CN108035167B - 一种具有自我修复功能的纺织面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具有自我修复功能的纺织面料及其制备方法，该面料包括：织物基底和涂覆在所述织物基底上的PU涂层；所述织物基底由经过硅油油雾处理的纱线织造而成；所述织物基底的经纱密度小于等于100根每英寸织物，纬纱密度小于等于80根每英寸织物。本发明上述纱线密度规格的硅油润滑织物在受到外界刺破时，可以发生纱线滑移而不会断裂，在织物表面只是形成由于纱线滑移而成的小洞；通过织物表面上高弹性的PU涂层，在织物表面有破洞情况下，在外力揉搓下可以恢复原状。本发明在织物发生破洞情况下，可以通过搓揉破洞部位，实现织物的自我修复，利于应用。

Description

一种具有自我修复功能的纺织面料及其制备方法
技术领域
本发明属于功能性纺织品技术领域，尤其涉及一种具有自我修复功能的纺织面料及其制备方法。
背景技术
功能性纺织品通常是指超出常规纺织产品的保暖、遮盖和美化功能之外的具有其他特殊功能的纺织品，如常见的抗静电、防水等，还有阻燃、防紫外线等。随着科学技术的发展和人们生活水平的提高，功能性纺织品呈现出了越来越广阔的发展空间，其应用领域已渗透到国民经济各个领域。
纺织服装在穿着使用过程中，经常会由于扎到利物，如笔尖、图书订、回形针、钥匙等而发生服装破洞。并且，在洗衣机洗涤过程也容易与衣物中拉链搅缠在一起而发生机洗破洞。衣服一旦发生破洞，就会影响其美观和实用性，即使使用针补，也无法达到原来的衣物外观，而且还费时费力。其中，对于羽绒服的面料破洞，则会造成羽绒服的跑绒，从而影响服装的保暖性能，不利于应用。
发明内容
有鉴于此，本申请提供一种具有自我修复功能的纺织面料及其制备方法，本发明提供的纺织面料能实现织物对破洞的自我修复，利于应用。
本发明提供一种具有自我修复功能的纺织面料，包括：
织物基底和涂覆在所述织物基底上的PU涂层；
所述织物基底由经过硅油油雾处理的纱线织造而成；所述织物基底的经纱密度小于等于100根每英寸织物，纬纱密度小于等于80根每英寸织物。
优选地，所述织物基底的材质选自尼龙、涤纶和腈纶中的一种或多种。
优选地，所述织物基底为平纹结构或斜纹结构。
本发明提供一种具有自我修复功能的纺织面料的制备方法，包括以下步骤：
将坯纱进行硅油油雾处理，经干燥，得到油雾处理后的纱线；
按照经纱密度小于等于100根每英寸织物、纬纱密度小于等于80根每英寸织物，将所述油雾处理后的纱线进行织造，得到坯布；
将所述坯布进行PU涂层处理，经干燥，得到具有自我修复功能的纺织面料。
优选地，所述油雾处理后的纱线增重30％～40％。
优选地，所述硅油油雾处理中，每1千米坯纱配料100L的油雾工作液，所述油雾工作液包括：
10～20g/L的渗透剂；
50～80g/L的氨基硅油；
其余为水。
优选地，所述硅油油雾处理中，油雾区的长度大于等于30米，处理时间大于等于20秒钟；
所述硅油油雾处理后干燥的温度≥200℃，干燥时间≥1min。
优选地，所述PU涂层处理中，每1000码坯布配料50L的涂层工作液，所述涂层工作液包括：
10～20g/L的渗透剂；
50～80g/L的高弹PU胶；
其余为水。
优选地，所述PU涂层处理采用直涂工艺，涂层车速为15～25米/分钟；
所述PU涂层处理后干燥的温度为150～180℃，干燥时间为2～6分钟。
优选地，所述织造和PU涂层处理之间还包括染色，所述染色采用溢流染色工艺进行。
