CN115012064A - 一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法 - Google Patents

一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN115012064A
CN115012064A CN202210736643.7A CN202210736643A CN115012064A CN 115012064 A CN115012064 A CN 115012064A CN 202210736643 A CN202210736643 A CN 202210736643A CN 115012064 A CN115012064 A CN 115012064A
Authority
CN
China
Prior art keywords
skin
microporous
cotton
quick
drying
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN202210736643.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN115012064B (zh
Inventor
赖宇坤
蒙芳英
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Anta China Co Ltd
Original Assignee
Anta China Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Anta China Co Ltd filed Critical Anta China Co Ltd
Priority to CN202210736643.7A priority Critical patent/CN115012064B/zh
Publication of CN115012064A publication Critical patent/CN115012064A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN115012064B publication Critical patent/CN115012064B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F8/00Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof
    • D01F8/04Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers
    • D01F8/12Conjugated, i.e. bi- or multicomponent, artificial filaments or the like; Manufacture thereof from synthetic polymers with at least one polyamide as constituent
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01DMECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
    • D01D5/00Formation of filaments, threads, or the like
    • D01D5/28Formation of filaments, threads, or the like while mixing different spinning solutions or melts during the spinning operation; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/30Conjugate filaments; Spinnerette packs therefor
    • D01D5/34Core-skin structure; Spinnerette packs therefor
    • DTEXTILES; PAPER
    • D01NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
    • D01FCHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
    • D01F1/00General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
    • D01F1/02Addition of substances to the spinning solution or to the melt
    • D01F1/10Other agents for modifying properties
