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CN113106596A - 一种吸湿快干暖感复合纱及其制备方法 - Google Patents

一种吸湿快干暖感复合纱及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，包括以下步骤：S1.提供含有远红外陶瓷粉末的异形截面涤纶长丝，并对其进行假捻处理；S2.将假捻处理的异形截面涤纶长丝与羊毛纱一起送入加弹设备中，在加弹设备中进行溶液吹喷纺丝，使得异形截面涤纶长丝与羊毛纱的表面均包覆上由羊毛角蛋白纳米纤维组成的吸湿包覆层；同时，通过纺丝气流的作用，使所述异形截面涤纶长丝包缠于所述羊毛纱上；S3.对步骤S2得到的纱线进行热定型处理，即得到所述吸湿快干暖感复合纱。本发明的吸湿快干暖感复合纱，具有更迅速的吸湿导湿性能，能使人体在出汗后无冰凉触感，可应用在登山服、滑雪服等运动保暖类服装领域中。

Description

一种吸湿快干暖感复合纱及其制备方法
技术领域
本发明涉及纱线生产技术领域，具体涉及一种吸湿快干暖感复合纱及其制备方法。
背景技术
生活的不断丰富，人们的娱乐活动也越来越丰富，运动类的服装要求也越来越高，例如运动服，登山服，滑雪服装等等。吸湿快干类纱线或面料已经出现在人们的生活中，但对其性能的改善仍在不断探索中。
目前，吸湿快干的纺织品多以吸湿快干类纤维为原料制备，或通过后整理的方法使纺织品具有吸湿快干功能。例如中国专利CN1818169A公开了一种具有吸湿快干与保暖等功能的混色纺纱线，该混纺纱线由吸湿快干、中空保暖改性涤纶纤维提供功能，其制备过程为正常的色纺纱工艺。中国专利CN109183407A(公开日为2019年1月11日)公开了一种吸湿快干面料的制备，其主要是通过后处理工艺，将将面料浸轧在吸湿快干液中以获得吸湿快干功能。中国专利CN205556941U(公开日为2016年9月7日)公开了一种吸湿快干的防割面料，该面料由高强度纱线组成，包括纱芯和外包纱，纱芯为聚乙烯纱，外包纱为异型纱，实现了高强度和吸湿快干的功能。
近年来，纳米纤维在纺织领域的应用也越来越宽泛。中国专利CN202881580U(公开日为2013年4月17日)公开了一种保暖透气吸湿的混纺面料，该面料是由纳米纤维纱与羊毛纱相互缠绕形成悬弧与线圈，以实现保暖与透气吸湿兼具的性能。中国专利CN111705387A(2020年9月25日)公开了一种静电纺纳米纤维/羊毛抗菌纱线，该纱线的制备是将含有纳米纤维的毛网，过后续成纱工序得到纳米纤维/羊毛抗菌纱线。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术中的不足，提供一种吸湿快干暖感复合纱，该纱线既可以更快更高效地吸湿导湿，又能保持暖感。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明第一方面提供了一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，包括以下步骤：
S1.提供含有远红外陶瓷粉末的异形截面涤纶长丝，并对其进行假捻处理；
S2.将假捻处理的异形截面涤纶长丝与羊毛纱一起送入加弹设备中，在加弹设备中进行溶液吹喷纺丝，使得异形截面涤纶长丝与羊毛纱的表面均包覆上由羊毛角蛋白纳米纤维组成的吸湿包覆层；同时，通过纺丝气流的作用，使所述异形截面涤纶长丝包缠于所述羊毛纱上；
S3.对步骤S2得到的纱线进行热定型处理，即得到所述吸湿快干暖感复合纱。
本发明中，所述异形截面指的是具有沟壑的截面，例如Y型截面、米字型截面、十字形截面等。这种异形截面的涤纶长丝具有良好的导湿作用。
本发明中，在溶液吹喷纺丝的过程中，羊毛角蛋白纳米纤维会包覆在每根异形截面涤纶长丝上，且羊毛纱暴露的外表面上也存在羊毛角蛋白纳米纤维。另外，在纺丝气流的作用下，异形截面涤纶长丝相互缠结，在羊毛纱表面形成具有一定弹性的蓬松的包缠层。
进一步地，步骤S1中，所述异形截面涤纶长丝中，远红外陶瓷粉末的含量为16wt％-20wt％。
进一步地，步骤S1中，所述假捻处理的工艺参数为：牵伸速度为550-600m/min，牵伸倍数为1.65-1.80，锭盘速度比(D/Y)为1.7-1.8，变形温度为185-190℃。
进一步地，步骤S1中，所述异形截面涤纶长丝的密度为125-135D/45F。
进一步地，步骤S2中，溶液吹喷纺丝所使用的针头为21G，气压为0.2-0.3MPa，流速1.2-1.5ml/h。
