CN112111886A - 仿生功能棉针织面料的加工方法及其加工用后整装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了仿生功能棉针织面料的加工方法，包括下列步骤：1)煮漂：将棉纱织物面料在气流染色设备内煮漂；2)染色；3)丝光、水洗、烘干；4)配置整理液，整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合，获得仿生功能棉针织面料半成品；所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合包括整理液通过浸轧整理液及堆置过程中实现溶液与棉纱织物面料均匀渗透，再通过在轧光过程中实现温控助剂Adaptive AC‑06与棉纱织物面料的初步交联，再通过定型过程中实现与棉纱织物面料的交联；5)预缩。本发明还公开了加工用的后整装置。本发明使面料具有动态智能温控效果，而且面料冷堆前处理过程中能均匀浸轧整理液，在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致。

Description

仿生功能棉针织面料的加工方法及其加工用后整装置

技术领域

本发明涉及面料后期加工的技术领域，具体涉及一种仿生功能棉针织面料的加工方法及其加工用后整装置的技术。

背景技术

面料可被称为人体“第二层”皮肤。目前，有关运动过程降温或使人舒适的方法有以下几种：吸湿排汗、吸湿速干，主要原理是通过物理原理汗液的快速蒸发带走热量，使人体降温及体表干爽；接触凉感、空调纤维，主要原理通过接触瞬间吸收人体表皮热量或通过可逆相变(固液转换，吸热放热)原理使体感凉爽。上述方法虽对体温变化有一定作用，但都非动态智能温控，即面料获得能够随着人体温度与湿度变化功能，如皮肤一样，通过调解体表湿度及汗水蒸发，动态控制体表温度，使体表维持在一个相对恒定的温度范围，人体舒适及体感凉爽。

另外，纯棉针织面料自带弹性，穿着舒适、透气、天然环保的特点，一直以来都受到消费者的喜爱，成为市场上最为流行、最为大众化的服装面料之一，几乎涵盖了所有的服装品类。国内外厂家针对纯棉针织面料的高档化加工进行了大量的研究，从织物的手感、光泽、稳定性、功能性等多方面提高面料档次。针对棉针织物手感和功能的改进方法，主要可归结为以下几种：采用低捻度的棉纱、机械整理、化学处理的方式获得特殊的手感；通过印花或助剂整理使面料获得：吸湿排汗(单向导湿)、吸湿速干、防水、单面防水、抗菌等功能。

现有技术中的棉针织物在后整理助剂添加有以下方法：采取溢流缸浸泡，因染缸结构，时间过长会影响布面光洁，如起毛球；定型前，浸液轧液操作，基于现有设备设计的局限性，以及操作的缺陷，棉针织物在后整理效果不一致，织物的尺寸稳定性和回复性难以得到的改善，使棉针织面料的光洁、缩水、布面平整性、耐洗且持久不变形的效果均不佳。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种仿生功能棉针织面料的加工方法及其加工用后整装置，使面料具有动态智能温控效果，而且面料冷堆前处理过程中布面不起皱，不卷边，能均匀浸轧整理液，在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致。

本发明通过以下技术方案实现：

一种仿生功能棉针织面料的加工方法，其特征在于所述仿生功能棉针织面料的加工方法包括下列步骤：

1)煮漂：将棉纱织物面料在气流染色设备内煮漂，煮漂温度为95～100℃，保温时间60～90min，60～80℃的热水洗，然后冷水洗；

2)染色：在气流染色设备中，带引布匹转动及堆置；

3)丝光、水洗、烘干；

4)配置整理液，所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合，获得能够随着人体温度与湿度变化功能的仿生功能棉针织面料半成品，所述整理液由以下组分依次溶于水配制而成：温控助剂Adaptive AC-06、渗透剂、消泡剂，所述温控助剂Adaptive AC-06为高分子酯类聚合物；

所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合包括整理液通过浸轧整理液及堆置过程中实现溶液与棉纱织物面料均匀渗透，再通过在轧光过程中实现温控助剂Adaptive AC-06与棉纱织物面料的初步交联，再通过定型过程中实现温控助剂AdaptiveAC-06与棉纱织物面料的进一步交联；

所述浸轧整理液及堆置是指采用后整装置进行处理，后整装置包括机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路，所述进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊，开幅平幅针织物在进入上述各单元时进行开幅使布面平整；所述浸液轧液装置中还设有料槽、浸轧导辊与轧液辊，浸液轧液装置和导布装置是在使用中对湿态织物形成有依托导送的装置，开幅平幅针织物是指经步骤3)处理后的棉纱织物面料；使用时所述控制电路主动控制各电机转速，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置以同步运行的方式实现对开幅平幅针织物在可承受的张力下的导送，在整个处理过程中布面不起皱，不卷边，均匀地浸轧整理液，卷布装置平整的卷到卷布辊上，卷成大卷装形式，大卷装转动，使浸轧整理液的织物能够在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致；所述整理液引入料槽中，而且使棉纱织物面料以15～20m/min的速度通过进布装置进入浸轧导辊，浸泡整理液后，经所述扩幅辊后平整进入轧液辊，轧辊压力为3～6N/cm2，经轧挤压后布面的带液率为60％～80％之间；在导布装置牵引下，进入卷布装置，卷布辊顺时针转动，将面料整齐打卷；

