CN105780252B

CN105780252B - 一种防护织物

Info

Publication number: CN105780252B
Application number: CN201410814404.4A
Authority: CN
Inventors: 赵玉鹏; 蔡东照; 楚正兵; 庄燕; 王超
Original assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Current assignee: Toray Fibers and Textiles Research Laboratories China Co Ltd
Priority date: 2014-12-24
Filing date: 2014-12-24
Publication date: 2018-11-02
Anticipated expiration: 2034-12-24
Also published as: CN105780252A

Abstract

本发明公开了一种防护织物。该织物为至少由导电聚酯复合全牵伸丝和纯聚酯拉伸变形丝、或者至少由导电聚酯复合拉伸变形丝和纯聚酯全牵伸长丝形成的机织物；且该织物对于PM2.5的通尘捕集效率为85%以上。同时本发明的织物具有较低的表面摩擦系数和持久的抗静电性，可以使被织物捕集的PM2.5快速脱落，避免对室内环境的2次污染。

Description

一种防护织物

技术领域

本发明涉及一种防护织物，具体涉及一种对于PM2.5具有高捕集效率和低附着率的防护织物。

背景技术

随着空气污染的加剧，人们逐渐认识到空气中微小颗粒对人体健康存在的巨大威胁。其中PM2.5因其粒径小，容易被人吸入危害最大。PM2.5是指大气中空气动力学直径小于或等于2.5um的颗粒物，也称可入肺颗粒物。由于其可吸入肺，并且可以随着血液循环进入血液循环系统，世界卫生组织认为小于10ug/m^-3为安全值。监测结果显示中国很多城市的PM2.5浓度均全年大于60ug/m^-3，冬季更超过了100ug/m^-3，少数北方城市甚至出现过400ug/m^-3以上的极端天气。很显然这样的高浓度必然会危害到人身健康，在这种环境下进行室外活动后PM2.5会附着于外衣或透过外衣粘附到内衣，这些PM2.5在室内脱落下来，且不易扩散到室外，导致室内PM2.5浓度不断增加，长时间吸入这种空气后，PM2.5微粒大量进入肺泡和血液循环系统，极大地危害了身体健康。

现有的普通织物并不能实现对于PM2.5的高过滤和和低附着的目的。目前，阻挡PM2.5被人体吸入主要是通过口罩过滤来实现。如中国专利文献CN203776206U中公开了一种过滤PM2.5的口罩，利用口罩的6层结构提高通尘捕集效率，但是这种多层结构的织物结构复杂，手感粗糙不细腻，不适合制作服装，而且捕集的PM2.5被存储在多层结构之间的孔隙内，进入室内后仍然会不断释放导致室内PM2.5浓度增加，形成2次污染。再如中国专利文献CN 203446633U中公开了一种可过滤空气的的服装，其将口罩和装有活性炭的滤盒通过吸管连接起来，空气经过过滤盒再被人体吸入。虽然获得了较好的过滤效果，但其制作工艺复杂，成本很高，使用不方便，而且进入室内后附着于衣服上的PM2.5依然会不断释放，形成2次污染，此外将活性炭滤盒、吸管、口罩置于衣服上，降低了穿着舒适性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种对于PM2.5具有高捕集效率并且被捕集的粒子能够快速脱落的防护织物。降低PM2.5附着在外衣或透过外衣粘附到内衣上的几率，避免室内PM2.5浓度的提高。

本发明的防护织物，织物至少由导电聚酯复合全牵伸丝（FDY）和纯聚酯拉伸变形丝（DTY）、或者至少由导电聚酯复合拉伸变形丝（DTY）和纯聚酯全牵伸长丝（FDY）形成的机织物；且该织物对于PM2.5的通尘捕集效率为85%以上。

本发明的有益效果在于：（1）本发明的织物对于PM2.5的通尘捕集效率达到85%以上，而且PM2.5在织物上的附着率仅为纯涤纶长丝织物的20%～30%，有效减少了附着在衣服上的PM2.5对室内环境的影响；（2）本发明的织物具有较低的摩擦带电压，降低了穿着时因静电产生的不适感；而且抗静电效果持久，穿着舒适性好。（3）本发明的织物外观风格高档、手感细腻光滑，触感柔软。

