CN115262065A - 自柔软单向导湿全棉针织面料及其制备方法 - Google Patents

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CN115262065A CN202210921639.8A CN202210921639A CN115262065A CN 115262065 A CN115262065 A CN 115262065A CN 202210921639 A CN202210921639 A CN 202210921639A CN 115262065 A CN115262065 A CN 115262065A
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Abstract

本发明公开了一种自柔软单向导湿全棉针织面料及其制备方法，自柔软单向导湿全棉针织面料，面料最小花型循环具有4个线圈纵行和4个线圈横列；自柔软单向导湿全棉针织面料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，对纱线进行还原染色处理；步骤S2，纱线皂洗；步骤S3，纱线脱水烘干；步骤S4，织造出单向导湿全棉针织面料；步骤S5，单向导湿全棉针织面料定型。本发明具有透气性佳、单向导湿、耐水洗性能好、亲肤柔软、舒适干爽以及制备过程简便等现有方法所不具备的优点。

Description

自柔软单向导湿全棉针织面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及面料领域，更具体的说，本发明涉及一种自柔软单向导湿全棉针织面料及其制备方法。
背景技术
过去，人们都喜欢用棉花作为制造运动服的纺织原料，因为亲水基的棉制品具有优良的吸水性，但是棉纤维的保水性也是非常强的，棉纤维在吸入了汗水之后，干燥速度很慢。此外，浸润水分的棉织物重量加重，其透气性下降并粘贴在皮肤上，从而给人体皮肤造成一种“粘糊糊”的不快之感，往往妨碍身体的活动。
近几年的国内纺织品市场上，对吸湿排汗纺织品需求呼声逐渐高涨，已引起业界人士的关注。因此具备单向导湿功能的纺织品面料因需而生，满足人们对穿着的要求，也将会受到广大消费者和市场的青睐。现有技术的单向导湿针织面料主要分为两大类，一类是通过后整理的办法对现有纺织面料的其中一面利用涂层或者印花工艺印制拒水图案以达到织物二面有不同导湿能力，另一类是利用异形截面的纱线搭配或以双面组织结构为主的双面变化组织结构设计来实现液态水在织物贴肤面层和服装面层的传递能力来实现差异性。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种自柔软单向导湿全棉针织面料及其制备方法，具有透气性佳、单向导湿、耐水洗性能好、亲肤柔软、舒适干爽等特点
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种自柔软单向导湿全棉针织面料，面料最小花型循环具有4个线圈纵行和4个线圈横列。
在上述结构中，所述第一线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
在上述结构中，所述第二线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
在上述结构中，所述第三线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
在上述结构中，所述第四线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
在上述结构中，所述面料的两面分别为：内层贴肤面和外层；所述内层贴肤面上设置有凹凸提花，所述提花呈鸟眼小网孔；所述外层设置为亲水平纹结构；所述内层贴肤面的编织纱线设置为6S/1-120S/1的拒水棉色纱，外层的编织纱线设置为6S/1-120S/1的棉色纱。
自柔软单向导湿全棉针织面料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，对纱线进行还原染色处理；
步骤S2，纱线皂洗；
步骤S3，纱线脱水烘干；
步骤S4，织造出自柔软单向导湿全棉针织面料；
步骤S5，自柔软单向导湿全棉针织面料定型。
进一步的，所述还原染色处理的具体方法为：使用高温高压筒子染色机，纱线和染液的浴比为1:8—1:30；所述染色的温度为40-95℃；所述染色时间为30-90分钟，所述染色过程中的升温速率为0.5—3.0℃/min；还原染色处理过程中使用助剂包括还原染料、烧碱/纯碱、保险粉和缓染剂；所述烧碱/纯碱、保险粉和缓染剂的比例为10：10：2。
