CN112553759A - 一种多功能海藻纤维针织面料 - Google Patents

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陈慧
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Abstract

本发明涉及一种多功能海藻纤维针织面料，由混纺纱与氨纶纱按用纱数比为(92～95):(5～8)织造而成，混纺纱由精梳棉、强力粘胶纤维和改性海藻纤维按(65～75):(20～25):(5～10)混纺而成；改性海藻纤维为由海藻纤维芯层和聚丙烯纤维皮层构成的皮芯结构，且所述聚丙烯纤维皮层为多孔滤膜结构。本发明提高单纤强力和耐酸性的同时不影响海藻纤维芯层的抗菌和吸湿性能，海藻纤维针织面料集干爽舒适、抗菌消臭、吸湿排汗、柔软等特殊功能于一体，广泛适用于内衣、家纺、运动服、休闲服等高端高档纺织产品面料，使广大消费群体得到更舒爽、更洁净、更卫生、更健康等全方位的呵护，也可用于医疗纺织品、卫生护理纺织品。

Description

一种多功能海藻纤维针织面料
技术领域
本发明属于纺织技术领域，具体涉及一种多功能海藻纤维针织面料。
背景技术
海藻炭纤维是将海藻炭的炭化物，经过粉碎成为超微粒子后，再与聚酯溶液或尼龙溶液等混炼纺制予以抽丝、加工而成的纤维。这种纤维可以与天然棉或其它纤维混纺，纺成的纱线便具有远红外线放射机能。一般而言，只要使用15％～30％的海藻炭纤维就具有良好的远红外线放射效能，可以编织成具有远红外线放射机能的各种织物。海藻炭纤维也能产生负离子，而且海藻炭纤维含有矿物质可放出α波，让人心境宽松而具有舒适感。
德国Alceru Schwarza公司生产的SeaCell海藻纤维，以lyocell纤维的生产制造程序为基础，在纺丝溶液中加入研磨得很细的海藻粉末或悬浮物予以抽丝而成。这些海藻主要来自于棕、红、绿和篮藻类，尤其是棕藻类及红藻类是最佳海藻纤维的原材料。SeaCellActive是一种抗菌型的产品，在纺丝时添加银与抗菌剂成分，能缓慢释放银离子，能够持久提供抗菌功能，这种织物可设计作为具有抗菌运动衫、床单、被子、内衣及家饰用品。
但是，海藻纤维单纤单纱强力较小，耐碱性较好但不耐强碱，不耐酸，限制了海藻纤维的应用。
发明内容
鉴于现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种多功能海藻纤维针织面料，强力大，同时具备干爽舒适、抗菌消臭、吸湿排汗功能。
为实现上述发明目的，本发明采用的技术方案是：
一种多功能海藻纤维针织面料，由混纺纱与氨纶纱按用纱数比为(92～95):(5～8)织造而成，其中混纺纱由精梳棉、强力粘胶纤维和改性海藻纤维按用纱数比为(68～73):(22～28):(5～8)混纺而成。
优选地，所述改性海藻纤维为由海藻纤维芯层和聚丙烯纤维皮层构成的皮芯结构，且所述聚丙烯纤维皮层为多孔滤膜结构。
优选地，所述海藻纤维芯层为SeaCell纤维。
优选地，所述聚丙烯纤维皮层由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚丙烯30-40份；三乙醇胺10-20份；极性溶剂40-50份；聚乙二醇10-20份。
优选地，所述多巴胺改性聚丙烯的制备方法具体为：将三羟甲基氨基甲烷溶于蒸馏水中，用盐酸调节pH至8.5，得到Tris-HCl缓冲溶液；在室温持续磁力搅拌的条件下，在Tris-HCl缓冲溶液中快速加入聚丙烯粉末及乙醇，在25℃下磁力搅拌6～24h，然后进行抽滤，用去离子水洗涤-离心多次后烘至恒重，得到多巴胺改性聚丙烯。
优选地，所述改性海藻纤维的制备工艺具体包括如下步骤：
S21、多巴胺改性聚丙烯、极性溶剂、三乙醇胺、聚乙二醇分别按照配比添加入搅拌釜搅拌混合24h，温度控制在90℃～95℃，然后通过输料泵将搅拌完成的皮层膜液输送至反应釜进行真空发泡12h，得皮层膜液；
S22、脱泡完成后，皮层膜液通过计量泵输入纺丝机喷丝板内，与海藻纤维芯液共挤混合后进入凝固浴进行反应，皮层膜液与海藻纤维芯液进入凝固浴水面后表面凝结成膜；
S23、将步骤S22的产物浸入10％～50％甘油水溶液中进行浸泡5h-8h，再晾干，即得改性海藻纤维。
