CN108611797B - 抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化制备装置与方法及用途 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置与方法。该制备装置是由关键的包括疏松辊抽吸热压机构的多组而成的一面致密，一面疏松梯度结构织物的制备装置。应用该装置的梯度结构织物的制备方法为，由导布辊平整喂入织物，前疏松辊在差动作用下疏松绕经的织物反面，然后进入抽吸热压头作织物正面的梯度吸紧和热压定形，再经后疏松辊在反面差动作用下反面疏松织物反面，完成单向疏松致密化加工，随后再在后续的1～7组同样抽吸热压机构的作用下，进行第二级～第八级的织物两面的疏松致密化加工，以形成松紧梯度结构的织物。该织物可用于梯度结构和/或双面结构的机织物和针织物的成形加工，所得的织物可用于拒水排汗、过滤等纺织品。

Description

抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化制备装置与方法及用途

技术领域

本发明涉及一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，采用该制备装置的制备方法以及该织物及该制备方法的用途。

背景技术

近年来对关于构造梯度结构的制备装置和生产工艺方面的研究已有报导。但以往的研究多集中于生产工艺方面的报道，有关构造松紧梯度变化的制备装置报导很少。梯度结构功能织物是在提高织物湿热舒适性的基础上发展起来的，构造双边结构的织物，使织物内侧具有一定的导湿排汗功能，织物外侧具有良好的拒水性，从而形成双侧亲疏水性能不同的双侧结构织物。利用拒水部分的隔离作用使外界水远离织物，达到拒水的目的，利用亲水部分，改善微环境内的湿度，从而实现提高织物湿热舒适性。具有良好导湿性的织物能将人体产生的汗液从织物的内表面快速单向的传递到织物的外表面并快速蒸发，保持人体皮肤干燥，调节人体微气候区的舒适感。其应用范围除了穿着用纺织品(高性能职业服、运动服和便服)和拒水导湿的家纺纺织品外，在医药和保健用品，以及特殊用途(如防护服等)也具有广泛的应用前景。

在国内也有人研究制备梯度结构的制备装置及工艺，例如：

中国实用新型专利申请号为201720749967.9，专利名称为“单向导湿面料”的实用新型专利公开了一种单向导湿面料，包括接结固定的亲水表层纱布、原棉纱线与亲水纱线交织而成的局部拒水里层纱布。其表层纱布的亲水纱线支数大于里层纱布的原棉纱线。该工艺未采用任何化学处理工艺，里层纱布密度小于表层纱布，且纱线纱支大于表层纱布，增加了里层纱布透气性及表层纱布的吸收性。该专利为利用特殊面料达到导湿效果。

中国发明专利申请号为CN201210175551，专利名称为“单向快速导湿复合针织面料的生产工艺”的发明专利公开了一种织物，该织物为双层组织，织物表层为平纹组织，里层为浮松组织。该发明公开了一种单向快速导湿复合针织面料的生产工艺，属于单向快速导湿面料技术领域，该发明的单向快速导湿复合针织面料，采用多层复合结构，其中织物外层使用亲水性纤维编织，内层使用疏水性纤维编织，然后用疏水导湿纤维连接织物的内外层，从而形成芯吸效应，同时通过优化染色及后整理工艺，进一步提高织物的导湿性能和舒适性。该发明利用双层组织来达到导湿性能和舒适性。

中国发明专利申请号为CN97194078，专利名称为“具有孔隙尺寸梯度的非织造织物、制造方法及其装置”的发明专利公开了一种方法，该方法是用于形成含有孔隙尺寸梯度的非织造纤维网的方法和装置，其结果是提高了芯吸特性。第一种方法利用一种通常形成的具有平均孔隙尺寸的纤维网，该方法包括有选择地使纤维网与热源接触，从而在被选择区域中收缩纤维。较小孔隙尺寸具有较大的芯吸能力。第二种方法是利用一种新型的装置，并且包括形成一种具有纤维区域的非织造纤维网，每一区域通常具有一组平均纤维结构和或组成，区域最好是重叠的。纤维区域受热源作用，热源根据纤维的纤度和成分而收缩纤维。装置使用普通熔喷或纺粘设备，并提供一些树脂源，树脂源将树脂喂入到一些熔喷拉丝模头中，每一熔喷拉丝模头生产出特别的纤度和或组成的纤维，纤维在被收集于收集带上的纤维网中而形成一些区域。其纤维网在一集流腔下面移动，该集流腔将加热的空气吹到纤维上，或把沸水喷洒在纤维上。纤维根据其结构和组成而收缩，从而形成一种具有孔隙梯度的纤维网。该专利是具有梯度结构的非织造物、制造方法及其装置。

