CN110295500A - 一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明为一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于具体包括如下步骤：（1）相变材料微胶囊的制备，（2）纯棉面料的透芯丝光加工工艺；（3）纯棉仿丝光凉感面料的制备。本发明通过选择合适的相变储能材料制备出相变材料微胶囊整理剂，并以长绒棉纤维和普通棉纤维试制坯布面料，采用“透芯丝光”工艺，实现棉纤维的充分溶胀，丝光效果优势明显，最后将面料通过相变材料微胶囊整理剂进行浸轧整理，使纯棉面料具备接触凉感功能。在夏季面料市场，纯棉仿丝光凉感面料不但可以提供给消费者舒适亲肤的触感，同时也如天丝般给予消费者凉爽丝滑的触感。

Description

一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法
技术领域
本发明涉及一种纺织面料，特别是公开一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，使纯棉面料可以迅速扩散体热，加速汗水排散与降低体温，同时具有持久的凉爽与舒适性。
背景技术
丝光棉属于棉中极品，面料以长绒棉为原料，经精仿制成高支纱，再经烧毛、丝光等特殊的加工工序，制成光洁亮丽、柔软抗皱的高品质丝光纱线。以这种原料制成的高品质面料，不仅完全保留了原棉优良的天然特性，而且具有丝一般的光泽，织物手感柔软。
在夏季，面料的凉感体验是消费者非常关注的舒适性要求之一。目前市面上的凉感面料主要是一些化纤混纺等面料，采用独特的工艺，使面料具有迅速扩散体热，加速汗水排散与降低体温的作用，具有持久的织物凉爽与舒适的功能。经凉感面料制成的纺织品表面温度适宜，令人感到凉爽舒适，且具有优异的耐洗性。
目前，丝光棉对棉原料要求较高，一般以长绒棉为主，原料成本高；凉感面料主要以涤纶或锦纶为原料，加入天然的玉石粉与贝壳粉、云母粉等天然矿物质材料，并运用萃取和纳米技术，经纺丝加工而成。考虑到原料成本、加工技术、化纤材质等劣势，且随着人们生活水平的不断提高，人们对日常生活的追求也在不断的提高，显然现有技术已经不能满足人们享受生活，享受健康的需求。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术的缺陷，设计一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，采用相变材料微胶囊整理剂，先通过“透芯丝光”工艺，使纺织面料上棉纤维的充分溶胀，实现丝光效果，然后通过相变材料微胶囊整理剂进行浸轧整理，使纯棉面料具备接触凉感功能。
本发明是这样实现的：一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）相变材料微胶囊的制备；
（2）纯棉面料的透芯丝光加工工艺；
（3）纯棉仿丝光凉感面料的制备。
所述步骤（1）中相变材料微胶囊的制备是以有机-无机复合材料制备相变微胶囊，先在一个反应釜里加入清水、阴离子表面活性剂和骨胶水1:1的混合液及十二烷基羧酸钠盐分散剂，边搅拌边升温至80～100℃，后加入已熔融的5～25g固体石蜡与十八烷的混合物或液体石蜡与十八烷的混合物，高速搅拌制成稳定的乳液状的微胶囊芯材，再在另一个反应釜里加入甲醛溶液及三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇加热聚合成改性三聚氰胺树脂溶液做为微胶囊的壁材备用，同时在相变材料乳化液里添加4～5滴三乙醇胺溶液调整pH值，再在乳状液的微胶囊的壁材里滴加三聚氰胺树脂溶液，开始包裹，反应温度控制在70～75℃，全部改性三聚氰胺树脂溶液滴加完毕以后继续反应3～5小时，使乳化液完全变为微颗粒悬浮分散液，然后冷却至20～25℃、调节pH值至8.5，再经过石油醚、去离子水洗涤产物2～3次、离心脱水、60℃气流干燥12～20h后获得相变材料微胶囊成品。
