CN106400230A - 一种冰凉纱线及其制备方法与应用 - Google Patents

一种冰凉纱线及其制备方法与应用 Download PDF

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Abstract

本发明属于纺织制造领域，具体涉及一种冰凉纱线及其制备方法与应用。所述的冰凉纱线由原料组分玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石研磨制得的矿石母粒、聚酰胺纤维、抗紫外线剂制备得到，该冰凉纱线进一步针织制备得到具有防紫外线功能的冰凉纱。本发明制得的冰凉纱线和冰凉纱具有优异的吸湿吸热排热冰凉透气的特性和持久有效抗紫外线性能，防紫外线达到96％以上，透气凉感高达0.336，其织造的面料特别适合夏季使用。且该冰凉纱线和冰凉纱具有防静电功能、面料性质柔韧、耐洗、耐用、不断纱、不起毛球，安全环保等特点。此外，本发明提供的制备方法操作简单，成本低，原料易得，适于工业化生产。

Description

一种冰凉纱线及其制备方法与应用
技术领域
本发明属于纺织制造领域，具体涉及一种冰凉纱线及其制备方法与应用。
背景技术
随着社会的不断进步与发展，人们的认知水平也不断提高，对于自身的安全也越来越看重。作为“衣食住行”第一位的服装的保护性也越来越被更多地看重。众所周知，在一年四季尤其是夏季中，紫外线的照射强度是最强的。在炎炎夏日，如果皮肤长时间暴露在强烈的太阳光下，就会被紫外线晒伤。短时间照射会促使黑色素合成增加。可导致色素沉着，如黑斑，雀斑，黄褐斑等各种色斑的增多，增大，变深，影响皮肤的美观。如果长时间照射的话，就会使皮肤免疫功能下降，可形成皮肤癌或癌前病变，如光线角化病，鳞状细胞癌，黑素瘤等。因此对面料进行紫外线防护整理，特别是夏天衣服面料的紫外线防护整理，显得相当重要。
目前市场上具有防紫外线功能的面料主要有两种：一种是利用面料织厚来遮阳以防紫外线，但该类型面料如果过薄防紫外线效果差，如果过厚不适用于夏天，不被市场接受；另一种是在针织好的面料上涂覆一种抗紫外化学药水涂层，从而产生一定的抗紫外线作用。但目前这种面料也存在着两大缺陷：(1)通过此方法产生的防紫外线面料的防紫外线效果也较差，UPF值只有10～20；(2)防紫外线效果不持久，经过2～3次洗涤后，UPF值就会下降到10以下，织物基本上已不具备防紫外线效果了。
除了具有防紫外功能外，满足人体穿着舒适度也是优良面料的基本要求。凉感面料通过吸收热量来调节温度，凉爽因子给人的皮肤一种凉爽的舒适感，可抗暑降温。目前市场上的凉感布料常见的是涤纶(PET)针织好上色后涂覆一种凉感药剂涂层让人穿上后刺激皮肤感到凉感，该类型面料经水洗过三到五次即丧失效果。
随着生活水平的提高，消费者对于日常用品的要求也越来越高，比如对于衣物等的面料，除了要求美观时尚外，还对健康、环保等多方面提出了更高的要求。为了填补市场空白，开发防紫外线且具有冰凉舒适感的面料，以满足高端 市场的需求，是未来功能性面料的一个重要研究方向。
发明内容
为了克服现有技术的不足与缺点，本发明的首要目的在于提供一种冰凉纱线。
本发明的另一目的在于提供上述冰凉纱线的制备方法。
本发明的再一目的在于提供一种具有防紫外线功能的冰凉纱，该冰凉纱具有吸水性好、有效防紫外线、透气性好等特点，可以一直保持冰凉感等性能，散热快，散发速度比吸收快，可形成舒适的冰凉感。
本发明的第四个目的在于提供上述冰凉纱线和具有防紫外线功能的冰凉纱的应用。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种冰凉纱线，由如下按质量份计的原料组分制得；
聚酰胺纤维 80～85质量份；
矿石母粒 10～15质量份；
抗紫外线剂 3～5质量份；
所述的矿石为玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石的混合物
所述的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石的质量比优选为5:2:2:1；
所述的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石的硬度优选为2～5度；
所述的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石优选为天然玉矿石、天然水晶石、天然银矿石和天然铜矿石；
所述的矿石母粒的粒径优选为纳米级；
所述的矿石母粒的粒径进一步优选为0.1nm～100nm；
