CN109868650A

CN109868650A - 服装制造用纺织布的制备工艺

Info

Publication number: CN109868650A
Application number: CN201910211192.3A
Authority: CN
Inventors: 不公告发明人
Original assignee: Xinchang High Fiber Textile Co Ltd
Current assignee: Xinchang High Fiber Textile Co Ltd
Priority date: 2019-03-20
Filing date: 2019-03-20
Publication date: 2019-06-11

Abstract

本发明公开了一种服装制造用纺织布的制备工艺，具体制备过程如下：将竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维按照一定的质量比纺织成经纱；将经纱在异佛尔酮二异氰酸酯中后捞出，并对经纱进行挤压；将阻燃保水剂加入超声容器中，同时向其中加入第二步中处理后的经纱，然后升温超声震荡后捞出经纱，挤出其中液体后将经纱烘干，得到阻燃吸汗经纱，接着将阻燃经纱进行纺织，得到阻燃吸汗纺织布。本发明通过使用竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维混合制备纱线，使得纱线具有较高的吸湿性，能够吸附大量的异佛尔酮二异氰酸酯，然后与阻燃保湿剂之间的交联反应，使得纱线的表面和内部均包覆一层阻燃网状结构，使得纺织布内部和外部均具有阻燃性能。

Description

服装制造用纺织布的制备工艺

技术领域

本发明属于服装制造领域，涉及一种服装制造用纺织布的制备工艺。

背景技术

在救火抢险过程中，消防人员的服饰阻燃性非常重要，同时在救火过程中由于高温影响，使得消防人员容易出汗，消防服的吸汗性和抗菌性决定了其衣服的舒适程度，同时在救火过程中由于剧烈运动和大幅度动作，会产生较大的拉力和摩擦力，进而要求衣服具有较高的轻度和耐磨性能。

现有的阻燃服饰通常是在纤维中通过共混方式添加阻燃剂或者在布料中黏附阻燃剂，使得阻燃剂固定不牢固，经过多次洗涤后阻燃剂含量降低，进而会影响其阻燃效果，并且只能实现表面的阻燃，布料内部没有阻燃性能，同时阻燃服饰在粘结阻燃剂后其吸汗性能较差，进而使得汗液不易排出，降低其舒适程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种服装制造用纺织布的制备工艺，通过使用竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维混合制备纱线，使得纱线具有较高的吸湿性，能够吸附大量的异佛尔酮二异氰酸酯，然后通过异佛尔酮二异氰酸酯与阻燃保湿剂之间的交联反应，使得纱线的表面和内部均包覆一层阻燃网状结构，同时网状结构上含有大量的季铵盐基团，能够实现吸汗保湿的性能，不仅提高了阻燃作用，同时使得纺织布具有一定的吸汗性能，提高了纺织布的舒适性能，并且由于阻燃网状结构分布在纱线的表面和内部，进而使得纺织布经过多次洗涤后阻燃网状结构不会破坏，同时纱线不仅表面具有阻燃性，内部也具有阻燃能力，解决了现有的阻燃服饰通常是在纤维中通过共混方式添加阻燃剂或者在布料中黏附阻燃剂，使得阻燃剂固定不牢固，经过多次洗涤后阻燃剂含量降低，进而会影响其阻燃效果，并且只能实现表面的阻燃，布料内部没有阻燃性能，同时阻燃服饰在粘结阻燃剂后其吸汗性能较差，进而使得汗液不易排出，降低其舒适程度的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种服装制造用纺织布的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维以质量比为0.85-0.86：0.53-0.57：0.48-0.49：1的比例纺织成经纱；由于竹纤维具有一定的抗菌吸水性能，并且棉纤维、粘胶纤维均具有较高的吸湿作用，能够确保纺织布的吸汗能力，并且竹纤维的存在可以进行杀菌，同时聚酯纤维具有较高的耐磨性能和抗皱性能，在用于防火服时不仅能够吸汗，并且经久耐穿；

第二步，将经纱在异佛尔酮二异氰酸酯中浸泡20-30min后捞出，并对经纱进行挤压，压出其中多余的异佛尔酮二异氰酸酯，便于重复使用，直到经纱不能挤出液体为止；由于经纱中的纤维具有较高的吸湿性能，能够吸附固定大量的异佛尔酮二异氰酸酯进行反应；

