CN115067597B - 一种御寒校服面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种御寒校服面料及其制备方法，由包括以下重量份的原料制成：棉布纤维：60‑80份；羊毛纤维：20‑30份；改性聚酰亚胺纤维：10‑20份；聚乙二醇：5‑15份；润湿剂：3‑7份；引发剂：2‑6份；所述改性聚酰亚胺纤维由20‑40重量份聚酰亚胺纤维、10‑20重量份甲壳素、12‑24重量份三乙醇胺和5‑15重量份过硫酸钾制成。本申请具有提高校服面料的保暖性能的效果。

Description

一种御寒校服面料及其制备方法
技术领域
本申请涉及纺织领域，尤其是涉及一种御寒校服面料及其制备方法。
背景技术
校服是学校规定的统一样式的学生服装，最早起源于欧洲。学校为了规范管理，统一的着装。一般在学校的重大活动中会要求学生统一着装，一般学校校服有该校校徽，也直接影响到学校形象。在学校的日常生活中，穿上校服能够展现学生精神抖擞、活力飞扬的一面，也是学生青春时代的专属标志。
校服在制作时与其他服饰的制作有所差别，需要根据学生的身体数据和校方的要求来进行定制，需要反映出学生的青春活力。校服需要学生每天都进行着装，且校服需要让学生活动方便，所以校服往往是比较宽松的服饰。宽松的服饰与人体之间会有间隙，冬季的时候，校服的保暖性能就显得有些不足，针对以上问题，以下提出一种解决方式。
发明内容
为了提高校服面料的保暖性能，本申请提供一种御寒校服面料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种御寒校服面料，采用如下的技术方案：
一种御寒校服面料，由包括以下重量份的原料制成：
棉布纤维：60-80份；
羊毛纤维：20-30份；
改性聚酰亚胺纤维：10-20份；
聚乙二醇：5-15份；
润湿剂：3-7份；
引发剂：2-6份；
所述改性聚酰亚胺纤维由20-40重量份聚酰亚胺纤维、10-20重量份甲壳素、12-24重量份三乙醇胺和5-15重量份过硫酸钾制成。
通过采用上述技术方案，棉布纤维和羊毛纤维自身具有一定的保暖性能，并作为校服面料的常用原料；本申请加入聚酰亚胺限位与棉布纤维和羊毛纤维混合，制得御寒保暖较优的校服面料；由于聚酰亚胺纤维成条蓬松，强度不高，与其他纤维混纺时的间距较小，使聚酰亚胺纤维容易出现损伤，导致制备出的校服面料保暖性较差，因此本申请通过甲壳素、三乙醇胺和过硫酸钾对聚酰亚胺纤维进行改性制得改性聚酰亚胺纤维，甲壳素分布在聚酰亚胺纤维上，三乙醇胺将甲壳素固定在聚酰亚胺纤维上，并将聚酰亚胺纤维表面的通孔封闭，有效减少聚酰亚胺纤维的热量传递，改性聚酰亚胺纤维再与棉布纤维和羊毛纤维混合，三者之间共同配合，使制得的校服面料御寒保温性能大大提高。
优选的，所述聚酰亚胺纤维、甲壳素和三乙醇胺的质量配比为(2.3-2.5)：1：(1.3-1.5)。
通过采用上述技术方案，当聚酰亚胺纤维、甲壳素和三乙醇胺在特定配比下，三乙醇胺作为良好的溶剂，可以使聚酰亚胺纤维表面更加柔软，提高甲壳素在聚酰亚胺纤维表面的流动性，提高改性聚酰亚胺纤维的保暖性能，同时甲壳素对聚酰亚胺纤维起到补强作用，提高聚酰亚胺纤维的拉伸强度等力学性能，进而使聚酰亚胺纤维具有较优的保暖性能外，还拥有较强的拉伸强度。
优选的，所述棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维的质量配比为(4.2-4.4)：(1.7-1.9)：1。
通过采用上述技术方案，当棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维在特定配比时，制备出的校服面料具有较优的御寒保暖性能，同时棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维紧密贴合可以阻挡外界的细菌穿过面料，提高面料的抗菌性。
优选的，所述改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇的质量配比为1：(0.76-0.93)。
