CN110522106A - 一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及到鞋服家居领域,具体涉及到一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料。一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,由中空纤维、聚丙烯腈功能纤维、棉纤维经过混合编织而得,其中中空纤维为三角形中空纤维,聚丙烯腈功能纤维为皮芯结构复合纤维,本发明通过调控聚丙烯腈功能纤维制备过程中纺丝原液和凝固浴的成分、温度、时间等参数,提高了复合纤维的孔隙率和回潮率,改善了纤维的强度和质量,进而制得的面料不仅防水防油防污,而且吸湿排汗透气,使人体感清凉。
Description
技术领域
本发明涉及到鞋服家居领域,具体涉及到一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料。
背景技术
水、油、污渍是人们的服装面料等织物在日常生活和工作中常见的污染物,特别是在一些特殊的环境中所使用的织物,更容易受到水、油、污渍的影响,比如机械制造、设备维修、汽车行业、卫生清洁、家居厨房等,这就对纺织品提出了防水防油防污的性能要求。
但是现有技术中,为了增加面料的防水防油防污性能,会在面料中添加特殊的组分或者采用特殊的制备工艺,通常会使面料的吸湿透气性较差,使人体感闷热不适。针对这一问题,现有技术中主要通过对纤维进行水解处理来提高其吸水性,但是这种方法一般只能保证纤维表面水解产生孔,而纤维内部还是保持原料的致密状态,所以纤维所吸收的湿气不能很好地排出,起不到吸湿排汗的效果。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,所述面料是由中空纤维、聚丙烯腈功能纤维、棉纤维经过混合编织而得,其中中空纤维占5~12wt%,聚丙烯腈功能纤维占10~30wt%,其余为棉纤维。
作为本发明一种优选的技术方案,所述中空纤维为三角形中空纤维。
作为本发明一种优选的技术方案,所述聚丙烯腈功能纤维是聚丙烯腈作芯层,含氟环氧化合物作皮层的皮芯结构复合纤维,其制备包括如下步骤:
S1、纺丝原液制备:制备皮层纺丝原液和芯层纺丝原液,其中皮层纺丝原液中还包括15~25wt%的聚乙烯醇;
S2、喷丝:S1所述纺丝原液经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流;
S3、凝固成型:S2所述纺丝细流进入凝固浴中凝固成型,得到初生纤维;
S4、修正处理:S3所述初生纤维经热牵伸处理、水洗、干燥热成型处理,得到聚丙烯腈功能纤维。
作为本发明一种优选的技术方案,所述皮层纺丝原液中含氟环氧化合物为2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚,其含量为1~3wt%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述芯层纺丝原液中聚丙烯腈的含量为34~38wt%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述芯层纺丝原液中还包括甲基丙烯酸缩水甘油酯,其含量为1~5wt%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述凝固浴为25wt%的硫酸钠水溶液。
作为本发明一种优选的技术方案,所述凝固浴中还包括二甲基亚砜,其含量为8~50wt%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述凝固浴中还包括三乙烯二胺,其含量为0.2~2wt%。
作为本发明一种优选的技术方案,所述凝固浴的温度为10~20℃,水洗的温度为85~100℃,纤维在水洗槽中停留15~30s。
有益效果:本发明提供了一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,该面料是由中空纤维、聚丙烯腈功能纤维、棉纤维经过混合编织而得,其中中空纤维为三角形中空纤维,利用了异形纤维独特的截面形状,增大了纤维间的空隙率,聚丙烯腈功能纤维为皮芯结构的复合纤维,本发明中通过向皮层纺丝原液中加入特殊的含氟环氧化合物和聚乙烯醇、向芯层纺丝原液中加入甲基丙烯酸缩水甘油酯、向凝固浴中加入二甲基亚砜和三乙烯二胺,并调控各组分含量、工艺过程温度、时间等参数,制得的复合纤维孔隙率高、孔分布均一、初生丝强度高,因此,复合纤维的吸湿性好、强度高,且降低了纤维制备工艺的难度。