CN104562400A - 一种定向导湿全棉针织面料及其加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种定向导湿全棉针织面料，其特征在于：由棉纱和防水纱织造而成；其中，织造形成的面料为棉纱区域与防水纱区域交替的形态。发明用为被广大消费者所青睐的天然纤维，开发了一款深受消费者喜爱和需要的具有高效吸湿排汗性能的全棉针织服装面料。该加工工艺合理简单，比同性能产品生产降低了能耗、减少大气和水污染，大力的相应了国家及民众对节能减排的环保需求；此外，获得产品既有棉质品的触感，又具有清爽、吸湿排汗的功效，将深受市场欢迎，在运动服和休闲服市场上有很大的发展前景。

Description

一种定向导湿全棉针织面料及其加工方法
技术领域
本发明涉及一种纺织领域，具体地，涉及一种定向导湿全棉针织面料及其加工方法。
背景技术
随着人类文明的发展、科技的进步以及消费观念的改变，人们对生活的要求越来越高。就穿着而言，休闲服和运动服等服装的面料，既要求有良好的舒适性，又要求在活动时，一旦出现汗流浃背情况，服装不会粘贴皮肤而产生冷湿感。于是，消费者对面料提出了吸湿排汗功能新要求。
目前，纺织服装面料吸湿排汗功能实现途径主要以两种方式：一种是利用合成纤维的异性截面结构特性，通过芯吸效应达到单项导湿的目的，面料成分组成可长丝类也可与其他天然纤维混纺；另一种是利用不同纺织原料吸湿性的差异，通过织造结构使面料正反面采用不同纺织原料，最终实现吸湿排汗的功能效果。
以上两种方式都要使用到合成纤维，目前被广泛应用在市场上具有吸湿排汗功能的合成纤维主要品种为聚酯纤维。但合成纤维比天然纤维有很多不足之处：首先化纤类服装面料服用的舒适度远差于天然纤维，其次合成纤维易产生静电效应又使其易被沾污、面料表面易起毛起球，即使使用抗静电助剂解决此问题也会带来环保问题和成本的增加。
近年来，采用天然纤维的服装面料越来越被人们所青睐虽然。但是，虽然天然纤维的吸湿性能好，穿着舒适，但当人的出汗量稍大时，棉纤维会因吸湿而膨胀，透气性下降并粘贴在皮肤上，妨碍身体的活动，其水分发散速度也较慢，从而给人体造成一种冷湿感。
因此，如何采用天然纤维制造一种具有优秀吸湿排汗功能的产品成为当今面料开发的难点和方向。
发明内容
本发明旨在克服上述缺陷，解决全棉针织面料的定向导湿、吸湿排汗的功能要求，通过对部分全棉纱线防水化处理，最终采用特殊织造结构和染整实现定向导湿的功能效果。既实现了使用天然纤维作为服装面料的舒适性，又达到了消费者对功能化天然纤维服装面料的要求，定向导湿、吸湿排汗和抗静电性能指标均达到合格标准。
具体地，本发明提供了一种定向导湿全棉针织面料，其特征在于:由棉纱和防水纱织造而成；其中，织造形成的面料为棉纱区域与防水纱区域交替的形态。
此外，本发明提供的定向导湿全棉针织面料，还具有这样的特点:上述棉纱和防水纱的用料比可以为任一比例；优选为1：1-10或1-10：1；更优选为1：1、1：2、1：3、2：1或3：1中的一种；
当比例为1：1时，两种纱线纺织而成的区域形成较为均匀的分布形态；然，根据面料的具体用途等考量，可以设置相对较宽的防水区或吸水区。
此外，本发明提供的定向导湿全棉针织面料，还具有这样的特点:上述棉纱区域与防水纱区域为如图1a所示的间隔条纹；或上述棉纱区域或防水纱区域为任意几何图形以矩阵的形式排列，如图1b所示的棉纱区域与防水纱区域分为方格相间的设置或如图1c所示的三角形的防水纱区域呈矩阵排列的形态，在本发明中也不排除通过提花机等织造方法获得的矩阵排列的异性花纹的形态等。
