纺织鞋面及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织领域,特别是涉及一种纺织鞋面及其制备方法。
背景技术
鞋业是劳动密集性产业,随着劳动力成本的日益上升,通过机器代替人工的鞋业自动化正成为鞋业发展的目标。传统鞋面制造工艺(针车流程),占用了整个制鞋流程近一半劳动力,用机器纺织代替针车工艺来制造鞋面,是鞋业自动化的一个重要环节,将会最大程度的节约人工。
纺织鞋面同时还具有以下优势:
具有优良的透气性和吸湿性;纺织鞋面柔软而具有弹性,穿着更加贴合脚部,更加舒适。
纺织鞋面采用整体纺织完成,而传统鞋面采用很多部件组成,而且这些部件需要针车或胶黏剂粘合,因此纺织鞋面可节约加工成本,减少能源消耗,更加环保。
纺织鞋面在形成真实感强烈的图案和鲜艳的配色上比传统的针车工艺制造鞋面也具有优势。
由于纺织过程中,纤维需要柔软,不能硬挺,才能顺利完成。但鞋面在成品鞋上,需要维持一定的形状,鞋业称为定型。如何使织成的、柔软的材料变成挺直的有一定形状的鞋面,是纺织鞋面代替传统针车工艺的重要环节。
常见的纺织材料的定型包括以下几种方式:添加支撑物,由支撑物保持形状,这种方案由于支撑物的刚性会降低鞋面的柔软度和舒适度;采用纤维线预涂胶粘剂的方案,这种方案的主要缺陷是预涂工艺和带胶的纤维的处理较为复杂。后续发展的在线预涂工艺虽然部分避免了上述缺陷,但胶粘剂的干燥,以及如何实现带胶的纤维顺利通过纺织机头等,到目前为止仍然存在技术瓶颈。
发明内容
基于此,本发明的目的是提供一种纺织鞋面的制备方法。
具体的技术方案如下:
一种纺织鞋面的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚己内酯热熔纱与天然纤维或合成纤维按1:2-1:9的比例混纺,织成鞋面(包括但不限于针织和梭织),所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为20000-200000的聚己内酯制备而得;
(2)将步骤(1)得到的鞋面进行热定型加工,所述热定型的工艺参数为:温度80-120℃,时间10-15min,即得所述纺织鞋面。
在其中一些实施例中,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为40000-150000的聚己内酯制备而得。
在其中一些实施例中,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为50000和/或80000的聚己内酯制备而得。
在其中一些实施例中,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为50000和80000的聚己内酯制备而得,二者的混合比例为1:0.5-1:2。
在其中一些实施例中,所述聚己内酯热熔纱的制备方法包括如下步骤:
(1)将聚己内酯颗粒在50-60℃下真空干燥;
(2)熔融纺丝,其中熔融温度为200-300℃;
(3)两道拉伸,其中一道拉伸的牵伸比为1:2.5-3.5,二道拉伸的牵伸比为1:1.2-1.5;
(4)按800-3000m/min的速度卷绕成长丝;
(5)将步骤(4)得到的长丝进行单股加捻、多股合捻,即得所述聚己内酯热熔纱。
在其中一些实施例中,所述天然纤维选自棉线或纱线;所述合成纤维选自涤纶、锦纶、腈纶、氯纶、维纶或氨纶。
在其中一些实施例中,步骤(2)中,热定型的工艺为干蒸、湿蒸、烘干、压烫或热辊。
本发明的另一目的是提供上述制备方法制备得到的纺织鞋面。
具体的技术方案如下:
上述制备方法制备得到的纺织鞋面。
本发明的原理及优点如下:
聚己内酯(PCL)是一种环境友好的合成材料,在正常的气候条件下,浸在水中,埋在土里,会自然降解成水和二氧化碳,不像通常的聚合物塑料,难以降解,形成白色垃圾。也正是因为这个原因,PCL材料可以作为人体器官的修补材料,比如手术线、临时的体内膈膜、管道的支撑件等。PCL材料具有软化点低的特点,在60℃左右就开始软化,就可以提供粘着力,到完全熔化(150℃以上)开始流动之间,有一个较宽的温度范围,刚好满足现有制鞋流程中热定型的温度和时间范围(80~120℃,10~15分钟)。