最终制得的面料利用了中空纤维和聚丙烯腈功能纤维形成的横向和纵向通孔,使其具有吸湿导汗作用,能迅速吸收和传输人体皮肤表面的汗液,并带走皮肤表面的热量,使人体产生凉爽舒适的感觉。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定,本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时,以本说明书中的定义为准。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形,意在覆盖非排它性的包括。例如,包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素,而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时,这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围,而不论该范围是否单独公开了。例如,当公开了范围“1至5”时,所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时,除非另外说明,否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外,本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个,并且单数形式的要素或组分也包括复数形式,除非所述数量明显旨指单数形式。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,所述面料是由中空纤维、聚丙烯腈功能纤维、棉纤维经过混合编织而得,其中中空纤维占5~12wt%,聚丙烯腈功能纤维占10~30wt%,其余为棉纤维。
在一些实施方式中,所述中空纤维占8wt%,聚丙烯腈功能纤维占20wt%,棉纤维占72wt%。
本发明中所述面料采用本领域技术人员常规使用的织物纺纱工艺制得,例如先将中空纤维、聚丙烯腈功能纤维、棉纤维以经纬方向包芯形成弹力纱,再将弹力纱进行加捻制成加捻纱线,加捻纱线经煮练、漂白、分条牵经、穿综穿筘、织机织造,得到坯布,对坯布进行后整理即得到可直接使用的面料。
<棉纤维>
棉纤维是锦葵科棉属植物的种籽上被覆的纤维,又称棉花,简称棉,是纺织工业的重要原料。
本发明对所述棉纤维没有特别的限制,可以为本领域技术人员常规使用的各种棉纤维,可以通过商购得到,例如可商购得到的棉纤维包括但不限于购买于山东省奥绒服装有限公司,牌号为AR-9的产品(有机棉)。
在一些实施方式中,所述中空纤维为三角形中空纤维。
<中空纤维>
中空纤维是指纤维轴向有细管状空腔的化纤。
(三角形中空纤维)
三角形中空纤维是指截面为三角形的中空纤维。
本发明对所述三角形中空纤维没有特别的限制,可以为本领域技术人员常规使用的各种三角形中空纤维,可以通过商购得到,例如可商购得到的三角形中空纤维包括但不限于购买于上海联吉合纤有限公司的产品(三角单孔中空纤维,涤纶短纤,中空度为20%)。
在一些实施方式中,所述聚丙烯腈功能纤维是皮芯结构复合纤维。
<皮芯结构复合纤维>
皮芯结构复合纤维是两种聚合物分别沿纤维纵向连续形成皮层和芯层的纤维,有同心和偏心圆形、芯微异形截面和皮芯均为异形的皮芯型复合纤维。
本发明中所述聚丙烯腈功能纤维是聚丙烯腈作芯层,含氟环氧化合物作皮层的皮芯结构复合纤维,其制备包括如下步骤:
S1、纺丝原液制备:制备皮层纺丝原液和芯层纺丝原液,其中皮层纺丝原液中还包括聚乙烯醇;
S2、喷丝:S1所述纺丝原液经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流;
S3、凝固成型:S2所述纺丝细流进入凝固浴中凝固成型,得到初生纤维;
S4、修正处理:S3所述初生纤维经热牵伸处理、水洗处理、干燥热成型处理,得到聚丙烯腈功能纤维。
本发明中所述皮层纺丝原液的制备可以使用本领域技术人员常规使用的方法,将含氟环氧化合物、聚乙烯醇溶于有机溶剂中。
本发明中所述芯层纺丝原液的制备可以使用本领域技术人员常规使用的方法,将聚丙烯腈溶于有机溶剂中。
在一些实施方式中,所述有机溶剂选自二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、丙酮中的一种或多种。
本发明中所述喷丝可以使用本领域技术人员常规使用的制备皮芯结构复合纤维的喷丝方法,例如将芯层纺丝原液装入套筒贮料仓内筒,皮层纺丝原液装入套筒贮料仓外筒,计量泵剂量,再以相同的速度经套筒输液管输送到双环套管形喷丝板,经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流。
