CN112359440A - 一种吸水性涤纶经编面料生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种吸水性涤纶经编面料生产工艺，以吸水改性剂、涤聚酯切片为原料制备吸水性涤纶，以吸水性涤纶为原料进行整经、经编编织、初定型和定型制备而成吸水性涤纶经编面料；吸水性涤纶的制备，包括如下步骤：(1)制备吸水改性剂颗粒；(2)将吸水改性剂颗粒、羧甲基纤维素钠与聚酯切片经熔融纺丝制备具有皮芯结构的吸水性涤纶。所制备的经编面料在吸水能力方面得到了较大的提高，可以使得经编面料的应用范围更广。可以在保证良好强力的前提下，大幅度提高吸水倍率。
Description
技术领域
本发明涉及经编面料生产技术领域，尤其是一种吸水性涤纶经编面料生产工艺。
背景技术
墨烯是由单层碳原子构成的二维片状纳米材料，是碳原子以sp2杂化键合形成的，具有六角形蜂巢晶格结构的平面薄膜。具有优越的光、电、热和机械性能，引起了众多研究者的兴趣，迅速成长为材料和理论研究领域的研究热点，仅仅几年间就取得了很多振奋人心的进展。石墨烯是继碳纳米管之后诞生的又一个明星碳纳米材料。它拥有超高的理论比表面积(2630m2/g)，高本征迁移率(200000cm2/V/s)，高杨氏模量(～1.0TPa)和理论电导率，及高透光率(～5000W/m/K)和电导率等特点，在能量存储，透明电极等方面有着极大的应用潜力。迄今为止，石墨烯己经成为二维纳米材料的代表推进着纳米复合材料、传感器、能源、催化、电子及光学器件等领域的进步和革新。
氧化石墨烯(grapheneoxide)是石墨烯的氧化物，其颜色为棕黄色，市面上常见的产品有粉末状、片状以及溶液状的。因经氧化后，其上含氧官能团增多而使性质较石墨烯更加活泼，可经由各种与含氧官能团的反应而改善本身性质。
氧化石墨烯薄片是石墨粉末经化学氧化及剥离后的产物，氧化石墨烯是单一的原子层，可以随时在横向尺寸上扩展到数十微米。因此，其结构跨越了一般化学和材料科学的典型尺度。氧化石墨烯可视为一种非传统型态的软性材料，具有聚合物、胶体、薄膜，以及两性分子的特性。
聚酯(PET)作为一种热塑性半结晶高分子材料，具有优异耐磨性和尺寸稳定性的特点，得到了广泛的使用。随着科技的进步，对聚酯类纤维的要求和标准也在不断提高，具体方面包括，弹性、强度、防水、保温等性能。而混纺是解决这一问题较为有效可行的工业举措。
聚酯纤维作为化学合成类的纤维，其吸水性较天然纤维相差较大。经编面料作为常规使用的面料，其在吸水性能方面亦较差。如何提高涤纶经编面料的吸水能力成为一种需求。
发明内容
针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种吸水性涤纶经编面料生产工艺。
为解决上述技术问题，本发明的目的是这样实现的：
本发明所涉及的一种吸水性涤纶经编面料生产工艺，以吸水改性剂、涤聚酯切片为原料制备吸水性涤纶，以吸水性涤纶为原料进行整经、经编编织、初定型和定型制备而成吸水性涤纶经编面料；
所述吸水性涤纶的制备，包括如下步骤：
(1)将氧化石墨烯与去离子水相混合，再加入浓度为20％的氢氧化钠将pH调至6.5-7.5，加入丙烯酸、吐温-80、甲基丙烯酸三甲基硅酯、二氧化钛，并进行超声分散，再加入过硫酸胺并搅拌均匀，再加入硅熔偶联剂，再进行浓缩去除水份，再进行造粒，制成吸水改性剂颗粒；
(2)将吸水改性剂颗粒、羧甲基纤维素钠与聚酯切片经熔融纺丝制备具有皮芯结构的吸水性涤纶，先经过浓度为5-10％的亚硫酸氢钠溶液进行处理，再依次经过水浴和乙醇；
