本發明涉及高分子材料，具體涉及一種帆布面料用改性滌綸纖維及其制備方法。
背景技術：
1、滌綸纖維具有強度高、挺括性好、尺寸穩定及易加工等優勢，被廣泛用于帆布面料的生產制備，但常規滌綸纖維存在一定缺陷，在阻燃、耐磨及柔韌性方面難以滿足帆布面料在戶外、工業等場景下的使用需求，大大限制其應用范圍。
2、目前，滌綸纖維多采用普通聚酯基體，分子鏈結構單一，燃燒時易熔融滴落、成炭效率低，難以形成穩定阻燃屏障，安全性能不足，同時常規的滌綸纖維表面耐磨性能較差，在長期摩擦、彎折使用過程中易出現起毛、破損等問題，影響帆布面料的使用壽命，此外，普通滌綸纖維分子鏈規整度高、鏈段運動能力弱，纖維卷曲回復性與彈性較差，制成的帆布面料手感偏硬、舒適性不足，無法兼顧強度與柔軟度。
3、針對此方面的技術缺陷，現提出一種解決方案。
技術實現思路
1、本發明的目的在于提供一種帆布面料用改性滌綸纖維及其制備方法，用于解決在現有技術中的改性滌綸纖維的阻燃性、耐磨性和柔韌性不足的技術問題。
2、本發明的目的可以通過以下技術方案實現：一種帆布面料用改性滌綸纖維，包括按重量分計的以下組成：100份復合聚酯、1-2份納米微球、5-10份改性玄武巖和1-2份輔助添加劑；
3、所述輔助添加劑包括按重量分計的以下組成：0.3-0.5份抗氧劑1010、0.5-0.7份硬脂酸鈣和0.4-0.7份乙撐雙硬脂酰胺；
4、所述復合聚酯的制備方法為：在氮氣氛圍下，將對苯二甲酸二甲酯和乙二醇加入反應釜中，以10℃/min的速率升溫至170-180℃，再向其中加入醋酸鋅，在170-180℃下攪拌2-3h后，再向其中加入5-磺基-1,3,-苯二甲酸二(2-羥基乙基)酯的一鈉鹽，攪拌20-30min后，再加入三氧化二銻，降壓至10pa后，升溫至270-280℃，繼續攪拌2-3h，反應結束后，出料，在120℃下干燥5-6h，得到復合聚酯。
5、
6、進一步的，所述對苯二甲酸二甲酯、乙二醇、醋酸鋅、5-磺基-1,3,-苯二甲酸二(2-羥基乙基)酯的一鈉鹽和三氧化二銻的用量比為100g:68-72g:0.045g:10-12g:0.035g。
7、進一步的，所述納米微球的制備方法為：將支化聚乙烯亞胺加入盛有乙腈的反應釜中，攪拌至完全溶解后，再向其中加入三乙胺，繼續攪拌5-10min后，升溫至30-40℃，并向其中加入六氯環三磷腈的乙腈溶液，反應3-4h，反應結束后，離心分離，產物先用去離子水洗滌2-3次，再用丙酮洗滌2-3次后，置于真空干燥箱中，在50℃下干燥至恒重，得到納米微球。
8、
9、式中：
10、
11、進一步的，所述支化聚乙烯亞胺、乙腈、三乙胺和六氯環三磷腈的乙腈溶液的用量比為0.2g:40-50ml:2ml:10ml，其中六氯環三磷腈的乙腈溶液的質量分數為1.3%。
12、進一步的，所述改性玄武巖的制備方法為：將kh550加入盛有無水乙醇和去離子水的反應釜中，并向其中滴加稀鹽酸，調節溶液ph至4-5，在20-30℃下以300-500rpm的速度攪拌30-60min，接著向其中加入玄武巖粉，升溫至60-70℃攪拌2-4h，反應結束后，離心分離，將固體產物用無水乙醇洗滌3-4次，最后置于真空干燥箱中，在60-80℃下干燥至恒重，得到改性玄武巖。
13、進一步的，所述kh550、無水乙醇、去離子水和玄武巖粉的用量比為1-2g:250-300ml:20-30ml:100g。
14、其中，本發明還提出一種帆布面料用改性滌綸纖維的制備方法，包括以下步驟：
15、s1、將復合聚酯、納米微球、改性玄武巖和輔助添加劑加入高速混合機中，在60-70℃、400-500rpm條件下混合20-30min后，將共混料加入雙螺桿擠出機，熔融共混擠出，經水冷拉條、切粒制得改性聚酯母粒；
16、s2、將改性聚酯母粒加入熔融紡絲機，在275-285℃，15-25rpm下，經噴絲板擠出成型后，在20-25℃下以0.4-0.6m/s的側吹風冷卻固化后，以800-1200m/min的速度卷繞，得到初生纖維；
17、s3、將初生纖維經80-90℃預熱輥后，在100-110℃的拉伸輥中進行3.0-3.8倍的拉伸后，再通過130-140℃定型輥熱定型，最后以3000-3800m/min的速度卷繞成型，得到一種帆布面料用改性滌綸纖維。
