CN101798723B - 单向快速导湿复合结构机织面料的加工工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种单向快速导湿复合结构机织面料的加工工艺，包括设计工艺与织造工艺，所述的设计工艺包括单向导湿模型的建立和组织结构的设计步骤；所述的织造工艺以建立的织物导湿模型的导湿原理为依据，进行经、纬纱原料的选择和织造步骤。本发明可以设计并织造单向快速导湿复合结构机织面料。导湿快干系列功能性纺织品是未来消费市场的一大趋势，具有广阔的发展前景。
Description
技术领域
本发明涉及单向快速导湿复合结构机织面料的加工工艺，属于功能性纺织面料的加工方法，尤指一种复合结构功能性纺织面料的加工工艺。
背景技术
随着人们生活水平的提高，在业余时间的运动越来越多，同时对户外运动休闲服装的穿着舒适性要求也越来越高。这就要求开发出可以将人们活动时产生的汗水迅速导出到环境空气中，使体皮肤保持干燥清爽的功能性服装面料。因此导湿快干系列功能性纺织品将成为未来消费市场的一大趋势，具有广阔的发展前景。
目前，织物导湿模型主要有两种：双层导湿模型和三层导湿模型。双层导湿模型：(1)织物内层为拒水纤维，将水分传递到外层，并且在外层表面扩散。织物中所含水份大部分布在外层，而与皮肤接触的内层仍然保持干燥。但由于织物由两性质截然不同的原料组成，内层芯吸效应，水分在纤维表面传递，不进入纤维内部结构，而外层吸水纤维发生吸湿效应，水分不但附在纤维表面，而且进入纤维的内部结构。液态水传导、扩散变慢故其芯吸速率也变慢；(2)内层为粗旦合纤，外层为超细合纤。织物内层纤维之间形成较粗的毛细管，层毛细管形成较小的附加压力；织物外层纤维之间形成较细的毛细管，外层毛细管形成较大的附加压力。这样在织物里外层之间就会产生附加压力差从而形成差动毛细效应，织物中液态水自动从内层导向外层。同时因为外层液态水传导，扩散阻力小，织物芯吸速率快，具有较好的导湿快干作用。
三层导湿模型：织物内层为拒水整理后的粗旦合纤，外层为超细合纤，中间还引进了疏水导湿纤维连接织物两面，起到灯芯点芯吸的效果。连接纤维一般为涤棉混纺纱，此种织物结构综合利用了差动毛细效应和灯芯点芯吸效应两种原理。织物内外层之间既存在差动毛细效应，传导液态水，又存在灯芯点芯吸效应，织物芯吸速率快，具有更好的导湿快干作用。
以上两种模型均为针织面料而建立，并已被用于导湿快干针织面料的设计与开发，但在机织面料上尚未被应用，有待研究和开发。
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的在于在以上两种模型的基础上，并针对机织面料的特点，建立了单层织物的单向导湿模型，双层织物的单向导湿模型及多层织物单向导湿模型，并应用与生产，开发了单层、双层及多层等多个系列的导湿快干机织面料。
为达到上述的目的，本发明采用如下技术方案：
一种单向快速导湿复合结构机织面料的加工工艺，包括设计工艺与织造工艺，所述的设计工艺包括单向导湿模型的建立和组织结构的设计步骤；所述的织造工艺以建立的织物导湿模型的导湿原理为依据，进行经、纬纱原料的选择和织造步骤。
所述的单向导湿模型采用单层织物的单向导湿模型，双层织物的单向导湿模型及多层织物单向导湿模型中的一种。
单层织物的单向导湿模型是指当织物的经纬纱线交织基本上处在同一个平面上时，建立出织物具有单项导湿性能的模型，也就是说当织物只采用一组经纱(纬纱)，一组或多组纬纱(经纱)时，可以采用单层织物导湿模型。如图1所示，织物为单层织物，外表面采用吸湿性好的原料构成的亲水面，内表面采用吸湿性略差的原料构成的疏水面。单层织物属薄型织物，多使用具有吸湿排汗快干功能的纯纺纱线或混纺纱织造，也可以同时采用两种或两种以上具有不同吸湿性能的纱线进行交织，提高织物的吸湿排汗快干性能。这种面料因轻薄更适用于内衣或夏季服装。这种织物可以发挥两种纤维或纱线的优点，弥补各自的缺点，具有两种不同吸湿性纤维的织物可综合导湿和吸湿的性能，在一定程度上了改善了面料的湿热舒适性。
