CN112962171B - 一种防紫外线弹力健康针织布料及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防紫外线弹力健康针织布料及其制造方法，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：聚己二酰己二胺70～80份、聚氨酯弹性体25～34份、防紫外线剂2.5～4.5份；所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：聚合物二元醇80～90份、聚乙撑二胺9～12份、羟基封端聚甲基硅油2.5～3.5份、1,4‑环己二醇2.6～3.2份、三羟甲基乙烷0.3～0.4份、异氰酸酯30～36份。本发明的防紫外线弹力健康针织布料的拉伸回复率高，且压缩回复率高，回弹性能优异；（经向）拉伸强力大，力学性能好，使用寿命长；此外，还具有良好的防紫外线性能，有利于健康。

Description

一种防紫外线弹力健康针织布料及其制造方法
技术领域
本发明涉及针织布料技术领域，具体涉及一种防紫外线弹力健康针织布料及其制造方法。
背景技术
针织面料即是利用织针将纱线弯曲成圈并相互串套而形成的织物。针织面料与梭织面料的不同之处在于纱线在织物中的形态不同。针织分为纬编(weft knitted fabric)和经编(warp knitted fabric)，针织面料广泛应用于服装面料及里料，家纺等产品中，受到广大消费者的喜爱。
聚酰胺(PA)俗称尼龙，是分子主链上含有重复酰胺基团的热塑性树脂的总称，其具有优异的力学性能、摩擦磨损性能、自润滑性、吸震及消音等性能，耐油、碱、弱酸和一般有机溶剂。聚酰胺包括脂肪族聚酰胺、芳香族聚酰胺和脂肪-芳香族聚酰胺，而芳香族聚酰胺又包括半芳香聚酰胺和全芳香聚酰胺。尼龙是聚酰胺纤维(锦纶)的一种说法，可制成长纤或短纤。锦纶是聚酰胺纤维的商品名称，又称耐纶(Nylon)。英文名称Polyamide(简称PA)，其基本组成物质是通过酰胺键—[NHCO]—连接起来的脂肪族聚酰胺。
热塑性聚氨酯弹性体又称热塑性聚氨酯橡胶，简称TPU，是一种(AB)n型嵌段线性聚合物，A为高分子量(1000～6000)的聚酯或聚醚，B为含2～12直链碳原子的二醇，AB链段间化学结构是二异氰酸酯。热塑性聚氨酯橡胶靠分子间氢键交联或大分子链间轻度交联，随着温度的升高或降低，这两种交联结构具有可逆性。在熔融状态或溶液状态分子间力减弱，而冷却或溶剂挥发之后又有强的分子间力连接在一起，恢复原有固体的性能。典型的TPU如氨纶等。
而目前所使用的针织布料还存在以下问题：
1、拉伸回复率和压缩回复率低，回弹性能差，使用过程中容易出现永久变形；
2、拉伸强力等力学性能较差，使用过程中容易损坏；
3、防紫外线效果等综合使用性能差。
发明内容
基于上述情况，本发明的目的在于提供一种防紫外线弹力健康针织布料及其制造方法，可有效解决以上问题。本发明的防紫外线弹力健康针织布料采用特殊的高弹复合单丝经针织工艺而成；本发明的所述高弹复合单丝采用了特制的聚氨酯弹性体，并通过精选其原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的特殊组成的聚合物二元醇、聚乙撑二胺、羟基封端聚甲基硅油、1,4-环己二醇、三羟甲基乙烷、特殊组成的异氰酸酯，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使得到聚氨酯弹性体高分子链软硬适中，即具有刚性片段，又具有柔性片段，且还具有适度的交联，形成了良好的弹性交联网络；聚己二酰己二胺、聚氨酯弹性体相互配合，既保证了良好的力学性能又保证了良好的弹性，使最终制得的防紫外线弹力健康针织布料的拉伸回复率高，且压缩回复率高，回弹性能优异；(经向)拉伸强力大，力学性能好，使用寿命长；此外，还具有良好的防紫外线性能，有利于健康。
为解决以上技术问题，本发明提供的技术方案是：
一种防紫外线弹力健康针织布料，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；
所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺70～80份、
聚氨酯弹性体25～34份、
防紫外线剂2.5～4.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇80～90份、
聚乙撑二胺9～12份、
羟基封端聚甲基硅油2.5～3.5份、
1,4-环己二醇2.6～3.2份、
三羟甲基乙烷0.3～0.4份、
异氰酸酯30～36份。
优选的，所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺75份、
聚氨酯弹性体29.5份、
防紫外线剂3.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇85份、
聚乙撑二胺11份、
羟基封端聚甲基硅油3份、
1,4-环己二醇2.9份、
三羟甲基乙烷0.35份、
异氰酸酯33份。
优选的，所述聚乙撑二胺的数均分子量为2000～3000。
优选的，所述聚合物二元醇为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的混合物。
优选的，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的质量之比为1：0.36～0.42。
优选的，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇的数均分子量分别为3000～4000，聚(己内酯)二醇的数均分子量为1500～2000。
优选的，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的混合物。
优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的质量之比为1：0.12～0.16。
本发明还提供一种所述的防紫外线弹力健康针织布料的制造方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述高弹复合单丝的各原料，并烘干，然后将各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入复合纺丝机，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高弹复合单丝；
D、所述高弹复合单丝经针织工艺制得所述防紫外线弹力健康针织布料。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明的防紫外线弹力健康针织布料采用特殊的高弹复合单丝经针织工艺而成；本发明的所述高弹复合单丝采用了特制的聚氨酯弹性体，并通过精选其原料组成，并优化各原料含量，选择了适当配比的特殊组成的聚合物二元醇、聚乙撑二胺、羟基封端聚甲基硅油、1,4-环己二醇、三羟甲基乙烷、特殊组成的异氰酸酯，既充分发挥各自的优点，又相互补充，相互促进，使得到聚氨酯弹性体高分子链软硬适中，即具有刚性片段，又具有柔性片段，且还具有适度的交联，形成了良好的弹性交联网络；聚己二酰己二胺、聚氨酯弹性体相互配合，既保证了良好的力学性能，又保证了良好的弹性，使最终制得的防紫外线弹力健康针织布料的拉伸回复率高，且压缩回复率高，回弹性能优异；(经向)拉伸强力大，力学性能好，使用寿命长；此外，还具有良好的防紫外线性能，有利于健康。
