CN109588809B - 一种保暖服装面料 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面为棉织物、反面为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层；将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到所述保暖服装面料。本发明的保暖服装面料为双面结构面料，发热纤维织物是一种可以将太阳光光能转化为热能的纤维，具有极好的蓄热保温功能，正反面之间的空气层能够进一步加强面料的保温效果；棉织物预先进行了抗菌整理，采用壳聚糖和丝胶进行整理，抑菌整理后棉织物对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.5％，大肠杆菌的抑菌率为95.5％，H值为9.5cm，达到抗菌、亲肤的产品目标要求。

Description

一种保暖服装面料
技术领域
本发明属于服装面料技术领域，具体地，涉及一种保暖服装面料。
背景技术
目前保暖材料有天然保暖材料和化学保暖材料两种。天然保暖材料主要为羽绒等动物毛发，蚕丝等蛋白石纤维、棉花等植物纤维。化学保暖材料主要以丝绵等石油提取物为主。
棉花等植物纤维作为天然产品，其保暖系数较低，因此用于冬季保暖时常显得较为笨重。而羽绒等动物毛发，用于冬季保暖时虽能达到一定的系数，但是产品蓬松，且由于其本身资源有限和工艺复杂，价格较高且产品较臃肿。蚕丝类蛋白质纤维，触手柔软舒适，吸湿散湿性能优异，且保暖性好，给人以冬暖夏凉的感觉。化学保暖材料虽资源丰富价格低廉，但目前还未出现有较理想的保暖系数的材料。
公告号为CN202862676U，授权公告日2013年4月10日的中国专利公开了一种保暖面料，属于纺织领域，所述保暖面料由里至外依次为棉纶纤维层、保暖棉布层和人造革层共三层复合而成，所述保暖棉布层内部设有多个空腔；所涉及的一种保暖面料，这种面料的棉纶纤维层使面料具有很大的强度，保暖棉布层及其内部空腔的设计，使该面料具有很好的保温效果，该面料表层的人造革层手感细腻，耐磨性和防水性能好。
这种保暖面料由三层面料复合而成，使得面料具有良好的保暖效果，但是在长时间穿着由该面料制成的服饰时，会感觉到闷热，带来不舒适够感，并且吸湿透气性差，使用效果差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面为棉织物、反面为发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层；发热纤维织物是一种可以将太阳光光能转化为热能的纤维，具有极好的蓄热保温功能，正反面之间的空气层能够进一步加强面料的保温效果；棉织物预先进行了抗菌整理，采用壳聚糖和丝胶进行整理，抑菌整理后棉织物对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.5％，大肠杆菌的抑菌率为95.5％，H值为9.5cm，达到抗菌、亲肤的产品目标要求。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面为棉织物、反面为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层；
所述棉织物，经纱为棉麻纱/粘胶纤维按照58/42的比例纺成的17.15tex混纺纱，纬纱为纯棉9.68tex纱，经密356根/10cm，纬密314根/10cm；
所述发热纤维织物，经纬纱均采用18tex发热纤维/棉混纺纱，发热纤维/棉纤维的比例为65/35，经密为502根/10cm，纬密为346根/10cm；
将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到所述保暖服装面料。
进一步地，所述发热纤维由如下方法制备：
1)将单烷氧基型钛酸酯偶联剂加入质量分数为10％的乙醇水溶液中，配制成质量分数为8％的偶联剂稀释液；
2)按照料液比1g：30-40mL将碳化锆粉体加入偶联剂稀释液中，先振荡5min，然后超声20min，在500r/min的磁力搅拌条件下，水浴加热，逐渐升温到85℃，恒温回流55min，过滤，将沉淀置于67℃鼓风干燥箱中干燥5-6h，研磨过200目筛，得到改性碳化锆粉体；
3)将聚丙烯树脂和改性碳化锆粉体按照质量之比为10:0.5-0.8混合后，放入塑料造粒机中造粒，得到复合聚丙烯树脂；