所述步骤（1）中相变材料微胶囊的具体制备步骤如下：
a、在带有搅拌器、冷凝器和温度计的第一反应釜中加入50～250ml水和5～25g阴离子表面活性剂与骨胶水1:1的混合溶液以及0.1～0.5g聚羧酸型分散剂，加热升温至80～100℃，在第二反应釜里将30～50g甲醛溶液用50wt%的三乙醇胺调pH值至3～4，开始加热，同时加入30～50g三聚氰胺、30～40g尿素、70～90g聚乙烯醇水溶液以及80～100g水，边搅拌边加热至透明溶液，继续加热至80℃，制成改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液，并保温在80℃备用；
b、将10g石蜡和5g十八烷烃加热并进行充分搅拌混合；
c、当第一反应釜中温度上升至60℃时，开动搅拌器，并加入上述步骤b中熔融的石蜡混合物，再高速搅拌乳化10分钟，制成稳定的乳化液，乳化液温度上升至70℃时加入10～20滴30wt%碳酸氢钠水溶液和5～15滴20wt%柠檬酸水溶液，并调整pH值至3～4；
d、然后加入有机硅消泡剂0.1～0.5g，最后加入上述a步骤制得的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液的四分之一，过40分钟后开始缓缓滴加剩余四分之三的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液，滴加完毕后，加入5～10ml氯化铵水溶液，继续在70～75℃中搅拌反应4小时，停止加热，开始降温，当降温至20~25℃后用30wt%氢氧化钠水溶液调整反应体系的pH值至8.5；
e、最后再经离心脱水、石油醚、去离子水洗涤2～3次、再离心脱水、60℃气流干燥12～20h后得到粉末状的相变材料微胶囊成品。
所述的步骤（2）中纯棉面料的透芯丝光加工工艺采用松堆布铗丝光机加工完成，具体工艺流程顺序为：纯棉面料浸轧热碱液、进行松式堆置反应-张力去碱，最后水洗出布，所述的热碱液为90wt%氢氧化钠溶液，温度为在60℃～70℃，在浸轧碱液后，纯棉面料进入冷却箱堆置，使纯棉面料冷却至室温20℃，然后采用99wt%氢氧化钠溶液进行丝光加工，采用连续浸轧工艺，浸轧槽碱浓度范围为180g/L～270g/L，补给液的浓度与轧槽碱浓度比为1∶0.7。
所述步骤（3）中纯棉仿丝光凉感面料的制备是顺序通过下工艺步骤制得的：将经过透芯丝光加工工艺处理后的纯棉面料在室温下浸轧相变材料微胶囊整理剂水溶液，再在155℃下进行焙烘定型，车速为45m/min，接着顺序在70℃下水洗30min、在60℃采用2g/l的皂片皂洗10min，最后进行二次水洗后获得纯棉仿丝光凉感面料成品，所述的微胶囊整理剂为固含量20%的相变材料微胶囊乳液，所述的相变材料微胶囊乳液为相变材料微胶囊油相液、乳化剂与去离子水组成，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠和/或非离子型乳化剂任基酚聚氧化乙烯醚，其用量为质量比0～2∶0～1，两者不同时为0。微胶囊整理剂用量为30g/L，浸轧时间为20～30min。
所述的纯棉仿丝光凉感面料主要技术性能指标为：
平均粒径≤0.04mm；
相变温度25℃；
潜热值≥100j/g；
接触瞬间凉感值Q-max≥0.2W/cm2。
本发明选用合适的相变储能材料制备相变材料微胶囊整理剂，并以长绒棉纤维和普通棉纤维试制坯布面料，通过“透芯丝光”工艺，实现棉纤维的充分溶胀，丝光效果优势明显。最后面料通过相变材料微胶囊整理剂进行浸轧整理，实现纯棉面料的接触凉感功能。
本发明采用的透芯丝光工艺区别传统的紧致丝光工艺，最大程度的消除了纤维内应力，充分溶胀，经处理棉织物有极好的尺寸稳定性和丝光效果。相变材料微胶囊整理剂以33℃临界温度相变材料为基体，经浸轧整理渗透吸附于棉纤维表面，当睡眠环境高于33℃时，微胶囊内相变材料会吸收外界热量，发生相变，从而影响周边环境温度，此过程属于可逆过程。同时，经处理棉织物表面手感滑爽，具有其他棉织物不可比拟的凉感效果。
