CN102296407A - 一种四面弹性尼龙织物及其生产方法 - Google Patents

一种四面弹性尼龙织物及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种尼龙四面弹性织物及其制备方法，织物的经纬向均采用高弹性尼龙纱线，经向弹性伸长率为15～25％，纬向弹性伸长率为15～35％，经纬向弹性回复率均在90％以上，覆盖系数为1200～3000，洗涤色牢度在4级以上；当经纬向纱线同纤度时，经纬向覆盖系数比为0.6～1.5∶1；本发明的织物具有弹性优良、色牢度高、加工工艺简单的特点，特别适用于运动休闲服饰的生产。

Description

一种四面弹性尼龙织物及其生产方法
技术领域
本发明涉及一种纺织品，具体涉及一种四面弹性尼龙织物及其生产方法。
背景技术
目前，采用尼龙纤维为原料的纺织产品以其耐磨等优越性能在运动、休闲等服装面料方面得到很大的推广和利用，但是普通尼龙织物在弹性方面还存在一些不足。为了改善这一不足之处，将尼龙纤维和氨纶纤维进行包覆，或将尼龙纱线与交联聚烯进行复合等添加第二纱线弹性纤维的方式来改善其弹性，在女性内裤，裤袜以及泳衣方面得到广泛利用。如CN200780016018.9中采用增加第二纱线交联聚烯与尼龙复合的方式，在CN200910102325.X中采用锦纶纤维和氨纶纤维以及涤纶纤维复合的技术方案来达到织物的弹性。采用与其他弹性纤维复合的方式不仅成本昂贵，而且在染色过程中考虑到两种成分，工艺需要选择，特别是和氨纶进行复合的场合下，在后加工过程中都要经过高温预热定性，并且染色工艺会对PU等其他纤维造成污染，在织物洗涤色牢度方面较差，特别是掉色项目。织物洗涤色牢度中的变退色/棉/尼龙等项目即使达到4级以上，但是在掉色项目中只能达到3级，一般产品甚至只有1级，2级。怎样更好的控制成本，发挥尼龙纤维的优越性，开发出具有好的色牢度并且高弹性的尼龙织物成为织染领域需要进行探讨的课题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种采用高弹性尼龙纱线制得的具有优良弹性、良好色牢度、加工工艺简单且成本低廉的四面弹性尼龙织物及其生产方法。
本发明的技术解决方案是：
本发明的四面弹性尼龙织物的经纬向均采用尼龙高弹性纱线，且该织物的经向弹性伸长率为15～25％，纬向弹性伸长率为15～35％，经纬向弹性回复率均在90％以上，覆盖系数为1200～3000，洗涤色牢度在4级以上。
本发明的织物采用100％尼龙高弹纱线，在保证弹性的基础上，由于没有混用其他纤维，染色后染料不会占附到其他混用纤维如PU纤维等上面，这样就不会产生色牢度问题。根据JIS L0844 1996标准本发明织物的洗涤色牢度中变退色/棉/尼龙/掉色等各项指标均能达到4级以上，满足服用的需要。
这里的尼龙高弹纱线的沸水收缩率为5～15％，卷曲回复率(以下简称CR值)为30～65％。
本发明四面弹性尼龙织物的经向弹性伸长率为15～20％，纬向弹性伸长率为15～30％，且经纬向的弹性回复率均为90～95％。
本发明四面弹性尼龙织物的组织为平纹及其变化组织、或斜纹及其变化组织。虽然普通尼龙平纹织物没有弹性，但本发明可通过采用高弹性尼龙纱线，控制织物的总体覆盖系数以及经纬向覆盖系数比来达成织物的四面弹性。
织物的总体覆盖系数对织物的弹性有着很大的影响。对于采用普通尼龙纱线的平纹织物，过高的覆盖系数会使得所得织物紧密，几乎没有弹性；而过低的织物覆盖系数得到的是比较松弛的织物，织物不仅没有弹性而且勾丝性能也会不好。而本发明中采用的是高弹性尼龙纱线，由于纱线的收缩性较大，所以过高的织物覆盖系数会抑制纱线在织物中的收缩，使得织物表面有突起起皱的现象。通过设计合理的织物总体覆盖系数能得到良好的织物弹性和良好的布面效果。在本发明的织物坯布总体覆盖系数为800～1800，染色加工后成品的总体覆盖系数为1200～3000。