第三步，将阻燃保水剂加入超声容器中，同时向其中加入第二步中处理后的经纱，然后升温至50-55℃超声震荡4-5h，然后捞出经纱，挤出其中液体便于重复使用，然后将经纱在40-50℃的烘干室中烘干，同时将烘干后的经纱在丙酮中浸泡20-24h后捞出在60-65℃下烘干，然后将烘干的经纱在清水中漂洗3-4次后烘干，得到阻燃吸汗经纱；通过丙酮和水多次漂洗能够充分除去经纱中未反应完全的阻燃保水剂和异佛尔酮二异氰酸酯，防止对皮肤的刺激；由于阻燃保水剂中含有两个活性羟基能够与经纱中浸渍的异佛尔酮二异氰酸酯进行交联反应，在经纱内部和表面形成网状结构，使得经纱是内部和表面均含有大量的磷元素、氮元素和季铵盐基团，并且通过网状结构的包覆固定，使得经纱中的各纤维聚合牢固，提高经纱的韧性和耐磨性，对于消防救火服来说，耐磨耐穿，磷元素和氮元素共存时，均能够促进可燃物材料脱水成炭，并且磷酸分子分解产生的游离基，能够捕捉材料燃烧生成游离基，中断燃烧反应，并且燃烧过程中产生的水分能够使体系温度降低，进一步实现阻燃的效果，通过两者的协同效果能够提高经纱的阻燃性能，使得经纱的表面内部均具有阻燃性，同时季铵盐基团的存在能够实现经纱的抗菌性能和吸水性，虽然经纱中的纤维被聚合物包覆，但是仍然具有一定的吸水性能，在救火时具有较高的吸汗杀菌性能，进而保障抢险人员的舒适；

其中阻燃保水剂的具体制备过程如下：

①将N，N二甲基乙醇胺加入乙醇中，常温下搅拌溶解后向其中逐滴加入溴乙烷，滴加完全后升温至60-70℃回流反应8-10h，然后抽滤，并将滤液进行旋蒸，同时将旋蒸后得到的产物加入丙酮中，在室温下静置2-3h，然后进行抽滤得到产物A；其中N，N二甲基乙醇胺与溴乙烷的物质的量之比为1：1.1-1.12；由于N，N二甲基乙醇胺中含有叔胺基，在于氯代烷进行取代反应时能够生成季铵盐，并且生成的产物中羟基没有影响仍存在；

②取一定量的乙二醇加入反应釜中，反应釜上设置有出气口，出气口处通过导管通入碱液中，吸收产生的HCl气体升温至50-60℃，然后向反应釜逐滴加入三氯氧磷，边滴加，边剧烈搅拌，滴加完全后升温至70-80℃恒温反应7-8h，然后向反应容器中加入步骤①中制备的产物A，升温至95-100℃搅拌反应8-10h，得到透明的液体，即为阻燃保水剂；其中乙二醇与三氯氧磷物质的量之比为1.95-2：1，产物A与三氯氧磷物质的量之比为1.1-1.15：1；由于三氯氧磷与乙二醇发生取代反应，每个三氯氧磷中含有三个氯，都能够与醇基进行反应，并且在反应后期由于三氯氧磷基体的空间位阻不断增大造成反应缓慢，进而使得乙二醇先与三氯氧磷进行一取代反应，然后进行二取代反应，在三取代反应时空间位阻较大，而乙二醇与三氯氧磷物质的量之比为1.95-2：1，因此，三氯氧磷与二乙醇进行两次取代反应，三氯氧磷仍有一个氯元素存在，由于产物A中含有一个羟基，能够与三氯氧磷中剩下的一个氯进行取代反应，进而使得季铵盐基团引入三氯氧磷中，使得生成的产物不仅具有一定的吸水保水性能，并且能够杀菌，同时磷元素的存在能够实现阻燃性能；

第四步，将第三步中制备的阻燃经纱进行纺织，得到阻燃吸汗纺织布；

本发明的有益效果：

本发明通过使用竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维混合制备纱线，使得纱线具有较高的吸湿性，能够吸附大量的异佛尔酮二异氰酸酯，然后通过异佛尔酮二异氰酸酯与阻燃保湿剂之间的交联反应，使得纱线的表面和内部均包覆一层阻燃网状结构，同时网状结构上含有大量的季铵盐基团，能够实现吸汗保湿的性能，不仅提高了阻燃作用，同时使得纺织布具有一定的吸汗性能，提高了纺织布的舒适性能，并且由于阻燃网状结构分布在纱线的表面和内部，进而使得纺织布经过多次洗涤后阻燃网状结构不会破坏，同时纱线不仅表面具有阻燃性，内部也具有阻燃能力，解决了现有的阻燃服饰通常是在纤维中通过共混方式添加阻燃剂或者在布料中黏附阻燃剂，使得阻燃剂固定不牢固，经过多次洗涤后阻燃剂含量降低，进而会影响其阻燃效果，并且只能实现表面的阻燃，布料内部没有阻燃性能，同时阻燃服饰在粘结阻燃剂后其吸汗性能较差，进而使得汗液不易排出，降低其舒适程度的问题。

