一种吸湿速干阻燃针织物的制备方法

技术领域

本发明涉及功能纺织品技术领域，特别是涉及一种吸湿速干阻燃针织物的制备方法。

背景技术

进入21世纪以来，我国针织品行业进入历史上发展最快的时期，年加工量过千万，居世界首位。针织物具有良好的手感、悬垂性，质地松软，除了具有良好的抗皱性和透气透湿性外，还具有较大的延伸性和弹性，因此，针织物广泛应用在内衣、紧身衣和运动服等方面，并且在工业、农业和医疗卫生等领域也得到了广泛的应用。但是，市场上的针织产品性能单一，通过赋予针织物更多的特种功能，如阻燃、吸湿速干等功能，能够更好地满足消费者对纺织品的需求。

吸湿速干，就是面料能够很快地吸收水分，又能及时将水分排出，从而保持人体的干爽状态，无论天然纤维还是合成纤维都很难兼具这两种特性。目前，吸湿速干功能的实现主要是通过合理的织物组织结构设计和适当的后整理技术，如涂层整理加工等。

纺织品的阻燃整理早在300多年前就已经开始了。Proban整理是棉织物常用的阻燃整理方法，以四羟甲基氯化磷和酰胺的低分子预缩体为阻燃整理剂，将织物在阻燃整理剂中进行浸轧，让磷系化合物渗入到纤维的非晶区和间隙中，然后通过氨熏时氨气与预缩体中的羟甲基交联，在纤维内部形成阻燃聚合体，并建立磷氮协效的阻燃协同效应；后经氧化以使纤维内阻燃剂中的三价磷转变为五价磷，使阻燃剂在纤维中的固定化得到进一步的稳定。经过Proban整理的棉织物，在遇到高温火焰时，含磷阻燃剂首先分解成不易挥发的磷酸或多磷酸酐，与纤维素的羟基发生脱水反应，从而使纤维碳化，并且由于氨熏过程中产生了磷氮协同效应，而磷氮键性能高于磷氧键，使磷化合物与羟基反应性增强，所以产生了高效的耐久阻燃性能。经过Proban整理的纯棉阻燃面料，阻燃效果优异，手感柔软，低毒环保，对人体安全可靠，强力损失小，耐用性强，基本上保持原有织物的舒适性和耐用性等，并且产品的阻燃性能可以达到世界多个国家的标准，适合于做各类防护服、床上用品、装饰用品以及儿童阻燃睡衣等，但是该工艺操作复杂，成本高昂，且Proban整理主要用于梭织织物。对于针织织物，由于其是由线圈组成的，每一个线圈可分为三个部分，线圈在针织物中并非平面结构，而是三维空间弯曲曲线，不管受到任何方向的力，均可产生变形，当针织物受到较大的纵向拉伸时，针织物的纵向伸长而横向缩短，只有当织物纵向受到压缩时，才有可能恢复原状，故易于变形、难整理，不适于Proban整理方法。

上述背景技术的陈述仅是为了方便对发明技术方案（使用的技术手段、解决的技术问题以及产生的技术效果等方面）的深入理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已成为本领域技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本发明目的是为了提供一种既具有阻燃功能又具有吸湿速干特性的针织物的制备方法，并且该制备方法工艺简单，加工成本低。

为了解决这个技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种吸湿速干阻燃针织物的制备方法，其特征在于：所述方法包括如下步骤：

