CN103774320B - 一种防水透湿织物及其生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种防水透湿织物及其生产方法，该织物的经纬向中至少一方的纱线采用由自发伸长丝A与高收缩丝B形成的复合丝；且该织物经向和纬向的覆盖系数之和在2700以上，初期耐水压＞1000mmH2O，透湿度＞3500g/m2.d。手感丰满柔软，有一定身骨。穿着舒适，有很好的防风、防雨功能，是运动休闲的理想素材。
Description
技术领域
本发明涉及一种防水透湿纺织品及其生产方法。具体涉及一种利用特殊的复合丝形成高密度织物，无需涂层或贴合加工，即可得到性能优越的防水透湿织物，且深色可染，具有良好的环保性能。
背景技术
人们对纺织品的服用性能要求因生活水平的提高，而愈来愈高。
特别是对环保及功能性的要求也愈来愈高。其中防水透湿面料，成为运动休闲服及户外运动服装的基本诉求。
目前市场上防水透湿面料主要有涂层和贴合两种方式，此类面料加工工艺长，价格高，还存在手感粗硬、厚重、耐褶皱性不良等问题；另外从环境影响性来看，当前涂层或贴合品大都是溶剂型的，这些溶剂无论对生产者还是穿着者而言，或多或少都有些影响，与现代人追求的环保理念背道而驰。对此亦有人提出不采用涂层或贴合的方式达到防水透湿的功能以及柔软轻薄的效果的防水透湿面料。
如CN102206920A中公开了一种通过采用单纤细度为0.5～0.7dtex的涤纶加工纱线来织成高密度织物进而获得较高耐水压。由于单丝纤度较细，织造密度提高后易出现纬停台和经纱起毛的问题，难以安定生产，品质得不到保证，由于织机的制约也不能达到高密度系数；另一方面超细纤维比表面积大，染色时会阻碍织物的得色率。由于单纯通过提高密度来提高耐水压，所以随着密度的提高，手感也越来越粗硬，存在蓬松感不足的问题。
又如CN101748542A中公开了一种采用高收缩超细纤维纱线的高密度织物。由于高收缩纱线中都是具有高沸水收缩性能的长丝，所以加工后纱线整体产生收缩，改善了织造性能，织物致密性得到了提高，但由于没有丝长差，荷叶效应相对较差，会影响拒水效果，同时耐水压也受到限制；另外蓬松度也不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有高初期耐水压、高透湿度且手感更加蓬松柔软、易染深色的防水透湿织物及其生产方法。
本发明的技术解决方案如下：
本发明织物的经纬向中至少一方的纱线采用由自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B形成的复合丝；且该织物经向和纬向的覆盖系数之和在2700以上，初期耐水压＞1000mmH2O，透湿度＞3500g/m2.d。
覆盖系数计算公式如下：
经向覆盖系数=经纱密度（根/inch）*经纱纤度（dtex）1/2,
纬向覆盖系数=经纱密度（根/inch）*纬纱纤度（dtex）1/2。
覆盖系数之和越大，组织间隙越小，紧度越大，越有利于提高耐水压。考虑到要兼顾手感，覆盖系数之和优选在3000～4000之间。
本发明的复合丝的沸水收缩率在12%以上；且复合丝中自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B的丝长差在25%以内。考虑到布面平整性、耐水压及复合丝的强力，复合丝的沸水收缩率优选15%～30%。丝长差在改善手感同时可在织物表面形成微小的凹凸，在拒水加工时产生荷叶效应，提高拒水性及耐久性；但超过25%的话，纤维拱起太厉害就会影响耐水压的提高。
