CN114318645A

CN114318645A - 一种功能性面料及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN114318645A
Application number: CN202210004470.XA
Authority: CN
Inventors: 张笑
Original assignee: Zhejiang Nippon Nano Biotechnology Co ltd; Jinhua Branch Of Beijing Research Institute Of New Materials And Industrial Technology
Current assignee: Zhejiang Nippon Nano Biotechnology Co ltd; Jinhua Branch Of Beijing Research Institute Of New Materials And Industrial Technology
Priority date: 2022-01-04
Filing date: 2022-01-04
Publication date: 2022-04-12

Abstract

本发明公开了一种功能性面料及其制备方法和应用。制备方法包括以下步骤：S1、将纳米碳材料溶液与涤纶聚酯混合进行高分子聚合反应，得到功能性母粒；纳米碳材料溶液中的纳米碳材料和涤纶聚氨酯的质量比例为1:3；S2、将S1中得到的功能性母粒纺制成功能性纤维；S3、将S2中得到的功能性纤维与氨纶丝按照数量比1:1进行包覆，合成为功能性包覆纱；S4、使用针织小圆机进行无缝面料编织，采用8个纱嘴和8路进纱编织，由四根面线、两根底线和两根绷线组成；其中，四根面线具体为两根氨纶纱和两根锦纶丝，两根底线具体为两根功能性包覆纱，两根绷线具体为两根锦纶丝；编织得到以功能性纤维为底纱、以锦纶丝和氨纶纱为面纱组合的功能性面料。

Description

一种功能性面料及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及纺织材料领域，具体涉及一种功能性面料及其制备方法和应用。

背景技术

近年来研究发现：1、紫外线过度辐射会引起人体色素沉积，皮肤干燥老化，增加皱纹，产生褐斑，甚至导致皮肤病变。因此对织物进行紫外线防护处理，特别是室外着装、运动装的面料中对紫外线防护显得尤为重要；2、远红外线技术在预防感冒、美容护肤、风湿、暖宫等方面效果显著，但是将远红外线技术应用于纺织品，目前因氧化锆硬度大，用于纺织品加工成本高，具体实施难度较大；3、秋冬气候干燥，衣服摩擦容易产生静电，尤其老年人秋天的皮肤相对年轻人干燥以及老年人心血系统的老化，抗干扰能力减弱等因素，会加速老年人心血管系统的老化，给正常的生活带来了诸多不便。随着现在科技的不断发展以及人们生活品质的不断提高，人们在室外着装等方面越发注重，开发了包括“BODYSHELLEX”和“速干防紫外线功能鸟眼结构双面针织面料”等在内的多种单功能的产品。

然而，上述新型面料依然因为其过于单一的功能，而不能胜任多种复杂环境；并且多次水洗后，其功能性会有所下降，将无法很好的满足使用者的需求。

因而，设计出能够兼备远红外响应，防紫外线性能和除静电等多功能于一体、且经久耐用的面料，成为当前纺织材料领域一个迫切需要解决的问题。

发明内容

因此，本发明实施例提供了一种功能性面料及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种功能性面料的制备方法，其包括以下步骤：

S1、将纳米碳材料溶液与涤纶聚酯混合进行高分子聚合反应，得到功能性母粒；纳米碳材料溶液中的纳米碳材料和涤纶聚氨酯的质量比例为1:3；

S2、将S1中得到的功能性母粒纺制成功能性纤维；

S3、将S2中得到的功能性纤维与氨纶丝按照数量比1:1进行包覆，合成为功能性包覆纱；

S4、使用针织小圆机进行无缝面料编织，采用8个纱嘴和8路进纱编织，由四根面线、两根底线和两根绷线组成；其中，四根面线具体为两根氨纶纱和两根锦纶丝，两根底线具体为两根功能性包覆纱，两根绷线具体为两根锦纶丝；编织得到以功能性纤维为底纱、以锦纶丝和氨纶纱为面纱组合的功能性面料。