中国发明专利申请号为CN201010201526，专利名称为“单项导湿速干面料的浸轧生产工艺”的发明涉及一种单项导湿速干面料的浸轧生产工艺，特征在于根据印花技术原理，在进轧槽内放入配比好的防水剂、泼水剂与增稠剂，用氨水调到PH＝8.0，然后采用浸轧设备，放入被处理针、纺织品织物，在其面料上进行涂层，所述的涂层技术为网板刮板浮涂；再进行两次烘干，第一次涂布后烘干温度130℃，时间2-3分钟，第二次定型高温烘干温度170℃，浸轧车速控制在20米/分钟，整个布面走完定型整理一分钟。该发明为一种特殊的后整理技术。

中国发明专利申请号为CN201110412477，专利名称为“一种快速高效吸湿性能的涤棉和以涤棉为主的混纺面料的加工方法”的发明为一种纺织面料的加工方法，具体地说是一种快速高效吸湿性能的涤棉和以涤棉为主的混纺面料的加工方法。它是将涤棉或以涤棉为主的混纺面料在常压下，通过低温等离子体喷枪装置进行辐照诱变，辐照完后将烷基磺酸盐、烷基磷酸酯或季铵盐接枝到织物表面。其中所述的低温等离子体喷枪装置包括一个接地装置，接地装置中间设有一个石英管，石英管与接地装置之间形成等离子体区，石英管内装有高压电极，石英管的上端与进气系统连接。该发明利用等离子体喷枪对纺织材料进行改性。

上述五类代表性的专利，都是以特殊后整理技术以构造双层织物，或者使用特殊面料。

目前导湿结构内层多采用亲水吸水性天然纤维为吸湿排汗织物的纤维原料，外层采用拒水性较好的疏水性纤维。而内层纤维主要依靠芯吸传递水分，织物只有紧贴织物内表面才能使汗液快速传导到织物外层，否则汗液会沾附在身体表面或顺身体体表滴淌；同时内层天然纤维是能吸汗于纤维中但不能排汗，又多采取松结构的针织物，也是吸存水于纤维间，不能排汗。而不亲水的合成纤维，却是既不吸存水于纤维中，又不吸存水于纤维间，但结构紧密可以拒水。因此，如何制备一种梯度结构织物是解决拒水排汗功能的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种织物的制备设备及制备方法，使得制备得到的织物既表面拒水，又能快速地从人体上吸附汗液，并将汗液导离出织物。

为了达到上述目的，本发明的一个技术方案是提供了一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，其特征在于，包括：

2～8组依次设置的抽吸热压机构，由抽吸热压机构对织物进行正面致密化，反面疏松化，其中，每组抽吸热压机构包括：可加热、可产生抽吸负压的抽吸热压头，位于抽吸热压头前部可对织物反面疏松处理的前疏松辊，位于抽吸热压头后部可对织物反面反向疏松化处理的后疏松辊和给湿雾喷，给湿雾喷位于抽吸热压头的正下方；

将织物平整喂入抽吸热压机构的导布辊；

输出厚度方向呈梯度结构织物的输出辊。

优选地，所述抽吸热压头与织物相接触的端部设有两个狭缝或两条线状排列的多孔吸气孔，并在两狭缝或两条线状排列的多孔吸气孔处设有热源和加热条，通过多孔吸气孔将织物正面表面抽吸的最紧密，而织物反面因吸力作用的衰减而致密性逐渐变小；所述抽吸热压头带有多孔吸气孔的端部具有圆柱形表面，通过该圆柱形表面使织物反面受热拉伸，在热湿作用下松弛变松。

优选地，所述加热条起到热定形的作用，直接对织物正面致密化，其热定形的温度在被接触织物中纤维的玻璃化温度以上或大于100℃。

优选地，所述前疏松辊及所述后疏松辊均为微细粗糙表面的金属辊，且所述前疏松辊及所述后疏松辊分别以快于和慢于所述导布辊的线速度运行，以实现来回差动摩擦疏松化的效果。

优选地，所述微米级粗糙度，是指1～100微米级粗糙度。

优选地，所述给湿雾喷向织物反面喷射水汽，以热湿松弛织物反面纤维因疏松、张紧作用的内应力，同时控制加热条热压定形的厚度；或所述给湿雾喷附带喷射亲水剂或疏水剂，以形成梯度结构的吸水性或吸油性织物。

本发明的另一个技术方案是提供了一种采用上述的制备装置进行织物厚度方向松紧梯度变化的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、导布辊将待处理的织物平整后喂入2～8组依次设置的抽吸热压机构；

步骤2、在当前一组抽吸热压机构内，织物先以一定的包围角绕经前疏松辊对织物反面疏松后，再进入抽吸热压头，经过抽吸热压头时，织物正面先被抽吸热压头前侧吸气和抽吸致密化，然后绕经抽吸热压头的圆锥面加热条被热压致密定形后，再经后侧吸气口抽吸致密化，出抽吸热压头；而后织物绕经后疏松辊对织物反面作反向疏松，以达到织物反面的对称疏松；