通过采用上述技术方案，当改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇在特定的配比时，聚乙二醇溶于改性聚酰亚胺纤维表面，提高面料的润滑性，使甲壳素紧密粘结在改性聚酰亚胺纤维表面，同时聚乙二醇可以将改性聚酰亚胺纤维和棉布纤维、羊毛纤维紧密粘合，进一步提高制备出的校服面料的御寒保温性。
优选的，所述润湿剂包括异氰酸酯、磷酸二甲酯和乙撑双油酸酰胺中的一种或多种，更优的，所述润湿剂为异氰酸酯和乙撑双油酸酰胺。
通过采用上述技术方案，本申请采用异氰酸酯和乙撑双油酸酰胺共同混合作为润湿剂，对棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维表面进行润湿，使棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维可以更紧密的贴合，导致空气不易通过面料纤维进行传热，提高校服面料的御寒保暖效果。
优选的，所述异氰酸酯、乙撑双油酸酰胺和棉布纤维的质量配比为(0.02-0.04)：(0.02-0.04)：1。
通过采用上述技术方案，当异氰酸酯、乙撑双油酸酰胺和棉布纤维在特定的质量配比下，能够充分润湿面料，提高棉布纤维的分散性，使棉布纤维与羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维混合更均匀，进而提高校服面料的御寒保温性能。
优选的，所述引发剂包括过氧化苯甲酰、N，N-二甲基苯胺和偶氮二异丁腈中的一种或多种，更优的，所述引发剂为偶氮二异丁腈。
通过采用上述技术方案，加入引发剂可以与聚乙二醇发生交联，促进聚乙二醇将棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维更好的混合均匀，从而提高校服面料的保暖性。
第二方面，本申请提供一种御寒面料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种御寒面料的制备方法，包括以下步骤：
S1.将羊毛纤维、改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇混合均匀，得到搅拌液；
S2.将棉布纤维、润湿剂和引发剂进行水浴加热，超声后静置，得到共混液；
S3.将搅拌液和共混液混合制造成所述面料；其中经向紧度为35-45％，纬向紧度为45-55％。
通过采用上述技术方案，在制备御寒校服面料的过程中，将各组分的原料分步骤处理，使各组分的原料分布混合更均匀，从而获得御寒保暖强的校服面料。
优选的，所述S2步骤中，水浴加热的温度为70-90℃。
通过采用上述技术方案，控制水浴加热的温度，使润湿剂和引发剂更好的分散在棉布纤维上，保存了棉布纤维良好的保暖性的同时还提高了棉布纤维的粘结力，使棉布纤维更容易与羊毛纤维、改性聚酰亚胺纤维，制得御寒保暖性强的校服面料。
优选的，所述改性聚酰亚胺纤维的制备方法包括以下步骤：
将聚酰亚胺纤维、三乙醇胺与水均匀混合，并在水浴条件下进行保温，得到混合溶液；依次将甲壳素和过硫酸钾加入到混合溶液中，并在水浴条件下搅拌后过滤烘干，得到改性聚酰亚胺纤维。
通过采用上述技术方案，本申请通过对聚酰亚胺纤维进行改性，将聚酰亚胺纤维浸泡在三乙醇胺溶液中，使聚酰亚胺纤维的表面更柔软，再与甲壳素和过硫酸钾混合，使甲壳素可以分布在聚酰亚胺纤维表面，并封闭聚酰亚胺纤维表面的通孔，可以有效减少聚酰亚胺纤维的热量传递，进而使改性聚酰亚胺纤维得到较优的御寒保暖作用。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1.本申请通过甲壳素、三乙醇胺和过硫酸钾对聚酰亚胺纤维进行改性制得改性聚酰亚胺纤维，甲壳素分布在聚酰亚胺纤维上，三乙醇胺将甲壳素固定在聚酰亚胺纤维上，并将聚酰亚胺纤维表面的通孔封闭，有效减少聚酰亚胺纤维的热量传递，改性聚酰亚胺纤维再与棉布纤维和羊毛纤维混合，三者之间共同配合，使制得的校服面料御寒保温性能大大提高；
2.当聚酰亚胺纤维、甲壳素和三乙醇胺在特定配比下，三乙醇胺作为良好的溶剂，可以使聚酰亚胺纤维表面更加柔软，提高甲壳素在聚酰亚胺纤维表面的流动性，提高改性聚酰亚胺纤维的保暖性能，同时甲壳素对聚酰亚胺纤维起到补强作用，提高聚酰亚胺纤维的拉伸强度等力学性能，进而使聚酰亚胺纤维具有较优的保暖性能外，还拥有较强的拉伸强度；