优选地，S1中，纳米碳材料为碳纳米球、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。

优选地，S2的具体操作包括：

将功能性母粒与低熔点聚合物按照质量比2：10混合，使用熔融复合纺丝法，纺制出初生纤维，将初生纤维通过螺杆挤压、热辊牵伸、加弹定型、卷绕制成所述功能性纤维。

进一步地，低熔点聚合物包括涤纶、锦纶。

优选地，S4中，氨纶纱为单股裸氨或由棉纤维包覆的包覆氨纶纱。

优选地，S4中，所述锦纶丝具体为高弹的DTY锦纶丝。

第二方面，本发明实施例提供了一种功能性面料，其是由上述制备方法得到。

第三方面，本发明实施例提供了上述功能性面料在制作服饰方面的应用，包括文胸、内裤、打底裤、瑜伽服、瑜伽裤、紧身裤、运动装、面罩、头罩、帽子、手套、脖套。

与现有技术相比，本发明实施例至少具有以下有益效果：

(1)本发明实施例提供的功能性面料同时具有远红外响应，防紫外线性能和除静电等多重性能，且经过多次水洗，仍具有良好的远红外响应，防紫外线性能和除静电等功能，值得推广使用。

(2)本发明实施例提供的制备方法，通过特殊的复合纺丝工艺将碳纳米球、碳纳米管、石墨烯等纳米碳材料牢牢地固定在纤维表面，并使其致密排列，这些致密排列的纳米碳材料通过擦，磨与粘等方式将皮屑从皮肤表面清理干净，进而保障皮肤的清洁与健康。经过纳米碳材料复合强化后的面料具有优秀的导电与抗静电性能，能有效消除和抑制皮肤与衣服直接因摩擦而产生的静电。

(3)本发明实施例提供的制备方法，使用纳米碳材料对面料进行改性，经过纳米碳材料复合强化后的面料具有优秀的导电与抗静电性能，能有效消除和抑制皮肤与衣服直接因摩擦而产生的静电；同时，还可使面料成为优秀的远红外线的吸收与发生源，人体及外界发射的远红外线被改性后的面料吸收存储后再次辐射温暖人体，进而促进上皮细胞，中皮细胞及真皮细胞的新陈代谢。

(4)本发明实施例提供的制备方法，使用纳米碳材料对面料进行改性，使面料具有很好的消臭杀菌作用，对加龄臭，汗臭，体臭等不愉快气味具有明显的消除作用，还有长效抑菌功能，使其特别适合用于制作各种贴身衣物，如内衣裤、瑜伽服、瑜伽裤等。

(5)本发明实施例提供的制备方法，在过程中使用熔融复合纺丝方法制作功能性纤维，制成的初生纤维在加热牵伸时可使导电成分更有序排列，增加了导电性。

(6)本发明实施例提供的制备方法，首先从面料编织上进行改进，一般氨纶面料或者锦纶面料，具有祛湿排汗、柔顺亲肤功能，但是缺乏防静电、抗紫外线、远红外响应功能，而本发明实施例利用经过纳米碳材料改性后的功能性纤维作为底纱，锦纶和氨纶纱作为面纱组合，使成品面料有高弹、柔软特性，再采用8路喂纱设备，面纱和底纱同时交织，能够将防紫外线、除静电和发射较多的远红外线等多功能集于一体，克服了传统的单一性能的面料所带来的不足。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

在本发明的描述中，若存在术语“包括”、“具有”以及它们的任何变形，其意图皆在于覆盖不排他的包含，例如，包括了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于已明确列出的那些步骤或单元，而是还可包含虽然并未明确列出的但对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元，或者基于本发明构思进一步的优化方案所增加的步骤或单元。

实施例1

本实施例提供了一种能够兼备远红外响应，防紫外线性能和除静电、抗菌等多功能于一体的功能性面料，其制备工艺包括：

第一步，将碳纳米管和石墨烯的混合溶液(购买自中杰澳)与涤纶聚合物单体中进行高分子聚合反应，以成功制得纳米碳材料改性的功能性母粒；碳纳米管和石墨烯的总质量与涤纶聚合物单体的质量比为1:3；

第二步，向功能性母粒中加入适量涤纶，采用熔融复合纺丝方法，制成初生纤维；这样制成的初生纤维在加热牵伸时可使导电成分更有序排列，增加了导电性；将初生纤维通过螺杆挤压、热辊牵伸、定型、卷绕制成功能性纤维；功能性母料和低熔点聚合物的质量比为2：10；