本发明的有益效果是：
本发明解决了普通棉面料的仿丝光的技术难题和纯棉面料在夏季家纺产品面料应用中的局限性问题。本发明透芯丝光工艺，使得普通棉面料具有不亚于传统丝光工艺的尺寸稳定性和良好的丝光效果，通过相变材料微胶囊整理剂的设计，对纯棉面料经过整理工艺，制成纯棉仿丝光凉感面料。在夏季家纺面料市场，本发明的纯棉仿丝光凉感面料产品不但可以提供舒适亲肤的睡眠环境，也可如天丝般给予消费者凉爽丝滑的触感，并有效改善了普通棉面料的光泽度、手感及缩率等问题，同时，本发明改变了传统凉感面料主要以化纤等材料为主的格局，为消费者的使用提供了更多选择，使消费者可以更好地享受健康、舒适的产品。
具体实施方式
本发明为一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，具体包括如下步骤：
1、相变材料微胶囊的制备
目前市场上主要以无机质相变潜热储能材料为主，因为无机质相变潜热储能材料价格便宜容易获得，但是都存在着过冷和相分离现象，严重影响使用效果，然而要将无机相变潜热储能材料来生产微胶囊时，需要复杂的生产工艺过程，因此生产成本比较高。
本发明以有机-无机复合材料制备相变微胶囊。制备方法无需后续去除乳化剂的过程，操作工艺相对简单，对环境无污染，制备的相变微胶囊的界面相容性好，与聚合物壳层相比导热性好，焓值保有率高。本发明中微胶囊主要以无机纳米颗粒的水相、相变储能材料、单烯烃类单体、多烯烃类交联剂和引发剂，充分搅拌得到水包油乳液，通过加热使乳液进行乳液聚合以形成核壳结构的相变微胶囊。
先在一个反应釜里加入清水、阴离子表面活性剂和骨胶水1:1的混合液及十二烷基羧酸钠盐分散剂，边搅拌边升温至80～100℃，后加入已熔融的相变储能材料，即5～25g固体石蜡与十八烷的混合物或液体石蜡与十八烷的混合物，经高速搅拌制成稳定的乳液状的微胶囊芯材。在另一个反应釜里加入甲醛溶液及三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇加热聚合成改性三聚氰胺树脂溶液做为微胶囊的壁材备用，同时在相变材料乳化液里添加4～5滴三乙醇胺溶液调整pH值，再在乳状液的微胶囊的壁材里滴加三聚氰胺树脂溶液，开始包裹，反应温度控制在70～75℃。全部改性三聚氰胺树脂溶液滴加完毕以后继续反应3～5小时，使乳化液完全变为微颗粒悬浮分散液，然后冷却至20～25℃、调节pH值至8.5，再经过石油醚、去离子水洗涤产物2～3次、离心脱水、60℃气流干燥12～20h后获得相变材料微胶囊成品。
具体制备步骤如下：
a、在带有搅拌器、冷凝器和温度计的第一反应釜中加入50～250ml水和5～25g阴离子表面活性剂与骨胶水1:1的混合溶液以及0.1～0.5g聚羧酸型分散剂，加热升温至80～100℃，在第二反应釜里将30～50g甲醛溶液用50wt%的三乙醇胺调pH值至3～4，开始加热，同时加入30～50g三聚氰胺、30～40g尿素、70～90g聚乙烯醇水溶液以及80～100g水，边搅拌边加热至透明溶液，继续加热至80℃，制成改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液，并保温在80℃备用。
b、将10g石蜡和5g十八烷烃加热并进行充分搅拌混合。
c、当第一反应釜中温度上升至60℃时，开动搅拌器，并加入上述步骤b中熔融的石蜡混合物，再高速搅拌乳化10分钟，制成稳定的乳化液，乳化液温度上升至70℃时加入10～20滴30wt%碳酸氢钠水溶液和5～15滴20wt%柠檬酸水溶液，并调整pH值至3～4。
d、然后加入有机硅消泡剂0.1～0.5g，最后加入上述a步骤制得的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液的四分之一，过40分钟后开始缓缓滴加剩余四分之三的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液，滴加完毕后，加入5～10ml氯化铵水溶液，继续在70～75℃中搅拌反应4小时，停止加热，开始降温，当降温至20~25℃后用30wt%氢氧化钠水溶液调整反应体系的pH值至8.5。