步骤3、重复步骤2，直至织物经过了所有抽吸热压机构，使得织物经过了2～8次同样的疏松、致密、再疏松的过程；

步骤4、完成多次疏松致密化处理的正面紧、反面松的梯度结构织物由输出辊压、拉平整化后输出。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的制备装备的应用，其特征在于，用于厚度方向梯度结构织物的成形加工。

本发明的另一个技术方案是提供了一种上述的制备方法制备得到的梯度结构的织物的应用，其特征在于，用于单向排汗服装，过滤，吸油纺织品的制备。

本发明的有益效果和优点是：

①提供真正意义上的梯度结构的织物，而不是吸汗存汗的织物。

②方法实用，操作简单，只要构造简单的设备，借助现有的设备再添加一个抽吸热压头，就能造成织物一面紧密、排水，另一面疏松、亲水的双向功能。

③两侧的松紧不同，故存在差动压作用大，而导水，将汗液由织物松的一端导向紧的一面(外侧)，而扩散排入空气；

④所选构造的梯度结构织物纤维是导水不吸湿的。所以，不存汗、快干，穿着干爽，舒适。

附图说明

图1抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置原理图

图中：1-导布辊；2-前疏松辊；3-抽吸热压头，包括31-前吸气口；32-后吸气口；33-圆柱面；34-热压条；4-后疏松辊；5-给湿雾喷；6-输出辊；7-织物；8-梯度结构织物。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

以下实施例均采用了如图1所示的抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，包括2～8组依次设置的抽吸热压机构；将织物7平整喂入抽吸热压机构的导布辊1；输出厚度方向呈梯度结构织物8的输出辊6。

由抽吸热压机构对织物进行正面致密化，反面疏松化，其中，每组抽吸热压机构包括：可加热、可产生抽吸负压的抽吸热压头3，位于抽吸热压头前部可对织物反面疏松处理的前疏松辊2，位于抽吸热压头后部可对织物反面反向疏松化处理的后疏松辊4和给湿雾喷5。抽吸热压头3与织物7相接触的端部设有两个狭缝或两条线状排列的多孔吸气孔(前吸气口31及后吸气口32)，并在两狭缝或两条线状排列的多孔吸气孔处设有热源和加热条34。加热条34起到热定形的作用，直接对织物正面致密化，其热定形的温度在被接触织物中纤维的玻璃化温度以上或大于100℃。通过多孔吸气孔将织物正面表面抽吸的最紧密，而织物反面因吸力作用的衰减而致密性逐渐变小。抽吸热压头3带有多孔吸气孔的端部具有圆柱形表面33，通过该圆柱形表面33使织物7反面受热拉伸，在热湿作用下松弛变松。

前疏松辊2及后疏松辊4均为微细粗糙表面的金属辊，微米级粗糙度，是指1～100微米级粗糙度。前疏松辊2及后疏松辊4分别以快于和慢于导布辊1的线速度运行，以实现来回差动摩擦疏松化的效果。

给湿雾喷5位于抽吸热压头3的正下方。给湿雾喷5向织物7反面喷射水汽，以热湿松弛织物反面纤维因疏松、张紧作用的内应力，同时控制加热条34热压定形的厚度；或给湿雾喷5附带喷射亲水剂或疏水剂，以形成梯度结构的吸水性或吸油性织物。

实施例1-4中的原材料及设备为国家重点研发计划(2016YFC0802802)资助项目。

实施例1

纯棉平纹织物：1上1下的平纹织物经过3组可对织物进行正面致密化，反面疏松化的抽吸热压机构和喂入平整织物导布辊及输出厚度方向呈梯度结构织物的输出辊组成；吸气孔吸气速率10ml/s。加热条温度调节到100℃。给湿雾喷，每隔2S向织物反面喷射水汽。

实验：该织物吸水达自重的50％时，即回潮率为50％时，其内侧依然干燥，穿着舒适；其外侧在2.1sec就已见有色，说明其单向导湿的快速，由此，证明以构造简单设备调整织物的松紧梯度变化能有效、实用，所得织物具有高效单向排汗功能。

实施例2

纯棉斜纹织物：2上1下的平纹织物经过3组可对织物进行正面致密化，反面疏松化的抽吸热压机构和喂入平整织物导布辊及输出厚度方向呈梯度结构织物的输出辊组成；吸气孔吸气速率10ml/s。加热条温度调节到100℃。给湿雾喷，每隔2S向织物反面喷射水汽。

实验：该织物吸水达自重的50％时，即回潮率为50％时，其内侧依然干燥，穿着舒适；其外侧在1.9sec就已见有色，说明其单向导湿的快速，由此，证明以构造简单设备调整织物的松紧梯度变化能有效、实用，所得织物具有高效单向排汗功能。