与现有技术相比，本发明在纱线织造前，增加一道纱线的硅油油雾处理，降低纱线的表面动摩擦系数；然后织造成织物基底，其经纱密度小于等于100根每英寸织物、纬纱密度小于等于80根每英寸织物，再涂覆PU涂层，形成具有自我修复功能的纺织面料。上述纱线密度规格的硅油润滑织物在受到外界刺破时，可以发生纱线滑移而不会断裂，在织物表面只是形成由于纱线滑移而成的小洞；通过织物表面上高弹性的PU涂层，在织物表面有破洞情况下，在外力揉搓下可以恢复原状。因此，本发明在织物发生破洞情况下，可以通过搓揉破洞部位，实现织物的自我修复，这是目前纺织服装行业科技中一个突破性进展，利于应用。
附图说明
图1为本发明实施例1所得面料被钉子扎破的情况；
图2为本发明实施例1所得面料破洞修复的情况；
图3为本发明实施例1中对比面料被钉子扎破的情况；
图4为本发明实施例1中对比面料破洞未修复的情况。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种具有自我修复功能的纺织面料，包括：
织物基底和涂覆在所述织物基底上的PU涂层；
所述织物基底由经过硅油油雾处理的纱线织造而成；所述织物基底的经纱密度小于等于100根每英寸织物，纬纱密度小于等于80根每英寸织物。
本发明提供的纺织面料受到外界利物刺破形成小孔洞时，对破洞部位可以通过双手揉搓，实现孔洞自我修复。
本发明提供的纺织面料包括织物基底，其由经过硅油油雾处理的纱线织造而成；所述织物基底的经纱密度小于等于100根每英寸织物，纬纱密度小于等于80根每英寸织物。所述的经纱密度是每英寸织物里经纱的根数，纬纱密度是每英寸织物里纬纱的根数。
本发明实施例优选织造获得织物基底，具体步骤为：将坯纱进行硅油油雾处理，经干燥，得到油雾处理后的纱线；按照经纱密度小于等于100根每英寸织物、纬纱密度小于等于80根每英寸织物，将所述油雾处理后的纱线进行织造即可。
上述方法首先是纱线的硅油油雾润滑处理，其主要是将氨基硅油等光滑的硅油物质均匀的喷洒在纱线的表面，降低纱线的表面动摩擦系数，在织物受到外界利物刺破时，其纱线可以发生滑移，避免利物割断纱线，在织物表面只是形成由于纱线滑移而成的小孔洞。
本发明所述纱线的硅油油雾处理，一般是坯纱通过平福拉伸进入油雾区，使硅油充分均匀的附着在纱线表面，相比浸渍法效果更佳。本发明优选采用氨基硅油进行油雾处理；所述油雾处理后的纱线优选增重30％～40％，利于后续加工工序以及面料性能。
在本发明的实施例中，所述硅油油雾处理中，每1千米坯纱配料100L的油雾工作液。所述油雾工作液主要由渗透剂、氨基硅油和水组成；具体地，所述油雾工作液优选包括：10～20g/L的渗透剂；50～80g/L的氨基硅油；其余为水。其中，渗透剂一般为阴离子型、非离子型表面活性剂，优选采用渗透剂JFC，其结构为脂肪醇聚氧乙烯醚。作为优选，所述硅油油雾处理中，油雾区的长度大于等于30米，如30～50米，拉伸速度可为15m/min；纱线处理时间大于等于20秒钟，以保证对纱线良好的润湿效果。所述硅油油雾处理之后，本发明实施例对纱线进行干燥，可采用热风干燥的方式，热风温度优选≥200℃，如200～250℃；干燥时间优选≥1min，更优选1min～5min，得到油雾处理后的纱线。
本发明实施例将完成油雾处理的纱线按照经纱密度≤100根每英寸织物、纬纱密度≤80根每英寸织物，可采用剑杆织机完成织布。其中，所述的经纱密度可为80～100根(每英寸织物)，纬纱密度可为60～80根(每英寸织物)。只有本发明这样纱线密度和规格的织物基底，在受到外界刺破过程中，其纱线才会有空间滑移，从而避免纱线被割断，造成不可复原。
在本发明中，所述织物基底的材质通常为化纤，如选自尼龙(锦纶)、涤纶和腈纶中的一种或多种，优选为尼龙。所述织物基底一般是机织布，本发明对其织物组织结构、克重、门幅、颜色等没有特殊限制，其可为平纹或斜纹结构。