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M11/00Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising
    • D06M11/07Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof
    • D06M11/11Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with inorganic substances or complexes thereof; Such treatment combined with mechanical treatment, e.g. mercerising with halogens; with halogen acids or salts thereof; with oxides or oxyacids of halogens or salts thereof with halogen acids or salts thereof
    • DTEXTILES; PAPER
    • D06TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • D06MTREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
    • D06M2101/00Chemical constitution of the fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, to be treated
    • D06M2101/16Synthetic fibres, other than mineral fibres
    • D06M2101/30Synthetic polymers consisting of macromolecular compounds obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • D06M2101/34Polyamides

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)

Abstract

本发明公开了一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法。多微孔仿棉冰肤速干纱线的外表面形成有纳米级的多微孔结构;多微孔结构由复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙材料经氢氟酸处理形成。多微孔仿棉冰肤速干面料包含上述多微孔仿棉冰肤速干纱线。多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法包括步骤:二氧化硅气凝胶粉体的制备、皮层材料的制备、复合纺丝、面料的制备和酸处理。本发明的多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法所获得的多微孔仿棉冰肤速干纱线及相关面料具有良好的冰肤效果,同时还具有大的比表面积、孔隙丰富,具备理想的仿棉和吸湿速干效果。

Description

一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及功能纱线制备领域,具体涉及一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法。
背景技术
目前运动服装使用的各类化学纤维中,每一种纤维都有其相应的优缺点,但都没有办法实现冰肤和速干于一体,举例来说,如我们跑步类运动服装中经常使用到的涤纶纤维,其回潮率只有0.4%,汗水不会锁在纤维内层、速干性能非常好,但是涤纶纤维存有两个缺点,第一个缺点:由于涤纶纤维的刚性比较高,因此由其制成的面料不够柔软、粗糙感强、穿着舒适度不佳;第二个缺点:涤纶纤维普遍凉感效果比较差,尤其是和尼龙等高回潮、高结晶度、结构致密的其他纤维相比。再比如经常使用的尼龙纤维,尼龙纤维它具有天然凉感、同时由于其模量比较低,因此由其制成的面料柔软、有弹性,但由于尼龙纤维的回潮率高至4.5%,汗水会锁在纤维内层,导致尼龙纤维吸湿速干性差,因此,穿着由尼龙纤维制成的面料运动流汗时面料容易粘身,不能保持身体干爽。
综上,鉴于现存化学纤维存在的问题,开发一种既具备冰肤特性,同时又具有良好的速干性能的化学纤维对于运动服装领域较为迫切。
发明内容
本发明的目的在于克服背景技术中存在的上述缺陷或问题,提供了多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法,该多微孔仿棉冰肤速干纱线及相关面料具有良好的冰肤效果,同时还具有大的比表面积、孔隙丰富,具备理想的仿棉和吸湿速干效果。
为达成上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其外表面形成有纳米级的多微孔结构;所述多微孔结构由复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙材料经氢氟酸处理形成。
