一种轻柔透气木棉防绒面料的制备方法 |
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| 申请号 | CN201710720854.0 | 申请日 | 2017-08-22 | 公开(公告)号 | CN107385627A | 公开(公告)日 | 2017-11-24 |
| 申请人 | 湖南梦洁家纺股份有限公司; 东华大学; | 发明人 | 姜天武; 王府梅; 张文化; 衡冲; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种轻柔透气木 棉 防绒面料的制备方法，该方法是以木棉 纤维 混 纺纱 为 纬纱 ，以无捻度超细旦化纤长丝为 经纱 ，将无捻度超细旦化纤长丝 上浆 后，采用喷气或箭杆织机进行高紧 密度 织造平纹织物、斜纹织物或缎纹织物；对织物进行包括退浆、煮练漂白、 染色 或增白、预缩、定型、轧光和焙烘在内的后 整理 工序；原料、织造和后整理技术的有效组合，大幅度减小了 纱线 间的交织孔隙，并且通过增加纤维间交联作用避免了使用中织物孔隙内填充的纤维移位；该方法简单、低成本，满足工业化生产，制备的防绒面料不采用涂层或 薄膜 ，且具有轻柔、透气、高效防绒等特点。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种轻柔透气木棉防绒面料的制备方法，其特征在于：包括以下步骤： |
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| 说明书全文 | 一种轻柔透气木棉防绒面料的制备方法技术领域背景技术[0002] 面料是用于制造成衣、床上用品等纺织成品的关键原材料。一般用于制造羽绒服或者羽绒被的面料都会要求具备防钻绒性，否则要用防绒内旦，不仅增加成本，而且影响成品整体的轻量化水平和柔软舒适度，与产品发展方向背道而驰。 [0003] 现有的防绒面料主要有两类，一类是在面料上涂一层胶黏剂(俗称涂层)，来填满经纬交织处残留的孔隙，以防止羽绒钻出，如中国发明专利(CN201320421325.8)公开了一种防钻绒面料，但是其由于使用了胶黏剂，导致面料透气性效果差；而胶黏剂中必须加入有机溶剂，其挥发的有机溶剂会损害人体健康，造成环境污染；因有机溶剂的沸点、燃点都较低，如果使用不当容易造成火灾甚至爆炸，造成生命财产损失，且需要涂层设备支持，增加了设备成本。另一类防绒面料是在面料的表层复合具有防钻绒效果的功能性薄膜，如中国发明专利(CN201110001106.X)公开了一种无孔缝迹多层复合面料及其制法、应用。上述二大类面料即使达到良好的防绒效果，面料的透湿气或透汗气性能变差，使用中有蒸焖现象，并且织物厚重，手感变硬，舒适度变差。 [0005] 第一类改良面料是采用10～45dtex超细旦涤纶或锦纶丝织造后进行轻涂层处理，因为克重低、柔软，被众多服装品牌广泛用于号称总重100克的轻量羽绒服，与羊毛衫产品再三争市场。由于这类面料的经纬丝边缘纤维在交织点受张力束缚，不能自由填充经纬丝交织处的孔隙，这类面料的残留孔隙清晰可见，必须用涂层填充这类孔隙，涂层薄时仍然有盖不住孔的情况，参见附图1。这类面料的更大缺陷是抗静电性、防污性能差，当然吸湿透汗气性能也不好。 [0006] 第二类改良面料是棉型羽绒被面料，因为使用中洗涤次数很少，采用水溶性涂层填充经纬纱交织处残留的孔隙，优点是避免使用挥发性溶剂，缺陷是因棉型高密织造的面料孔隙比较大，涂层不能太薄，最终手感发硬，有纸质感，使用时摩擦发声明显。 [0007] 第三类改良面料是高支高密的棉型防绒织物，有时称这类不用涂层或薄膜的产品为全纤维防羽面料。但是，该类产品的防绒效果都不够好，只能勉强达到一定的防钻绒效果，按GB/T 22796-2009测试的钻绒根数都在10根或数十根以上，做不到钻绒根数在5根以下的优质防绒水平，使用中经常会出现跑绒现象。所以，该类面料常常与防绒内旦组合运用，使人体距离羽绒更远，严重影响了消费者体验羽绒柔软舒适感的程度。并且，纱支高时高密织造难度大，纱支提高存在瓶颈，所以，该类织物克重一般都在100g/m2以上，比较厚重硬板，舒适性不理想。 [0008] 随着社会进步，人们的消费观念在变化，健康、环保、轻质保暖、柔软舒适已成为当前的流行趋势。防羽绒面料的轻柔舒适透气性和防绒功能一直存在很大矛盾。如何解决实际使用过程中存在的透绒问题，开发出一种既环保又健康、舒适的轻柔防绒面料成为纺织行业的迫切要求。 [0009] 全纤维防羽面料跑绒的根本原因是经纬纱交织处孔隙不够小，并且在使用中碰到羽绒纤维顶撞时交织点上的经纬纱相互滑动，使个别孔隙尺寸变大，给想跑出的羽绒让道，从而产生织物跑绒。机织物的孔隙大小，不仅与经纬纱织造密度有关，而且与经纬纱对织物表面的覆盖能力、经纬纱中纤维填充织物孔隙的能力高度相关，还与经纬纱交织点上的摩擦力、填充到孔隙中的纤维位置的稳定性密切相关。目前，制作全纤维防羽布时的经纬纱织造密度已经达到最高极限，没有潜力可挖。 发明内容[0010] 针对现有的防绒面料存在的缺陷，本发明的目的是在于提供一种简单、低成本制备防绒面料的方法，该防绒面料不采用涂层或薄膜，且具有轻柔、透气、高效防绒特点。 [0011] 为了实现上述技术目的，本发明提供了一种轻柔透气木棉防绒面料的制备方法，该方法包括以下步骤： [0012] 1)以木棉纤维混纺纱为纬纱及以无捻度超细旦化纤长丝为经纱； [0013] 2)将无捻度超细旦化纤长丝上浆后，采用喷气或箭杆织机进行高紧密度织造平纹织物、斜纹织物或缎纹织物； [0014] 其中， [0015] 平纹织物的经向名义紧度ET＝45～55％，纬向名义紧度Ew＝55～65％； [0016] 斜纹织物的经向名义紧度ET＝45～60％，纬向名义紧度Ew＝60～75％； [0017] 缎纹织物的经向名义紧度ET＝50～65％，纬向名义紧度Ew＝50～70％； [0019] 优选的方案，所述木棉纤维混纺纱中木棉纤维质量含量不低于10％，线密度在6～18tex范围内。所述木棉纤维混纺纱中包含其它棉型纤维，最好是长度大于木棉纤维的棉型纤维，棉型纤维的质量含量低于10％。 [0020] 优选的方案，所述无捻度超细旦化纤长丝线密度为10～50dtex，捻度为0，单纤维线密度不大于0.4dtex。 [0021] 优选的方案，所述无捻度超细旦化纤长丝上浆过程中烘干温度比其定型温度低30℃以上。 [0022] 优选的方案，木棉纤维混纺纱的线密度在无捻度超细旦化纤长丝线密度的3倍以上。 [0023] 优选的方案，所述织物中木棉纤维混纺纱的重量百分含量不低于70％，无捻度超细旦化纤长丝的重量百分含量不高于30％；且织物的重量不超过100克/m2。 [0025] 较优选的方案，所述预缩工序为将织物沿经纬向进行收缩，缩率控制在5～15％。 [0026] 较优选的方案，所述定型工序包括以下步骤：a)将织物采用交联剂整理液浸渍后，进行压轧，然后再定型；b)定型后落布打卷，且不落入布车。 [0027] 进一步优选的方案，a)中，交联剂整理液浸渍、压轧后，织物带液率为65～70％；最终织物中交联剂的重量百分比含量为1～8％。 [0028] 进一步优选的方案，b)中，织物定型成品门幅控制在坯布门幅的93～96％，经向超喂8～12％，落布回潮率5～10％。 [0029] 较优选的方案，所述轧光工序的条件为温度80～160℃，压力为80～120N/mm，车速为25～50m/min。 [0030] 较优选的方案，所述焙烘工序的条件为：温度120～160℃，车速30～50m/min。 [0031] 本发明的技术方案一个重要的特点是采用木棉混纺纱作为主纱，以无捻度超细旦化纤长丝作为辅纱进行织造面料，主纱占织物总重量的70以上。木棉混纺纱中的木棉纤维含量高于10％，纱的线密度在6～18tex范围。木棉混纺的其他纤维可以是常规的棉、粘胶等棉型纤维，这些棉型纤维的长度一般大于木棉纤维，而线密度与棉纤维相当。因为木棉纤维长度偏短、柔软、表面光滑，将其与其它棉型纤维搭配混纺成纱后，木棉纤维更多地分布在混纺纱的外层，混纺纱外层纤维的取向度低，且木棉纤维头端形成众多短毛羽。处于低取向度和毛羽状态的木棉纤维受纱线张力的束缚少，容易被挤压进入经纬纱交织处的孔隙，这是木棉纱防绒的关键点。而木棉纤维具有圆中空结构，其壁厚约2μm，纺纱时通过纤维预处理和多次罗拉握持和加捻，木棉的中空腔体会被完全压扁，使木棉纤维成为约4μm的扁平带状，比径向尺寸18μm左右的棉纤维小得多。分布在纱表层木棉纤维的尺寸小、柔软，并且纤维头端外露形成众多短毛羽，在紧密织造的织物中纱表层的木棉纤维及其短毛羽都容易被挤入经纬纱交织处残留的孔隙，有利防绒。在采用木棉混纺纱作为主纱的基础上，采用10～50dtex的无捻度超细旦化纤长丝作为辅助纱，无捻度超细旦化纤长丝设计捻度为0，在织物中用于主纱的垂直方向经向，单纤维线密度不大于0.4dtex。低线密度的辅助纱纤维也非常柔软，再加上没有捻度，织物退浆和预缩后化纤长丝成为扁平横截面，可大幅度提高经丝对织物表面的覆盖能力，并且在后整理的压光工序无捻度约束的超细长丝纤维也很容易被挤入经纬纱交织处的残留孔隙，也能增强防绒效果。并且，通过发明人大量测试发现木棉混纺纱与无捻超细化纤长丝之间的摩擦力远高于棉型纱之间的摩擦力，原因是木棉混纺纱的短毛羽多、无捻超细化纤长丝的摩擦面积大。这非常有利于防绒，经纬纱间的高摩擦力可稳定经纬纱的相对位置，不给想跑的羽绒让道。一般织物厚度不小于经纬纱的直径之和，由于木棉混纺纱或任何棉型纱的直径都不够小，现今棉型防绒织物一般都比较厚重。而采用的超细旦化纤长丝的直径远小于棉型纱，再加上整理后呈现扁平横截面，使它对织物厚度的贡献几乎可以忽略不计，织物厚度接近一根棉型纱的厚度，可以获得超薄、轻柔效果。 [0032] 本发明的防绒面料的制备方法，包括以下具体步骤： [0033] (1)经丝准备： [0034] 采用优质浆料对无捻度超细旦化纤长丝进行上浆，浆料要求耐磨性好，并且适合生物酶退浆处理；对无捻度超细旦化纤长丝上浆时，浆丝的烘干温度比该纤维定型温度低30℃，以便保证化学纤维在后整理工序具有足够的收缩性能； [0035] (2)织造要领： [0036] 采用平纹、或斜纹、或缎纹组织高紧密度织造；按公式(1)～(2)计算的织物经向名义紧度ET、纬向名义紧度EW的控制范围如下：a)平纹织物ET＝45～55％，Ew＝55～65％；b)斜纹织物ET＝45～60％，Ew＝60～75％；c)缎纹织物ET＝50～65％，Ew＝50～70％。 [0037] [0038] [0039] 式中，dT、dW分别为经纬纱线的名义直径(mm)，纱线名义直径d用(3)式计算；a、b分别为两根相邻经、纬纱(线)间的平均中心距离(mm)；PT、PW为经密、纬密(根/10cm)。 [0040] [0041] 式中NT为纱线的特克斯数，纱线体积重量δ取0.93。 [0042] (3)采用现有喷气或箭杆织机织造： [0043] 上述原料配置和结构设计，不但可以在现有织机上生产出全纤维防绒面料，而且可使织物中木棉混纺纱的重量百分含量不低于70％，超细化纤的重量百分含量不高于30％，并且防绒织物的克重一般不超过100克/m2。 [0044] (4)后整理加工： [0045] 染整工艺流程包括以下工序：退浆、煮练漂白、染色(增白)、预缩、上交联剂定型、轧光、焙烘和检查验布；在后整理工艺流程中，大量实验研究表明：强碱(氢氧化钠)液对木棉纤维具有刻蚀或损伤作用，因此，后整理全流程不用强碱；此外，后整理技术的要领在于有效组合运用现有设备和助剂，充分缩小织物中的孔隙，而后通过化学交联稳定织物中纤维间的相对位置，保证纤维、纱线在缝制和使用中不发生移位，即不产生意外孔隙，具体工序如下： [0046] 1)退浆工序：采用生物酶冷堆松式退浆，保证不损伤木棉和其他纤维； [0047] 2)煮练漂白联合工序；在此工序，氢氧化钠浓度2-8g/L(属于弱碱，不会损伤木棉)，作用是去除木棉和棉纤维表面的脂肪蜡质及化纤表面的油剂，并调节工作液的pH值10.5-11.5；同时双氧水(100％)浓度控制在2-8g/L，主要作用是在碱性高温条件下，双氧水与纤维色素反应，使织物更加洁白；其他助剂与全棉产品相同；煮练工艺参数为温度100±2℃、时间15～30min，这样的处理可保证织物经纬向充分收缩，提高经纬纱排列紧密度，提高经纬纱的蓬松度； [0048] 3)染色或增白工序：与常规全棉产品相同； [0049] 4)预缩工序：为了让织物经纬向按照设定的工艺参数进一步收缩，特别设计了这道加工，有二方面作用：(a)提高纬密；(b)使经纬纱充分蓬松，促进纺纱时被压扁的木棉纤维回复到中空形态，提高对经纬纱对交织处孔隙的覆盖能力；经纬向缩率控制在5-15％； [0050] 5)定型工序：(a)定型前让织物经过装有纳米交联剂整理液槽子，经过一浸一轧(带液率65-70％)，让纳米交联剂充分渗透到织物的纤维间缝隙，交联剂用量为占成品织物重量的1～8％；(b)定型后落布打卷，不可落入布车，目的是避免折痕和边道细皱，保证纤维之间初步形成的纳米交联剂网络不会因过分弯折而受损；定型成品门幅控制在坯布门幅的93-96％；经向超喂8-12％；落布回潮率5-10％；定型温度、时间控制与常规产品相同； [0051] 6)轧光工序：作用是用轧光压力将蓬松的经纬纱进一步压扁，增加经纬纱对织物表面的覆盖能力，并将经纬纱边缘纤维挤入交织处的残留孔隙，同时使纳米助剂充分粘连纱线间的毛羽；轧光温度80-160℃；压力80-120N/mm；车速25-50m/min； [0052] 7)焙烘工序：作用是使纳米交联剂进一步在纤维之间产生充分交联，形成弹性网络，稳定纤维间结构，避免充绒等加工和使用中因外力作用而产生纤维或纱线位移，进而形成能“跑绒”的织物孔隙；焙烘温度120-160℃，车速30-50m/min。 [0053] 综上所述，本发明巧妙组合经纬纱原料和织造、后整理技术，提高经纬纱对织物表面的覆盖能力，增强经纬纱中纤维填充织物孔隙的能力，提高经纬纱间的摩擦力，最后用微量纳米胶联剂将织物中纤维的相对位置固定下来，使木棉、棉等天然纤维含量在70％以上的全纤维梭织物达到优质防绒水平。 [0054] 本发明的技术要领在于：(1)通过巧妙组合合适的原材料，有效启用了木棉纤维的超细特性和圆中空结构的可变性，充分利用了木棉纱与超细化纤的摩擦特性，织造出经纬纱充分覆盖织物表面的小孔隙织物；(2)后整理中通过煮练、预缩、轧光加工进一步降低织物的孔隙尺寸，最后用纳米交联剂将纤维间的相对位置固定下来。 [0055] 相对现有技术，本发明的技术方案带来的有益技术效果： [0056] 1)本发明的技术方案通过巧妙组合纤维，且结合优化的纺织技术，在常规织造紧密度条件下，制造出孔隙小并且孔隙尺寸稳定不变的轻柔透气面料，经纬纱交织处几乎看不到孔隙，完全具备了高效的物理防绒能力，解决了现有技术中全纤维面料因孔隙大带来的跑绒问题，也避免了现有高密织物在充绒等加工和使用中受外力引起纱位移而导致孔隙变大的问题。 [0057] 2)本发明的技术方案制备的防绒面料能够在没有涂层或薄膜条件下获得前所未有的优质防绒效果，从而避免涂层和薄膜复合面料的诸多弊端，按国标测试，本发明防绒面料达到了优质防绒水平。 [0058] 3)本发明的技术方案制备的防绒面料中木棉和其他棉型纤维的合计含量在70％以上，面料克重一般在100克g/m2以下，轻薄、柔软、吸湿、透气，具备了亲肤舒适的全部条件。 [0059] 4)本发明的技术方案可以借鉴现有的织造技术和后整理技术，满足工业化生产的要求。 附图说明[0060] 【图1】为现有的超细涤纶织物面料扫描电镜照片； [0061] 【图2】为本发明制备的木棉/棉/超细聚酯交织的防钻绒面料扫描电镜照片；a为×400；b为×100。 具体实施方式[0063] 实施例1 [0064] 超薄木棉/棉/聚酯纤维的素色羽绒服面料 [0065] (一)制造方法 [0066] 织物设计：经丝采用22dtex/85F超细旦涤纶半光轻网长丝，经丝不加捻，纬纱采用11.7tex(50英支)木棉/棉30/70混纺纱；织物组织为斜纹；经向名义紧度ET取52％，纬向名义紧度Ew取66％；成品幅宽150cm。 [0067] 织造：经换算按上机经密897根/10cm、上机纬密520根/10cm、幅宽158cm采用喷气织机织造。 [0068] 后整理工艺如下： [0069] 染整工艺流程：退浆→煮练漂白→染色→预缩→上交联剂定型→轧光→焙烘→检查验布 [0070] (1)退浆工序，采用淀粉酶4g/L冷堆松式退浆，转动堆置8-10小时。 [0071] (2)煮练漂白工序，氢氧化钠浓度6g/L，双氧水浓度(100％)6g/L，煮练温度100±2℃、时间20min。 [0072] 染色工艺与常规产品相同。 [0073] (3)预缩，经纬向缩率控制为10％。 [0074] (4)定型工艺：(a)采用纳米有机硅-聚氨酯共聚物，一浸一轧处理，带液率65-70％进行定型，成品中该纳米助剂含量为8％；(b)定型后落布打卷，不用落入布车。定型成品门幅为坯布门幅的94％；经向超喂10％；定型温度120℃，车速40m/min，落布回潮率8％。 [0075] (5)轧光工艺，轧光温度160℃，压力100N/mm；车速35m/min，采用静摩擦轧光机增加织物表面漫反射光，获得油光闪亮光泽。 [0076] (6)焙烘工艺，焙烘温度160℃，车速40m/min。 [0077] (二)防绒等性能和结构测试结果 [0078] 按GB/T 22796-2009测试，钻绒根数为2-3根，属于优质防绒效果。该面料的电镜照片见图1，显然经纬纱交织处几乎看不到孔隙，自然不能跑绒。并且填充经纬纱交孔隙的纤维多数是扁平状的木棉，说明分布在纱表层的木棉纤维是物理防绒的关键因素。另外按有关标准测试，面料中木棉和棉纤维的合计含量占73.5％，聚酯纤维含量为26.5％；面料克重为85g/m2。 [0079] 上述相同坯布经过常规后整理：“退浆→煮练漂白→染色→定型→轧光”，按GB/T 22796-2009测试，钻绒根数为28-35根，只能算略微有一点防绒效果，远达不到优质防绒水平。 [0080] 实施例2 [0081] 超薄透气的白色羽绒被木棉面料 [0082] (一)制造方法 [0083] 织物设计：经丝采用DTY16.7dtex/65F超细旦涤纶半光轻网长丝，经丝不加捻，纬纱采用11.7tex(50英支)木棉/棉30/70混纺纱；织物组织为平纹；经向名义紧度ET取47％，纬向名义紧度Ew取56％，成品幅宽300cm。 [0084] 织造：经换算按上机经密982根/10cm、上机纬密441根/10cm、幅宽315cm采用喷气织机织造。 [0085] 后整理工艺如下： [0086] 染整工艺流程：退浆→煮练漂白→增白→预缩→上交联剂定型→轧光→焙烘→检查验布 [0087] 退浆工艺、煮练漂白工艺、预缩工艺、定型工艺、轧光工艺、焙烘工艺都与实施例1相同。 [0088] 增白工艺与常规棉涤产品相同。 [0089] (二)防绒等性能测试结果 [0090] 按GB/T 22796-2009测试，钻绒根数为3-4根，达到了优质防绒水平。另外按有关标准测试，面料中木棉和棉纤维的合计含量为79.3％，聚酯纤维含量为20.7％；面料克重为68g/m2。 [0091] 实施例3 [0092] 超薄透气木棉/棉/尼纶羽绒服面料 [0093] (一)制造方法 [0094] 织物设计：经丝采用DTY33dtex/130F超细旦尼纶半光轻网长丝，经丝不加捻，纬纱采用14.6tex(40英支)木棉/棉30/70混纺纱；设计织物组织为缎纹；经向名义紧度ET取56％，纬向名义紧度Ew取68％；成品幅宽150cm。 [0095] 织造：经换算按上机经密833根/10cm、上机纬密482根/10cm、上机幅宽160cm，采用喷气织机织造。 [0096] 后整理工艺如下： [0097] 染整工艺流程：退浆→煮练漂白→染色→预缩→上交联剂定型→轧光→焙烘→检查验布 [0098] 与实施例2的主要区别在于定型温度100℃，车速40m/min。染色工艺与常规棉锦产品相同。其余工艺同实施例2。 [0099] 焙烘工艺温度120℃，车速30m/min。 [0100] 防绒等性能测试结果 [0101] 按GB/T 22796-2009测试，钻绒根数为3-4根，达到了优质防绒水平。另外按有关标准测试，面料中木棉和棉纤维的合计含量占70.1％，尼龙纤维含量为29.9％；面料平方米克重为100g/m2。 [0102] 该实施例的对比织物如下：经纱采用9.7tex(60英支)的全棉精梳高支纱替换了本实施例的超细长丝，纬纱完全相同；设计织物组织为平纹，更有利于防绒；上机织造采用了可能的最大紧密度，经向名义紧度ET为82％，纬向名义紧度Ew取58％，远高于本发明的织造紧密度；采用常规后整理工艺：“退浆→煮练漂白→增白→定型→轧光”。最终成品按GB/T 22796-2009测试，钻绒根数为13-18根，只能算有一定防绒效果，原因是经向棉型纱受捻度约束难以压扁，并且常规后整理工艺不能充分缩小经纬纱交织处的孔隙，不能固定织物中纤维的相对位置。该对比织物的更明显缺陷是织物厚重硬板，市场难以接受。 |
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