4)将复合聚丙烯树脂放入75℃真空烘箱中干燥8-9h，使得含水率低于0.005％；
5)将烘干后的复合聚丙烯树脂放入纺丝机中纺丝，制得发热纤维；其中，纺丝参数如下：螺杆各区温度：一区220-250℃，二区230-260℃，三区250-280℃，四区240-270℃，五区230-260℃；过滤器温度230-260℃，纺丝箱温度240-270℃。
进一步地，外层棉面料抗菌整理包括如下步骤：
1)先用去离子型洗涤剂35℃洗涤棉织物20min，以除去织物上的油脂、果胶、木质素等杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5遍，最后将织物平整地铺在烘干架上，置于60℃电热恒温干燥箱中，恒温干燥90min；
2)将丝胶溶解于热水中，配制成浓度为65g/L的丝胶溶液；将壳聚糖溶解于质量分数为10％的醋酸水溶液中，配制成浓度为6-8mg/mL的壳聚糖溶液；
3)采用二浸二轧的工艺对棉织物进行浸轧处理，先进行浸轧丝胶，二浸二轧，轧液率60％，完成后置于85℃电热恒温干燥箱中干燥2min，再进行浸轧壳聚糖，二浸二轧，轧液率60％，完成后置于85℃电热恒温干燥箱中干燥2min，最后将棉织物放入100℃干燥箱中烘焙2min，烘干之后取出，完成抗菌整理。
本发明的有益效果：
本发明的面料反面为发热纤维织物，发热纤维织物的经纬纱均采用发热纤维/棉混纺纱，ZrC为第Ⅳ族金属元素碳化物，能够较好地吸收波长小于2.0μm的近红外线的能量并转化为热能；阳光中波长小于2.0μm的能量占其总能量的95％以上，而人体散发的热辐射波长为10μm，几乎100％被反射，表明碳化锆具有理想的吸热、蓄热的特性；将碳化锆作为助剂与聚丙烯纤维共混纺丝，制得的发热纤维是一种可以将太阳光光能转化为热能的纤维，具有极好的蓄热保温功能，能够更好地满足人们的保暖需求；同时，其发热保暖功能是通过高温炭化纱线本身形成的，而不是通过化学助剂整理出来的，因此，其功能持久，不会因多次洗涤而丧失，并且安全环保；
本发明通过壳聚糖和丝胶对面料正面的棉织物进行了抗菌整理，一方面，壳聚糖溶解在稀醋酸溶液中，其中的H+与壳聚糖分子中的伯氨基结合后，形成带正电荷的氨基离子-NH3+，对棉纤维Cell-O-具有强烈的亲和力；另一方面，棉织物上的醛基能与壳聚糖反应形成C＝N键，使壳聚糖大分子能够固着于面纤维表面；壳聚糖能有效地抑制细菌和真菌的生长和繁殖，与一般抑菌剂相比，它具有抑菌活性高、广谱抗菌等优点，经壳聚糖抗菌整理后棉织物的抑菌率显著提高；同时，采用先浸轧壳聚糖后浸轧丝胶，纤维表面含极性基团的丝胶分子较多，能够提高织物润湿性，丝胶与纤维上的醛基反应，附着于棉纤维表面，丝胶作为宝贵的天然蛋白质，具有吸湿保湿性、抗氧化性等优异的性能，抑菌整理后棉织物对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.5％，大肠杆菌的抑菌率为95.5％，H值为9.5cm，达到抗菌、亲肤的产品目标要求；
本发明的保暖服装面料为双面结构面料，面料正面为棉织物、反面为发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层；发热纤维织物是一种可以将太阳光光能转化为热能的纤维，具有极好的蓄热保温功能，正反面之间的空气层能够进一步加强面料的保温效果；棉织物预先进行了抗菌整理，采用壳聚糖和丝胶进行整理，抑菌整理后棉织物对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.5％，大肠杆菌的抑菌率为95.5％，H值为9.5cm，达到抗菌、亲肤的产品目标要求。
具体实施方式
下面将结合实施例对本发明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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面(即外层)为棉织物、反面(即内层)为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层即中间连接层；
保暖服装面料的正反面之间为空气层，含有静态空气，能产生良好的隔温效果，不仅让面料本身质量减少，而且静态空气的保温性也较好，可进一步加强其保温效果；
所述棉织物，经纱为棉麻纱/粘胶纤维按照58/42的比例纺成的17.15tex混纺纱，纬纱为纯棉9.68tex纱，经密356根/10cm，纬密314根/10cm；
