CN115305626A - 一种包芯纱柔软面料及其生产方法 - Google Patents

一种包芯纱柔软面料及其生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及家用纺织品技术领域，特别涉及一种包芯纱柔软面料及其生产方法。所述生产方法，包括以下步骤：S1.以涤纶长丝为芯丝，以棉纤维为外包纤维，制备包芯纱；S2.将步骤S1制得的包芯纱织造成布料；S3.向丙酸中加入丙酸酐和催化剂，得到丙酸溶液；将步骤S2得到的布料置于丙酸溶液中浸渍后轧压，再次浸渍后轧压，随后干燥、烘焙，得到所述面料。本发明通过酯化反应，将酰基引入纤维素表面无定形区，破坏了纤维素分子间氢键，减弱了纤维素分子间作用力，使纤维素分子链段活动更加自由，提高了面料的弹性，进而改善了面料的舒适性和柔软性。

Description

一种包芯纱柔软面料及其生产方法
技术领域
本发明涉及家用纺织品技术领域，特别涉及一种包芯纱柔软面料及其生产方法。
背景技术
棉纤维是一种重要的纺织原料，其用量占纺织纤维总量的60％以上。棉纤维是由受精胚珠的表皮细胞经伸长、加厚而成的天然纤维。棉纤维的主要成分为纤维素，其分子结构中含有亲水性基团，具有以下优点：强度高、吸湿性好、手感柔软、透气性好、耐热性好、易染色、可纺性好，可纯纺，亦可与涤纶、棉纤维、丙纶纤维等混纺。棉纤维常用于生产窗帘、地毯、床罩、毛毯等家用纺织品。
然而，棉纤维的弹性不佳，制成的纺织品易变形。
为解决棉纤维的弹性不佳，制成的纺织品易变形的技术问题，人们尝试采用复合改性技术对棉纤维进行改性。复合改性包括混纺、复合纺纱和交织等。其中，复合纺纱包括包芯纺、包覆纺等。包芯纺能够发挥不同纤维的优良特性，满足不同产品的使用需求，制得的纺织品具备良好的弹性和柔软性。如涤纶/棉纤维包芯纱，其通常以涤纶长丝为芯丝，将棉纤维包覆于涤纶长丝的须条上，使纱线呈现包芯结构，制得的涤纶/棉纤维包芯纱，不仅具备良好的机械性能、弹性、条干均匀性，还具备良好的手感、透气性、吸湿性和耐热性。
然而，上述涤纶/棉纤维包芯纱制成的面料的弹性有待于进一步提升，以进一步提升面料的舒适性和柔软性。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种包芯纱柔软面料及其生产方法，以进一步提升涤纶/棉纤维包芯纱制成的面料的弹性。
第一个方面，本发明的目的在于提供一种包芯纱柔软面料的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
S1.以涤纶长丝为芯丝，以棉纤维为外包纤维，制备包芯纱；
S2.将步骤S1制得的包芯纱织造成布料；
S3.向丙酸中加入丙酸酐和催化剂，得到丙酸溶液；将步骤S2得到的布料置于丙酸溶液中浸渍后轧压，再次浸渍后轧压，随后干燥、烘焙，得到所述面料。
进一步，步骤S1中，所述涤纶长丝的细度为40D-150D，优选为40-100D。
进一步，步骤S1中，采用摩擦纺纱工艺制备包芯纱。
进一步，步骤S1中，所述涤纶长丝与棉纤维的质量比为40-60：60-40，优选为50-55：50-55。
进一步，所述摩擦纺纱的摩擦辊转速为2800-3300r/min，优选为3000-3300r/min；尘笼转速为3200-3500r/min，优选为3400-3500r/min；纺纱速度为140-150m/min，优选为145-150m/min。
进一步，步骤S2中，采用针织工艺进行织造。
进一步，采用纬编进行针织。
进一步，步骤S2中，所述布料的克重为80-200g/m2，优选为80-150g/m2。
进一步，步骤S3所述丙酸溶液中，丙酸酐的浓度为6wt％-10wt％，优选为8wt％-10wt％。
进一步，步骤S3所述浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为15-20：1，优选为18-20：1。
进一步，步骤S3中，所述催化剂与布料的质量比为0.5-1.5：100，优选为0.8-1.5：100。
进一步，步骤S3中，所述催化剂包括高氯酸。
进一步，步骤S3中，所述催化剂还包括硼酸。
进一步，所述硼酸与高氯酸的质量比为1-3：1，优选为2-3：1。
进一步，步骤S3中，所述浸渍的温度为40-55℃，优选为45-55℃；浸渍的时间为1-3h，优选为1.5-2.5h。
进一步，步骤S3所述轧压过程中，轧液率为70wt％-75wt％，优选为72wt％-75wt％。
进一步，步骤S3中，所述干燥的温度为60-80℃，优选为70-80℃；干燥的时间为1-5min，优选为3-5min。
进一步，步骤S3中，所述烘焙的温度为130-150℃，优选140-150℃；烘焙的时间为1-3min，优选为2-3min。
进一步，先对布料进行预处理，再将布料置于丙酸溶液中浸渍，所述预处理包括：将布料用氢氧化钠水溶液浸泡，随后洗涤、烘干。
进一步，所述氢氧化钠水溶液的浓度为8wt％-15wt％，优选为10wt％-15wt％。
进一步，所述氢氧化钠水溶液与布料的质量比为10-15：1，优选为12-15：1。
进一步，所述浸泡的温度为0-5℃，优选为0-3℃；浸泡的时间为1-3h，优选为2-3h。