附图说明

图1为聚酯导电复合丝的截面连续筋状分布示意图。

具体实施方式

本发明至少由导电聚酯复合FDY和纯聚酯DTY、或者至少由导电聚酯复合DTY和纯聚酯FDY形成机织物；且该织物对于PM2.5的通尘捕集效率为85%以上。其中FDY表面光滑有助于PM2.5的脱落，降低附着率，但是对通尘捕集效率不利，较DTY低10%左右；而DTY的卷曲有利于PM2.5的捕集，但是捕集后的PM2.5微粒不易脱落，附着率较FDY高15%左右。另外，短纤纱的通尘捕集捕集效率较FDY、DTY要高，但是附着率又要比FDY高25%左右，因此本发明中将DTY和FDY配合使用。

本发明所用的导电聚酯复合FDY或者DTY中导电成分的含量为0.5～6.0%；且导电成分在纤维截面呈连续筋状均匀分布。

其中导电成分的含量过低的话，抗静电效果差；而含量过高的话，则会增加纺丝、织造的难度，同时也会影响染色效果和穿着舒适性。综合考虑，导电成分的含量优选为2～4%。导电成分在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布包括部分漏出和全部漏出，考虑到导电性的持续性和穿着性，优选部分漏出分布。导电成分优选为碳素、金属或导电性聚合物，进一步优选为碳素或导电性聚合物，更优选为导电性聚合物。比如通过将导电性聚合物粒子混入纤维纺丝液进行纺丝，或者是通过将导电性聚合物与纤维基质复合纺丝获得。

本发明所用的导电聚酯复合FDY或者DTY优选单纤维根数为48～96根、细度为33～165dtex。单纤维细度越大，单丝间孔隙越大，通尘捕集效率就越低，而且单纤维细度越大，刚度越大则越不易弯曲，织物表面越凹凸，摩擦系数也就越大；单纤维细度越小，比表面积越大，PM2.5就越容易被吸附且不易脱散，容易对室内产生二次污染。本发明中导电聚酯复合FDY或者DTY的细度更优选为55～84dtex。

本发明所用的导电聚酯复合FDY或者DTY的比电阻为10⁸～10¹⁰Ω･㎝，占本发明的防护织物总重量的30%以上。

考虑到织造性，本发明优选导电聚酯复合FDY或者DTY作为经纱使用，且其占经纱总重量的50%～100%。

本发明所用纯聚酯FDY或者DTY优选单纤维根数为48～144根、细度为55～110dtex。单纤细度越大，单丝间孔隙越大，通尘捕集效率就越低；单纤细度越小，比表面积越大，PM2.5就越容易被吸附且不易脱散，容易对室内产生二次污染。本发明中纯聚酯FDY或者DTY的单纤维根数优选为72～96根。

本发明的组织优选为平纹或者双层组织，经向紧度为50%～70%、纬向紧度为40%～60%。平纹或双层组织结构紧密，与同紧度的2/1斜纹、3/1斜纹、变化斜纹、缎纹、重平组织等相比，通尘捕集效率相对提高。如果紧度过小的话，织物的通尘捕集效率不良；如果紧度过高的话，织布时会出现断纱、织机震动过大，织造效率低等问题。

本发明的织物优选孔径为0.5～2um、孔隙率为2～3%，可以保证织物对于PM2.5较高的通尘捕集效率。

本发明的防护织物优选经过抗静电或抗花粉加工后再经过轧光整理而得到，通过抗静电或抗花粉加工可以进一步降低PM2.5的附着率。具体为将织造好的待加工织物放入盛有抗静电树脂液或抗花粉树脂液的树脂槽中浸渍，再采用轧辊进行轧压，得到本发明的防护织物。

其中抗花粉加工是指通过浸轧的方式使抗花粉整理剂附着到织物上，并逐步渗透到织物内部并粘附在纤维之间。比如拓纳公司生产的抗花粉剂BAYPROTECT 或NANO-POLLEN等。

本发明的防护织物优选摩擦系数不高于0.240，这样更有利于PM2.5的滑落，降低附着率。

本发明的防护织物的具体生产方法举例如下：

织造：先将作为经纱的导电聚酯复合长丝和纯聚酯长丝整经→上浆→并轴→穿综插筘等常规工序，然后与作为纬纱纯聚酯DTY在织机上进行交织形成坯布，其中经向上导电聚酯复合长丝和纯聚酯长丝的配列比为1:1～5:1；

