CN102877188A

CN102877188A - 一种吸湿性聚酰胺纤维纺织品及其生产方法

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Publication number: CN102877188A
Application number: CN201210242121.8A
Authority: CN
Inventors: 陈娟; 张晴; 佐藤雅伸
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2011-07-15
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2013-01-16

Abstract

本发明公开了一种吸湿性聚酰胺纤维纺织品及其生产方法，该纺织品为含20～100重量%聚酰胺纤维的机织物或针织物，其吸湿率差为2～6%、经纬向洗涤尺寸变化率均为-3～2%，且上述聚酰胺纤维的结晶度为30～70%。本发明的生产方法简单易行，环保，所得纺织品具有高吸湿性能，能将湿气迅速而自然的排出、无闷热感，且耐久性佳，提高了穿着舒适性。

Description

一种吸湿性聚酰胺纤维纺织品及其生产方法

技术领域

本发明属于纺织品领域，具体涉及改善聚酰胺吸湿性能的后整理加工。

背景技术

人们对纺织品的服用要求应生活水平的提高而越来越高。近年来，聚酰胺（尼龙）纤维由于其良好的吸湿功能，手感好，穿着舒适，在运动服和内衣领域有广阔的市场前景。聚酰胺6与聚酰胺66在标准条件下的回潮率为4.5%，在合成纤维中仅次于维纶，但和棉等天然纤维相比，吸湿性能还有很大的差距。

中国专利CN200810120007.1中公开了一种高吸湿性能聚酰胺纤维及其制备方法，通过将水溶性改性聚合树脂和聚酰胺6混合制成切片后进行纺丝，再将所得纤维放入50℃的稀碱溶液（0.3%NaOH）中超声震荡溶解2小时，除去约15%的水溶性成分，最终得到高吸湿性聚酰胺纤维；又如中国专利CN200810242726.0由织物通过浸轧吸湿排汗工作液，得到吸湿性能。不过，这些处理方式有的成本高、可行性差；有的工序复杂不易控制、改善效果不显著、耐久性不佳。

另外又如中国专利CN201010220517.3中公开的一种纺织品及其生产方法，采用苯甲醇对尼龙织物加工进而提高吸湿性能，但苯甲醇是苯衍生物具有一定的毒性，且废液处理较为困难；并且此方法处理后再进行染色时，显色性存在问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种生产工艺简单易行、成本低廉、环保、吸湿效果改善明显且具有耐久性的聚酰胺纤维纺织品及其生产方法。

本发明的技术解决方案是：

该纺织品为由含20～100重量%聚酰胺纤维的机织物或针织物，其吸湿率差为2～6%，且该织物中的聚酰胺纤维的结晶度为30～70%、经纬向洗涤尺寸变化率均为-3～2%，取向度为60～90%。其中结晶度优选55～70%。根据高倍率SEM观察到该纺织品中的聚酰胺单纤维表面呈现凹凸结构。

吸湿率差是体现从低温低湿环境到高温高湿环境移动时的吸湿率之差，织物的吸湿率差越大，则其在高湿度环境下的吸湿性能则越好，穿着之后越容易感到舒适。本发明的织物的吸湿率差为2～6%，应用在内衣和运动服饰上，可以及时吸收人体产生的水蒸气，具有较高的舒适性。

聚酰胺纤维的结晶度如果低于30%的话,会造成纤维的其他物理性能如强伸度性能的下降；而如果高于70%的话，水分子难以进入到缓和的非晶区，吸湿效果改善不明显。

取向度是表征材料取向结构特征的重要指标，通常用取向函数F表示：F=1/2(3cos&sup2；θ-1)，θ为取向的方向与分子链主轴之间的角度。未取向时，大分子链和链段的排列是随机的，因而呈现各向同性，取向后，由于在取向方向上原子之间的作用力以化学键为主，而在与之垂直的方向上，原子之间的作用力以范德华力为主，因而呈现各向异性。由此使材料在力学、光学和热学性能上取向前后产生显著差别。

本发明的纺织品中聚酰胺单纤维表面呈现的凹凸结构，这是通过碱液处理后单纤维表面发生细微破裂而形成的，可以保证水蒸气等能够迅速地进入纺织品内部，相对于较平滑的单纤维表面，这样的结构更能容纳较多的水蒸气等，进而可以提高纺织品的吸湿性能。