进一步的，所述皂洗的具体方法为：浴比为1：8—1:20，皂洗温度为90-110℃，皂洗时间为10-40min；添加皂洗助剂；所述皂洗助剂包括皂洗剂、纯碱和精炼剂；所述皂洗剂、纯碱、精炼剂的比例为10：10：1；浅色的纱线使用皂洗剂即可，深色的纱线需要使用皂洗剂、纯碱和精炼剂。
进一步的，所述还原染色处理以及皂洗过程中，高温高压筒子染色机的液流内外循环换向时，主泵速度恒定，增加浴缸内循环量。
进一步的，所述定型的具体方法为：定型机的为温度100-140℃；轧压重量设置为3.0kg，总超喂为15％，机速为20-40m/min，定型机上部的风量为95％，定型机下部的风量为90％，所述定型机的机尾喷雾加湿率为45％，浅色布的定型温度为100-120℃，深色布的定型温度为120-140℃。
本发明的有益效果是：一种自柔软单向导湿全棉针织面料及其制备方法，一种自柔软单向导湿全棉针织面料，面料最小花型循环具有4个线圈纵行和4个线圈横列；自柔软单向导湿全棉针织面料的制备方法，包括以下步骤：步骤S1，对纱线进行还原染色处理；步骤S2，纱线皂洗；步骤S3，纱线脱水烘干；步骤S4，织造出自柔软单向导湿全棉针织面料；步骤S5，自柔软单向导湿全棉针织面料定型。本发明实现了透气性佳、单向导湿、耐洗性能好、亲肤柔软、舒适干爽、制备流程简化的效果，解决了现有产品棉衣物出汗后闷热潮湿和透气性差、拒水化学助剂整理衣物耐水洗性能差和偏硬干涩以及制备方法中工序多操作复杂耗时等问题，在使用过程中能够大幅度提高制备产品的效率以及提高产品的使用感受。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明中自柔软单向导湿全棉针织面料的结构单元图；
图2是本发明中自柔软单向导湿全棉针织面料的制备方法的流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明的实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。另外，专利中涉及到的所有联接/连接关系，并非单指构件直接相接，而是指可根据具体实施情况，通过添加或减少联接辅件，来组成更优的联接结构。本发明创造中的各个技术特征，在不互相矛盾冲突的前提下可以交互组合。
自柔软单向导湿全棉针织面料，面料最小花型循环具有4个线圈纵行和4个线圈横列。
如图1所示，所述第一线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
所述第二线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
所述第三线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
所述第四线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
所述面料的两面分别为：内层贴肤面和外层；
所述内层贴肤面上设置有凹凸提花，所述提花呈鸟眼小网孔；
所述外层设置为亲水平纹结构；
所述内层贴肤面的编织纱线设置为6S/1-120S/1的拒水棉色纱；所述内层贴肤面的编织纱线优选40S/1；
所述外层的编织纱线设置为6S/1-120S/1的棉色纱；所述外层的编织纱线优选60S/1。
如图2所示，自柔软单向导湿全棉针织面料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S1，对纱线进行还原染色处理；所述还原染色处理的具体方法为：使用高温高压筒子染色机，纱线和染液的浴比为1:8—1:30；所述染色的温度为40-95℃；所述染色时间为30-90分钟，所述染色过程中的升温速率为0.5—3.0℃/min；还原染色处理过程中使用助剂包括还原染料、烧碱/纯碱、保险粉和缓染剂；所述烧碱/纯碱、保险粉和缓染剂的比例为10：10：2。
常用的所述缓染剂有牛皮胶、平平加0等，使用缓染剂以降低染料的上染速率，有利于染液向纤维内部扩散，并提高匀染效果。按照染色需求来选择还原染料的比例或种类，如：草绿：1.00％艳黄5GF+0.50％艳绿EXD；藏青：3.00％深蓝EHF+0.30％艳绿EXD；卡其：0.20％棕EHF+0.10％橄榄EXD。
所述内层贴肤面的纱线在进行还原染色处理的优选方案为：浴比优选1:20，温度优选60℃，处理时间优选60min,升温速率优选1℃/min。
所述外层的纱线在进行还原染色处理的优选方案为：浴比优选1:10，温度优选90℃，处理时间优选70min,升温速率优选1℃/min。
步骤S2，纱线皂洗；所述皂洗的具体方法为：浴比为1：8—1:20，皂洗温度为90-110℃，皂洗时间为10-40min；添加皂洗助剂；所述皂洗助剂包括皂洗剂、纯碱和精炼剂；所述皂洗剂、纯碱、精炼剂的比例为10：10：1；浅色的纱线使用皂洗剂即可，深色的纱线需要使用皂洗剂、纯碱和精炼剂。
