CN111826773A - 一种吸湿排汗面料的制备工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种吸湿排汗面料的制备工艺,属于面料制备工艺的技术领域,具体包括以下工艺步骤:S1:纺纱,将纤维A纺纱成第一纱线,将纤维B纺纱成第二纱线;S2:织造,以所述步骤S1中得到的第一纱线作为内层布的原料,以所述步骤S1中得到的第二纱线作为外层布的原料,织造得到双层坯布;S3:染整,具体包括碱减量、染色、皂洗和定型,得到成品面料;其中,所述纤维A为亲水性纤维,所述纤维B为疏水性纤维。本发明具有吸湿排汗能力更强的效果。
Description
技术领域
本发明涉及面料制备工艺的技术领域,尤其是涉及一种吸湿排汗面料的制备工艺。
背景技术
吸湿排汗面料被我们常称为“吸湿快干布料”或“可呼吸面料”,其一般具有较高的比表面积,表面有众多的激孔或沟槽,其截面一般为特殊的异形状,利用毛细管效应,使纤维能迅速吸收皮肤表面湿气与汗水,通过扩散、传递到外层带发。
如申请公布号为CN110499652A的中国发明专利申请文件,其公开了一种双层结构的吸湿排汗面料的制备工艺,包括以下制备步骤:将两组经纱和两组纬纱经织机织造,形成双层坯布;将织造好的双层坯布处理后,得到预处理面料;在预处理面料的表层静电喷涂疏水涂料,高温烘干后,冷却,打卷处理后,得到吸湿排汗面料;经纱采用涤棉混纺纱或醋酸丝,并将其作为支持面用作织物内表面,纬纱采用吸湿排汗纤维,将所述纬纱作为支持面用作织物外表面。
上述中的现有技术方案存在以下缺陷:采用上述技术方案的确能够很大程度上制备得到吸湿排汗的面料,但是就实际使用而言,上述技术方案中的面料的透湿量大约为11000-12000g/m2·d,其透气率约为1300-1350mm/s,其性能仍然具有提升的空间。因此,本发明的目的就在于,提供一种具有更好的吸湿排汗能力的面料的制备工艺。
发明内容
针对现有技术存在的不足,本发明的目的是提供一种吸湿排汗面料的制备工艺,其具有吸湿排汗能力更强的效果。
本发明的上述发明目的是通过以下技术方案得以实现的:
一种吸湿排汗面料的制备工艺,具体包括以下工艺步骤:
S1:纺纱,将纤维A纺纱成第一纱线,将纤维B纺纱成第二纱线;
S2:织造,以所述步骤S1中得到的第一纱线作为内层布的原料,以所述步骤S1中得到的第二纱线作为外层布的原料,织造得到双层坯布;
S3:染整,具体包括碱减量、染色、皂洗和定型,得到成品面料;
其中,所述纤维A为亲水性纤维,所述纤维B为疏水性纤维。
通过采用上述技术方案,
首先,从吸湿排汗的原理来看,吸湿排汗往往是由润湿-吸湿-扩散-蒸发这几步组成,其中,润湿或吸湿都是指水分对纤维和织物浸润后,吸附于纤维和织物上的过程。那么,纤维的亲水性、纤维表面的粗糙化、纤维截面的异构化和细旦化等增加比表面积的措施都是有益于此过程的。
而扩散则是指织物所吸收的水分由织物的内表面向外表面扩散以及织物吸湿面积的逐渐扩大的过程,其主要依靠纤维内和纤维间的芯吸现象和毛细效应。
至于蒸发过程,则是指织物吸收的水分向外层空间蒸发从而实现织物的速干过程,此时,若构成纤维的大分子化学结构中具有过多的亲水基团的存在,则不利于快干的实现。在物理结构方面,所有能够导致增大蒸发比表面积的措施都是有利于速干的。
那么,以具有亲水性的纤维A纺纱成第一纱线,以具有疏水性的纤维B纺纱成第二纱线,并以第一纱线和第二纱线织造得到双层坯布,则双层坯布的内层具有良好的亲水性,而双层坯布的外层则具有较好的疏水性。