本发明所用聚酰胺纤维（Ny6、Ny66）为普通聚酰胺纤维或改性聚酰胺纤维。所选用的聚酰胺纤维原料的结晶度越低，碱液处理效果越好，吸湿性改善效果越佳。

纱线形态优选全牵伸纱（FDY）或假捻加工纱（DTY），这些形态下水分子更容易进入到非晶区，对聚酰胺纤维吸湿效果的提高有明显效果。这里的全牵伸纱可以是由POY牵伸后得到的FDY，也可以通过直接纺丝牵伸得到的FDY，更优选通过直接纺丝牵伸得到的FDY，取向度趋于缓和，非晶区范围更大，碱液处理后吸湿性能提高的幅度更大。

与染色前相比，该纺织品经过活性酸性染料染色后吸湿率差的保持率在80%以上。

与洗涤前相比，该纺织品根据JIS L 0217 103法洗涤30回后吸湿率差的保持率在80%以上。

本发明的纺织品是通过选用含20～100重量%聚酰胺纤维的机织物或针织物，再在碱液中处理而得到的。经过碱液处理后织物的吸湿率差可以提高5～30%,而对强伸度等物性没有太大影响。碱液处理时，处理温度为40～150℃，浓度为0.2～20g/l，接触时间为10～90min，处理温度优选为60～110℃，可以有效控制聚酰胺纤维发生黄变的几率。碱处理后聚酰胺纤维不会发生吸水或吸湿伸长的现象。

这里所用的碱液为氢氧化钠或碳酸钠溶液，不论碱性强弱，都能使织物吸湿性能得到提高。

本发明的生产方法简单易行，成本低廉，所得织物的吸湿效果改善明显，并且耐久性极佳。该织物染色后其染色性得到很好的改善，可获得较深的显色性（与未处理品染色相比，L值会下降2以上）。

附图说明

图1为碱液处理前单纤维表面SEM写真（5万倍）；

图2为碱液处理后单纤维表面SEM写真（5万倍）。

具体实施方式

本发明中各物性参数的测试方式如下：

1.吸湿率差

（1）选取约1g重量的样本3份，将其放置于称量瓶中（不盖瓶盖）并在60℃的环境下预备干燥30分钟；

（2）将样本放置于称量瓶中（不盖瓶盖）在20℃×65%RH的恒温恒湿机中平衡24小时，取出后使用精密天平称得除去瓶重的样本重量W₁；

（3）将样本放置于称量瓶中（不盖瓶盖）在30℃×90%RH的恒温恒湿机中平衡24小时，取出后使用同台精密天平称得除去瓶重的样本重量W₂；

（4）将样本放置于称量瓶中（不盖瓶盖）在105℃的环境下干燥2小时后取出并常温冷却后使用同台精密天平称得除去瓶重的样本重量W₃；

（5）计算：吸湿率差△MR（%）=MR₂-MR₁，结果取3个样本的平均值

且 MR₁=（W₁-W₃）/W₃* 100

MR₂=（W₂-W₃）/W₃* 100

其中，测定中所用恒温恒湿机为日本KATO公司的SSE-25CI-A型恒温恒湿机，所用精密天平为日本INTEC公司的HR-202精密天平，所用称量瓶为直径约4cm容量约为38ml的称量瓶，另外，为保证每次测定数据有一定可比性，在每次测定时加入比较品作为参考。所用比较品为：JIS中规定的聚酰胺添附布和棉（金巾3号）添附布。

2.结晶度

使用日本RIGAKUX公司,型号为D/Max-2550 PC射线衍射仪（XRD）具体测试方法:

（1）试样须充分剪碎，越碎越佳；

（2）和块状试样须有一个平整的测试面( >10 mm×10 mm)，如片状试样太薄，可将相同的几片试样叠在一起；如块状试样表面不平整，可用砂纸轻轻磨平；

（3）Jade 软件的分峰程序，通过以下步骤对X 射线衍射谱图进行分峰和计算结晶度，

① 划出基线，基线以下为背景散射,

② 确定非晶峰，即非晶部分的散射强度(ΣIa)，一般非晶峰的重心在15°～25°，形如鼓包,

③ 确定各结晶峰。一旦非晶峰被确定后，其余的峰一般视为结晶部分的衍射峰，即ΣIc ,

④ 采用分峰程序中的Pearson-VII 或Pseudo-Voigt 分布函数上述确定的峰进行拟合，计算机会自动给出结晶度。

3.核磁共振法测定C核T1ρ

（1）固体13C　CPMAS测定法。

4.显色性（L值）

使用Datacolor测试仪为Computer color machine system DETA COLOR制造，型号650，测定纺织品的L、a、b值。

5. 尺寸变化率

根据JIS L 1096 G法。

6.洗涤方法

根据 JIS L0217 103法(花王洗衣粉）。

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明。

实施例1

将通过常规牵伸假捻工艺得到的47D-34f-Ny6 DTY三根一起在24G筒编机进行编织，横密28w*c/inch、纵密46w*c/inch，得到吸湿率差△MR为2.31的筒编物，然后将所得筒编物经过精练-碱处理得到本发明的聚酰胺纤维针织物，其中精练：精练剂2g/l，处理温度为70℃；碱处理：碳酸钠，浓度为2g/l，处理温度为60℃，处理时间为20min。再将所得针织物进行染色后整理，得到产品，染色：活性酸性染料（亨斯曼公司制），用量为1%；后整理：柔软吸水剂4g/l，定型温度为170℃。

所得针织物与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了20%、强伸度保持率在95%以上；与染色前（碱处理后）相比，通过活性染料染色后其吸湿率差保持率约93%，L值下降了4.3；与洗涤前（未染色品）相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约97%。各性能见表1。

实施例2

将通过常规牵伸假捻工艺得到的20D-20f-Ny6 DTY作为经、纬纱，采用平纹组织在喷气织机上进行织造，横密38w*c/inch、纵密 36w*c/inch，得到的吸湿率差△MR为2.51的机织坯布，然后将上述得到的机织坯布经过精练-碱处理得到本发明的聚酰胺纤维机织物。其中精练：精练剂2g/l,处理温度70℃；碱处理：碳酸钠，浓度为4g/l，处理温度为80℃，处理时间为20min。

所得机织物与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了27%；与洗涤前相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约91%。各性能见表1。

实施例3

将通过常规牵伸假捻工艺得到的70D-24f-Ny66 DTY与76D-96f-CD PET DTY以一间隔一交编，横密36w*c/inch、纵密 50w*c/inch，制得吸湿率差△MR为1.94的圆编物，再将所得圆编物经过精练-碱处理得到本发明的聚酰胺纤维针织物，其吸湿率差△MR为2.34。其中精练：精练剂2g/l , 处理温度70℃；碱处理：碳酸钠，浓度为4g/l，处理温度为80℃，处理时间为20min。再将所得针织物进行染色后整理，得到产品，其吸湿率差△MR为2.3染色：活性酸性染料（亨斯曼公司制），用量 3%；后整理：柔软吸水剂4g/l，定型温度为170℃ 。

所得针织物单纤维表面呈现凹凸结构；与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了21%；与染色前（碱处理后）相比，通过活性染料染色后其吸湿率差保持率约98%，L值下降了2；与洗涤前（未染色品）相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约99%。各性能见表1。

实施例4

将由POY牵伸后得到的50D-17f-Ny6 FDY与20D氨纶纱在30〞28G的单面针织大圆机上交编，组织选用纬平针组织，其中Ny6/氨纶=85.2/14.8，横密46w*c/inch、纵密48w*c/inch,制得吸湿率差△MR为2的圆编物，再将所得圆编物经过精练-碱处理得到本发明的聚酰胺纤维针织物。其中精练：精练剂2g/l,处理温度70℃；碱处理：氢氧化钠，浓度为2g/l，处理温度为110℃，处理时间为30min。

所得针织物单纤维表面呈现凹凸结构；与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了53%；与洗涤前相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约91%。各性能见表1。

实施例5

精练：精练剂2g/l,处理温度70℃；碱处理：氢氧化钠，浓度为15g/l,处理温度为150℃，处理时间为10min，其余同实施例4。

所得针织物单纤维表面呈现凹凸结构；与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了153%；与洗涤前相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约96%。各性能见表1。

