CN110699810A

CN110699810A - 一种用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线及其生产方法

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Publication number: CN110699810A
Application number: CN201911190531.0A
Authority: CN
Inventors: 杨正华; 胡厚铭; 孙月玲; 向中林; 蒋龙宇; 陈鑫涛; 梅海霞
Original assignee: JIANGSU LIANFA TEXTILE CO Ltd
Current assignee: JIANGSU LIANFA TEXTILE CO Ltd
Priority date: 2019-11-28
Filing date: 2019-11-28
Publication date: 2020-01-17

Abstract

一种用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线及其生产方法，属于纺织技术领域，将棉纤维和全谱蓄热聚酰胺6短纤混合，经过抓棉、粗梳、精梳、混并、粗纱、精梳、再混并、再粗纱，得到棉蓄热锦条，在对棉蓄热锦条进行细纱时，将低温可溶聚酯长丝无牵伸退绕地喂入棉蓄热锦条中间，通过加捻、卷绕，取得包芯纱；将包芯纱进行松筒，然后碱煮溶去聚酯长丝，再经水洗、酸洗，取得用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线。本发明操作方便，生产效率高，本发明手感蓬松，提高浪费者穿着舒适感，提高保温性，利于服装在极寒环境中为着装者提供长时间的舒适感。

Description

一种用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线及其生产方法

技术领域

本发明属于纺织技术领域，特别是功能纱线的生产工艺技术。

背景技术

为了提高服装的保暖性，一开始人们在服装内设置夹层，在夹层内填充保温材料，如PP棉、羽绒等。但是这种服装在成衣的制作工艺过程中需要多道工序，不利于提高生产效果，而且由于其保暖的机理是通过阻止热量散发来达到保暖效果，因而致使服装厚重、臃肿。另外，已有保暖服装中于夹层内填充的材料大多为中空非功能纤维，中空率较低，手感不够蓬松，保温性差。

随着人们审美和舒适度要求的提高，能发热并持久保温的轻薄型面料日益受到青睐，从而促进了发热纤维的研发。人们发明了第一代发热纤维（也称阳光纤维），利用光热转换的原理使该纤维能实现自发热，能使服装具有自发热的效果。由于该纤维的发明，可以使夹层的制法变成单层，改变了笨重的保暖服装的概念，利于制成较为合身的服装。

如，CN201910201400专利申请文献公开了一种吸光发热功能性纤维，其吸光层能高效率地吸收太阳光的光热，使得整个纤维织物加热，蓄热层能够将吸光层吸收的热量积蓄起来，在纤维织物温度较高时具有吸热功能，在环境温度较低时将积蓄的热量散发出来，起到保暖的作用。但是其并没有记载该纤维可以吸收的光波长范围。

又如，CN104213242A和CN 108950717 A公开的一种吸光发热功能性纤维的加工工艺及面料加工工艺，由于在该纤维加入的炭黑粒子能迅速将太阳光中吸收的能量转化为热能，从而使用该纤维加工的面料也具有很好的吸光发热效果。但这种纤维的发热效果仍然无法满足日益增长的用户需求，需要开发一种吸光发热效果更好的纤维。

再如，CN 106283243 A公开了一种红外线光热转换纤维，也只能在红外光波范围内增加吸收波长范围，使红外线光热转换纤维的发热效果提升。

因此，就目前的发热纤维所能吸收的辐射波长都不能全面覆盖全波长范围，有的仅仅是红外区段，而有的仅仅是远红外区段，能量占比达到50%的可见光区段却不能得到有效利用，并且，对于所吸收的辐射波长内的能量利用率仅在40%左右，可见第一代发热纤维的光热转换效率较低。

《中国纤维流行趋势》于2018年9月30日在《新型纤维为您带来一种保暖纤维——全谱蓄热纤维》文章中介绍了可以吸收光谱全波长，并将光能转为热能的全谱蓄热纤维，这种全谱蓄热纤维的主要规格有全谱蓄热聚酯短纤、全谱蓄热聚酯长纤和全谱蓄热聚酰胺6短纤。

文章还公开了以上全谱蓄热纤维的应用。全谱蓄热聚酯短纤可用于作填充材料；全谱蓄热聚酯长纤可以用于与其他纤维交织或单独使用形成织物；全谱蓄热聚酰胺6短纤可以用于纺纱后织成面料，但是，当全谱蓄热聚酰胺6短纤比例高于30%时，由于静电现象的出现，无法正常纺纱，并且由于该纤维断裂伸长率较高，在梭织产品中经向缩率会较大，也不利于面料的织造和面料的质量保障。

发明内容

本发明目的是提出一种既具有吸收光谱全波长，又具有相当蓬松度的用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线。