具有亲水性的坯布内层能够很好的吸附液态和气态的汗液,从而达到纤维润湿、吸湿的效果。随着汗液在毛细管、微孔、沟槽以及纤维间的空隙所产生的毛细效应使水分从织物内层迁移到织物外层后,蒸发到空气中。这个过程导致了水分的迁移,也就能够将人体产生的汗液输送到织物表面蒸发掉。在此过程中,坯布外层亲水基团少,对于水分的吸附力下降,则坯布上的水分更容易扩散到外层空间。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述纤维A包括以下重量百分比的组分:
芯层 65-70%;
皮层 30-35%;
所述芯层包括以下重量百分比的组分:
纤维素 25-30%;
成孔剂 15-20%;
混合溶剂 50-60%;
所述皮层包括以下重量百分比的组分
基材 70-75%;
成孔剂 15-20%;
填料 8-12%;
其中,所述成孔剂为吸附有亲水改性剂的MOF-5材料,所述混合溶剂为质量比为多聚甲醛:DMSO=(0.9-1):1的混合溶剂。
通过采用上述技术方案,在对双层坯布进行碱减量的过程中,由于纤维A的皮层添加有MOF-5材料,而MOF-5材料在水中会发生崩解,MOF-5材料崩解后的产物对苯二甲酸和锌离子均溶解于碱液中。那么,在进行碱减量的过程中,纤维A的皮层上会产生大量孔洞。则相邻的纤维A之间就能够通过这些孔洞产生更强的毛细效应,从而提高水分的扩散过程。
此外,纤维A的皮层上产生的孔洞还会使纤维A的芯层也能够与碱液充分接触,而芯层中添加有较多的MOF-5材料,则芯层中的MOF-5材料也会崩解,从而在芯层中形成相互连通的通道。芯层中的通道使纤维A具有较强的芯吸能力,而芯吸能力的增强不但可以提高纤维A吸附皮肤上液态汗液的能力,还大大提高了纤维A输送汗液的芯吸效应,相应的,面料的吸湿排汗能力也得到较大的提升。
此外,MOF-5崩解后,会释放出其中吸附的亲水改性剂,亲水改性剂能够进一步提高纤维A的亲水性,从而进一步提高纤维A的吸湿效果。
经过申请人多年的实验,成孔剂在芯层和皮层中的含量十分重要,其中,若皮层中的成孔剂含量过少,则不能形成足够多可以形成毛细孔的孔洞,且芯层不能很好的与碱液接触,芯层也同样不能形成良好的通道,纤维A的吸湿排汗能力就有所下降。若皮层中的成孔剂含量过多,则纤维A十分容易断裂,其服用性能也就下降;而若芯层中的成孔剂含量过少,则芯层中不能形成相互连通的通道,而只能形成离散分布的孔洞,其芯吸效应较差。若芯层中的成孔剂过多时,则会导致芯层成为不连续的结构,纤维A的机械性能随之下降,其服用性能也就下降。因此,需要严格控制芯层和皮层中沉孔剂的含量,在提高纤维A的亲水、排水能力的前提下,保证其机械性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述基材包括以下重量百分比的组分:
壳聚糖溶液 80-90%;
10wt%的聚乙烯醇水溶液 10-20%;
其中,壳聚糖溶液包括以下重量百分比的组分:
壳聚糖 6-8%;
90wt%的乙酸溶液 92-94%。
通过采用上述技术方案,儿童运动后皮肤表面很容易滋生细菌,而壳聚糖具有良好的广谱抑菌性,因此,将壳聚糖作为皮层的主要基材,使面料的内层具有良好的抑菌性,从而很大程度上解决儿童运动后皮肤表面细菌滋生的问题。但是纯壳聚糖的机械性能较差,若单纯将壳聚糖作为纤维A的皮层基材,容易导致面料的服用性能较差。而额外添加的聚乙烯醇能够通过与壳聚糖之间的氢键作用良好的相容,由两者组成的皮层也就往往具有两种材料功效的协同增效且使纤维A的机械性能得到改善。
且壳聚糖的吸水、保水能力较差,而聚乙烯醇具有较好的吸水、保水能力,通过在壳聚糖中添加聚乙烯醇不但可以提高皮层的机械性能,还能提高皮层的吸湿能力,从而提高纤维A的吸湿性能。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述填料包括TEGDMA、1173引发剂和相变剂并按照以下重量比组成(40-50):(1-2):(50-60)。