另外，本发明还提供了上述定向导湿全棉针织面料的加工方法，其加工流程为：棉纱防水加工→特殊结构织造→单向导湿实现(毛坯预定型→前处理→染色→后处理)→成品定型。
具体加工步骤如下所示：
步骤一、棉纱防水加工处理：将棉纱进行防水化预处理后形成防水纱；
此加工工序实现比较省力简单，全棉纱筒倒筒时过软或上蜡改换为上防水整理剂，此变化不仅没有影响到纱线的织造效果，还达到了最终面料定向导湿的目的。
该过程优选在如下工艺条件下进行：
步骤二、将上述防水纱与棉纱根据针织面料的结构特点按比例织造成毛坯面料使其形成防水区与普通全棉纺区域间隔的效果。这种设置的特点在于：当面料遇汗/水后，出现隐形间隔图形，其中的普通纱起到导汗/水作用，汗/水在防水纱表面形成扩散。
优选的，上述毛坯面料的织造方法可以为：第1、3路使用全棉防水纱，第2、4路使用全棉纱，隔路使用相同纱进行隔路织造；或第1，3，5，7，9，11路使用75D/72F阳离子；第2，4，6，8，10，12路使用45D/46FTacel进行隔路织造。
步骤三、定向导湿功能的实现：毛坯面料经高温预定型、前处理、染整加工、亲水后处理工序实现定向导湿功能；
其中，关于毛坯预定型，该工序为了解决第一道防水纱牢度，因为面料后道要经过前处理、染色、后处理等工序会影响到防水纱防水的耐洗性能，而第一道纱线防水加工，考虑到纱厂设备等环境因素，故毛坯预定型，使防水剂和纤维高温交联，提高防水牢度；
该预定型的步骤优选在如下工艺条件下进行：150-160℃的温度下，预定型80-120秒，车速25-35米/分钟。
关于面料前处理和染色工序,由于防水棉纱和普通棉纱染色有一定的差异性，需要做好充分的前处理，提高面料吸水性和毛效，才能使染色匀染性达到最佳；
上述前处理工序至少为半漂工艺；染色染机水冲压力和提布轮速度比常规提高15％；
面料前处理优选在如下工艺条件下进行：
关于染色工序：在染色前应当进行除氧和酸中和的步骤，其结果能达到：测试其面料毛效和布面pH分别为:毛效芯吸高度8.0以上，pH值7-8；
在本发明中，染色工艺与常规工艺和效果相仿，根据不同的需求，对染机参数进行适当调整即可。
关于后处理工序，首先应当用皂洗除去染色浮色后使用针对棉纤维的吸水速干柔软剂进行；此工序能使普通棉纱达到优异的吸水性，由此才能实现其面料单向导湿最佳性能；
此过程优选采用浸渍法吸水速干整理工艺，其具体的工艺条件如下所示:
步骤四、成品定型：在本发明中，成品定型使用常规布种定型工艺；
需要注意的是，面料上机前，清洁设备，尤其导布辊擦洗干净，避免其他助剂沾污到布面上，影响其单向导湿的效果。
另外，本发明提供的定向导湿全棉针织面料的加工方法，还具有这样的特点，即、上述防水整理剂选自有机硅树脂、烷烃类化合物、含氟类化合物、防水整理剂1225中的一种或几种的混合物；
上述粘合剂选自丙烯酸共聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚乙烯酸、淀粉、LS-JS中的一种或几种的混合物；
上述精炼剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、脂肪醇醚、烷基磺酸钠、直链烷基苯磺酸钠、YH-1116中的一种或几种的复配物。
本发明的作用和效果：
在本发明的方案中，设计了一种全棉针织面料的特殊结构，该结构并非是织造结构的复杂化，而是采用普通棉纱和防水纱按一定织造路数织造，通过普通棉纱高亲水性形成定向导湿，防水棉纱拒水性增加扩散表面积，织出的针织面料形成定向导湿，吸湿排汗的目的。