本发明通过阻燃保水剂和异佛尔酮二异氰酸酯之间通过化学交联反应形成网状固定结构，提高了纱线的强度、韧性和耐磨性能，进而保障了防火服的耐穿性能。

具体实施方式

实施例1：

阻燃保水剂的具体制备过程如下：

①将890gN，N二甲基乙醇胺加入15L乙醇中，常温下搅拌溶解后向其中逐滴加入1.2kg溴乙烷，滴加完全后升温至60-70℃回流反应8-10h，然后抽滤，并将滤液进行旋蒸，同时将旋蒸后得到的产物加入丙酮中，在室温下静置2-3h，然后进行抽滤得到产物A；

②取121g乙二醇加入反应釜中，反应釜上设置有出气口，出气口处通过导管通入碱液中，吸收产生的HCl气体升温至50-60℃，然后向反应釜逐滴加入153.33g三氯氧磷，边滴加，边剧烈搅拌，滴加完全后升温至70-80℃恒温反应7-8h，然后向反应容器中加入217.8g步骤①中制备的产物A，升温至95-100℃搅拌反应8-10h，得到透明的液体，即为阻燃保水剂；其中乙二醇与三氯氧磷物质的量之比为1.95-2：1，产物A与三氯氧磷物质的量之比为1.1-1.15：1；

实施例2：

阻燃保水剂的具体制备过程如下：

②取62g乙二醇加入反应釜中，反应釜上设置有出气口，出气口处通过导管通入碱液中，吸收产生的HCl气体升温至50-60℃，然后向反应釜逐滴加入153.33g三氯氧磷，边滴加，边剧烈搅拌，滴加完全后升温至70-80℃恒温反应7-8h，然后向反应容器中加入396g步骤①中制备的产物A，升温至95-100℃搅拌反应8-10h，得到透明的液体，即为阻燃保水剂；其中乙二醇与三氯氧磷物质的量之比为1.95-2：1，产物A与三氯氧磷物质的量之比为1.1-1.15：1；

实施例3：

阻燃剂的具体制备过程如下：

②取189g乙二醇加入反应釜中，反应釜上设置有出气口，出气口处通过导管通入碱液中，吸收产生的HCl气体升温至50-60℃，然后向反应釜逐滴加入153.33g三氯氧磷，边滴加，边剧烈搅拌，滴加完全后升温至70-80℃恒温反应7-8h，得到阻燃剂；其中乙二醇与三氯氧磷物质的量之比为1.95-2：1，产物A与三氯氧磷物质的量之比为1.1-1.15：1；

实施例4：

一种服装制造用纺织布的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维以质量比为0.85：0.53：0.48：1的比例纺织成经纱；

第二步，将经纱在异佛尔酮二异氰酸酯中浸泡20-30min后捞出，并对经纱进行挤压，压出其中多余的异佛尔酮二异氰酸酯，便于重复使用，直到经纱不能挤出液体为止；

第三步，将实施例1制备的阻燃保水剂加入超声容器中，同时向其中加入第二步中处理后的经纱，然后升温至50-55℃超声震荡4-5h，然后捞出经纱，挤出其中液体便于重复使用，然后将经纱在40-50℃的烘干室中烘干，同时将烘干后的经纱在丙酮中浸泡20-24h后捞出在60-65℃下烘干，然后将烘干的经纱在清水中漂洗3-4次后烘干，得到阻燃吸汗经纱；

第四步，将第三步中制备的阻燃经纱进行纺织，得到阻燃吸汗纺织布。

实施例5：

一种服装制造用纺织布的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将竹纤维和聚酯纤维以质量比为0.85：1的比例纺织成经纱；

实施例6：

一种服装制造用纺织布的制备工艺，具体制备过程如下：

第一步，将竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维以质量比为0.85：0.53：0.48：0.85的比例纺织成经纱；