进一步，所述烘干的温度为60-80℃，优选为70-80℃；烘干的时间为10-20min，优选为15-20min。
本发明的目的还在于提供根据如上所述生产方法制得的包芯纱柔软面料。
本发明的有益效果在于：
(1)本发明通过酯化反应，将酰基引入纤维素表面无定形区，破坏了纤维素分子间氢键，减弱了纤维素分子间作用力，使纤维素分子链段活动更加自由，改善了面料的弹性，进而改善了面料的舒适性和柔软性。
(2)本发明中，高氯酸能够降低酯化反应的活化能，加快酯化反应速度。
(3)本发明中，氢氧化钠水溶液能够使纤维素润涨、变软、体积增大，使更多的高氯酸和丙酸酐向纤维素内部扩散、渗透，促进酯化反应的进行，进一步改善面料的弹性；并且，氢氧化钠水溶液能够降低纤维素结晶度，增加纤维素的可及度，促使更多羟基参与酯化反应，进一步改善面料的弹性。
(4)本发明中，将高氯酸和硼酸复配使用，能够进一步促进酯化反应的进行，进而进一步改善面料的弹性。
具体实施方式
所举实施例是为了更好地对本发明的内容进行说明，但并不是本发明的内容仅限于所举实施例。所以熟悉本领域的技术人员根据上述发明内容对实施方案进行非本质的改进和调整，仍属于本发明的保护范围。若未特别指明，实施例中所用的技术手段为本领域技术人员所熟知的常规手段。需要注意的是，如无特别说明，本文中描述所示的“wt％”是指“质量分数”。
本发明提供了一种包芯纱柔软面料的生产方法，所述生产方法包括以下步骤：
S1.以细度为40D-150D的涤纶长丝为芯丝，以棉纤维为外包纤维，按照涤纶长丝与棉纤维的质量比为40-60：60-40，于摩擦辊转速为2800-3300r/min，尘笼转速为3200-3500r/min，纺纱速度为140-150m/min条件下摩擦纺纱，制得包芯纱；
S2.采用纬编工艺将步骤S1制得的包芯纱编织成克重为80-200g/m2的布料；
S3.向丙酸中加入丙酸酐和催化剂，配制得到丙酸酐的浓度为6wt％-10wt％的丙酸溶液；将步骤S2得到的布料于40-55℃温度下置于丙酸溶液中浸渍1-3h，丙酸溶液与布料的质量比为15-20：1，与布料的质量比为0.5-1.5：100；随后轧压，轧液率为70wt％-75wt％；再次于40-55℃温度下将布料置于所述丙酸溶液中浸渍1-3h，丙酸溶液与布料的质量比为15-20：1，催化剂与布料的质量比为0.5-1.5：100；接着轧压，轧液率为70wt％-75wt％；随后于60-80℃温度下干燥1-5min，然后于130-150℃温度下烘焙1-3min，得到面料。
在本发明的一个实施例中，催化剂采用高氯酸。
在本发明的另一个实施例中，催化剂包括高氯酸和硼酸，硼酸与高氯酸的质量比为1-3：1，优选为2-3：1。
在本发明的另一个实施例中，先对布料进行预处理，再将布料置于丙酸溶液中浸渍，预处理包括：将布料置于温度为0-5℃、浓度为8wt％-15wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡1-3h，氢氧化钠水溶液与布料的质量比为10-15：1；随后用水洗涤，接着于60-80℃温度下烘干10-20min。
下面通过具体的例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行具体的说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。
实施例1
一种包芯纱柔软面料的生产方法，具体步骤如下：
S1.以细度为150D的涤纶长丝为芯丝，以细绒棉为外包纤维，按照涤纶长丝与细绒棉的质量比为55：45，于摩擦辊转速为3000r/min，尘笼转速为3300r/min，纺纱速度为145m/min条件下摩擦纺纱，制得包芯纱；
S2.采用纬编工艺将步骤S1制得的包芯纱编织成克重为80g/m2的罗纹布料；
S3.向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为8wt％的丙酸溶液；
将步骤S2得到的布料于45℃温度下置于丙酸溶液中浸渍1.5h；随后轧压，轧液率为72wt％；再次于45℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍1.5h；接着轧压，轧液率为72wt％；随后于70℃温度下干燥3min，然后于140℃温度下烘焙2min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为18：1，高氯酸与布料的质量比为1：100。
实施例2
一种包芯纱柔软面料的生产方法，具体步骤如下：
S1.以细度为40D的涤纶长丝为芯丝，细绒棉为外包纤维，按照涤纶长丝与细绒棉的质量比为40：60，于摩擦辊转速为3300r/min，尘笼转速为3500r/min，纺纱速度为150m/min条件下摩擦纺纱，制得包芯纱；
S2.采用纬编工艺将步骤S1制得的包芯纱编织成克重为200g/m2的罗纹布料；
S3.向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为10wt％的丙酸溶液；