实施例6

通过常规牵伸假捻工艺得到的70D-52f-Ny6 DTY三根一起在24G筒编机进行编织，横密48w*c/inch、纵密 52w*c/inch，制得吸湿率差△MR为2.21的筒编物，再将所得筒编物经过精练-碱处理得到本发明的聚酰胺纤维针织物。其中精练：精练剂2g/l ,处理温度70℃；碱处理：碳酸钠，浓度为2g/l，处理温度为98℃，处理时间为50min。再将所得针织物进行染色后整理，得到产品，其吸湿率差△MR为2.83，染色：活性酸性染料（亨斯曼公司制），用量0.5%；后整理：柔软吸水剂4g/l，定型温度为170℃。

所得针织物单纤维表面呈现凹凸结构；与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了28%；与染色前（碱处理后）相比，通过活性染料染色后其吸湿率差保持率约90%，L值下降了6.2；与洗涤前（未染色品）相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约90%。NMR结果解析：碱处理品与未处理品相比，γ型结晶成分少。各性能见表1。

实施例7

将直接纺丝牵伸得到的70D-52f-Ny6 FDY三根一起在24G筒编机进行编织，横密48w*c/inch、纵密 52w*c/inch，制得吸湿率差△MR为2.21的筒编物，再将所得筒编物经过精练-碱处理得到本发明的聚酰胺纤维针织物。其中精练：精练剂2g/l ,处理温度70℃；碱处理：碳酸钠，浓度为2g/l，处理温度为98℃，处理时间为50min。再将所得针织物进行染色后整理，得到产品，其吸湿率差△MR为3.01，染色：活性酸性染料（亨斯曼公司制），用量0.5%；后整理：柔软吸水剂4g/l，定型温度为170℃。

所得针织物单纤维表面呈现凹凸结构；与未经碱处理的产品相比吸湿率差提高了50%；与染色前（碱处理后）相比，通过活性酸性染料染色后其吸湿率差保持率约91%，L值下降了9.3；与洗涤前（未染色品）相比，洗涤30回后其吸湿率差保持率约89%。各性能见表1。

比较例1

将通过常规牵伸假捻工艺得到的70D-24f-Ny66 DTY与76D-96f-CD PET DTY以一间隔一交编，使用CN200810242726.0所述的抗菌、吸湿排汗整理组合并根据其提供的定型工序进行加工得到聚酰胺织物，吸湿率差△MR为1.9，洗涤30回后其吸湿率差为1.2，吸湿率差保持率约63%。各性能见表1。

比较例2

使用通过常规牵伸假捻工艺得到的70D-52f-Ny6 DTY三根一起在24G筒编机进行编织，横密48w*c/inch、纵密 52 w*c/inch，将其经过精练、预定型工序后，使用60g/l的苯甲醇进行98℃、10min的处理并洗净后，用1%酸性染料进行染色、最终定型，得到产品。测得该织物中聚酰胺纤维吸湿率差为4.0%，吸水伸长率为16.3%，吸湿伸长率为9.9%。发色性较未处理品差，L值提高了7。各性能见表1。

表1

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Claims

1.一种吸湿性聚酰胺纤维纺织品，其特征是：该纺织品为含20～100重量%聚酰胺纤维的机织物或针织物，其吸湿率差为2～6%、经纬向洗涤尺寸变化率均为-3～2%，且所述聚酰胺纤维的结晶度为30～70%。

2.根据权利要求1所述的吸湿性聚酰胺纤维纺织品，其特征是：所述聚酰胺纤维为聚酰胺全牵伸纱或聚酰胺假捻加工纱。

3.根据权利要求1所述的吸湿性聚酰胺纤维纺织品，其特征是：与染色前相比，该纺织品经过活性酸性染料染色后吸湿率差的保持率在80%以上。

4.根据权利要求1所述的吸湿性聚酰胺纤维纺织品，其特征是：与洗涤前相比，该纺织品根据JIS L 0217 103法洗涤30回后吸湿率差的保持率在80%以上。

5.一种如权利要求1所述的吸湿性聚酰胺纤维纺织品的生产方法，其特征是：选用含20～100重量%的聚酰胺纤维的机织物或针织物，通过碱液处理而得到产品。