本发明选用平均分子量为20000-200000的PCL制备的聚己内酯热熔纱与天然纤维或合成纤维混纺后来制备纺织鞋面,通过调节聚己内酯热熔纱的平均分子量可以调节纺织鞋面的柔软度和挺直度。平均分子量低于2万的PCL,纺出的纱线,熔点过低,在通常的鞋面定型条件下(80~120℃,10~15分钟),容易出现热熔纱熔断、溢流等现象,影响鞋面外观和定型效果;且平均分子量低于2万的PCL,对长时间连续纺丝的要求较高,温度、牵伸的控制要求更精准,要求的机器性能也高,纺丝成本相对较高。平均分子量超过20万的PCL,纺出的热熔纱,要求的定型温度较高,在通常的鞋面定型条件下(80~120℃,10~15分钟),不能完成定型,需要提高定型温度,这会提高对传统的鞋材要求,有些鞋材因为不能适应较高的温度,将会不能应用。这会限制PCL热熔纱在纺织鞋面上的大规模应用。
本发明优选平均分子量50000和80000的PCL制备聚己内酯热熔纱:
a)采用平均分子量为50000的PCL热熔纱,最佳的鞋面定型温度偏低,在80~100℃之间;织成的鞋面偏柔软,但挺直度不够;
b)采用平均分子量为80000的PCL热熔纱,最佳的鞋面定型温度偏高,在100~120℃之间,织成的鞋面挺直,立体感好,但柔软度和服帖性能会差一些;
c)用二者混合的PCL热熔纱,鞋面定型温度范围更宽泛,在80~120℃之间都可以实现定型,织成的鞋面在挺性和柔性之间可以根据混合比例的不同,平衡点可调。还可以根据不同的鞋型要求,选用不同的配合比例(最优选的比例为1:1)。
d)此外还可以通过调节PCL热熔纱与天然纤维和合成纤维的比例,来调节鞋面性能。
e)也可以采用不同平均分子量PCL纺出的热熔纱搭配使用,来调节鞋面性能。
附图说明
图1为纺织鞋面制备流程图;
图2为聚己内酯热熔纱的制备流程图。
具体实施方式
本发明实施例所使用的原料如下:
聚己内酯(PCL)购自(深圳市光华伟业实业有限公司);
聚酯纤维(涤纶)购自(东莞维维线业有限公司);
以下通过实施例对本发明做进一步的阐述。
实施例1
本实施例一种纺织鞋面的制备方法(制备流程图参见图1),包括如下步骤:
(1)将聚己内酯热熔纱与聚酯纤维(涤纶)按1:3的比例混纺(即2根PCL热熔纱加6根聚酯纤维),织成鞋面,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为50000和80000的聚己内酯共混物制备而得,二者的混合比例为1:1;
(2)将步骤(1)得到的鞋面进行热定型加工,所述热定型的工艺参数为:温度110℃,时间10-15min,即得所述纺织鞋面。
本实施例得到的纺织鞋面柔软度和挺直度适中。
其中热定型工艺可以是干蒸、湿蒸、烘干、压烫或热辊。
所述聚己内酯热熔纱的制备方法包括如下步骤(制备流程图参见图2):
(1)将聚己内酯颗粒在55℃下真空干燥;
(2)熔融纺丝,其中熔融温度为250℃;纺丝,侧风吹,集束上油(普通纺丝油);
(3)两道拉伸,其中一道拉伸的牵伸比为1:2.5,二道拉伸的牵伸比为1:1.5;
(4)按1000m/min的速度卷绕成FDY(全拉伸丝)长丝;
(5)将步骤(4)得到的FDY(全拉伸丝)长丝进行单股加捻、多股合捻,即得所述聚己内酯热熔纱。
FDY长丝(如150D/20f)→单股加捻(300捻)→多股合捻(3股450D,300捻)→线筒→分筒(1kg规格)→热熔纱。
实施例2
本实施例一种纺织鞋面的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚己内酯热熔纱与聚酯纤维按1:5的比例混纺(即2根PCL热熔纱加10根聚酯纤维),织成鞋面,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为50000的聚己内酯制备而得;
(2)将步骤(1)得到的鞋面进行热定型加工,所述热定型的工艺参数为:温度95℃,时间10-15min,即得所述纺织鞋面。
本实施例制备得到的纺织鞋面柔软度较好。