第三步，将功能性纤维与氨纶丝按照数量比1:1进行包覆，合成为功能性包覆纱；将棉纤维和氨纶丝包覆，合成包覆氨纶纱；将锦纶加弹为高弹DTY丝；

第四步，根据针织小圆机进行无缝面料编织，表面采用锦纶丝，里层采用功能性包覆纱，采用八个纱嘴和八路进纱编织，由四根面线、两根底线和两根绷线组成；其中，四根面线具体为两根包覆氨纶纱和两根高弹DTY锦纶丝，两根底线具体为两根功能性包覆纱，两根绷线具体为两根高弹DTY锦纶丝；通过上述工艺编织得到以功能性纤维为底纱、以高弹DTY锦纶丝和包覆氨纶纱为面纱组合的功能性面料；

可选的，在第四步中，根据需求(文胸、内裤、打底裤、瑜伽裤、紧身裤等)设置电脑编织程序，进行无缝面料编织，将功能性面料编织加工成具有美观、平直、类似无缝的内衣和运动装、瑜伽服；后期可以根据纤维特性做常规的染色、定型、裁剪、整理。

实施例2

本实施例操作与实施例1基本相同，区别在于：

使用碳纳米管和碳纳米球作为纳米碳材料；所述的低熔点聚合物为锦纶；

氨纶丝为单股裸氨，而非经过棉纤维包覆的包覆氨纶纱。

实施例3

本实施例操作与实施例1基本相同，区别在于：

使用碳纳米球和石墨烯作为纳米碳材料；

氨纶丝为单股裸氨，而非经过棉纤维包覆的包覆氨纶纱。

利用杭州简测科技有限公司的专业技术，对本发明实施例1提供的功能性面料按照GB/T 20944.2-2007、GB/T 12703.1-2008、GB/T 18830-2009和GB/T 30127-2013的方法进行性能检测和评价，检测结果如下表1所示。

表1-实施例1提供的功能性面料的性能检测评价结果

通过上表结果可知，实施例1提供的功能性材料在静电压半衰期、防紫外线性能和远红外辐照温升、和抗三菌这四项测试中均符合国家标准。

需要说明的是，实施例2、3均进行了相同的实验，其结果与实施例1基本一致，均能完全满足本申请所期望的技术效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述；这些未明确写出的实施例，也都应当认为是本说明书记载的范围。

上文中通过一般性说明及具体实施例对本发明作了较为具体和详细的描述。应当指出的是，在不脱离本发明构思的前提下，显然还可以对此具体实施例作出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种功能性面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将纳米碳材料溶液与涤纶聚酯混合进行高分子聚合反应，得到功能性母粒；所述纳米碳材料溶液中的纳米碳材料和涤纶聚氨酯的质量比例为1:3；

S2、将S1中得到的所述功能性母粒纺制成功能性纤维；

S3、将S2中得到的所述功能性纤维与氨纶丝按照数量比1:1进行包覆，合成为功能性包覆纱；

S4、使用针织小圆机进行无缝面料编织，采用8个纱嘴和8路进纱编织，由四根面线、两根底线和两根绷线组成；其中，所述四根面线具体为两根氨纶纱和两根锦纶丝，所述两根底线具体为两根所述功能性包覆纱，所述两根绷线具体为两根所述锦纶丝；编织得到以所述功能性纤维为底纱、以所述锦纶丝和所述氨纶纱为面纱组合的功能性面料。

2.根据权利要求1所述的一种功能性面料的制备方法，其特征在于，S1中，所述纳米碳材料为碳纳米球、碳纳米管、石墨烯中的一种或多种。

3.根据权利要求1所述的一种功能性面料的制备方法，其特征在于，S2的具体操作包括：

将所述功能性母粒与低熔点聚合物按照质量比2：10混合，使用熔融复合纺丝法，纺制出初生纤维，将所述初生纤维通过螺杆挤压、热辊牵伸、加弹定型、卷绕制成所述功能性纤维。

4.根据权利要求3所述的一种功能性面料的制备方法，其特征在于，所述低熔点聚合物包括涤纶、锦纶。

5.根据权利要求1所述的一种功能性面料的制备方法，其特征在于，S4中，所述氨纶纱为单股裸氨或由棉纤维包覆的包覆氨纶纱。

6.根据权利要求1所述的一种功能性面料的制备方法，其特征在于，S4中，所述锦纶丝具体为高弹的DTY锦纶丝。

7.一种功能性面料，其特征在于，是由权利要求1所述的制备方法得到。

8.权利要求7所述的功能性面料在制作服饰方面的应用，所述服饰包括文胸、内裤、打底裤、瑜伽服、瑜伽裤、紧身裤、运动装、面罩、头罩、帽子、手套、脖套。