本发明中所述凝固成型是经过喷丝头的纺丝细流进入凝固浴中,凝固成型,得到初生纤维。
(凝固浴)
凝固浴是制造化学纤维时,使纺丝胶体溶液经过喷丝头的纺丝细流凝固或同时起化学变化而形成纤维的浴液。
在一些实施方式中,所述凝固浴为25wt%的硫酸钠水溶液。
在一些实施方式中,所述凝固浴中还包括二甲基亚砜,其含量为8~50wt%;优选地,二甲基亚砜在凝固浴中的含量为29wt%。
在一些实施方式中,所述凝固浴中还包括三乙烯二胺,其含量为0.2~2wt%;优选地,三乙烯二胺在凝固浴中的含量为1.1wt%。
在一些实施方式中,所述凝固浴的温度为10~20℃,纺丝细流在凝固浴中停留20~25s;优选地,所述凝固浴的温度为15℃,纺丝细流在凝固浴中停留23s。
本发明中所述修正处理包括热牵伸处理、水洗处理、干燥热定型处理。
在一些实施方式中,所述热牵伸处理为三级热牵伸处理,第一级热牵伸温度为100~105℃,第二级热牵伸温度为110~120℃,第三级热牵伸温度为125~130℃。(水洗处理)
本发明中所述水洗处理,一方面是为了清除纤维中残留的有机溶剂,另一方面是为了溶解聚乙烯醇,以在纤维表面形成小孔。
在一些实施方式中,所述水洗温度为85~100℃,纤维在水洗槽中停留15~30s。
在一些实施方式中,所述干燥热定型是在真空条件下进行,温度为50~60℃,时间为12~24h。
(皮层纺丝原液)
在一些实施方式中,所述皮层纺丝原液中含氟环氧化合物为2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚。可以通过商购得到,例如购买于衢州市瑞尔丰化工有限公司的产品,也可以按照本领域技术人员所熟知的方法制备得到。
在一种优选的实施方式中,所述2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚在皮层纺丝原液中的浓度为1~3wt%;优选地,所述2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚在皮层纺丝原液中的浓度为2wt%。
在一些实施方式中,所述皮层纺丝原液中还包括聚乙烯醇。
在一种优选的实施方式中,所述聚乙烯醇在皮层纺丝原液中的含量为15~25wt%;优选地,聚乙烯醇在皮层纺丝原液中的含量为18wt%
聚乙烯醇
聚乙烯醇,简称PVA(Polyvinyl alcohol),CAS号为9002-89-5,是一种白色片状、絮状或粉末状的固体有机化合物,溶于水(95℃以上),微溶于二甲基亚砜,用于制造聚乙烯醇缩醛、耐汽油管道和维尼纶合成纤维、织物处理剂、乳化剂、纸张涂层、粘合剂、胶水等。
本发明对所述聚乙烯醇没有特别的限制,可以为本领域技术人员常规使用的各种聚乙烯醇,可以通过商购得到,例如可商购得到的聚乙烯醇,包括但不限于购买于河南广恒化工产品有限公司,型号为2088的产品(酸解度:86.0~90.0%(mol/mol);灰分:≤0.5%;聚合度:1850-2150;分子量:81400-94600)。
申请人为了改善纤维的防油防污等性能在纤维表面引入疏水的成分,发现并非所有的疏水材料都能在此体系中正常使用,并能取得好的疏油防污等功效。申请人发现在皮层纺丝原液中添加一定量的2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚后可以在一定程度上改善纤维的防油防污效果,但是由于该成分的加入影响纺丝原液的黏度,使得纺丝原液在挤出时皮层溶液强度较低,因而容易造成初生丝的断裂,尤其是当皮层纺丝原液中聚乙烯醇含量较低时显著影响复合纤维的可纺性,因此,2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚的含量不能太高,要与聚乙烯醇相匹配。
此外,申请人发现为了调节凝固浴的酸碱性而加入一定量的三乙烯二胺之后复合纤维的防水防油防污能力得到进一步的改善,力学强度得到进一步的提高。可能是由于三乙烯二胺在调节凝固浴酸碱性的同时,还能催化皮层纺丝原液中的2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚,打开其分子链中的环氧基团,使其发生交联,形成较为致密的皮层结构,而且由于2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚的含量少,形成的交联网络分布在整个皮层结构中,一方面,为皮层中的原液提供好的支撑作用,避免在凝固过程纤维发生结构的破坏和塌陷,另一方面,有利于在凝固和水洗过程中形成孔径大小和分布均匀的小孔。
