CN112941687A - 一种超弹环保仿棉纱及其生产工艺与织物 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种超弹环保仿棉纱及其生产工艺与织物。本发明技术方案所述的超弹环保仿棉纱，采用PTT和PET以及第三纱线原料在染整下形成天然的三维螺旋分子结构，赋予超弹环保仿棉纱纤维的固有弹性。三种组分的热收缩性能不同使得它具有像弹簧一样的螺旋结构，增强了本发明超弹环保仿棉纱的弹性、垂感、棉感和保型性。并且，制成本发明采用的PTT纱线原料的组分主要是PDO(1,3‑丙二醇)为植物基环保原料，同时，本发明所述超弹环保仿棉纱中所有组分都可以再降解回收利用，具有很好的环境友好性。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别涉及一种超弹环保仿棉纱及其生产工艺与织物。
背景技术
随着我国经济的发展，人民生活水平的不断提高，人们对穿着的要求也越来越高，平价、舒适且弹性好的纺织纱线及其纺织品越来越受到市场的青睐。弹力纱线(ElastaneYarns)顾名思义就是有弹性的纱线，使用纺织机械使纱线具有或者加入一定比例的具有弹性的辅料来增加纱线的弹性。常见的弹力纱线为氨纶包覆纱。氨纶包覆纱是以氨纶丝为芯，无弹性的长丝或短纤维纱线按螺旋形的方式对伸长状态的氨纶丝予以包覆而形成的弹力纱和涤纶弹性纱线。氨纶包覆纱或氨纶包芯纱作为面料生产的单一来源时，存在氨纶遭玷污、蓬松感不足和手感不佳等问题。还有一种弹性纱为弹性自发卷缩纤维，该纤维具有类似弹簧般的外观形状，织物经染整定型处理后，更增加自发卷缩的弹性特性，赋予织物良好伸缩弹性、弹性回缩率佳及蓬松感。
还有一些是采用复合纤维来达到改善弹性的目。比如CN108560080A“一种超弹性锦纶皮芯纤维及其制备和应用”提供了一种超弹性锦纶皮芯纤维，以聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)为芯材、以聚酰胺(PA)为皮材的皮芯结构复合纤维，将PBT纤维依次经过第一次预结晶、第二次预结晶使其粘度达到1.4-1.5，干燥后再进行熔融挤压、纺丝，纺丝得到的纤维丝强度高、弹性高。该技术方案仅关注到超弹性锦纶皮芯复合纤维的强度和弹性，对于该复合纤维在使用过程中的老化问题，是否具有超仿棉、柔软的绒感，以及废弃之后能否被再次回收利用等问题没有给出解决方案。
CN104532428A“一种热湿舒适性的超仿棉聚酯纤维混纺纱线”提供了一种热湿舒适性的超仿棉聚酯纤维混纺纱线及其制备方法，将微孔型聚酯纤维按浴比1:20放入纤维开孔液中，升温至100-135℃，保温20-60min，然后用95℃水漂洗2次，25℃水漂洗2次，制得微孔超仿棉聚酯纤维，所述的纤维开孔液中氢氧化钠的含量为5-15g/L，碱减量促进剂TF-118L的含量为0.1-0.5g/L，微孔型聚酯纤维的减量率控制在5-15％。将上述微孔超仿棉开孔处理结合进微孔超仿棉聚酯纤维混纺纱线的制备中，得到吸湿快干和抗起毛起球性能不同的纱线。该技术方案提升了混纺纱线的吸湿性和抗起球性能，对纱线的仿棉性能、弹性、可回收再生性等都没有提出解决方案。
发明内容
鉴于上述问题，需要提供一种超弹环保仿棉纱及其生产工艺与织物，所述超弹环保仿棉纱具有优良的弹性、仿棉感和可回收再利用性，并且该超弹环保仿棉纱制备的织物具有超强耐氯、永久不断的优点。
为实现上述目的，本发明的第一方面，发明人提供了一种超弹环保仿棉纱，包括第一纱线原料、第二纱线原料和第三纱线原料，所述第一纱线原料为PTT，所述第二纱线原料为PET，所述第三纱线原料选自涤纶、CDP、锦纶、棉或粘胶天丝中的一种，所述第一纱线原料、第二纱线原料和第三纱线原料形成三个W型互相缠绕结构的复合纱线，所述三个W型互相缠绕处形成网点。
PTT是聚对苯二甲酸丙二醇酯(poly(trimethylene terephthalate))的英文缩写，是由1,3-丙二醇(PDO)与对苯二甲酸直接酯化后熔融缩聚或与对苯二甲酸二甲酯酯交换后熔融缩聚制成的。PTT类似PBT和PET，是半结晶聚合物，分子链呈螺旋形，分子高度压缩呈锯齿形使PTT具有突出的弹性。分子中处于螺旋状态的亚甲基单元可在小范围内旋转，偏离旁氏-旁氏构型而不至于引起能量的显著增加，因而PTT分子能对外在的微小应力瞬时做出反应并立即发生形变。PTT纤维综合了尼龙的柔软性、腈纶的蓬松性、涤纶的抗污性，加上本身固有的弹性，以及能常温染色等特点，把各种纤维的优良服用性能集于一身。PET是对苯二甲酸乙二醇酯(Polyethylene terephthalate)的英文缩写，是热塑性聚酯中最主要的品种，耐热性强。CDP是聚对苯二甲酸丁二酯(弹性聚酯)——阳离子染料可染涤纶(Cationic dyed polyester)的英文缩写，属于变性涤纶，可在常温下染色。本发明种由于采用了热收缩性不同的第一纱线原料、第二纱线原料和第三纱线原料，使得到的超弹环保仿棉纱的三组分具有不同的弹性形成像弹簧一样的螺旋结构，不仅增强了弹性，并且具备优良的垂感、仿棉感和保型性。