实施例7：

一种服装制造用纺织布的制备工艺与实施例4相同，将实施例4第三步中使用的实施例1制备的阻燃保水剂替换为实施例2制备的阻燃保水剂。

实施例8：

一种服装制造用纺织布的制备工艺与实施例4相同，将实施例4第三步中使用的实施例1制备的阻燃保水剂替换为实施例3制备的阻燃剂。

实施例9：

采用电子单纱强力机按照GB/T3916-1997测试实施例4-8中制备经纱的强度，同时采用电脑纱线耐磨仪测定实施例4-8中制备经纱的耐磨性，测定结果如表1所示：

表1经纱的断裂强度和耐磨性测定结果

	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8
						断裂强度(cN.tex<sup>-1</sup>)	19.21	19.31	17.28	18.12	19.25
摩擦次数平均值	96.3	99.25	71.3	85.9	96.5

由表1可知，实施例4中制备的经纱断裂强度达到19.21cN.tex^-1，同时摩擦次数达到96.3，实施例5中断裂强度和摩擦次数有所升高，由于实施例5制备过程中没有添加棉纤维和粘胶纤维，只有竹纤维和聚酯纤维，进而使得纸纤维和聚酯纤维的含量升高，由于竹纤维和聚酯纤维具有较高的强度和耐磨性能，进而使得制备的经纱断裂强度和摩擦次数均升高，但是升高比例较高，由于米有棉纤维和粘胶纤维造成经纱的吸湿性能降低，进而使得其中保留的异佛尔酮二异氰酸酯含量降低，进而造成在于阻燃保水剂反应时形成的网状结构不紧密，与实施例4相比起断裂强度和摩擦次数有影响；实施例6中由于聚酯纤维的含量降低，造成经纱的耐磨性和摩擦次数均降低，同时实施例7中由于使用的阻燃保水剂为实施例2制备的，在制备过程中乙二醇与三氯氧磷的比例减少，同时产物A与三氯氧磷的比例增大，进而造成生成的阻燃保水剂中引入一个羟基，两个季铵盐基团，在于异佛尔酮二异氰酸酯聚合反应时，不能形成网状交联结构，进而造成经纱的强度和摩擦性能均降低。

实施例10：

将实施例4-8制备的纺织布进行吸湿性能的测试，具体测试过程如下：

将实施例4-8中制备的纺织品剪切成10cm×10cm大小，然后在90℃的烘箱中烘3-4h，然后放置在湿度和温度稳定环境中，其中湿度为65％，温度为20℃，自然吸湿24h，然后称取烘干后的重量为m0,吸湿后的重量为m1，吸湿率＝(m1-m0)/m0×100％；其中吸湿率的测定结果如表2所示：

表2实施例4-8中制备的纺织布的吸湿性能测定结果

	实施例4	实施例5	实施例6	实施例7	实施例8
						吸湿率％	12.31	8.52	12.63	12.59	7.81

由表2可知，实施例4中吸湿率达到12.31％，而实施例5中吸湿率降低，由于实施例5中经纱制备过程中没有添加棉纤维和粘胶纤维，进而使得吸附异佛尔酮二异氰酸酯的含量降低，导致制备的经纱内部和表面交联的阻燃保水剂减少，造成其中的季铵盐含量减少，进而使得其吸湿能力降低，实施例6中由于聚酯纤维含量降低，造成竹纤维、棉纤维和粘胶纤维的比重增大，进而使得经纱的吸湿性升高，使得其吸附的异佛尔酮二异氰酸酯含量升高，进而使得经纱内部和表面交联的阻燃保水剂含量升高，造成其中的季铵盐含量升高，使得其保水能力增大，实施例7中由于阻燃保水剂中季铵盐的接枝数量增大，造成其吸水能力增大，同时实施例8中由于不含季铵盐，进而造成经纱的吸湿性能大大降低。

实施例11：

将实施例4-8中制备的经纱进行抗菌性能测定，具体测定过程如下：

称取0.8g实施例4-8中制备的经纱，放入烧瓶中，然后向烧瓶中加入70mL0.03mol/L的磷酸缓冲溶液，然后放置在高温高压灭菌锅中进行灭菌处理，接着称取大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的菌种加入到肉汤稀释液中，使得菌种的数量达到1×10⁵CFU/mL-2×10⁵CFU/mL作为实验菌液，然后称取5mL菌液加入到灭菌后的烧瓶中，然后将烧瓶振荡培养5h、10h和15h，然后测定震荡前的平均菌落数为A和震荡后的平均菌落数为B，然后计算抑菌率＝(A-B)/A×100％,测定结果如表3所示，其中抑菌率在90％以上，则认为具有较好的抑菌效率；

