一种具有吸湿排汗功能的保暖纱及其制备方法
文献发布时间：2023-06-19 16:04:54
技术领域
本发明涉及纺织品技术领域，具体为一种具有吸湿排汗功能的保暖纱及其制备方法。
背景技术
针织面料按织造方法分，有纬编针织面料和经编针织面料两类。纬编针织面料常以低弹涤纶丝或异型涤纶丝、锦纶丝、棉纱、毛纱等为原料，采用平针组织，变化平针组织，罗纹平针组织，双罗纹平针组织、提花组织，毛圈组织等，在各种纬编机上编织而成。
目前，市售的保暖纱虽然具有一定的保暖及透气效果，但是其本身的抗菌性能相对较差，这不仅在一定程度上影响了其品质，而且也在一定程度上缩短了其使用寿命。因此，本发明提供了一种具有吸湿排汗功能的保暖纱及其制备方法，用于解决上述所提出的技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有吸湿排汗功能的保暖纱及其制备方法，所制备的保暖纱不仅具有较好的吸湿排汗功能，还具有较好的保暖性能。再者，其本身的抗菌性能也较为优良，保证了保暖纱品质的同时也延长了其使用寿命。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种具有吸湿排汗功能的保暖纱，所述保暖纱由20～30％改性蜂窝涤纶纤维、40～50％苎麻纤维及余量的改性菠萝纤维混纺制成。
更进一步地，所述改性蜂窝涤纶纤维的制备方法为：
采用90～100℃、浓度为0.8～1.2g/L的氢氧化钠溶液对蜂窝涤纶纤维进行预处理30～40min；然后向上述所得的混合组分中分别加入适量的环氧丁烯及乳化剂，并在85～95℃的温度下保温处理20～30min；待处理完毕后，将涤纶纤维捞出并对其进行脱水及烘干处理；
将烘干后的涤纶纤维浸轧在抗菌整理剂中，轧余率为70～80％，然后以60～70mW/cm
更进一步地，所述蜂窝涤纶纤维的细度为1～2dtex、长度为35～40mm。
更进一步地，所述环氧丁烯的加入量为2.3～2.8g/L。
更进一步地，所述乳化剂选用烷基糖苷、椰子油脂肪醇二乙醇酰胺中的任意一种，且其用量为0.4～0.7g/L。
更进一步地，所述抗菌整理剂由浓度为2～5wt％的2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液及适量的引发剂混合配置而成。
更进一步地，所述引发剂选用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮、1-羟基-环己基-苯基甲酮、安息香双甲醚中的任意一种；且其用量为2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液的0.8～1.5％。
更进一步地，所述改性菠萝纤维的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、按0.02～0.05g/mL的用量比将预处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为35～45g/L的高碘酸水溶液中，经充分溶胀后，在45～55℃的温度下保温震荡反应50～70min；待反应完毕后，将其中的菠萝纤维取出，并用蒸馏水洗涤3～4次，然后将之转入35～45℃的恒温干燥箱内烘干至恒重；
Ⅱ、按1：30～80的浴比将步骤Ⅰ处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为40～80％的三乙烯四胺溶液中，并在60～100℃的条件下保温反应4～7h；待反应完毕后，按照1：30～70的浴比将之浸渍在浓度为18～28％的环氧丙基三甲氧基氯化铵水溶液，于50～80℃的条件下保温反应5～8h；
Ⅲ、待反应完毕后，将其中的菠萝纤维滤出，然后依次经水洗2～3次及烘干处理后，即得改性菠萝纤维成品。