将步骤S2得到的布料于55℃温度下置于丙酸溶液中浸渍2.5h；随后轧压，轧液率为75wt％；再次于55℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍2.5h；接着轧压，轧液率为75wt％；随后于60℃温度下干燥5min，然后于150℃温度下烘焙1min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为20：1，高氯酸与布料的质量比为1.5：100。
实施例3
一种包芯纱柔软面料的生产方法，具体步骤如下：
S1.以细度为90D的涤纶长丝为芯丝，细绒棉为外包纤维，按照涤纶长丝与细绒棉的质量比为50：50，于摩擦辊转速为2800r/min，尘笼转速为3200r/min，纺纱速度为140m/min条件下摩擦纺纱，制得包芯纱；
S2.采用纬编工艺将步骤S1制得的包芯纱编织成克重为160g/m2的罗纹布料；
S3.向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为6wt％的丙酸溶液；
将步骤S2得到的布料于40℃温度下置于丙酸溶液中浸渍3h；随后轧压，轧液率为70wt％；再次于40℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍3h；接着轧压，轧液率为70wt％；随后于60℃温度下干燥5min，然后于130℃温度下烘焙3min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为15：1，与布料的质量比为0.5：100。
实施例4
除以下条件外，以与实施例1相同的方式生产包芯纱柔软面料：
S3.将步骤S2得到的布料置于温度为3℃、浓度为10wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡2h，氢氧化钠水溶液与布料的质量比为12：1；随后用水洗涤，接着于70℃温度下烘干15min；
向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为8wt％的丙酸溶液；然后将经烘干处理的布料于45℃温度下置于丙酸溶液中浸渍1.5h；随后轧压，轧液率为72wt％；再次于45℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍1.5h；接着轧压，轧液率为72wt％；随后于70℃温度下干燥3min，然后于140℃温度下烘焙2min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为18：1，高氯酸与布料的质量比为1：100。
实施例5
除以下条件外，以与实施例1相同的方式生产包芯纱柔软面料：
S3.将步骤S2得到的布料置于温度为5℃、浓度为8wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡3h，氢氧化钠水溶液与布料的质量比为15：1；随后用水洗涤，接着于80℃温度下烘干10min；
向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为8wt％的丙酸溶液；
然后将经烘干处理的布料于45℃温度下置于丙酸溶液中浸渍1.5h；随后轧压，轧液率为72wt％；再次于45℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍1.5h；接着轧压，轧液率为72wt％；随后于70℃温度下干燥3min，然后于140℃温度下烘焙2min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为18：1，高氯酸与布料的质量比为1：100。
实施例6
除以下条件外，以与实施例4相同的方式生产包芯纱柔软面料：
S3.将步骤S2得到的布料置于温度为3℃、浓度为10wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡2h，氢氧化钠水溶液与布料的质量比为12：1；随后用水洗涤，接着于70℃温度下烘干15min；
向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，随后加入硼酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为8wt％的丙酸溶液；
然后将经烘干处理的布料于45℃温度下置于丙酸溶液中浸渍1.5h；随后轧压，轧液率为72wt％；再次于45℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍1.5h；接着轧压，轧液率为72wt％；随后于70℃温度下干燥3min，然后于140℃温度下烘焙2min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为18：1，高氯酸与布料的质量比为0.5：100，硼酸与高氯酸的质量比为1：1。
实施例7
除以下条件外，以与实施例4相同的方式生产包芯纱柔软面料：
S3.将步骤S2得到的布料置于温度为3℃、浓度为10wt％的氢氧化钠水溶液中浸泡2h，氢氧化钠水溶液与布料的质量比为12：1；随后用水洗涤，接着于70℃温度下烘干15min；