本发明所述纺织面料包括：涂覆在所述织物基底上的PU涂层。本发明在上述织物基底上涂覆高弹性的聚氨酯涂层(PU涂层)，由于在该织物表面涂上这层弹性胶体，在织物表面有破洞情况下，通过外力揉搓可以恢复原状，实现孔洞自我修复。其中，所述PU涂层的指标为：在受到外力拉伸作用下，其至少可以拉长到自身500％的长度，而且可以自动恢复原来的长度。在本发明的实施例中，PU涂层厚度不小于0.02μm。
并且，本发明实施例提供了一种具有自我修复功能的纺织面料的制备方法，包括以下步骤：
将坯纱进行硅油油雾处理，经干燥，得到油雾处理后的纱线；
按照经纱密度小于等于100根每英寸织物、纬纱密度小于等于80根每英寸织物，将所述油雾处理后的纱线进行织造，得到坯布；
将所述坯布进行PU涂层处理，经干燥，得到具有自我修复功能的纺织面料。
本发明巧妙地将特定规格的织物基底与涂层修复结合在一起，可实现织物面料对破洞的自我修复，利于应用。
本发明实施例首先织造坯布，其与前文织物基底的制备等内容一致，在此不再赘述。得到坯布后，本发明实施例将其进行高弹PU涂层处理，具体工艺流程为：调制高弹PU浆料—涂层—烘干—成品。
其中，所述的高弹PU浆料即涂层工作液；所述PU涂层处理中，每1000码坯布配料50L的涂层工作液。所述涂层工作液主要有渗透剂、高弹PU胶和水组成；所述涂层工作液优选包括：10～20g/L的渗透剂；50～80g/L的高弹PU胶；其余为水。其中，渗透剂一般为阴离子型、非离子型表面活性剂，优选采用渗透剂JFC，其结构为脂肪醇聚氧乙烯醚。所述PU涂层的指标为：在受到外力拉伸作用下，其至少可以拉长到自身500％的长度，而且可以自动恢复原来的长度。
在本发明的实施例中，所述PU涂层处理可以采用直涂工艺；涂层车速优选为15～25米/分钟。本发明优选采用烘干的干燥方式，烘干温度优选为150～180℃，干燥时间可为2分钟～6分钟。涂完后织物增重在15～25％之间，在本发明的实施例中，PU涂层厚度不小于0.02μm。
另外，在本发明的一些实施例中，所述织造和PU涂层处理之间还包括染色，使纺织面料更具服用性能。所述染色的工艺流程等内容，根据不同的织物基底与设计要求而不同。本发明实施例优选将坯布投入溢流染色机，完成染色过程；然后进行PU涂层处理，得到具有自我修复功能的纺织面料。
综上所述，本发明在纱线织造前，增加一道纱线的硅油油雾处理，降低纱线的表面动摩擦系数；然后织造成经纱密度小于等于100根、纬纱密度小于等于80根的织物基底，再涂覆PU涂层，形成具有自我修复功能的纺织面料。本发明在织物发生破洞情况下，可以通过搓揉破洞部位，实现织物的自我修复。
为了进一步说明本发明，下面结合实施例对本发明提供的纺织面料及其制备方法进行详细描述。
实施例1
面料：20D尼龙平纹羽绒服面料；
面料规格：经纬纱都是采用20D尼龙纱线，经纱密度为80根(每英寸织物)，纬纱密度为60根(每英寸织物)。
生产工艺流程：坯纱油雾处理-织造-染色-高弹PU涂层-成品。
第一步：坯纱油雾处理；坯纱通过平幅拉伸进入油雾区，拉伸速度为15m/min，油雾区的长度为45米，纱线处理时间不小于30S；之后对纱线进行热风干燥，热风温度为220℃，干燥时间为2min。每1千米纱线配料100L的工作液，油雾配方为：渗透剂PET(科莱恩)15g/L，氨基硅油DG1000(道康宁)60g/L，其余均为水。
采用纱线动态摩擦测试仪器，根据JISL 1095-1979《纱线摩擦系数的测定》，本发明对处理前后的纱线进行性能测试。结果参见表1，通过表1测试数据可以看出，纱线经过油雾喷洒后，硅油化学物质已经牢牢吸附在纤维表面，纱线增重，同时纱线的动摩擦系数也极大增加，说明纱线滑动性能有一定程度增强。
表1实施例1中油雾处理前后的纱线情况
Figure BDA0001555897000000061
第二步为织布，将完成油雾处理的纱线按照经纱密度为80根(每英寸织物)，纬纱密度为60根(每英寸织物)，采用剑杆织机，以15m/min的速度完成织布。