优选地，所述混纺纱的纺纱工艺包括开松、梳理、并条、粗纱、细纱和络筒，其中细纱采用环锭纺工艺，线密度18.2±5％。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明海藻纤维针织面料集干爽舒适、抗菌消臭、吸湿排汗、柔软等特殊功能于一体，广泛适用于内衣、家纺、运动服、休闲服等高端高档纺织产品面料，使广大消费群体得到更舒爽、更洁净、更卫生、更健康等全方位的呵护，也可用于医疗纺织品、卫生护理纺织品。
2、本发明采用的改性海藻纤维为皮芯结构，在海藻纤维芯层外改性形成有呈多孔滤膜结构的聚丙烯纤维皮层，提高单纤强力和耐酸性的同时不影响海藻纤维芯层的抗菌和吸湿性能，其中单纤断裂强力达4cN以上，单纤断裂强度达3.5cN·dtex-1以上，单纱断裂强力达375cN以上，1mm毛羽变异系数少于6，条干均匀度变异系数在12.0左右，制得的成品面料对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌抑菌率分别达到了98％、97％、81％。
3、由于本发明的混纺纱强力和耐酸性都相对提高了，可纺性更好，可大大扩大海藻纤维的应用，可适用于酸性前处理，在染色时也能够适用酸性环境下的一浴法，节能环保。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种多功能海藻纤维针织面料，该针织面料由混纺纱与氨纶纱按用纱数比为95:5织造而成，其中混纺纱由精梳棉、强力粘胶纤维和改性海藻纤维按用纱数比为70:25:5混纺而成。所述混纺纱的纺纱工艺包括开松、梳理、并条、粗纱、细纱和络筒，其中细纱采用环锭纺工艺，线密度18.2±5％tex，捻度101.88±5％捻/10cm。
所述改性海藻纤维为由海藻纤维芯层和聚丙烯纤维皮层构成的皮芯结构，且所述聚丙烯纤维皮层为多孔滤膜结构，所述海藻纤维芯层为SeaCell纤维。所述聚丙烯纤维皮层由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚丙烯30份；三乙醇胺10份；极性溶剂40份；聚乙二醇10份。
该针织面料的织造工艺条件如下：
①原料组成
原料名称 产地 用纱比例
混纺纱40S.70/25/5 深圳华孚 95％
20D(半光) 晓星氨纶 5％
②织造设备
1.奥利就单面机
2.针数/寸口：34寸
3.路数：102
4.总针数：2544N
③织针排列
事务名称 跑道 排列
针盘 1 1 2 1 2 1 2 1 2
针筒 2 1 2 1 2 1 3 1 3
④织造三角排列设计
事务名称 跑道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
针盘 1 ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─
针盘 2 ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─
针筒 1 ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧
针筒 2 ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ─ ∧ ─ ∧
针筒 3 ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧
该海藻纤维针织面料织造后的整理工艺包括除油处理、柔软整理、烘干、定型。
其中：除油处理具体为：将织造完成的海藻纤维针织面料置于含0.5g/L的低泡精练除油剂SF-2、0.5g/L的同浴去油剂TF-129K、2.5g/L的碳酸钠的处理液中，在90℃的温度下处理30min。
其中：柔软整理具体为：将面料置于含1.5g/L的T718亲水硅油、1.0g/L的QH-13吸湿排汗剂的处理液中，在40℃下处理20min。其中：烘干温度为140℃，机度为15m/min；定型温度175℃，车速18m/min，上下超喂45％/2％。
实施例2