3.当改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇在特定的配比时，聚乙二醇溶于改性聚酰亚胺纤维表面，提高面料的润滑性，使甲壳素紧密粘结在改性聚酰亚胺纤维表面，同时聚乙二醇可以将改性聚酰亚胺纤维和棉布纤维、羊毛纤维紧密粘合，进一步提高制备出的校服面料的御寒保温性。
具体实施方式
以下结合实施例和对比例对本申请作进一步详细说明。
制备例
制备例1
一种改性聚酰亚胺纤维的制备方法：
将20kg聚酰亚胺纤维、12kg三乙醇胺与100kg水均匀混合，并在温度为45℃的条件下水浴进行保温1h，得到混合溶液；
依次将10kg甲壳素和5kg过硫酸钾加入到混合溶液中，并在温度为60℃的水浴条件下以70rad/min的速度搅拌20min后，过滤并烘干30min，得到改性聚酰亚胺纤维。
制备例2
一种改性聚酰亚胺纤维的制备方法：
将40kg聚酰亚胺纤维、24kg三乙醇胺与100kg水均匀混合，并在温度为45℃的条件下水浴进行保温1h，得到混合溶液；
依次将20kg甲壳素和15kg过硫酸钾加入到混合溶液中，并在温度为60℃的水浴条件下以70rad/min的速度搅拌20min后，过滤并烘干30min，得到改性聚酰亚胺纤维。
制备例3
一种改性聚酰亚胺纤维的制备方法：
将30kg聚酰亚胺纤维、18kg三乙醇胺与100kg水均匀混合，并在温度为45℃的条件下水浴进行保温1h，得到混合溶液；
依次将15kg甲壳素和10kg过硫酸钾加入到混合溶液中，并在温度为60℃的水浴条件下以70rad/min的速度搅拌20min后，过滤并烘干30min，得到改性聚酰亚胺纤维。
制备例4
一种改性聚酰亚胺纤维的制备方法：
将34.5kg聚酰亚胺纤维、19.5kg三乙醇胺与100kg水均匀混合，并在温度为45℃的条件下水浴进行保温1h，得到混合溶液；
依次将15kg甲壳素和10kg过硫酸钾加入到混合溶液中，并在温度为60℃的水浴条件下以70rad/min的速度搅拌20min后，过滤并烘干30min，得到改性聚酰亚胺纤维。
制备例5
一种改性聚酰亚胺纤维的制备方法：
将37.5kg聚酰亚胺纤维、22.5kg三乙醇胺与100kg水均匀混合，并在温度为45℃的条件下水浴进行保温1h，得到混合溶液；
依次将15kg甲壳素和10kg过硫酸钾加入到混合溶液中，并在温度为60℃的水浴条件下以70rad/min的速度搅拌20min后，过滤并烘干30min，得到改性聚酰亚胺纤维。
制备例6
一种改性聚酰亚胺纤维的制备方法：
将36kg聚酰亚胺纤维、21kg三乙醇胺与100kg水均匀混合，并在温度为45℃的条件下水浴进行保温1h，得到混合溶液；
依次将15kg甲壳素和10kg过硫酸钾加入到混合溶液中，并在温度为60℃的水浴条件下以70rad/min的速度搅拌20min后，过滤并烘干30min，得到改性聚酰亚胺纤维。
实施例
实施例1-3
一种御寒校服面料，由以下原料制成，具体选用的原料及其用量参照表1。
表1
Figure GDA0003960931650000051
一种御寒校服面料的制备方法，包括以下步骤：
S1.将羊毛纤维、制备例1中制得的改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇在温度为40℃，转速为70rad/min的条件下均匀搅拌20min，得到搅拌液；
S2.将棉布纤维、润湿剂和引发剂进行在温度为80℃的条件下进行水浴加热30min，并在频率为55KHz的条件下超声20min后静置2h，得到共混液；
S3.将搅拌液和共混液混合后用THC-4200型大圆织机制造成御寒校服面料；其中经向紧度为38％，纬向紧度为47％。
实施例4
一种御寒校服面料，与实施例3的不同之处在于，将制备例1中的改性聚酰亚胺纤维等量替换成制备例2中制得的改性聚酰亚胺纤维。
实施例5
一种御寒校服面料，与实施例3的不同之处在于，将制备例1中的改性聚酰亚胺纤维等量替换成制备例3中制得的改性聚酰亚胺纤维。
实施例6
一种御寒校服面料，与实施例5的不同之处在于，将制备例3中的改性聚酰亚胺纤维等量替换成制备例4中制得的改性聚酰亚胺纤维。
