CN104594040A - 功能性色纺纱线、面料及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于纺织领域，具体涉及一种具有抗菌功能的色纺纱线、面料及其制备方法。所述功能性色纺纱线所用散纤维通过改性剂进行改性处理；所述功能性色纺纱线的支数为10S～60S的单纱或股线；所述的单纱的捻度为300～1300捻/米，所述的股线的捻度为150～1300捻/米；所述改性剂由纳米银、壳聚糖和纳米二氧化钛组成。所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比为1:10-300:12-50；本发明进一步地提供一种色纺面料，其由上述功能性色纺纱线制备而成，从而使所述色纺面料具有极佳的抗紫外线和抗菌性能。

Description

功能性色纺纱线、面料及其制备方法

技术领域

本发明属于纺织领域，具体涉及一种具有抗菌功能的色纺纱线、面料及其制备方法。

背景技术

染整过程是纺织行业耗能高、污水排放较高的工序，一直以来为社会所诟病。传统认识上，对于天然纤维来说，其颜色的获得又必须通过印染加工来获得。

色纺纱将传统的纺织工序进行了颠倒，把着色的环节提到纺纱之前，工艺改变之后，能够做成由棉、麻、毛、丝、化纤等多种原料混纺而成的纱线，其优点：一是完全解决了坯布染色的缸差问题，色纺只要颜色确定，可以做到批量无限；二是色纺解决了各种不同物理特性织物的染色问题，各种纤维混合纺制，可以产生性能互补的作用，色纺给予了面料无限的发展空间。

由于色纺纱直接对部分纤维染色，染色纤维的平均占比在35%左右，因此使用染料和耗费水的比例也较小，对总体环境污染比传统的“先纺后染”产品减少50%以上，符合“低碳制造”的时代要求，是纺织业中的“节水减排”产品。

色纺纱得以生产的前提是，获得有色纤维。CN1073997A“棉花散纤维染色方法”和CN1266120A“棉花散纤维染色加工方法”，分别公开了一种有色棉纤维的生产方法。虽然利用有色棉纤维进行色纺纱的加工，可以比传统的“先纺后染”减少对环境的污染，但该专利中披露的技术仍然属于传统的染色方法，棉纤维精练过程中浴比1:15，升温到100℃保温30～60分钟；染色过程中浴比1:15～1:20，升温到100℃保温60分钟。在精练过程和染色过程后还要换水清洗干净，加工1吨棉纤维，整个过程中消耗的水量将会是50 吨～100吨，能量的消耗也非常大。

色纺纱属于时尚产品，纺织品的颜色也随着消费者生活水平和消费水平的提高变得越来越多样化。对于纺织企业而言，其产品的生产要求是“小批量、多品种”。有些纺纱企业的产品批量甚至小至几十公斤甚至几公斤，而多品种方面，颜色的变化可谓千变万化。中国纺织信息中心建立的中国国家标准色彩体系—CNCS 色彩体系，其CNCS 时尚色卡就包含了900 种颜色，一般面料或有色纱生产企业的色彩品种都多达上千种。

另外，随着人们生活水平的提高，人们越来越重视生活的质量，希望有舒适感的衣着，卫生健康的居住环境。所以人们对于各种各样的纺织品要求越来越高，特别是安全、安心、舒适、健康、卫生、清洁等“绿色”概念的形成，使纺织品的抗菌、防霉、防臭后整理加工更加受到人们的重视。

在生活中人们不可避免的接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件下，会迅速繁殖，通过接触等方式传播疾病，影响人们正常的工作、学习和生活。纤维属于多孔材料，叠加编制后又会形成无数空隙的多层体，因此织物较容易吸附菌类。

目前，抗菌织物的加工方法主要有两种：一种是直接采用抗菌纤维制成各种织物，所得织物抗菌效果持久、耐洗性好，但是对抗菌剂要求高；另一种是对织物进行抗菌整理加工来获得抗菌功能，抗菌整理就是使织物具有抑制菌类生长的功能，维持卫生的衣着环境，保证人体健康，这种加工方法简单，但耐洗性和抗菌持久性较差，存在安全穿着问题。

发明内容

本发明的一个目的是提供一种功能性色纺纱线，所述功能性色纺纱线所用散纤维通过改性剂进行改性处理；所述功能性色纺纱线的支数为10S～60S的单纱或股线；所述的单纱的捻度为300～1300捻/米，所述的股线的捻度为150～1300捻/米；所述改性剂由纳米银、壳聚糖和纳米二氧化钛组成。

在本发明的改性剂中，所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比为1:10-300:12-50；进一步地可以优选为1:50-100:15-25；在本发明的具体实施方案中，所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比可以为1:75:18；所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比也可以为1:70:22。壳聚糖是脱乙酰度为86%、分子量小于2000的壳聚糖。

所述散纤维的种类包括棉纤维、化学纤维、毛纤维、丝纤维、麻纤维。优选地，经改性处理的所述散纤维为棉纤维。

本发明进一步地提供一种色纺面料，其由上述功能性色纺纱线制备而成，从而使所述色纺面料具有极佳的抗紫外线和抗菌性能。

本发明的另一个目的是提供一种上述功能性色纺纱线的制备方法，具体步骤如下：

1）改性处理及染色：根据配色需要组织散纤维进行改性处理，对部分所需改性散纤维进行染色。

2）配棉：根据原料混纺比与色比的要求，按比例称取各种纤维后充分混和。

3）和棉：将称取好的散纤维按规定进行铺层混和，如果投料批量较大，则分成若干小批进行混和。

4）清花：装盘，加工成棉卷，棉卷干定量为30～550 克/米，棉卷长度为30～45米。

5）梳棉：用梳棉机将棉卷梳理成条，生条干定量为12～25克/5米，道夫速度15～30 转/分。

6）条混工艺：如果非棉类纤维与棉纤维采用条混工艺，则非棉类纤维条先进行预并，预并条干定量为12～25克/5米，并合数5～8根，牵伸5～12 倍，车速150～400m/min。

7）三道并条：三道并条和牵伸，使纤维平行伸直，条干均匀；并条干定量为12～25克/5 米，并合数5～8 根，牵伸5～12倍；罗拉中心距：前区43～52mm，后区43～55mm；车速150～300m/min。

8）粗纱：在粗纱工序加工成粗纱，粗纱定量要跟细纱支数相匹配；粗纱干定量一般为3 ～ 7.5克/10米，牵伸倍数5～10倍；罗拉中心距为前区：49～53mm，后区：54.5～66.5mm ；粗纱捻系数55～120，锭速600～1000 转/分。

9）细纱：在细纱机上纺制细纱，细纱干定量0.90～5.9克/100米，牵伸16～55倍，捻度280～1200捻/米，锭速9000～14000转/分，罗拉中心距：前区×后区为44*53 mm。

10）络筒：在自动络筒机上络成锥形筒纱，络纱速度800～1800米/分。

在本发明中，所述步骤1的改性处理及如下：将上述改性剂用水配制成20%的溶液，向溶液中加入月桂酸钠，剧烈搅拌，即得改性溶液；将纤维浸渍在改性溶液中10-15min，然后将浸渍过改性溶液的纤维放入密封反应釜中，在120℃条件下恒温2小时，反应结束后依次用无水乙醇和水浸渍10-15min，70℃下烘干即得改性纤维，得到的改性纤维根据需要采用常规方法进行染色，所述改性剂与月桂酸钠的重量比为1:0.3。

基于上述功能性色纺纱线，本发明进一步提供一种由上述色纺纱线制备的色纺面料，所述色纺面料的制备方法为：

1）整经：采用江阴开元高速整经机，保证所述色纺纱线用经轴张力均匀，速度在550-600r/min，整经头份13986根，用18根轴：777×18；

2）浆纱：具体工艺参数如下：喂入伸长0%，湿区伸长0.4%；干区张力1500N，退绕张力450N，卷取张力3300N，浆槽温度95℃，预烘温度110°C,主烘温度80°C，车速在45-55r/min；含固量12.9%，浆料组成为：PVA1799 12.5kg，磷酸变性淀粉87.5kg；丙烯2kg，腊片2kg，抗静电剂2kg，浆液粘度6.5S，上浆率14%，回潮控制在10%左右；

3）穿综穿筘：顺穿工艺，2入筘；

4）上机工艺：织机转速480~500r/min；开口时间300度，上机张力2000N，后梁高度50MM；停经架20MM，综高110/108/106/104mm，运转效率在85%左右；

5）后整理：漂白坯布，具体工艺为淀粉酶退浆→烧毛→煮练→漂白→丝光，即得。

本发明通过大量试验研究发现，采用本发明的改性剂处理得到的功能性色纺纤维具有较好的抗菌和抗紫外线功能，虽然纳米银、壳聚糖及纳米二氧化钛均有本领域已知的改性材料，但是本发明发现，三者在合适的配比下会产生最佳的协同作用，而协同作用不仅体现在抗菌和抗紫外线功能方面，并且功能性纤维经染色后具有非常好的色牢度。另外，在色纺面料制备过程中，浆纱工艺采用“轻张力，保伸长，中加压，重被覆”的工艺设置，从而使采用功能性色纺纤维制备的色纺面料，不仅具有极佳的抗紫外线和抗菌性能，而且色牢度好。

具体实施方式

下面将进一步的详细说明本发明。需要指出的是，以下说明仅仅是对本发明要求保护的技术方案的举例说明，并非对这些技术方案的任何限制。本发明的保护范围以所附权利要求书记载的内容为准。

实施例1 功能性色纺纤维的制备

1、改性处理及染色：

改性处理：将改性剂（纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比为1:75:18）用水配制成20%的溶液，向溶液中加入月桂酸钠（改性剂与月桂酸钠的重量比为1:0.3），剧烈搅拌，即得改性溶液；将棉纤维浸渍在改性溶液中10-15min，然后将浸渍过改性溶液的纤维放入密封反应釜中，在120℃条件下恒温2小时，反应结束后依次用无水乙醇和水浸渍10-15min，70℃下烘干得改性纤维，

染色：将改性纤维放入染缸，采用活性染料，染料配方为：3BS 红0.2wt%、3RS 黄0.7wt%、元青B1.5wt% ；染料倒入染缸副缸，50℃化料10min，打入染缸，持温运转5min，从副缸加入1/5元明粉，清水化元明粉，运转10min，每隔10min加入2/5元明粉；然后以2℃/min 升温至60℃保温5min后加入1/7 纯碱，10min加入2/7纯碱，再过10min加入剩余的4/7纯碱；保持温度30min-90min排掉，水洗1次，加入醋酸3.0wt%，60℃在运行20min～30min，水洗两次，加入皂洗剂R24 1.0%～4.0wt%，在98℃下运行10min，水洗两次。

2、配棉：称取纤维后充分混和。

3、和棉：将称取好的散纤维按规定进行铺层混和。

4、清花：装盘，加工成棉卷，棉卷干定量为350克/米，棉卷长度为45米。

5、梳棉：用梳棉机将棉卷梳理成条，生条干定量为20克/5米，道夫速度18转/分。

6、条混工艺：如果非棉类纤维与棉纤维采用条混工艺，则非棉类纤维条先进行预并，预并条干定量为185克/5米，并合数6根，牵伸6倍，车速300m/min。

7、三道并条：三道并条和牵伸，使纤维平行伸直，条干均匀；并条干定量为19克/5 米，并合数6/8/8根，牵伸6/8/8倍；罗拉中心距：前区43～52mm，后区43～55mm；车速250m/min。

8、粗纱：在粗纱工序加工成粗纱，粗纱定量要跟细纱支数相匹配；粗纱干定量为5.3克/10米，牵伸倍数7.0倍；罗拉中心距为前区：49～53mm，后区：54.5～66.5mm ；粗纱捻系数116，锭速750转/分。

9、细纱：在细纱机上纺制细纱，细纱干定量1.8克/100米，牵伸28.5倍，捻度700捻/米，锭速14000转/分，罗拉中心距：前区×后区为44*53㎜。

10、络筒：在自动络筒机上络成锥形筒纱，络纱速度1200米/分。

实施例2 功能性色纺纤维的制备

除改性剂组成外，其他制备方法均同实施例1，在本实施例中改性剂组成为纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比也可以为1:70:22。

实施例3 色牢度测试

采用实施例1和2制备的功能性色纺纤维加工成纺织品，并根据国家标准GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》，用YG571型色牢度测试仪测定棉纤维的摩擦色牢度，另外为了说明本发明的效果，特设定了以下对比例，对比例除改性剂组成外，其他制备方法均同实施例1，对比例改性剂组成如下：

具体结果如下：

实施例4 抗紫外线测试

根据国家标准GB/T8629-2001《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》，对实施例1和2制备的棉纤维进行30次洗涤和干燥（选用A 型洗衣机，4A洗涤程序，A 型干燥程序），并根据国家标准GB/T18830-2009《纺织品防紫外线性能的评定》测定棉纤维的防紫外线性能，具体结果如下：

实施例5 抗菌性能测试

采用行业标准FZ/T 73023-2006公开的方法对实施例1和2及对比例1-4制备的色纺纱加工的织品，在水洗100次后进行抗菌测试（菌株为大肠杆菌和金葡菌），具体结果如下：

实施例6 成纱质量

采用常规方法对本发明实施例1和2制备色纺纱进行测试，具体结果如下：

实施例7 色纺面料的制备

1）整经：采用江阴开元高速整经机，保证所述色纺纱线用经轴张力均匀，速度在550-600r/min .整经头份13986根，用18根轴：777×18；

2）浆纱：具体工艺参数如下：喂入伸长0%，湿区伸长0.4%；干区张力1500N，退绕张力450N，卷取张力3300N，浆槽温度95℃，预烘温度110°C,主烘温度80°C，车速在45-55r/min；含固量12.9%，浆料组成为：PVA1799 12.5kg，磷酸变性淀粉87.5kg；丙烯2kg，腊片2kg，抗静电剂2kg，浆液粘度6.5S，上浆率14%，回潮控制在10%左右；

3）穿综穿筘：顺穿工艺，2入筘；

4）上机工艺：织机转速480~500r/min；开口时间300度，上机张力2000N，后梁高度50MM；停经架20MM，综高110/108/106/104mm，运转效率在85%左右；

5）后整理：漂白坯布，具体工艺为淀粉酶退浆→烧毛→煮练→漂白→丝光，即得。

本发明内容仅仅举例说明了要求保护的一些具体实施方案，其中一个或更多个技术方案中所记载的技术特征可以与任意的一个或多个技术方案相组合，这些经组合而得到的技术方案也在本申请保护范围内，就像这些经组合而得到的技术方案已经在本发明公开内容中具体记载一样。

Claims (10)

1.一种功能性色纺纱线，所述功能性色纺纱线所用散纤维通过改性剂进行改性处理；所述功能性色纺纱线的支数为10S～60S的单纱或股线；所述的单纱的捻度为300～1300捻/米，所述的股线的捻度为150～1300捻/米；所述改性剂由纳米银、壳聚糖和纳米二氧化钛组成。

2.根据权利要求1所述的功能性色纺纱线，其特征在于，所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比为1:10-300:12-50。

3.根据权利要求2所述的功能性色纺纱线，其特征在于，所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比为1:50-100:15-25。

4.根据权利要求3所述的功能性色纺纱线，其特征在于，所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比可以为1:75:18；所述纳米银、壳聚糖和二氧化钛的重量比也可以为1:70:22。

5.根据权利要求1所述的功能性色纺纱线，其特征在于，所述散纤维的种类包括棉纤维、化学纤维、毛纤维、丝纤维、麻纤维。

6.根据权利要求5所述的功能性色纺纱线，其特征在于，所述散纤维优选为棉纤维。

7.一种色纺面料，其由权利要求1-6任一项所述功能性色纺纱线制备而成。

8.一种上述功能性色纺纱线的制备方法，具体步骤如下：

1）改性处理及染色：根据配色需要组织散纤维进行改性处理，对部分所需改性散纤维进行染色；

2）配棉：根据原料混纺比与色比的要求，按比例称取各种纤维后充分混和；

3）和棉：将称取好的散纤维按规定进行铺层混和，如果投料批量较大，则分成若干小批进行混和；

4）清花：装盘，加工成棉卷，棉卷干定量为30～550 克/米，棉卷长度为30～45米；

5）梳棉：用梳棉机将棉卷梳理成条，生条干定量为12～25克/5米，道夫速度15～30 转/分；

6）条混工艺：如果非棉类纤维与棉纤维采用条混工艺，则非棉类纤维条先进行预并，预并条干定量为12～25克/5米，并合数5～8根，牵伸5～12 倍，车速150～400m/min；

7）三道并条：三道并条和牵伸，使纤维平行伸直，条干均匀；并条干定量为12～25克/5 米，并合数5～8 根，牵伸5～12倍；罗拉中心距：前区43～52mm，后区43～55mm；车速150～300m/min；

8）粗纱：在粗纱工序加工成粗纱，粗纱定量要跟细纱支数相匹配；粗纱干定量一般为3 ～ 7.5克/10米，牵伸倍数5～10倍；罗拉中心距为前区：49～53mm，后区：54.5～66.5mm；粗纱捻系数55～120，锭速600～1000 转/分；

9）细纱：在细纱机上纺制细纱，细纱干定量0.90～5.9克/100米，牵伸16～55倍，捻度280～1200捻/米，锭速9000～14000转/分，罗拉中心距：前区×后区为44*53㎜；

10）络筒：在自动络筒机上络成锥形筒纱，络纱速度800～1800米/分。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤1的改性处理及如下：将上述改性剂用水配制成20%的溶液，向溶液中加入月桂酸钠，剧烈搅拌，即得改性溶液；将纤维浸渍在改性溶液中10-15min，然后将浸渍过改性溶液的纤维放入密封反应釜中，在120℃条件下恒温2小时，反应结束后依次用无水乙醇和水浸渍10-15min，70℃下烘干即得改性纤维，得到的改性纤维根据需要采用常规方法进行染色；所述改性剂与月桂酸钠的重量比为1:0.3。

10.一种由权利要求1所述色纺纱线制备的面料，具体方法为：

1）整经：采用江阴开元高速整经机，保证所述色纺纱线用经轴张力均匀，速度在550-600r/min，整经头份13986根，用18根轴：777×18；

2）浆纱：具体工艺参数如下：喂入伸长0%，湿区伸长0.4%；干区张力1500N，退绕张力450N，卷取张力3300N，浆槽温度95℃，预烘温度110°C,主烘温度80°C，车速在45-55r/min；含固量12.9%，浆料组成为：PVA1799 12.5kg，磷酸变性淀粉87.5kg；丙烯2kg，腊片2kg，抗静电剂2kg，浆液粘度6.5S，上浆率14%，回潮控制在10%左右；

3）穿综穿筘：顺穿工艺，2入筘；

4）上机工艺：织机转速480~500r/min；开口时间300度，上机张力2000N，后梁高度50MM；停经架20MM，综高110/108/106/104mm，运转效率在85%左右；

5）后整理：漂白坯布，具体工艺为淀粉酶退浆→烧毛→煮练→漂白→丝光，即得。