CN105887503A - 一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，包括以下步骤：将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行预牵伸处理后复合加捻形成形状记忆纤维包芯纱，将形状记忆纤维包芯纱和棉纤维加捻合股，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线；将蚕丝纤维和聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻后蒸汽定型，到筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬纱，以方平组织作为织物组织结构，织造形成初生面料；将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，浸轧取出，再浸渍于单宁酸溶液中，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。

Description

一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织材料技术领域，具体涉及一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料及其制备方法。
背景技术
随着科学技术的进步，越来越多的智能材料深入到人们生活和工作的各个领域，如纺织服装、工业生产、军事运用、生物医疗等。智能材料之所以能涉及到多种领域，是因为智能材料能够对外界环境的刺激进行响应，而且能够被制作成多种形态的智能材料。
形状记忆面料可以通过将形状记忆材料作为原料添加到面料织造中，也可以作为整理剂对面料进行整理赋予面料形状记忆的功能。中国专利CN 101994254B公开的一种羊毛针织物形状记忆整理剂及其制备方法和应用，该整理剂中包含水性聚氨酯合成物、交联剂和水，该整理剂可以通过浸渍、喷雾、浸轧等工艺附着于羊毛织物的表面，整理后的羊毛织物的可洗性和抗起球性能提高。中国专利CN 101503852B公开的PTT形状记忆面料的新型染整工艺，将PPT制备的坯布进行平洗、退卷、精炼、预定型、染色水洗定型后得到产品质量优良的记忆面料。
由此可知，目前为了使面料具有形状记忆面料通常从单一方面添加形状记忆功能材料，而且不综合考虑面料本身的性能，单纯的依靠形状记忆材料赋予面料功能性，面料所得到的形状记忆功能性有限，而且选用的形状记忆材料多为PPT、聚氨酯、合金等材料，对于甲壳型液晶高分子纤维方面的应用还十分少见。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料及其制备方法，将形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以方平组织作为织物组织结构，织造形成初生面料，然后初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，浸轧取出，再浸渍于单宁酸溶液中，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。该方法制备的记忆面料属于紧密织物，面料中含有甲壳型液晶高分子纤维和聚氨酯薄膜，两者都含有形状记忆功能，因此本发明制备的记忆面料形状记忆功能优异。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料，所述基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料包括甲壳型液晶高分子纤维、棉纤维、聚乳酸纤维和蚕丝纤维，所述甲壳型液晶高分子纤维与棉纤维组成包芯纱，所述棉纤维作为包芯纱的外层，甲壳型液晶高分子纤维作为包芯纱的内层。
作为上述技术方案的优选，所述甲壳型液晶高分子纤维和棉纤维作为经线，所述聚乳酸纤维和蚕丝纤维作为纬线，所述基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的表面包括一层聚氨酯涂层。
本发明还提供一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行预牵伸处理后复合加捻形成形状记忆纤维包芯纱，将18-22tex的形状记忆纤维包芯纱和26-28tex的棉纤维加捻合股，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱；
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻后蒸汽定型，到筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱；
(3)将步骤(1)制备的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，将步骤(2)制备的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以方平组织作为织物组织结构，织造形成初生面料；
(4)将步骤(3)制备形成的初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，浸轧取出，再浸渍于单宁酸溶液中，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(1)中，形状记忆纤维/棉纤维复合纱的纤度为36-42tex，捻度为300-350捻/10cm。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(2)中，汽蒸定型的温度为90-100℃，时间为30-60min。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，初生面料中经密为380-400根/10cm，纬密为320-350根/10cm，方平组织为2/2方平组织。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(3)中，初生面料的径向紧度为80-83％，纬向紧度为63-69％，总紧度为89-95％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，水性聚氨酯溶液中水性聚氨酯的质量分数为3-5％。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，水性聚氨酯溶液中还含有稀土络合剂。
作为上述技术方案的优选，所述步骤(4)中，单宁酸溶液的体积分数为15-30％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明制备的基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料属于紧度织物，经线中含有的甲壳型液晶高分子纤维的形状记忆功能会传递给纬向，纬线中含有的聚乳酸纤维的形状记忆功能也会传递给径向，而且面料表面也含有一层聚氨酯薄膜，使面料的形状记忆功能更加均匀，更优异。