此外，本发明还提供了该特殊结构定向导湿的全棉针织面料的加工工艺，该加工工艺合理简单，仅需将一部分全棉纱预处理，进行防水化，再同普通棉纱根据针织面料结构特点按一定比例和织造路数织布；其后，将毛坯面料做高温预定型，增强防水纱的耐水洗牢度；再对面料进行染整加工，实现客户及消费者颜色和品质的要求；最后，对面料做亲水处理，实现普通棉纱高强亲水性，达到最佳的定向导湿效果。
该方法与相似性能产品的生产相比较，降低了能耗、减少大气和水污染；对消费者而言，既有棉质品的触感，又具有清爽、吸湿排汗的功效，将深受市场欢迎，在运动服和休闲服市场上有很大的发展前景。
由此可见，本发明通过对特殊结构定向导湿的全棉针织面料的研究，用为被广大消费者所青睐的天然纤维，开发了一款深受消费者喜爱和需要的具有高效吸湿排汗性能的全棉针织服装面料。从而解决以往化纤了功能性面料存在的服用舒适性差、抗静电性能差和易起毛起球的三大问题。
本发明产品的加工工艺合理简单，比同性能产品生产降低了能耗、减少大气和水污染，大力的相应了国家及民众对节能减排的环保需求；此外，获得产品既有棉质品的触感，又具有清爽、吸湿排汗的功效，将深受市场欢迎，在运动服和休闲服市场上有很大的发展前景。
说明书附图
附图1a为本发明面料棉纱区域与防水纱区域的分布局部示意图；
附图1b为本发明面料棉纱区域与防水纱区域的分布局部示意图；
附图1c为本发明面料棉纱区域与防水纱区域的分布局部示意图；
其中，在附图1a-1c中，斜纹部分代表防水纱区域；其他为棉纱区域；
附图2为实施例一的织造路数的三角排列和针织排列；
附图3为实施例二的织造路数的三角排列。
具体实施方案
实施例一：
针织全棉汗布特殊结构定向导湿加工(面料：32STK/1紧密汗布)
1.加工流程
棉纱防水加工→特殊结构织造→单向导湿实现(毛坯预定型→前处理→染色→后处理)→成品定型
1.1棉纱防水加工：
此加工工序实现比较省力简单，全棉纱筒倒筒时过软或上蜡改换为上防水整理剂，此变化不仅没有影响到纱线的织造效果，还达到了最终面料定向导湿的目的。
防水整理剂1225 (上海蓝崧工贸有限公司) 15g/L
粘合剂LS-JS (上海蓝崧工贸有限公司) 3g/L
带液率80％
红外线烘箱烘干，100℃*20分钟
1.2特殊结构织造
特殊结构，指的是全棉防水纱和全棉普通纱疏水性织造路数的分配和使用纱配比。根据针织汗布织造结构的特点，如图2的编制图进行织造，其中，隔路织造，1、3路使用全棉防水纱，2、4路使用全棉普通纱，隔路使用相同纱，形成特殊机构导湿排汗的效果，遇水将形成彩条状分布。
1.3毛坯预定型
此工序为了解决第一道防水纱牢度，因为面料后道要经过前处理、染色、后处理等工序会影响到防水纱防水的耐洗性能，而第一道纱线防水加工，考虑到纱厂设备等环境因素，故毛坯预定型，使防水剂和纤维高温交联，提高防水牢度。
预定型工艺:160℃*80秒，车速25米/分钟(10箱门富士定型机)
1.4面料前处理和染色
防水棉纱和普通棉纱染色有一定的差异性，需要做好充分的前处理，提高面料吸水性和毛效，才能使染色匀染性达到最佳。前处理至少使用半漂工艺；染色染机水冲压力和提布轮速度比常规提高15％。[水冲压力：0.4-0.5Mpa提布轮速度为350-400M/min。]
前处理工艺：
精炼剂YH-1116 (上海亿华化学有限公司) 2克/升
去油剂 (上海林平化工有限公司) 1.5克/升
双氧水27.5％ (上海罗泾化学有限公司) 4克/升
浴比1:10温度和时间：95℃*50分钟
染色前除氧和酸中和，测试其面料毛效和布面PH:毛效芯吸高度8.0以上，PH值7-8.