当经纬纱都是两组或多组时，织物就可以分为两层或多层织物，此时当织物为双层时，采用双层织物的单向导湿模型，外层为亲水层，内层为疏水层。当织物为三层或多层织物时，采用多层织物单向导湿模型，织物的外层为亲水层，内层为疏水层，中层需要是导水层。双层织物的单向导湿模型，如图6所示，经纱表内层选用同一种吸湿性原料，纬纱表层为亲水层，选用吸湿性好的原料，内层为疏水层或导水层，选用吸湿性略差的原料。双层织物多属中厚型面料，可用于春秋季节穿着或用于运动服装。织物内层用导湿性纤维或疏水纤维织造，使织物内层具有良好的导湿性，能将汗液快速导向外层，或是通过表层亲水性纤维将汗液吸至织物表面，使内层保持干爽性。织物外层用亲水性纤维编织，保证面料外层具有良好的吸湿性和湿传递性，同时使面料具备良好的透气性，内外两层由特定的组织连接起来。两种不同吸湿性能的纤维准确地分布在织物的两面，起到导湿和散湿的效果。这类双层结构的织物适用性非常广泛，不仅可以随意选择不同的纤维来组合，并且织物具有单向导湿功能，织物的吸湿排汗快干功能要强于单层结构的织物。但相比较而言，生产工艺要比单层织物复杂，成本也比单层织物高，织物也显得比单层织物厚重。
多层织物单向导湿模型，如图7所示的三层单向导湿模型，经纱表中内层都选用同一种吸湿性原料，纬纱表层为亲水层，选用吸湿性好的原料，中层为导水层，内层为疏水层，均选用吸湿性略差的原料。
多层织物多属于中厚型或厚面料，可用于各种风格的休闲服装以及运动服装。主要是利用织物设计将亲水性的天然纤维与疏水性的合成纤维织成多层织物，其原理是利用天然纤维吸水性强的特性将汗液吸到织物之表面，而靠近皮肤侧则是利用疏水性纤维的不吸水特性使皮肤感觉干爽。该类织物一般由三层不同的纤维或同类纤维所构成，分为内层、中间层和外层。内层为吸收层。原料要选用具有较强毛细效应的特种纤维，如“十”字型截面纤维、中空加微孔聚酯纤维、带有沟槽截面的纤维等。中间层传导层。可以选用导湿纤维，例如涤棉混纺纱或高吸湿放湿的聚氨酯纤维，目的是尽可能多地形成灯芯点吸水点。外层逸散层。主要作用是吸湿散湿，挥发汗水。多选用亲水性纤维，也可用粗旦异型纤维等。
所述的组织结构采用单层织物，单层织物纬二重，单层织物纬三重，双层织物、三层织物和多层织物组织中的一种。
所述的设计工艺根据织物组织结构的不同，所采用的单层织物的单向导湿模型分为经纬纱不同吸湿性能的单向导湿模型，纬二重单向导湿织物模型，纬三重单向导湿织物模型。
经纬纱不同吸湿性能的单向导湿模型中，如图2所示，当经纱采用原料的吸湿性优于纬纱采用原料的吸湿性时，要采用经支持面作为织物的外表面，纬支持面作为织物的内表面。反之，如图3所示，当纬纱采用原料的吸湿性优于经纱采用原料的吸湿性时，采用纬支持面作为织物的内表面，经支持面作为织物的内表面。一般情况下作为外表面的纱线要采用较细纤维，内表面采用较粗的纤维，外表面纤维之间的毛细管比较细，毛细管的截面面积为S1，内表面纤维之间的毛细管较粗，毛细管的截面面积为S2。由于S1＜S2，根据差动毛细效应原理，在织物的内外层毛细管间形成差动毛细效应，人体排出的汗液就会从织物内层不断转移到外层，再通过外层向大气环境中蒸发掉，从而保持了织物的内表面相对干燥，增加了人体穿着织物的舒适性。
纬二重单向导湿织物模型，如图4所示，经纱选用吸湿性较好的原料，纬纱由内到外分为导水层和亲水层，亲水层采用吸湿性比经纱吸湿性好的原料。
纬三重单向导湿织物模型，如图5所示，经纱选用吸湿性较好的原料，纬纱由内到外分为疏水层、导水层和亲水层，亲水层采用吸湿性比经纱吸湿性好的原料。
所述的经、纬纱原料选用吸湿导湿纤维为原料。
所述的经纱原料采用Cooldry(购于泉州海天轻纺有限公司)，PLA/棉混纺纱(购于杭州怡塑贸易有限公司)，天丝(购于杭州中汇棉纺织有限公司)中的一种或多种，纬纱原料采用天丝(购于杭州中汇棉纺织有限公司)，快导涤纶/棉混纺纱(购于上虞弘强彩色涤纶有限公司)，PLA/棉混纺纱(购于杭州怡塑贸易有限公司)，Cooldry(购于上海海天轻纺有限公司)中的一种或多种。