本发明用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线为棉和全谱蓄热聚酰胺6短纤的混纺纱线，混纺纱线中全谱蓄热聚酰胺6短纤的质量占比为15～50%，混纺纱线的中空率为10～30%。

本发明利用全谱蓄热聚酰胺6短纤的全谱光转热的特性，可有效提高光热转换效率，采用该纱线织成的面料见光即达到瞬间发热的效果，并结合棉纤维的天然亲肤性，采用了棉和全谱蓄热聚酰胺6短纤形成的混纺纱线。

经反复研究发现，当发热纤维含量达到15%就有升温热感，但其含量不能超过50%，超过50%的含量温度过高，反而易致使人体不适，因此，本发明棉/蓄热锦混纺纱中发热纤维含量为15～50%。

发明采用了中空率为10～30%的设计，手感蓬松，提高浪费者穿着舒适感，提高保温性，利于服装在极寒环境中为着装者提供长时间的舒适感。

另外，全谱蓄热聚酰胺6短纤以锦纶为载体，提高面料热湿舒适性，耐磨性和易打理性。

进一步地，本发明所述混纺纱线中全谱蓄热聚酰胺6短纤的质量占比为30%，纱线的中空率为16%。锦纶短纤含量超过30%时，棉与锦纶间抱合力显著下降，纺纱生活不好做，生产效率低；如低于30%，升温热感不显著，功能性不佳；本发明选定30%全谱蓄热锦纶含量。理论上中空率越高，成衣发热保温效果越好。但中空率越高，纺纱时使用芯纱需越粗，外包纱将不能完全包住芯纱，纱线质量得不到保证。同时包芯纱溶解形成中空纱时，纱线降强率越大，不能保证后道生产。综合考虑多种因素，中空率确定为16%。

本发明的另一目的是提出上述中空全谱热吸光纱线的生产方法。

本发明生产方法包括以下步骤：

1）将棉纤维和全谱蓄热聚酰胺6短纤混合，经过抓棉、粗梳、精梳、混并、粗纱、精梳、再混并、再粗纱，得到棉蓄热锦条；所述全谱蓄热聚酰胺6短纤占棉纤维和全谱蓄热聚酰胺6短纤混合总质量的15～50%；

2）在对棉蓄热锦条进行细纱时，将低温可溶聚酯长丝无牵伸退绕地喂入棉蓄热锦条中间，通过加捻、卷绕，取得包芯纱；所述低温可溶聚酯长丝的喂入质量占低温可溶聚酯长丝和棉蓄热锦条总质量的10～30%；

3）将包芯纱进行松筒，然后碱煮溶去聚酯长丝，再经水洗、酸洗，取得用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线。

本发明上述混纺纱线包芯纱在常规包芯设备上即可完成，无需增加专用设备。而且，包芯纱的松筒在常规松筒设备上即可进行，溶芯取得中空纱在染厂的常用染色机上即可实现，只需对工艺流程和配方进行调整。本发明生产工艺的优点是：操作方便，生产效率高。

另外，松筒后的包芯纱密度为0.37～4g/cm³。如密度过高，溶芯时处理液不能均匀穿透纱筒，芯纱处理不净，造成纱线中空率低和中空率不一致。如密度过低，纱线易在松筒壳上发生下沉和滑脱，造成纱线间中空度不一致或纱线缠粘以致无法进行后道生产。

上述碱煮时，采用溶液为80℃、浓度为4g/L的NaOH水溶液。该温度是基于可溶聚酯长丝的溶点而设计的。由于可溶温度越低的聚酯长丝价格越高，故本发明选用经济的80℃碱溶聚酯长丝，设定碱煮工作液的温度为80℃，浓度为4g/L的NaOH水溶液，此工艺处理最稳定，对聚酯长丝的溶解最彻底。

上述酸洗时，采用溶液为60℃、浓度为1g/L的HAC水溶液，该酸洗工艺可对纱线残留的碱液进行很好中和，满足后序染色生产要求。

所述低温可溶聚酯长丝的细度为50D。50D细度保证了纺纱阶段包芯纱生产时的纱线质量，避免露芯现象；同时保证了溶芯后中空纱的强力，保证后序生产正常进行；理想的中空度最终保证了成品面料的中空发热保暖性能。