通过采用上述技术方案,壳聚糖和聚乙烯醇与水接触后会发生溶胀,破坏原有结构,而通过添加TEGDMA和1173引发剂,其在紫外光照条件下能够使成纤进行交联,从而减少纤维A的溶胀变形。而纤维A的溶胀变形下降意味着纤维A的皮层孔洞、芯层通道不易堵塞,从而使纤维A即使在吸收了大量汗液的情况下仍然具有良好的吸湿排汗能力。
而额外添加的相变剂则能够在儿童高强度运动时,吸收儿童产生的热量,从而降低儿童皮肤表面的温度。此外,面料的外层通过蒸发汗液带走大量的热量,从而通过汗液蒸发和相变剂协同,快速将儿童运动过程中产生的热量进行散发,从而降低儿童的出汗量。此外,由于相变剂的存在,儿童运动时,面料内层的温度将明显低于儿童皮肤表层,这一温度差大大提高了面料内层上气态汗液冷凝的速度,从而进一步加快将气态汗液液化并排出的速度。
且壳聚糖耐碱却不耐酸,容易溶解于稀酸中,而经过交联,可以得到网状结构的不溶产物,从而大大提高纤维A的韧性和稳定性,使纤维A的皮层不溶于稀酸,大大提高纤维A的化学稳定性。
此外,芯层的溶剂中,多聚甲醛容易产生甲醛,而甲醛可作为壳聚糖的交联剂,能够进一步促进壳聚糖与聚乙烯醇的交联,从而进一步提高纤维A的机械性能和化学稳定性。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述相变剂包括石蜡、乳化剂、去离子水和蒙脱土并按照以下重量份比组成(10-12):(3-5):(20-22):(2-4);
其中,所述乳化剂为Span-80和Tween-80的混合物,且两者的重量比为2:3。
通过采用上述技术方案,石蜡是低温相变材料,其熔点和分界点均较低,且其相变温度与人体的温度相近,因此,是最适合作为服用面料的相变材料之一。且本发明中的纤维A和纤维B均采用静电纺丝,因此,在纺丝过程中不易导致相变材料的高温分解。
纤维A的尺寸较小,必须将石蜡分散成粒径极小的状态,而使用乳化剂和去离子水将石蜡转化为粒径极小的乳液,则可以提高石蜡在皮层中的分散效果。且由于采用了油溶性和水溶性的乳化剂进行复配,使乳化剂中的亲水基和疏水基产生协同,使界面膜强度增加,以降低液滴的聚集,从而提高石蜡乳液的稳定性。但是乳化后的石蜡因为粒径小,还是容易发生团聚。
额外添加的蒙脱土为层状结构,且纤维A的尺寸较小,因此,在纺丝时,蒙脱土往往是轴向层叠排列,多层层叠排列的方式能够很显著增强纤维A的皮层的抗冲击和尺寸稳定性,也就是说,蒙脱土作为填料,可以提高纤维A的机械性能。此外,蒙脱土多层层叠的排列方式还能将石蜡乳液进行分隔,降低石蜡乳液团聚的可能性,以进一步提高石蜡乳液的稳定性,也能提高石蜡在纤维A中的分散效果。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述相变剂的制备工艺具体包括以下工艺步骤:
a.按照比例将石蜡和乳化剂混合搅拌并加热到75-80℃,搅拌速度为300-500rpm,待固体全部融化后得到混合液;
b.在步骤a中得到的混合液中加入5重量份去离子水,搅拌15min,得到初步混合物;
c.在步骤b中得到的初步混合物中分两次加入剩余去离子水,搅拌35-40min,搅拌速度为1000-1100rpm,得到石蜡乳化液;
d.取步骤c中的石蜡乳化液,加入蒙脱土,在400-500rpm的转速下搅拌10-15min,冷却到室温,即得相变剂。
通过采用上述技术方案,制备相变剂时,将整个过程的加热温度控制在75-80℃是由于,当温度继续升高时,水的蒸发过快,从而使乳液中的水乳比例失衡;且乳化剂分子在高温下运动过于剧烈,那么乳化剂分子在水乳界面上的定向吸附力也就下降,因此,需要严格控制相变剂制备过程中的加热温度。