e、最后再经离心脱水、石油醚、去离子水洗涤2～3次、再离心脱水、60℃气流干燥12～20h后得到粉末状的相变材料微胶囊成品。
2、纯棉面料的透芯丝光加工工艺
透芯丝光工艺可由松堆布铗丝光机完成，采用“热碱浸轧-冷却反应”的机理，采用棉织物先浸碱松堆收缩的工艺顺序，完成碱液对纤维素纤维内的渗透、扩散，使纤维溶胀又匀又透。同时，任织物经纬向自然收缩，使天然纤维素变性。采用“松堆渗透-经向牵伸-纬向扩幅”的方式进行加工，在一定张力条件下，经向牵伸至收缩前的长度，纬向扩福至比收缩前的宽度宽1-2cm，并经碱洗、水洗去碱，烘干出布，保证丝光效果和尺寸稳定性。
具体工艺流程顺序为：纯棉面料浸轧热碱液、进行松式堆置反应-张力去碱，最后水洗出布。
所述的热碱液为90wt%氢氧化钠溶液，温度一般设置在60℃～70℃，此时碱液粘度降低，纤维表面溶胀减缓，碱液分子能均匀渗透，扩散到纤维内部进入纤维素大分子微细胞。同时为了保证织物的可塑性和拉伸性，必须降低温度，使烧碱和纤维充分反应，所以在浸轧碱液后，纯棉面料进入冷却箱堆置，纯棉面料冷却至室温20℃左右，使更多的纤维得到变性。
然后采用99wt%氢氧化钠溶液进行丝光加工，碱液分子更易进入纤维素分子内。透芯丝光一般采用连续浸轧工艺，其浸轧槽碱浓度范围为180g/L～270g/L，补给液的浓度与轧槽碱浓度比为1∶0.7，才能保证持续生产时浸轧槽碱浓度的稳定。
3、纯棉仿丝光凉感面料的制备
将经过透芯丝光加工工艺处理后的纯棉面料在室温下浸轧相变材料微胶囊整理剂（整理剂为固含量20%的相变材料微胶囊乳液，用量为30g/L），浸轧时间为20～30min，之后进行焙烘定型（温度155℃，车速45m/min），再顺序进行水洗（70℃，30min）、皂洗（2g/l皂片，60℃，10min）、二次水洗后获得纯棉仿丝光凉感面料成品。所述的微胶囊整理剂为固含量20%的相变材料微胶囊乳液，所述的相变材料微胶囊乳液为相变材料微胶囊油相液、乳化剂与去离子水组成，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠和/或非离子型乳化剂任基酚聚氧化乙烯醚，其用量为质量比0～2∶0～1，两者不同时为0。
本发明制备的纯棉仿丝光凉感面料主要技术性能指标如下：
平均粒径≤0.04mm；
相变温度25℃；
潜热值≥100j/g；
接触瞬间凉感值Q-max≥0.2W/cm2。
本发明通过选择合适的相变储能材料制备出相变材料微胶囊整理剂，并以长绒棉纤维和普通棉纤维试制坯布面料，采用“透芯丝光”工艺，实现棉纤维的充分溶胀，丝光效果优势明显，最后将面料通过相变材料微胶囊整理剂进行浸轧整理，使纯棉面料具备接触凉感功能。在夏季面料市场，纯棉仿丝光凉感面料不但可以提供给消费者舒适亲肤的触感，同时也如天丝般给予消费者凉爽丝滑的触感。

Claims (5)

1.一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于具体包括如下步骤：
（1）相变材料微胶囊的制备；
（2）纯棉面料的透芯丝光加工工艺；
（3）纯棉仿丝光凉感面料的制备；
所述步骤（1）中相变材料微胶囊的制备是以有机-无机复合材料制备相变微胶囊，先在一个反应釜里加入清水、阴离子表面活性剂和骨胶水1:1的混合液及十二烷基羧酸钠盐分散剂，边搅拌边升温至80～100℃，后加入已熔融的5～25g固体石蜡与十八烷的混合物或液体石蜡与十八烷的混合物，高速搅拌制成稳定的乳液状的微胶囊芯材，再在另一个反应釜里加入甲醛溶液及三聚氰胺、尿素、聚乙烯醇加热聚合成改性三聚氰胺树脂溶液做为微胶囊的壁材备用，同时在相变材料乳化液里添加4～5滴三乙醇胺溶液调整pH值，再在乳状液的微胶囊的壁材里滴加三聚氰胺树脂溶液，开始包裹，反应温度控制在70～75℃，全部改性三聚氰胺树脂溶液滴加完毕以后继续反应3～5小时，使乳化液完全变为微颗粒悬浮分散液，然后冷却至20～25℃、调节pH值至8.5，再经过石油醚、去离子水洗涤产物2～3次、离心脱水、60℃气流干燥12～20h后获得相变材料微胶囊成品。
