CN111791565A - 一种塑形专用形状记忆纺织物及制备方法、使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种塑形专用形状记忆纺织物及制备方法、使用方法，选用弹性纺织物作为基布，首先利用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯组成的整理液进行整理，赋予弹性面料良好的爽滑度、柔软性和弹性；然后将形状记忆材料、热塑性聚氨酯混合经螺杆熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜；将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，热针刺，使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；并在30‑40℃保温平整定型10‑30min，得到一种塑形专用形状记忆纺织物。使用时，将塑形专用形状记忆纺织物量体裁衣，并在高于形状记忆材料变形温度（70℃）在人体模具定型，得到塑型衣。通过辅助形状记忆材料，弹性织物可赋予人体良好的穿着舒适性，免受过紧的束缚压迫感。

Description

一种塑形专用形状记忆纺织物及制备方法、使用方法
技术领域
本发明涉及功能纺织品领域，具体为一种塑形专用形状记忆纺织物及制备方法、使用方法。
背景技术
目前，受健康和爱美的影响，塑造优美曲线的塑身衣成为功能纺织品研究的一个重点。塑身衣主要是利用贴身弹力衣束缚来达到改善体态外形的穿着者，这类弹力衣具有较高的弹性，对丰胸、收腹、减腰、提臀、美腿效果及其明显。塑形衣，也叫塑身衣、紧身衣、束身衣、美体衣，弹力衣等，是一种功能性服装。其采用弹性面料，依人体曲线剪裁，紧贴皮肤。
目前常用的弹性面料由氨纶、聚醚酯弹性纤维、聚烯烃弹性纤维等，该类面料尽管具有良好的回弹性，但为了提升塑身效果，通常需要进一步提升回弹性，这使得压迫感剧增，穿戴过紧可压迫颈部肌肉、血管、神经，累及颈椎造成颈椎劳损、骨质增生，进而又影响椎神经、椎动脉，使病人产生上肢麻木，颈部及上肢酸痛、头晕、恶心、胸闷不适等症状，影响身体健康。
形状记忆材料具有记忆性形状的功能，其在塑身衣方面具有巨大的应用潜力。功能形状记忆材料为一种智能材料，其在外界环境变化时(如温度、电磁场、PH值、光和湿度等)具有恢复到初始设定形状的一类材料。形状记忆聚合物质轻、低耗、易加工、优异的形状记忆性能等众多优点而被广泛应用。
形状记忆聚合物材料的热敏性型形状记忆功能的原理是其微观结构一般由不相容的两相组成，即记忆并维持初始形状的固定相和可随外界刺激发生可逆变化的可逆相。在“初始形状—临时形状—初始形状”的热敏型形状记忆循环中，固定相将不随热刺激发生相转变或热力学转变，而可逆相的分子链则在受热后得到解冻并在外力作用下发生可逆移动或改变从而被赋予一个不同于初始状态的形状。但在此加热时，可逆相分子链再次解冻并在固定相储存的内应力作用下发生回复至初始的状态和位置，形变因此得以回复。这一机理在用于塑形衣时能够有效保持塑形，同时不会产生压迫感。
中国发明CN201310397982.8公开了《一种塑形性好的弹性面料》，所述的塑形性好的弹性面料由多种弹性面料纤维混纺编织而成，所述的塑形性好的弹性面料各成分所占重量百分比分别为所述的莱卡纤维占19%-34%，所述的晴纶纤维占35%-43%，所述的进口长棉绒纤维占31%-38%。该面料具有弹性好、吸湿透气、柔软舒适、强力好的特点，并且由于面料弹性贴身，使得面料的塑形性较好。
中国发明CN201410153351.6公开了《一种具有形状记忆功能的绢丝/PTT混纺织物的制备方法》，技术方案是将PTT短纤维以30%~70%混纺干重比与绢丝纤维混纺制成83.3~166.7dtex线密度的绢丝/PTT混纺纱线；采用所述的混纺纱线作经、纬纱，配置经纱密度为450~600根/10cm，纬纱密度为200~280根/10cm，织物总盖覆系数在75%±3%，配置织物组织为2枚~4枚，制成织物坯布，再经精练、四道水洗和烘干定型制成织物成品。该发明提供的方法使织物具有良好拉伸回复弹性、折皱回复性、易于塑形与平抚恢复平整的形状记忆功能，同时具有吸湿透气性好、柔软性好、穿着舒适等优点，是一种功能性绢丝面料，可作为高档休闲服装面料。
可见，现有技术中针对塑形面料织物的改进，一般采用的技术方案是复合多种弹性面料纤维混纺编织制备成具有强度好、回弹性大的面料。采用弹性纤维虽然增大了面料的舒适度，减轻了束缚压迫感，但弹性大的同时会降低塑形所需的强度，无法兼顾不同部位的塑形要求。
发明内容
针对目前塑身衣为了提升塑身效果，通常需要进一步提升回弹性，使得压迫感剧增，影响身体健康的缺陷，本发明提出一种塑形专用形状记忆纺织物及制备方法、使用方法。
采用如下具体技术方案：
一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，选用弹性纺织物作为基布，利用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯组成的整理液进行整理；然后将形状记忆材料、热塑性聚氨酯混合经螺杆熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜；将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，通过热针刺方式使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物，并保温平整定型。
具体制备方法如下：
步骤一：将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯、分散剂高速分散为整理乳液，然后将弹性纺织物浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，然后在110-120℃焙烘、卷取，得到预处理织物；
步骤二：将形状记忆材料、热塑性聚氨酯混合经螺杆熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜；
步骤三：将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，然后在80-90℃热压贴合，针刺，使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
步骤四：将步骤三得到复合织物在30-40℃保温定型10-30min，得到一种塑形专用形状记忆纺织物。