所述发热纤维织物，经纬纱均采用18tex发热纤维/棉混纺纱(65/35)，经密为502根/10cm，纬密为346根/10cm；
将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到保暖服装面料；
其中，所述发热纤维由如下方法制备：
1)将单烷氧基型钛酸酯偶联剂加入质量分数为10％的乙醇水溶液中，配制成质量分数为8％的偶联剂稀释液；
2)按照料液比1g：30-40mL将碳化锆粉体加入偶联剂稀释液中，先振荡5min，然后超声20min，在500r/min的磁力搅拌条件下，水浴加热，逐渐升温到85℃，恒温回流55min，过滤，将沉淀置于67℃鼓风干燥箱中干燥5-6h，研磨过200目筛，得到改性碳化锆粉体；
3)将聚丙烯树脂和改性碳化锆粉体按照质量之比为10:0.5-0.8混合后，放入塑料造粒机中造粒，得到复合聚丙烯树脂；
4)将复合聚丙烯树脂放入75℃真空烘箱中干燥8-9h，使得含水率低于0.005％，避免产生气泡造成断丝；
5)将烘干后的复合聚丙烯树脂放入纺丝机中纺丝，制得发热纤维；其中，纺丝参数如下：螺杆各区温度：一区220-250℃，二区230-260℃，三区250-280℃，四区240-270℃，五区230-260℃；过滤器温度230-260℃，纺丝箱温度240-270℃；
ZrC为第Ⅳ族金属元素碳化物，能够较好地吸收波长小于2.0μm的近红外线的能量并转化为热能；阳光中波长小于2.0μm的能量占其总能量的95％以上，而人体散发的热辐射波长为10μm，几乎100％被反射，表明碳化锆具有理想的吸热、蓄热的特性；将碳化锆作为助剂与聚丙烯纤维共混纺丝，制得的发热纤维是一种可以将太阳光光能转化为热能的纤维，具有极好的蓄热保温功能，能够更好地满足人们的保暖需求；同时，其发热保暖功能是通过高温炭化纱线本身形成的，而不是通过化学助剂整理出来的，因此，其功能持久，不会因多次洗涤而丧失，并且安全环保；
外层棉面料抗菌整理：
1)先用去离子型洗涤剂35℃洗涤棉织物20min，以除去织物上的油脂、果胶、木质素等杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5遍，最后将织物平整地铺在烘干架上，置于60℃电热恒温干燥箱中，恒温干燥90min；
2)将丝胶溶解于热水中，配制成浓度为65g/L的丝胶溶液；将壳聚糖溶解于质量分数为10％的醋酸水溶液中，配制成浓度为6-8mg/mL的壳聚糖溶液；
3)采用二浸二轧的工艺对棉织物进行浸轧处理，先进行浸轧丝胶，二浸二轧，轧液率60％，完成后置于85℃电热恒温干燥箱中干燥2min，再进行浸轧壳聚糖，二浸二轧，轧液率60％，完成后置于85℃电热恒温干燥箱中干燥2min，最后将棉织物放入100℃干燥箱中烘焙2min，烘干之后取出，完成抗菌整理；
一方面，壳聚糖溶解在稀醋酸溶液中，其中的H+与壳聚糖分子中的伯氨基结合后，形成带正电荷的氨基离子-NH3+，对棉纤维Cell-O-具有强烈的亲和力；另一方面，棉织物上的醛基能与壳聚糖反应形成C＝N键，使壳聚糖大分子能够固着于面纤维表面；壳聚糖能有效地抑制细菌和真菌的生长和繁殖，与一般抑菌剂相比，它具有抑菌活性高、广谱抗菌等优点，经壳聚糖抗菌整理后棉织物的抑菌率显著提高；同时，采用先浸轧壳聚糖后浸轧丝胶，纤维表面含极性基团的丝胶分子较多，能够提高织物润湿性，丝胶与纤维上的醛基反应，附着于棉纤维表面，丝胶作为宝贵的天然蛋白质，具有吸湿保湿性、抗氧化性等优异的性能，抑菌整理后棉织物对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.5％，大肠杆菌的抑菌率为95.5％，H值为9.5cm，达到抗菌、亲肤的产品目标要求。
实施例1
一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面(即外层)为棉织物、反面(即内层)为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层即中间连接层；
所述棉织物，经纱为棉麻纱/粘胶纤维按照58/42的比例纺成的17.15tex混纺纱，纬纱为纯棉9.68tex纱，经密356根/10cm，纬密314根/10cm；
所述发热纤维织物，经纬纱均采用18tex发热纤维/棉混纺纱(65/35)，经密为502根/10cm，纬密为346根/10cm；
将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到保暖服装面料；
其中，所述发热纤维由如下方法制备：