进一步地，步骤S2中，溶液吹喷纺丝所使用的溶液为10wt％-13wt％的角蛋白溶液，其制备过程为：将羊毛剪碎浸入混合溶液中溶解，40-50℃下加热10-12h，再经透析、过滤、浓缩，得到浓度为10％-13％的角蛋白溶液；
其中，所述混合溶液为尿素、硫化钠和十二烷基硫酸钠(SDS)的水溶液，所述混合溶液中，溶质的质量分数为30％-37％，SDS、硫化钠、尿素的比例为1:2.3-3.7:52.5-75。
进一步地，步骤S2中，所述羊毛纱的密度为55-65s，所述羊毛角蛋白纳米纤维的直径为150-350nm。
进一步地，步骤S2中，所述羊毛纱、异形截面涤纶长丝、羊毛角蛋白纳米纤维的比例为5-5.5:3-3.5:1-2。
进一步地，步骤S3中，所述热定型处理的温度为160-170℃。
本发明第二方面提供了第一方面所述的方法制备的吸湿快干暖感复合纱。
本发明的吸湿快干暖感复合纱中，羊毛角蛋白纳米纤维主吸湿，其纳米结构使得吸湿速度更快；而异形截面涤纶长丝主导湿，二者构成的整体结构为吸湿快干主来源，纳米纤维快速吸湿后，通过异形截面涤纶长丝表面沟槽导出。另外，通过添加远红外陶瓷粉，使涤纶长丝不冰，有暖感，且该材料对人体无害。
本发明的有益效果：
本发明将加弹工艺与溶液吹喷纺丝相结合，实现了纤维间的高效包缠与包覆，大大缩短了工艺流程，节约了工艺成本。该吸湿快干暖感复合纱具有更迅速的吸湿导湿性能，能使人体在出汗后无冰凉触感，可在登山服、滑雪服等运动保暖类服装领域中应用。
附图说明
图1是本发明的吸湿快干暖感复合纱的制备流程示意图；
图2是单根复合纱的截面示意图；
其中：11、异形截面涤纶长丝；12、羊毛纱；13、纺丝针头；14、气流通道；15、羊毛角蛋白纳米纤维；16、吸湿快干暖感复合纱。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好地理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
下述实施例和对比例中，所使用的实验方法如无特殊说明，均为常规方法，所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
实施例1
1.首先制备浓度为10％的羊毛角蛋白溶液备用，然后利用熔融纺丝制备远红外陶瓷粉末含量为16％的异形截面涤纶长丝11，假捻变形处理后待用。
2.将60s的羊毛纱12与异形截面涤纶长丝11送入加弹通道，设置气流参数为流速1.3ml/h，气压0.2MPa，将10％的羊毛角蛋白溶液置于注射器中，通过纺丝针头13进行纺丝使羊毛角蛋白纳米纤维15包覆异形截面涤纶长丝11和羊毛纱12，利用气流对异形截面涤纶长丝11进行加弹并将其包缠在羊毛纱12表面，后经过160℃热定型加固处理，形成吸湿快干暖感复合纱16。
本实施例制备的吸湿快干暖感复合纱具有蓬松温暖的触感，纱线导热系数为0.048，吸水率为150％，蒸发速率为0.25g/h，其吸湿快干性能优异，且不会有涤纶长丝的冰凉触感，适合登山服、滑雪服等运动保暖类服装。
对比例1
1.利用熔融纺丝制备远红外陶瓷粉末含量为16％的异形截面涤纶长丝，假捻变形处理后待用。
2.将60s的羊毛纱与异形截面涤纶长丝送入加弹通道，设置气流参数为流速1.1ml/h，气压0.1MPa，利用气流对涤纶长丝进行加弹并将其包缠在羊毛纱表面，后经过160℃热定型加固处理，形成复合纱。
本对比例制备的复合纱线，仍然具有蓬松温暖的触感，导热系数为0.050，但吸水率为120％，蒸发速率为0.18g/h，吸湿快干性能劣于实施例1的吸湿快干暖感复合纱。
对比例2
1.首先制备浓度为10％的羊毛角蛋白溶液备用，然后利用熔融纺丝制备远红外陶瓷粉末含量为16％的异形截面涤纶长丝，假捻变形处理后待用。
2.将异形截面涤纶长丝送入加弹通道，设置气流参数为流速1.3ml/h，气压0.2MPa，将10％的羊毛角蛋白溶液置于注射器中，通过纺丝针头进行纺丝，使羊毛角蛋白纳米纤维包覆涤纶长丝，利用气流对涤纶长丝进行加弹，后经过160℃热定型加固处理，形成复合纱线。
本对比例制备的复合纱线，无羊毛纱作为主体保暖层，其保暖性下降，导热系数为0.068，吸水率为110％，蒸发速率为0.24g/h，其速干性能优异，但由于保暖性能一般，不适用于登山服类的保暖性运动服装。
对比例3
1.首先选用普通异形截面涤纶长丝，假捻变形处理后待用；然后制备浓度为10％的羊毛角蛋白溶液备用。