所述轧光是指轧光处理，温度为80～100℃，压力为150～180N，进布张力为20～60N，车速30m/min；

所述定型是指在定型机上进行定型加工；

5)预缩：对仿生功能棉针织面料半成品进行预缩加工，最后得到仿生功能棉针织面料成品。

所述步骤2)中，在室温下，将染料溶液在45分中内匀速加入设备中运行30min；然后每隔15min加一次盐，分三次加完，每次分别加总量1/10，3/10，6/10，其间各运行20min；升温按1.5度/min，升至50度；温度50度保温时间：60-90min；放染色水，洗水一次，酸碱中和水洗，85度热水洗一次，冷水洗一次，浴比均按1：8；出缸，脱水，开幅。

所述步骤3)中，采用直辊式丝光、水洗、烘干一体装置，丝光装置：浸轧30-40g/升的NaOH溶液，在扩幅辊及牵引弯辊作用下，使面料保持张力，持续运行15分钟；水洗装置，四个水洗箱，依次为冷水洗、温度75-86度的热水洗、温度45-55度的热水洗、冷水洗；干布装置，采取松式震波设备，机速20-40m/min，干布时间15-30min，尾端落布架配卷布装置。

所述整理液的配比如下：Adaptive AC-06 3.5-4.5％O.W.F；渗透剂DEC 1.5-2.5％O.W.F；消泡剂NOF 2.5-3.5％O.W.F；最佳值Adaptive AC-06 4％O.W.F；渗透剂DEC2％O.W.F；消泡剂NOF 3％O.W.F；所述O.W.F是指On Weight of Fabric，即步骤3)处理后的棉纱织物面料的重量，所述Adaptive AC-06由长链醇与长链羧酸发生酯化反应聚合而成。

一种专用于仿生功能棉针织面料的加工方法中的加工用后整装置，其特征在于：所述加工用后整装置包括机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路；所述进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊；所述进布装置，包括安装在机架上的第一进布导辊、第二进布导辊、第三进布导辊、第四进布导辊、整纬装置、进布扩幅辊，第一进布导辊与第二进布导辊间隔设置，且在同一水平面上，所述第三进布导辊与进布扩幅辊间隔设置，且在同一竖直平面上，所述整纬装置设置在第三进布导辊与进布扩幅辊之间，所述第四进布导辊设在第一进布导辊与第二进布导辊所在的水平面上，棉针织面料依次经过第一进布导辊、第二进布导辊、第三进布导辊、整纬装置、进布扩幅辊、第四进布导辊，所述整纬装置包括固定座、橡胶辊、基板，橡胶辊与基板均安装在固定座上，橡胶辊与基板之间设有面料经过的缝隙，在橡胶辊的两侧且于基板上设有光电感应孔，在基板内安装有用于感应面料边的光电感应器，固定座上设有使橡胶辊下夹面料并摆动的电动驱动机构；

所述浸液轧液装置包括安装在机架上的轧液槽、双轧辊及其加压结构，所述轧液槽内安装有第一导布辊与第二导布辊，第一导布辊位于轧液槽内的上部，第二导布辊位于轧液槽内的下部，第一导布辊与第二导布辊投影在同一投影水平上时，第一导布辊的投影与第二导布辊的投影之间存在间隔距离，第一扩幅辊安装在轧液槽的一侧的侧旁的上方，第二扩幅辊安装在轧液槽的上方，所述双轧辊安装在轧液槽的另一侧的侧旁的上方，所述双轧辊由第一轧辊与第二轧辊构成，第一轧辊在第二轧辊的上方且第一轧辊与第二轧辊之间设有织物通过的间隙，所述间隙的大小由加压结构进行调整，其中第一轧辊为从动轧辊，第二轧辊为主动轧辊；所述轧液槽即为前述料槽，所述第一导布辊与第二导布辊构成前述浸轧导辊，所述双轧辊即为前述轧液辊；棉针织面料依次经过第一扩幅辊、第一导布辊、第二导布辊、第二扩幅辊、双轧辊；