向丙酸中加入丙酸酐和高氯酸，搅拌，随后加入硼酸，搅拌，配制得到丙酸酐的浓度为8wt％的丙酸溶液；
然后将经烘干处理的布料于45℃温度下置于丙酸溶液中浸渍1.5h随后轧压，轧液率为72wt％；再次于45℃温度下将布料置于丙酸溶液中浸渍1.5h；接着轧压，轧液率为72wt％；随后于70℃温度下干燥3min，然后于140℃温度下烘焙2min，得到包芯纱柔软面料；
其中，浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为18：1，高氯酸与布料的质量比为0.25：100，硼酸与高氯酸的质量比为3：1。
对比例1
一种包芯纱柔软面料的生产方法，具体步骤如下：
S1.以细度为150D的涤纶长丝为芯丝，以细绒棉为外包纤维，按照涤纶长丝与细绒棉的质量比为55：45，于摩擦辊转速为3000r/min，尘笼转速为3300r/min，纺纱速度为145m/min条件下摩擦纺纱，制得包芯纱；
S2.采用纬编工艺将步骤S1制得的包芯纱编织成克重为80g/m2的罗纹布料，得到包芯纱柔软面料。
性能检测
将实施例1-7及对比例1制得的面料，取500mm*50mm样品，按照《GB/T 3923.1-2013纺织品织物拉伸性能第1部分：断裂强力和断裂伸长率的测定(条样法)》检测样品的断裂伸长率，检测过程中隔距长度为200mm，拉伸速率为100mm/min；结果如表1所示。
表1检测结果
检测项目 断裂伸长率/％
实施例1 16.8
实施例2 16.4
实施例3 16.1
实施例4 19.5
实施例5 19.7
实施例6 22.1
实施例7 22.6
对比例1 12.7
由表1可知，与对比例1相比，实施例1-7的面料的断裂伸长率显著提高。
与实施例1相比，实施例1的面料的断裂伸长率提高了32.3％左右。
与实施例1相比，实施例4和实施例5的面料的断裂伸长率分别提高了16.1％左右和17.3％左右。
与实施例4相比，实施例6和实施例7的面料的断裂伸长率分别提高了13.3％左右和15.9％左右。
综上，本发明能够显著改善面料的弹性。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种包芯纱柔软面料的生产方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.以涤纶长丝为芯丝，以棉纤维为外包纤维，制备包芯纱；
S2.将步骤S1制得的包芯纱织造成布料；
S3.向丙酸中加入丙酸酐和催化剂，得到丙酸溶液；将步骤S2得到的布料置于丙酸溶液中浸渍后轧压，再次浸渍后轧压，随后干燥、烘焙，得到所述面料。
2.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤S1中，所述涤纶长丝的细度为40D-150D；
和/或，步骤S1中，采用摩擦纺纱工艺制备包芯纱；
和/或，步骤S1中，所述涤纶长丝与棉纤维的质量比为40-60：60-40。
3.根据权利要求2所述的生产方法，其特征在于，所述摩擦纺纱的摩擦辊转速为2800-3300r/min，尘笼转速为3200-3500r/min，纺纱速度为140-150m/min。
4.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤S2中，采用针织工艺进行织造；和/或，步骤S2中，所述布料的克重为80-200g/m2。
5.根据权利要求4所述的生产方法，其特征在于，采用纬编进行针织。
6.根据权利要求1所述的生产方法，其特征在于，步骤S3所述丙酸溶液中，丙酸酐的浓度为6wt％-10wt％；
和/或，步骤S3中，所述催化剂包括高氯酸；
和/或，步骤S3中，所述催化剂与布料的质量比为0.5-1.5：100；
和/或，步骤S3所述浸渍过程中，丙酸溶液与布料的质量比为15-20：1；
和/或，步骤S3中，所述浸渍的温度为40-55℃，浸渍的时间为1-3h；
和/或，步骤S3所述轧压过程中，轧液率为70wt％-75wt％；
和/或，步骤S3中，所述干燥的温度为60-80℃，干燥的时间为1-5min；
和/或，步骤S3中，所述烘焙的温度为130-150℃，烘焙的时间为1-3min。
7.根据权利要求6所述的生产方法，其特征在于，步骤S3中，所述催化剂还包括硼酸；和/或，先对布料进行预处理，再将布料置于丙酸溶液中浸渍，所述预处理包括：将布料用氢氧化钠水溶液浸泡，随后洗涤、烘干。
8.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述硼酸与高氯酸的质量比为1-3：1。
9.根据权利要求7所述的生产方法，其特征在于，所述氢氧化钠水溶液的浓度为8wt％-15wt％；
和/或，所述氢氧化钠水溶液与布料的质量比为10-15：1；
和/或，所述浸泡的温度为0-5℃，浸泡的时间为1-3h；
和/或，所述烘干的温度为60-80℃，烘干的时间为10-20min。
10.根据权利要求1-9任一项所述的生产方法制得的包芯纱柔软面料。
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