CN114016186A - 一种翻身床单面料及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种翻身床单面料及其制作方法，面料采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为外包纤维的包缠纱线，纬线为乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，其中，所述乙纶为表面涂覆耐高温材料的超高分子量聚乙烯。在将经线和纬线织造成面料以前，对乙纶纤维进行表面包覆纳米二氧化钛复合材料改性处理，对面料进行织造时，经线采用以乙纶为芯、氨纶为包缠纤维的包缠纱线，纬线采用乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，可使得该纤维具有较强的亲水性，耐高温性和抗菌性能，以致该纤维在参与后续织造和后处理时不会因为处理温度过高导致纤维损坏，制作的面料可以具有更好地透湿透气性能和抗菌性能。

Description

一种翻身床单面料及其制作方法
技术领域
本发明涉及纺织领域，具体涉及一种翻身床单面料及其制作方法。
背景技术
在临床的实际工作或者家庭护理中，医护人员对重症病人或翻身有困难的其他病人进行翻身时，通常采用传统的翻身方法，需要几个人配合用臂力将病人向远侧或近侧翻身，这种翻身方式往往因医护人员力量不够、用力不均匀等容易导致病人皮肤损伤，给病人造成不适或痛苦。给病人翻身或抬起时，如果护理人员负荷过重或用力不合理等均可导致医护人员的颈、肩、腰受到职业伤害。随着科学技术的发展，被临床应用的翻身床单的样式越来越多，其中较为主流的翻身床单包括轻薄型普通翻身床单和充气型翻身床单。当护理人员采用普通翻身床单对病人进行翻身时，一般会采用楔形枕作为支撑，用力拉住或者固定住翻身床单，协助病人进行翻身，这种翻身方式往往需要翻身床单有足够的承载力和冲击力，特别是护理人员使用翻身床单对病人进行转移时，因此，医院使用的普通的翻身床单一般较厚，质量也较重。
翻身床单作为一种病人使用的床单，需要有较好的润湿性、透气性和亲肤性，对于不能经常翻身的病人来说，长时间卧床很容易出汗，从而引起褥疮、压疮的产生，增加病人的痛苦。
发明内容
本发明的目的在于提供一种翻身床单面料及其制作方法，制作出的床单不仅具有轻薄的特点，也可以满足翻身床单面料需要的润湿性、透气性和抗菌性能，使得床单在使用时，可有效减少褥疮压疮的发生，从而减轻病人的痛苦。
为实现上述目的，本发明的技术方案是提供了一种翻身床单面料，其特征在于，采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为外包纤维的包缠纱线，纬线为乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，其中，所述乙纶为表面涂覆耐高温材料的超高分子量聚乙烯，分子量为1*106～2*106，规格为100～200D，所述氨纶的规格为100～200D，按质量百分比计算，所述混纺纱线中乙纶的占比为60～80％，棉纤维占比10～30％，毛纤维占比5～20％。
优选的技术方案为，所述耐高温材料包括壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料、聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料。
本发明还提供了一种翻身床单面料的制作方法，包括以下步骤：
(1)超高分子量聚乙烯的改性处理：将超高分子量聚乙烯固定在牵引机上，使其在牵引机的牵引下匀速通过装有改性剂的浸润槽，浸润后采用在线干燥的方法对其进行干燥，得到乙纶纤维；
(2)包缠纱线的制作：将乙纶纤维和氨纶纤维在花式纺纱机上进行包缠处理，环锭转速为400～600r/min，前罗拉线速为1～3m/min，捻度200～300T/m；
(3)混纺纱线的制作：依次按照一并→二并→三并→粗纱→细纱工序将乙纶、棉纤维、毛纤维制作成混纺纱线，所述混纺纱线的线密度为10～15tex；
(4)织造前染色处理：织造前分别对经线和纬线进行染色处理；
(5)面料织造：将经过染色处理的纱线依次按照整经→浆纱→并轴→穿综穿筘→机织的步骤进行面料的织造；