优选地，所述第一纱线原料和第二纱线原料的用量为28.5wt％到50wt％。上述指的是所述第一纱线原料和第二纱线原料组成的组合纱线用量，经过发明人不断实践探索，发现这一数值低于28.5wt％时得到的仿棉纱弹性变差达不到要求，而这一数值高于50wt％时则大大提高了生产成本，因此，该用量可以大于50wt％，但基于成本考虑，优选28.5wt％到50wt％。
优选地，所述超弹环保仿棉纱的细度为60D至200D，其弹力值不低于同重量氨纶弹力值的90％。
优选地，所述超弹环保仿棉纱的弹力值为同重量氨纶弹力值的90％到95％。
优选地，所述超弹环保仿棉纱具有100个至130个网点。
在本发明的第二方面，发明人提供了一种如本发明第一方面所述超弹环保仿棉纱的生产工艺，包括以下步骤：
将第一纱线原料和第二纱线原料形成的组合纱线喂入第一罗垃，将第三纱线原料喂入第二罗垃，所述第三纱线原料预先加热至150℃至200℃；
控制所述组合纱线的张力为10g至50g，控制所述第三纱线原料的张力为10g至50g；
拉伸变形，所述拉伸变形倍率为1.6至1.9；以及
后加工。
优选地，所述组合纱线的细度为30D至50D，所述第三纱线原料的细度为30D至150D。
优选地，所述第一罗垃和第二罗垃的压力大小均为0.3kg至2.0kg。
优选地，所述后加工包括机包、空包和染整。
本发明的第三方面，发明人提供了一种织物，采用本发明第一方面所述超弹环保仿棉纱制成。
区别于现有技术，本发明技术方案所述的超弹环保仿棉纱，采用PTT和PET以及第三纱线原料在染整下形成天然的三维螺旋分子结构，赋予超弹环保仿棉纱纤维的固有弹性。三种组分的热收缩性能不同使得它具有像弹簧一样的螺旋结构，增强了本发明超弹环保仿棉纱的弹性、垂感、棉感和保型性。并且，制成本发明采用的PTT纱线原料的组分主要是PDO(1,3-丙二醇)为植物基环保原料，同时，本发明所述超弹环保仿棉纱中所有组分都可以再降解回收利用，具有很好的环境友好性。
附图说明
图1为具体实施方式所述的超弹环保仿棉纱示意图。
具体实施方式
为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。
实施例1
请参阅图1所示一种超弹环保仿棉纱的结构示意图。本实施例提供的超弹环保仿棉纱细度为105D，由第一纱线原料25wt％PTT、第二纱线原料25wt％PET和第三纱线原料50wt％棉构成，其中，第一纱线原料PTT和第二纱线原料PET构成的组合纱线的细度为75D，第三纱线原料棉的细度为30D。所述第一纱线原料PTT、第二纱线原料PET和第三纱线原料棉形成三个W型互相缠绕结构的复合纱线，并且该超弹环保仿棉纱具有105个所述三个W型互相缠绕处形成的网点。经测试本实施例提供的超弹环保仿棉纱的弹力值为同重量氨纶弹力值的94.5％。
本实施例中的超弹仿棉纱的生产工艺，采用HF1000型屹立纱线拉伸变形机，包括以下步骤：
将上述重量百分数的第一纱线原料PTT和第二纱线原料PET形成的组合纱线(细度为75D)喂入第一罗垃，将上述重量百分数的第三纱线原料棉(细度为30D)喂入第二罗垃，将所述三纱线原料棉预先加热至150℃，所述第一罗垃和第二罗垃的压力大小均为0.8kg；
分别控制所述组合纱线的张力为40g，控制所述第三纱线原料的张力为40g；
拉伸变形，所述拉伸变形倍率为1.6；
之后采用包含机包、空包和染整等常规步骤的后加工处理，具体地，可采用OS退浆-溢流染色-成定，含有氨纶的超弹仿棉纱具体实施方式中后加工处理步骤为缩炼-预定-溢流染色-成定。
实施例2
与实施例1不同之处在于，实施例提供的超弹环保仿棉纱细度为80D，第三纱线原料采用75wt％粘胶天丝，粘胶天丝的细度为50D，第一纱线原料5wt％PTT、第二纱线原料20wt％PET，第一纱线原料PTT和第二纱线原料PET构成的组合纱线原料的细度为30D，该超弹环保仿棉纱具有100个所述三个W型互相缠绕处形成的网点。经测试本实施例提供的超弹环保仿棉纱的弹力值为同重量氨纶弹力值的91.2％。
本实施例中的超弹仿棉纱的生产工艺不同之处在于，所述第三纱线原料粘胶天丝预先加热至170℃，所述第一罗垃和第二罗垃的压力大小均为1.5kg；
分别控制所述组合纱线的张力为50g，控制所述第三纱线原料的张力为50g；
拉伸变形，所述拉伸变形倍率为1.8。
实施例3
与实施例1和2不同之处在于，实施例提供的超弹环保仿棉纱细度为125D(其他不同的实施例中，该数值还可以是60-125D之间的任一数值)，第三纱线原料采用60wt％CDP，CDP的细度为75D，第一纱线原料10wt％PTT、第二纱线原料30wt％PET，第一纱线原料PTT和第二纱线原料PET构成的组合纱线原料的细度为50D，该超弹环保仿棉纱具有130个所述三个W型互相缠绕处形成的网点。经测试本实施例提供的超弹环保仿棉纱的弹力值为同重量氨纶弹力值的92.3％。