所述原料各纱线根数比例均为1∶1∶1，各原料的线密度见表1所示。
其中聚乳酸(PLA)纤维是一种新型的生态环保型纤维，是合纤中第一种可生物降解的纤维。它是以玉米淀粉等为原料并可生物分解的合成纤维，属于高科技纤维中的功能类纤维，原料来自植物，资源可再生，在土壤中或者水中可被微生物分解成二氧化碳和水，不破坏资源和污染环境，符合人类可持续发展要求。
Cooldry织物是国家纺织产品开发中心与泉州海天轻纺集团联合开发的具有吸湿排汗功能的纺织品。通过改变喷丝板微孔的形状并利用聚合物的流变学原理，纺制而成的具有特殊表面沟槽的异形纤维。
Lyocell纤维，又叫天丝，(意即溶解性纤维)被誉为21世纪绿色纤维，它是以N-甲基吗啉-N-氧化物(NMMO)为溶剂，用于湿法纺制的再生纤维素纤维。废弃物可自然降解，生产过程中的氧化胺溶剂可99.5％回收再用。
所述的织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
本发明的有益效果是：本发明中，织物满足各种织物的单向导湿模型，内层主要是疏水层或导水层，能够使贴近皮肤的内表面处于干爽状态，外表面主要为亲水层，将织物内的水分更快的吸收到织物外表面更好的散失在空气中。中间层主要是导水层，将织物内层的水份转移到织物的外层，保持了内层的干爽，提高了外层的蒸发速度。本发明的优点是设计并织造单向快速导湿复合结构机织面料。导湿快干系列功能性纺织品是未来消费市场的一大趋势，具有广阔的发展前景。本发明将为产品的档次和附加值的提高、纺织业的进一步发展作出贡献。复合织物单向导湿性能测试，测试方法采用高速摄影仪拍摄下织物对水滴由内表层向外表层导湿的整个过程，根据过程对图像及时间做相应处理，记录下织物导湿的时间及拍摄导湿效果。
附图说明
图1是本发明单层织物的单向导湿模型；
图2是本发明单层织物经纬纱不同吸湿性能，且经纱的吸湿性优于纬纱吸湿性时的单向导湿模型；
图3是本发明单层织物经纬纱不同吸湿性能，且纬纱的吸湿性优于经纱吸湿性时的单向导湿模型；
图4是本发明单层织物纬二重单向导湿织物模型；
图5是本发明单层织物纬三重单向导湿织物模型；
图6是本发明双层织物的单向导湿模型；
图7是本发明三层织物的单向导湿模型；
图8是本发明多层织物的单向导湿模型。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明作进一步的描述。
实施例1
如图1所示，当织物为单层织物8时，外表面采用吸湿性好的原料构成的亲水面81，内表面采用吸湿性略差的原料构成的疏水面82本实施例如图2所示，本实施例的织物为单层织物1，采用单向导湿模型中经纬纱不同吸湿性能的单向导湿模型，经纱为天丝，纬纱为Cooldry、PLA/棉混纺纱及不锈钢纤维包芯纱组成。由于经纱的吸湿性优于纬纱的吸湿性，所以织物的外表面为经支持面11，内表面为纬支持面12，故织物组织选择5/3或8/3经面缎纹。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例2
如图3所示，本实施例的织物为单层织物2，采用单向导湿模型中经纬纱不同吸湿性能的单向导湿模型，纬纱为天丝，经纱为Cooldry、PLA/棉混纺纱及不锈钢纤维包芯纱组成。由于纬纱的吸湿性优于经纱的吸湿性，所以织物的外表面应为纬支持面21，内表面应为经支持面22，故织物组织选择5/3或8/3纬面缎纹。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例3
如图4所示织物为单层织物中的纬二重织物3，采用纬二重单向导湿织物模型，经纱选用Cooldry或PLA/棉混纺纱，纬纱由内到外依次为疏水层或导水层32(内表面)，选用导湿性较好的快导涤纶或者快导涤纶/棉混纺纱；亲水层31(外表面)，选用吸湿性较好的天丝，组织为纬二重组织。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例4