(芯层纺丝原液)
在一些实施方式中,所述芯层纺丝原液中聚丙烯腈的含量为34~38wt%;优选地,所述芯层纺丝原液中聚丙烯腈的含量为36wt%。
聚丙烯腈
聚丙烯腈,英文简称为PAN(Polyacrylonitrile),CAS号为25014-41-9,是由单体丙烯腈经自由基聚合反应得到的化学物质,主要用于制备聚丙烯腈纤维。
本发明对所述聚丙烯腈没有特别的限制,可以为本领域技术人员常规使用的各种聚丙烯腈,可以通过商购得到,例如可商购得到的聚丙烯腈包括但不限于购买于太仓凯尔达塑胶原料有限公司,牌号为P-100C的产品(白色粉末)。
在一些实施方式中,所述芯层纺丝原液中还包括甲基丙烯酸缩水甘油酯。
在一种优选的实施方式中,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液中的含量为1~5wt%;优选地,所述甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液中的含量为3wt%。
甲基丙烯酸缩水甘油酯
甲基丙烯酸缩水甘油酯,英文简称为GMA(Glycidyl methacrylate),CAS号为106-91-2,可以通过商购得到,例如购买于济南世纪通达化工有限公司的产品,也可以按照本领域技术人员所熟知的方法制备得到。
申请人发现在芯层纺丝原液中加入一定量的甲基丙烯酸缩水甘油酯之后能够有助于提高复合纤维的性能结构稳定性,显著改善其导湿透气效果和力学强度。可能是由于芯层中加入一定量的甲基丙烯酸缩水甘油酯后,凝固过程中在三乙烯二胺的催化作用下形成交联,提高芯层凝固成型速度,同时又有利于维持芯层的结构在凝固过程中不塌陷。而且由于在凝固过程中会发生收缩形成小孔,当复合纤维经过水洗溶解掉皮层中的聚乙烯醇之后,就会形成皮层大孔、芯层小孔的结构,而且整个孔是随机分布且打穿,这样不仅能吸湿还能排汗,提高纤维的综合效果。
申请人主要是想将聚丙烯腈和水性聚乙烯醇制备成皮芯结构的复合纤维,然后经过沸水洗涤,将皮层的水性聚乙烯醇部分溶解,在纤维表面形成小孔,从而提高纤维的吸湿能力。但是申请人发现,当两种纺丝原液经过喷丝板挤出到凝固浴中时,不能稳定地成型得到形貌结构均匀的复合纤维,皮层的聚乙烯醇凝固地较慢而且比较松散,挤出的纺丝原液不能很好地形成初生丝以完成下一步的牵伸洗涤等工序,而且两种纺丝原液不能很好的结合,得到明显皮芯结构的复合纤维。当申请人调控芯层的纺丝原液中聚丙烯腈浓度为34~38%,皮层聚乙烯醇浓度为15~25%,以及凝固浴的温度为10~20℃等范围时,纺丝原液的可纺性能得到显著的改善,可以制得性能较稳定的复合纤维。
当纺丝原液经过喷丝板挤出到凝固浴中时,皮层的聚乙烯醇溶液先与凝固浴接触,纺丝液中的二甲基亚砜较快速的扩散到凝固浴中,使得皮层较快速地凝固成型。但是由于聚乙烯醇的吸水性好,尤其是在较高温度下甚至能够溶解在水中,因此凝固浴中的水分也比较容易渗透进皮层结构中,在一定程度上减慢皮层结构的凝固成型速度。而随着皮层中的溶剂向凝固浴扩散,芯层中的高浓度二甲基亚砜也会往皮层扩散,凝固剂也能相对较快的往芯层渗透,促使芯层的凝固。为了加快芯层的凝固速度,使之与皮层的凝固速度相一致,申请人想提高芯层纺丝原液的固含量,使纺丝原液挤出到凝固浴时芯层原液与凝固浴凝固剂之间出现较高溶剂浓度差,加快芯层中溶剂往凝固浴扩散的速度,但是申请人发现芯层纺丝原液固含量高了之后,在原液经喷丝板挤出时,在喷丝孔出现明显的孔口胀大现象,使皮层熔体破裂,使纺丝液不能成丝,因此芯层纺丝液中聚丙烯腈的含量不能太高。同样地,当皮层纺丝液中聚乙烯醇的含量较低时,由于皮层原液中溶剂浓度高于芯层,阻止芯层中的溶剂往皮层的迁移,影响芯层的凝固,反之,当皮层中聚乙烯醇的含量较高时,皮层的凝固速度过快,也会影响芯层的凝固成型。而在凝固浴中加入一定量的二甲基亚砜,调节凝固浴的温度,可以在很大程度上调节纺丝原液的凝固成型速度,使其在较稳定的速度凝固成型制备得到稳定均匀的复合纤维。
本发明中通过调控芯层纺丝原液、皮层纺丝原液的浓度、凝固浴成分、温度等参数有效调控复合纤维的结构形貌,改善其稳定性和制备工艺,制备得到表面均匀分布有较大尺寸的孔,内部小尺寸孔的通孔复合纤维。用该横向通孔的复合纤维与三角形中空异性纤维、棉纤维混合编织,所得的面料具有横向和纵向通孔,有助于将人体的汗液快速的从这些通孔中排出,由于这些汗液的排出带走热量,从而使人产生凉爽体感。同时又由于三角形中空纤维与圆形截面纤维之间编织过程中产生大量的通孔,且中空纤维内部封锁大量的空气,使得制备得到的面料蓬松、轻盈、柔软,有很好的舒适感。
实施例