进一步地,所述多微孔结构中孔洞的直径为3-10纳米。
进一步地,所述纱线为双组份皮芯结构,其包括芯层和包覆于所述芯层外周的皮层;所述皮层由二氧化硅气凝胶粉体和尼龙经原位聚合方式复合而成,并经氢氟酸处理形成所述多微孔结构。
进一步地,所述芯层的材料选自尼龙。
进一步地,所述皮层的横截面积占所述纱线横截面积的30-60%。
进一步地,所述皮层的材料按百分数计包括:二氧化硅气凝胶粉体5-15%、二氧化钛5-20%和尼龙切片长丝20-80%。
一种多微孔仿棉冰肤速干面料,其包含如上述所述的多微孔仿棉冰肤速干纱线。
一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,包括如下步骤:二氧化硅气凝胶粉体的制备:采用正硅酸乙酯作为二氧化硅气凝胶粉体的前驱体;采用丙酮与无水乙醇混合的液体作为溶剂;将前驱体和溶剂的混合液依次经过酸催化和碱催化获得凝胶;将凝胶依次经过老化处理、表面疏水处理、溶剂置换处理和干燥处理之后,获得所述二氧化硅气凝胶粉体;皮层材料的制备:按百分数计,将二氧化硅气凝胶粉体5-15%、二氧化钛5-20%和尼龙切片长丝20-80%混匀混合;在0.2-0.5MPa的压力下进行酰胺化反应2-5h,在260-290℃的温度及常压下进行预缩聚聚合1-2h,在270-310℃的真空条件下进行后缩聚反应预设时间,获得复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料;复合纺丝:将复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料和普通尼龙切片材料通过双螺杆设备进行熔融和复合喷丝,制得双组份皮芯结构复合纱线;面料的制备:将所述双组份皮芯结构复合纱线进行纺织,获得面料;酸处理:将所述面料浸入至氢氟酸溶液中反应预设时间,获得多微孔仿棉冰肤速干面料。
进一步地,所述二氧化硅气凝胶粉体的制备包括如下步骤:凝胶的制备:将正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇按预设比例与磁力计搅拌器中混合并搅拌均匀;加入酸催化剂并搅拌均匀,调节混合溶液的pH值在3-4之间;加入碱催化剂并搅拌均匀,调节混合溶液的pH值在6-7之间;将混合溶液在室温下静置直至其成为凝胶;老化处理:将所述凝胶于室温下老化两天后,加入无水乙醇对其进行浸泡,并在48-52℃的环境中继续老化一天后冷却至室温;表面疏水处理:以三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液作为表面处理剂,将表面处理剂缓慢倒入经老化处理的所述凝胶中并在常温下对所述凝胶密封浸泡两天,之后在53-57℃的环境中继续浸泡2-3天;溶剂置换处理:将液体倒出,加入丙酮对经表面疏水处理之后的所述凝胶浸泡至少一天,以使残留在凝胶中的溶剂置换出来;干燥处理:将所述凝胶置于53-57℃的环境中干燥7-10天,获得二氧化硅气凝胶粉体。
进一步地,所述正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇和水的比例选取1∶4∶4∶4。
进一步地,所述酸催化剂为稀盐酸;所述碱催化剂为氨水。
进一步地,所述二氧化硅气凝胶粉体的粒径为20-30纳米。
进一步地,所述复合纺丝包括如下步骤:将复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料和普通尼龙切片材料分别通过双螺杆挤出机熔融挤出,并按预设比例计量送入复合纺丝组件;再通过皮芯复合喷丝组件喷出皮芯结构原丝;原丝冷却后经过牵伸机进行拉伸定型、卷绕成型,获得所述双组份皮芯结构复合纱线。
进一步地,所述双螺杆挤出机各区的温度控制在230-260℃,机头温度控制在240-260℃;牵伸机的牵伸温度为:一辊40-60℃;二辊140-160℃;三辊130-150℃,牵伸倍数为3-8倍。
由上述对本发明的描述可知,相对于现有技术,本发明具有的如下有益效果:
1、本申请提供的多微孔仿棉冰肤速干纱线以尼龙主体,对尼龙纤维进行表面改性,通过尼龙纤维表面微多孔化,实现加大尼龙纤维对汗液增发面积,实现速干。具体而言,通过在尼龙材料中复合入二氧化硅气凝胶制成纱线之后经氢氟酸处理获得表面的多微孔结构,其中,二氧化硅气凝胶的主要成分是二氧化硅,该纱线在经氢氟酸处理时,二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅作为气体,其会不断地向外扩散及冲出材料表面,从而在纱线表面形成多微孔结构,又由于气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构且网络骨架中充满大量气态分散介质的轻质纳米固态材料,当构成纳米多孔网络结构的二氧化硅与氢氟酸进行反应之后,原本的纳米多孔网站结构遭受破坏,从而使得原本充满于网络骨架中的大量气态分散介质受挤压且朝外扩撒,因此,该向外扩撒的气态分散介质进一步促进了纱线表面的多微孔结构的形成;多微孔结构的存在,使得该纱线的比秒面积比表面积比普通尼龙纤维增加7倍,极大增加纤维和皮肤接触,所以其导热效果和吸湿速干能力均得到增强了,又由于尼龙材料本身具有天然的凉感,因此,本申请所提供的纱线具有良好的冰肤速干效果;而还值得说明的是,同时该纱线表面具有孔洞,因此其会降低对光泽的漫反射,给人类似天然纤维的棉感的视觉体验,并且手感也具有棉感,不再像一般普通尼龙纤维那样,摸着具有滑溜溜的化纤感,实现纱线不仅外观看起来像棉(没有普通尼龙纤维化纤光泽感),摸起来也像棉。综上,本申请提供的纱线通过表面的微多孔化最终具备冰肤、速干和仿棉特性。