更进一步地，所述菠萝纤维的预处理工序为：按0.02～0.05g/mL的用量比将菠萝纤维浸渍在质量分数为6～10％的氢氧化钠水溶液中2～3h，浸渍完毕将之取出，并用质量分数为4～6％的醋酸水溶液洗涤至中性，然后将之烘干至恒重，即完成了菠萝纤维的预处理。
一种具有吸湿排汗功能的保暖纱的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将和毛油加入苎麻纤维及改性菠萝纤维，静置处理25～32h；待处理完毕后，将改性蜂窝涤纶纤维、苎麻纤维及改性菠萝纤维送入混棉机，使各纤维混合；
步骤二、将混棉后的纤维送入开棉机，进行开松清棉；将经开松清棉的纤维进行梳棉，使得纤维束彻底分解成单根纤维，清除其中残留的杂质；
步骤三、加入改性蜂窝涤纶纤维使各纤维成分充分混合，制成均匀的生条；所得生条经并条工序进一步加工成熟条；然后将熟条加工成同支数和不同捻度的粗纱；
步骤四、采用细纱机对所得粗纱进行牵伸、加捻，将之纺织成具有一定特数、符合质量标准或客户要求的细纱；并按照客户的要求对混纺纱线进行络筒；最后经现有的混纺编织工艺制成保暖纱成品。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明以蜂窝涤纶纤维作为原始材料，其依次经过环氧丁烯及乳化剂处理，然后浸渍于抗菌整理剂中，在紫外线辐照及引发剂的配合作用下使得抗菌整理剂中的2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液通过化学键有效地接枝在蜂窝涤纶纤维的表面，最终制得改性蜂窝涤纶纤维成品。与改性前的蜂窝涤纶纤维相比，改性后的蜂窝涤纶纤维不仅保留了其本身的吸湿排汗及保暖功能，还具有较好的抗菌性能，保证了其品质的同时也延长了其使用寿命。
2、本发明中以菠萝纤维作为起始材料，先将之浸渍在高碘酸水溶液中进行氧化处理后，再将之浸渍在三乙烯四胺溶液中，待反应完毕后，再将之浸渍在环氧丙基三甲氧基氯化铵水溶液中，保温反应时，环氧丙基三甲氧基氯化铵能有效地与菠萝纤维表面的相关基团发生化学反应而键连，最终制备出吸湿排汗功能好、保暖性能优及抗菌能力强的改性菠萝纤维。
3、本发明以改性蜂窝涤纶纤维、苎麻纤维及改性菠萝纤维作为制备保暖纱的原料，使得所制得的保暖纱不仅具有较好的吸湿排汗功能，还具有较好的保暖性能。再者，其本身的抗菌性能也较为优良，保证了保暖纱品质的同时也延长了其使用寿命。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种具有吸湿排汗功能的保暖纱，保暖纱由20％改性蜂窝涤纶纤维、40％苎麻纤维及余量的改性菠萝纤维混纺制成。
改性蜂窝涤纶纤维的制备方法为：
采用90℃、浓度为0.8g/L的氢氧化钠溶液对蜂窝涤纶纤维进行预处理30min；然后向上述所得的混合组分中分别加入适量的环氧丁烯及乳化剂，并在85℃的温度下保温处理20min；待处理完毕后，将涤纶纤维捞出并对其进行脱水及烘干处理；
将烘干后的涤纶纤维浸轧在抗菌整理剂中，轧余率为70％，然后以60mW/cm
蜂窝涤纶纤维的细度为1dtex、长度为35mm。
环氧丁烯的加入量为2.3g/L。
乳化剂选用烷基糖苷，且其用量为0.4g/L。
抗菌整理剂由浓度为2wt％的2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液及适量的引发剂混合配置而成。
引发剂选用2-羟基-2-甲基-1-苯基-1-丙基酮；且其用量为2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液的0.8％。