而将高速剪切乳化的搅拌速度控制在1000-1100rpm则是因为,当转速过低时,乳液的粒径过大,乳化不充分也不均匀。而当转速过大时,体系搅拌过于剧烈,且石蜡乳液的粘度较大,十分容易引入气泡,从而影响最终的乳化效果,因此,需要严格控制乳化时的搅拌速度。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述成孔剂包括2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、MOF-5、丙酮并按照以下重量比组成(2-3):(5-7):(8-12)。
通过采用上述技术方案,壳聚糖上还存在氨基,而2,3-环氧丙基三甲基氯化铵中则含有季铵基和环氧基,其中的环氧基能够与含有活泼氢的化合物发生反应,且由于MOF-5崩解出的2,3-环氧丙基三烷基氯化铵在局部浓度高,部分能够与壳聚糖上氨基的活泼氢发生反应,从而将部分2,3-环氧丙基三烷基氯化铵接枝到壳聚糖上,以达到靶向接枝的目的,这样的接枝方式能够大大降低亲水改性剂的用量,以达到节约成本的目的。此外,引入的季铵阳离子基团能够在碱减量时,对氢氧根离子产生静电吸附,从而使氢氧根离子大量聚集在面料附近,从而促进面料的碱减量。而剩余未接枝成功的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵则可作为季铵盐表面活性剂,从而促进碱减量的过程。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述成孔剂的制备工艺具体包括以下工艺步骤:
步骤1,按照上述重量比,将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙酮混合,搅拌均匀形成混合液;
步骤2,取一半MOF-5,放入步骤1中得到的混合液中,超声波震荡8小时,再将余下一半MOF-5放入,再超声波震荡8小时,过滤后得到初步吸附物,超声波频率为25KHz,功率为50W;
步骤3,将初步吸附物在80℃的温度下干燥到重量不再变化,即得到成孔剂。
通过采用上述技术方案,2,3-环氧丙基三甲基氯化铵与丙酮混合形成均匀分散的悬浊液。而将MOF-5分两次加入则是因为,加入一半MOF-5并分散均匀后,MOF-5周围的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵较多,因此,MOF-5之间的竞争较小,更易于MOF-5的吸附;再加入剩余一半的MOF-5则是由于,之前加入的MOF-5吸附量达到阈值,不易继续进行吸附,而新加入的MOF-5具有较大的空腔,能够进一步对未被吸附的2,3-环氧丙基三甲基氯化铵进行吸附,从而提高对2,3-环氧丙基三甲基氯化铵的吸附效果。
在此过程中保持一定功率和频率的超声波震荡则是因为,超声波能够减少2,3-环氧丙基三甲基氯化铵之间的团聚,从而提高其分散度,有利于MOF-5的吸附。若超声波的频率、功率过低,则其分散效果较差,若其频率、功率过高,则会导致MOF-5不能很好的对2,3-环氧丙基三甲基氯化铵进行吸附,因此,超声波震荡的频率和功率都需要严格进行控制。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述纤维B包括以下重量百分比的组分:
PET 12-16%;
复配溶剂 82-86%;
致孔剂 1-4%;
所述致孔剂为吸附有硬脂胺的MOF-5材料,所述复配溶剂为质量比为三氟乙酸:二氯甲烷=1:1的混合物。