优选地，步骤一中所述氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689，氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas。该氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷一方面作为改性剂使用，能够提高聚氨酯的力学性能，提高聚氨酯的断裂伸长率和耐热性；另一方面能够作为织物的柔软整理剂使用。
优选地，步骤一中所述水性聚氨酯为水性聚氨酯23646，固含量为30%。水性聚氨酯23646具有耐磨性、高回弹性。
优选地，步骤一中所述分散剂为分散剂IW、分散剂S中的一种。
优选地，步骤一中所述氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯、分散按照重量份配制：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷15-30份、水性聚氨酯35-50份、分散剂3-4份。
优选地，步骤一中弹性纺织物选用原料为氨纶、聚醚酯弹性纤维、聚烯烃弹性纤维、复合弹性纤维中任意一种制备的纺织弹性面料。更优选的，复合弹性纤维选用T400 纤维，T400 纤维弹力好，面料柔软、挺括、悬垂性好，布面平整、抗皱性好，尺寸稳定性好。
优选地，步骤二中所述形状记忆材料为记忆形变温度在30℃左右的热塑性形变材料；优选以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物，其热敏记忆形变温度在30℃左右，用于纺织物，通过预先定型，在人体穿着时，在人体温度下会迅速恢复到预先定型的形状，达到塑性的目的。
优选地，所述记忆材料、热塑性聚氨酯按照重量份配制：形状记忆材料20-35份、热塑性聚氨酯40-60份。
优选地，所述螺杆挤出的温度为140-160℃。
本发明将形状记忆材料双向拉伸成膜，贴合在预处理织物层间再热针刺，通过热针刺的往复复合使形状记忆薄膜与织物紧密贴合。优选地，所述步骤三中所述针刺为使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为8-12m/min。
一种塑形专用形状记忆纺织物，是由弹性纺织物作为基布，利用氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯组成的整理液进行整理；然后将形状记忆材料、热塑性聚氨酯混合经螺杆熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜；将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，通过热针刺方式使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物，并保温平整定型制备得到的。
本发明制备的塑形专用形状记忆纺织物的使用方法为:使用时，将塑形专用形状记忆纺织物量体裁衣，并在高于形状记忆材料变形温度（70℃）在人体模具定型，得到塑型衣。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1.本发明得到的塑形专用形状记忆纺织物通过辅助形状记忆材料，可赋予人体良好的穿着舒适性，免受过紧的束缚压迫感；通过高于形状记忆材料变形温度在人体模具定型，使得记忆材料的原始形状符合人体所需的塑形需求，相比于单一通过弹性束缚提高塑形效果的织物，本发明得到的织物在提高了塑形效果的同时还提高了舒适度；具备“初始形状—临时形状—初始形状”的热敏型形状记忆，具有良好的在人体温度恢复原尺寸的功能。
附图说明：
图1为本发明制备工艺流程简图。
图2为实施例1制备的形状记忆纺织物在不同温度下尺寸恢复情况的对比图，其中，A为4℃低温拉伸后的形状记忆纺织物；B为逐步升温至40℃的形状记忆纺织物。
具体实施方式
通过具体实施方式对本发明作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明的范围仅限于以下的实例。在不脱离本发明上述方法思想的情况下，根据本领域普通技术知识和惯用手段做出的各种替换或变更,均应包含在本发明的范围内。
实施例1
一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，具体制备方法如下：
步骤一：将氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas的氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689与固含量为30%的水性聚氨酯23646、分散剂IW高速分散为整理乳液，上述原料重量份配比为：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷18份、水性聚氨酯40份、分散剂4份。然后将原料为聚醚酯弹性纤维制备的纺织弹性面料浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，在120℃焙烘、卷取，得到预处理织物。
步骤二：将29重量份的形状记忆材料和50重量份的热塑性聚氨酯混合，经螺杆在温度为150℃时熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜。其中，形状记忆材料为：热敏记忆形变温度在30℃左右的以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物。
步骤三：将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，然后在90℃热压贴合，使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为12m/min。使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
步骤四：将步骤三得到复合织物在35℃保温定型20min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
将实施例1得到的的纺织物裁切为200×50mm的试样，并在70℃压制定型30min，其为初始形态；然后在冷冻至4℃，模拟服装使用沿长度方向反复拉伸50次，具体拉伸倍数为1.5；如附图2A，为4℃低温拉伸后的形状记忆纺织物；再逐步将形状记忆纺织物加热至40℃，如附图2B，形状记忆纺织物恢复到原位。