本实施例提供一种多功能海藻纤维针织面料，该针织面料由混纺纱与氨纶纱按用纱数比为92:8织造而成，其中混纺纱由精梳棉、强力粘胶纤维和改性海藻纤维按用纱数比为68:22:10混纺而成。所述混纺纱的纺纱工艺包括开松、梳理、并条、粗纱、细纱和络筒，其中细纱采用环锭纺工艺，线密度18.2±5％tex，捻度101.88±5％捻/10cm。
所述改性海藻纤维为由海藻纤维芯层和聚丙烯纤维皮层构成的皮芯结构，且所述聚丙烯纤维皮层为多孔滤膜结构，所述海藻纤维芯层为SeaCell纤维。所述聚丙烯纤维皮层由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚丙烯40份；三乙醇胺20份；极性溶剂50份；聚乙二醇20份。
该针织面料的织造工艺条件如下：
①原料组成
原料名称 产地 用纱比例
混纺纱40S.68/22/10 深圳华孚 92％
20D(半光) 晓星氨纶 8％
②织造设备
1.奥利就单面机
2.针数/寸口：34寸
3.路数：102
4.总针数：2544N
③织针排列
事务名称 跑道 排列
针盘 1 1 2 1 2 1 2 1 2
针筒 2 1 2 1 2 1 3 1 3
④织造三角排列设计
事务名称 跑道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
针盘 1 ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─
针盘 2 ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─
针筒 1 ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧
针筒 2 ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ─ ∧ ─ ∧
针筒 3 ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧
该海藻纤维针织面料织造后的整理工艺包括除油处理、柔软整理、烘干、定型。
其中：除油处理具体为：将织造完成的海藻纤维针织面料置于含0.8g/L的低泡精练除油剂SF-2、0.6g/L的同浴去油剂TF-129K、3g/L的碳酸钠的处理液中，在90℃的温度下处理25min。
其中：柔软整理具体为：将面料置于含2g/L的T718亲水硅油、0.5g/L的QH-13吸湿排汗剂的处理液中，在45℃下处理15min。其中：烘干温度为135℃，机度为12m/min；定型温度180℃，车速15m/min，上下超喂45％/2％。
实施例3
本实施例提供一种多功能海藻纤维针织面料，该针织面料由混纺纱与氨纶纱按用纱数比为95:5织造而成，其中混纺纱由精梳棉、强力粘胶纤维和改性海藻纤维按用纱数比为74:20:6混纺而成。所述混纺纱的纺纱工艺包括开松、梳理、并条、粗纱、细纱和络筒，其中细纱采用环锭纺工艺，线密度18.2±5％tex，捻度101.88±5％捻/10cm。
所述改性海藻纤维为由海藻纤维芯层和聚丙烯纤维皮层构成的皮芯结构，且所述聚丙烯纤维皮层为多孔滤膜结构，所述海藻纤维芯层为SeaCell纤维。所述聚丙烯纤维皮层由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚丙烯35份；三乙醇胺15份；极性溶剂50份；聚乙二醇15份。
该针织面料的织造工艺条件如下：
①原料组成
原料名称 产地 用纱比例
混纺纱40S.74/20/6 深圳华孚 95％
20D(半光) 晓星氨纶 5％
②织造设备
1.奥利就单面机
2.针数/寸口：34寸
3.路数：102
4.总针数：2544N
③织针排列
事务名称 跑道 排列
针盘 1 1 2 1 2 1 2 1 2
针筒 2 1 2 1 2 1 3 1 3
④织造三角排列设计
事务名称 跑道 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
针盘 1 ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─
针盘 2 ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─ ∨ ─