所述的抗紫外线剂优选为紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂中的至少一种；
所述的紫外吸收剂优选为二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、三嗪类化合物、有机镍类化合物、反应性紫外线吸收剂和脂肪族多元醇类化合物中的至少一种；
所述的紫外线屏蔽剂优选为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、AlO2、高岭土、滑石粉、炭黑、氧化铁、氧化亚铅和CaCO3中的至少一种
所述的冰凉纱线的制备方法，包含如下步骤：
(1)将冰凉纱线的原料组分玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石分别研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末，然后混合，得到矿石母 粒；
(2)将聚酰胺纤维制成胶体溶液或熔化成熔体，然后加入抗紫外线剂和步骤(1)制得的矿石母粒混合均匀，纺丝，得到矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维；
(3)将步骤(2)制得的矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维进一步纺纱，得到冰凉纱线
步骤(1)中所述的研磨的具体操作优选为：将玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石经过钻石砂轮研磨后，再用纳米研磨机进行研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末；
步骤(2)中所述的胶体溶液优选将聚酰胺纤维溶解在溶剂中制备得到；
所述的溶剂优选为二氯乙烷、丙酮和二甲基甲酰胺中的至少一种；
所述的胶体溶液的质量分数优选为15～45％；
步骤(2)中所述的纺丝为常规纺丝即可，优选为干法纺丝；
所述的干法纺丝的速度优选为200～2500m/min；
步骤(3)中所述的纺纱为常规纺纱即可，优选包含如下工序：清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒等；
所述的清花工序中，梳针打手速度优选为450～600r/min，刀片伸出高度优选为1.5～2.5mm；
所述的梳棉工序中棉条定量优选为11～24g/5m，锡林速度优选为200～360r/min，刺辊速度优选为450～750r/min，道夫速度优选为10～22r/min；
所述的并条工序优选采用两道合并，每道合并根数优选为5～6根，所述压辊速度优选为1500～2000r/min；
所述络筒工序中，络筒张力优选为2.5～4cN/tex，络筒速度优选为1000～2000m/min；
一种具有防紫外线功能的冰凉纱，由上述冰凉纱线进一步针织得到；
所述的冰凉纱线和具有防紫外线功能的冰凉纱在纺织制造领域中的应用；
所述的冰凉纱线和具有防紫外线功能的冰凉纱优选在制备防晒面料领域中的应用
本发明的原理：
本发明将玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石植入PA锦纶中，其中，玉矿石和水晶石起到凉感作用，可给人体肌肤带来凉爽的舒适感；银矿石可起到散热作用，可及时排出人体肌肤热量并除湿；铜矿石则起到吸热作用，可降低人体 肌肤温度；本发明通过合理调整这四者的配比以及在PA锦纶中的含量，使不同的组分产生协同增效作用，极大地激发了其吸热排热冰凉透气的特性；且由于银矿石的存在使得制得的冰凉纱线和冰凉纱还具有抗菌除臭的优点。此外，本发明在纺丝过程中直接将抗紫外线剂植入PA锦纶中，使得制得的冰凉纱线和冰凉纱还具有抗紫外线功能，且相对于传统在面料上涂覆抗紫外化学药水涂层，本发明制得的冰凉纱线和冰凉纱抗紫外线性能持久有效，尽管干洗手洗多次均不影响面料变形或丧失其所有功能。第三，本发明制得的冰凉纱线和冰凉纱还具有防静电功能、面料性质柔韧、耐洗、耐用、不断纱、不起毛球，安全环保。
本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
(1)本发明制得的冰凉纱线和冰凉纱具有优异的吸湿吸热排热冰凉透气的特性，其织造的面料特别适合夏季使用。
(2)本发明制得的冰凉纱线和冰凉纱具有持久有效抗紫外线性能，通过SGS检测，证明本发明制得的冰凉纱干湿的情况下防紫外线均达到96％以上，透气凉感高达0.336。