(2)本发明制备的基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料中还含有棉纤维和蚕丝纤维，提高面料的手感、机械强度、透气透湿、亲肤性能。
具体实施方式
下面将结合具体实施例来详细说明本发明，在此本发明的示意性实施例以及说明用来解释本发明，但并不作为对本发明的限定。
实施例1：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行1倍的预牵伸处理后，以甲壳型液晶高分子纤维为芯层复合，加捻200捻/10cm形成形状记忆纤维包芯纱，将18tex的形状记忆纤维包芯纱和26tex的棉纤维合股加捻300捻/10cm，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱。
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻300捻/10cm后，在90℃温度下蒸汽定型30min，倒筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱。
(3)将36tex的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，纤度为30D的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以380根/10cm的经密和320根/10cm的纬密，织物组织结构为2/2方平组织，织造形成初生面料，初生面料的径向紧度为80％，纬向紧度为63％，总紧度为89％。
(4)将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，水性聚氨酯溶液中含有质量分数为3％的水性聚氨酯和质量分数为0.5％的稀土络合剂，浸轧取出，轧余率为85％，再浸渍于体积分数为15％的单宁酸溶液中15min，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
实施例2：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行3倍的预牵伸处理后，以甲壳型液晶高分子纤维为芯层复合，加捻250捻/10cm形成形状记忆纤维包芯纱，将22tex的形状记忆纤维包芯纱和28tex的棉纤维合股加捻350捻/10cm，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱。
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻400捻/10cm后，在100℃温度下蒸汽定型60min，倒筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱。
(3)将42tex的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，纤度为34D的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以400根/10cm的经密和350根/10cm的纬密，织物组织结构为2/2方平组织，织造形成初生面料，初生面料的径向紧度为83％，纬向紧度为69％，总紧度为95％。
(4)将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，水性聚氨酯溶液中含有质量分数为5％的水性聚氨酯和质量分数为1％的稀土络合剂，浸轧取出，轧余率为90％，再浸渍于体积分数为30％的单宁酸溶液中25min，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
实施例3：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行2倍的预牵伸处理后，以甲壳型液晶高分子纤维为芯层复合，加捻220捻/10cm形成形状记忆纤维包芯纱，将20tex的形状记忆纤维包芯纱和26tex的棉纤维合股加捻320捻/10cm，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱。
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻350捻/10cm后，在95℃温度下蒸汽定型40min，倒筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱。
(3)将38tex的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，纤度为32D的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以392根/10cm的经密和330根/10cm的纬密，织物组织结构为2/2方平组织，织造形成初生面料，初生面料的径向紧度为81％，纬向紧度为65％，总紧度为91％。
(4)将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，水性聚氨酯溶液中含有质量分数为4％的水性聚氨酯和质量分数为0.7％的稀土络合剂，浸轧取出，轧余率为88％，再浸渍于体积分数为20％的单宁酸溶液中20min，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
实施例4：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行3倍的预牵伸处理后，以甲壳型液晶高分子纤维为芯层复合，加捻250捻/10cm形成形状记忆纤维包芯纱，将18tex的形状记忆纤维包芯纱和28tex的棉纤维合股加捻350捻/10cm，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱。
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻400捻/10cm后，在90℃温度下蒸汽定型40min，倒筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱。
(3)将38tex的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，纤度为32D的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以390根/10cm的经密和330根/10cm的纬密，织物组织结构为2/2方平组织，织造形成初生面料，初生面料的径向紧度为81％，纬向紧度为64％，总紧度为91％。
(4)将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，水性聚氨酯溶液中含有质量分数为3.5％的水性聚氨酯和质量分数为0.6％的稀土络合剂，浸轧取出，轧余率为88％，再浸渍于体积分数为19％的单宁酸溶液中18min，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