实施例7
一种御寒校服面料，与实施例5的不同之处在于，将制备例3中的改性聚酰亚胺纤维等量替换成制备例5中制得的改性聚酰亚胺纤维。
实施例8
一种御寒校服面料，与实施例5的不同之处在于，将制备例3中的改性聚酰亚胺纤维等量替换成制备例6中制得的改性聚酰亚胺纤维。
实施例9
一种御寒校服面料，与实施例5的不同之处在于，棉布纤维的投入量为63kg，羊毛纤维的投入量为25.5kg，改性聚酰亚胺纤维的投入量为15kg。
实施例10
一种御寒校服面料，与实施例5的不同之处在于，棉布纤维的投入量为66kg，羊毛纤维的投入量为28.5kg，改性聚酰亚胺纤维的投入量为15kg。
实施例11
一种御寒校服面料，与实施例5的不同之处在于，棉布纤维的投入量为64kg，羊毛纤维的投入量为27kg，改性聚酰亚胺纤维的投入量为15kg。
实施例12
一种御寒校服面料，与实施例11的不同之处在于，聚乙二醇的投入量为11.5kg。
实施例13
一种御寒校服面料，与实施例11的不同之处在于，聚乙二醇的投入量为14kg。
实施例14
一种御寒校服面料，与实施例11的不同之处在于，聚乙二醇的投入量为12kg。
实施例15
一种御寒校服面料，与实施例11的不同之处在于，乙撑双油酸酰胺的投入量为3kg，还投入有异氰酸酯2kg。
实施例16
一种御寒校服面料，与实施例11的不同之处在于，乙撑双油酸酰胺的投入量为2kg，还投入有异氰酸酯3kg。
实施例17
一种御寒校服面料，与实施例11的不同之处在于，乙撑双油酸酰胺的投入量为2.5kg，还投入有异氰酸酯2.5kg。
对比例
对比例1
一种御寒校服面料，与实施例1的不同之处在于，将改性聚酰亚胺纤维等量替换成聚酰亚胺纤维。
对比例2
一种御寒校服面料，与实施例1的不同之处在于，将改性聚酰亚胺纤维等量替换成棉布纤维。
对比例3
一种御寒校服面料，与实施例1的不同之处在于，将改性聚酰亚胺纤维和羊毛纤维等量替换成棉布纤维。
性能检测实验：
针对本申请实施例1-17和对比例1-3制造的御寒校服面料，进行如下的性能测试：
保温性能测试：将实施例1-17和对比例1-3中制得的御寒校服面料采用平板式织物保温性试验仪进行测试，按照GB/T11048-1989《纺织品保温性能试验方法》的要求，设定标准状态人体温度36.7℃，用恒定温差散热法由微机计算保温率，并将测试结果记录在表2中。
力学性能测试：将实施例1-17和对比例1-3中制得的御寒校服面料测试拉伸强度，按照标准ASTM D638在万能拉力试验机上进行测试；拉伸试验速率为45mm/min，并将测试结果记录在表2中。
抗菌率测试
根据GB/T 20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第3部分振荡法》检，将实施例1-17和对比例1-3中制得的绒布面料洗涤10次，测试其对大肠杆菌的抑菌效果，并将测试结果记录在表2中。
表2
保温率/％ 拉伸强度/N 抗菌性/％
实施例1 43.1 54 83.4
实施例2 43.4 53 83.6
实施例3 43.7 54 83.6
实施例4 43.5 55 84.1
实施例5 44.0 56 84.0
实施例6 49.4 76 84.3
实施例7 49.1 77 95.3
实施例8 49.6 78 95.1
实施例9 52.2 55 95.6
实施例10 52.0 57 84.4
实施例11 52.4 56 84.2
实施例12 58.7 58 84.6
实施例13 58.5 59 85.3
实施例14 59.0 60 85.1
实施例15 63.2 58 85.3
实施例16 63.4 58 85.7
实施例17 63.7 59 85.6
对比例1 31.4 37 70.3
对比例2 32.2 36 70.4
对比例3 30.3 33 70.6
根据实施例1-5和对比例1-3的数据对比可得，本申请通过甲壳素、三乙醇胺和过硫酸钾对聚酰亚胺纤维进行改性制得改性聚酰亚胺纤维，甲壳素分布在聚酰亚胺纤维上，三乙醇胺将甲壳素固定在聚酰亚胺纤维上，并将聚酰亚胺纤维表面的通孔封闭，有效减少聚酰亚胺纤维的热量传递，改性聚酰亚胺纤维再与棉布纤维和羊毛纤维混合，三者之间共同配合，使制得的校服面料御寒保温性能大大提高。