具体实施方式

一、生产包芯纱：

包芯纱的设计目标：以50D 、80℃碱溶聚酯长丝为芯纱，以70/30 棉/蓄热锦混纺纱为包裹纱，纱支21s，芯纱占比16%左右。

采用的包裹纱原料：以澳棉为棉纤维；发热纤维选用细度为1.2D，长度为38mm的全谱蓄热聚酰胺6短纤。

聚酰胺6即锦纶6，全谱蓄热聚酰胺6短纤也称为全谱蓄热锦纶6短纤。

芯纱原料：50D低温可溶聚酯长丝。

生产工艺：

1、将澳棉和全谱蓄热聚酰胺6短纤以70/30的混纺比投料，经过抓棉、粗梳、精梳，取得精梳棉锦条。

2、将精梳棉锦条在并条工序上进行多道混并，再经粗纱获得棉蓄热锦粗条。

3、将棉蓄热锦粗条先进行预并，然后在并条工序上进行多道混并，再经粗纱工艺，得到棉蓄热锦条。

4、细纱工序时，将棉蓄热锦条正常喂入，将80℃碱溶聚酯长丝在一个定位装置上无牵伸退绕地喂入棉蓄热锦条中间，棉蓄热锦条和80℃碱溶聚酯长丝的喂入质量比为84∶16，通过加捻，最后卷绕，取得芯纱占比16%的70/30 棉/蓄热锦混纺包芯筒子纱。

二、生产中空纱：

1、松筒：

取得的混纺包芯筒子纱进行松筒，取得单筒重为1kg，密度为0.37～4g/cm³的具有棉/蓄热锦混纺包裹纱的筒子纱。

2、去芯：

将筒子纱在80℃、浓度为4 g/L的NaOH水溶液中碱煮5分钟，取出后以80℃清水洗涤两次，再以60℃、浓度为1g/L的HAC水溶液酸洗10分钟，获得中空率为16%左右、纱支为21S的70/30 棉/蓄热锦中空纱筒子。

三、生产棉与全谱热锦纶混纺中空面料。

1、染色工艺：

同常规棉锦混纺染色工艺对上述棉/蓄热锦中空纱染色，过程中使用亲水性助剂。

2、浆纱工艺：

采用无PVA环保上浆工艺。

配制浆料：以80kg醚化淀粉、2kg腊片和水充分混合取得含固率为10%、680L的浆料。

3、织造工艺：

分别采用上述棉/蓄热锦中空纱为经纬纱线，按常规工艺，机型不限。

4、后整理工艺：

烧毛、高温水洗退浆、清水常温定型、单面拉绒、预缩。

以上水洗退浆的温度条件为：90℃。

本发明采用醚化淀粉上浆，坯布高温水洗退浆，达到完全退浆的效果，可有效保证面料的吸湿排汗性和手感。

三、效果对比试验及结果：

1、吸光发热功能试验：

采用《 BOKEN 吸光发热测试（BQE A 036）》标准进行检测。

测试环境：温度20±2℃ ，相对湿度：65±4 %。

光照距离：30cm。

光源：500W反光灯。

下表为不同光照时间后测试样（即本发明产品）和对比样的温度测试结果对比表：

注：对比样为同规格（即同克重）纯棉面料。

结论：测试样吸光发热升温结果明显高于对比样。

2、保暖性：

检测标准：《SGS机构纺织品热阻测试 ASTM D 1518- 14 方法1》

注：对比样为同规格（即同克重）纯棉面料。

结论：测试样保暖性能明显高于对比样。

3、面料易打理性能：

对面料以《AATCC124纺织品多次家庭洗涤后外观平整度评定标准》标准进行检测，结果如下：经5次循环水洗处理，熨烫前平整度都为2.5级及以上。

可见，本发明产品面料易打理。

4、面料手感丰满蓬松。

5、吸湿排汗性能好。

采用《JIS L1907 -2004 A》标准检测吸湿性吸尽测出值为10秒。

采用《JIS L1907 -2004 Byreck》标准检测，排汗性30分钟爬升测出值＞6 cm。

Claims

1.一种用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线，其特征在于所述吸光纱线为棉和全谱蓄热聚酰胺6短纤的混纺纱线，混纺纱线中全谱蓄热聚酰胺6短纤的质量占比为15～50%，混纺纱线的中空率为10～30%。

2.根据权利要求1所述用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线，其特征在于所述混纺纱线中全谱蓄热聚酰胺6短纤的质量占比为30%，混纺纱线的中空率为16%。

3.如权利要求1所述用于生产发热面料的中空全谱热吸光纱线的生产方法，其特征在于包括以下步骤：

4.根据权利要求3所述的生产方法，其特征在于松筒后的包芯纱密度为0.37～4g/cm³。

5.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于所述低温可溶聚酯长丝为80℃碱溶聚酯长丝，所述碱煮用溶液的温度为80℃。

6.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于所述低温可溶聚酯长丝的细度为50D。

7.根据权利要求5所述的生产方法，其特征在于所述碱煮用溶液为浓度为4g/L的NaOH水溶液。

8.根据权利要求3或4所述的生产方法，其特征在于所述酸洗用溶液为60℃、浓度为1g/L的HAC水溶液。