改性菠萝纤维的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、按0.02g/mL的用量比将预处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为35g/L的高碘酸水溶液中，经充分溶胀后，在45℃的温度下保温震荡反应50min；待反应完毕后，将其中的菠萝纤维取出，并用蒸馏水洗涤3次，然后将之转入35℃的恒温干燥箱内烘干至恒重；
Ⅱ、按1：30的浴比将步骤Ⅰ处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为40％的三乙烯四胺溶液中，并在60℃的条件下保温反应4h；待反应完毕后，按照1：30的浴比将之浸渍在浓度为18％的环氧丙基三甲氧基氯化铵水溶液，于50℃的条件下保温反应5h；
Ⅲ、待反应完毕后，将其中的菠萝纤维滤出，然后依次经水洗2次及烘干处理后，即得改性菠萝纤维成品。
菠萝纤维的预处理工序为：按0.02g/mL的用量比将菠萝纤维浸渍在质量分数为6％的氢氧化钠水溶液中2h，浸渍完毕将之取出，并用质量分数为4％的醋酸水溶液洗涤至中性，然后将之烘干至恒重，即完成了菠萝纤维的预处理。
一种具有吸湿排汗功能的保暖纱的制备方法，包括以下步骤：
步骤一、将和毛油加入苎麻纤维及改性菠萝纤维，静置处理25h；待处理完毕后，将改性蜂窝涤纶纤维、苎麻纤维及改性菠萝纤维送入混棉机，使各纤维混合；
步骤二、将混棉后的纤维送入开棉机，进行开松清棉；将经开松清棉的纤维进行梳棉，使得纤维束彻底分解成单根纤维，清除其中残留的杂质；
步骤三、加入改性蜂窝涤纶纤维使各纤维成分充分混合，制成均匀的生条；所得生条经并条工序进一步加工成熟条；然后将熟条加工成同支数和不同捻度的粗纱；
步骤四、采用细纱机对所得粗纱进行牵伸、加捻，将之纺织成具有一定特数、符合质量标准或客户要求的细纱；并按照客户的要求对混纺纱线进行络筒；最后经现有的混纺编织工艺制成保暖纱成品。
实施例2
本实施例所提供的一种具有吸湿排汗功能的保暖纱的制备方法与实施例1相同，不同之处具体如下：
保暖纱由25％改性蜂窝涤纶纤维、45％苎麻纤维及余量的改性菠萝纤维混纺制成。
改性蜂窝涤纶纤维的制备方法为：
采用95℃、浓度为1.0g/L的氢氧化钠溶液对蜂窝涤纶纤维进行预处理35min；然后向上述所得的混合组分中分别加入适量的环氧丁烯及乳化剂，并在90℃的温度下保温处理25min；待处理完毕后，将涤纶纤维捞出并对其进行脱水及烘干处理；
将烘干后的涤纶纤维浸轧在抗菌整理剂中，轧余率为75％，然后以65mW/cm
蜂窝涤纶纤维的细度为1dtex、长度为35mm。
环氧丁烯的加入量为2.5g/L。
乳化剂选用椰子油脂肪醇二乙醇酰胺，且其用量为0.5g/L。
抗菌整理剂由浓度为3wt％的2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液及适量的引发剂混合配置而成。且引发剂选用1-羟基-环己基-苯基甲酮；且其用量为2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液的1.2％。
改性菠萝纤维的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、按0.04g/mL的用量比将预处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为40g/L的高碘酸水溶液中，经充分溶胀后，在50℃的温度下保温震荡反应60min；待反应完毕后，将其中的菠萝纤维取出，并用蒸馏水洗涤3次，然后将之转入40℃的恒温干燥箱内烘干至恒重；