(3)本发明制得的冰凉纱线和冰凉纱具有防静电功能、面料性质柔韧、耐洗、耐用、不断纱、不起毛球，安全环保。
(4)本发明提供的制备方法操作简单，成本低，原料易得，适于工业化生产。
附图说明
图1是本发明制得的冰凉纱抗紫外线性能测试结果分析图。
图2是本发明制得的冰凉纱透气凉感性能测试结果分析图。
具体实施方式
下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。
实施例中所采用的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石为天然玉矿石、天然水晶石、天然银矿石和天然铜矿石，购自台湾地区；
实施例1
(1)将冰凉纱线的原料组分7.5质量份的玉矿石(平均硬度5度)、3质 量份的水晶石(平均硬度5度)、3质量份的银矿石(平均硬度5度)和1.5质量份的铜矿石(平均硬度5度)分别经过钻石砂轮研磨后，再用纳米研磨机进行研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末(粒径为50～100nm)，然后混合，得到矿石母粒；
(2)将80质量份的聚酰胺纤维溶于二氯乙烷中，得到质量分数为45％的纺丝溶液，然后加入5质量份的抗紫外线剂纳米二氧化钛(粒径为100nm)和15质量份步骤(1)制得的矿石母粒混合均匀，采用干法纺丝法进行纺丝，其中，纺丝速度为200m/min，得到矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维；
(3)将步骤(2)制得的矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维进一步纺纱：经过清花(梳针打手速度为500r/min，刀片伸出高度为2mm)、梳棉(棉条定量为12g/5m，锡林速度为274r/min，刺辊速度为580r/min，道夫速度为11r/min)、并条(采用两道合并，每道合并根数为6根，所述压辊速度为1800r/min)、粗纱、细纱、络筒(筒张力为3cN/tex，络筒速度为1800m/min)工序，得到冰凉纱线；
(4)将步骤(3)制得的冰凉纱线进一步针织，得到具有防紫外线功能的冰凉纱(含5％氨纶)。
将该实施例制得的冰凉纱进行SGS检测，该冰凉纱干湿的情况下防紫外线均达到96％以上，透气凉感高达0.336(图1、图2)。
实施例2
(1)将冰凉纱线的原料组分6质量份的玉矿石(平均硬度2度)、2.4质量份的水晶石(平均硬度2度)、2.4质量份的银矿石(平均硬度2度)和1.2质量份的铜矿石(平均硬度2度)分别经过钻石砂轮研磨后，再用纳米研磨机进行研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末(粒径为20～50nm)，然后混合，得到矿石母粒；
(2)将85质量份的聚酰胺纤维溶于二氯乙烷中，得到质量分数为25％的纺丝溶液，然后加入3质量份的抗紫外线剂(纳米二氧化钛(粒径为200nm)和纳米氧化锌(粒径100nm)质量比1:1)和12质量份步骤(1)制得的矿石母粒混合均匀，采用干法纺丝法进行纺丝，其中，纺丝速度为600m/min，得到矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维；
(3)将步骤(2)制得的矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维进一步纺纱：经过清花(梳针打手速度为450r/min，刀片伸出高度为1.5mm)、梳棉(棉条定 量为11g/5m，锡林速度为200r/min，刺辊速度为450r/min，道夫速度为10r/min)、并条(采用两道合并，每道合并根数为5根，所述压辊速度为1500/min)、粗纱、细纱、络筒(筒张力为2.5cN/tex，络筒速度为1000m/min)工序，得到冰凉纱线；
(4)将步骤(3)制得的冰凉纱线进一步针织，得到具有防紫外线功能的冰凉纱(含5％氨纶)。
将该实施例制得的冰凉纱进行SGS检测，该冰凉纱干湿的情况下防紫外线均达到96％以上，透气凉感高达0.337。
实施例3
(1)将冰凉纱线的原料组分5质量份的玉矿石(平均硬度4度)、2质量份的水晶石(平均硬度4度)、2质量份的银矿石(平均硬度4度)和1质量份的铜矿石(平均硬度4度)分别经过钻石砂轮研磨后，再用纳米研磨机进行研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末(粒径为50～80nm)，然后混合，得到矿石母粒；