另外也需要对织物的经纬向覆盖系数比进行合理的设计。当织物经纬纱线采用相同纤度的高弹性尼龙DTY时，织造后得到的经纬向覆盖系数比为0.8～1.2∶1，这里的坯布的总体覆盖系数为800～1800。在经纬纱线纤度相同的情况下，坯布的经纬向覆盖系数比高于1.2∶1时，特别是1.5∶1以上时，或低于0.8∶1，特别是0.5∶1以下时，由于我们选用的是平纹、斜纹等经纬组织点分布相同或接近的组织，通过染色加工工程，在组织收缩上经纬向收缩相接近，这样纱线的收缩就会由于经纬向覆盖系数的过大差异而导致纱线收缩的空间大小的不同，在布面现成一个方向有充分收缩空间，而另一个方向收缩空间较小，得到的面料表面凹凸不平，有起皱的现象，不能满足服用的需要。对于采用不同纤度经纬纱线的织物，则根据纤度之间的差异关系进行合理的经纬覆盖系数平衡，以达到织物最佳弹性和布面效果。
本发明四面弹性尼龙织物的初期耐水压达到10000mmH2O以上，透湿度达到5000g/m2·24h以上。
本发明的尼龙四面弹性织物的生产方法，包括如下步骤：
(a)纱线制备
首先对尼龙半牵伸丝或全牵伸丝进行高弹假捻加工，由于尼龙高弹性纱线在制备时受到原料、温度、速度、牵伸倍率以及假捻张力的影响。所以本发明中原料采用半牵伸丝时，牵伸倍率控制在1.2～1.4倍，第一热箱的温度控制在150～190℃，第二热箱温度为常温；本发明中原料采用全牵伸丝时，牵伸倍率控制在1.02～1.2倍，假捻第一热箱的温度控制在150～190℃，第二热箱温度为常温。在热处理选择上，只对纱线进行第一热箱热处理，第二热箱则进行常温定型，这样是为了确保纱线的弹性。通过上述条件制得沸水收缩率为5～15％，卷曲回复率为30～65％的高弹性尼龙纱线。本发明可使用直接接触式或间接接触式假捻机，优选直接接触式假捻机。下面就直接接触热处理式的假捻工艺参数进行说明：原料采用高速纺丝制得的尼龙POY，本发明的牵伸倍率为1.2～1.4倍，优选1.3倍，假捻机的第一热箱温度为150～190℃，第二热箱温度为常温。由于温度对纱线起热定型作用，温度越高，纱线中高分子原料的结晶度也就越高，纱线的CR值则会变小。当温度超过190℃时，制得的纱线的CR值只有12％，不能满足弹性织物的需要；当温度低于150℃时，制得的纱线性能不稳定，故第一热箱温度优选170℃。假捻速度和温度的规律相同，速度过低时，CR值在一定范围呈现上升的趋势，比如当速度低于200m/min时，纱线的CR值可以达到65％以上，CR值在65％以上的纱线虽然能够很好的体现织物的弹性，但弹性过大会降低织物的服用性能，不利于生产效率的提高；而速度过高的话，则纱线的性能不稳定。本发明假捻速度为200～400m/min，优选300～400m/min。在假捻张力选择时，主要考虑到最终加工品纱线的毛羽和品质，一般解捻张力与加捻张力的比值为0.8～1.2。通过上述条件得到沸水收缩率为5～15％、CR值30～65％的弹性尼龙纱线。
(b)织造
选用步骤(a)的高弹性尼龙纱线作为经纬纱进行织造。其中，织造组织采用平纹及其变化组织、或斜纹及其变化组织。
由于其组织的紧密性，对于四面弹性的获得在经纬向密度设计方面要满足以下条件：当织物经纬纱线采用相同纤度的高弹性尼龙DTY时，织造后得到的坯布的经纬向覆盖系数比为0.8～1.2∶1。通过上述工艺制得坯布，坯布总体覆盖系数为800～1800。
(c)后整理加工
对步骤(b)的坯布进行染色后整理加工，后整理过程中包括对织物进行精炼、染色、树脂定型、轧光、涂层或贴合等整理。
其中精炼，染色，树脂处理工序中，采用松弛式的方法进行，确保织物中纱线的收缩和最终织物的弹性。
根据需要，织物还可进行拒水、轧光、涂层或贴合等整理，通过上述整理加工后可制得初期耐水压10000mmH2O以上，透湿度达到5000g/m2·24h以上的织物。
当织物经纬纱线采用相同纤度的高弹性尼龙DTY时，经过上述后整理加工后其成品的经纬向覆盖系数比为0.6～1.5∶1。