针筒 1 ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧
针筒 2 ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ─ ∧ ─ ∧
针筒 3 ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ∩ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧ ─ ∧
该海藻纤维针织面料织造后的整理工艺包括除油处理、柔软整理、烘干、定型。
其中：除油处理具体为：将织造完成的海藻纤维针织面料置于含0.6g/L的低泡精练除油剂SF-2、0.8g/L的同浴去油剂TF-129K、3.0g/L的碳酸钠的处理液中，在90℃的温度下处理30min。
其中：柔软整理具体为：将面料置于含1g/L的T718亲水硅油、0.8g/L的QH-13吸湿排汗剂的处理液中，在40℃下处理25min。
其中：烘干温度为140℃，机度为15m/min；定型温度178℃，车速16m/min，上下超喂45％/2％。
本发明实施例1-3的所述多巴胺改性聚丙烯的制备方法具体均为：
将三羟甲基氨基甲烷溶于蒸馏水中，用盐酸调节pH至8.5，得到Tris-HCl缓冲溶液；在室温持续磁力搅拌的条件下，在Tris-HCl缓冲溶液中快速加入聚丙烯粉末及乙醇，在25℃下磁力搅拌6～24h，然后进行抽滤，用去离子水洗涤-离心多次后烘至恒重，得到多巴胺改性聚丙烯。
所述改性海藻纤维的制备工艺具体均包括如下步骤：
S21、多巴胺改性聚丙烯、极性溶剂、三乙醇胺、聚乙二醇分别按照配比添加入搅拌釜搅拌混合24h，温度控制在90℃～95℃，然后通过输料泵将搅拌完成的皮层膜液输送至反应釜进行真空发泡12h，得皮层膜液。
S22、脱泡完成后，皮层膜液通过计量泵输入纺丝机喷丝板内，与海藻纤维芯液共挤混合后进入凝固浴进行反应，皮层膜液与海藻纤维芯液进入凝固浴水面后表面凝结成膜。
S23、将步骤S22的产物浸入10％～50％甘油水溶液中进行浸泡5h-8h，再晾干，即得改性海藻纤维。
取上述实施例1-3的混纺纱和改性海藻纤维进行内在质量指标测试，并以精梳棉、强力粘胶纤维和SeaCell纤维按用纱数比为75:20:5混纺而成的普通混纺纱和SeaCell纤维单纤作为对照例。
测试结果参见表4、表5和表6。
表4：本发明实施例1-3的改性海藻纤维单纤物性测试数据表
Figure BDA0002805778740000071
A.测试指标：单纤断裂强力、断裂伸长率。纺织纤维在外力作用下破坏时，主要的方式是纤维被拉断，单纤强力就是指纤维受外力拉伸直到断裂时所需的力。断裂伸长率是在拉伸力作用下，纤维拉伸到断裂时的伸长与纤维原始长度的比值。测试方法：采用YG001N电子单纤维强力仪测试纤维的断裂强力、强度和断裂伸长率等。实验条件：拉伸速度：10.0mm/min；拉伸类型：等速拉伸；预加张力：0.4cN；夹持距离：10.0mm；测试次数：30次。
表5：本发明实施例1-3的混纺纱物性测试数据表
Figure BDA0002805778740000072
B.测试指标：单纱断裂强力、断裂伸长率。纱线的拉伸强力与构成织物的强力有直接关系，它是织物耐用性能的一个重要指标。测试方法：采用YG020A型电子单纱强力试验仪测试海藻纤维混纺纱线的相关力学指标。实验条件：上下夹头之间的隔距为500mm，预加张力为20cN，拉伸速度为500mm/min，纱线管数为2个，每管纱线测试5次。
C.测试指标：条干均匀度变异系数。测试方法：采用YG-136型条干均匀度试验机对海藻纤维混纺纱进行测试。实验条件：纱速为50m/min，测试时间20min。
D.测试指标：毛羽变异系数CV。测试方法：采用YG-173型毛羽测试仪测试，实验条件：走纱速度：30m/min，片断长度：10m。
E.测试指标：毛细管高度。通过测定纺织品材料中纤维因毛细管作用将恒温槽内试液所吸升的高度来评定其吸水性。测试方法：采用YG(B)871型毛细管效应测定仪，设定恒温槽的温度为25±2℃，试验时间为20min，测试液容量为2500ml，选用0.5％重铬酸钾溶液作为实验的显色溶液，试样长度为20cm，每组实验根数为5根，测三组按公式计算取平均值，公式：毛细管高度(cm)＝各标尺刻度总和/试样根数。
