CN105332070B - 一种纺织品 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种纺织品，其嵩高性为5.0～6.5cm3/g，所述纺织品中至少包含一种热塑性树脂假捻加工丝，假捻加工丝的横截面形状为十字型、Y型或风车型，横截面孔隙率为40～75%。该纺织品具有良好的染色性，嵩高性明显，保温性和吸湿速干性能良好。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织品，具体是一种含有异型横截面假捻加工丝的保温性吸湿性纺织品。
背景技术
以热塑性树脂为原料制成的合成纤维纺织品因为具有良好的力学特性、耐热性和染色性等，被广泛应用于衣料领域。与普通圆型横截面的纤维纺织品对比，异型横截面的纤维纺织品，其内部纤维与纤维之间具有较多空隙，利用纤维表面微细沟槽所产生的毛细现象可以使汗水迅速扩散到纺织品表面并挥发，从而达到吸湿快干的效果。目前异型横截面纤维的横截面形状主要有十字型、Y型、三角型、扁平型或多叶型等。
另一方面，为了使合成纤维纺织品能够有蓬松性手感效果，一般采用普通假捻加工手段制成假捻加工丝，但是，由于在假捻加工赋予纤维卷缩性的同时，纤维的异型部往往会被大幅挤压，其横截面的异型度大大降低，含有该纤维的坯布即便是经过湿热处理后制成成品，其成品的嵩高性受到抑制，保温性能受到影响，吸湿速干性能也会下降。
例如，中国专利CN102851762A公开了一种多孔超细X型截面聚酯纤维。仅局限于喷丝板的设计及全牵伸丝的介绍，没有涉及假捻加工丝。目前，市场上所见的X型横截面的纤维纺织品绝大部分都是延伸丝制成的纺织品。
发明内容
本发明目的在于针对上述现有技术存在的不足，提供一种保温性和吸湿性良好的纺织品。
本发明的技术解决方案：
一种纺织品，所述纺织品的嵩高性为5.0～6.5cm3/g；所述纺织品中至少包含一种热塑性树脂假捻加工丝，其横截面形状为十字型、Y型或风车型，横截面空隙率为40～75%。
本发明的纺织品中所含假捻加工丝，横截面形状优选为风车型，且所述风车型为风叶同向旋转，风叶数为3～6叶，更优选风车的风叶数为4叶。优选假捻加工丝的横截面上，风车的外接圆与内切圆直径比为3～3.5，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为5～40度。
本发明的纺织品中所含假捻加工丝，作为其成纤聚合物的热塑性树脂是以二元酸和二元醇的反应物为主要结构单元的聚酯。
根据本发明，可以得到嵩高性明显，保温性和吸湿速干性能良好的纺织品。
附图说明
图1是本发明的织物中纤维的显微镜横断面写真图。
图2是风车夹角计算的示意图。
具体实施方式
本发明的纺织品中至少包含一种热塑性树脂假捻加工丝，其成纤聚合物热塑性树脂可以是以二元酸和二元醇为主要结构单元的聚酯。
本发明中所述的热塑性树脂也可以是以二元酸和二元醇为主要结构单元且含有第三成分共聚单体的共聚酯，该单体可以是间苯二甲酸磺酸盐，己二酸，己二酸二甲脂，2-甲基-1，3丙二醇，聚乙二醇，间苯二甲酸，双酚A化合物中的任意一种或2种。
本发明中所述的热塑性树脂可以为聚己内酰胺、聚己二酸己二胺。
本发明的纺织品中至少包含的一种热塑性树脂假捻加工丝，其横截面形状为十字型、Y型或风车型，横截面空隙率为40～75%。其横截面空隙率的测试方法是，随机选取至少20根的单丝，对其横截面进行测量，计算出平均值。
本发明中，先生产一种热塑性树脂假捻加工丝，然后选取部分或全部假捻加工丝，进行织造或编织等，制得坯布，然后再经过湿热加工，得到本发明的纺织品。选取的量是以能达到本发明的效果为好。可以参考的数值是选取50wt%以上。余量的纤维，没有特别的限定，可以是通常的纺织纤维，如天然纤维、合成纤维等。所说的湿热加工，是指一般的后加工坯布精炼、染色处理条件，例如，温度90～100℃热水，处理时间20～25min。
本发明的纺织品中的假捻加工丝的横截面空隙率为40～75%，优选50～70%。若横截面空隙率不足50%，在衣料用途方面，其嵩高性和保温性效果不明显。本法明的纺织品中使用的是异型加工丝，则在纤维间或组织间有一定的空气层，能产生一定的保温效果，因为异型加工丝的异型部可以保存一定的空气层，体温所产生的热量直接与外界空气对流的程度会明显减少，从而保温性明显提高。虽然，坯布经过湿热处理后形成的纺织品，其横截面空隙率越高，其嵩高性程度越高，保温性效果越好，但是，湿热处理后的横截面空隙率过高，纤维的其他力学性能会有下降，所以，综合考虑，其横截面空隙率最好在50～70%。
因而作为其原料，优选其横截面空隙率为10～40%的假捻加工丝。为了能在其后坯布的湿热处理后空隙率得到极大回复，优选采用低中温假捻加工工艺。这样的话，得到的假捻加工丝本身的永久性形变较少，经过其后坯布的湿热处理后，纺织品中的纤维横截面上变形部可以回复为假捻加工前的形状，即横截面空隙率可以恢复为40～75%。
因而作为其原料的异型假捻加工丝的生产方法，优选是在常规的纺丝工艺条件下将热塑性树脂经异型喷丝板吐出成丝，并在3200～5000m/min的卷取速度下制得全取向丝FOY，再在倍率1.05～1.3、加工温度100～180℃条件下进行假捻加工，从而制得异型横截面的假捻加工丝。