18、進一步的，步驟s1中，所述雙螺桿擠出機從進料端朝向機頭設置的6個溫度區段的溫度依次設置為265℃、270℃、270℃、275℃、275℃、280℃，所述雙螺桿擠出機的主軸轉速為200rpm。
19、本發明具備下述有益效果：
20、1、本發明的復合聚酯中引入的磺酸鹽結構可在燃燒時促進成炭，阻斷熱量與氧氣傳遞，納米微球為磷-氮協同的三維交聯聚磷腈結構，受熱分解釋放惰性氣體并形成致密炭層，發揮氣相與凝聚相雙重阻燃作用，改性玄武巖以硅氧共價鍵實現無機粉體有機化，高溫下形成連續穩定的無機隔熱屏障，三者協同構建氣相抑燃、凝聚相成炭和無機隔熱的多層防護體系，大幅提升纖維極限氧指數，賦予帆布面料優異阻燃性。
21、2、本發明的復合聚酯通過磺酸鹽改性優化分子鏈排列與結晶度，提升基體自身強度與耐摩擦性，納米微球的三維交聯網絡結構均勻分散于聚酯基體，形成剛性耐磨點，降低摩擦損耗，改性玄武巖經kh550硅烷偶聯劑處理后，與聚酯基體界面結合緊密，無機剛性顆粒均勻承載外力、減少纖維表面磨損，三者協同實現基體增強、界面強化、耐磨點支撐，顯著提高纖維耐磨指數，讓帆布面料更耐磨損、使用壽命更長。
22、3、本發明的復合聚酯因磺酸鹽基團的引入，適度降低分子鏈規整度，提升鏈段運動能力與柔順性，納米微球為納米級三維交聯結構，不破壞纖維連續性，同時提供彈性支撐，改性玄武巖表面接枝氨基有機層，與聚酯基體相容性優異，避免無機顆粒團聚造成應力集中，三者協同實現分子鏈柔順化、納米彈性增強和界面無缺陷，顯著提升纖維卷曲回復率與卷曲彈性率，使帆布面料兼具強度與良好柔軟手感。
1.一種帆布面料用改性滌綸纖維，其特征在于，包括按重量分計的以下組成：100份復合聚酯、1-2份納米微球、5-10份改性玄武巖和1-2份輔助添加劑；
2.根據權利要求1所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維，其特征在于，所述對苯二甲酸二甲酯、乙二醇、醋酸鋅、5-磺基-1,3,-苯二甲酸二(2-羥基乙基)酯的一鈉鹽和三氧化二銻的用量比為100g:68-72g:0.045g:10-12g:0.035g。
3.根據權利要求1所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維，其特征在于，所述納米微球的制備方法為：將支化聚乙烯亞胺加入盛有乙腈的反應釜中，攪拌至完全溶解后，再向其中加入三乙胺，繼續攪拌5-10min后，升溫至30-40℃，并向其中加入六氯環三磷腈的乙腈溶液，反應3-4h，反應結束后，離心分離，產物先用去離子水洗滌2-3次，再用丙酮洗滌2-3次后，置于真空干燥箱中，在50℃下干燥至恒重，得到納米微球。
4.根據權利要求3所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維，其特征在于，所述支化聚乙烯亞胺、乙腈、三乙胺和六氯環三磷腈的乙腈溶液的用量比為0.2g:40-50ml:2ml:10ml，其中六氯環三磷腈的乙腈溶液的質量分數為1.3%。
5.根據權利要求1所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維，其特征在于，所述改性玄武巖的制備方法為：將kh550加入盛有無水乙醇和去離子水的反應釜中，并向其中滴加稀鹽酸，調節溶液ph至4-5，在20-30℃下以300-500rpm的速度攪拌30-60min，接著向其中加入玄武巖粉，升溫至60-70℃攪拌2-4h，反應結束后，離心分離，將固體產物用無水乙醇洗滌3-4次，最后置于真空干燥箱中，在60-80℃下干燥至恒重，得到改性玄武巖。
6.根據權利要求5所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維，其特征在于，所述kh550、無水乙醇、去離子水和玄武巖粉的用量比為1-2g:250-300ml:20-30ml:100g。
7.根據權利要求1-6任一項所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：
8.根據權利要求7所述的一種帆布面料用改性滌綸纖維的制備方法，其特征在于，步驟s1中，所述雙螺桿擠出機從進料端朝向機頭設置的6個溫度區段的溫度依次設置為265℃、270℃、270℃、275℃、275℃、280℃，所述雙螺桿擠出機的主軸轉速為200rpm。