(2)将83质量份的聚酰胺纤维溶于二氯乙烷中，得到质量分数为15％的纺丝溶液，然后加入4质量份的抗紫外线剂(纳米二氧化钛(粒径为50nm)和紫外线吸收剂UV328质量比1:1)和10质量份步骤(1)制得的矿石母粒混合均匀，采用干法纺丝法进行纺丝，其中，纺丝速度为1000m/min，得到矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维；
(3)将步骤(2)制得的矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维进一步纺纱：经过清花(梳针打手速度为600r/min，刀片伸出高度为2.5mm)、梳棉(棉条定量为24g/5m，锡林速度为360r/min，刺辊速度为750r/min，道夫速度为22r/min)、并条(采用两道合并，每道合并根数为6根，所述压辊速度为2000r/min)、粗纱、细纱、络筒(筒张力为4cN/tex，络筒速度为2000m/min)工序，得到冰凉纱线；
(4)将步骤(3)制得的冰凉纱线进一步针织，得到具有防紫外线功能的冰凉纱(含5％氨纶)。
将该实施例制得的冰凉纱进行SGS检测，该冰凉纱干湿的情况下防紫外线均达到96％以上，透气凉感高达0.335。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实 施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冰凉纱线，其特征在于由如下按质量份计的原料组分制得；
聚酰胺纤维 80～85质量份；
矿石母粒 10～15质量份；
抗紫外线剂 3～5质量份；
所述的矿石为玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石的混合物。
2.根据权利要求1所述的冰凉纱线，其特征在于：
所述的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石的质量比为5:2:2:1。
3.根据权利要求1所述的冰凉纱线，其特征在于：
所述的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石的硬度为2～5度；
所述的矿石母粒的粒径为纳米级。
4.根据权利要求1所述的冰凉纱线，其特征在于：
所述的抗紫外线剂为紫外线吸收剂和紫外线屏蔽剂中的至少一种。
5.根据权利要求4所述的冰凉纱线，其特征在于：
所述的紫外吸收剂为二苯甲酮类化合物、苯并三唑类化合物、三嗪类化合物、有机镍类化合物、反应性紫外线吸收剂和脂肪族多元醇类化合物中的至少一种；
所述的紫外线屏蔽剂为纳米氧化锌、纳米二氧化钛、AlO2、高岭土、滑石粉、炭黑、氧化铁、氧化亚铅和CaCO3中的至少一种。
6.权利要求1～5任一项所述的冰凉纱线的制备方法，其特征在于包含如下步骤：
(1)将冰凉纱线的原料组分玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石分别研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末，然后混合，得到矿石母粒；
(2)将聚酰胺纤维制成胶体溶液或熔化成熔体，然后加入抗紫外线剂和步骤(1)制得的矿石母粒混合均匀，纺丝，得到矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维；
(3)将步骤(2)制得的矿石母粒-抗紫外线剂-聚酰胺纤维进一步纺纱，得到冰凉纱线。
7.根据权利要求6所述的冰凉纱线的制备方法，其特征在于：
步骤(1)中所述的研磨的具体操作为：将玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石经过钻石砂轮研磨后，再用纳米研磨机进行研磨，得到纳米级的玉矿石、水晶石、银矿石和铜矿石粉末。
8.根据权利要求6所述的冰凉纱线的制备方法，其特征在于：
步骤(2)中所述的纺丝为干法纺丝；
步骤(3)中所述的纺纱包含如下工序：清花、梳棉、并条、粗纱、细纱、络筒。
9.一种具有防紫外线功能的冰凉纱，其特征在于由权利要求1～5任一项所述的冰凉纱线进一步针织得到。
10.权利要求1～5任一项所述的冰凉纱线和权利要求9所述的具有防紫外线功能的冰凉纱在纺织制造领域中的应用。
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