染色后整理：坯布缝头→精练→中间定型→染色→后干燥→树脂加工→后整理定型→轧光。

其中，精练：通过精练加工为织物退浆同时祛除杂质，采用平幅精练机，温度90～100℃条件，通过本工程后浆料和杂质被祛除，为染色加工做基础。

中间定型：控制织物的尺寸稳定性。定型温度160～190℃，设定幅宽为精练后幅宽，风速为20～30Hz，采用拉幅定型机。

树脂加工：优选条件，采用抗静电剂，降低织物摩擦带电压，提高织物的抗静电性能，温度130～150℃，抗静电剂用量5～15g/L或抗花粉剂3～10g/L。

后整理定型：定型温度为160～200℃，设定幅宽为前工程加工后幅宽，采用拉幅定型机。

轧光加工：温度为140～200℃，压力40～50吨。布面平整，降低织物摩擦系数。

本发明可用于制作夏季衬衫、秋冬外套、裤子等。

实施例

本发明中相关性能的测试方法如下：

（1）通尘捕集效率

将直径为200mm的圆形试样夹在通尘捕集装置（日本大荣科学精器制作所、型号：H-7547）上，通过真空泵垂直于样品抽取空气，使大气在一定的压力下通过试样，用粒子计数器（RION CO.,LTD TOKYO,JAPAN 型号KM27LL）分别测定固定体积的外界空气中和通过样布后空气中的PM2.5个数，统计（0～2.5um）范围内粒子的个数。测试时空气流速:0.026cm/s，每次测量1分钟，所测空气体积28.3L。根据测量结果计算过滤效率,计算公式如下：

Y=(Yo-Y₁)／Yo×100% （1）

式(1)中： Yo：外界大气中的粒子浓度；

Y₁：通过试样后的粒子浓度。

（2）摩擦系数

利用KES织物风格仪测试。感应探头在一定的压力下，分别沿经向和纬向滑动，根据感应探头感应到的摩擦阻力计算织物经纬向的表面摩擦系数。

（3）孔径及孔隙率

孔隙率指织物体积中纤维表面以外或纱线表面以外的空穴体积所占的百分数。利用Capillary Flow Porometer(Porous Material型号CFP-1100-AX)进行测试。

（4）紧度

经向紧度（%）=D/2.54*经密（根/inch）

纬向紧度（%）=D/2.54*纬密（根/inch）。

其中：D=k_d ， k_d=0.003568

（D为纱线直径，kd为纱线直径系数，Tt为纱线细度、10dtex=1Tt，本发明使用的导电聚酯长丝因导电成分含量较少，可以忽略不计，其直径的计算方法与纯聚酯纱线相同）。

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

经纱采用33dtex-48f-导电聚酯FDY（导电成分为碳素，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出）和33dtex-72f-纯聚酯FDY按照1：1配列，考纬纱采用56dtex-72f-纯聚酯DTY，采用平纹组织，在织机上制得坯布。在织机上制得坯布，坯布通过精练→松弛→中间定型→连续减量→染色→树脂加工→后整理定型→轧光，得产品,具体见表1。

其中精练条件：采用平幅精练机，温度95℃。中间定型条件：定型温度160℃，风机功率20Hz。树脂加工条件：温度130℃，抗静电剂用量10g/L。后整理定型条件：采用拉幅定型机，定型温度为160℃。轧光条件：温度为160℃，压力40吨。

实施例2

经纱采用56dtex-48f-导电聚酯FDY（导电成分为导电性聚合物，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出）和84dtex-72f-纯聚酯FDY按照2：1配列，纬纱采用110dtex -48f-纯聚酯DTY，采用平纹组织，在织机上制得坯布，坯布通过精练→松弛→中间定型→连续减量→染色→树脂加工→后整理定型→轧光，得产品，具体见表1。

其中精练条件：采用平幅精练机，温度95℃。中间定型条件：定型温度190℃，运转速度45m/min，风机功率30Hz。树脂加工条件：温度140℃，抗静电剂用量10g/L。后整理定型条件：采用拉幅定型机，定型温度为160℃。轧光加工：温度为160℃，压力40吨。

实施例3

经纱采用165dtex-96f-导电聚酯FDY（导电成分为碳素，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出）和110dtex-48f-纯聚酯DTY，按照2:1配列整经，纬纱使用110dtex-72f-纯聚酯DTY，组织采用正反均是平纹的双层组织，在在织机上制得坯布，坯布通过精练→中间定型→染色→后干燥→树脂加工→后整理定型→轧光得产品，具体见表1。

其中精练条件：采用平幅精练机，温度100℃条件。中间定型条件：温度190℃，风机功率30Hz。树脂加工条件：温度150℃，抗静电剂用量15g/L。后整理定型条件：采用拉幅定型机，定型温度为200℃。轧光条件：温度为200℃，压力50吨。

实施例4

经纱采用56dtex-48f-导电聚酯FDY（导电成分为碳素，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出）纬纱使用84dtex-96f-聚酯DTY，组织采用正反均是平纹的双层组织，在在织机上制得坯布，坯布通过精练→中间定型→染色→后干燥→树脂加工→后整理定型→轧光，得产品，具体见表1。