Ⅱ、按1：50的浴比将步骤Ⅰ处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为60％的三乙烯四胺溶液中，并在80℃的条件下保温反应5h；待反应完毕后，按照1：50的浴比将之浸渍在浓度为25％的环氧丙基三甲氧基氯化铵水溶液，于70℃的条件下保温反应6h；
Ⅲ、待反应完毕后，将其中的菠萝纤维滤出，然后依次经水洗3次及烘干处理后，即得改性菠萝纤维成品。
菠萝纤维的预处理工序为：按0.04g/mL的用量比将菠萝纤维浸渍在质量分数为8％的氢氧化钠水溶液中2h，浸渍完毕将之取出，并用质量分数为5％的醋酸水溶液洗涤至中性，然后将之烘干至恒重，即完成了菠萝纤维的预处理。
实施例3
本实施例所提供的一种具有吸湿排汗功能的保暖纱的制备方法与实施例1相同，不同之处具体如下：
保暖纱由30％改性蜂窝涤纶纤维、50％苎麻纤维及余量的改性菠萝纤维混纺制成。
改性蜂窝涤纶纤维的制备方法为：
采用100℃、浓度为1.2g/L的氢氧化钠溶液对蜂窝涤纶纤维进行预处理40min；然后向上述所得的混合组分中分别加入适量的环氧丁烯及乳化剂，并在95℃的温度下保温处理30min；待处理完毕后，将涤纶纤维捞出并对其进行脱水及烘干处理；
将烘干后的涤纶纤维浸轧在抗菌整理剂中，轧余率为80％，然后以70mW/cm
蜂窝涤纶纤维的细度为2dtex、长度为40mm。
环氧丁烯的加入量为2.8g/L。
乳化剂选用烷基糖苷，且其用量为0.7g/L。
抗菌整理剂由浓度为5wt％的2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液及适量的引发剂混合配置而成。且引发剂选用安息香双甲醚；且其用量为2-(异丁烯酰基氧)乙基三甲基铵氯水溶液的1.5％。
改性菠萝纤维的制备方法包括以下步骤：
Ⅰ、按0.05g/mL的用量比将预处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为45g/L的高碘酸水溶液中，经充分溶胀后，在55℃的温度下保温震荡反应70min；待反应完毕后，将其中的菠萝纤维取出，并用蒸馏水洗涤4次，然后将之转入45℃的恒温干燥箱内烘干至恒重；
Ⅱ、按1：80的浴比将步骤Ⅰ处理后的菠萝纤维浸渍在浓度为80％的三乙烯四胺溶液中，并在100℃的条件下保温反应7h；待反应完毕后，按照1：70的浴比将之浸渍在浓度为28％的环氧丙基三甲氧基氯化铵水溶液，于80℃的条件下保温反应8h；
Ⅲ、待反应完毕后，将其中的菠萝纤维滤出，然后依次经水洗3次及烘干处理后，即得改性菠萝纤维成品。
菠萝纤维的预处理工序为：按0.05g/mL的用量比将菠萝纤维浸渍在质量分数为10％的氢氧化钠水溶液中3h，浸渍完毕将之取出，并用质量分数为6％的醋酸水溶液洗涤至中性，然后将之烘干至恒重，即完成了菠萝纤维的预处理。
对比例1：本实施例与实施例1的主要区别在于：采用等量的蜂窝涤纶纤维代替改性蜂窝涤纶纤维。
对比例2：本实施例与实施例1的主要区别在于：采用等量的菠萝纤维代替改性菠萝纤维：
性能测试
分别将实施例1～3及对比例1～2制备的保暖纱产品进行如下性能检测：
1、透湿性能测试：按照标准GB/T12704.1-2009《纺织品织物透湿性试样方法第1部分：吸湿法》中规定的透湿性测试方法，对实施例1～3及对比例1～2制备的保暖纱产品的透湿性进行测定。
2、抑菌效果测试：参照标准FZ/T73023-2006规定的方法，对实施例1～3及对比例1～2制备的保暖纱产品的抗菌性能进行测定。
所得测试数据记录于下表：
通过对比及分析表中的相关数据可知，本发明所制备的保暖纱不仅具有较好的吸湿排汗功能，还具有较好的保暖性能。再者，其本身的抗菌性能也较为优良，保证了保暖纱品质的同时也延长了其使用寿命。由此表明本发明所制备的保暖纱产品具有更广阔的市场前景，更适宜推广。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。