1)将单烷氧基型钛酸酯偶联剂加入质量分数为10％的乙醇水溶液中，配制成质量分数为8％的偶联剂稀释液；
2)按照料液比1g：30mL将碳化锆粉体加入偶联剂稀释液中，先振荡5min，然后超声20min，在500r/min的磁力搅拌条件下，水浴加热，逐渐升温到85℃，恒温回流55min，过滤，将沉淀置于67℃鼓风干燥箱中干燥5h，研磨过200目筛，得到改性碳化锆粉体；
3)将聚丙烯树脂和改性碳化锆粉体按照质量之比为10:0.5混合后，放入塑料造粒机中造粒，得到复合聚丙烯树脂；
4)将复合聚丙烯树脂放入75℃真空烘箱中干燥8h，使得含水率低于0.005％，避免产生气泡造成断丝；
5)将烘干后的复合聚丙烯树脂放入纺丝机中纺丝，制得发热纤维；其中，纺丝参数如下：螺杆各区温度：一区220-250℃，二区230-260℃，三区250-280℃，四区240-270℃，五区230-260℃；过滤器温度230-260℃，纺丝箱温度240-270℃。
实施例2
一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面(即外层)为棉织物、反面(即内层)为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层即中间连接层；
所述棉织物，经纱为棉麻纱/粘胶纤维按照58/42的比例纺成的17.15tex混纺纱，纬纱为纯棉9.68tex纱，经密356根/10cm，纬密314根/10cm；
所述发热纤维织物，经纬纱均采用18tex发热纤维/棉混纺纱(65/35)，经密为502根/10cm，纬密为346根/10cm；
将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到保暖服装面料；
其中，所述发热纤维由如下方法制备：
1)将单烷氧基型钛酸酯偶联剂加入质量分数为10％的乙醇水溶液中，配制成质量分数为8％的偶联剂稀释液；
2)按照料液比1g：35mL将碳化锆粉体加入偶联剂稀释液中，先振荡5min，然后超声20min，在500r/min的磁力搅拌条件下，水浴加热，逐渐升温到85℃，恒温回流55min，过滤，将沉淀置于67℃鼓风干燥箱中干燥5.5h，研磨过200目筛，得到改性碳化锆粉体；
3)将聚丙烯树脂和改性碳化锆粉体按照质量之比为10:0.65混合后，放入塑料造粒机中造粒，得到复合聚丙烯树脂；
4)将复合聚丙烯树脂放入75℃真空烘箱中干燥8.5h，使得含水率低于0.005％，避免产生气泡造成断丝；
5)将烘干后的复合聚丙烯树脂放入纺丝机中纺丝，制得发热纤维；其中，纺丝参数如下：螺杆各区温度：一区220-250℃，二区230-260℃，三区250-280℃，四区240-270℃，五区230-260℃；过滤器温度230-260℃，纺丝箱温度240-270℃。
实施例3
一种保暖服装面料，为双面结构面料，面料正面(即外层)为棉织物、反面(即内层)为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层即中间连接层；
所述棉织物，经纱为棉麻纱/粘胶纤维按照58/42的比例纺成的17.15tex混纺纱，纬纱为纯棉9.68tex纱，经密356根/10cm，纬密314根/10cm；
所述发热纤维织物，经纬纱均采用18tex发热纤维/棉混纺纱(65/35)，经密为502根/10cm，纬密为346根/10cm；
将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到保暖服装面料；
其中，所述发热纤维由如下方法制备：
1)将单烷氧基型钛酸酯偶联剂加入质量分数为10％的乙醇水溶液中，配制成质量分数为8％的偶联剂稀释液；
2)按照料液比1g：40mL将碳化锆粉体加入偶联剂稀释液中，先振荡5min，然后超声20min，在500r/min的磁力搅拌条件下，水浴加热，逐渐升温到85℃，恒温回流55min，过滤，将沉淀置于67℃鼓风干燥箱中干燥6h，研磨过200目筛，得到改性碳化锆粉体；
3)将聚丙烯树脂和改性碳化锆粉体按照质量之比为10:0.8混合后，放入塑料造粒机中造粒，得到复合聚丙烯树脂；
4)将复合聚丙烯树脂放入75℃真空烘箱中干燥9h，使得含水率低于0.005％，避免产生气泡造成断丝；
5)将烘干后的复合聚丙烯树脂放入纺丝机中纺丝，制得发热纤维；其中，纺丝参数如下：螺杆各区温度：一区220-250℃，二区230-260℃，三区250-280℃，四区240-270℃，五区230-260℃；过滤器温度230-260℃，纺丝箱温度240-270℃。