所述导布装置包括安装在机架上的第三扩幅辊与第四扩幅辊以及第三导布辊；

所述卷布装置包括支架，以及安装在支架上的卷布辊与运转电机；

所述第二扩幅辊位于双轧辊的棉针织面料进入侧的侧旁，第三扩幅辊位于双轧辊的棉针织面料出去侧的侧旁，第三扩幅辊的高度位置低于所述间隙所在的高度位置，第三导布辊所在的高度位置高于第三扩幅辊的高度位置，第四扩幅辊位于第三导布辊的下方，且第四扩幅辊的高度位置与后续的卷布装置中的卷布辊的高度位置平齐；棉针织面料依次经过第三扩幅辊、第三导布辊、第四扩幅辊，最后到达卷布辊；所述控制电路采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置同步运行。

所述轧液槽顶部开口宽度大于底部的宽度，为V型槽；所述加压结构包括上加压板、下加压板，上加压板、下加压板的中部均设有圆弧凹槽，上加压板与下加压板的相同的一端固定连接，相同的另一端设有固定连接结构以及手动转阀气缸组件，第一轧辊的两端均安装有所述加压结构，第二轧辊的一端安装有齿轮传动组件，手动转阀气缸组件通过控制阀门气压控置第一轧辊的加压及卸压。

本发明具有以下有益效果：

本发明是针对于面料的后期处理技术，其加工方法中包括有煮漂、染色、脱水、开幅、丝光、烘干、浸轧整理液处理、堆置、轧光、定型和预缩，面料加工步骤简单，实用性强，不但对织物的尺寸稳定性和回复性有很大的改善，使棉针织面料具有光洁、缩水小、布面平整、耐洗且持久不变形；而且通过特别的后整装置及整理液处理，使面料有仿人体皮肤功能，动态智能温控，穿着更舒适。

本发明由于设置有后整装置，后整装置由机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路构成，进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊，开幅平幅针织物在进入上述各单元时进行开幅使布面平整；浸液轧液装置和导布装置是在使用中能对湿态织物形成有依托导送的装置；使用时控制电路采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置以同步运行的方式来实现对开幅平幅针织物在可承受的张力下的导送，在整个处理过程中布面不起皱，不卷边，不仅能均匀的浸轧功能助剂液，而且还能通过卷布装置平整的卷到卷布辊上，卷成大卷装形式，大卷装可以转动，因而浸轧整理液的织物能够在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明动态智能温控原理图(一)；

图2是本发明低温触发时的纤维表面水分扩散模型；

图3是本发明动态智能温控原理图(二)；

图4是本发明高温触发时的纤维表面水分扩散模型；

图5是本发明后整装置的示意图；

图6是本发明浸液轧液装置的示意图；

图7是本发明整纬装置的示意图；

图8是本发明整纬装置使用时的示意图；

图9是本发明双轧辊使用时的示意图；

图10是本发明加压结构的示意图。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本专利的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若出现术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。

本发明是针对于棉针织面料的后期处理的工艺。

本发明仿生功能棉针织面料的加工方法，包括下列步骤：

1)煮漂：将棉纱织物面料在气流染色设备内煮漂，气流染色设备内加入有煮漂复合助剂，煮漂温度为95～100℃，保温时间60～90min，60～80℃的热水洗，然后冷水洗，所述棉纱织物面料为针织双面布、单面布、珠地布或提花组织；

2)染色：在气流染色设备中，带动牵引布匹转动及堆置；

3)丝光、水洗、烘干；

4)配置整理液，所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合，获得能够随着人体温度与湿度变化功能的仿生功能棉针织面料半成品，所述整理液由以下组分依次溶于水配制而成：温控助剂Adaptive AC-06、渗透剂、消泡剂，所述温控助剂Adaptive AC-06为高分子酯类聚合物；

所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合包括整理液通过浸轧整理液及堆置过程中实现溶液与棉纱织物面料均匀渗透，再通过在轧光过程中实现温控助剂Adaptive AC-06与棉纱织物面料的初步交联，再通过定型过程中实现温控助剂AdaptiveAC-06与棉纱织物面料的交联；

所述浸轧整理液及堆置是指采用后整装置进行处理，后整装置包括机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路，所述进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊，开幅平幅针织物在进入上述各单元时先进行开幅使布面平整；所述浸液轧液装置中还设有料槽、浸轧导辊与轧液辊，浸液轧液装置和导布装置是在使用中对湿态织物形成有依托导送的装置；使用时所述控制电路采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置以同步运行的方式来实现对开幅平幅针织物在可承受的张力下的导送，在整个处理过程中布面不起皱，不卷边，均匀地浸轧功能助剂液，卷布装置平整的卷到卷布辊上，卷成大卷装形式，大卷装转动，因而浸轧整理液的织物能够在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致；所述整理液引入料槽中，使步骤3)处理后的棉纱织物面料以15～20m/min的速度经进布装置，进入浸轧导辊，浸泡整理液后，扩幅辊后平整进入轧液辊，轧辊压力为3～6N/cm2，经轧挤压后布面的带液率为60％～80％之间；在导布装置牵引下，进入卷布装置，卷布辊顺时针转动，将面料整齐打卷；所述轧光是指轧光处理，温度为80～100℃，压力为150～180N，进布张力为20～60N，车速30m/min；所述定型是指在定型机上进行定型加工；