如图5所示织物为单层织物中的纬三重织物4，采用纬三重单向导湿织物模型，经纱选用Cooldry或PLA/棉混纺纱，纬纱由内到外依次为疏水层43，选用吸湿性较差的PLA/棉混纺纱；导水层42，选用导湿性较好的快导涤纶或者快导涤纶/棉混纺纱，亲水层41，选用吸湿性较好的天丝，组织为纬三重组织。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例5
如图6所示织物为双层织物5，采用双层织物的单向导湿模型，经纱表内层选用同一种纱线，天丝、PLA/棉混纺纱或者Cooldry，纬纱表层做为亲水层51，选用吸湿性好的天丝，内层为疏水层或导水层52，选用吸湿性差的PLA/棉混纺纱或者导水性好的快导涤纶或快导涤纶/棉混纺纱。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例6
本实施例织物为双层织物，采用双层织物的单向导湿模型，经纱表层选用吸湿性好的天丝，内层选用导水性好的快导涤纶/棉混纺纱，纬纱表层同样选用吸湿性好的天丝，内层选用导湿性好的快导涤纶/棉混纺纱。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例7
如图7所示织物为三层织物6，采用三层织物单向导湿模型，经纱表中内层都选用Cooldry，纬纱表层为亲水层61，选用吸湿性好的天丝，中层为导水层62，选用导水性好的快导涤纶或快导涤纶/棉混纺纱，内层为疏水层63，选用吸湿性差的PLA/棉混纺纱。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
实施例8
如图8所示织物为多层织物7，织物为四层织物，采用四层织物单向导湿模型，经纱表中内层都选用Cooldry，纬纱表层为亲水层71，选用吸湿性好的天丝，中层为导水层72，选用导水性好的快导涤纶或快导涤纶/棉混纺纱，且导水层72设置有2层或2层以上，内层为疏水层73，选用吸湿性差的PLA/棉混纺纱。织造过程采用剑杆织机，经过整经、上浆、穿结经、织造成坯布，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
表1
Claims (1)
1.一种单向快速导湿复合结构机织面料的加工工艺，包括设计工艺与织造工艺，其特征在于：所述的设计工艺包括单向导湿模型的建立和组织结构的设计步骤；所述的织造工艺以建立的织物导湿模型的导湿原理为依据，进行经、纬纱原料的选择和织造步骤；
所述的单向导湿模型采用单层织物的单向导湿模型，双层织物的单向导湿模型及多层织物单向导湿模型中的一种；
所述的组织结构采用单层织物、双层织物、三层织物和多层织物组织中的一种；
所述的单层织物的单向导湿模型是指当织物的经纬纱线交织基本上处在同一个平面上时，建立出织物具有单项导湿性能的模型，也就是说当织物只采用一组经纱或纬纱，采用单层织物导湿模型；外表面采用吸湿性好的原料构成的亲水面，内表面采用吸湿性略差的原料构成的疏水面；所述的设计工艺根据织物组织结构的不同，所采用的单层织物的单向导湿模型分为经纬纱不同吸湿性能的单向导湿模型；
所述的双层织物、三层织物或多层织物组织所采用的单向导湿模型是指当经纬纱都是两组或三组或多组中的一种时，织物就分为两层或三层或多层织物，此时当织物为双层时，采用双层织物的单向导湿模型，外层为亲水层，内层为疏水层；当织物为三层或多层织物时，采用多层织物单向导湿模型，织物的外层为亲水层，内层为疏水层，中层需要是导水层；
所述的经、纬纱原料选用吸湿导湿纤维为原料；
所述的经纱原料采用Cooldry，PLA/棉混纺纱，天丝中的一种或多种，纬纱原料采用天丝，快导涤纶/棉混纺纱，PLA/棉混纺纱，Cooldry中的一种或多种；所述的织造过程采用剑杆织机，织造步骤为整经、上浆、穿结经、织造，然后将织造好的坯布经翻布缝头，烧毛、退浆、炼漂、染色、柔软定形这几个后整理步骤完成整个工艺。
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