所述吸水性涤纶包括皮部和芯部，在吸水性涤纶的横截面中，皮部占10-20％；所述芯部为聚酯纤维，所述皮部为含有吸水改性剂颗粒与羧甲基纤维素钠的聚酯纤维，吸水改性剂颗粒在皮部中的质量分数为5-10％。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：步骤(1)中，去离子水的用量为100质量份，氧化石墨烯的用量为10-20质量份，丙烯酸的用量为3-5质量份，吐温-80的用量为0.2-0.5质量份，甲基丙烯酸三甲基硅酯的用量为1-2质量份，二氧化钛的用量为1-2质量份，过硫酸胺的用量为0.2-0.4质量份，硅熔偶联剂的用量为5-8质量份。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述皮部中还包括超支化聚酯。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：所述步骤(2)中，羧甲基纤维素钠的用量占皮部的1-2％。
在上述方案的基础上并作为上述方案的优选方案：采用特里科经编机进行编织；单梳组织结构和穿纱方式为：
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本发明的有益效果是：本发明所涉及的一种吸水性涤纶经编面料生产工艺，所制备的经编面料在吸水能力方面得到了较大的提高，可以使得经编面料的应用范围更广。可以在保证良好强力的前提下，大幅度提高吸水倍率。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进一步说明。
实施例一
本实施例所涉及的一种吸水性涤纶经编面料生产工艺，以吸水改性剂、涤聚酯切片为原料制备吸水性涤纶，以吸水性涤纶为原料进行整经、经编编织、初定型和定型制备而成吸水性涤纶经编面料。
所述吸水性涤纶的制备，包括如下步骤：
(1)将氧化石墨烯与去离子水相混合，再加入浓度为20％的氢氧化钠将pH调至6.5，加入丙烯酸、吐温-80、甲基丙烯酸三甲基硅酯、二氧化钛，并进行超声分散，再加入过硫酸胺并搅拌均匀，再加入硅熔偶联剂，再进行浓缩去除水份，再进行造粒，制成吸水改性剂颗粒。
步骤(1)中，去离子水的用量为100质量份，氧化石墨烯的用量为10质量份，丙烯酸的用量为3质量份，吐温-80的用量为0.2质量份，甲基丙烯酸三甲基硅酯的用量为1质量份，二氧化钛的用量为1质量份，过硫酸胺的用量为0.2质量份，硅熔偶联剂的用量为5质量份。
(2)将吸水改性剂颗粒、羧甲基纤维素钠与聚酯切片经熔融纺丝制备具有皮芯结构的吸水性涤纶，先经过浓度为5％的亚硫酸氢钠溶液进行处理，再依次经过水浴和乙醇。采用水浴和乙醇进行冷却可以将皮层中的部分有机物进行溶解，形成空洞，进而提高涤纶纤维的吸湿能力，此种形式是在物理方面在涤纶纤维表面形成吸水的空腔，与化学改性相比，具有近乎永久性的吸水能力。化学改性或者使用亲水剂进行处理，会由于洗涤次数的增加，而使得涤纶纤维的吸水能力降低。
所述吸水性涤纶包括皮部和芯部，在吸水性涤纶的横截面中，皮部占10％；所述芯部为聚酯纤维，所述皮部为含有吸水改性剂颗粒与羧甲基纤维素钠的聚酯纤维，吸水改性剂颗粒在皮部中的质量分数为5％，羧甲基纤维素钠的用量占皮部的1％。
经编面料是利用上述所制备的吸水性涤纶，可以是涤纶长丝，亦可以是涤纶短纤所制备的短纤纱。具体是采用特里科经编机进行编织；单梳组织结构和穿纱方式为：
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实施例二
本实施例所涉及的一种吸水性涤纶经编面料生产工艺，以吸水改性剂、涤聚酯切片为原料制备吸水性涤纶，以吸水性涤纶为原料进行整经、经编编织、初定型和定型制备而成吸水性涤纶经编面料。
所述吸水性涤纶的制备，包括如下步骤：
(1)将氧化石墨烯与去离子水相混合，再加入浓度为20％的氢氧化钠将pH调至7.5，加入丙烯酸、吐温-80、甲基丙烯酸三甲基硅酯、二氧化钛，并进行超声分散，再加入过硫酸胺并搅拌均匀，再加入硅熔偶联剂，再进行浓缩去除水份，再进行造粒，制成吸水改性剂颗粒。
步骤(1)中，去离子水的用量为100质量份，氧化石墨烯的用量为20质量份，丙烯酸的用量为5质量份，吐温-80的用量为0.5质量份，甲基丙烯酸三甲基硅酯的用量为2质量份，二氧化钛的用量为2质量份，过硫酸胺的用量为0.4质量份，硅熔偶联剂的用量为5-8质量份。