2、多微孔结构中孔洞的直径为3-10纳米,其能够有效提升纱线的比表面积,达到快速导湿和速干的效果。
3、本申请通过将由二氧化硅气凝胶粉体和尼龙经原位聚合方式复合而成的材料作为双组分皮芯结构的皮层,有利于保证分布于外外层的复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙材料在后续酸处理的过程中充分地接触到氢氟酸,从而确保多微孔结构的形成。
4、采用普通尼龙材料作为双组分皮芯结构的芯层,有利于降低耗材,节省成本,此外,以普通尼龙材料作为芯层,使得芯层能够作为增强相,提升纱线的整体强度,并且不易断裂,从而进一步确保由该纱线制成的面料及相应服装产品具有良好的机械强度。
5、皮层的横截面积占纱线横截面积的30-60%,因此,该纱线表面形成的孔洞较深,比表面积更大,导湿效率高,速干效果更佳。
6、本申请提供的多微孔仿棉冰肤速干面料,由于其包含了上述多微孔仿棉冰肤速干纱线,因此具备和上述多微孔仿棉冰肤速干纱线一样的特性,具有良好的冰肤、速干和仿棉特性。
7、本申请提供的多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,工艺简单、参数可控,有利于满足工业化的大规模生产需求。由该制备方法制得的多微孔仿棉冰肤速干面料中,既继承了尼龙材料良好的冰肤效果,同时由于其含有表面充满丰富多微孔结构的纱线,因此,其还具有良好的速干特性和仿棉效果,穿着舒适度高,在运动服转领域能够获得良好的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域的普通技术人员来说,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例获得的成品布的微观结构示意图;
图2为本实施例获得的对比布的微观结构示意图。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的优选实施例,且不应被看作对其他实施例的排除。基于本发明实施例,本领域的普通技术人员在不作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明的权利要求书和说明书中,除非另有明确限定,如使用术语“第一”、“第二”或“第三”等,都是为了区别不同对象,而不是用于描述特定顺序。
本发明的权利要求书和说明书中,除非另有明确限定,如使用术语“固接”或“固定连接”,应作广义理解,即两者之间没有位移关系和相对转动关系的任何连接方式,也就是说包括不可拆卸地固定连接、可拆卸地固定连接、连为一体以及通过其他装置或元件固定连接。
本发明的权利要求书和说明书中,如使用术语“包括”、“具有”以及它们的变形,意图在于“包含但不限于”。
在本发明实施例提供了一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,该纱线的外表面形成有纳米级的多微孔结构;多微孔结构由复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙材料经氢氟酸处理形成。
在本实施例中,多微孔结构中孔洞的直径为3-10纳米。纱线为双组份皮芯结构,其包括芯层和包覆于芯层外周的皮层。其中,皮层由二氧化硅气凝胶粉体和尼龙经原位聚合方式复合而成,并经氢氟酸处理形成多微孔结构,皮层的横截面积占纱线横截面积的30-60%,具体地,皮层的材料按百分数计包括:二氧化硅气凝胶粉体5-15%、二氧化钛5-20%和尼龙切片长丝20-80%,二氧化钛的添加能够降低皮层材料的光泽度以提升皮层材料最终成型之后的棉感;除此之外,为了提升皮层材料的混合的均匀性、稳定性以及抗氧化性,皮层材料还可根据需要添加分散剂、热稳定剂、光稳定剂和抗氧化剂。芯层的材料选自尼龙。
本实施例提供的多微孔仿棉冰肤速干纱线以尼龙主体,对尼龙纤维进行表面改性,通过尼龙纤维表面微多孔化,实现加大尼龙纤维对汗液增发面积,实现速干。具体而言,通过在尼龙材料中复合入二氧化硅气凝胶制成纱线之后经氢氟酸处理获得表面的多微孔结构,其中,二氧化硅气凝胶的主要成分是二氧化硅,该纱线在经氢氟酸处理时,二氧化硅与氢氟酸反应生成四氟化硅和水,四氟化硅作为气体,其会不断地向外扩散及冲出材料表面,从而在纱线表面形成多微孔结构,又由于气凝胶是一种具有纳米多孔网络结构且网络骨架中充满大量气态分散介质的轻质纳米固态材料,当构成纳米多孔网络结构的二氧化硅与氢氟酸进行反应之后,原本的纳米多孔网站结构遭受破坏,从而使得原本充满于网络骨架中的大量气态分散介质受挤压且朝外扩撒,因此,该向外扩撒的气态分散介质进一步促进了纱线表面的多微孔结构的形成;多微孔结构的存在,使得该纱线的比秒面积比表面积比普通尼龙纤维增加7倍,极大增加纤维和皮肤接触,所以其导热效果和速干能力均得到增强了,又由于尼龙材料本身具有天然的凉感,因此,本申请所提供的纱线具有良好的冰肤速干效果;而还值得说明的是,同时该纱线表面具有孔洞,因此其会降低对光泽的漫反射,给人类似天然纤维的棉感的视觉体验,并且手感也具有棉感,不再像一般普通尼龙纤维那样,摸着具有滑溜溜的化纤感,实现纱线不仅外观看起来像棉(没有普通尼龙纤维化纤光泽感),摸起来也像棉。综上,本申请提供的纱线通过表面的微多孔化最终具备冰肤、速干和仿棉特性。