本发明的得到的织物，经向弹性率为15～25％，纬向弹性率为15～35％，经纬向弹性回复率均在90％以上，覆盖系数为1200～3000，洗涤色牢度在4级以上。
具体实施方式
本发明中各物性的测试方法如下：
【洗涤色牢度】
JIS L0844 1996
其中：掉色项目是指面料在洗涤后颜色掉落在水中的程度。
判级根据标准色卡进行判定，最好为5级，最差为1级。
【织物弹性率和弹性回复率】
弹性机织物的拉伸弹性试验方法FZ/T 01062-1999
【沸水收缩率】
测试方法：将纱线在100℃沸水中经过20min处理后，相对于处理前纱线长度收缩百分比。
计算方法：
沸水收缩率(％)＝(L0-L)/L0*100
L0：沸水处理前试样长度(mm)
L：沸水处理后试样长度(mm)
【CR值】
测试方法：纱线经过90℃*20min处理后，在承受一定张力的情况下(承受初荷重)纱线长度与承受更大张力(承受初荷重和定荷重)情况下纱线长度的收缩百分比。
计算方法：
CR值(％)＝(L-L1)/L*100
L：定荷重状态下纱线在常温水中伸长后的长度(mm)
L1：定荷重去除后承受初荷重时纱线在常温水中伸长后的长度(mm)
初荷重为0.004g/dtex*纤度*长度
定荷重为0.2g/dtex*纤度*长度
【耐水压】JIS L 1092 B法
【透湿度】JIS L 1099 A法
实施例1
首先对尼龙半牵伸丝42dtex-10f-POY进行高弹假捻加工，其中，牵伸倍率为1.4倍，第一热箱温度为190℃，第二热箱温度为常温，制得沸水收缩率为8％、CR值为63％的30dtex-10f-尼龙单组分弹性DTY纱线，然后将其作为经纬纱使用，采用2/2斜纹，经向密度150根/inch*纬向密度130根/inch进行织造，制得坯布，坯布经纬向覆盖系数比为1.15∶1，总体覆盖系数为1533。将上述坯布进行后整理加工，通过精炼→染色→干燥→拉幅定型→拒水贴合整理→整理定型得到成品。
其中后整理加工条件为：
精炼(高温湿热处理)：温度95℃、速度100m/min、停留时间5～10s干燥：温度140℃、速度60m/min、停留时间40s、锡林干燥方式染色：采用液流染色机进行染色，升温速度1～2℃/min、最高温90℃×30min、降温速度1～2℃/min、浴比1∶20、喷嘴间隙80/2、阀开度5、所用染料为活性染料
拒水贴合整理：在织物反面进行树脂膜贴合并进行拒水整理
整理定型：定型温度160℃、速度50m/min、风速30Hz、按照现有幅宽设定门幅。
所得成品经向弹性伸长率为15％、弹性回复率为93％；纬向弹性伸长率为35％、弹性回复率为92％；总体覆盖系数为1900，其中经纬向的覆盖系数比为1.4∶1；洗涤色牢度中，变退色、棉、尼龙、掉色分别为4～5级/5级/4～5级/5级；干摩擦牢度为5级、湿摩擦牢度为4～5级；初期耐水压为12070mmH2O，透湿度达到5380g/m224h。
对比例1：
经纬纱线采用20/30dtex-24f-尼龙氨纶包覆纱，采用实施例1的织造方法制得坯布。然后对坯布进行后整理加工，通过预定型→精炼→染色→干燥→拉幅定型→拒水贴合整理→整理定型得到成品。
其中，坯布预定型条件为：温度160℃、速度50m/min、风速30Hz、门幅为坯布门幅的85～100％；拉幅定型的温度设定为190℃，其他条件同实施例1。
所得成品经向弹性伸长率为18％、弹性回复率为89％；纬向弹性伸长率为36％、弹性回复率为89％；总体覆盖系数为2100；洗涤色牢度中，变退色、棉、尼龙、掉色分别为4～5级/4级/4～5级/3级；初期耐水压为9000mmH2O，透湿度为4900g/m2·24h。
实施例2
采用实施例1中制得的30dtex-10f-尼龙单组分弹性DTY纱线作为经纱，然后对尼龙全牵伸丝70dtex-48f-FDY进行高弹假捻加工，其中，牵伸倍率为1.02倍，第一热箱温度为150℃，第二热箱温度为常温，制得沸水收缩率为5.5％、CR值为32％的68dtex-48f-尼龙单组分弹性DTY纱线，将其作为纬纱使用，采用平纹组织，经向密度125根/inch*纬向密度90根/inch进行织造，制得坯布，坯布的总体覆盖系数为1400。将上述坯布进行后整理加工，通过精炼→染色→干燥→拒水树脂整理→拉幅定型→轧光→涂层整理→整理定型得到成品。