实施例3

涤棉(65/35)平纹织物：1上1下的平纹织物经过3组可对织物进行正面致密化，反面疏松化的抽吸热压机构和喂入平整织物导布辊及输出厚度方向呈梯度结构织物的输出辊组成；吸气孔吸气速率10ml/s。加热条温度调节到110℃。给湿雾喷，每隔2S向织物反面喷射水汽。

实验：该织物吸水达自重的50％时，即回潮率为50％时，其内侧依然干燥，穿着舒适；其外侧在1.8sec就已见有色，说明其单向导湿的快速，由此，证明以构造简单设备调整织物的松紧梯度变化能有效、实用，所得织物具有高效单向排汗功能。

实施例4

涤棉(65/35)斜纹织物：2上1下的平纹织物经过2组可对织物进行正面致密化，反面疏松化的抽吸热压机构和喂入平整织物导布辊及输出厚度方向呈梯度结构织物的输出辊组成；吸气孔吸气速率10ml/s。加热条温度调节到120℃。给湿雾喷，每隔2S向织物反面喷射水汽。

实验：该织物吸水达自重的50％时，即回潮率为50％时，其内侧依然干燥，穿着舒适；其外侧在1.5sec就已见有色，说明其单向导湿的快速，由此，证明以构造简单设备调整织物的松紧梯度变化能有效、实用，所得织物具有高效单向排汗功能。

Claims (8)

1.一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，其特征在于，包括：

2～8组依次设置的抽吸热压机构，由抽吸热压机构对织物进行正面致密化，反面疏松化，其中，每组抽吸热压机构包括：可加热、可产生抽吸负压的抽吸热压头，位于抽吸热压头前部可对织物反面疏松处理的前疏松辊，位于抽吸热压头后部可对织物反面反向疏松化处理的后疏松辊和给湿雾喷，给湿雾喷位于抽吸热压头的正下方；

将织物平整喂入抽吸热压机构的导布辊；

输出厚度方向呈梯度结构织物的输出辊；

所述抽吸热压头与织物相接触的端部设有两个狭缝或两条线状排列的多孔吸气孔，并在两狭缝或两条线状排列的多孔吸气孔处设有热源和加热条，通过多孔吸气孔将织物正面表面抽吸的最紧密，而织物反面因吸力作用的衰减而致密性逐渐变小；所述抽吸热压头带有多孔吸气孔的端部具有圆柱形表面，通过该圆柱形表面使织物反面受热拉伸，在热湿作用下松弛变松。

2.根据权利要求1所述的一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，其特征在于，所述加热条起到热定形的作用，直接对织物正面致密化，其热定形的温度在被接触织物中纤维的玻璃化温度以上或大于100℃。

3.根据权利要求1所述的一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，其特征在于，所述前疏松辊及所述后疏松辊均为微米级粗糙度的表面的金属辊，且所述前疏松辊及所述后疏松辊分别以快于和慢于所述导布辊的线速度运行，以实现来回差动摩擦疏松化的效果。

4.根据权利要求3所述的一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，其特征在于，所述微米级粗糙度，是指1～100微米级粗糙度。

5.根据权利要求4所述的一种抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置，其特征在于，所述给湿雾喷向织物反面喷射水汽，以热湿松弛织物反面纤维因疏松、张紧作用的内应力，同时控制加热条热压定形的厚度；或所述给湿雾喷附带喷射亲水剂或疏水剂，以形成梯度结构的吸水性或吸油性织物。

6.采用如权利要求1所述的制备装置进行织物厚度方向松紧梯度变化的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、导布辊将待处理的织物平整后喂入2～8组依次设置的抽吸热压机构；

步骤2、在当前一组抽吸热压机构内，织物先以一定的包围角绕经前疏松辊对织物反面疏松后，再进入抽吸热压头，经过抽吸热压头时，织物正面先被抽吸热压头前侧吸气和抽吸致密化，然后绕经抽吸热压头的圆锥面加热条被热压致密定形后，再经后侧吸气口抽吸致密化，出抽吸热压头；而后织物绕经后疏松辊对织物反面作反向疏松，以达到织物反面的对称疏松；

步骤3、重复步骤2，直至织物经过了所有抽吸热压机构，使得织物经过了2～8次同样的疏松、致密、再疏松的过程；

步骤4、完成多次疏松致密化处理的正面紧、反面松的梯度结构织物由输出辊压、拉平整化后输出。

7.根据权利要求1所述的抽吸式织物厚度方向松紧梯度变化的制备装置的应用，其特征在于，用于厚度方向梯度结构织物的成形加工。

8.根据权利要求6所述的制备方法制备得到的梯度结构的织物的应用，其特征在于，用于单向排汗服装，过滤，吸油纺织品的制备。

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