多微孔结构中孔洞的直径为3-10纳米,其能够有效提升纱线的比表面积,达到快速导湿和速干的效果。
通过将由二氧化硅气凝胶粉体和尼龙经原位聚合方式复合而成的材料作为双组分皮芯结构的皮层,有利于保证分布于外外层的复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙材料在后续酸处理的过程中充分地接触到氢氟酸,从而确保多微孔结构的形成。
采用普通尼龙材料作为双组分皮芯结构的芯层,有利于降低耗材,节省成本,此外,以普通尼龙材料作为芯层,使得芯层能够作为增强相,提升纱线的整体强度,并且不易断裂,从而进一步确保由该纱线制成的面料及相应服装产品具有良好的机械强度。
皮层的横截面积占纱线横截面积的30-60%,因此,该纱线表面形成的孔洞较深,比表面积更大,导湿效率高,速干效果更佳。
在本发明实施例还提供了多微孔仿棉冰肤速干面料,该面料包含上述的多微孔仿棉冰肤速干纱线,因此具备和上述多微孔仿棉冰肤速干纱线一样的特性,具有良好的冰肤、速干和仿棉特性。
具体地,本发明实施例还提供了上述多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法。
该多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,包括如下步骤:
步骤一:二氧化硅气凝胶粉体的制备:采用正硅酸乙酯作为二氧化硅气凝胶粉体的前驱体;采用丙酮与无水乙醇混合的液体作为溶剂;将前驱体和溶剂的混合液依次经过酸催化和碱催化获得凝胶;将凝胶依次经过老化处理、表面疏水处理、溶剂置换处理和干燥处理之后,获得所述二氧化硅气凝胶粉体。
具体地,二氧化硅气凝胶粉体的制备包括如下步骤:
凝胶的制备:将正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇按预设比例与磁力计搅拌器中混合并搅拌均匀;加入酸催化剂并搅拌均匀,调节混合溶液的pH值在3-4之间;加入碱催化剂并搅拌均匀,调节混合溶液的pH值在6-7之间;将混合溶液在室温下静置直至其成为凝胶。本实施例中,正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇和水的比例选取1∶4∶4∶4;酸催化剂为稀盐酸,经酸催化剂调节的混合溶液的pH值选取6;碱催化剂为氨水,经碱催化剂调节的混合溶液的pH值选取;二氧化硅气凝胶粉体的粒径为20-30纳米,采用微小的粒径,有利于保证二氧化硅气凝胶粉体在尼龙材料中具有良好的共混性和分散均匀性,进而确保纱线表面能够形成较为均匀的多微孔结构。
老化处理:将凝胶于室温下老化两天后,加入无水乙醇对其进行浸泡,并在48-52℃的环境中继续老化一天后冷却至室温,本实施例中,老化处理最后所处环境的温度选取50℃。
表面疏水处理:以三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液作为表面处理剂,将表面处理剂缓慢倒入经老化处理的凝胶中并在常温下对凝胶密封浸泡两天,之后在53-57℃的环境中继续浸泡2-3天,具体为在55℃的环境中继续浸泡2天。
溶剂置换处理:将液体倒出,加入丙酮对经表面疏水处理之后的凝胶浸泡至少一天,以使残留在凝胶中的溶剂置换出来;。
干燥处理:将凝胶置于53-57℃的环境中干燥7-10天,具体为将凝胶置于55℃的环境中干燥7天,获得二氧化硅气凝胶粉体。
步骤二:皮层材料的制备:按百分数计,将二氧化硅气凝胶粉体5-15%、二氧化钛5-20%、分散剂5-10%、热稳定剂2-10%、光稳定剂2-9%、抗氧化剂2-10%和尼龙切片长丝20-80%混匀混合;在0.2-0.5MPa的压力下进行酰胺化反应2-5h,在260-290℃的温度及常压下进行预缩聚聚合1-2h,在270-310℃的真空条件下进行后缩聚反应预设时间,该预设时间可选自1-2h,获得复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料。在本实施例给出的具体示例中,按百分数计,二氧化硅气凝胶粉体选取5%、二氧化钛选取5%、分散剂选取5%、热稳定剂选取2%、光稳定剂选取2%、抗氧化剂选取2%和尼龙切片长丝选取20%混匀混合;在0.2MPa的压力下进行酰胺化反应2h,在260℃的温度及常压下进行预缩聚聚合1h,在270℃的真空条件下进行后缩聚反应2h,获得复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料。