本实施例中的超弹仿棉纱的生产工艺不同之处在于，所述第三纱线原料CDP预先加热至160℃，所述第一罗垃和第二罗垃的压力大小均为1.2kg；
分别控制所述组合纱线的张力为20g，控制所述第三纱线原料的张力为20g；
拉伸变形，所述拉伸变形倍率为1.9。
在其他不同的具体实施方式中，第三纱线原料还可以是细度为30D至150D之间的涤纶、CDP、锦纶、棉或粘胶天丝中的一种。
分别将实施例1-3所提供的超弹环保仿棉纱制成的织物(56”123G/M2)与普通氨纶纱制成的织物(57”119G/M2)进行经向和纬向的拉伸伸长率(测试方法参考ASTMD 4964)、经向和纬向的恢复性(60S)(测试方法参考ASTMD 2594)、静动态悬垂系数(％)(测试方法参考全自动织物悬垂性能测试仪-图像处理法)、美感系数和硬挺度系数的测试，测试结果如表1所示。
表1实施例1-3超弹环保仿棉纱织物普通氨纶纱织物物性测试结果
从表1数据可知，采用本发明提供的技术方案提供的超弹仿棉纱制成的织物在经向拉伸伸长率、经向和纬向的恢复性(60S)物性都极其接近氨纶纱的物性，静动态悬垂系数(％)、硬挺度系数、美感系数和纬向拉伸伸长率的性能表现甚至优于普通氨纶纱制成的织物。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。
需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超弹环保仿棉纱，其特征在于，包括第一纱线原料、第二纱线原料和第三纱线原料，所述第一纱线原料为PTT，所述第二纱线原料为PET，所述第三纱线原料选自涤纶、CDP、锦纶、棉或粘胶天丝中的一种，所述第一纱线原料、第二纱线原料和第三纱线原料形成三个W型互相缠绕结构的复合纱线，所述三个W型互相缠绕处形成网点。
2.根据权利要求1所述的超弹环保仿棉纱，其特征在于，所述第一纱线原料和第二纱线原料的用量为28.5wt％到50wt％。
3.根据权利要求1所述的超弹环保仿棉纱，其特征在于，其细度为60D至200D，其弹力值不低于同重量氨纶弹力值的90％。
4.根据权利要求3所述的超弹环保仿棉纱，其特征在于，其弹力值为同重量氨纶弹力值的90％到95％。
5.根据权利要求2所述的超弹环保仿棉纱，其特征在于，其具有100个至130个网点。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述超弹环保仿棉纱的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
将第一纱线原料和第二纱线原料形成的组合纱线喂入第一罗垃，将第三纱线原料喂入第二罗垃，所述第二罗垃纱线预先加热至150℃至200℃；
控制所述组合纱线的张力为10g至50g，控制所述第三纱线原料的张力为10g至50g；
拉伸变形，所述拉伸变形倍率为1.6至1.9；以及
后加工。
7.根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，所述组合纱线的细度为30D至50D，所述第三纱线原料的细度为30D至150D。
8.根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，所述第一罗垃和第二罗垃的压力大小均为0.3kg至2.0kg。
9.根据权利要求6所述的生产工艺，其特征在于，所述后加工包括机包、空包和染整。
10.一种织物，其特征在于，采用权利要求1-5中任一项所述超弹环保仿棉纱制成。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN115142163A (zh) * | 2022-06-29 | 2022-10-04 | 杭州职业技术学院 | 一种高起绒高弹多组分异收缩复合纤维及高起绒高弹织物的制备方法 |
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| CN105332135A (zh) * | 2014-06-17 | 2016-02-17 | 东丽纤维研究所（中国）有限公司 | 一种棉感聚酯弹性纱线及由其制得的弹性织物 |
| CN106757620A (zh) * | 2016-12-28 | 2017-05-31 | 南通永盛纤维新材料有限公司 | 一种仿棉型环保超弹性植物复合纤维的生产方法 |
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2021
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