其中后整理加工条件为：
拒水树脂整理：采用浸轧方式进行
轧光：对织物进行高温轧光工艺，温度为180℃
涂层整理：对轧光后的面料进行单面涂层整理，涂层量为10g/m2
其他条件同实施例1
所得成品经向弹性伸长率为15％、弹性回复率为93％；纬向弹性伸长率性为18％、弹性回复率为94％；总体覆盖系数为1900，其中经纬向的覆盖系数比为0.7∶1；洗涤色牢度中，变退色/棉/尼龙/掉色分别为4～5级/5级/4～5级/5级；干/湿摩擦牢度均为5级，初期耐水压为13800mmH2O，透湿度达到5400g/m2·24h。
对比例2
经纱采用20/30dtex-24f-尼龙氨纶包覆纱，纬纱采用40/70dtex-24f-尼龙氨纶包覆纱，采用实施例2的织造方法制得坯布，坯布的覆盖系数为1485，然后通过预定型→精炼→染色→干燥→拒水树脂整理→拉幅定型→轧光→涂层整理→整理定型得到成品。
其中，预定型整理的条件同对比例1，拉幅定型的温度设定为190℃，其他条件同实施例2。
所得成品经向弹性伸长率为23％、弹性回复率为87％；纬向弹性伸长率为34％、弹性回复率为88％；总体覆盖系数为2080；洗涤色牢度中，变退色、棉、尼龙、掉色分别为3级/4级/3～4级/2级；初期耐水压为11600mmH2O，透湿度为5100g/m2·24h。
  项目   实施例1   对比例1   实施例2   对比例2
经纱   30dtex-10f-尼龙单组份弹性DTY   20/30dtex-24f尼龙氨纶包覆纱   30dtex-10f-尼龙单组份弹性DTY   20/30dtex-24f尼龙氨纶包覆纱
纬纱   30dtex-10f-尼龙单组份弹性DTY   20/30dtex-24f尼龙氨纶包覆纱   68dtex-48f-尼龙单组份弹性DTY   40/70dtex-24f尼龙氨纶包覆纱
  组织   2/2斜纹   2/2斜纹   平纹   平纹
  坯布覆盖系数   1533   1532   1400   1485
  成品覆盖系数   1900   2100   1900   2080
  加工方法   拒水贴合加工   拒水贴合加工   涂层加工   涂层加工
  成品经向弹性伸长率 15％ 18％ 15％ 23％
  成品纬向弹性伸长率 35％ 36％ 18％ 34％
  成品经向弹性回复率 93％ 89％ 93％ 87％
  成品纬向弹性回复率 92％ 89％ 94％ 88％
  洗涤牢度：变退色   4～5级   4～5级   4～5级   3级
  洗涤牢度：棉   5级   4级   5级   4级
  洗涤牢度：尼龙   4～5级   4～5级   4～5级   3～4级
  洗涤牢度：掉色   5级   3级   5级   2级
  耐水压   12070mmH2O   9000mmH2O   13800mmH2O   11600mmH2O
  透湿度   5380g/m2·24h   4900g/m2·24h   5400g/m2·24h   5100/m2·24h
从实施例1、2和对比例1、2的加工工艺来看，对比例中制得的坯布需要通过预热定型整理，且需要更高的拉幅定型温度。而本发明不需要对坯布进行预热定型，能够简化生产工艺、降低生产成本。同时，通过上表可以看出，本发明所得到的成品的弹性回复率和洗涤牢度优于对比例中的成品，能得到综合品质更高的产品。
实施例3
首先对尼龙全牵伸丝55dtex-48f-FDY进行高弹假捻加工，其中，牵伸倍率为1.1倍，第一热箱温度为170℃，第二热箱温度为常温，制得沸水收缩率为7％、CR值为48％的48dtex-48f-尼龙单组分弹性DTY纱线。然后将其作为经纬纱使用，采用3*2经重平组织，经向密度120根/inch*纬向密度105根/inch进行织造，制得坯布，坯布经纬向覆盖系数比为1.14∶1，总体覆盖系数为1600，将上述坯布进行后整理加工，通过精炼→染色→干燥→拉幅定型→拒水贴合整理→整理定型得到成品。