5)预缩：对仿生功能棉针织面料半成品进行预缩加工，最后得到仿生功能棉针织面料成品。

所述步骤2)中，在室温下，将染料溶液在45分中内匀速加入设备中运行30min；然后每隔15min加一次盐，分三次加完，每次分别加总量1/10，3/10，6/10，其间各运行20min；升温按1.5度/min，升至50度；温度50度保温时间：60-90min；放染色水，洗水一次，酸碱中和水洗，85度热水洗一次，冷水洗一次，浴比均按1：8；出缸，脱水，开幅。

所述步骤3)中，采用直辊式丝光、水洗、烘干一体装置，丝光装置：浸轧30-40g/升的NaOH溶液，在扩幅辊及牵引弯辊作用下，使面料保持张力，持续运行15分钟；水洗装置，四个水洗箱，依次为冷水洗、温度75-86度的热水洗、温度45-55度的热水洗、冷水洗；干布装置，采取松式震波设备，机速20-40m/min，干布时间15-30min，尾端落布架配卷布装置。

所述整理液的配比如下：Adaptive AC-06 4％O.W.F；渗透剂DEC 2％O.W.F；消泡剂NOF3％O.W.F；所述O.W.F是指On Weight of Fabric，即步骤3)处理后的棉纱织物面料的重量，所述Adaptive AC-06由长链醇与长链羧酸发生酯化反应聚合而成。

如图4，本发明专用于仿生功能棉针织面料的加工方法中的加工用后整装置，包括机架10、进布装置4和浸液轧液装置5、导布装置6、卷布装置7和控制电路8；所述进布装置4，包括安装在机架10上的第一进布导辊41、第二进布导辊42、第三进布导辊43、第四进布导辊44、整纬装置45、进布扩幅辊46，第一进布导辊41与第二进布导辊42间隔设置且在同一水平面上，所述第三进布导辊43与进布扩幅辊46间隔设置且在同一竖直平面上，所述整纬装置45设置在第三进布导辊43与进布扩幅辊46之间，所述第四进布导辊44设在第一进布导辊41与第二进布导辊42所在的水平面上。第四进布导辊44位于第二进布导辊42的侧旁。

如图7、图8，整纬装置45包括固定座451、橡胶辊452、基板453，橡胶辊452与基板453均安装在固定座451上，橡胶辊与基板之间设有面料经过的缝隙，在橡胶辊的两侧且于基板上设有光电感应孔，在基板内安装有用于感应面料边的光电感应器454，固定座上设有使橡胶辊下夹面料并摆动的电动驱动机构。

如图6，浸液轧液装置5包括安装在机架上的轧液槽53、双轧辊及其加压结构54，所述轧液槽内安装有第一导布辊51与第二导布辊52，第一导布辊位于轧液槽内的上部，第二导布辊位于轧液槽内的下部，第一导布辊与第二导布辊投影在同一投影水平上时，第一导布辊的投影与第二导布辊的投影之间存在间隔距离，第一扩幅辊55安装在轧液槽的一侧的侧旁的上方，第二扩幅辊56安装在轧液槽53的上方，所述双轧辊安装在轧液槽的另一侧的侧旁的上方。如图9，双轧辊由第一轧辊57与第二轧辊58构成，第一轧辊57在第二轧辊58的上方且第一轧辊与第二轧辊之间设有织物通过的间隙，所述间隙的大小由加压结构进行调整，其中第一轧辊57为从动轧辊，第二轧辊58为主动轧辊，由齿轮59驱动。

导布装置6包括安装在机架上的第三扩幅辊61与第四扩幅辊62以及第三导布辊63；所述卷布装置7包括支架71，以及安装在支架上的卷布辊72与运转电机73。

第二扩幅辊56位于双轧辊的织物即棉针织面料进入侧的侧旁，第三扩幅辊61位于双轧辊的织物即棉针织面料出去侧的侧旁，第三扩幅辊61的高度位置低于所述间隙所在的高度位置，第三导布辊63所在的高度位置高于第三扩幅辊61的高度位置，第四扩幅辊62位于第三导布辊63的下方，且第四扩幅辊62的高度位置与后续的卷布装置中的卷布辊72的高度位置平齐；控制电路8采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置4、浸液轧液装置5、导布装置6和卷布装置7同步运行；轧液槽即为前述料槽，所述第一导布辊与第二导布辊构成前述浸轧导辊，所述双轧辊即为前述轧液辊。