(2)将吸水改性剂颗粒、羧甲基纤维素钠与聚酯切片经熔融纺丝制备具有皮芯结构的吸水性涤纶，先经过浓度为10％的亚硫酸氢钠溶液进行处理，再依次经过水浴和乙醇。采用水浴和乙醇进行冷却可以将皮层中的部分有机物进行溶解，形成空洞，进而提高涤纶纤维的吸湿能力，此种形式是在物理方面在涤纶纤维表面形成吸水的空腔，与化学改性相比，具有近乎永久性的吸水能力。化学改性或者使用亲水剂进行处理，会由于洗涤次数的增加，而使得涤纶纤维的吸水能力降低。
所述吸水性涤纶包括皮部和芯部，在吸水性涤纶的横截面中，皮部占20％；所述芯部为聚酯纤维，所述皮部为含有吸水改性剂颗粒与羧甲基纤维素钠的聚酯纤维，吸水改性剂颗粒在皮部中的质量分数为10％，羧甲基纤维素钠的用量占皮部的2％。
皮部中还包括超支化聚酯。可以提高在染色时吸水性涤纶纤维与染料相结合的能力，并且在染色时在染料中亦可加入超支化聚酯。
在皮部中具有较多的空洞，可以容纳更多的染液，在进行染色烘干后可以提高上染率和鲜艳程度。
经编面料是利用上述所制备的吸水性涤纶，可以是涤纶长丝，亦可以是涤纶短纤所制备的短纤纱。具体是采用特里科经编机进行编织；单梳组织结构和穿纱方式为：
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对实施例一及实施例二所涉及的一种吸水性涤纶经编面料生产工艺所制备的经编面料，裁剪单位面料，并烘干后，再进行吸水处理，并对其吸水倍率进行测试，实施例一可达到面料重量量的8倍，实施例二可达到面料重量的7.5倍。而普通涤纶面料的吸水倍率一般在2倍左右。可见其吸水倍率得到了显著提高
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种吸水性涤纶经编面料生产工艺，其特征在于，以吸水改性剂、涤聚酯切片为原料制备吸水性涤纶，以吸水性涤纶为原料进行整经、经编编织、初定型和定型制备而成吸水性涤纶经编面料；
所述吸水性涤纶的制备，包括如下步骤：
(1)将氧化石墨烯与去离子水相混合，再加入浓度为20％的氢氧化钠将pH调至6.5-7.5，加入丙烯酸、吐温-80、甲基丙烯酸三甲基硅酯、二氧化钛，并进行超声分散，再加入过硫酸胺并搅拌均匀，再加入硅熔偶联剂，再进行浓缩去除水份，再进行造粒，制成吸水改性剂颗粒；
(2)将吸水改性剂颗粒、羧甲基纤维素钠与聚酯切片经熔融纺丝制备具有皮芯结构的吸水性涤纶，先经过浓度为5-10％的亚硫酸氢钠溶液进行处理，再依次经过水浴和乙醇；
所述吸水性涤纶包括皮部和芯部，在吸水性涤纶的横截面中，皮部占10-20％；所述芯部为聚酯纤维，所述皮部为含有吸水改性剂颗粒与羧甲基纤维素钠的聚酯纤维，吸水改性剂颗粒在皮部中的质量分数为5-10％。
2.根据权利要求1所述的吸水性涤纶经编面料生产工艺，其特征在于，步骤(1)中，去离子水的用量为100质量份，氧化石墨烯的用量为10-20质量份，丙烯酸的用量为3-5质量份，吐温-80的用量为0.2-0.5质量份，甲基丙烯酸三甲基硅酯的用量为1-2质量份，二氧化钛的用量为1-2质量份，过硫酸胺的用量为0.2-0.4质量份，硅熔偶联剂的用量为5-8质量份。
3.根据权利要求1所述的吸水性涤纶经编面料生产工艺，其特征在于，所述皮部中还包括超支化聚酯。
4.根据权利要求1所述的吸水性涤纶经编面料生产工艺，其特征在于，所述步骤(2)中，羧甲基纤维素钠的用量占皮部的1-2％。
5.根据权利要求1所述的吸水性涤纶经编面料生产工艺，其特征在于，采用特里科经编机进行编织；单梳组织结构和穿纱方式为：
GB1梳:1-0/1-2//；
GB2梳:1-0/1-2//；
GB3梳:2-3/1-0/2-3/1-0/1-1/0-0/1-1/0-0/1-1/0-0//；
GB4梳:1-1/0-0/1-1/0-0/2-3/1-0/2-3/1-0/2-3/1-0//。
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