实施例1
实施例1提供了一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,先将8wt%的三角形中空纤维、72wt%的聚丙烯腈功能纤维、20wt%的棉纤维以经纬方向包芯形成弹力纱,再将弹力纱进行加捻制成加捻纱线,加捻纱线经煮练、漂白、分条牵经、穿综穿筘、织机织造,得到坯布,对坯布进行后整理即得到可直接使用的面料。
所述三角形中空纤维购买于上海联吉合纤有限公司;
所述棉纤维购买于山东省奥绒服装有限公司,牌号为AR-9。
所述聚丙烯腈功能纤维的制备方法,包括如下步骤:
S1、纺丝原液制备:将2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚、聚乙烯醇溶解在二甲基亚砜中制得皮层纺丝溶液,均质脱泡备用;将聚丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯溶解在二甲基亚砜溶剂中制得芯层纺丝原液,均质脱泡备用;
S2、喷丝:将S1所述芯层纺丝原液装入套筒贮料仓内筒,皮层纺丝原液装入套筒贮料仓外筒,计量泵剂量,再以相同的速度经套筒输液管输送到双环套管形喷丝板,经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流;
S3、凝固成型:S2所述纺丝细流进入含二甲基亚砜、三乙烯二胺的硫酸钠水溶液中凝固成型,得到初生纤维;
S4、修正处理:S3所述初生纤维经三级热牵伸处理,第一级热牵伸温度为100℃,第二级热牵伸温度为110℃,第三级热牵伸温度为125℃;然后在90℃下水洗约20s,然后在真空、55℃条件下干燥热定型处理18h后得到聚丙烯腈功能纤维。
所述2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚和聚乙烯醇在皮层纺丝原液中的浓度分别为1wt%和15wt%,其中所述聚乙烯醇购买于河南广恒化工产品有限公司,型号为2088。
所述聚丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液中的浓度分别为34wt%和1wt%,其中所述聚丙烯腈购买于太仓凯尔达塑胶原料有限公司,牌号为P-100C。
所述硫酸钠、二甲基亚砜、三乙烯二胺在凝固浴中的浓度分别为25wt%、8wt%、0.2wt%;所述凝固浴的温度为15℃,纺丝细流在凝固浴中停留23s。
实施例2
实施例2提供了一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,先将8wt%的三角形中空纤维、72wt%的聚丙烯腈功能纤维、20wt%的棉纤维以经纬方向包芯形成弹力纱,再将弹力纱进行加捻制成加捻纱线,加捻纱线经煮练、漂白、分条牵经、穿综穿筘、织机织造,得到坯布,对坯布进行后整理即得到可直接使用的面料。
所述三角形中空纤维购买于上海联吉合纤有限公司;
所述棉纤维购买于山东省奥绒服装有限公司,牌号为AR-9。
所述聚丙烯腈功能纤维的制备方法,包括如下步骤:
S1、纺丝原液制备:将2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚、聚乙烯醇溶解在二甲基亚砜中制得皮层纺丝溶液,均质脱泡备用;将聚丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯溶解在二甲基亚砜溶剂中制得芯层纺丝原液,均质脱泡备用;
S2、喷丝:将S1所述芯层纺丝原液装入套筒贮料仓内筒,皮层纺丝原液装入套筒贮料仓外筒,计量泵剂量,再以相同的速度经套筒输液管输送到双环套管形喷丝板,经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流;
S3、凝固成型:S2所述纺丝细流进入含二甲基亚砜、三乙烯二胺的硫酸钠水溶液中凝固成型,得到初生纤维;
S4、修正处理:S3所述初生纤维经三级热牵伸处理,第一级热牵伸温度为100℃,第二级热牵伸温度为110℃,第三级热牵伸温度为125℃;然后在90℃下水洗约20s,然后在真空、55℃条件下干燥热定型处理18h后得到聚丙烯腈功能纤维。
所述2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚和聚乙烯醇在皮层纺丝原液中的浓度分别为3wt%和25wt%;所述聚乙烯醇购买于河南广恒化工产品有限公司,型号为2088。
所述聚丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液中的浓度分别为38wt%和5wt%,其中所述聚丙烯腈购买于太仓凯尔达塑胶原料有限公司,牌号为P-100C。