本发明的自发伸长涤纶丝A可以是通过POY进行低倍延伸后进行松弛热处理后得到，也可以是POY直接进行松弛热处理后得到。纺速太低的话，所得POY的取向度也会偏低，不但不能产生沿纤维轴取向的小晶核，而且无定形区分子也不能沿着纤维轴方向进入晶格，这样得到的晶体取向度低，即使结晶度提高了，也不会发生伸长现象；而纺丝速度太高时，POY已有一定的结晶度，不存在小晶核产生及晶粒增长过程，所以没有伸长现象。本发明POY的纺速为1800～3800m/min。
自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B可以通过网络交络的方式复合；也可以通过空气混纤加工方式复合，自发伸长涤纶丝A作为鞘纱，高收缩涤纶丝B作为芯纱。复合丝中自发伸长涤纶丝A的自发伸长率在0.1～20%之间，高收缩涤纶丝B的沸水收缩率在20%以上。如果涤纶丝A的伸长率大于20%，纤维拱起过大，纤维间抱合度降低，不利于提高耐水压。为了获得更加蓬松柔软的手感和更高的耐水压，自发伸长率优选2%～12%。
本发明优选复合丝中自发伸长涤纶丝A的单丝纤度在1.0dtex以下，高收缩涤纶丝B的单丝纤度大于1.0dtex。复合丝收缩时，自发伸长丝A位于表层，单丝越细，纤维间的层叠效果越好，耐水压也就越好，同时手感也越好；同时为了改善织物的撕裂强力，高收缩涤纶丝B的单丝纤度则需要大于1.0dtex。通过提高单丝的粗度提高可纺丝性能，减少强力弱点改善撕裂强力。
本发明中仅在经向或纬向采用复合丝时，另一方向所用纱线为单丝纤度在1.0dtex以下的普通涤纶长丝，形态可以是FDY、DTY等。
本发明的组织采用的是平纹、斜纹等结构紧凑的简单组织。要获得织物的质感和耐水压，组织结构的致密性至关重要，织物的浮长越长，覆盖系数越容易得到。但这样的话纱线就会容易滑移，耐水压很难达到1000mmH2O以上，优选浮长短的平纹、2/1斜纹、1/2斜纹。
本发明由自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B形成的复合丝作为经纱和/或纬纱进行织造，所得坯布经过精炼、染色、后整理定型，得到经向和纬向的覆盖系数之和在2700以上的产品，其中后整理定型包括拒水树脂处理和轧光处理。
所用复合丝中自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B的沸水收缩率差在40%以内。如果沸水收缩率差超过40%的话，即使织物密度高，对纱线收缩的制约后也不能控制丝长差在25%以内。沸水收缩率优选15%～30%。
上述拒水树脂整理，作为拒水剂可以使用硅系、氟系、蜡系、锆盐系、亚乙基脲系等，虽然没有限制，但由于氟系价格适中，耐久效果好，添加交联剂、浸透剂后耐久性得到提高，因此氟系拒水树脂优选使用，因考虑环保，更优选使用含6碳的氟系拒水树脂。
在定型和轧光整理时为了使自发伸长丝有一定程度的伸长，所以染色的温度不能太高，控制在130℃以下。由于复合丝中自发伸长丝、高收缩丝的结晶度较低，相对于常规超细纤维，染料更能充分进入到纤维中，所以即使低温染色也能得到浓染效果，解决了超细纤维比表面积大，不能染深色的问题。为了获得良好的上色效果和自发伸长特性，优选115～130℃。温度超过130℃的话，纤维结晶增大，定型、轧光时纱线的自发伸长会变小，从而会影响耐水压的提高。通过本发明的方法制得的面料明暗度L值在18以下。
优选自发伸长丝A的自发伸长率在轧光过程大于定型过程，同时考虑到染料的移行升华，定型温度为130～160℃，轧光温度大于160℃。轧光目的一方面是减少纤维之间的间隙，另一方面则是使复合丝中的自发伸长丝产生伸长，提高耐水压；温度小于160℃时纤维间隙不易堵住，纱线间也容易滑移，而且纱线自发伸长小，不能进一步堵住纤维间隙，而且会影响丝长差；优选轧光温度在180～220℃之间。作为压力，优选线压1800～3500N/cm，线压低于1800N/cm时纤维间隙不易堵住，得不到良好的耐水压，线压高于3500N/cm时，手感变硬变脆，易起折痕，而且织物摩擦声大，不宜做服装。