通过采用上述技术方案,在进行碱减量的过程中,涤纶纤维大分子链上的酯键水解,纤维表面出现凹坑,从而使涤纶的亲水性提高。而在碱减量过程中,不耐水的MOF-5材料崩解,从而在纤维B上形成孔洞,从而使纤维B的表面蒸发面积增加,并使相邻的纤维B之间形成更多毛细孔,从而提高纤维B上汗液的输送和蒸发速度。
且MOF-5崩解后释放出硬脂胺,而硬脂胺能够被碱减量后带有负电的涤纶纤维吸引,并吸附在纤维B的表面,随后硬脂胺与涤纶水解后产生的羧基和羟基反应,从而使硬脂胺接枝到纤维B表面。而硬脂酸含有长链烷基,则当纤维B的表面被长链烷基覆盖后,织物的表面能降低,疏水效果增强。也就是说,致孔剂崩解成孔后,释放出局部浓度较大的硬脂胺,从而对纤维B进行靶向疏水改性,从而降低碱减量后纤维B的亲水性。
剩余未参与反应的硬脂胺则作为抗静电处理剂,提高面料的抗静电能力。
本发明在一较佳示例中可以进一步配置为:所述纤维A和所述纤维B均采用静电纺丝工艺纺丝。
通过采用上述技术方案,静电纺丝是最适合纤维A和限位B的纺丝工艺。
综上所述,本发明包括以下至少一种有益技术效果:
1.通过限定纤维A为亲水性纤维,纤维B为疏水性纤维,使制造得到的双层坯布内层具有亲水性、外层具有疏水性,则根据吸湿排汗的原理来看,坯布内层具有良好的润湿、吸湿效果,坯布外层则容易使水分更容易扩散到外层空间,从而达到快速吸湿排汗的效果;
2.通过在限位A的皮层和芯层都添加成孔剂,并控制成孔剂的百分比,从而使纤维A上产生大量孔洞,以提高纤维A自身的芯吸能力和多根纤维A之间的毛细效果;
3.通过壳聚糖和乙酸配合,在保证纤维A的力学性能的前提下,提高纤维A的抗菌能力,从而降低使用者运动后皮肤表面细菌滋生的可能;
4.通过设置特定的填料配比,使纤维A能够发生交联,从而降低纤维A的溶胀变形,且纤维A的芯层的溶剂会产生甲醛,而甲醛可作为壳聚糖的交联剂,因此,填料和芯层的溶剂协同可降低纤维A的溶胀变形,从而提高出汗后坯布的吸湿排汗能力;
5.通过将亲水改性剂吸附在MOF-5材料中,从而实现亲水改性剂的靶向释放和靶向改性,从而大大降低对纤维A进行亲水改性所需的亲水改性剂,以节约生产成本;
6.通过在纤维B中添加致孔剂,不但可以增加纤维B的表面粗糙程度,致孔剂崩解后还能对纤维B进行靶向的疏水改性,从而提高纤维B蒸发汗液的能力,以进一步提高坯布的吸湿排汗能力。
具体实施方式
各实施例中所有试剂均为市售。
实施例1
本发明公开了一种吸湿排汗面料的制备工艺,包括具体包括以下工艺步骤:
S1:纺纱,使用静电纺丝的方法,将纤维A纺纱成第一纱线,将纤维B纺纱成第二纱线。
S2:织造,以步骤S1中得到的第一纱线作为内层布的经纱和纬纱,以所述步骤S1中得到的第二纱线作为外层布的经纱和纬纱,织造得到双层坯布。
S3:染整,具体包括碱减量、染色、皂洗和定型,得到成品面料。由于碱减量、染色。皂洗和定型等均为常规工艺,不赘述。
其中,纤维A为亲水性纤维,且包括以下重量百分比的组分:
芯层 70%;
皮层 30%。
芯层包括以下重量百分比的组分:
纤维素 25%;
成孔剂 20%;
混合溶剂 55%;
混合溶剂为按照重量比,多聚甲醛:DMSO=1:1的混合溶剂。
而皮层则包括以下重量百分比的组分:
基材 73%;
成孔剂 17%;
填料 10%。
其中,芯层和皮层中的成孔剂相同,且均包括2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、MOF-5和丙酮,三者的重量比为2:6:10。成孔剂的制备工艺为:
步骤1,按照重量份数比,将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙酮混合,搅拌均匀形成混合液;
步骤2,取一半MOF-5,放入步骤1中得到的混合液中,超声波震荡8小时,再将余下一半MOF-5放入,再超声波震荡8小时,过滤后得到初步吸附物,超声波频率为25KHz,功率为50W;
步骤3,将初步吸附物在80℃的温度下干燥到重量不再变化,即得到成孔剂。
而皮层中的基材则包括以下重量百分比的组分:
壳聚糖溶液 80%;
10wt%的聚乙烯醇水溶液 20%。
壳聚糖溶液则由以下重量百分比的组分组成:
壳聚糖 7%;
90wt%的乙酸溶液 93%。
皮层中的填料则包括TEGDMA、1173引发剂和相变剂,且三者的重量比为,40:1:50。
相变剂则包括石蜡、乳化剂、去离子水和蒙脱土,四者的重量比为,10:4:21:3。乳化剂则是Span-80和Tween-80的混合物,且两者的重量比为2:3。
相变剂的制备工艺则具体包括以下工艺步骤:
a.按照比例将石蜡和乳化剂混合搅拌并加热到75℃,搅拌速度为400rpm,待固体全部融化后得到混合液;
b.在步骤a中得到的混合液中加入5重量份去离子水,搅拌15min,得到初步混合物;
c.在步骤b中得到的初步混合物中分两次加入剩余去离子水,搅拌35min,搅拌速度为1000rpm,得到石蜡乳化液;
d.取步骤c中的石蜡乳化液,加入蒙脱土,在450rpm的转速下搅拌13min,冷却到室温,即得相变剂。
纤维B则是疏水纤维,且纤维B包括以下重量百分比的组分:
PET 14%;
复配溶剂 84%;
致孔剂 2%。
其中,复配溶剂为质量比为三氟乙酸:二氯甲烷=1:1的混合物。而致孔剂则是吸附有硬脂胺的MOF-5材料,致孔剂包括硬脂胺、MOF-5和丙酮,且三者的重量比为1.5:6:10。而致孔剂的制备工艺则与成孔剂的制备工艺相同,在此不赘述。
实施例2-6与实施例1的差别在于,纤维A中各组分的重量百分比计为下表:
实施例7-10与实施例1的差别在于,芯层中各组分的重量百分比计为下表:
实施例11与实施例1的差别在于,混合溶剂为质量比为多聚甲醛:DMSO=0.9:1的混合溶剂。
实施例12-15与实施例1的差别在于,皮层中各组分的重量百分比计为下表:
实施例16-19与实施例1的差别在于,成孔剂中各组分的重量比计为下表:
实施例20-24与实施例1的差别在于,皮层的基材中各组分的重量百分比计为下表:
实施例25-26与实施例1的差别在于,壳聚糖溶液中各组分的重量百分比计为下表:
实施例27-31与实施例1的差别在于,皮层的填料中各组分的重量比计为下表:
实施例32-34与实施例1的差别在于,相变剂中各组分的重量比计为下表:
实施例35-39与实施例1的差别在于,相变剂的制备工艺中,各工艺参数计为下表:
实施例40-43与实施例1的差别在于,纤维B中各组分的重量百分比计为下表:
对比例
对比例1与实施例1的区别在于,芯层中各组分的质量百分比为,纤维素45%,成孔剂5%,混合溶剂50%。
对比例2与实施例1的区别在于,芯层中各组分的质量百分比为,纤维素20%,成孔剂30%,混合溶剂50%。
对比例3与实施例1的区别在于,皮层中各组分的质量百分比为,基材85%;成孔剂5%,填料10%。
对比例4与实施例1的区别在于,皮层中各组分的质量百分比为,基材60%;成孔剂30%,填料10%。
对比例5与实施例1的区别在于,纤维B中各组分的质量百分比为,PET10%;复配溶剂80%;致孔剂10%。
对比例6与实施例1的区别在于,纤维B中各组分的质量百分比为,PET20%;复配溶剂80%;致孔剂0%。
对比例7与实施例1的区别在于,成孔剂为单纯的MOF-5,而未吸附亲水改性剂。
对比例8与实施例1的区别在于,致孔剂为单纯的MOF-5,而未吸附硬脂胺。
检测方法
以下所有测试方法的原料均是经过染整后的成品面料。
吸湿性和透气性
吸湿性按照GB/T 12704.1—2009《纺织品织物透湿性试验方法第1部分:吸湿法》中的规定进行。
透气性按照GB/T5453—1997《纺织品织物透气性的测定》中的规定进行。
面料的断裂强度和断裂伸长率
面料的断裂强度和断裂伸长率均按照GBT 3923.1-2013中的规定进行,并采用拆纱条样的方式获得样品。
各测试结果计为下表:
结论
通过对比实施例1和对比例1中的数据,可以看出,芯层中成孔剂含量过少会导致面料的吸湿排气性能下降,这是由于,芯层无法形成有效的孔洞以形成芯吸效应,只能通过纤维A之间的毛细现象进行吸湿排汗。且芯层成孔剂含量少还会导致对纤维A亲水改性的效果减弱,因此相较于实施例1,对比例1的吸湿排气能力下降较大。而纤维A孔洞的减少也就相应的提高了其机械性能。
通过对比实施例1和对比例2中的数据,可以看出,芯层中成孔剂含量过多,将导致纤维A的芯吸效果、毛细现象和亲水性都有提高,则面料的吸湿排气性能得到较大提高,但是其机械性能有较大下降。
通过对比实施例1和对比例1、对比例3中的数据,可以看出,皮层中成孔剂含量过少会导致皮层无法形成足够的孔洞,而皮层上孔洞较少还会导致芯层中成孔剂无法很好的与水接触,那么,即使芯层中成孔剂含量正常,芯层也无法产生足够的孔洞和亲水性,即皮层对芯层形成了保护。最终结果就是,相较于实施例1和对比例1,对比例3中面料的吸湿排汗性能下降较多,而机械性能则有较大提高。
通过对比实施例1和对比例2、对比例4中的数据,可以看出,由于皮层中成孔剂含量过高,导致皮层形成大量孔洞并得到较充分的亲水改性,而皮层上的大量孔洞还会使芯层中成孔剂能够充分与水接触,从而在芯层中成孔剂含量一定的情况下,提高芯层中的孔洞数量和亲水改性率。最终结果就是,相较于实施例1和对比例2,对比例4中面料的吸湿排汗性能得到较大的提高,而其机械性能则有较大的下降。
通过对比实施例1和对比例5中的数据,可以看出,致孔剂的含量过高,将使纤维B上孔洞增多,疏水改性率也提高,则其吸湿排汗能力有所提高,但是其机械性能则有所下降。
通过对比实施例1和对比例6中的数据,可以看出,由于未添加致孔剂,使纤维B上不会产生孔洞,也不会受到疏水改性,则其吸湿排汗能力有所下降,而机械性能则有所提高。
通过对比实施例1和对比例7中的数据,可以看出,虽然纤维A的芯层和皮层均产生了与实施例1相同的孔洞,但是纤维A未经过亲水改性,则其亲水性较差,最终导致对比例7中面料的吸湿排汗能力有所下降。
通过对比实施例1和对比例8中的数据,可以看出,虽然纤维B上产生了与实施例1相同的孔洞,但是纤维B未经过疏水改性,则其疏水性较差,最终导致对比例8中面料的吸湿排汗能力有所下降。
本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例,并非依此限制本发明的保护范围,故:凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化,均应涵盖于本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:具体包括以下工艺步骤:
S1:纺纱,将纤维A纺纱成第一纱线,将纤维B纺纱成第二纱线;
S2:织造,以所述步骤S1中得到的第一纱线作为内层布的原料,以所述步骤S1中得到的第二纱线作为外层布的原料,织造得到双层坯布;
S3:染整,具体包括碱减量、染色、皂洗和定型,得到成品面料;
其中,所述纤维A为亲水性纤维,所述纤维B为疏水性纤维。
2.根据权利要求1所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述纤维A包括以下重量百分比的组分:
芯层 65-70%;
皮层 30-35%;
所述芯层包括以下重量百分比的组分:
纤维素 25-30%;
成孔剂 15-20%;
混合溶剂 50-60%;
所述皮层包括以下重量百分比的组分
基材 70-75%;
成孔剂 15-20%;
填料 8-12%;
其中,所述成孔剂为吸附有亲水改性剂的MOF-5材料,所述混合溶剂为质量比为多聚甲醛:DMSO=(0.9-1):1的混合溶剂。
3.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述基材包括以下重量百分比的组分:
壳聚糖溶液 80-90%;
10wt%的聚乙烯醇水溶液 10-20%;
其中,壳聚糖溶液包括以下重量百分比的组分:
壳聚糖 6-8%;
90wt%的乙酸溶液 92-94%。
4.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述填料包括TEGDMA、1173引发剂和相变剂并按照以下重量比组成(40-50):(1-2):(50-60)。
5.根据权利要求4所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述相变剂包括石蜡、乳化剂、去离子水和蒙脱土并按照以下重量份比组成(10-12):(3-5):(20-22):(2-4);
其中,所述乳化剂为Span-80和Tween-80的混合物,且两者的重量比为2:3。
6.根据权利要求5所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述相变剂的制备工艺具体包括以下工艺步骤:
a.按照比例将石蜡和乳化剂混合搅拌并加热到75-80℃,搅拌速度为300-500rpm,待固体全部融化后得到混合液;
b.在步骤a中得到的混合液中加入5重量份去离子水,搅拌15min,得到初步混合物;
c.在步骤b中得到的初步混合物中分两次加入剩余去离子水,搅拌35-40min,搅拌速度为1000-1100rpm,得到石蜡乳化液;
d.取步骤c中的石蜡乳化液,加入蒙脱土,在400-500rpm的转速下搅拌10-15min,冷却到室温,即得相变剂。
7.根据权利要求2所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述成孔剂包括2,3-环氧丙基三甲基氯化铵、MOF-5、丙酮并按照以下重量比组成(2-3):(5-7):(8-12)。
8.根据权利要求7所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述成孔剂的制备工艺具体包括以下工艺步骤:
步骤1,按照上述重量比,将2,3-环氧丙基三甲基氯化铵和丙酮混合,搅拌均匀形成混合液;
步骤2,取一半MOF-5,放入步骤1中得到的混合液中,超声波震荡8小时,再将余下一半MOF-5放入,再超声波震荡8小时,过滤后得到初步吸附物,超声波频率为25KHz,功率为50W;
步骤3,将初步吸附物在80℃的温度下干燥到重量不再变化,即得到成孔剂。
9.根据权利要求1-8任一所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述纤维B包括以下重量百分比的组分:
PET 12-16%;
复配溶剂 82-86%;
致孔剂 1-4%;
所述致孔剂为吸附有硬脂胺的MOF-5材料,所述复配溶剂为质量比为三氟乙酸:二氯甲烷=1:1的混合物。
10.根据权利要求9所述的一种吸湿排汗面料的制备工艺,其特征在于:所述纤维A和所述纤维B均采用静电纺丝工艺纺丝。
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