所述硫酸钠、二甲基亚砜、三乙烯二胺在凝固浴中的浓度分别为25wt%、50wt%、2wt%;所述凝固浴的温度为15℃,纺丝细流在凝固浴中停留23s。
实施例3
实施例3提供了一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,先将8wt%的三角形中空纤维、72wt%的聚丙烯腈功能纤维、20wt%的棉纤维以经纬方向包芯形成弹力纱,再将弹力纱进行加捻制成加捻纱线,加捻纱线经煮练、漂白、分条牵经、穿综穿筘、织机织造,得到坯布,对坯布进行后整理即得到可直接使用的面料。
所述三角形中空纤维购买于上海联吉合纤有限公司;
所述棉纤维购买于山东省奥绒服装有限公司,牌号为AR-9。
所述聚丙烯腈功能纤维的制备方法,包括如下步骤:
S1、纺丝原液制备:将2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚、聚乙烯醇溶解在二甲基亚砜中制得皮层纺丝溶液,均质脱泡备用;将聚丙烯腈、甲基丙烯酸缩水甘油酯溶解在二甲基亚砜溶剂中制得芯层纺丝原液,均质脱泡备用;
S2、喷丝:将S1所述芯层纺丝原液装入套筒贮料仓内筒,皮层纺丝原液装入套筒贮料仓外筒,计量泵剂量,再以相同的速度经套筒输液管输送到双环套管形喷丝板,经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流;
S3、凝固成型:S2所述纺丝细流进入含二甲基亚砜、三乙烯二胺的硫酸钠水溶液中凝固成型,得到初生纤维;
S4、修正处理:S3所述初生纤维经三级热牵伸处理,第一级热牵伸温度为100℃,第二级热牵伸温度为110℃,第三级热牵伸温度为125℃;然后在90℃下水洗约20s,然后在真空、55℃条件下干燥热定型处理18h后得到聚丙烯腈功能纤维。
所述2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚和聚乙烯醇在皮层纺丝原液中的浓度分别为2wt%和18wt%;所述聚乙烯醇购买于河南广恒化工产品有限公司,型号为2088。
所述聚丙烯腈和甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液中的浓度分别为36wt%和3wt%,其中所述聚丙烯腈购买于太仓凯尔达塑胶原料有限公司,牌号为P-100C。
所述硫酸钠、二甲基亚砜、三乙烯二胺在凝固浴中的浓度分别为25wt%、29wt%、1.1wt%;所述凝固浴的温度为15℃,纺丝细流在凝固浴中停留23s。
实施例4
实施例4与实施例3相比,将三角形中空纤维替换为圆形中空纤维(购买于仪征市运瑞化纤有限公司,涤纶短纤),其他与实施例3相同。
实施例5
实施例5与实施例3相比,将皮层纺丝原液中的2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚替换为甲基丙烯酸三氟乙酯(CAS号为352-87-4),其他与实施例3相同。
对比例1
对比例1与实施例3相比,皮层纺丝原液中无2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚,其他与实施例3相同。
对比例2
对比例2与实施例3相比,2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚在皮层纺丝原液中的浓度为0.5wt%,其他与实施例3相同。
对比例3
对比例3与实施例3相比,2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚在皮层纺丝原液中的浓度为7wt%,其他与实施例3相同。
对比例4
对比例4与实施例3相比,芯层纺丝原液无甲基丙烯酸缩水甘油酯,其他与实施例3相同。
对比例5
对比例5与实施例3相比,甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液的浓度为0.8wt%,其他与实施例3相同。
对比例6
对比例6与实施例3相比,甲基丙烯酸缩水甘油酯在芯层纺丝原液的浓度为7wt%,其他与实施例3相同。
对比例7
对比例7与实施例3相比,凝固浴中无三乙烯二胺,其他与实施例3相同。
对比例8
对比例8与实施例3相比,聚丙烯腈在芯层纺丝原液的浓度为38wt%,聚乙烯醇在皮层纺丝原液中的浓度为10wt%,其他与实施例3相同。
对比例9
对比例8与实施例3相比,聚丙烯腈在芯层纺丝原液中的浓度为20wt%,其他与实施例3相同。
对比例10
对比例10与实施例3相比,水洗温度为100℃,纤维在水洗槽中停留5s,其他与实施例3相同。