所述还原染色处理以及皂洗过程中，高温高压筒子染色机的液流内外循环换向时，主泵速度恒定，增加浴缸内循环量，提高纱线的质量。
所述内层贴肤面的纱线在进行皂洗的优选方案为：浴比优选1:10，温度优选90℃，时间优选30min,升温速率优选2℃/min。
所述外层的纱线在进行皂洗的优选方案为：浴比优选1:10，温度优选95℃，时间优选40min,升温速率优选2℃/min。
步骤S3，纱线脱水烘干；
步骤S4，织造出自柔软单向导湿全棉针织面料；
自柔软单向导湿全棉针织面料在水洗前以及水洗10次、25次后的单向传递指(0WTC)≥100％。
步骤S5，自柔软单向导湿全棉针织面料定型；所述定型的具体方法为：定型机的为温度100-140℃；轧压重量设置为3.0kg，总超喂为15％，机速为20-40m/min，定型机上部的风量为95％，定型机下部的风量为90％，所述定型机的机尾喷雾加湿率为45％，浅色布的定型温度为100-120℃，深色布的定型温度为120-140℃。
所述定型的作用是：消除棉纤维在生长过程中和成熟日晒干瘪、以及棉纤维在纺纱、织造和染整加工过程中所贮存的应力和应变,从而使面料中每根纤维都回复到最低能量状态,使面料形态稳定，得到形态稳定手感柔软的单向导湿全棉针织面料。
自柔软单向导湿全棉针织面料，其单向导湿的原理为：
拒水的鸟眼小网孔比亲水的外层具有更低的表面能，两者间的表面势能差形成表面自由能梯度，从而产生从表面自由能低到表面自由能高的驱动力，驱动微量汗水从内层贴肤面到外层，汗水到达外层后，汗水沿着棉纤维的沟槽间被虹吸扩散，内层贴肤面持续保持干爽；
内层贴肤面为拒水的材料制备而成，不容易被水分润湿，对水分吸引力低，外层的棉纱纤维中暴露极性基团的极化作用，对水分子有强的吸引力，毛细效应强，而且面料的内层贴肤面的棉色纱支数比外层的棉色纱小，即面料的内层贴肤面的棉色纱半径比外层的棉色纱大，内层贴肤面的纤维间形成较粗的毛细管，外层的纤维间形成较细的毛细管，在面料两层间产生附加的压力差形成差动毛细效应；
所述内层贴肤面上的鸟眼小网孔为椭圆形，外层为平纹，从内层贴肤面到外层的纵向结构类似于圆锥体的通道，该圆锥体通道的窄端位于通道的外侧，而宽端位于内侧，因此它能够利用拉普拉斯压力梯度，将微量的汗水导出。
总上所述，自柔软单向导湿全棉针织面料，汗水从内层贴肤面到外层驱动力主要来源表面自由能梯度、差动毛细效应以及拉普拉斯压力梯度。
本发明除通过设计织物里外层不同支数棉纱外，另外可在织造这流程中设计双面结构织物里外层纱线的差异实现单向导湿效果，其余步骤相同，如下；
方案一、通过设计双面结构针织织物里外层纤维半径差实现单向导湿，织物里层纤维之间形成较粗的毛细管，织物外层纤维之间形成较细的毛细管，织物两层界面之间的附加压力差形成差动毛细效应，水分从较粗毛细管到较细毛细管，驱动织物中液态水自动从里层流到外层；附加压力差越大，驱动织物中液态水自动从里层流到外层的力越大。
△p＝2α(cosθ2/R2-cosθ1/R1)
其中，△p：附加压力差；
α：液气界面张力(N/m)；
θ1：液体与织物里层材料接触角；
θ2：液体与织物外层材料接触角；
R1：织物里层纤维半径(m)；
R2：织物外层纤维半径(m)。
织物里外层选用相同材料、支数的棉纱，θ1＝θ2＝θ，△p＝2αcosθ(1/R2-1/R1)，选用里层棉纱纤维半径R1>外层纱线纤维半径R2，即选用棉纤维线密度相对大的纱线作里层纱，棉纤维线密度相对小的纱线作外层纱；dtex1：里层棉纤维细度，dtex2：外层棉纤维细度；当里层棉纤维细度dtex1>外层棉纤维细度dtex2，且里层棉纤维细度dtex1/外层棉纤维细度dtex2＞1.3，针织物内液态水从里层流到外层，实现单向导湿，如：细绒棉，又称陆地棉，线密度为1.56—2.12dtex；长绒棉，又称海岛棉，线密度在1.18—1.54dtex，可选择不同品种的棉纤维或者同一品种不同线密度的棉纤维作为里外层棉纱线。
方案二、通过设计双面结构针织物里外层纱线捻度差实现单向导湿，织物里层纱线捻度小纤维之间形成较粗的毛细管，织物外层纱线捻度大，纱中纤维挤紧，纤维之间形成较细的毛细管，织物两层界面之间的附加压力差形成差动毛细效应，水分从较粗毛细管到较细毛细管，驱动织物中液态水自动从里层流到外层。
若在松弛条件下，针织物里、外层纤维半径R相同，织物里层纱线直径为d1(m)，捻度为T1(捻/10cm)，捻角为α1，外层纱线直径为d2(m)，捻度为T2(捻/10cm)，捻角为α2，从而有：tanα1＝10πd1T1；tanα2＝10πd2T2；