a 制备阻燃整理液，所述的阻燃整理液包括阻燃整理剂、柔软剂和渗透剂；

b 浸轧，利用浸轧设备，将针织物在步骤a中获得的阻燃整理液中二浸二轧，轧余率为90-110%，获得经浸泡的针织物；

c 烘干，烘干在步骤b中获得的经浸泡的针织物，烘干温度为70-100℃，烘干时间为3分钟，获得经烘干的针织物；

d 使步骤c中获得的经烘干的针织物进行氨熏，获得经氨熏的针织物；

e 氧化，将步骤d中获得的经氨熏的针织物加入到液流机中进行氧化，获得经氧化的针织物；

f 水洗，将步骤e中获得的经氧化的针织物加入到液流机进行水洗，获得经水洗的针织物；

g 配制吸湿速干整理液，并将步骤f中获得的经水洗的针织物置入吸湿速干整理液中进行浸轧整理，一浸一轧，轧液率为100%；

h 烘干，将步骤g中获得的针织物进行拉幅机超喂烘干，烘干温度为80-100℃。

优选地，步骤a中阻燃整理剂的浓度为300-400g/L，柔软剂的浓度为20-30g/L，渗透剂的浓度为2-4g/L。

优选地，步骤d中所述的氨熏过程中氨流量为50m³/h。

优选地，步骤e的氧化方法是：首先将8-10g/L的双氧水加到液流机中，运行5分钟，然后将步骤d中获得的经氨熏的针织物加入到液流机中，运行10分钟后放料；将2-3g/L的氢氧化钠溶液加到液流机中，运行5分钟，将针织物加入并运行10分钟后放料。

优选地，步骤f的水洗方法是：将步骤e中经氧化的针织物加入到液流机中，80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水；重复2次后，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟。

优选地，步骤g中所述的吸湿速干整理液的制备方法是：将所需用量的水加入到搅拌桶中，然后加入吸湿速干整理剂，搅拌均匀，其中，吸湿速干整理剂的浓度为40g/L。

优选地，所述的阻燃整理剂为四羟甲基氯化磷尿素缩合物。

优选地，所述的吸湿速干整理剂为水分散型聚氨酯复合物。

优选地，所述的针织物为棉针织织物。

与现有技术相比，本发明具有以下优异的技术效果：本发明中针织物氨熏结束后直接进入液流机中进行氧化，减少了针织物的表面上氨气的释放，并且本发明中较小的氨气流量就可以达到较优的阻燃性能，降低了生产成本，改善了工作环境，减少了工人氨气的吸入量，保证了工人的身体健康；本发明实现了对针织物阻燃整理，阻燃指标达到了B1级标准；同时针织物还具备了吸湿速干性能，解决了特殊防护服在使用过程中的憋闷问题，满足了消费者对多功能织物的需求。

具体实施方式

本发明的发明构思包括多个具体的实施方案，不同的实施方案各有技术上或应用上的侧重，不同的实施方案可以组合搭配，以满足不同的应用场景，解决不同的应用需求。因此，下述对具体实施方案的描述仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，不应理解为对本发明意欲保护的范围的限定。

本发明的吸湿速干阻燃织物的制备方法的具体流程如下：

A．配制阻燃整理液，阻燃整理液包括阻燃整理剂，阻燃整理剂在针织物的局部大量聚焦之后会导致针织物的手感发硬，故可以加入柔软剂，使阻燃剂适度地分散；同时，为了取得良好的阻燃效果，阻燃剂需要渗入到织物的非晶区和间隙中，故可加入渗透剂便于阻燃整理剂渗入到织物中。但是阻燃整理剂的浓度过大，会影响针织物的手感、颜色且阻燃剂成本高昂，而柔软剂浓度过大会减弱阻燃整理剂的附着力，导致阻燃效果的持久性下降。因此，合适的阻燃整理剂的浓度为300-400g/L，柔软剂的浓度为20-30g/L，渗透剂的浓度为2-4g/L，其中阻燃整理剂优选为四羟甲基氯化磷尿素缩合物。

阻燃整理液的配制方法是向搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入所需用量的阻燃整理剂、柔软剂、渗透剂，搅拌均匀即可。

B．在浸轧设备上将阻燃整理液经过二浸二轧加工，从而施加到织物中去，使织物带有90-110%重量的整理液。

C．烘干，烘干温度为70-100℃，烘干时间为3分钟。

D．氨熏，将步骤C中获得的织物进行氨熏，环境中的NH

E．氧化。针织物是由线圈组成的，每一个线圈可分为三个部分，线圈在针织物中并非平面结构，而是三维空间弯曲曲线，不管受到任何方向的力，均可产生变形，当针织物受到较大的纵向拉伸时，针织物的纵向伸长而横向缩短，只有当针织物纵向受到压缩时，才有可能恢复原状，故针织织物易于变形、难整理。为了适应针织物易于变形的特性，采用液流松式进行氧化。

