技术领域
[0001] 本发明涉及面料技术领域,具体涉及一种保暖面料的生产工艺。
相关背景技术
[0002] 保暖面料是指具有保暖功能的布料,这种面料一般用于加工服装,以使服装具有良好的保暖性能,满足人们在气温较低时的保暖需求。相变材料又叫相变储能材料,可在一定温度范围内通过自身可逆的相变性能吸收或释放大量能量,被广泛应用于航空航天、建筑隔热保温、太阳能利用和智能调温纺织品等温控储能领域。目前智能调温纺织品主要通过中空纤维填充法、纺丝法和后整理法来制备。纺丝法中相变微胶囊被固定在纤维内部,这种方法的好处是制得的调温纤维具有良好的耐水洗性能,且调温效果显著。然而,纺丝法的操作相对复杂,且所制备的调温纤维的潜热值相对较低。此外,纺丝过程中可能会损伤微胶囊的囊壁,微胶囊的加入也会对纤维的热机械性能造成不利影响。后整理法操作简单,工艺方便,但是织物耐水洗牢度差,微胶囊易脱落。中空纤维填充法,这是一种通过在中空纤维内部填充相变材料来实现调温效果的方法,此方法可以有效地将相变材料融入纺织品中,但其相变微胶囊耐水洗牢度差导致保暖性能奏降,需要进一步的优化。
具体实施方式
[0017] 下面,结合具体实施例,对本发明做进一步描述,需要说明的是,在不相冲突的前提下,以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
[0018] 实施例1
[0019] 本实施例提供的保暖面料的生产工艺具体包括以下步骤:
[0020] S1、淡碱预处理:将所述的中空纤维放在温度为100℃的清水中煮练30min,然后再放入温度为100℃,浓度为4.0g/L的NaOH碱溶液煮练30min,每煮练10min搅拌一次,煮练结束后,用水清洗纱线直至pH值呈现中性,烘干,得到淡碱处理的中空纤维;
[0021] S2、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液的制备:分别将正十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯作为油相,水、乳化剂混合作为水相,在高速搅拌下,将油相加入到水相中,形成由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的稳定的乳液,加入聚醚胺,聚醚胺上的胺基官能团与由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的乳液液滴中的异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能团在乳液滴表面发生界面聚合反应生成聚脲,形成一层聚脲壁材,所述的聚脲壁材将正十八烷和水性氟碳树脂形成的乳滴封装在内部,形成水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊,然后对所述的水性氟碳树脂修饰的微胶囊进行固化处理,过滤并洗涤,制备得到水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液;
[0022] S3、微胶囊纤维中空填充:将所述步骤S2制备得到的水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液与丙烯酸甲酯、水均匀混合,得到相变微胶囊整理液,将所述的相变微胶囊整理液恒温水浴处理,放入所述步骤S1制备得到的淡碱处理的中空纤维,浸渍30min,烘干,制备得到中空纤维相变调温纤维;沐比为1:15、粘合剂质量分数为3%、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊质量分数为20%,浸渍温度为25℃、烘干温度为100℃。
[0023] S4、织造工艺:所述步骤S3制备得到的中空纤维相变调温纤维的线密度为58.3tex,面料总经根数为240根,经纬密度均为189根/10cm,在SGA598型全自动剑杆织样机上进行织造,制备得到本发明的保暖面料。
[0024] 实施例2
[0025] 本实施例提供的保暖面料的生产工艺具体包括以下步骤:
[0026] S1、淡碱预处理:将所述的中空纤维放在温度为100℃的清水中煮练30min,然后再放入温度为100℃,浓度为4.0g/L的NaOH碱溶液煮练30min,每煮练10min搅拌一次,煮练结束后,用水清洗纱线直至pH值呈现中性,烘干,得到淡碱处理的中空纤维;
[0027] S2、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液的制备:分别将正十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯作为油相,水、乳化剂混合作为水相,在高速搅拌下,将油相加入到水相中,形成由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的稳定的乳液,加入聚醚胺,聚醚胺上的胺基官能团与由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的乳液液滴中的异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能团在乳液滴表面发生界面聚合反应生成聚脲,形成一层聚脲壁材,所述的聚脲壁材将正十八烷和水性氟碳树脂形成的乳滴封装在内部,形成水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊,然后对所述的水性氟碳树脂修饰的微胶囊进行固化处理,过滤并洗涤,制备得到水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液;
[0028] S3、微胶囊纤维中空填充:将所述步骤S2制备得到的水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液与丙烯酸乙酯、水均匀混合,得到相变微胶囊整理液,将所述的相变微胶囊整理液恒温水浴处理,放入所述步骤S1制备得到的淡碱处理的中空纤维,浸渍30min,烘干,制备得到中空纤维相变调温纤维;沐比为1:15、粘合剂质量分数为3%、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊质量分数为20%,浸渍温度为25℃、烘干温度为100℃。
[0029] S4、织造工艺:所述步骤S3制备得到的中空纤维相变调温纤维的线密度为58.3tex,面料总经根数为240根,经纬密度均为189根/10cm,在SGA598型全自动剑杆织样机上进行织造,制备得到本发明的保暖面料。
[0030] 实施例3
[0031] 本实施例提供的保暖面料的生产工艺具体包括以下步骤:
[0032] S1、淡碱预处理:将所述的中空纤维放在温度为100℃的清水中煮练30min,然后再放入温度为100℃,浓度为4.0g/L的NaOH碱溶液煮练30min,每煮练10min搅拌一次,煮练结束后,用水清洗纱线直至pH值呈现中性,烘干,得到淡碱处理的中空纤维;
[0033] S2、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液的制备:分别将正十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯作为油相,水、乳化剂混合作为水相,在高速搅拌下,将油相加入到水相中,形成由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的稳定的乳液,加入聚醚胺,聚醚胺上的胺基官能团与由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的乳液液滴中的异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能团在乳液滴表面发生界面聚合反应生成聚脲,形成一层聚脲壁材,所述的聚脲壁材将正十八烷和水性氟碳树脂形成的乳滴封装在内部,形成水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊,然后对所述的水性氟碳树脂修饰的微胶囊进行固化处理,过滤并洗涤,制备得到水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液;
[0034] S3、微胶囊纤维中空填充:将所述步骤S2制备得到的水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液与丙烯酸丁酯、水均匀混合,得到相变微胶囊整理液,将所述的相变微胶囊整理液恒温水浴处理,放入所述步骤S1制备得到的淡碱处理的中空纤维,浸渍30min,烘干,制备得到中空纤维相变调温纤维;沐比为1:15、粘合剂质量分数为3%、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊质量分数为20%,浸渍温度为25℃、烘干温度为100℃。
[0035] S4、织造工艺:所述步骤S3制备得到的中空纤维相变调温纤维的线密度为58.3tex,面料总经根数为240根,经纬密度均为189根/10cm,在SGA598型全自动剑杆织样机上进行织造,制备得到本发明的保暖面料。
[0036] 实施例4
[0037] 本实施例提供的保暖面料的生产工艺具体包括以下步骤:
[0038] S1、淡碱预处理:将所述的中空纤维放在温度为100℃的清水中煮练30min,然后再放入温度为100℃,浓度为4.0g/L的NaOH碱溶液煮练30min,每煮练10min搅拌一次,煮练结束后,用水清洗纱线直至pH值呈现中性,烘干,得到淡碱处理的中空纤维;
[0039] S2、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液的制备:分别将正十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯作为油相,水、乳化剂混合作为水相,在高速搅拌下,将油相加入到水相中,形成由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的稳定的乳液,加入聚醚胺,聚醚胺上的胺基官能团与由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的乳液液滴中的异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能团在乳液滴表面发生界面聚合反应生成聚脲,形成一层聚脲壁材,所述的聚脲壁材将正十八烷和水性氟碳树脂形成的乳滴封装在内部,形成水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊,然后对所述的水性氟碳树脂修饰的微胶囊进行固化处理,过滤并洗涤,制备得到水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液;
[0040] S3、微胶囊纤维中空填充:将所述步骤S2制备得到的水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液与丙烯酸异辛酯、水均匀混合,得到相变微胶囊整理液,将所述的相变微胶囊整理液恒温水浴处理,放入所述步骤S1制备得到的淡碱处理的中空纤维,浸渍30min,烘干,制备得到中空纤维相变调温纤维;沐比为1:15、粘合剂质量分数为3%、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊质量分数为20%,浸渍温度为25℃、烘干温度为100℃。
[0041] S4、织造工艺:所述步骤S3制备得到的中空纤维相变调温纤维的线密度为58.3tex,面料总经根数为240根,经纬密度均为189根/10cm,在SGA598型全自动剑杆织样机上进行织造,制备得到本发明的保暖面料。
[0042] 实施例5
[0043] 本实施例提供的保暖面料的生产工艺具体包括以下步骤:
[0044] S1、淡碱预处理:将所述的中空纤维放在温度为100℃的清水中煮练30min,然后再放入温度为100℃,浓度为4.0g/L的NaOH碱溶液煮练30min,每煮练10min搅拌一次,煮练结束后,用水清洗纱线直至pH值呈现中性,烘干,得到淡碱处理的中空纤维;
[0045] S2、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液的制备:分别将正十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯作为油相,水、乳化剂混合作为水相,在高速搅拌下,将油相加入到水相中,形成由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的稳定的乳液,加入聚醚胺,聚醚胺上的胺基官能团与由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的乳液液滴中的异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能团在乳液滴表面发生界面聚合反应生成聚脲,形成一层聚脲壁材,所述的聚脲壁材将正十八烷和水性氟碳树脂形成的乳滴封装在内部,形成水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊,然后对所述的水性氟碳树脂修饰的微胶囊进行固化处理,过滤并洗涤,制备得到水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液;
[0046] S3、微胶囊纤维中空填充:将所述步骤S2制备得到的水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液与甲基丙烯酸乙酯、水均匀混合,得到相变微胶囊整理液,将所述的相变微胶囊整理液恒温水浴处理,放入所述步骤S1制备得到的淡碱处理的中空纤维,浸渍30min,烘干,制备得到中空纤维相变调温纤维;沐比为1:15、粘合剂质量分数为3%、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊质量分数为20%,浸渍温度为25℃、烘干温度为100℃。
[0047] S4、织造工艺:所述步骤S3制备得到的中空纤维相变调温纤维的线密度为58.3tex,面料总经根数为240根,经纬密度均为189根/10cm,在SGA598型全自动剑杆织样机上进行织造,制备得到本发明的保暖面料。
[0048] 对比例1
[0049] 本实施例提供的保暖面料的生产工艺具体包括以下步骤:
[0050] S1、淡碱预处理:将所述的中空纤维放在温度为100℃的清水中煮练30min,然后再放入温度为100℃,浓度为4.0g/L的NaOH碱溶液煮练30min,每煮练10min搅拌一次,煮练结束后,用水清洗纱线直至pH值呈现中性,烘干,得到淡碱处理的中空纤维;
[0051] S2、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液的制备:分别将正十八烷和异佛尔酮二异氰酸酯作为油相,水、乳化剂混合作为水相,在高速搅拌下,将油相加入到水相中,形成由十八烷、水性氟碳树脂和异佛尔酮二异氰酸酯组成的稳定的乳液,加入聚醚胺,聚醚胺上的胺基官能团与由十八烷和异佛尔酮二异氰酸酯组成的乳液液滴中的异佛尔酮二异氰酸酯的异氰酸酯官能团在乳液滴表面发生界面聚合反应生成聚脲,形成一层聚脲壁材,所述的聚脲壁材将正十八烷形成的乳滴封装在内部,形成水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊,然后对所述的水性氟碳树脂修饰的微胶囊进行固化处理,过滤并洗涤,制备得到水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液;
[0052] S3、微胶囊纤维中空填充:将所述步骤S2制备得到的水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊悬浮液与丙烯酸乙酯、水均匀混合,得到相变微胶囊整理液,将所述的相变微胶囊整理液恒温水浴处理,放入所述步骤S1制备得到的淡碱处理的中空纤维,浸渍30min,烘干,制备得到中空纤维相变调温纤维;沐比为1:15、粘合剂质量分数为3%、水性氟碳树脂修饰的相变微胶囊质量分数为20%,浸渍温度为25℃、烘干温度为100℃。
[0053] S4、织造工艺:所述步骤S3制备得到的中空纤维相变调温纤维的线密度为58.3tex,面料总经根数为240根,经纬密度均为189根/10cm,在SGA598型全自动剑杆织样机上进行织造,制备得到本发明的保暖面料。实验例
[0054] 耐水洗性能测试
[0055] 为了探究水洗后本发明生产的保暖面料上的相变微胶囊的掉落情况的变化,测试实施例1制备生产的保暖面料、对比例1制备生产的保暖面料,和仅经过淡碱处理的相同规格的普通木棉面料作为对照组,在Y089D型全自动缩水率试验机上进行测试,选择仿手洗模式分别水洗1次、5次和10次后,面料密度损失情况结果见下表1。
[0056] 表1面料密度损失情况/%
[0057]试样 水洗1次 水洗5次 水洗10次
实施例1 1.2 3.7 7.3
对比例1 2.4 4.3 9.0
对照组 0.9 3.4 6.6
[0058] 由表1可以看出,普通木棉面料在水洗过程中面料面密度也会有较多损失,水洗10次后面料的面密度损失率达6.6%,这是因为面料上会有一些杂质。水洗10次后,实施例1的面料密度损失率为7.3%,对比例1的面密度损失率为9.0%,与对照组相比可知,实施例1和对比例1面密度损失的是木棉纤维相变调温面料上增加的微胶囊含量。实施例1与对比例1相比可知,水性氟碳树脂对相变微胶囊进行修饰,可以降低微胶囊的表面能,赋予微胶囊疏水特性,增强了微胶囊耐水洗牢度,使微胶囊不易脱落,表明本发明生产的保暖面料具有良好的耐水洗性能。
[0059] 保暖性能测试
[0060] 按照GB/T11048—2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》,使用YG606N织物保暖性能测试仪(南通宏大实验仪器有限公司)测试本实施例1和对比例1生产的保暖面料的保暖性,试样尺寸为30cm×30mm,实验板、实验底板、实验保护板均达到规定温度36℃。织物保暖性能测试结果见表2,其中对照组为仅经过淡碱处理的相同规格的普通木棉面料。
[0061] 表2面料保暖性
[0062]
[0063] 由表1可以看出,实施例1的织物具有较好的保暖性能,说明本发明的生产的保暖面料具有优异的保暖性能。
[0064] 上述实施方式仅为本发明的优选实施方式,不能以此来限定本发明保护的范围,本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。