本发明的制造方法工艺简单，操作简便，节省了人力和设备成本。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是不能理解为对本专利的限制。
下述实施例中所述试验方法或测试方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和材料，如无特殊说明，均从常规商业途径获得，或以常规方法制备。
实施例1：
一种防紫外线弹力健康针织布料，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；
所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺70～80份、
聚氨酯弹性体25～34份、
防紫外线剂2.5～4.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇80～90份、
聚乙撑二胺9～12份、
羟基封端聚甲基硅油2.5～3.5份、
1,4-环己二醇2.6～3.2份、
三羟甲基乙烷0.3～0.4份、
异氰酸酯30～36份。
优选的，所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺75份、
聚氨酯弹性体29.5份、
防紫外线剂3.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇85份、
聚乙撑二胺11份、
羟基封端聚甲基硅油3份、
1,4-环己二醇2.9份、
三羟甲基乙烷0.35份、
异氰酸酯33份。
优选的，所述聚乙撑二胺的数均分子量为2000～3000。
优选的，所述聚合物二元醇为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的混合物。
优选的，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的质量之比为1：0.36～0.42。
优选的，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇的数均分子量分别为3000～4000，聚(己内酯)二醇的数均分子量为1500～2000。
优选的，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的混合物。
优选的，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的质量之比为1：0.12～0.16。
本发明还提供一种所述的防紫外线弹力健康针织布料的制造方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述高弹复合单丝的各原料，并烘干，然后将各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入复合纺丝机，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高弹复合单丝；
D、所述高弹复合单丝经针织工艺制得所述防紫外线弹力健康针织布料。
实施例2：
一种防紫外线弹力健康针织布料，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；
所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺70份、
聚氨酯弹性体25份、
防紫外线剂2.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇80份、
聚乙撑二胺9份、
羟基封端聚甲基硅油2.5份、
1,4-环己二醇2.6份、
三羟甲基乙烷0.3份、
异氰酸酯30份。
在本实施例中，所述聚乙撑二胺的数均分子量为2000。
在本实施例中，所述聚合物二元醇为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的混合物。
在本实施例中，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的质量之比为1：0.36。
在本实施例中，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇的数均分子量分别为3000，聚(己内酯)二醇的数均分子量为1500。
在本实施例中，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的混合物。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的质量之比为1：0.12。
在本实施例中，所述的防紫外线弹力健康针织布料的制造方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述高弹复合单丝的各原料，并烘干，然后将各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入复合纺丝机，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高弹复合单丝；
D、所述高弹复合单丝经针织工艺制得所述防紫外线弹力健康针织布料。
实施例3：
一种防紫外线弹力健康针织布料，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；
所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺80份、
聚氨酯弹性体34份、
防紫外线剂4.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇90份、
聚乙撑二胺12份、
羟基封端聚甲基硅油3.5份、
1,4-环己二醇3.2份、
三羟甲基乙烷0.4份、
异氰酸酯36份。
在本实施例中，所述聚乙撑二胺的数均分子量为3000。
在本实施例中，所述聚合物二元醇为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的混合物。
在本实施例中，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的质量之比为1：0.42。
在本实施例中，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇的数均分子量分别为4000，聚(己内酯)二醇的数均分子量为2000。
在本实施例中，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的混合物。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的质量之比为1：0.16。
在本实施例中，所述的防紫外线弹力健康针织布料的制造方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述高弹复合单丝的各原料，并烘干，然后将各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入复合纺丝机，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高弹复合单丝；
D、所述高弹复合单丝经针织工艺制得所述防紫外线弹力健康针织布料。
实施例4：
一种防紫外线弹力健康针织布料，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；
所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：
聚己二酰己二胺75份、
聚氨酯弹性体29.5份、
防紫外线剂3.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：
聚合物二元醇85份、
聚乙撑二胺11份、
羟基封端聚甲基硅油3份、
1,4-环己二醇2.9份、
三羟甲基乙烷0.35份、
异氰酸酯33份。
在本实施例中，所述聚乙撑二胺的数均分子量为2500。
在本实施例中，所述聚合物二元醇为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的混合物。
在本实施例中，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚(己内酯)二醇的质量之比为1：0.39。
在本实施例中，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇的数均分子量分别为3500，聚(己内酯)二醇的数均分子量为1800。
在本实施例中，所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的混合物。
在本实施例中，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的质量之比为1：0.14。
在本实施例中，所述的防紫外线弹力健康针织布料的制造方法，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述高弹复合单丝的各原料，并烘干，然后将各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入复合纺丝机，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高弹复合单丝；
D、所述高弹复合单丝经针织工艺制得所述防紫外线弹力健康针织布料。
对比例1：
与实施例4的区别在于，所述聚合物二元醇仅为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇，没有聚(己内酯)二醇，其他与实施例4相同。
对比例2：
与实施例4的区别在于，没有聚乙撑二胺，其他与实施例4相同。
对比例3：
与实施例4的区别在于，没有羟基封端聚甲基硅油，其他与实施例4相同。
对比例4：
与实施例4的区别在于，1,4-环己二醇用乙二醇替代，其他与实施例4相同。
对比例5：
与实施例4的区别在于，没有三羟甲基乙烷，其他与实施例4相同。
对比例6：
与实施例4的区别在于，所述异氰酸酯仅为甲基丙烯酰异氰酸酯，没有季戊四醇四异硬脂酸酯，其他与实施例4相同。
对比例7：
与实施例4的区别在于，聚己二酰己二胺采用所述聚氨酯弹性体替代，即全部采用所述聚氨酯弹性体，其他与实施例4相同。
下面对本发明实施例2至实施例4得到的防紫外线弹力健康针织布料以及对比例(克重均为250g/m2)进行性能测试，测试结果如表1所示。
表1
Figure BDA0002933319780000091
Figure BDA0002933319780000101
从上表可以看出，与对比例相比，本发明的防紫外线弹力健康针织布料具有以下优点：拉伸回复率高，且压缩回复率高，回弹性能优异；(经向)拉伸强力大，力学性能好，使用寿命长。
以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出的是，上述优选实施方式不应视为对本发明的限制，本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的精神和范围内，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种防紫外线弹力健康针织布料，其特征在于，所述防紫外线弹力健康针织布料由高弹复合单丝经针织工艺制得；所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：聚己二酰己二胺70～80份、聚氨酯弹性体25～34份、防紫外线剂2.5～4.5份；
所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：聚合物二元醇80～90份、聚乙撑二胺9～12份、羟基封端聚甲基硅油2.5～3.5份、1,4-环己二醇2.6～3.2份、三羟甲基乙烷0.3～0.4份、异氰酸酯30～36份；
所述聚乙撑二胺的数均分子量为2000～3000；
所述聚合物二元醇为聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚（己内酯）二醇的混合物，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇和聚（己内酯）二醇的质量之比为1：0.36～0.42，所述聚己二酸1,6-己二醇酯二醇的数均分子量分别为3000～4000，聚（己内酯）二醇的数均分子量为1500～2000；
所述异氰酸酯为甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的混合物，所述甲基丙烯酰异氰酸酯和季戊四醇四异硬脂酸酯的质量之比为1：0.12～0.16。
2.根据权利要求1所述的防紫外线弹力健康针织布料，其特征在于，所述高弹复合单丝由包括以下重量份的原料制成：聚己二酰己二胺75份、聚氨酯弹性体29.5份、防紫外线剂3.5份。
3.根据权利要求1所述的防紫外线弹力健康针织布料，其特征在于，所述聚氨酯弹性体由以下重量份的原料制成：聚合物二元醇85份、聚乙撑二胺11份、羟基封端聚甲基硅油3份、1,4-环己二醇2.9份、三羟甲基乙烷0.35份、异氰酸酯33份。
4.一种如权利要求1至3任一项所述的防紫外线弹力健康针织布料的制造方法，其特征在于，包括下列步骤：
A、按重量份分别称取所述高弹复合单丝的各原料，并烘干，然后将各原料混合均匀，备用；
B、将混合后的原料送入双螺杆挤出机熔融成混合熔体；
C、所述混合熔体，进入复合纺丝机，从复合喷丝板中喷出，形成丝条，然后经吹风冷却、上油、拉伸卷绕，得到所述高弹复合单丝；
D、所述高弹复合单丝经针织工艺制得所述防紫外线弹力健康针织布料。
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