(6)面料的后整理：将织造后的面料依次经过湿热预定型→退浆→洗缩→柔软整理→定型步骤，得到超薄翻身床单面料。
进一步优选的技术方案为，在所述超高分子量聚乙烯的改性处理步骤中，牵引机牵引所述超高分子量聚乙烯的前进速率为1～1.5m/min，所述超高分子量聚乙烯的浸润时间为30～40s，
进一步优选的技术方案为，在所述超高分子量聚乙烯的改性处理步骤中，干燥时，先在60～80℃的温度条件下预先干燥3～5min，最后再在80～100℃下干燥10～20min。
进一步优选的技术方案为，对所述经线和所述纬线进行染色时，使用的染料为直接染料或酸性染料。
进一步优选的技术方案为，在所述面料织造工艺中，采用平纹编织结构，编织时经向紧度为40～60％，纬向紧度为45～65％，总紧度为 65～90％。
进一步优选的技术方案为，在所述面料的后整理工序中，湿热预定型的温度为110～130℃，时间为3min，定型温度为130℃，时间为 5～10min。
超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是由分子量在100万到500万的聚乙烯通过特定的纺丝工艺纺制出的纤维，也被称为乙纶。UHMWPE 纤维密度极小，是世界上最轻的高性能纤维。UHMWPE纤维具有良好的综合性能，如高强高模、合适的断裂伸长、耐紫外、耐化学腐蚀、比能量吸收高和摩擦系数低等，成为目前抗冲击领域中应用较多的高性能纤维，被广泛运用于航空航天，防弹抗冲击等领域。然而，由于 UHMWPE纤维表面的惰性及光滑性，使得UHMWPE纤维在织造过程中，束纤维容易松散成单丝，单丝间产生相对滑移，造成大量单丝断裂，导致在织造的过程中出现起毛、开口不清、纤维纠缠综丝等现象，致使织造过程无法顺利进行。另外，由于UHMWPE纤维润湿性较差，很难直接用于制作透湿性要求较高的面料。
对于UHMWPE纤维来说，一个阻碍其广泛应用的性能是耐热性较差，纤维不可长期在80℃使用，因为长期在80℃环境下，UHMWPE 纤维分子链会发生一定程度的蠕变，其纤维的强度和模量会下降大约 30％。而且UHMWPE纤维的熔点在130℃到136℃之间，纤维基本上不可能在超过130℃的高温环境下工作。
本发明首先采用涂覆改性剂的方法对UHMWPE纤维进行表面改性，使得UHMWPE纤维具有良好的亲水性和耐热稳定性。进一步优选的技术方案为，采用纳米二氧化钛的复合材料对UHMWPE纤维进行改性处理，二氧化钛由于具有高熔点的优良特性，往往作为填料被添加到一些纤维中来增强纤维的耐热稳定性，本发明使用的改性剂为纳米二氧化钛复合材料，优选壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料、聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料等亲水性复合材料，采用涂覆的方法将纳米二氧化钛的复合材料包覆在UHMWPE纤维表面，使得改性后的UHMWPE纤维不仅具有耐高温性能，其亲水性也得到较大的改善。另外，纳米二氧化钛具有抗菌杀菌的功效，壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料、聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料因为其优异的抗菌性能被广泛应用于医疗领域，经过纳米二氧化钛改性处理的UHMWPE纤维也因此具有优异的抗菌性能，使得在面料织物后处理时可省去抗菌处理步骤。
面料采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为外包纤维的包缠纱线，由于氨纶为亲水性较强的纤维，将氨纶包缠在乙纶外面，有助于进一步增加纱线的亲水性。纬线采用乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，赋予了纱线亲肤柔软、吸湿等特性。
经线的制作是在花式纺织机上进行的，对乙纶先进行络筒，并置于合适的纱架处，外包缠纱则只通过导丝轮和导纱钩，两股纱线缠绕到管纱筒上，开启设备开关后，芯纱加捻同时带动外包缠纱呈螺旋状包缠在芯纱外部，包缠纱线的过程中，通过控制环锭转速、前罗拉线速、捻度等参数来控制纱线的粗细和包缠程度。
混纺纱线按照现有技术中的工艺流程进行制作，制作出的混纺纱线的线密度为10～15tex。准备好经线和纬线后，需要先分别对经线和纬线进行染色，由于经线和纬线经过处理后亲水性较强，纱线比较容易上色，因此，染料可根据纱线的特性，选择直接染料或者酸性染料进行染色。面料的织造工艺对面料的承重能力、耐冲击性和透湿性会有一定的影响，本发明优选的技术方案为，织造时采用平纹编织结构，编织时经向紧度为40～60％，纬向紧度为45～65％，总紧度为65～90％。面料织造好后，为了使其具有更好地耐冲击性能、柔软亲肤等效果，需要对面料进行后整理，后整理的流程为湿热预定型→退浆→洗缩→柔软整理→定型，在此过程中，为了使得后整理过程能顺利进行，且超高分子量聚乙烯纤维不会受损，在湿热预定型和定型工序中，优选的技术方案为，处理温度不超过130℃，这主要是因为，虽然超高分子量聚乙烯纤维在织造前已经经过改性处理，但也只能将该纤维的耐热性能做一个有限的提升，因此，在后整理的过程中，特别是在对面料进行定型整理时，可以通过适当降低处理温度和适当延长处理时间来达到想要的效果。
本发明的优点和有益效果在于：
1、由于超高分子量聚乙烯是世界上最轻的高性能纤维，比强度是化纤纤维中最高的，使用该纤维制作的纺织品不仅轻薄，其抗拉、耐冲击性能也比较强。
2、对超高分子量聚乙烯纤维进行表面包覆纳米二氧化钛复合材料改性处理，以致该纤维在参与后续织造和后处理时不会因为处理温度过高导致纤维损坏，纳米二氧化钛复合材料由于本身具有抗菌性能，面料在后续的后整理过程中可以省去抗菌整理步骤。
3、在对面料进行织造时，经线采用以乙纶为芯、氨纶为包缠纤维的包缠纱线，纬线采用乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，既可以进一步增加纱线的亲水性，同时又赋予了纱线亲肤柔软、吸湿等特性。
4、在后整理工序中，适当的降低定型温度并延长处理时间可有效减小对纤维的损害，同时使得面料的性能可以达到预期的水平。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
实施例1
一种翻身床单面料，采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为包缠纤维的包缠纱线，纬线为乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，其中，所述乙纶为表面涂覆聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料的超高分子量聚乙烯，分子量为1*106，规格为200D，所述氨纶的规格为200D，按质量百分比计算，所述混纺纱线中乙纶的占比为 80％，棉纤维占比15％，毛纤维占比5％。
一种根据权利要求1所述的床单面料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)超高分子量聚乙烯长丝的改性处理：将超高分子量聚乙烯长丝固定在牵引机上，使其在牵引机的牵引下以1m/min的速度匀速通过装有壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料的浸润槽，浸润时间为30s，浸润后采用在线干燥的方法对其进行干燥，干燥时，先在60℃的温度条件下预先干燥5min，最后再在80℃下干燥20min得到乙纶纤维；
(2)包缠纱线的制作：将乙纶纤维和棉纤维或羊毛纤维在花式纺纱机上进行包缠处理，环锭转速为400r/min，前罗拉线速为2m/min，捻度250T/m；
(3)混纺纱线的制作：依次按照一并→二并→三并→粗纱→细纱工序将乙纶、棉纤维、毛纤维制作成混纺纱线，所述混纺纱线的线密度为10.3tex；
(4)织造前染色处理：织造前分别使用直接染料对经线和纬线进行染色处理；
(5)面料织造：将经过染色处理的纱线依次按照整经→浆纱→并轴→穿综穿筘→机织的步骤进行面料的织造，织造采用平纹编织的结构，织物紧度为86％，其中经线紧度为50％，纬线紧度为65％；
(6)面料的后整理：将织造后的面料依次经过湿热预定型→退浆→洗缩→柔软整理→定型步骤，得到超薄翻身床单面料，其中湿热预定型时的温度为110℃，时间为3min，定型温度为130℃，时间为 10min。
实施例2
一种翻身床单面料，采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为包缠纤维的包缠纱线，纬线为乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，其中，所述乙纶为表面涂覆壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料的超高分子量聚乙烯长丝，分子量为2*106，规格为100D，所述氨纶的规格为200D，按质量百分比计算，所述混纺纱线中乙纶的占比为70％，棉纤维占比10％，毛纤维占比20％。
一种根据权利要求1所述的床单面料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)超高分子量聚乙烯长丝的改性处理：将超高分子量聚乙烯长丝固定在牵引机上，使其在牵引机的牵引下以1.3m/min的速度匀速通过装有壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料的浸润槽，浸润时间为35s，浸润后采用在线干燥的方法对其进行干燥，干燥时，先在70℃的温度条件下预先干燥4min，最后再在90℃下干燥15min得到乙纶纤维；
(2)包缠纱线的制作：将乙纶纤维和棉纤维或羊毛纤维在花式纺纱机上进行包缠处理，环锭转速为500r/min，前罗拉线速为1m/min，捻度300T/m；
(3)混纺纱线的制作：依次按照一并→二并→三并→粗纱→细纱工序将乙纶、棉纤维、毛纤维制作成混纺纱线，所述混纺纱线的线密度为13.2tex；
(4)织造前染色处理：织造前分别使用直接染料对经线和纬线进行染色处理；
(5)面料织造：将经过染色处理的纱线依次按照整经→浆纱→并轴→穿综穿筘→机织的步骤进行面料的织造，织造采用平纹编织的结构，织物紧度为82％，其中经线紧度为60％，纬线紧度为55％；
(6)面料的后整理：将织造后的面料依次经过湿热预定型→退浆→洗缩→柔软整理→定型步骤，得到超薄翻身床单面料，其中湿热预定型时的温度为120℃，时间为3min，定型温度为130℃，时间为8min。
实施例3
一种翻身床单面料，采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为包缠纤维的包缠纱线，纬线为乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，其中，所述乙纶为表面涂覆壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料的超高分子量聚乙烯长丝，分子量为2*106，规格为100D，所述氨纶的规格为100D，按质量百分比计算，所述混纺纱线中乙纶的占比为60％，棉纤维占比30％，毛纤维占比10％。
一种根据权利要求1所述的床单面料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)超高分子量聚乙烯长丝的改性处理：将超高分子量聚乙烯长丝固定在牵引机上，使其在牵引机的牵引下以1.5m/min的速度匀速通过装有壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料的浸润槽，浸润时间为40s，浸润后采用在线干燥的方法对其进行干燥，干燥时，先在80℃的温度条件下预先干燥3min，最后再在100℃下干燥10min得到乙纶纤维；
(2)包缠纱线的制作：将乙纶纤维和棉纤维或羊毛纤维在花式纺纱机上进行包缠处理，环锭转速为600r/min，前罗拉线速为3m/min，捻度200T/m；
(3)混纺纱线的制作：依次按照一并→二并→三并→粗纱→细纱工序将乙纶、棉纤维、毛纤维制作成混纺纱线，所述混纺纱线的线密度为14.7tex；
(4)织造前染色处理：织造前分别使用直接染料对经线和纬线进行染色处理；
(5)面料织造：将经过染色处理的纱线依次按照整经→浆纱→并轴→穿综穿筘→机织的步骤进行面料的织造，织造采用平纹编织的结构，织物紧度为67％，其中经线紧度为40％，纬线紧度为45％；
(6)面料的后整理：将织造后的面料依次经过湿热预定型→退浆→洗缩→柔软整理→定型步骤，得到超薄翻身床单面料，其中湿热预定型时的温度为130℃，时间为3min，定型温度为130℃，时间为5min。