步骤三:复合纺丝:将复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料和普通尼龙切片材料通过双螺杆设备进行熔融和复合喷丝,制得双组份皮芯结构复合纱线。
具体地,复合纺丝包括如下步骤:
将复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料和普通尼龙切片材料分别通过双螺杆挤出机熔融挤出,并按预设比例计量送入复合纺丝组件;再通过皮芯复合喷丝组件喷出皮芯结构原丝;原丝冷却后经过牵伸机进行拉伸定型、卷绕成型,获得双组份皮芯结构复合纱线。其中,双螺杆挤出机各区的温度控制在230-260℃,机头温度控制在240-260℃;牵伸机的牵伸温度为:一辊40-60℃;二辊140-160℃;三辊130-150℃,牵伸倍数为3-8倍。具体地,本实施例中,纺丝速率为900m/min;双螺杆挤出机各区温度选取为:一区:235℃;二区:240℃;三区:245℃;四区:245℃;机头温度为245℃;主机转速为12r/min;牵伸机的牵引速度为4000r/min,牵伸倍数为3倍,牵伸温度为:一辊40℃;二辊140℃;三辊130℃;芯层占纱线皮重的10%;皮层横截面积占纱线横截面积的30%。
步骤四:面料的制备:将双组份皮芯结构复合纱线进行纺织,获得面料。本实施例中,面料通过针织大圆机以平纹织法织造而成,其克重为150g/m2
步骤五:酸处理:将所述面料浸入至氢氟酸溶液中反应预设时间,获得多微孔仿棉冰肤速干面料;该预设时间为30-50min,本实施例给出的示例中,酸化处理的时间具体为30min。值得理解的是,酸处理步骤也可以在复合纺丝步骤完成之后直接对双组份皮芯结构复合纱线进行。本实施例为了简化工艺难度,酸处理直接在染整工艺中实现。
具体地,称取上述面料20g投入于染缸中,按照浴比1:5,添加含氢氟酸的酸性染料洁净白4g,以1℃/min升温到100℃,保温100℃染色30分钟,之后排水,加入清水,以1℃/min升温到80℃,水洗30分钟,去除浮色,得到成品布。
本实施例提供的多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,工艺简单、参数可控,有利于满足工业化的大规模生产需求。由该制备方法制得的多微孔仿棉冰肤速干面料中,既继承了尼龙材料良好的冰肤效果,同时由于其含有表面充满丰富多微孔结构的纱线,因此,其还具有良好的速干特性和仿棉效果,穿着舒适度高,在运动服转领域能够获得良好的应用前景。
为了方便说明,本实施例还给出了一组对比例,对比例以普通尼龙纱线为原料采用与上述步骤四和步骤五相同的步骤进行织造和染整,最终获得对比布。
将成品布和对比布进行性能测试,具体为,按照国家标准GB/T 12704.1-2009测试织物吸湿速干性能和冰肤测试;同时还进行织物棉感测试,织物棉感测试的方法为:找不同人(7个一组)去触摸面料,若每组最终有超过4个人认为有棉感,即可以认为该面料具有棉感。
Figure BDA0003716147820000071
通过以上对比得知,本申请提供的多微孔仿棉冰肤速干面料由于其纱线表面具有多微孔结构,比表面积大、孔洞丰富,因此,相比于由普通尼龙纤维制成的面料来说具有更好的吸湿速干性能,同时其还具有良好的凉感和棉感。
上述说明书和实施例的描述,用于解释本发明保护范围,但并不构成对本发明保护范围的限定。通过本发明或上述实施例的启示,本领域普通技术人员结合公知常识、本领域的普通技术知识和/或现有技术,通过合乎逻辑的分析、推理或有限的试验可以得到的对本发明实施例或其中一部分技术特征的修改、等同替换或其他改进,均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (14)

1.一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其特征是,其外表面形成有纳米级的多微孔结构;所述多微孔结构由复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙材料经氢氟酸处理形成。
2.如权利要求1所述的一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其特征是,所述多微孔结构中孔洞的直径为3-10纳米。
3.如权利要求2所述的一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其特征是,所述纱线为双组份皮芯结构,其包括芯层和包覆于所述芯层外周的皮层;所述皮层由二氧化硅气凝胶粉体和尼龙经原位聚合方式复合而成,并经氢氟酸处理形成所述多微孔结构。
4.如权利要求3所述的一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其特征是,所述芯层的材料选自尼龙。
5.如权利要求3或4所述的一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其特征是,所述皮层的横截面积占所述纱线横截面积的30-60%。
6.如权利要求3或4所述的一种多微孔仿棉冰肤速干纱线,其特征是,所述皮层的材料按百分数计包括:二氧化硅气凝胶粉体5-15%、二氧化钛5-20%和尼龙切片长丝20-80%。