性能评价
1、复合纤维吸湿性能
根据GB6503-2008《化学纤维回潮率试验方法》对复合纤维吸湿性能进行测试,吸湿性能以回潮率表示。
2、复合纤维孔隙率
用密度瓶称量法对复合纤维孔隙率进行测试,计算公式如下,其中W1为纤维湿态质量,W2为纤维干态质量,ρ为蒸馏水密度,V为纤维表观体积:
δ=(W1-W2)×V/ρ×100%
3、面料透气性
根据GB/T 5453-1997《纺织品织物透气性的测定》对面料透气性进行测试,测试结果以透气率表示。
4、复合纤维强度
根据ISO 5079-1995《纺织纤维单纤维断裂强力和伸长率的测定》对复合纤维强度进行测试。
5、复合纤维质量评价
复合纤维生产过程中会出现疵点,包括僵丝、并丝、硬丝、注头丝、胶块等不正常异状纤维,以每月为周期,质检员根据常规经验评判复合纤维的质量,并划分为优、良、合格三个等级。
表1性能表征测试
由表1实施例1-5可见,本发明中所制备的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料的透气性较好,主要利用了中空纤维和聚丙烯腈功能纤维形成的横向和纵向通孔;同时,结合对比例1-10可见,本发明中所制备的聚丙烯腈功能纤维的孔隙率、回潮率较高,很大程度上增强了面料的透气性;此外,本发明中通过调控纺丝原液和凝固浴成分、工艺参数,提高了复合纤维的强度和质量。
前述的实例仅是说明性的,用于解释本发明所述方法的一些特征。所附的权利要求旨在要求可以设想的尽可能广的范围,且本文所呈现的实施例仅是根据所有可能的实施例的组合的选择的实施方式的说明。因此,申请人的用意是所附的权利要求不被说明本发明的特征的示例的选择限制。在权利要求中所用的一些数值范围也包括了在其之内的子范围,这些范围中的变化也应在可能的情况下解释为被所附的权利要求覆盖。
Claims (10)
1.一种防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述面料是由中空纤维、聚丙烯腈功能纤维、棉纤维经过混合编织而得,其中中空纤维占5~12wt%,聚丙烯腈功能纤维占10~30wt%,其余为棉纤维。
2.根据权利要求1所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述中空纤维为三角形中空纤维。
3.根据权利要求1所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述聚丙烯腈功能纤维是聚丙烯腈作芯层,含氟环氧化合物作皮层的皮芯结构复合纤维,其制备包括如下步骤:
S1、纺丝原液制备:制备皮层纺丝原液和芯层纺丝原液,其中皮层纺丝原液中还包括15~25wt%的聚乙烯醇;
S2、喷丝:S1所述纺丝原液经喷丝组件的喷丝孔挤出,得到纺丝细流;
S3、凝固成型:S2所述纺丝细流进入凝固浴中凝固成型,得到初生纤维;
S4、修正处理:S3所述初生纤维经热牵伸处理、水洗处理、干燥热成型处理,得到聚丙烯腈功能纤维。
4.根据权利要求3所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述含氟环氧化合物为2,2-双酚基六氟丙烷二缩水甘油醚,其在皮层纺丝原液中含量为1~3wt%。
5.根据权利要求3所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述芯层纺丝原液中聚丙烯腈的含量为34~38wt%。
6.根据权利要求5所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述芯层纺丝原液中还包括甲基丙烯酸缩水甘油酯,其含量为1~5wt%。
7.根据权利要求3所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述凝固浴为25wt%的硫酸钠水溶液。
8.根据权利要求7所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述凝固浴中还包括二甲基亚砜,其含量为8~50wt%。
9.根据权利要求8所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述凝固浴中还包括三乙烯二胺,其含量为0.2~2wt%。
10.根据权利要求9所述的防水防油防污功能体感凉爽纤维面料,其特征在于,所述凝固浴的温度为10~20℃,水洗的温度为85~100℃,纤维在水洗槽中停留15~30s。
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