也就是说，作为其原料的异型横截面假捻加工丝，因为全取向丝FOY的纤维内部的分子链具有良好的取向度，因而假捻加工后得到的异型假捻加工丝，横截面空隙率虽然不是很高，但是在经过湿热处理后，其被挤变形的部位可以恢复，横截面空隙率得到很大的还原。另外，由于全取向丝FOY的纤维内分子链取向更完善，其DTY加工时的稳定性也比较优良。
作为其原料的异型横截面假捻加工丝，其假捻加工的温度与常规的加工温度相比，属于低中温假捻加工范畴，其温度为100～180℃。当假捻加工温度达到180℃以上，其温度足以使得分子链段充分运动，并且由于假捻盘的旋转，使得纤维在热箱内产生捻向，并且在此温度下，使得这种捻向使其产生不可回复的变形，因而，由其织得的织物即使经过湿热处理后，也无法回复高空隙率效果。如果为了维持原丝的高断面空隙率，也可以采用低温假捻工艺，当加工温度在100℃以下时，其加工制得的假捻加工丝的卷缩性明显不足，近似于延伸丝，丧失假捻加工的意义。因此，作为其原料的异型假捻加工丝的加捻加工温度为100～180℃，最优选为120～160℃的范围内，其空隙率回复效果和卷缩性能最优。
本发明的纺织品中至少含有的热塑性树脂假捻加工丝，与Y横截面和十字断面相比，因为风车型横截面的风叶有一定的弯曲角度，保证单丝空隙率高的同时，还能减少单丝与单丝之间的啮合，因此在制成织物后，织物的嵩高性不会因为单丝啮合而降低，因而风车型横截面形状成为优选，且所述风车型为风叶同向旋转。风叶同向旋转，单纤维稳定性好。
风叶数优选为3～6叶，若风车叶数大于6叶，其单丝断面空隙率不高，在衣料用途方面，其嵩高性不明显，另一方面，若风叶数小于3叶，单丝断面空隙率虽然较高，但是单丝容易啮合，制成织物后，织物的嵩高性大大降低。更优选风车的风叶数为4叶，该优选形态可以通过卍型喷丝板得到实现。
本发明的纺织品中至少含有的热塑性树脂假捻加工丝横截面上，特别优选风车的外接圆与内切圆直径比为3～3.5，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为5～40度。
本发明所述的纺织品，其纬向使用假捻加工丝时，该纺织品的纬向弹性为5~20%。
本发明所述的纺织品，其纬向使用假捻加工丝时，该纺织品的纬向的吸水性（吸水高度）为10~20cm。
以上数据的测试，一般选取纤维根数为20根，计算平均值。
本发明中实施例中的值是采用下述方法来测定。
(1)沸水收缩率
①纱线取样10圈×1m/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25℃，湿度60%的环境中调湿12小时；
②在测长台上，将纱线悬挂定克重G，测出原长L
G=D×0.9×0.1×圈数×2 （D：纱线纤度）；
③将测好的纱线用纱布包好放在100℃的水中，保持水温为100℃、30min；
④将纱布及纱线自然冷却，然后取出纱线挂在温度25℃，湿度60%的环境中调湿12小时；
⑤调湿好的纱线悬挂定克重G，测出L1。根据下列公式算出湿热收缩率：湿热收缩率=（L- L1）/L×100%。
(2)干热收缩率
①纱线取样10圈×1m/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25℃，湿度60%的环境中调湿12小时；
②在测长台上，将纱线悬挂定克重G，测出原长L
G=D×0.9×0.1×圈数×2 （D：纱线纤度）；
③将测好的纱线放在恒温干燥箱里，保持箱内温为180℃、15min；
④将纱线自然冷却，取出过后挂在温度25℃，湿度60%的环境中调湿12小时；
⑤调湿好的纱线悬挂定克重G，测出L1。根据下列公式算出湿热收缩率：湿热收缩率=（L- L1）/L×100%。
(3)卷缩伸长率
①纱线取样10圈×1m/圈，将纱线自然下垂悬挂在温度25℃，湿度60%的环境中调湿12小时；
②将纱线用纱布包好，放在90℃恒温水槽中保持20min；
③将纱及纱线自然冷却，将纱线取出后挂在温度25℃，湿度60%的环境中调湿12小时；
④将纱线挂在装满水的测量水槽中，先悬挂初荷重+定荷重，保持2min后读出长度L，
初荷重=0.002g/d×D×2×卷数
定荷重=0.1 g/d×D×2×卷数
然后将定荷重去除，保持初荷重状态悬挂2min，读出长度L1，根据下面公式测出：卷缩伸长率=（L- L1）/L×100%。
(4)嵩高性
①将异形假捻加工丝制成编织物，取约10cm×10cm样品，算出面积s（cm2），称重m（g），
②测出样品的厚度d（cm）
③按下面公式算出嵩高性（cm3/g）
嵩高性=（d/（m/s））。
(5)断面空隙率
①单丝断面的实际面积S1；
②单丝断面的外接圆的形成的交点连接形成的几何图形面积S2
③按下面的公式计算空隙率：
空隙率=（（S2-S1）/S1）*100%。一般取N=20，计算平均值。
(6)吸水性
①将样布剪成2.5cm×20cm的样条3份；
②把样条的一端固定，另一端浸入水中，入水深度为2cm；
③静置10min后，记录液体水上升高度的变化；
④取3个样条上升高度的平均值，得到其吸水性能。
(7)弹性
①将样布剪成5cm×30cm的样条3份
②通过强伸度试验机定速拉伸样条，得到荷重和伸长率的关系曲线
③通过曲线求出荷重14.7N下织物的伸长率
④取3个样条上升高度的平均值，得到弹性。
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，但以下实施例不应看作是对本发明的限制。