剪取按照实施例1、2和3的方法制作的面料，面料规格为 10cm*10cm，将其放入电子天平中进行称重，并采用数字式织物厚度仪对其进行厚度的测试，测试时环境温度为20℃，相对湿度为65RH。剪取规格为10cm*10cm的上述三种布料，采用落锤冲击试验机对其进行耐冲击性能测试，每种织物选取3处距离织物布边1cm的布样进行测试，锤头规格为10kg，冲击高度设定为20cm，冲击能量为20J。同样剪取规格为10cm*10cm的上述三种布料，采用水蒸气透过率测试仪对其进行透湿度测试，三种面料的试验结果如下表所示：
实施例 重量(g/m<sup>2</sup>) 厚度(mm) 冲击力(kN) 透湿度(g/m<sup>2</sup>/24h)
1 289 0.92 1.52 2620
2 237 0.85 1.23 2750
3 195 0.79 1.15 2430
根据上述数据，本发明面料及采用本发明方法制作的面料质地轻薄，耐冲击性能好，透湿性非常强，非常适合用作翻身床单使用。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，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 (8)

1.一种翻身床单面料，其特征在于，采用经线和纬线经纬编织而成，经线为以乙纶为芯、氨纶为外包纤维的包缠纱线，纬线为乙纶、棉纤维、毛纤维的混纺纱线，其中，所述乙纶为表面涂覆耐高温材料的超高分子量聚乙烯，分子量为1*106～2*106，规格为100～200D，所述氨纶的规格为100～200D，按质量百分比计算，所述混纺纱线中乙纶的占比为60～80％，棉纤维占比10～30％，毛纤维占比5～20％。
2.根据权利要求1所述的床单面料，其特征在于，所述耐高温材料包括壳聚糖/纳米二氧化钛复合材料、聚乳酸/纳米二氧化钛复合材料。
3.一种根据权利要求1或2所述的床单面料的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)超高分子量聚乙烯的改性处理：将超高分子量聚乙烯固定在牵引机上，使其在牵引机的牵引下匀速通过装有改性剂的浸润槽，浸润后采用在线干燥的方法对其进行干燥，得到乙纶纤维；
(2)包缠纱线的制作：将乙纶纤维和氨纶纤维在花式纺纱机上进行包缠处理，环锭转速为400～600r/min，前罗拉线速为1～3m/min，捻度200～300T/m；
(3)混纺纱线的制作：依次按照一并→二并→三并→粗纱→细纱工序将乙纶、棉纤维、毛纤维制作成混纺纱线，所述混纺纱线的线密度为10～15tex；
(4)织造前染色处理：织造前分别对经线和纬线进行染色处理；
(5)面料织造：将经过染色处理的纱线依次按照整经→浆纱→并轴→穿综穿筘→机织的步骤进行面料的织造；
(6)面料的后整理：将织造后的面料依次经过湿热预定型→退浆→洗缩→柔软整理→定型步骤，得到翻身床单面料。
4.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述超高分子量聚乙烯的改性处理步骤中，牵引机牵引所述超高分子量聚乙烯的前进速率为1～1.5m/min，所述超高分子量聚乙烯的浸润时间为30～40s。
5.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述超高分子量聚乙烯的改性处理步骤中，干燥时，先在60～80℃的温度条件下预先干燥3～5min，最后再在80～100℃下干燥10～20min。
6.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，对所述经线和所述纬线进行染色时，使用的染料为直接染料或酸性染料。
7.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述面料织造工艺中，采用平纹编织结构，编织时经向紧度为40～60％，纬向紧度为45～65％，总紧度为65～90％。
8.根据权利要求3所述的制作方法，其特征在于，在所述面料的后整理工序中，湿热预定型的温度为110～130℃，时间为3min，定型温度为130℃，时间为5～10min。
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