染色工艺与常规效果，染机参数适当调整。
1.5后处理亲水整理
皂洗除去染色浮色后，使用针对棉纤维的吸水速干柔软剂。此工序使普通棉纱达到优异的吸水性，才能实现其面料单向导湿最佳性能。
吸水速干整理工艺(浸渍法):
吸水速干整理剂TLC (上海雅运化工有限公司) 3.5克/升
调节酸AR (巴斯夫化工) 0.7克/升
调节PH值4.5-5，浴比1：8，温度和时间:40℃*15分钟
1.6成品定型
成品定型使用常规布种定型工艺，需要注意的是面料上机前，清洁设备，尤其导布辊擦洗干净，避免其他助剂沾污到布面上，影响其单向导湿的效果。
2.各项性能指标测试
2.1前处理毛效测试
测试方法：半漂工艺试样(30cm×2.5cm)10分钟芯吸高度，测试了面料不同位置5个试样的平均芯吸细上升高度如下表所示：
编号 1 2 3 4 5 平均值
芯吸高度cm 8.3 8.5 8.2 8.6 8.8 8.48cm
2.2特殊结构针织汗布效果测试
观察法：将试样(50cm×50cm)平铺于平台，试样表面要求平整，以滴定管口从距离试样面料1cm高度处滴一定蒸馏水于试样表面，待水滴完全扩散、吸湿后，观察试样水滴润湿处，即试样面料结构中防水棉纱和普通棉纱织造线路明显程度。分别测试试样5个不同位置，观察其水滴润湿处效果。
合格要求：水滴扩散部分，防水棉纱未被渗透只是表面润湿，普通棉纱完全渗透润湿，明显可以看出面料结构中纱线织造路线，形成彩条状；并且可以看出水滴很快从普通棉部位渗透到面料另外一面。
2.3定向导湿性能测试
定向导湿测试方法(扩散法)：将试样(50cm×50cm)平铺于平台，试样表面要求平整，以滴定管口从距离试样面料1cm高度处滴一定蒸馏水于试样表面，待水滴完全扩散、吸湿后，分别测试正反面水滴扩散面积，以测试润湿圆圈状面积直径为准。
合格要求：正面扩散面积要大于反面面积，模拟面料吸汗，导湿，扩散，快干过程。
编号 1 2 3 4 5
正面直径cm 1.7 1.5 1.6 1.8 1.7
反面直径cm 0.8 1.0 0.9 0.7 0.9
2.4吸水快干测试方法：将试样(10cm×10cm)置于烧杯口部，匝紧，试样表面要求平整，将其放置在温度20±1℃、相对湿度65±2％的环境下平衡24小时，然后放在准确度0.001g的电子天平上，以滴定管口从距离试样表面1cm高度处滴0.05mL蒸馏水于试样表面，测试15分钟后其水分蒸发率。
水分蒸发率(％)＝试样重量编号/0.05mL水之重量
由此可见：本实施例中生产的定向导湿全棉针织汗布，前处理芯吸高度平均值为8.48cm，定向导湿性能优异，吸水快干测试15分钟水分蒸发率是82％。各项指标均达到客户对吸水速干的测试要求。
实施例二：
针织全棉网眼布特殊结构定向导湿加工(面料：32STK/1+40STK/1小网眼双面布)
1.加工流程
棉纱防水加工→特殊结构织造→单向导湿实现(毛坯预定型→前处理→染色→后处理)→成品定型
1.1棉纱防水加工：
此加工工序实现比较省力简单，全棉纱筒倒筒时过软或上蜡改换为上防水整理剂，此变化不仅没有影响到纱线的织造效果，还达到了最终面料定向导湿的目的。
防水整理剂1225 (上海蓝崧工贸有限公司) 15g/L
粘合剂LS-JS (上海蓝崧工贸有限公司) 3g/L
带液率80％
红外线烘箱烘干，100℃*20分钟
1.2特殊结构织造