本发明的坯布染色后经过拒水整理、定型和轧光整理，不经过涂层或贴合，就能获得良好的耐水压，并有透气透湿防风效果，是运动休闲的良好素材。
具体实施方式
本发明中涉及的各物性参数的测试方法如下：
（1）耐水压
根据JIS L 1092（A）法测定。
（2）沸水收缩率
根据JIS L 1090法测定。
（3）透湿度
根据ASTMD96BW-2000法测定。
（4）自发伸长率
将20mg/d的荷重施加在自发伸长丝样品上，样品在放在水中加热处理，一直加热到100℃，保持30分钟后从水中取出，在温度20℃、湿度65%的环境下自然干燥24小时，测量样品在此时的长度L1，然后样品在180℃的烘箱中处理5分钟后冷却取出，测量出此时的样品长度L2，自发伸长率由如下公式计算：
自发伸长率%=[(L2-L1)/L1]*100%。
（5）丝长差
a.从制品中抽取一定长度的复合纱线，然后从复合纱线中，分别取出纤维A和纤维B；
b.分别量取纤维A的长度L1和纤维B的长度L2；
c.按如下公式算出丝长差：
丝长差=(L1-L2)/L1*100%；
d.重复以上步骤3回，算出丝长差平均值。
（6）蓬松度
根据JIS L 1096一般织物试验方法
蓬松度（cm3/g）=t/w *103
w:试料的克重（g/m2）
t:试料的厚度（mm）。
（7）L值
根据JIS Z8722:2009法测定。
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
经纱采用75D-144f-PET DTY，纬纱采用75D-108f-PET复合纱（35D-96f-POY与33D-12f的高收缩纱制得），采用平纹组织，坯布经过精炼、染色、定型，同时进行拒水树脂处理和轧光处理获得成品，成品覆盖系数达到2900，手感丰满、柔软又有一定身骨，JIS L 1092（A）法初期耐水压达到1090mmH2O，透湿度为5500g/m2.d。黑色加工染色明度L值为17.3。
关键工艺参数
染色温度130℃，定型温度150℃，轧光的温度180℃，线压2500N/CM，另外拒水树脂加工：树脂机采用一浸一轧法，明成化学公司生产的氟系拒水剂 GS-10（商品名）：4.0G/L，明成化学公司生产的交联剂NEO：1.0G/L，异丙醇(浸透剂)：2.0G/L，草酸：2.0G/L，布速：50m/min。
实施例2
经纱采用75D-108f-PET复合纱（35D-96f-POY与33D-12f的高收缩纱制得），纬纱采用75D-144f-PET FDY，采用2/1斜纹组织，坯布经过精炼、染色、定型，同时进行拒水树脂处理和轧光处理获得成品，成品覆盖系数达到3050，手感丰满、柔软又有一定身骨，JIS L1092（A）法初期耐水压达到1120mmH2O，透湿度为4800g/m2.d。黑色加工L值为15.7。
关键工艺参数
染色温度125℃，定型温度150℃，轧光的温度200℃，线压2500N/CM，另外拒水树脂加工：树脂机采用一浸一轧法，明成化学公司生产的氟系拒水剂 GS-10（商品名）：4.0G/L，明成化学公司生产的交联剂NEO：1.0G/L，异丙醇(浸透剂)：2.0G/L，草酸：2.0G/L，布速：50m/min。
实施例3
经纬纱采用75D-108-PET复合纱（35D-96f-POY与33D-12f的高收缩纱制得），采用2/1斜纹组织，坯布经过精炼、染色、定型，同时进行拒水树脂处理和轧光处理获得成品，成品覆盖系数达到3550，手感丰满、柔软又有一定身骨，JIS L1092（A）法初期耐水压达到1320mmH2O，透湿度为4450g/m2.d。黑色加工L值为11.7。
关键工艺参数
染色温度120℃，定型温度145℃，轧光的温度200℃，线压2500N/CM，另外拒水树脂加工：树脂机采用一浸一轧法，明成化学公司生产的氟系拒水剂 GS-10（商品名）：4.0G/L，明成化学公司生产的交联剂NEO：1.0G/L，异丙醇(浸透剂)：2.0G/L，草酸：2.0G/L，布速：50m/min。
实施例4
经纬纱采用75D-108f-PET复合纱（35D-96f-POY与33D-12f的高收缩纱制得），采用平纹组织，坯布经过精炼、染色、定型，同时进行拒水树脂处理和轧光处理获得成品，成品覆盖系数达到3150，手感丰满、柔软又有一定身骨，JIS L1092（A）法初期耐水压达到1540mmH2O，透湿度为4300g/m2.d。黑色加工L值为11.3。
关键工艺参数
染色温度120℃，定型温度150℃，轧光的温度200℃，线压2500N/CM，另外拒水树脂加工：树脂机采用一浸一轧法，明成化学公司生产的氟系拒水剂 GS-10（商品名）：4.0G/L，明成化学公司生产的交联剂NEO：1.0G/L，异丙醇(浸透剂)：2.0G/L，草酸：2.0G/L，布速：50m/min。
比较例1
经纬纱采用75D-144f-普通PET DTY，采用平纹组织，坯布经过精炼、染色、定型，同时进行拒水树脂处理和轧光处理获得成品，成品覆盖系数达到2800，染色温度130℃，定型温度160℃，轧光的温度180℃，线压2500N/CM，另外拒水树脂加工：树脂机采用一浸一轧法，明成化学公司生产的氟系拒水剂 GS-10（商品名）：4.0G/L，明成化学公司生产的交联剂NEO：1.0G/L，异丙醇(浸透剂)：2.0G/L，草酸：2.0G/L，布速：50m/min。其耐水压性能如表1，只能达到540 mmH2O，而且染不深。
比较例2
经纬纱都采用75D-48f的8分割的PET高收缩超细纤维纱，组织为平纹,通过精练→开纤→染色→干燥→拒水整理→热风拉幅定型→轧光。其中染色温度130℃，定型温度160℃，轧光温度 180℃,成品覆盖系数为2820，初期耐水压仅达到800mmH2O，而且存在手感粗硬、蓬松感不足的问题。
Claims (7)
1.一种防水透湿织物，其特征是：该织物的经纬向中至少一方的纱线采用由自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B形成的复合丝；且该织物经向和纬向的覆盖系数之和在2700以上，初期耐水压＞1000mmH2O，透湿度＞3500g/m2.d；所述复合丝的沸水收缩率在12%以上，且所述复合丝中自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B的丝长差在25%以内。
2.根据权利要求1所述的防水透湿织物，其特征是：所述自发伸长涤纶丝A的自发伸长率在0.1～20%之间，高收缩涤纶丝B的沸水收缩率在20%以上。
3.根据权利要求1所述的防水透湿织物，其特征是：所述复合丝中自发伸长涤纶丝A的单丝纤度在1.0dtex以下，高收缩涤纶丝B的单丝纤度大于1.0dtex。
4.根据权利要求1所述的防水透湿织物，其特征是：该织物为平纹或斜纹简单组织。
5.一种权利要求1所述的防水透湿织物的生产方法，其特征是：选用由自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B形成的复合丝作为经纱和/或纬纱进行织造，坯布经过精炼、染色、后整理定型，得到经向和纬向的覆盖系数之和在2700以上的产品，其中后整理定型包括拒水树脂处理和轧光处理。
6.根据权利要求5所述的防水透湿织物的生产方法，其特征是：所述复合丝中自发伸长涤纶丝A与高收缩涤纶丝B的沸水收缩率差在40%以内。
7.根据权利要求5所述的防水透湿织物的生产方法，其特征是：所述染色温度在130℃以下；所述后整理定型过程中定型温度为130～160℃，轧光温度大于160℃。
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