第三步染色：将织造得到的坯布投入溢流染色机，完成染色过程。本发明将该尼龙平纹布染成枣红色，染色过程：分别称取功能样和20D尼龙空白样布样各20g投入于染缸中，按照浴比1：5，添加分散染料洁净白4g，以1℃/min升温到130℃，保温130℃染色30分钟，之后排水，加入清水，以1℃/min升温到80℃，水洗30分钟，去除浮色，完成染色。
第四步高弹PU涂层：调制高弹PU浆-涂层-烘干-成品。涂层工艺采用直涂工艺，涂层车速为18米/分钟。烘干温度为160℃，时间为3分钟，PU涂层厚度为0.02μm。每1000码布配置50L的涂层工作液，其中涂层配方为：渗透剂PET(科莱恩)15g/L，高弹PU胶DG1000(道康宁)60g/L，其余均为水。
将所得面料样布进行性能测试，其中，自我修复功能测试方法为：用5号铁钉扎破样布，观察破洞情况，之后分别在功能样和空白样进行揉搓5分钟，再观察。功能样实物情况参见图1和图2，图1为本发明实施例1所得面料被钉子扎的情况，图2为本发明实施例1所得面料破洞修复的情况；空白样实物情况参见图3和图4。结论如下表：
表2实施例1中面料自我修复功能测试
Figure BDA0001555897000000071
面料弹性测试方法为：将布样裁剪成长100厘米*宽20厘米，用夹子夹住1KG的砝码，弹性伸长率＝1分钟后测试布样拉伸的长度(厘米)/100(厘米)。结果见表3，从表3中可以看到，经过自我修复涂层后，面料的弹性会显著的改善，同时也具有自我修复功能。
表3实施例1中面料弹性测试
Figure BDA0001555897000000072
Figure BDA0001555897000000081
实施例2
面料：30D尼龙平纹羽绒服面料；
面料规格：经纬纱都是采用3D尼龙纱线，经纱密度为90根(每英寸织物)，纬纱密度为80根(每英寸织物)。
生产工艺流程：坯纱油雾处理-织造-染色-高弹PU涂层-成品。
第一步：坯纱油雾处理；坯纱通过平幅拉伸进入油雾区，拉伸速度为12m/min，油雾区的长度为30米，纱线处理时间为不小于40S；之后对纱线进行热风干燥，热风温度为210℃，干燥时间为3min。每1千米纱线配料100L的工作液，油雾配方为：渗透剂PET(科莱恩)25g/L，氨基硅油DG1000(道康宁)80g/L，其余均为水。
采用纱线动态摩擦测试仪器，根据JISL 1095-1979《纱线摩擦系数的测定》，本发明对处理前后的纱线进行性能测试。结果参见表4，通过表4测试数据可以看出，纱线经过油雾喷洒后，硅油化学物质已经牢牢吸附在纤维表面，纱线增重，同时纱线的动摩擦系数也极大增加，说明纱线滑动性能有一定程度增强。
表4实施例2中油雾处理前后的纱线情况
Figure BDA0001555897000000082
第二步为织布，将完成油雾处理的纱线按照经纱密度为90根(每英寸织物)，纬纱密度为80根(每英寸织物)，采用剑杆织机，以15m/min的速度完成织布。
第三步染色：将织造得到的坯布投入溢流染色机，完成染色过程。本发明将该尼龙平纹布染成黑色，染色过程：分别称取功能样和30D空白样布各20g投入于染缸中，按照浴比1：5，添加分散染料洁净白4g，以1℃/min升温到130℃，保温130℃染色30分钟，之后排水，加入清水，以1℃/min升温到80℃，水洗30分钟，去除浮色，完成染色。
第四步高弹PU涂层：调制高弹PU浆-涂层-烘干-成品。涂层工艺采用直涂工艺，涂层车速为18米/分钟。烘干温度为160℃，时间为3分钟，PU涂层厚度为0.02μm。每1000码布配置50L的涂层工作液，其中涂层配方为：渗透剂PET(科莱恩)15g/L，高弹PU胶DG1000(道康宁)60g/L，其余均为水。