实施例1
将真空干燥后水分约30ppm的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.36。控制纤度为90dtex/48F，得到4叶风车形全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用低温假捻，假捻机一热箱温度设置为100℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：7.7%，干热收缩率为：8.6%，卷缩伸长率为：14.6%，单丝断面空隙率为40%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为6.5cm3/g，单丝横截面空隙率为75%。单丝横截面空隙率为75%。4叶风车的外接圆与内切圆直径比为3.5，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为30度。
实施例2
将真空干燥后水分约30ppm的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.36。控制纤度为90dtex/48F，得到4叶风车形全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用中温假捻，假捻机一热箱温度设置为140℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：7.0%，干热收缩率为：7.9%，卷缩伸长率为：19.0%，单丝断面空隙率为30%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为6.0cm3/g，单丝横截面空隙率为68%。4叶风车的外接圆与内切圆直径比为3.3，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为35度。
实施例3
将真空干燥后水分约30ppm的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.36。控制纤度为90dtex/48F，得到4叶风车形全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用高温假捻，假捻机一热箱温度设置为180℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，在加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：6.2%，干热收缩率为：7.2%，卷缩伸长率为：22.8%，单丝断面空隙率为23.2%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为5.0cm3/g，单丝横截面空隙率为55%。4叶风车的外接圆与内切圆直径比为3.0，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为40度。
实施例4
将真空干燥后水分约30ppm的含有对苯二甲酸磺酸盐的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.25。控制纤度为90dtex/48F，得到4叶风车形全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用低温假捻，假捻机一热箱温度设置为140℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：7.6%，干热收缩率为：8.2%，卷缩伸长率为：14.8%，单丝断面空隙率为35%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为6.4cm3/g，单丝横截面空隙率为75%。4叶风车的外接圆与内切圆直径比为3.5，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为40度。
实施例5
将真空干燥后水分约30ppm的含有对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用Y型喷丝板纺丝，冷却距离为65mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.48。控制纤度为90dtex/48F，得到Y型全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用中温假捻，假捻机一热箱温度设置为140℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的Y型假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：6.8%，干热收缩率为：7.6%，卷缩伸长率为：17.3%，单丝横截面空隙率为35%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为5.5cm3/g，单丝横截面空隙率为65%。