2.根据权利要求 1 所述的一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于所述步骤（1）中相变材料微胶囊的具体制备步骤如下：
a、在带有搅拌器、冷凝器和温度计的第一反应釜中加入50～250ml水和5～25g阴离子表面活性剂与骨胶水1:1的混合溶液以及0.1～0.5g聚羧酸型分散剂，加热升温至80～100℃，在第二反应釜里将30～50g甲醛溶液用50wt%的三乙醇胺调pH值至3～4，开始加热，同时加入30～50g三聚氰胺、30～40g尿素、70～90g聚乙烯醇水溶液以及80～100g水，边搅拌边加热至透明溶液，继续加热至80℃，制成改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液，并保温在80℃备用；
b、将10g石蜡和5g十八烷烃加热并进行充分搅拌混合；
c、当第一反应釜中温度上升至60℃时，开动搅拌器，并加入上述步骤b中熔融的石蜡混合物，再高速搅拌乳化10分钟，制成稳定的乳化液，乳化液温度上升至70℃时加入10～20滴30wt%碳酸氢钠水溶液和5～15滴20wt%柠檬酸水溶液，并调整pH值至3～4；
d、然后加入有机硅消泡剂0.1～0.5g，最后加入上述a步骤制得的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液的四分之一，过40分钟后开始缓缓滴加剩余四分之三的改性三聚氰胺缩甲醛树脂溶液，滴加完毕后，加入5～10ml氯化铵水溶液，继续在70～75℃中搅拌反应4小时，停止加热，开始降温，当降温至20~25℃后用30wt%氢氧化钠水溶液调整反应体系的pH值至8.5；
e、最后再经离心脱水、石油醚、去离子水洗涤2～3次、再离心脱水、60℃气流干燥12～20h后得到粉末状的相变材料微胶囊成品。
3.根据权利要求 1 所述的一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于所述的步骤（2）中纯棉面料的透芯丝光加工工艺采用松堆布铗丝光机加工完成，具体工艺流程顺序为：纯棉面料浸轧热碱液、进行松式堆置反应-张力去碱，最后水洗出布，所述的热碱液为90wt%氢氧化钠溶液，温度为在60℃～70℃，在浸轧碱液后，纯棉面料进入冷却箱堆置，使纯棉面料冷却至室温20℃，然后采用99wt%氢氧化钠溶液进行丝光加工，采用连续浸轧工艺，浸轧槽碱浓度范围为180g/L～270g/L，补给液的浓度与轧槽碱浓度比为1∶0.7。
4.根据权利要求 1 所述的一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于所述步骤（3）中纯棉仿丝光凉感面料的制备是顺序通过下工艺步骤制得的：将经过透芯丝光加工工艺处理后的纯棉面料在室温下浸轧相变材料微胶囊整理剂水溶液，再在155℃下进行焙烘定型，车速为45m/min，接着顺序在70℃下水洗30min、在60℃采用2g/l的皂片皂洗10min，最后进行二次水洗后获得纯棉仿丝光凉感面料成品，所述的微胶囊整理剂为固含量20%的相变材料微胶囊乳液，所述的相变材料微胶囊乳液为相变材料微胶囊油相液、乳化剂与去离子水组成，所述的乳化剂为阴离子型乳化剂十二烷基硫酸钠和/或非离子型乳化剂任基酚聚氧化乙烯醚，其用量为质量比0～2∶0～1，两者不同时为0，微胶囊整理剂用量为30g/L，浸轧时间为20～30min。
5.根据权利要求 1 所述的一种使纯棉面料具备仿丝光凉感的面料整理方法，其特征在于所述的纯棉仿丝光凉感面料主要技术性能指标为：
平均粒径≤0.04mm；
相变温度25℃；
潜热值≥100j/g；
接触瞬间凉感值Q-max≥0.2W/cm2。
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