表3实施例4-8中制备的经纱抗菌性能测定结果

由表3可知，实施例4和6中制备的经纱抑菌率到达99％以上，同时实施例7中均达到98％以上，而实施例5和实施例8中制备的经纱抑菌率则不到90％,由于实施例5中棉纤维和粘胶纤维没有添加时造成其中异佛尔酮二异氰酸酯的含量降低，导致制备的经纱内部和表面交联的阻燃保水剂减少，造成其中的季铵盐含量减少，进而使得其抗菌能力降低，同时实施例8中由于使用的阻燃剂中没有含季铵盐基团，进而使得制备的经纱的抗菌性能较低。

实施例12：

将实施例4-8制备的纺织布洗涤5次、10次、20次、30次后测定其极限氧指数，具体测定结果如表4所示：

表4实施例4-8中制备的纺织布清洗不同词数后的极限氧指数测定结果

由表4可知，实施例4、实施例6和实施例8中制备的纺织布的极限氧指数均达到38以上，具有较高的阻燃性能，而实施例5和实时流7中的极限氧指数则在31-32之间，由于实施例5中没有棉纤维和粘胶纤维没有添加时造成其中异佛尔酮二异氰酸酯的含量降低，进而造成阻燃保水剂的交联含量降低，使得经纱中磷的含量降低，进而造成其阻燃性能降低，同时实施例7中由于使用的阻燃保水剂为实施例2制备的，在制备过程中乙二醇与三氯氧磷的比例减少，同时产物A与三氯氧磷的比例增大，进而造成生成的阻燃保水剂中引入一个羟基，两个季铵盐基团，在于异佛尔酮二异氰酸酯聚合反应时，聚合位点降低，不能形成网状阻燃结构，进而使得其阻燃性能降低。

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.服装制造用纺织布的制备工艺，其特征在于，具体制备过程如下：

第一步，将竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维按照一定的质量比纺织成经纱；

第三步，将阻燃保水剂加入超声容器中，同时向其中加入第二步中处理后的经纱，然后升温至50-55℃超声震荡4-5h，然后捞出经纱，挤出其中液体便于重复使用，然后将经纱在40-50℃的烘干室中烘干，得到阻燃吸汗经纱；

2.根据权利要求1所述的服装制造用纺织布的制备工艺，其特征在于，第一步中竹纤维、棉纤维、粘胶纤维和聚酯纤维按照质量比为0.85-0.86：0.53-0.57：0.48-0.49：1的比例纺织成经纱。

3.根据权利要求1所述的一种服装制造用纺织布的制备工艺，其特征在于，第三步中烘干后的经纱在纺织前要在丙酮中浸泡20-24h后捞出在60-65℃下烘干，然后将烘干的经纱在清水中漂洗3-4次后烘干。

4.根据权利要求1所述的服装制造用纺织布的制备工艺，其特征在于，第三步中阻燃保水剂的具体制备过程如下：

①将N，N二甲基乙醇胺加入乙醇中，常温下搅拌溶解后向其中逐滴加入溴乙烷，滴加完全后升温至60-70℃回流反应8-10h，然后抽滤，并将滤液进行旋蒸，同时将旋蒸后得到的产物加入丙酮中，在室温下静置2-3h，然后进行抽滤得到产物A；

②取一定量的乙二醇加入反应釜中，反应釜上设置有出气口，出气口处通过导管通入碱液中，吸收产生的HCl气体升温至50-60℃，然后向反应釜逐滴加入三氯氧磷，边滴加，边剧烈搅拌，滴加完全后升温至70-80℃恒温反应7-8h，然后向反应容器中加入步骤①中制备的产物A，升温至95-100℃搅拌反应8-10h，得到透明的液体，即为阻燃保水剂。

5.根据权利要求4所述的服装制造用纺织布的制备工艺，其特征在于，N，N二甲基乙醇胺与溴乙烷的物质的量之比为1：1.1-1.12。

6.根据权利要求4所述的服装制造用纺织布的制备工艺，其特征在于，乙二醇与三氯氧磷物质的量之比为1.95-2：1，产物A与三氯氧磷物质的量之比为1.1-1.15：1。