实施例5：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行1.5倍的预牵伸处理后，以甲壳型液晶高分子纤维为芯层复合，加捻220捻/10cm形成形状记忆纤维包芯纱，将20tex的形状记忆纤维包芯纱和26tex的棉纤维合股加捻350捻/10cm，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱。
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻400捻/10cm后，在90℃温度下蒸汽定型60min，倒筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱。
(3)将36tex的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，纤度为34D的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以380根/10cm的经密和350根/10cm的纬密，织物组织结构为2/2方平组织，织造形成初生面料，初生面料的径向紧度为83％，纬向紧度为65％，总紧度为92％。
(4)将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，水性聚氨酯溶液中含有质量分数为3％的水性聚氨酯和质量分数为0.7％的稀土络合剂，浸轧取出，轧余率为88％，再浸渍于体积分数为20％的单宁酸溶液中20min，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
实施例6：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行3倍的预牵伸处理后，以甲壳型液晶高分子纤维为芯层复合，加捻200捻/10cm形成形状记忆纤维包芯纱，将22tex的形状记忆纤维包芯纱和26tex的棉纤维合股加捻350捻/10cm，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱。
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻350捻/10cm后，在100℃温度下蒸汽定型30min，倒筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱。
(3)将40tex的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，纤度为32D的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以400根/10cm的经密和320根/10cm的纬密，织物组织结构为2/2方平组织，织造形成初生面料，初生面料的径向紧度为81％，纬向紧度为66％，总紧度为92％。
(4)将初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，水性聚氨酯溶液中含有质量分数为3％的水性聚氨酯和质量分数为0.8％的稀土络合剂，浸轧取出，轧余率为89％，再浸渍于体积分数为20％的单宁酸溶液中20min，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
经检测，实施例1-6制备的基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的形状记忆的结果如下所示：
实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5 实施例6
径向形状回复率(％) 64 72 68 70 71 66
纬向形状回复率(％) 51 56 54 52 56 55
由上表可见，本发明制备的基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的形状记忆功能优异。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料，其特征在于：所述基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料包括甲壳型液晶高分子纤维、棉纤维、聚乳酸纤维和蚕丝纤维，所述甲壳型液晶高分子纤维与棉纤维组成包芯纱，所述棉纤维作为包芯纱的外层，甲壳型液晶高分子纤维作为包芯纱的内层。
2.根据权利要求1所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料，其特征在于，所述甲壳型液晶高分子纤维和棉纤维作为经线，所述聚乳酸纤维和蚕丝纤维作为纬线，所述基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的表面包括一层聚氨酯涂层。
3.一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将棉纤维经精梳并条形成棉纤维粗纱，将棉纤维粗纱与甲壳型液晶高分子纤维进行预牵伸处理后复合加捻形成形状记忆纤维包芯纱，将18-22tex的形状记忆纤维包芯纱和26-28tex的棉纤维加捻合股，上浆整经得到形状记忆纤维/棉纤维复合纱；
(2)将20/22D的蚕丝纤维和36D的聚乳酸牵伸丝聚乳酸纤维合股，经倍捻机加捻后蒸汽定型，到筒得到蚕丝/聚乳酸复合纱；
(3)将步骤(1)制备的形状记忆纤维/棉纤维复合纱作为经线，将步骤(2)制备的蚕丝/聚乳酸复合纱作为纬线，以方平组织作为织物组织结构，织造形成初生面料；
(4)将步骤(3)制备形成的初生面料浸渍于水性聚氨酯溶液中，浸轧取出，再浸渍于单宁酸溶液中，取出，烘干，水洗得到基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料。
4.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(1)中，形状记忆纤维/棉纤维复合纱的纤度为36-42tex，捻度为300-350捻/10cm。
5.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，汽蒸定型的温度为90-100℃，时间为30-60min。
6.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，初生面料中经密为380-400根/10cm，纬密为320-350根/10cm，方平组织为2/2方平组织。
7.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，初生面料的径向紧度为80-83％，纬向紧度为63-69％，总紧度为89-95％。
8.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，水性聚氨酯溶液中水性聚氨酯的质量分数为3-5％。
9.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，水性聚氨酯溶液中还含有稀土络合剂。
10.根据权利要求3所述的一种基于甲壳型液晶高分子纤维的记忆面料的制备方法，其特征在于：所述步骤(4)中，单宁酸溶液的体积分数为15-30％。
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