实施例2
一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，具体制备方法如下：
步骤一：步骤一：将氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas的氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689与固含量为30%的水性聚氨酯23646、分散剂IW高速分散为整理乳液，上述原料重量份配比为：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷25份、水性聚氨酯4份、分散剂3份。然后将原料为T400 纤维物制备的纺织弹性面料浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，在120℃焙烘、卷取，得到预处理织物。
步骤二：将28重量份的形状记忆材料和45重量份的热塑性聚氨酯混合，经螺杆在温度为150℃时熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜。其中，形状记忆材料为：热敏记忆形变温度在30℃左右的以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物。
步骤三：将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，然后在80℃热压贴合，使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为8m/min。使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
步骤四：将步骤三得到复合织物在40℃保温定型25min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
实施例3
一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，具体制备方法如下：
步骤一：将氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas的氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689与固含量为30%的水性聚氨酯23646、分散剂IW高速分散为整理乳液，上述原料重量份配比为：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷20份、水性聚氨酯50份、分散剂4份。然后将原料为聚烯烃弹性纤维制备的纺织弹性面料浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，在110℃焙烘、卷取，得到预处理织物。
步骤二：将30重量份的形状记忆材料和60重量份的热塑性聚氨酯混合，经螺杆在温度为155℃时熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜。其中，形状记忆材料为：热敏记忆形变温度在30℃左右的以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物。
步骤三：将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，然后在80℃热压贴合，使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为10m/min。使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
步骤四：将步骤三得到复合织物在40℃保温定型15min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
实施例4
一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，具体制备方法如下：
步骤一：将氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas的氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689与固含量为30%的水性聚氨酯23646、分散剂IW高速分散为整理乳液，上述原料重量份配比为：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷29份、水性聚氨酯48份、分散剂3份。然后将原料为氨纶制备的纺织弹性面料浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，在115℃焙烘、卷取，得到预处理织物。
步骤二：将29重量份的形状记忆材料和48重量份的热塑性聚氨酯混合，经螺杆在温度为155℃时熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜。其中，形状记忆材料为：热敏记忆形变温度在30℃左右的以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物。步骤三：将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，然后在85℃热压贴合，使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为10m/min。使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
步骤四：将步骤三得到复合织物在40℃保温定型15min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
对比例1
具体制备方法如下：
一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，具体制备方法如下：
步骤一：将29重量份的形状记忆材料和50重量份的热塑性聚氨酯混合，经螺杆在温度为155℃时熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜。其中，形状记忆材料为：热敏记忆形变温度在30℃左右的以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物。
步骤二：将形状记忆薄膜贴合在原料为聚醚酯弹性纤维制备的纺织弹性面料层间，然后在90℃热压贴合，使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为12m/min。使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
步骤三：将步骤三得到复合织物在35℃保温定型20min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
对比例2
步骤一：将氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas的氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689与固含量为30%的水性聚氨酯23646、分散剂IW高速分散为整理乳液，上述原料重量份配比为：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷18份、水性聚氨酯40份、分散剂4份。然后将原料为聚醚酯弹性纤维制备的纺织弹性面料浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，在120℃焙烘、卷取，得到预处理织物。
步骤二：将热塑性聚氨酯经螺杆在温度为155℃时熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到热塑性薄膜。
步骤三：将热塑性薄膜贴合在预处理织物层间，然后在90℃热压贴合，使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为12m/min。使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物。
步骤四：将步骤三得到复合织物在35℃保温定型20min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
实验对比：
将本发明实施例1-5得到的纺织物以及对比例1纺织物裁切为200×50mm的试样，并在70℃压制定型30min，其为初始形态；然后在冷冻至4℃，模拟服装使用沿长度方向反复拉伸50次，具体拉伸倍数为1.5；再逐步将形状记忆纺织物加热至40℃，测试以上过程中面料长度方向变化 ，记录如下：
测试对象 70℃初始长度/mm 4℃、拉伸倍数1.5时测得长度/mm 逐步加热至40℃时测得长度/mm
实施例1 200 215 200
实施例2 200 218 202
实施例3 200 210 201
实施例4 200 212 200
对比例1 200 208 202
对比例2 200 216 212
测试结果表明：本发明制备的塑形专用形状记忆纺织物具备“初始形状—临时形状—初始形状”的热敏型形状记忆，具有良好的在人体温度恢复原尺寸的功能。这一功能使得用于塑型衣，通过辅助形状记忆材料，弹性织物可赋予人体良好的穿着舒适性，免受过紧的束缚压迫感。

Claims (10)

1.一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，具体制备方法如下：
（1）将氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯、分散剂高速分散为整理乳液，然后将弹性纺织物浸入整理乳液，进行织物两浸两轧，然后在110-120℃焙烘、卷取，得到预处理织物；
（2）将形状记忆材料、热塑性聚氨酯混合经螺杆熔融挤出，在T型流道成膜，双向拉伸，得到形状记忆薄膜；
（3）将形状记忆薄膜贴合在预处理织物层间，然后在80-90℃热压贴合，针刺，使形状记忆薄膜与预处理织物复合得到复合织物；
（4）将步骤（3）得到复合织物在30-40℃保温定型10-30min，得到塑形专用形状记忆纺织物。
2.根据权利要求1所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷为氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷A2689。
3.根据权利要求2所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：所述氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷的氨基值为0.6mmol/g，黏度为1400mpas。
4.根据权利要求1所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述水性聚氨酯为水性聚氨酯23646，固含量为30%。
5.根据权利要求1所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：步骤（1）中所述氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷与水性聚氨酯、分散按照重量份配制：氨乙基氨丙基聚二甲基硅氧烷15-30份、水性聚氨酯35-50份、分散剂3-4份。
6.根据权利要求1所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述形状记忆材料为：以PTMG为软嵌段，以PCL为增容嵌段的四臂聚合物。
7.根据权利要求1所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：步骤（2）中所述记忆材料、热塑性聚氨酯按照重量份配制：形状记忆材料20-35份、热塑性聚氨酯40-60份。
8.根据权利要求1所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中所述针刺为使用针刺机对织物进行针刺，针刺机的布针密度为1500枚/m2，针刺频率为600次/min，速度为8-12m/min。
9.一种塑形专用形状记忆纺织物，其特征在于：是由权利要求1-8任一项所述的一种塑形专用形状记忆纺织物的制备方法制备得到的。
10.一种塑形专用形状记忆纺织物的使用方法，其特征在于：将权利要求9所述塑形专用形状记忆纺织物量体裁衣，并在高于形状记忆材料变形温度（70℃）在人体模具定型，得到塑型衣。
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