表6：本发明实施例1-3的混纺纱耐酸碱性测试数据表
Figure BDA0002805778740000081
F.测试指标：混纺纱耐酸碱性测试。测试方法：采用pHS-25型数字式pH计、HCl、Na2CO3、水浴锅等测试海藻纤维纱线的耐酸性。实验条件：将HCl分别配制成pH＝3、pH＝4的溶液，将Na2CO3配制成pH＝10、pH＝11的溶液，在温度为100℃的条件下将纱线浸泡30min。
取上述实施例1-3的海藻纤维针织面料进行成品内在质量基本性能检测，检测结构参见表7。
表7：本发明实施例1-3制得的海藻纤维针织面料物性测试数据表
Figure BDA0002805778740000082
取上述实施例1的海藻纤维针织面料进行抗菌性能测试，检验项目及测试方法：GB/T 20944.3-2008，第三部分振荡法，数据参见表8。
表8：本发明实施例1制得的海藻纤维针织面料抗菌性能测试数据表
Figure BDA0002805778740000083
Figure BDA0002805778740000091
以上显示和描述了本发明创造的基本原理和主要特征及本发明的优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明创造精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：该针织面料由混纺纱与氨纶纱按用纱数比为(92～95):(5～8)织造而成，其中混纺纱由精梳棉、强力粘胶纤维和改性海藻纤维按用纱数比为(65～75):(20～25):(5～10)混纺而成。
2.根据权利要求1所述的多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：所述改性海藻纤维为由海藻纤维芯层和聚丙烯纤维皮层构成的皮芯结构，且所述聚丙烯纤维皮层为多孔滤膜结构。
3.根据权利要求2所述的多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：所述海藻纤维芯层为SeaCell纤维。
4.根据权利要求2所述的多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：所述聚丙烯纤维皮层由如下重量份数的组分组成：多巴胺改性聚丙烯30-40份；三乙醇胺10-20份；极性溶剂40-50份；聚乙二醇10-20份。
5.根据权利要求4所述的多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：所述多巴胺改性聚丙烯的制备方法具体为：将三羟甲基氨基甲烷溶于蒸馏水中，用盐酸调节pH至8.5，得到Tris-HCl缓冲溶液；在室温持续磁力搅拌的条件下，在Tris-HCl缓冲溶液中快速加入聚丙烯粉末及乙醇，在25℃下磁力搅拌6～24h，然后进行抽滤，用去离子水洗涤-离心多次后烘至恒重，得到多巴胺改性聚丙烯。
6.根据权利要求4所述的多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：所述改性海藻纤维的制备工艺具体包括如下步骤：
S21、多巴胺改性聚丙烯、极性溶剂、三乙醇胺、聚乙二醇分别按照配比添加入搅拌釜搅拌混合24h，温度控制在90℃～95℃，然后通过输料泵将搅拌完成的皮层膜液输送至反应釜进行真空发泡12h，得皮层膜液；
S22、脱泡完成后，皮层膜液通过计量泵输入纺丝机喷丝板内，与海藻纤维芯液共挤混合后进入凝固浴进行反应，皮层膜液与海藻纤维芯液进入凝固浴水面后表面凝结成膜；
S23、将步骤S22的产物浸入10％～50％甘油水溶液中进行浸泡5h-8h，再晾干，即得改性海藻纤维。
7.根据权利要求1所述的多功能海藻纤维针织面料，其特征在于：所述混纺纱的纺纱工艺包括开松、梳理、并条、粗纱、细纱和络筒，其中细纱采用环锭纺工艺，线密度18.2±5％。
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