若纱线是由纤维均匀缠绕纱轴而成的有芯结构，纤维截面为圆形，则：d＝2(2N+1)R，其中d——纱线的直径(m)；N——纱线中纤维的层数；推导织物里外层棉纱的直径分别为：d1＝2(2N1+1)R1；d2＝2(2N2+1)R2，推导tanα1＝20π(2N1+1)R1T1；tanα2＝20π(2N2+1)R2T2，若纱线中纤维的层数N一样，则R1/R2＝(tanα1*T2)/(tanα2*T1)；
当里层捻角为α1＝外层捻角为α2，R1/R2＝T2/T1，捻度T影响纤维的半径R，捻度越大纤维捻得越紧，纤维直径R变细，纤维之间的毛细管变细，织物里外层纱线纤维细度dtex和层数N一样，在捻角α不变的前提下，外层纱线捻度T2＞内层纱线捻度T1，织物两层界面之间的附加压力差形成差动毛细效应，T1/T2差值越大，△p附加压力差越大，驱动织物中液态水自动从里层流到外层的力越大，水分从较粗毛细管到较细毛细管，驱动织物中液态水自动从里层流到外层。
织物里外层选用相同材料、支数的棉纱，θ1＝θ2＝θ，△p＝2αcosθ(1/R2-1/R1)，织物里外层纱线纤维细度dtex和层数N一样，捻角α不变，选取外层纱线捻度T2＞内层纱线捻度T1，且外层纱线捻度T2/内层纱线捻度T1＞1.2，即选用棉纱捻度小作里层纱，棉纱捻度大作外层纱，当外层纱线捻度T2＞内层纱线捻度T1，且外层纱线捻度T2/内层纱线捻度T1＞1.2，针织物内液态水从里层流到外层，实现单向导湿。
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.自柔软单向导湿全棉针织面料，其特征在于：面料最小花型循环具有4个线圈纵行和4个线圈横列。
2.根据权利要求1所述的单向导湿全棉针织面料，其特征在于：所述第一线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
3.根据权利要求1所述的单向导湿全棉针织面料，其特征在于：所述第二线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
4.根据权利要求1所述的单向导湿全棉针织面料，其特征在于：所述第三线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
5.根据权利要求1所述的单向导湿全棉针织面料，其特征在于：所述第四线圈纵行的4路结构单元为：第1路为上针成圈结构单元，下针不编织结构单元；第2路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元；第3路为上针成圈结构单元，下针集圈结构单元；第4路为上针不编织结构单元，下针成圈结构单元。
6.根据权利要求1所述的单向导湿全棉针织面料，其特征在于：所述面料的两面分别为：内层贴肤面和外层；所述内层贴肤面上设置有凹凸提花，所述提花呈鸟眼小网孔；所述外层设置为亲水平纹结构；所述内层贴肤面的编织纱线设置为6S/1-120S/1的拒水棉色纱，外层的编织纱线设置为6S/1-120S/1的棉色纱。
7.自柔软单向导湿全棉针织面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤S1，对纱线进行还原染色处理；
步骤S2，纱线皂洗；
步骤S3，纱线脱水烘干；
步骤S4，织造出自柔软单向导湿全棉针织面料；
步骤S5，自柔软单向导湿全棉针织面料定型。
8.根据权利要求7所述的单向导湿全棉针织面料的制备方法，其特征在于：所述还原染色处理的具体方法为：使用高温高压筒子染色机，纱线和染液的浴比为1:8—1:30；所述染色的温度为40-95℃；所述染色时间为30-90分钟，所述染色过程中的升温速率为0.5—3.0℃/min；还原染色处理过程中使用助剂包括还原染料、烧碱/纯碱、保险粉和缓染剂；所述烧碱/纯碱、保险粉和缓染剂的比例为10：10：2。
9.根据权利要求8所述的单向导湿全棉针织面料的制备方法，其特征在于：所述皂洗的具体方法为：浴比为1：8—1:20，皂洗温度为90-110℃，皂洗时间为10-40min；添加皂洗助剂；所述皂洗助剂包括皂洗剂、纯碱和精炼剂；所述皂洗剂、纯碱、精炼剂的比例为10：10：1；浅色的纱线使用皂洗剂即可，深色的纱线需要使用皂洗剂、纯碱和精炼剂；所述还原染色处理以及皂洗过程中，高温高压筒子染色机的液流内外循环换向时，主泵速度恒定，增加浴缸内循环量。
10.根据权利要求7所述的单向导湿全棉针织面料的制备方法，其特征在于：所述定型的具体方法为：定型机的为温度100-140℃；轧压重量设置为3.0kg，总超喂为15％，机速为20-40m/min，定型机上部的风量为95％，定型机下部的风量为90％，所述定型机的机尾喷雾加湿率为45％，浅色布的定型温度为100-120℃，深色布的定型温度为120-140℃。
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