实施例6
将真空干燥后水分约30ppm的含有对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用6叶形喷丝板纺丝，冷却距离为65mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.40。控制纤度为90dtex/48F，得到6叶风车型全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用中温假捻，假捻机一热箱温度设置为140℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的6叶风车型假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：6.7%，干热收缩率为：7.7%，卷缩伸长率为：17.0%，单丝横截面空隙率为15%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为5.0cm3/g，单丝横截面空隙率为55%。外接圆与内切圆直径比为3.0，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为25度。
实施例7
将真空干燥后水分约30ppm的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.36。控制纤度为90dtex/48F，得到4叶风车形全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用中温假捻，假捻机一热箱温度设置为140℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：7.0%，干热收缩率为：7.9%，卷缩伸长率为：19.0%，单丝断面空隙率为30%。
将所得到的纤维制成织物，该织物中本发明的纤维含量为90wt%，氨纶含量为10wt%。在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为5.5cm3/g，单丝横截面空隙率为68%。4叶风车的外接圆与内切圆直径比为3.3，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为35度。
比较例1
将真空干燥后水分约30ppm的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为2500m/min，控制纤度为115dtex/48F，得到4叶风车形预取向丝POY。
对卷绕好的延伸丝POY进行假捻，采用低温假捻，假捻机一热箱温度设置为100℃，二热箱温度为室温，倍率1.370，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：18.6%，干热收缩率为：24.6%，卷缩伸长率为：14.0%，单丝断面空隙率为35%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为4.5cm3/g，单丝横截面空隙率为35%。
比较例2
将真空干燥后水分约30ppm的聚对苯二甲酸乙二醇酯切片通过螺杆挤出机，挤出机各区温度为285℃、290℃、290℃，使之熔融，流入计量泵，准确计量后压入组件中。
使用卍型喷丝板纺丝，冷却距离为95mm，通过侧吹风冷却，风温为20℃，风速为20m/min，设定卷绕速度为3200m/min，一热辊温度为90℃，二热辊温度为145℃，两热辊间延伸倍率为1.36。控制纤度为90dtex/48F，得到4叶风车形全取向丝FOY。
对卷绕好的延伸丝FOY进行假捻，采用高温假捻，假捻机一热箱温度设置为220℃，二热箱温度为室温，倍率1.075，加工速度500m/min，得到纤度为84dtex/48F的异形假捻加工丝，纱线的沸水收缩率为：6.1%，干热收缩率为：7.6%，卷缩伸长率为：34.8%，单丝断面空隙率为25%。
将所得到的纤维制成织物，在98℃的热水中对织物进行精炼处理20min后，干燥。织物的嵩高性为4.5cm3/g，单丝横截面空隙率为35%。
Claims (4)
1.一种纺织品，其特征在于：所述纺织品的嵩高性为5.0～6.5cm3/g；所述纺织品中至少包含一种热塑性树脂假捻加工丝，其横截面形状为风车型，横截面空隙率为40～75%；所述热塑性树脂假捻加工丝的假捻温度为100～180℃；所述假捻加工丝的横截面上，风车的外接圆与内切圆直径比为3～3.5，风车最中心和各风叶最宽处中心的连线L1与风车最中心和各风叶外接圆交点的连线L2的夹角为5～40度；所述纺织品经过湿热处理，湿热处理温度为90～100℃，处理时间为20～25min。
2.根据权利要求1所述的纺织品，其特征在于，所述假捻加工丝的横截面形状为风车型，所述风车型为风叶同向旋转，风叶数为3～6叶。
3.根据权利要求2所述的纺织品，其特征在于，所述假捻加工丝的横截面上，风车的风叶数为4叶。
4.根据权利要求1所述的纺织品，其特征在于，所述热塑性树脂是以二元酸和二元醇的反应物为主要结构单元的聚酯。
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