对实施例1-3制备得到的保暖服装面料做如下性能测试：
(1)保暖性能：根据光吸收保温性试验方法(BQEA036-2011)，采用模拟太阳光的光源在相同环境下照射测试样品，照射10min，观察其表面温度变化，并与常规棉面料样品对比，测试结果如下表：
经过时间/min 实施例1 实施例2 实施例3 常规棉面料
0 19.8 19.8 19.8 19.8
1 31.6 31.1 31.5 26.2
5 46.9 47.2 47.1 36.1
10 54.8 54.9 55.2 40.8
15 28.5 28.6 28.8 25.7
20 25.6 25.9 25.7 22.1
可知，本发明制备得到的保暖面料升温速度远远高于常规黏胶纤维面料，光源照射10min时，制得的面料温度升高了35-35.4℃，到20min时，面料的温度还保持在25.6-25.9℃，说明本发明制备得到的保暖面料能够发热蓄热、具有强的保温效果；
(2)抗菌性能：参照FZ/T 73023-2006《抗菌针织品》测试面料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率，测试结果如下表：
Figure BDA0001924814790000111
可知，本发明制备得到的面料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率分别达到96.5％、95.5％和92.1％以上，说明本发明制备得到的面料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌具有功效的抵抗和抑制作用，且经过多次水洗，仍能保持较高的抗菌效果。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (1)

1.一种保暖服装面料，其特征在于，为双面结构面料，面料正面为棉织物、反面为具有发热效果的发热纤维织物，正反面通过发热纤维连接，且在正反面之间形成一隔热空气层；
所述棉织物，经纱为棉麻纱/粘胶纤维按照58/42的比例纺成的17.15tex混纺纱，纬纱为纯棉9.68tex纱，经密356根/10cm，纬密314根/10cm；
所述发热纤维织物，经纬纱均采用18tex发热纤维/棉混纺纱，发热纤维/棉纤维的比例为65/35，经密为502根/10cm，纬密为346根/10cm；
所述发热纤维由如下方法制备：
1）将单烷氧基型钛酸酯偶联剂加入质量分数为10%的乙醇水溶液中，配制成质量分数为8%的偶联剂稀释液；
2）按照料液比1g：30-40mL将碳化锆粉体加入偶联剂稀释液中，先振荡5min，然后超声20min，在500r/min的磁力搅拌条件下，水浴加热，逐渐升温到85℃，恒温回流55min，过滤，将沉淀置于67℃鼓风干燥箱中干燥5-6h，研磨过200目筛，得到改性碳化锆粉体；
3）将聚丙烯树脂和改性碳化锆粉体按照质量之比为10:0.5-0.8混合后，放入塑料造粒机中造粒，得到复合聚丙烯树脂；
4）将复合聚丙烯树脂放入75℃真空烘箱中干燥8-9h，使得含水率低于0.005%；
5）将烘干后的复合聚丙烯树脂放入纺丝机中纺丝，制得发热纤维；其中，纺丝参数如下：螺杆各区温度：一区220-250℃，二区230-260℃，三区250-280℃，四区240-270℃，五区230-260℃；过滤器温度230-260℃，纺丝箱温度240-270℃；
将外层棉织物进行抗菌整理后，通过发热纤维将外层棉织物和发热纤维织物连接起来，制备得到所述保暖服装面料
外层棉面料抗菌整理包括如下步骤：
1）先用去离子型洗涤剂35℃洗涤棉织物20min，以除去织物上的油脂、果胶、木质素杂质，再使用蒸馏水冲洗3-5遍，最后将织物平整地铺在烘干架上，置于60℃电热恒温干燥箱中，恒温干燥90min；
2）将丝胶溶解于热水中，配制成浓度为65g/L的丝胶溶液；将壳聚糖溶解于质量分数为10%的醋酸水溶液中，配制成浓度为6-8mg/mL的壳聚糖溶液；
3）采用二浸二轧的工艺对棉织物进行浸轧处理，先进行浸轧丝胶，二浸二轧，轧液率60%，完成后置于85℃电热恒温干燥箱中干燥2min，再进行浸轧壳聚糖，二浸二轧，轧液率60%，完成后置于85℃电热恒温干燥箱中干燥2min，最后将棉织物放入100℃干燥箱中烘焙2min，烘干之后取出，完成抗菌整理。
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