7.一种多微孔仿棉冰肤速干面料,其特征是,其包含如权利要求1至6中任一项所述的多微孔仿棉冰肤速干纱线。
8.一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,包括如下步骤:
二氧化硅气凝胶粉体的制备:采用正硅酸乙酯作为二氧化硅气凝胶粉体的前驱体;采用丙酮与无水乙醇混合的液体作为溶剂;将前驱体和溶剂的混合液依次经过酸催化和碱催化获得凝胶;将凝胶依次经过老化处理、表面疏水处理、溶剂置换处理和干燥处理之后,获得所述二氧化硅气凝胶粉体;
皮层材料的制备:按百分数计,将二氧化硅气凝胶粉体5-15%、二氧化钛5-20%和尼龙切片长丝20-80%混匀混合;在0.2-0.5MPa的压力下进行酰胺化反应2-5h,在260-290℃的温度及常压下进行预缩聚聚合1-2h,在270-310℃的真空条件下进行后缩聚反应预设时间,获得复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料;
复合纺丝:将复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料和普通尼龙切片材料通过双螺杆设备进行熔融和复合喷丝,制得双组份皮芯结构复合纱线;
面料的制备:将所述双组份皮芯结构复合纱线进行纺织,获得面料;
酸处理:将所述面料浸入至氢氟酸溶液中反应预设时间,获得多微孔仿棉冰肤速干面料。
9.如权利要求8所述的一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,所述二氧化硅气凝胶粉体的制备包括如下步骤:
凝胶的制备:将正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇按预设比例与磁力计搅拌器中混合并搅拌均匀;加入酸催化剂并搅拌均匀,调节混合溶液的pH值在3-4之间;加入碱催化剂并搅拌均匀,调节混合溶液的pH值在6-7之间;将混合溶液在室温下静置直至其成为凝胶;
老化处理:将所述凝胶于室温下老化两天后,加入无水乙醇对其进行浸泡,并在48-52℃的环境中继续老化一天后冷却至室温;
表面疏水处理:以三甲基氯硅烷和正己烷的混合溶液作为表面处理剂,将表面处理剂缓慢倒入经老化处理的所述凝胶中并在常温下对所述凝胶密封浸泡两天,之后在53-57℃的环境中继续浸泡2-3天;
溶剂置换处理:将液体倒出,加入丙酮对经表面疏水处理之后的所述凝胶浸泡至少一天,以使残留在凝胶中的溶剂置换出来;
干燥处理:将所述凝胶置于53-57℃的环境中干燥7-10天,获得二氧化硅气凝胶粉体。
10.如权利要求9所述的一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,所述正硅酸乙酯、丙酮、无水乙醇和水的比例选取1∶4∶4∶4。
11.如权利要求9所述的一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,所述酸催化剂为稀盐酸;所述碱催化剂为氨水。
12.如权利要求9所述的一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,所述二氧化硅气凝胶粉体的粒径为20-30纳米。
13.如权利要求8所述的一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,所述复合纺丝包括如下步骤:
将复合有二氧化硅气凝胶粉体的尼龙切片材料和普通尼龙切片材料分别通过双螺杆挤出机熔融挤出,并按预设比例计量送入复合纺丝组件;再通过皮芯复合喷丝组件喷出皮芯结构原丝;原丝冷却后经过牵伸机进行拉伸定型、卷绕成型,获得所述双组份皮芯结构复合纱线。
14.如权利要求13所述的一种多微孔仿棉冰肤速干面料的制备方法,其特征是,所述双螺杆挤出机各区的温度控制在230-260℃,机头温度控制在240-260℃;牵伸机的牵伸温度为:一辊40-60℃;二辊140-160℃;三辊130-150℃,牵伸倍数为3-8倍。
CN202210736643.7A 2022-06-27 2022-06-27 一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法 Active CN115012064B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210736643.7A CN115012064B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202210736643.7A CN115012064B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN115012064A true CN115012064A (zh) 2022-09-06
CN115012064B CN115012064B (zh) 2024-05-14

Family

ID=83076603