2.将60s的羊毛纱与异形截面涤纶长丝送入加弹通道，设置气流参数为流速1.3ml/h，气压0.2MPa，将10％的羊毛角蛋白溶液置于注射器中，通过纺丝针头进行纺丝使羊毛角蛋白纳米纤维包覆涤纶长丝和羊毛纱，利用气流对涤纶长丝进行加弹并将其包缠在羊毛纱表面，后经过160℃热定型加固处理，形成复合纱。
本对比例制备的复合纱与人体接触会存在冰凉感，不适用于登山服类服装，导热系数0.052，吸水率148％，蒸发速率0.26g/h。除触感有变化外，与实施例1相比较在吸湿导湿性能方面无明显变化。
性能测试
对上述实施例1和对比例1-3所制备的复合纱进行导热系数、吸水率、蒸发速率测试，测试依据的标准如下：
导热系数测试标准：GB/T11048-2008；
吸湿快干性能测试标准：GB/T21655.1-2008。
测试的具体结果见表1。
表1实施例1，对比例1-3制备的复合纱的性能测试结果
实施例1 对比例1 对比例2 对比例3
导热系数 0.048 0.050 0.068 0.052
吸水率％ 150 120 110 148
蒸发速率g/h 0.25 0.18 0.24 0.26
表1的结果显示，实施例1制备的复合纱线吸湿快干及保暖性优异，且触感温暖，与其他对比例相比，更加适用于登山服、滑雪服等运动保暖性服装。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1.提供含有远红外陶瓷粉末的异形截面涤纶长丝，并对其进行假捻处理；
S2.将假捻处理的异形截面涤纶长丝与羊毛纱一起送入加弹设备中，在加弹设备中进行溶液吹喷纺丝，使得异形截面涤纶长丝与羊毛纱的表面均包覆上由羊毛角蛋白纳米纤维组成的吸湿包覆层；同时，通过纺丝气流的作用，使所述异形截面涤纶长丝包缠于所述羊毛纱上；
S3.对步骤S2得到的纱线进行热定型处理，即得到所述吸湿快干暖感复合纱。
2.根据权利要求1所述的一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述异形截面涤纶长丝中，远红外陶瓷粉末的含量为16wt％-20wt％。
3.根据权利要求1所述的一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述假捻处理的工艺参数为：牵伸速度为550-600m/min，牵伸倍数为1.65-1.80，锭盘速度比为1.7-1.8，变形温度为185-190℃。
4.根据权利要求1所述的一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S1中，所述异形截面涤纶长丝的密度为125-135D/45F。
5.根据权利要求1所述的一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S2中，溶液吹喷纺丝所使用的针头为21G，气压为0.2-0.3MPa，流速为1.2-1.5ml/h。
6.根据权利要求1所述的一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S2中，溶液吹喷纺丝所使用的溶液为10wt％-13wt％的角蛋白溶液，其制备过程为：将羊毛剪碎浸入混合溶液中溶解，40℃-50℃下加热10-12h，再经透析、过滤、浓缩，得到浓度为10％-13％的角蛋白溶液；
其中，所述混合溶液为尿素、硫化钠和十二烷基硫酸钠的水溶液，所述混合溶液中，溶质的质量分数为30％-37％，十二烷基硫酸钠、硫化钠、尿素的比例为1:2.3-3.7:52.5-75。
7.根据权利要求1所述的一种吸湿快干暖感复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述羊毛纱的密度为55-65s，所述羊毛角蛋白纳米纤维的直径为150-350nm。
8.根据权利要求1所述的一种多功能羊毛复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S2中，所述羊毛纱、异形截面涤纶长丝、羊毛角蛋白纳米纤维的比例为5-5.5:3-3.5:1-2。
9.根据权利要求1所述的一种多功能羊毛复合纱的制备方法，其特征在于，步骤S3中，所述热定型处理的温度为160-170℃。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法制备的吸湿快干暖感复合纱。
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