其中精练条件：采用平幅精练机，温度90℃条件。中间定型条件：定型温度170℃，风机功率25Hz。树脂加工条件：温度140℃，抗静电剂用量5g/L。后整理定型条件：采用拉幅定型机，定型温度为160℃。轧光条件：温度为140℃，压力40吨。

实施例5

经纱采用110dtex-72f-导电聚酯FDY（导电成分为金属，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出）纬纱使用110dtex-24f-纯聚酯DTY，组织采用平纹组织，在织机上制得坯布，坯布通过精练→中间定型→染色→后干燥→树脂加工→后整理定型→轧光，得产品，具体见表1。

实施例6

经纱采用110dtex-96f-纯聚酯DTY，纬纱使用110dtex-96f-导电聚酯FDY（导电成分为导电性聚合物，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出），组织采用平纹组织，在织机上制得坯布，坯布通过精练→中间定型→染色→后干燥→树脂加工→后整理定型→轧光得产品，具体见表1。

其中精练条件：采用平幅精练机，温度90℃条件。中间定型条件：定型温度170℃，风机功率25Hz。树脂加工条件：温度140℃，抗花粉剂用量3g/L。后整理定型条件：采用拉幅定型机，定型温度为160℃。轧光条件：温度为140℃，压力40吨。

实施例7

经纱采用110dtex-144f-纯聚酯DTY，纬纱使用110dtex-96f-导电聚酯FDY（导电聚酯FDY中导电成分为碳素，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出），组织采用平纹组织，在织机上制得坯布，坯布通过精练→中间定型→染色→后干燥→树脂加工→后整理定型→轧光得产品，具体见表1。

其中精练条件：采用平幅精练机，温度90℃条件。中间定型条件：定型温度170℃，风机功率25Hz。树脂加工条件：温度140℃，抗花粉剂用量10g/L。后整理定型条件：采用拉幅定型机，定型温度为160℃。轧光条件：温度为140℃，压力40吨。

比较例1

经纱采用110dtex-96f-导电聚酯DTY（导电成分为导电性聚合物，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出），纬纱使用110dtex-144f-纯聚酯DTY，其它条件同实施例6，得产品，具体见表1。所得织物虽然通尘捕集率好，但抗静电效果好。

比较例2

经纱采用56dtex-48f-导电聚酯FDY（导电聚酯FDY中导电成分为碳素，其在纤维截面呈连续筋状均匀分布，筋状分布为部分漏出）和84dtex-48f-纯聚酯FDY按照2：1配列，纬纱使用84dtex-96f-纯聚酯FDY，其它条件同实施例2，得产品，具体见表1。所得织物虽然抗静电效果好，但通尘捕集率不好。

表1

Claims

1.一种防护织物，其特征是：该织物为至少由导电聚酯复合全牵伸丝和纯聚酯拉伸变形丝，或者至少由导电聚酯复合拉伸变形丝和纯聚酯全牵伸长丝形成的机织物；且该织物对于PM2.5 的通尘捕集效率为85%以上；

所述导电聚酯复合全牵伸丝或者拉伸变形丝中，导电成分的含量为0.5～6.0%；且导电成分在纤维截面呈连续筋状均匀分布；单纤维根数为48～96根、细度为33～165dtex；

所述导电聚酯复合全牵伸丝或者拉伸变形丝位于该织物的经向，占经纱的50%～100%，

经纱由导电聚酯复合全牵伸丝和纯聚酯拉伸变形丝，或导电聚酯复合拉伸变形丝和纯聚酯全牵伸长丝形成时，经向上导电聚酯复合全牵伸丝和纯聚酯拉伸变形丝，或导电聚酯复合拉伸变形丝和纯聚酯全牵伸长丝的配列比为1:1～5:1。

2.根据权利要求1所述的防护织物，其特征是：所述纯聚酯拉伸变形丝或者全牵伸丝的单纤维根数为48～144根、细度为55～110dtex。

3.根据权利要求1所述的防护织物，其特征是：该织物为平纹或双层组织，且其经向紧度为50%～70%、纬向紧度为40%～60%。

4.根据权利要求3所述的防护织物，其特征是：该织物的孔径为0.5～2um、孔隙率为2～3%。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的防护织物，其特征是：该织物经过抗静电或抗花粉加工，再经过轧光整理而得到。

6.根据权利要求1-4中任一项所述的防护织物，其特征是：该织物的摩擦系数不高于0.240。