根据实施例5-8的数据对比可得，当聚酰亚胺纤维、甲壳素和三乙醇胺在特定配比下，三乙醇胺作为良好的溶剂，可以使聚酰亚胺纤维表面更加柔软，提高甲壳素在聚酰亚胺纤维表面的流动性，提高改性聚酰亚胺纤维的保暖性能，同时甲壳素对聚酰亚胺纤维起到补强作用，提高聚酰亚胺纤维的拉伸强度等力学性能，进而使聚酰亚胺纤维具有较优的保暖性能外，还拥有较强的拉伸强度。
根据实施例5和实施例9-11的数据对比可得，当棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维在特定配比时，制备出的校服面料具有较优的御寒保暖性能，同时棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维紧密贴合可以阻挡外界的细菌穿过面料，提高面料的抗菌性。
根据实施例11-14的数据对比可得，当改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇在特定的配比时，聚乙二醇溶于改性聚酰亚胺纤维表面，提高面料的润滑性，使甲壳素紧密粘结在改性聚酰亚胺纤维表面，将改性聚酰亚胺纤维和棉布纤维、羊毛纤维紧密粘合，进一步提高制备出的校服面料的御寒保温性。
根据实施例11和实施例15-17的数据对比可得，当异氰酸酯、乙撑双油酸酰胺和棉布纤维在特定的质量配比下，能够充分润湿面料，提高棉布纤维的分散性，使棉布纤维与羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维混合更均匀，进而提高校服面料的御寒保温性能。
具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

Claims (8)

1.一种御寒校服面料，其特征在于：由包括以下重量份的原料制成：
棉布纤维：60-80份；
羊毛纤维：20-30份；
改性聚酰亚胺纤维：10-20份；
聚乙二醇：5-15份；
润湿剂：3-7份；
引发剂：2-6份；
所述改性聚酰亚胺纤维由20-40重量份聚酰亚胺纤维、10-20重量份甲壳素、12-24重量份三乙醇胺和5-15重量份过硫酸钾制成；所述润湿剂包括异氰酸酯、磷酸二甲酯和乙撑双油酸酰胺中的一种或多种；所述引发剂包括过氧化苯甲酰、N，N-二甲基苯胺和偶氮二异丁腈中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种御寒校服面料，其特征在于：所述聚酰亚胺纤维、甲壳素和三乙醇胺的质量配比为 （2.3-2.5）：1：（1.3-1.5）。
3.根据权利要求1所述的一种御寒校服面料，其特征在于：所述棉布纤维、羊毛纤维和改性聚酰亚胺纤维的质量配比为（4.2-4.4）：（1.7-1.9）：1。
4.根据权利要求1所述的一种御寒校服面料，其特征在于：所述改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇的质量配比为1：（0.76-0.93）。
5.根据权利要求1所述的一种御寒校服面料，其特征在于：所述异氰酸酯、乙撑双油酸酰胺和棉布纤维的质量配比为（0.02-0.04）：（0.02-0.04）：1。
6.一种御寒校服面料的制备方法，其特征在于：用于制备权利要求1-5任一所述的一种御寒校服面料，包括以下步骤：
S1.将羊毛纤维、改性聚酰亚胺纤维和聚乙二醇混合均匀，得到搅拌液；
S2.将棉布纤维、润湿剂和引发剂进行水浴加热，超声后静置，得到共混液；
S3.将搅拌液和共混液混合制造成所述面料；其中经向紧度为35-45%，纬向紧度为45-55%。
7.根据权利要求6所述的一种御寒校服面料的制备方法，其特征在于：所述S2步骤中，水浴加热的温度为70-90℃。
8.根据权利要求7所述的一种御寒校服面料的制备方法，其特征在于：所述改性聚酰亚胺纤维的制备方法包括以下步骤：
将聚酰亚胺纤维、三乙醇胺与水均匀混合，并在水浴条件下进行保温，得到混合溶液；
依次将甲壳素和过硫酸钾加入到混合溶液中，并在水浴条件下搅拌后过滤烘干，得到改性聚酰亚胺纤维。
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