特殊结构，指的是全棉防水纱和全棉普通纱疏水性织造路数的分配和使用纱配比。根据针织双面布的织造结构特点，采用如图3的编制图进行编制，其中，穿纱分配为：第1，3，5，7，9，11路75D/72F阳离子；第2，4，6，8，10，12路45D/46FTacel。隔路织造，形成普通纱导湿，防水纱扩散排汗的作用。
1.3毛坯预定型
此工序为了解决第一道防水纱牢度，因为面料后道要经过前处理、染色、后处理等工序会影响到防水纱防水的耐洗性能，而第一道纱线防水加工，考虑到纱厂设备等环境因素，故毛坯预定型，使防水剂和纤维高温交联，提高防水牢度。
预定型工艺:160℃*90秒，车速20米/分钟(10箱门富士定型机)
1.4面料前处理和染色
防水棉纱和普通棉纱染色有一定的差异性，需要做好充分的前处理，提高面料吸水性和毛效，才能使染色匀染性达到最佳。前处理至少使用半漂工艺；染色染机水冲压力和提布轮速度比常规提高15％。
前处理工艺：
精炼剂YH-1116(上海亿华化学有限公司) 2克/升
去油剂(上海林平化工有限公司) 1.5克/升
双氧水27.5％(上海罗泾化学有限公司) 4克/升
浴比1:10温度和时间：95℃*50分钟
染色前除氧和酸中和，测试其面料毛效和布面PH:毛效芯吸高度8.0以上，PH值7-8.
染色工艺与常规效果，染机参数适当调整。
1.5后处理
皂洗除去染色浮色后，使用针对棉纤维的吸水速干柔软剂。此工序使普通棉纱达到优异的吸水性，才能实现其面料单向导湿最佳性能。
吸水速干整理工艺(浸渍法):
吸水速干整理剂TLC (上海雅运化工有限公司) 3.5克/升
调节酸AR (巴斯夫化工) 0.7克/升
调节PH值4.5-5，浴比1：8，温度和时间:40℃*15分钟
1.6成品定型
成品定型使用双面网眼布定型工艺，需要注意的是面料上机前，清洁设备，尤其导布辊擦洗干净，避免其他助剂沾污到布面上，影响其单向导湿的效果。
2.各项性能指标测试
2.1前处理毛效测试
测试方法：半漂工艺试样(30cm×2.5cm)10分钟芯吸高度，测试了面料不同位置5个试样的平均芯吸细上升高度为：
编号 1 2 3 4 5 平均值
芯吸高度cm 8.3 8.5 8.2 8.6 8.8 8.48cm
2.2特殊结构针织双面网眼布效果测试
观察法：将试样(50cm×50cm)平铺于平台，试样表面要求平整，以滴定管口从距离试样面料1cm高度处滴一定蒸馏水于试样表面，待水滴完全扩散、吸湿后，观察试样水滴润湿处，即试样面料结构中防水棉纱和普通棉纱织造线路明显程度。分别测试试样5个不同位置，观察其水滴润湿处效果。
合格要求：水滴扩散部分，防水棉纱未被润湿，普通棉纱完全润湿，明显可以看出面料结构中纱线织造路线；并且可以看出水滴很快从普通棉部位渗透到面料另外一面。
2.3定向导湿性能测试
定向导湿测试方法(扩散法)：将试样(50cm×50cm)平铺于平台，试样表面要求平整，以滴定管口从距离试样面料1cm高度处滴一定蒸馏水于试样表面，待水滴完全扩散、吸湿后，分别测试正反面水滴扩散面积，以测试润湿圆圈状面积直径为准。
合格要求：正面扩散面积要大于反面面积，模拟面料吸汗，导湿，扩散，快干过程。
编号 1 2 3 4 5
正面直径cm 1.6 1.7 1.6 1.8 1.7
反面直径cm 1.2 1.0 1.0 1.1 1.1
2.4吸水快干测试方法：将试样(10cm×10cm)置于烧杯口部，匝紧，试样表面要求平整，将其放置在温度20±1℃、相对湿度65±2％的环境下平衡24小时，然后放在准确度0.001g的电子天平上，以滴定管口从距离试样表面1cm高度处滴0.05mL蒸馏水于试样表面，测试15分钟后其水分蒸发率。
水分蒸发率(％)＝试样重量编号/0.05mL水之重量
由此可见，本实施例生产的定向导湿针织双面网眼布前处理芯吸高度平均值为8.48cm，定向导湿性能优异，吸水快干测试15分钟水分蒸发率是86％。各项指标均达到客户对吸水速干的测试要求。

Claims (10)

1.一种定向导湿全棉针织面料，其特征在于:由棉纱和防水纱织造而成；
其中，织造形成的面料为棉纱区域与防水纱区域交替的形态。
2.如权利要求1所述的一种定向导湿全棉针织面料，其特征在于:
所述棉纱和防水纱的用料比为1：1-10或1-10：1。
3.如权利要求1所述的一种定向导湿全棉针织面料，其特征在于:
所述棉纱和防水纱的用料比为1：1、1：2、1：3、2：1或3：1中的一种。
4.如权利要求1所述的一种定向导湿全棉针织面料，其特征在于:
所述棉纱区域与防水纱区域为间隔条纹；或
所述棉纱区域或防水纱区域为任意几何图形以矩阵的形式排列。
5.如权利要求1-4任一所述的一种定向导湿全棉针织面料的加工方法，其特征在于，由如下加工步骤实现：
步骤一、棉纱防水加工处理：将棉纱进行防水化预处理后形成防水纱；
步骤二、将上述防水纱与棉纱根据针织面料的结构特点按比例织造成毛坯面料；
步骤三、定向导湿功能的实现：毛坯面料经高温预定型、前处理、染整加工、亲水后处理工序实现定向导湿功能；
步骤四、成品定型；
其中，所述针织面料的结构特点为棉纱区域与防水纱区域交替的形态。
6.如权利要求5所述的一种定向导湿全棉针织面料的加工方法，其特征在于：所述前处理工序为半漂工艺。
7.如权利要求5所述的一种定向导湿全棉针织面料的加工方法，其特征在于：所述亲水后处理工序中采用吸水速干柔软剂。
8.如权利要求5所述的一种定向导湿全棉针织面料的加工方法，其特征在于：所述毛坯面料的织造方法为：
第1、3路使用全棉防水纱，第2、4路使用全棉纱，隔路使用相同纱进行隔路织造；或
第1，3，5，7，9，11路使用75D/72F阳离子；第2，4，6，8，10，12路使用45D/46FTacel进行隔路织造。
9.如权利要求5所述的一种定向导湿全棉针织面料的加工方法，其特征在于：步骤一、棉纱防水加工：在全棉纱筒倒筒时上防水整理剂；
该过程在如下工艺条件下进行：
步骤二、用防水纱和棉纱进行毛胚面料的织造；
步骤三、毛坯预定型：
该过程在如下工艺条件下进行：
150-160℃的温度下，预定型80-120秒，车速25-35米/分钟；
步骤四、面料前处理：
前处理的具体工艺条件为：
步骤五、除氧和酸中和至pH为7-8；
步骤六、染色：染色染机的水冲压力为0.4-0.5Mpa；提布轮速度为350-400M/min；
步骤七、皂洗除去染色浮色；
步骤八、亲水后处理：采用浸渍法吸水速干整理工艺
具体条件如下:
步骤九、成品定型。
10.如权利要求9所述的一种定向导湿全棉针织面料的加工方法，其特征在于：所述防水整理剂选自有机硅树脂、烷烃类化合物、含氟类化合物、防水整理剂1225中的一种或几种的混合物；
所述粘合剂选自丙烯酸共聚合物、聚氨酯、聚乙烯、聚乙烯酸、淀粉、LS-JS中的一种或几种的混合物；
所述精炼剂选自脂肪醇聚氧乙烯醚、脂肪酸甲酯聚氧乙烯醚、脂肪醇醚、烷基磺酸钠、直链烷基苯磺酸钠、YH-1116中的一种或几种的复配物。
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