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202210736643.7A Active CN115012064B (zh) 2022-06-27 2022-06-27 一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN115012064B (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108047446A (zh) * 2017-11-17 2018-05-18 同济大学 一种超低密度聚酰亚胺气凝胶的制备方法
CN108330561A (zh) * 2018-04-18 2018-07-27 苏州同玄新材料有限公司 一种皮芯结构气凝胶复合纤维、其制备方法及应用
CN110194460A (zh) * 2019-05-21 2019-09-03 陕西科技大学 一种制备二氧化硅气凝胶粉末的方法
WO2019245093A1 (ko) * 2018-06-22 2019-12-26 주식회사 지클로 나일론 섬유를 포함하는 냉감 방적사 및 원단
CN111560663A (zh) * 2020-04-16 2020-08-21 浙江恒澜科技有限公司 一种十字异形皮芯吸湿排湿纤维的制备方法
CN112609259A (zh) * 2020-12-16 2021-04-06 苏州薄暖御寒科技有限公司 一种改性聚合物纤维及其制备方法和应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108047446A (zh) * 2017-11-17 2018-05-18 同济大学 一种超低密度聚酰亚胺气凝胶的制备方法
CN108330561A (zh) * 2018-04-18 2018-07-27 苏州同玄新材料有限公司 一种皮芯结构气凝胶复合纤维、其制备方法及应用
WO2019245093A1 (ko) * 2018-06-22 2019-12-26 주식회사 지클로 나일론 섬유를 포함하는 냉감 방적사 및 원단
CN110194460A (zh) * 2019-05-21 2019-09-03 陕西科技大学 一种制备二氧化硅气凝胶粉末的方法
CN111560663A (zh) * 2020-04-16 2020-08-21 浙江恒澜科技有限公司 一种十字异形皮芯吸湿排湿纤维的制备方法
CN112609259A (zh) * 2020-12-16 2021-04-06 苏州薄暖御寒科技有限公司 一种改性聚合物纤维及其制备方法和应用

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
贾德民,曾幸荣: "《新型材料科学与技术 高分子材料卷 中》", vol. 1, 北京:印刷工业出版社, pages: 966 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN115012064B (zh) 2024-05-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111560663B (zh) 一种十字异形皮芯吸湿排湿纤维的制备方法
TWI481753B (zh) 抗靜電性丙烯腈纖維及其製造方法
CN107400937B (zh) 一种吸湿快干复合聚酯纤维长丝及其加工工艺
CN110670194B (zh) 一种抑菌纱线的制备方法
CN111020777B (zh) 热湿舒适性双股纱及其制备方法
JPH0214011A (ja) 多孔質ポリエチレン繊維
CN112080832A (zh) 一种柔性抑菌纱线制备方法
CN113337921A (zh) 一种仿棉聚酯弹力纤维及其制备方法和应用
CN112796004A (zh) 微米丝复合超细纤维及其制备方法
CN109137099B (zh) 7d多孔中空纤维及其制备方法和应用
CN115012064B (zh) 一种多微孔仿棉冰肤速干纱线、相关的面料及其制备方法
CN114875552B (zh) 一种双股双芯氨纶弹力纤维牛仔面料的制备工艺
CN114574991B (zh) 一种耐久型多功能织物纤维的制备方法和产品
CN108842196A (zh) 一种pbt/pp三维卷曲单孔纤维的制备方法
CN115559014B (zh) 一种抗静电仿羊毛涤纶长丝的制备方法
CN106978634B (zh) 一种保暖耐磨型锦纶6预取向丝
CN110592717A (zh) 一种柔性纺织品专用超细复合纤维及其制备方法
CN217705007U (zh) 一种含胶原蛋白的亲肤保湿面料
CN116288799B (zh) 一种光致变色海藻纤维及纱线的制备方法
CN114016184B (zh) 一种棉毛混纺纱面料及其制备方法
JP4332272B2 (ja) 吸水性複合仮撚加工糸の製造方法並びに吸水性布帛
CN217997471U (zh) 一种服用超真仿丝面料
CN114540967B (zh) 一种超仿棉异形中空变形纱生产方法
CN217099238U (zh) 一种高强耐磨涤粘面料
CN219174720U (zh) 一种ptt再生环保装饰布

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant