CN109927372B - 一种速干功能织物 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种速干功能织物，涉及纺织材料领域，主要为了解决现有技术的织物速干性能较差的问题；该织物具有双层结构且内外两层分别由两种亲水性能不同的纤维构成；所述外层由可用于制造超细纤维合成革的阳离子染料可染的聚酯构成；所述内层由截面由圆形的拒水性聚酯纤维或次亲水性聚酯纤维构成，所述次亲水性聚酯纤维为拒水性聚酯纤维与亲水性聚酯纤维的共混物，共混物中亲水性聚酯纤维的含量低于20%。本发明采用可用于制造超细纤维合成革的阳离子染料可染的聚酯作为外层纤维，既具备良好的“向外层导汗”能力，其外层又具备较好的向空气散发汗液的能力，是目前更好解决“干爽‑速干”需求的一种面料。
Description
技术领域
本发明涉及纺织材料领域，具体是一种速干功能织物。
背景技术
聚酯纤维也称聚酯纤维，是一种常见的纺织物原材料。其聚酯纤维具有诸多优点，但也有不足之处。例如，其化学结构无亲水基团，回潮率仅0.4%，作为服用纤维材料存在着吸湿性差所导致的穿着舒适性不良问题。此前，有关”吸湿-排汗-速干”织物的研究与开发工作大体有以下方案：（1）织物的表面亲水整理，此法简单易行，但难做到永久性；（2）常规聚酯纤维的异形化、粗糙化和细旦化，此方案可解决汗液在纤维间通过毛细效应完成汗液的扩散，但是并不能解决汗液对织物的润湿这一关键步骤，通常需要在织物加工时与吸湿性较好的棉或粘胶纤维混纺或交织，这又影响了汗液的快速蒸发以及增加了服装用后再回收利用时棉与聚酯纤维分离的麻烦；（3）利用共混纺丝技术将亲水基团引入纤维并与纤维截面异形化相结合，有利于汗液对织物润湿及汗液的传导与扩散，但是纺丝工程麻烦，且亲水性尚不能满足要求。
为解决上述问题，中国专利号为CN102505301B的专利公开了一种具有单向导湿功能的针织面料，其采用双层织物结构，所述双层织物结构包括内层拒水纤维和外层亲水纤维，内层拒水纤维为丙纶纤维，外层可采用天然亲水纤维，利用面料内、外层亲水性能的差异，实现了运动过程中排出的汗液得以顺利渗透过内层纤维间间隙被“拉”向亲水性好的织物外层，其能够有效保证单向导湿效果，且具有工艺简单的优点。但由于采用天然亲水纤维，使得该面料快干性能相对较差，这样在对于出汗量较多的人群来说，穿着上述面料所制作的服装时，大量的汗液易被吸附于服装，且很难快速地蒸发而黏贴于皮肤上也会感觉不舒适。
发明人在中国专利号为CN102352027B公开了一种阳离子染料可染的聚酯及其超细纤维（NEDPET-C），同时在中国专利号为CN103467716A公开了一种分散染料常压深染共聚醚酯及其超细纤维（NEDPET-D），上述两种纤维均为聚酯纤维，具有1.4%~1.7%的高回潮率，以及由此而导致的自亲水性能，将上述两种纤维应用于织物中，能够有效解决现有技术速干性能较差的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种速干功能织物，以解决上述问题。
本项发明重点是研发了前述的“单向导湿”面料，并依据运动过程所排出的汗液在“单向导湿”面料内的运行过程命名为新型“三维导湿”面料，三维是指：一维即人体所排出的汗液透过面料内层单纤维间的间隙，被亲水性良好的面层纤维吸附，二维即汗液在自亲水性纤维构成的面层内沿单纤维间毛细管向四周的快速扩散，三维即在面层扩散开的汗液向周围环境空气的迅速蒸发。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种速干功能织物，具有双层结构且内外两层分别由两种亲水性能不同的纤维构成；所述外层由中国专利号为CN102352027B的专利所公开的聚酯纤维NEDPET-C或中国专利号为CN103467716A的专利所公开的聚酯纤维NEDPET-D构成；所述内层由截面由圆形的拒水性聚酯纤维或次亲水性聚酯纤维构成，所述次亲水性聚酯纤维为拒水性聚酯纤维与亲水性聚酯纤维的共混物，共混物中亲水性聚酯纤维的含量低于20%；
所述外层由中国专利号为CN102352027B的专利所公开的聚酯纤维NEDPET-C是通过包括对苯二甲酸和 / 或对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、芳香族二羧酸酯磺酸盐和 / 或芳香族二羧酸磺酸盐、脂肪族聚醚多元醇的单体经酯化或酯交换反应及缩聚反应得到的；
采用酯化或酯交换及缩聚工艺，包括以下步骤 ：（1）制备对苯二甲酸二乙二醇酯；（2）得到对苯二甲酸二乙二醇酯后直接添加脂肪族聚醚多元醇及芳香族二羧酸酯磺酸盐和 / 或芳香族二羧酸磺酸盐，并在常规的缩聚催化剂、复合稳定剂体系和添加剂的存在下先后在常压、低真空、高真空条件下，在 255℃到 278±1℃范围内完成缩聚反应，制得阳离子染料可染的聚酯，所得阳离子染料可染的聚酯的特性粘数在 0.74-0.86dl/g 范围内，玻璃化转变温度 Tg小于 50℃，结晶温度 Tcc 小于 112℃ ；该阳离子染料可染的聚酯中，芳香族二羧酸酯磺酸盐和 / 或芳香族二羧酸磺酸盐的含量占阳离子染料可染的聚酯总质量的 1.6mol%-3.5mol%，脂肪族聚醚多元醇的含量占阳离子染料可染的聚酯总质量的10wt%-30wt％，所述复合稳定剂体系包括选自亚磷酸或其酯类的过氧化物分解剂、选自含有活泼氢的受阻酚或受组胺的抗氧剂以及选自 GW480、UV326、UV327、UV234 或 CPL 的紫外吸收剂，复合稳定剂体系的加入量为最终合成阳离子染料可染的聚酯总量的 0.01%~0.8wt% ；所述添加剂为粘度200~1000cs 的硅油，添加量为阳离子染料可染的聚酯总量的0.01%~0.06wt% ；缩聚反应终温控制在 278±1℃的范围，所述的特性粘数依国家标准 GB/T 14189-93 测得，所述的玻璃化转变温度和所述的结晶温度通过 SEIKOEXSTAR DSC6200分析热性能得到，扫描温度范围室温 ~300℃，升温速度 20℃ /min。
在进一步的方案中：所述外层中的聚酯纤维NEDPET-C或聚酯纤维NEDPET-D为截面呈十字形、三叶形或W形的异形截面纤维，单纤维线密度为0.8d-1.5d。
在进一步的方案中：所述外层中的聚酯纤维NEDPET-C或聚酯纤维NEDPET-D为截面呈圆形的纤维，单纤维线密度为0.3d-0.5d，复丝的线密度为30d-150d。
基于上述理念本发明还开发了可被用于不同运动量和排汗量场合的三类新型“三维导湿”织物，即拒水型三维导湿面料、标准型三维导湿面料和亲水型三维导湿面料，三种面料的方案如下：
在一种方案中：当所述内层由圆形的拒水性聚酯纤维构成时，外层纤维与内层纤维均不透过对方的层面。
在一种方案中：当所述内层由圆形的拒水性聚酯纤维构成时，部分外层纤维透过内层纤维，内层纤维不透过外层纤维。
在一种方案中：当所述内层由次亲水性聚酯纤维构成时，外层纤维与内层纤维均不透过对方的层面。
在一种方案中：当所述内层由次亲水性聚酯纤维构成时，部分外层纤维透过内层纤维，内层纤维不透过外层纤维。
相较于现有技术，本发明的有益效果如下：
1、本发明采用聚酯纤维NEDPET-C或聚酯纤维NEDPET-D作为外层纤维，由于上述两种纤维的回潮率为1.4%-1.7%，居于目前亲水纤维和拒水纤维的回潮率之间，而且与内层纤维的回潮率具有较大差异，使本面料既具备良好的“向外层导汗”能力（两层材料的回潮率差异造成的“单向导湿”），其外层又具备较好的向空气散发汗液的能力，是目前更好解决“干爽-速干”需求的一种面料；
2、本发明中的聚酯纤维NEDPET-C或聚酯纤维NEDPET-D具有在常压条件下的全色系可染色性，能够极大地节省染色过程能耗，降低生产成本；
3、本发明中的内外层纤维均采用聚酯类纤维，有利于服装使用后的简单再回收利用，避免了不同种类纤维的分离过程麻烦。
附图说明
图1为本发明的截面示意图。
图2为本发明的俯视结构示意图。
附图标记注释：1-外层、2-内侧、3-结合点。
具体实施方式
以下实施例会结合附图对本发明进行详述，在附图或说明中，相似或相同的部分使用相同的标号，并且在实际应用中，各部件的形状、厚度或高度可扩大或缩小。本发明所列举的各实施例仅用以说明本发明，并非用以限制本发明的范围。对本发明所作的任何显而易知的修饰或变更都不脱离本发明的精神与范围。
本发明提出了一种速干功能织物，如图1-2所示，其具有双重结构，分别为外层1和内层2，外层1和内层2之间通过结合点3进行物理上的穿插结合，结合点3的面积小于整个面料的面积，根据功能的差异，该功能织物可分为拒水型三维导湿织物、标准型三维导湿织物和亲水型三维导湿织物三种，下面结合具体实施例对上述三种织物进行说明。
实施例
一种速干功能织物，以新型聚酯纤维NEDPET-D，75d/72f十字形DTY为外层，以75d/72f圆形截面常规涤纶DTY为内层，在大圆网针织机上织造成双层网眼结构针织面料，面料的设计和织造过程中双方纤维均不透穿对方的层面。
试验方法：分别从向面料内层和面料外层滴入人造汗液，其中当从面料内层滴入人造汗液时，汗液呈圆球状浮于内层表面，用一笔尖或手指轻触液滴来模拟人体运动过程对汗液的挤压。
试验结果：当向面料内层滴入人造汗液后，球状汗液在受到挤压后通过内层单纤维间的空隙渗透，并借助内、外层纤维间亲水性差异形成的推动力被“拉”到外层，并迅速扩散成圆形润湿面；当向面料外层滴入人造后，汗液迅即在面层扩散，但并未见到渗透到内层，具有明显的单向性。由于织物的内层完全不能被汗液润湿，因此被命名为“拒水型三维导湿面料”。按照GB/T21655.2-2009测试结果，浸水面和渗透面的浸润时间均为3.8s；浸水面吸水速率为39.3%/s，渗透面为50.3%/s；浸水面最大浸湿半径20.0mm，渗透面24.0mm；浸水面液态水扩散速度3.5mm/s，渗透面4.0mm/s；单向传递指数161.9；液态水动态传递综合指数0.59。
实施例
一种速干功能织物，以新型聚酯纤维NEDPET-C，75d/72f十字形DTY为外层，以75d/72f圆形截面常规涤纶DTY为内层，在大圆网针织机上织造成双层网眼结构针织织物，织物的设计和织造过程中双方纤维均不透穿对方的层面。
试验方法：分别从向织物内层和织物外层滴入人造汗液，其中当从织物内层滴入人造汗液时，汗液呈圆球状浮于内层表面，用一笔尖或手指轻触液滴来模拟人体运动过程对汗液的挤压。
试验结果：当向织物内层滴入人造汗液，汗液呈圆球状浮于内层表面，用一笔尖或手指轻触液滴来模拟人体运动过程对汗液的挤压，球状汗液立即通过内层单纤维间的空隙渗透，并借助内、外层纤维间亲水性差异形成的推动力被“拉”到外层，并迅速扩散成圆形润湿面；当向织物外层滴入人造汗液后，人造汗液迅即在面层扩散，但并未见到渗透到内层，具有明显的单向性。由于织物的内层完全不能被汗液润湿，被命名为“拒水型三维导湿织物”。依据GB/T-19976-2005测得织物强力为945N；按GB/T21655.2-2009测得吸湿排汗各项性能，浸水面和渗透面的浸润时间分别均为4.3s和4.4s；浸水面吸水速率为77.2%/s，渗透面为74.5%/s；浸水面和渗透面最大浸湿半径均为26.0mm；浸水面和渗透面液态水扩散速度分别为5.2mm/s和5.3mm/s；单向传递指数-91.2；液态水动态传递综合指数0.41。其中单向传递指数为负值，正是因为织物内层的拒水性所致。
实施例
一种速干功能织物，与实施例2同样地以新型聚酯纤维NEDPET-C或NEDPET-D之中的任意一种75d/72f十字形DTY和75d/72f圆形截面常规涤纶DTY为原料，在大圆网针织机上织造成同样的双层网眼结构针织织物。在织物的设计和织造过程中将新型聚酯纤维为外层织成浮点式，即将新型聚酯纤维以少量“针脚”方式穿过圆形截面常规涤纶构成的内层，而内层普通涤纶不穿过面层，在织物内层均匀密布着浮点状的新型聚酯纤维“针脚”。
试验方法：分别从向织物内层和织物外层滴入人造汗液，其中当从织物内层滴入人造汗液时，汗液呈圆球状浮于内层表面，用一笔尖或手指轻触液滴来模拟人体运动过程对汗液的挤压。
试验结果：当向织物内层滴入人造汗液后，人造汗液不会润湿内层纤维而是迅速地借助于浮点处的自亲水性新型聚酯纤维被引导入织物面层，并在外层迅速地扩散；当向织物外层滴入汗液，可见到汗液迅速在外层扩散成圆形润湿面，仅有极少量汗液润湿了浮点处的自亲水性新型聚酯纤维，并不会在内层织物发生平面扩散。此类织物被命名为“标准型三维导湿织物”。按GB/T21655.2-2009测得吸湿排汗各项性能，除浸水面的浸润时间小于2秒，快于实施例3外，其他结果基本与实施例3同。
实施例
一种速干功能织物，与实施例2或3同样地以新型聚酯纤维NEDPET-C或NEDPET-D之中的任意一种75d/72f十字形DTY为面层，以80%份额的75d/72f圆形截面常规涤纶与NEDPET-C或NEDPET-D之中的任意一种75d/72f十字形DTY为内层纤维原料，在大圆网针织机上织造成同样的双层网眼结构针织织物。
试验方法：向织物内层滴入人造汗液，汗液呈圆球状浮于内层表面，用一笔尖或手指轻触液滴来模拟人体运动过程对汗液的挤压。
试验结果：当向织物内层滴入人造汗液后，汗液会润湿内层呈1cm左右润湿面积，而后非常迅速地借助内、外层纤维间亲水性差异形成的推动力传导到织物外层，形成略小于实施例2、3的圆环状润湿面积，达到“秒吸”效果，其汗液传递速度比拒水型三维导湿织物和标准型三维导湿织物更加快速，但不能保持织物贴身一侧的完全干爽性。此类织物被命名为“亲水型三维导湿织物”。按GB/T21655.2-2009测得吸湿排汗各项性能，除浸水面的浸润时间小于1秒，达到“秒吸”水平外，其他结果基本与实施例3相同。
对比例1
一种织物，以新型聚酯纤维NEDPET-C或NEDPET-D之中的任意一种75d/72f十字形DTY为原料，在大圆网针织机上织造成单层织物。
试验方法：向织物贴身侧滴入人造汗液，汗液呈圆球状浮于织物贴身侧表面，用一笔尖或手指轻触液滴来模拟人体运动过程对汗液的挤压。
试验结果：从织物贴身侧滴入人造汗液后，汗液会迅即润湿并穿透织物，使在织物整体内、外侧均形成直径约3.4cm的圆形润湿面积。此类织物不会具有贴身侧干爽状态，但由于单层织物比较薄，通常适合于运动量不太大，排汗量不大的休闲运动场合穿用，而不会感到闷热。但是，如果运动出汗润湿服装后，立即停止活动时，由于汗液向外界蒸发带走极大的汽化潜热，会有“冷感”。而穿着“单向导湿”效果服装时，贴身内层干爽，不会产生“冷感”。
对比例2
一种织物，以新型聚酯纤维NEDPET-C，5d/72f十字形DTY为外层纤维材料，以75d/72f圆形截面聚丙烯（PP）纤维为内层纤维材料，在大圆网针织机上织造成双层网眼结构针织织物，织物的设计和织造过程中双方纤维均不透穿对方的层面。织物织造、染色完成后未进行吸湿排汗整理。
试验方法：向织物外层滴入人造汗液。
试验结果：从织物外层滴入人造汗液后，汗液迅即在面层扩散，但未见到渗透到内层，具有明显的单向性。浸水面和渗透面浸湿时间均为7.1秒；浸水面吸水速率为98.2%/s，渗透面为97.0%/s；浸水面不亲水，渗透面最大润湿半径21mm；渗透面液态水扩散速度3.0mm/s；单向传递指数534；液态水动态综合传递指数0.88。此类织物的内层同样不能被汗液润湿，有很好的“拒水型三维导湿织物”属性。然而，PP纤维的熔融温度只有166℃，软化温度更低，涤/丙双层复合织物难于选择织物定型温度，定型温度高了，PP纤维发生软化而发硬，手感极差，也失去了单向导湿功能，定型温度低，涤纶仍处于未定型的潜在性高收缩状态，不能保证织物尺寸稳定性。此外，该涤/丙双层复合织物服装穿用后回收再利用时，必须首先解决涤/丙纤维的分离，带来了极大的麻烦。
对比例3
一种织物，选用了新型聚酯纤维NEDPET-D，75d/48f三叶形DTY与32支棉纱以80/20比例用大圆网织机交织成针织织物，并与同样纤维规格纯涤/棉织物做了对比实验。NEDPET-D/棉交织织物具有很好的亲水功能，水滴消失时间小于2秒；但是，速干性能不令人满意，残留水分率测试结果：20min时为70%，60min为30%，而作为对比样的纯涤/棉在20min时为22%，60min只余3%。
以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种速干功能织物，具有双层结构且内外两层分别由两种亲水性能不同的纤维构成；其特征在于，外层由可用于制造超细纤维合成革的阳离子染料可染的聚酯构成；内层由截面由圆形的拒水性聚酯纤维或次亲水性聚酯纤维构成，所述次亲水性聚酯纤维为拒水性聚酯纤维与亲水性聚酯纤维的共混物，共混物中亲水性聚酯纤维的含量低于20%；
可用于制造超细纤维合成革的阳离子染料可染的聚酯是通过包括对苯二甲酸和 / 或对苯二甲酸二甲酯、乙二醇、芳香族二羧酸酯磺酸盐和 / 或芳香族二羧酸磺酸盐、脂肪族聚醚多元醇的单体经酯化或酯交换反应及缩聚反应得到的；
采用酯化或酯交换及缩聚工艺，包括以下步骤 ：（1）制备对苯二甲酸二乙二醇酯 ；（2）得到对苯二甲酸二乙二醇酯后直接添加脂肪族聚醚多元醇及芳香族二羧酸酯磺酸盐和 /或芳香族二羧酸磺酸盐，并在常规的缩聚催化剂、复合稳定剂体系和添加剂的存在下先后在常压、低真空、高真空条件下，在 255℃到 278±1℃范围内完成缩聚反应，制得阳离子染料可染的聚酯，所得阳离子染料可染的聚酯的特性粘数在 0.74-0.86dl/g 范围内，玻璃化转变温度 Tg小于 50℃，结晶温度 Tcc 小于 112℃；该阳离子染料可染的聚酯中，芳香族二羧酸酯磺酸盐和 / 或芳香族二羧酸磺酸盐的含量占阳离子染料可染的聚酯总质量的1.6mol%-3.5mol%，脂肪族聚醚多元醇的含量占阳离子染料可染的聚酯总质量的 10wt%-30wt％，所述复合稳定剂体系包括选自亚磷酸或其酯类的过氧化物分解剂、选自含有活泼氢的受阻酚或受组胺的抗氧剂以及选自 GW480、UV326、UV327、UV234 或 CPL 的紫外吸收剂，复合稳定剂体系的加入量为最终合成阳离子染料可染的聚酯总量的 0.01%~0.8wt% ；所述添加剂为粘度200~1000cs 的硅油，添加量为阳离子染料可染的聚酯总量的 0.01%~0.06wt% ；缩聚反应终温控制在 278±1℃的范围，所述的特性粘数依国家标准 GB/T14189-93 测得，所述的玻璃化转变温度和所述的结晶温度通过 SEIKOEXSTAR DSC6200 分析热性能得到，扫描温度范围室温 ~300℃，升温速度 20℃ /min；
所述外层中的可用于制造超细纤维合成革的阳离子染料可染的聚酯为截面呈十字形、三叶形或W形的异形截面纤维，单纤维线密度为0.8d-1.5d；或所述外层中的可用于制造超细纤维合成革的阳离子染料可染的聚酯为截面呈圆形的纤维，单纤维线密度为0.3d-0.5d，复丝的线密度为30d-150d。
2.根据权利要求1所述的速干功能织物，其特征在于，当所述内层由圆形的拒水性聚酯纤维构成时，外层纤维与内层纤维均不透过对方的层面。
3.根据权利要求1所述的速干功能织物，其特征在于，当所述内层由圆形的拒水性聚酯纤维构成时，部分外层纤维透过内层纤维，内层纤维不透过外层纤维。
4.根据权利要求1所述的速干功能织物，其特征在于，当所述内层由次亲水性聚酯纤维构成时，外层纤维与内层纤维均不透过对方的层面。
5.根据权利要求1所述的速干功能织物，其特征在于，当所述内层由次亲水性聚酯纤维构成时，部分外层纤维透过内层纤维，内层纤维不透过外层纤维。
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