轧液槽53顶部开口宽度大于底部的宽度，为V型槽；如图10，加压结构54包括上加压板541、下加压板542，上加压板、下加压板的中部均设有圆弧凹槽，上加压板与下加压板的相同的一端固定连接，相同的另一端设有固定连接结构543以及手动转阀气缸组件544，第一轧辊的两端均安装有所述加压结构，第二轧辊的一端安装有齿轮传动组件，手动转阀气缸组件通过控制阀门气压控置第一轧辊的加压及卸压。

本发明设置的后整装置，棉针织面料9：依次经过第一进布导辊、第二进布导辊、第三进布导辊、整纬装置、进布扩幅辊、第四进布导辊，再依次经过第一扩幅辊、第一导布辊、第二导布辊、第二扩幅辊、双轧辊；再依次经过第三扩幅辊、第三导布辊、第四扩幅辊，最后到达卷布辊。

由上述可知，本发明设置有后整装置，后整装置由机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路构成。进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊，开幅平幅针织物在进入上述各单元时先进行开幅使布面平整；浸液轧液装置和导布装置是在使用中能对湿态织物形成有依托导送的装置；使用时控制电路采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置以同步运行的方式来实现对开幅平幅针织物在可承受的张力下的导送，在整个处理过程中布面不起皱，不卷边，不仅能均匀的浸轧功能助剂液，而且还能通过卷布装置平整的卷到卷布辊上，卷成大卷装形式，大卷装可以转动，因而浸轧整理液的织物能够在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致。其加工方法包括：织造、煮漂、染色、脱水、开幅、丝光、烘干、浸轧整理液处理、堆置、轧光、定型和预缩。本发明的面料加工步骤简单，实用性强，不但对织物的尺寸稳定性和回复性有很大的改善，使棉针织面料具有光洁、缩水小、布面平整、耐洗且持久不变形；而且通过特别的后整装置及助剂处理，使面料有仿人体皮肤功能，动态智能温控，穿着更舒适。图5中示意出有经步骤3)处理后的棉纱织物面料9，即所述开幅平幅针织物；棉针织面料、面料均为同一物即开幅平幅针织物。

本发明所述技术方案，具有提高织物表面光洁度，同时满足动态智能温控技术对助剂浸泡与反应时间要求，获得一种仿皮肤功能动态智能温控棉针织面料的优点。

本发明的核心是使用了后整装置，从而获得了仿生功能针织面料加工面料的方法。下面是更加具体的描述：

1)织造：用针织机将棉纱织成针织双面布、单面布、珠地布或提花组织；

2)煮漂：将织物在气流染色设备内：浴比：1：8；加入煮漂复合助剂(NaOH,H2O2等)；温度为95～100℃；保温时间60～90min，60～80℃的热水洗3次，然后冷水洗，

3)染色：浴比：1：6；在气流染色设备中，气体及导布装置带引布匹在设备内转动及堆置；

在室温下，将染料溶液在45分中内匀速加入设备中运行30min；然后每隔15min加一次盐，分三次加完，每次分别加总量1/10，3/10，6/10，其间各运行20min；升温按1.5度/min，升至50度；温度50度保温时间：60-90min；放染色水，洗水一次，酸碱中和水洗，85度热水洗一次，冷水洗一次，浴比均按1：8；出缸，脱水，开幅；

4)丝光、水洗、烘干：采用直辊式丝光、水洗、烘干一体装置，丝光装置：浸轧30-40g/l NaOH溶液，在扩幅辊及牵引弯辊作用下，使面料保持一定张力，持续运行15分钟；水洗装置，四个水洗箱，依次为冷水洗，热水洗(85度)，热水洗(50度)，冷水洗；干布装置，采取松式震波设备，机速30m/min，干布时间20min，尾端落布架配卷布装置。

5)浸轧整理液及堆置：采用仿生功能棉针织面料加工用后整装置，后整装置由机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路构成。将整理助剂按步骤配置好，由料储存缸管道引入料槽中，使面料以15～20m/min的速度经进布装置，进入浸轧导辊，浸泡整理液后，扩幅辊后平整进入轧液辊，轧辊压力为3～6N/cm2，经轧挤压后布面的带液率为60％～80％之间；在导布装置牵引下，进入卷布装置，在电机作用下，卷布辊顺时针转动，将面料整齐打卷。这样面料运行过程：面料经进布装置、浸轧装置、导布装置、卷布装置，最终成卷，最后用塑料布包裹严实，在转动装置作用下，运行2个小时。

6)轧光：将浸轧整理液处理后的带液布料进行轧光处理，温度为80～100℃，压力为150～180N，进布张力为20～60N，车速30m/min；

7)定型；在定型机上对半成品布进行定型加工；

8)预缩：用常规技术半成品布进行预缩加工，最后得到仿生功能棉针织面料成品。

步骤5)中的浸轧整理液由以下组分依次溶于水配制而成：温控助剂Adaptive AC-06、渗透剂DEC、消泡剂NOF。

本发明具有以下有益效果：

染色采取溢流染色，使颜色均匀，色牢度高；

丝光整理，布面光洁，富有弹性；

整理及堆置工艺，减少了因水冲刷或者面料与缸体摩擦导致布面起毛问题，堆置过程中有利于助剂与纤维结合，又避免采取常规定型时加入，浓度高导置手感变化大及对纤维的潜在损伤。此浸轧及堆置装置：由机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路构成。进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊，开幅平幅针织物在进入上述各单元时先进行开幅使布面平整；浸液轧液装置和导布装置是在使用中能对湿态织物形成有依托导送的装置；使用时控制电路采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置以同步运行的方式来实现对开幅平幅针织物在可承受的张力下的导送，在整个处理过程中布面不起皱，不卷边，能均匀的浸轧功能助剂液，卷布装置平整的卷到卷布辊上，卷成大卷装形式，大卷装可以转动，因而浸轧整理液的织物能够在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致。

面料功能达到动态智能控温的目的，可称为“第二层”皮肤，具体如下，目前有关运动过程降温或使人舒适的方法有一下几种，吸湿排汗、吸湿速干，主要原理通过物理原理汗液的快速蒸发带走热量，使人体降温及体表干爽；接触凉感、空调纤维，主要原理通过接触瞬间吸收人体表皮热量或通过可逆相变(固液转换，吸热放热)原理使体感凉爽。虽对体温变化有一定作用，但都非动态智能温控。本专利通过后整装置使用，更有利控温聚合体与面料组织结合，面料获得能够随着人体温度与湿度变化功能，如皮肤一样，通过调解体表湿度及汗水蒸发，动态控制体表温度，使体表维持在一个相对恒定的温度范围，人体舒适及体感凉爽。

仿生功能工作原理：当人体运动时，体表温度升高，衣服温度也随之升温，触发面料智能管理水分，伴随着人体皮肤自身通过出汗调温，面料如第二层皮肤，迅速扩散水分，蒸发面积扩大带来蒸发速率提升，蒸发带走热量，体表温度下降，人体凉爽舒适；当温度降低到恒定温度范围以下，触发面料智能管理水分，面料纤维表面聚合体将迅速捕捉水分，减缓水分扩散，降低了水分蒸发量及蒸发速率，减少热量损耗，人体皮肤自身调节排汗减少，温度趋于恒定；随着运动，人体温度又会上升，又触发面料智能管理水分，面料纤维表面聚合体释放水分，加速水分扩散及蒸发，就这样以温度为触发点，智能管理水分，动态工作，保持运动始末人体一个相对恒定舒适的温度环境。如图1、图2、图3、图4，为仿生功能棉针织面料动态智能温控原理示意图，图中示有纤维表面聚合体1、纤维表面11、纤维2、水分3。图1中，低温触发聚合体，智能管理水分，捕捉水分，减缓水分扩散与蒸发，热量损耗降低，温度趋于恒定；图2中，高温触发聚合体，智能管理水分，捕捉水分，水分快速扩散与蒸发，带走热量，温度降低，趋于恒定。

对于此类整理助剂的添加，现有技术通常方法：溢流浸染法，由于喷嘴位狭小，面料会起毛及产生死痕；堆置位，面料吸收整理液，增重很多，多层面料叠在一起，产生大量折痕或鸡爪痕。本发明改进了面料冷堆前处理设备原理，根据针织棉料弹性大及易卷边的特点，增加了进布主动装置及扩幅辊。

在本发明中，面料纤维表面聚合物：高分子酯类聚合物，由长链醇(-OH)与长链羧酸(-COOH)发生酯化反应聚合而成，碳碳双键，碳碳三键，成碳碳单键。酯类聚合物表面有较多的羟基(-OH)、羧基(-COOH)及氨基(-NH2)等亲水基团和疏水基团，通常疏水基团在表面，水快速扩散而不被吸收，极速蒸发；在温度变化时，高分子聚合物结构变化，使得亲水基团外露扑捉水分，水分不易被蒸发。面料纤维表面聚合物与面料纤维体之间通过共价键或交联剂连接。

在面料浸轧整理液及堆置后、经轧光过程烘干、在高温定型作用下，高分子酯类聚合物与面料纤维体发生化学交联。

其中浸轧整理液由以下组分依次溶于水配制而成：温控助剂Adaptive AC-06(高分子酯类聚合物)、渗透剂DEC(脂肪醇聚氧乙烯醚)、消泡剂NOF(聚硅氧烷)，各种物质的配比如下：

Adaptive AC-06 4％(O.W.F)，功能：主要成分，通过高温交联在织物表面，高分子酯类聚合物；

渗透剂DEC 2％(O.W.F)，功能：增进Adaptive AC-06助剂对织物渗透力；

消泡剂NOF 3％(O.W.F)，功能：消除面料在助剂溶液运作时产生起泡，导致渗透或交联反应不均匀；

注：O.W.F:On Weight of Fabric对织物重即步骤3)处理后的棉纱织物面料的重量。

本发明通过后整装置使用，更有利控温聚合体与面料组织结合，面料获得能够随着人体温度与湿度变化功能，如皮肤一样，通过调解体表湿度及汗水蒸发，动态控制体表温度，使体表维持在一个相对恒定的温度范围，人体舒适及体感凉爽。后整装置通过“浸轧整理液及堆置”过程实现溶液与织物的均匀渗透；在“轧光”过程中，实现助剂Adaptive AC-06与面料的初步交联；在“定型”过程中，在高温条件下，实现助剂Adaptive AC-06与面料的交联。

控温功能的实现原理：面料纤维表面Adaptive AC-06聚合物：高分子酯类聚合物，由长链醇(-OH)与长链羧酸(-COOH)发生酯化反应聚合而成，碳碳双键，碳碳三键，成碳碳单键。酯类聚合物表面有较多的羟基(-OH)、羧基(-COOH)及氨基(-NH2)等亲水基团和疏水基团，通常疏水基团在表面，水快速扩散而不被吸收，极速蒸发；在温度变化时，高分子聚合物结构变化，使得亲水基团外露扑捉水分，水分不易被蒸发。面料纤维表面聚合物与面料纤维体之间通过共价键或交联剂连接。

需要声明的是，上述具体实施方式仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种仿生功能棉针织面料的加工方法，其特征在于所述仿生功能棉针织面料的加工方法包括下列步骤：

1)煮漂：将棉纱织物面料在气流染色设备内煮漂，煮漂温度为95～100℃，保温时间60～90min，60～80℃的热水洗，然后冷水洗；

2)染色：在气流染色设备中，带引布匹转动及堆置；

3)丝光、水洗、烘干；

4)配置整理液，所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合，获得能够随着人体温度与湿度变化功能的仿生功能棉针织面料半成品，所述整理液由以下组分依次溶于水配制而成：温控助剂Adaptive AC-06、渗透剂、消泡剂，所述温控助剂Adaptive AC-06为高分子酯类聚合物；

所述整理液与经步骤3)处理后的棉纱织物面料结合包括整理液通过浸轧整理液及堆置过程中实现溶液与棉纱织物面料均匀渗透，再通过在轧光过程中实现温控助剂AdaptiveAC-06与棉纱织物面料的初步交联，再通过定型过程中实现温控助剂AdaptiveAC-06与棉纱织物面料的进一步交联；

所述浸轧整理液及堆置是指采用后整装置进行处理，后整装置包括机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路，所述进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊，开幅平幅针织物在进入上述各单元时进行开幅使布面平整；所述浸液轧液装置中还设有料槽、浸轧导辊与轧液辊，浸液轧液装置和导布装置是在使用中对湿态织物形成有依托导送的装置，开幅平幅针织物是指经步骤3)处理后的棉纱织物面料；使用时所述控制电路主动控制各电机转速，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置以同步运行的方式实现对开幅平幅针织物在可承受的张力下的导送，在整个处理过程中布面不起皱，不卷边，均匀地浸轧整理液，卷布装置平整的卷到卷布辊上，卷成大卷装形式，大卷装转动，使浸轧整理液的织物能够在动态状况下完成堆置过程，确保整理效果一致；所述整理液引入料槽中，而且使棉纱织物面料以15～20m/min的速度通过进布装置进入浸轧导辊，浸泡整理液后，经所述扩幅辊后平整进入轧液辊，轧辊压力为3～6N/cm2，经轧挤压后布面的带液率为60％～80％之间；在导布装置牵引下，进入卷布装置，卷布辊顺时针转动，将面料整齐打卷；

所述轧光是指轧光处理，温度为80～100℃，压力为150～180N，进布张力为20～60N，车速30m/min；

所述定型是指在定型机上进行定型加工；

5)预缩：对仿生功能棉针织面料半成品进行预缩加工，最后得到仿生功能棉针织面料成品。

2.根据权利要求1仿生功能棉针织面料的加工方法，其特征在于：所述棉纱织物面料为针织双面布、单面布、珠地布或提花组织；

所述步骤2)中，在室温下，将染料溶液在30-48分中内匀速加入气流染色设备中运行25-35min；然后每隔10-20min加一次盐，分三次加完，每次分别加总量1/10，3/10，6/10，其间各运行15-25min；升温按1.2-1.8度/min，升至50度；温度50度保温时间：60-90min；放染色水，洗水一次，酸碱中和水洗，85度热水洗一次，冷水洗一次，浴比均按1：8；出缸，脱水，开幅。

3.根据权利要求1仿生功能棉针织面料的加工方法，其特征在于：所述步骤3)中，采用直辊式丝光、水洗、烘干一体装置；

丝光装置：浸轧30-40g/升的NaOH溶液，在扩幅辊及牵引弯辊作用下，使面料保持张力，持续运行15分钟；

水洗装置，四个水洗箱，依次为冷水洗、温度75-86度的热水洗、温度45-55度的热水洗，而后冷水洗；

干布装置，采取松式震波设备，机速20-40m/min，干布时间15-30min，尾端落布架配卷布装置。

4.根据权利要求1仿生功能棉针织面料的加工方法，其特征在于所述整理液的配比如下：Adaptive AC-06 3.5-4.5％O.W.F；渗透剂DEC 1.5-2.5％O.W.F；消泡剂NOF2.5-3.5％O.W.F；所述O.W.F是指On Weight of Fabric，即步骤3)处理后的棉纱织物面料的重量，所述Adaptive AC-06由长链醇与长链羧酸发生酯化反应聚合而成。

5.一种权利要求1所述仿生功能棉针织面料的加工方法中的加工用后整装置，其特征在于：所述加工用后整装置包括机架、进布装置和浸液轧液装置、导布装置、卷布装置和控制电路；所述进布装置、浸液轧液装置和导布装置中均设有机械开幅部件扩幅辊；

所述进布装置，包括安装在机架上的第一进布导辊、第二进布导辊、第三进布导辊、第四进布导辊、整纬装置、进布扩幅辊，第一进布导辊与第二进布导辊间隔设置，且在同一水平面上，所述第三进布导辊与进布扩幅辊间隔设置，且在同一竖直平面上，所述整纬装置设置在第三进布导辊与进布扩幅辊之间，所述第四进布导辊设在第一进布导辊与第二进布导辊所在的水平面上，棉针织面料依次经过第一进布导辊、第二进布导辊、第三进布导辊、整纬装置、进布扩幅辊、第四进布导辊，所述整纬装置包括固定座、橡胶辊、基板，橡胶辊与基板均安装在固定座上，橡胶辊与基板之间设有面料经过的缝隙，在橡胶辊的两侧且于基板上设有光电感应孔，在基板内安装有用于感应面料边的光电感应器，固定座上设有使橡胶辊下夹面料并摆动的电动驱动机构；

所述浸液轧液装置包括安装在机架上的轧液槽、双轧辊及其加压结构，所述轧液槽内安装有第一导布辊与第二导布辊，第一导布辊位于轧液槽内的上部，第二导布辊位于轧液槽内的下部，第一导布辊与第二导布辊投影在同一投影水平上时，第一导布辊的投影与第二导布辊的投影之间存在间隔距离，在轧液槽的一侧的侧旁的上方安装第一扩幅辊，在轧液槽的上方安装第二扩幅辊，所述双轧辊安装在轧液槽的另一侧的侧旁的上方，所述双轧辊由第一轧辊与第二轧辊构成，第一轧辊在第二轧辊的上方且第一轧辊与第二轧辊之间设有织物通过的间隙，所述间隙的大小由加压结构进行调整，其中第一轧辊为从动轧辊，第二轧辊为主动轧辊；所述轧液槽即为前述料槽，所述第一导布辊与第二导布辊构成前述浸轧导辊，所述双轧辊即为前述轧液辊；棉针织面料依次经过第一扩幅辊、第一导布辊、第二导布辊、第二扩幅辊、双轧辊；

所述导布装置包括安装在机架上的第三扩幅辊与第四扩幅辊以及第三导布辊；

所述卷布装置包括支架，以及安装在支架上的卷布辊与运转电机；

所述第二扩幅辊位于双轧辊的棉针织面料进入侧的侧旁，第三扩幅辊位于双轧辊的棉针织面料出去侧的侧旁，第三扩幅辊的高度位置低于所述间隙所在的高度位置，第三导布辊所在的高度位置高于第三扩幅辊的高度位置，第四扩幅辊位于第三导布辊的下方，且第四扩幅辊的高度位置与后续的卷布装置中的卷布辊的高度位置平齐；棉针织面料依次经过第三扩幅辊、第三导布辊、第四扩幅辊，最后到达卷布辊；

所述控制电路采用主动控制各电机转速的方式，使进布装置、浸液轧液装置、导布装置和卷布装置同步运行。

6.根据权利要求5所述的加工用后整装置，其特征在于：所述轧液槽顶部开口宽度大于底部的宽度，为V型槽；所述加压结构包括上加压板、下加压板，上加压板、下加压板的中部均设有圆弧凹槽，上加压板与下加压板的相同的一端固定连接，另一端设有固定连接结构以及手动转阀气缸组件，第一轧辊的两端均安装有所述加压结构，第二轧辊的一端安装有齿轮传动组件，手动转阀气缸组件通过控制阀门气压控置第一轧辊的加压及卸压。

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