将所得面料样布进行性能测试，其中，自我修复功能测试方法为：用钉子扎破样布，观察破洞情况。结论如下表：
表5实施例2中面料自我修复功能测试
Figure BDA0001555897000000091
面料弹性测试方法为：将布样裁剪成长100厘米*宽20厘米，用夹子夹住1KG的砝码，弹性伸长率＝1分钟后测试布样拉伸的长度(厘米)/100(厘米)。结果见表6，从表6中可以看到，经过自我修复涂层后，面料的弹性会显著的改善，同时也具有自我修复功能。
表6实施例2中面料弹性测试
Figure BDA0001555897000000092
Figure BDA0001555897000000101
由以上实施例可知，本发明上述纱线密度规格的硅油润滑织物在受到外界刺破时，可以发生纱线滑移而不会断裂，在织物表面只是形成由于纱线滑移而成的小洞；通过织物表面上高弹性的PU涂层，在织物表面有破洞情况下，在外力揉搓下可以恢复原状。本发明在织物发生破洞情况下，可以通过搓揉破洞部位，实现织物的自我修复，这是目前纺织服装行业科技中一个突破性进展，利于应用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于使本技术领域的专业技术人员，在不脱离本发明技术原理的前提下，是能够实现对这些实施例的多种修改的，而这些修改也应视为本发明应该保护的范围。

Claims (5)

1.一种具有自我修复功能的纺织面料，包括：
织物基底和涂覆在所述织物基底上的PU涂层；
所述织物基底由经过硅油油雾处理的纱线织造而成；所述织物基底为平纹结构；
所述织物基底的经纱密度为80根每英寸织物，纬纱密度为60根每英寸织物；所述织物基底的经纬纱都是采用20D尼龙纱线；或者，所述织物基底的经纱密度为90根每英寸织物，纬纱密度为80根每英寸织物；所述织物基底的经纬纱都是采用30D尼龙纱线；
所述经过硅油油雾处理的纱线增重30％～40％，所述硅油油雾处理中，每1千米坯纱配料100L的油雾工作液，所述油雾工作液包括：
10～20g/L的渗透剂；
50～80g/L的氨基硅油；
其余为水；
所述PU涂层采用PU涂层处理形成，所述PU涂层处理中，每1000码坯布配料50L的涂层工作液，所述涂层工作液包括：
10～20g/L的渗透剂；
50～80g/L的高弹PU胶；
其余为水；
所述PU涂层的指标为：在受到外力拉伸作用下，其至少拉长到自身500％的长度，而且自动恢复原来的长度，PU涂层厚度不小于0.02μm。
2.一种权利要求1所述的具有自我修复功能的纺织面料的制备方法，包括以下步骤：
将化纤坯纱进行硅油油雾处理，经干燥，得到油雾处理后的纱线；
按照经纱密度、纬纱密度和平纹结构，将所述油雾处理后的纱线进行织造，得到坯布；
将所述坯布进行PU涂层处理，经干燥，得到具有自我修复功能的纺织面料。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述硅油油雾处理中，油雾区的长度大于等于30米，处理时间大于等于20秒钟；
所述硅油油雾处理后干燥的温度≥200℃，干燥时间≥1min。
4.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述PU涂层处理采用直涂工艺，涂层车速为15～25米/分钟；
所述PU涂层处理后干燥的温度为150～180℃，干燥时间为2～6分钟。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的制备方法，其特征在于，所述织造和PU涂层处理之间还包括染色，所述染色采用溢流染色工艺进行。
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