其中后整理加工条件为：
精炼(高温湿热处理)：温度95℃、速度100m/min、停留时间5～10s
干燥：温度140℃、速度60m/min、停留时间40s、锡林干燥方式
染色：采用液流染色机进行染色，升温速度1～2℃/min、最高温度95℃×30min、降温速度1～2℃/min、浴比1∶15、喷嘴间隙80/3、阀开度5、所用染料为活性染料
拒水贴合整理：在织物反面进行树脂膜贴合并进行拒水整理
整理定型：定型温度160℃、速度50m/min、风速30Hz、按照现有幅宽设定门幅。
所得成品经向弹性伸长率为16％、弹性回复率为94％；纬向弹性伸长率为33％、弹性回复率为92％；总体覆盖系数为2620，其中经纬向的覆盖系数比为1.25∶1；洗涤色牢度中，变退色/棉/尼龙/掉色分别为4～5级/5级/4～5级/5级；干/湿摩擦牢度均为5级；初期耐水压为12500mmH2O，透湿度达到5600g/m224h。
实施例4
采用实施例2中制得的68dtex-48f-尼龙单组分弹性DTY纱线作为经纬纱线，组织采用6*3人字斜纹，经向密度110根/inch*纬向密度采用106根/inch进行织造，制得坯布，坯布的总体覆盖系数为1800，经纬向覆盖系数比为1.04∶1；将上述坯布进行后整理加工，通过精炼→染色→干燥→拉幅定型→拒水贴合整理→整理定型得到成品。
其中后整理加工条件同实施例3。
所得成品经向弹性伸长率为18.6％、弹性回复率为93％；纬向弹性伸长率为19％、弹性回复率为95％；总体覆盖系数为2300，其中经纬向的覆盖系数比为1.15∶1；洗涤色牢度中，变退色/棉/尼龙/掉色分别为5级/5级/4～5级/5级；干/湿摩擦牢度均为5级；初期耐水压为10500mmH2O，透湿度达到6126g/m2·24h。

Claims (9)

1.一种四面弹性尼龙织物，其特征是：该织物的经纬向均采用尼龙高弹性纱线，且该织物的经向弹性伸长率为15～25％，纬向弹性伸长率为15～35％，经纬向弹性回复率均在90％以上，覆盖系数为1200～3000，洗涤色牢度在4级以上。
2.根据权利要求1所述的四面弹性尼龙织物，其特征是：所述尼龙高弹性纱线的沸水收缩率为5～15％，卷曲回复率为30～65％。
3.根据权利要求1或2所述的四面弹性尼龙织物，其特征是：该织物的经向弹性伸长率为15～20％，纬向弹性伸长率为15～30％，且经纬向的弹性回复率均为90～95％。
4.根据权利要求1或2所述的四面弹性尼龙织物，其特征是：该织物的组织为平纹及其变化组织、或斜纹及其变化组织。
5.根据权利要求1或2所述的四面弹性尼龙织物，其特征是：由同纤度经纬纱所形成的该织物的经纬向覆盖系数比为0.6～1.5∶1。
6.根据权利要求1或2所述的四面弹性尼龙织物，其特征是：该织物的初期耐水压达到10000mmH2O以上，透湿度达到5000g/m2·24h以上。
7.一种四面弹性尼龙织物的生产方法，其特征是：包括如下步骤：
(a)纱线制备
首先对尼龙半牵伸丝或全牵伸丝进行高弹假捻加工，制得尼龙高弹性纱线；
(b)织造
选用步骤(a)的尼龙高弹性纱线作为经纬纱进行织造制得坯布；
(c)后整理加工
对步骤(b)的坯布进行染色后整理加工，制得四面弹性尼龙织物。
8.根据权利要求7所述的四面弹性尼龙织物的生产方法，其特征是：所述步骤(a)高弹假捻过程中，尼龙半牵伸丝、尼龙全牵伸丝的牵伸倍率分别为1.2～1.4倍、1.02～1.2倍；且第一热箱温度为150～190℃，第二热箱为常温。
9.根据权利要求7所述的四面弹性尼龙织物的生产方法，其特征是：所述后整理过程中，还包括拒水、轧光、涂层或贴合加工。
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