其中热定型工艺可以是干蒸、湿蒸、烘干、压烫或热辊。
所述聚己内酯热熔纱的制备方法包括如下步骤:
(1)将聚己内酯颗粒在50℃下真空干燥;
(2)熔融纺丝,其中熔融温度为240℃;纺丝,侧风吹,集束上油(普通纺丝油);
(3)两道拉伸,其中一道拉伸的牵伸比为1:3.5,二道拉伸的牵伸比为1:1.2;
(4)按1200m/min的速度卷绕成FDY长丝;
(5)将步骤(4)得到的FDY长丝进行单股加捻、多股合捻,即得所述聚己内酯热熔纱。
FDY长丝(如150D/20f)→单股加捻(300捻)→多股合捻(3股450D,300捻)→线筒→分筒(1kg规格)→热熔纱。
实施例3
本实施例一种纺织鞋面的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚己内酯热熔纱与聚酯纤维按1:2的比例混纺(即4根PCL热熔纱加8根聚酯纤维),织成鞋面,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为80000的聚己内酯制备而得;
(2)将步骤(1)得到的鞋面进行热定型加工,所述热定型的工艺参数为:温度115℃,时间10-15min,即得所述纺织鞋面。
本实施例制备得到的纺织鞋面挺直,立体感好。
其中热定型工艺可以是干蒸、湿蒸、烘干、压烫或热辊。
所述聚己内酯热熔纱的制备方法包括如下步骤:
(1)将聚己内酯颗粒在60℃下真空干燥;
(2)熔融纺丝,其中熔融温度为270℃;纺丝,侧风吹,集束上油(普通纺丝油);
(3)两道拉伸,其中一道拉伸的牵伸比为1:3,二道拉伸的牵伸比为1:1.4;
(4)按800m/min的速度卷绕成FDY长丝;
(5)将步骤(4)得到的FDY长丝进行单股加捻、多股合捻,即得所述聚己内酯热熔纱。
FDY长丝(如150D/20f)→单股加捻(300捻)→多股合捻(3股450D,300捻)→线筒→分筒(1kg规格)→热熔纱。
实施例4
本实施例一种纺织鞋面的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚己内酯热熔纱与聚酯纤维按2:6的比例混纺(即2根PCL热熔纱加6根聚酯纤维),织成鞋面,所述聚己内酯热熔纱分别由平均分子量为50000和80000的聚己内酯制备而得,混纺时,1根为平均分子量50000PCL热熔纱,1根为平均分子量80000PCL热熔纱;
(2)将步骤(1)得到的鞋面进行热定型加工,所述热定型的工艺参数为:温度110℃,时间10-15min,即得所述纺织鞋面。
本实施例制备得到的纺织鞋面,可以在较宽的温度范围内(80-120℃)实现定型,且柔软度和挺直度适中。
其中热定型工艺可以是干蒸、湿蒸、烘干、压烫或热辊。
其中的热熔纱分别采用实施例2中制备的热熔纱(PCL分子量为50000)和实施例3中制备的热熔纱(PCL分子量为80000)各一根。
实施例5
本实施例一种纺织鞋面的制备方法,包括如下步骤:
(1)将聚己内酯热熔纱与聚酯纤维按1:2的比例混纺(即4根PCL热熔纱加8根聚酯纤维),织成鞋面,所述聚己内酯热熔纱由平均分子量为150000的聚己内酯制备而得;
(2)将步骤(1)得到的鞋面进行热定型加工,所述热定型的工艺参数为:温度115℃,时间10-15min,即得所述纺织鞋面。
本实施例制备得到的纺织鞋面更挺直,立体感好。
其中热定型工艺可以是干蒸、湿蒸、烘干、压烫或热辊。
所述聚己内酯热熔纱的制备方法包括如下步骤:
(1)将聚己内酯颗粒在60℃下真空干燥;
(2)熔融纺丝,其中熔融温度为280℃;纺丝,侧风吹,集束上油(普通纺丝油);
(3)两道拉伸,其中一道拉伸的牵伸比为1:3,二道拉伸的牵伸比为1:1.4;
(4)按800m/min的速度卷绕成FDY长丝;
(5)将步骤(4)得到的FDY长丝进行单股加捻、多股合捻,即得所述聚己内酯热熔纱。
FDY长丝(如150D/20f)→单股加捻(300捻)→多股合捻(3股450D,300捻)→线筒→分筒(1kg规格)→热熔纱。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。