首先将双氧水加到液流机中，运行5分钟，将步骤D中所获得的针织物加入到液流机中并运行10分钟后放料。

然后将氢氧化钠溶液加到液流机中，运行5分钟，将上述步骤中的针织物加入到液流机中并运行10分钟后放料。

对步骤D中氨熏后的织物直接进行氧化，以减少氨气的释放量，同时由于阻燃整理剂要进入纤维的无定形区域，与纤维的羟基发生交联反应，从而使得阻燃整理剂更加稳定。但是氨处理步骤使得纤维的孔道尺寸变小，降低了棉纤维孔道的总体积，不利于阻燃整理剂向纤维内部的渗透，因此，氨处理后直接进入氧化步骤减少了氨气与棉纤维的作用时间，阻燃剂向纤维内部的渗透程度便强一些，阻燃性能就会增强，由此以来，较小的氨气流量便可达到较强的阻燃性能。

通过氧化，纤维内阻燃整理剂中的三价磷转变为五价磷，使阻燃整理剂在纤维中的固定化得到进一步的稳定。氧化剂的浓度和时间不宜过长，否则会降低织物强力。合适的氧化液的浓度分别为：8-10g/L的双氧水和2-3g/L的氢氧化钠溶液。

F．水洗，采用液流松式进行水洗，具体方法是80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水；重复2次；70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟。

G．向搅拌桶中加入一定量的水，然后加入一定量的吸湿速干剂，搅拌均匀，所得即为吸湿速干整理液。将步骤F中获得的织物在该吸湿速干整理液中进行浸轧，一浸一轧，轧液率为80-100%。

随着吸湿速干剂的浓度增加，针织物表面的亲水性链段分子增加，织物的亲水整理效果提高，当吸湿速干剂的浓度过大时，由于吸湿速干剂分子之间产生了部分的交联现象，堵塞了针织物的毛细孔，阻碍了水分子的进入，从而影响了针织物的亲水效果，因此，合适的吸湿速干剂的浓度为30-50g/L，轧液率为90-110%；较为理想的吸湿速干剂的浓度可选为40g/L，轧液率为100%，吸湿速干剂优选为水分散型聚氨酯复合物。

I．烘干，利用拉幅机超喂烘干，烘干温度为80-100℃，车速为10米/分钟。

本发明所选用的织物优选为棉针织织物。

对通过本发明的方法所制得的针织物进行吸湿性测试、快干性测试和阻燃性能测试，吸湿性测试采用日本JIS1907-02检测标准，快干性测试采用台湾纺拓会标准TTFFO007《吸湿速干纺织服饰品》中提供的测试方法，阻燃性能测试采用GB/T5455燃烧性能试验垂直法，其中阻燃性能的B1级标准为：损毁长度≤150mm，续燃时间≤5s，阴燃时间≤5s；B2级标准为：损毁长度≤200mm，续燃时间≤15s，阴燃时间≤10s。通过本发明方法整理后的针织物的阻燃性能均达到了B1级标准，且吸湿速干性能达到了织物的吸湿快干标准。

实施例1

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为300g/L，柔软剂的浓度为20g/L，渗透剂的浓度为2g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为90%；在温度为70℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入8g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入2g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在30g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为90%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为80℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为12.7cm，水分蒸发率为90%；续燃时间为2.8s，阴燃时间为3.0s，损毁长度为110mm。

实施例2

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为350g/L，柔软剂的浓度为25g/L，渗透剂的浓度为3g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为100%；在温度为80℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入9g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入2.5g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在35g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为100%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为90℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为13.6cm，水分蒸发率为99%；续燃时间为2.5s，阴燃时间为2.9s，损毁长度为102mm。

实施例3

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为350g/L，柔软剂的浓度为27g/L，渗透剂的浓度为4g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为100%；在温度为90℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入10g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入3g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在35g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为100%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为90℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为14.3cm，水分蒸发率为100%；续燃时间为2.0s，阴燃时间为2.3s，损毁长度为93mm。

实施例4

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为400g/L，柔软剂的浓度为30g/L，渗透剂的浓度为4g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为110%；在温度为100℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入10g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入3g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在40g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为100%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为100℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为15.1cm，水分蒸发率为100%；续燃时间为1.4s，阴燃时间为1.7s，损毁长度为82mm。

实施例5

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为400g/L，柔软剂的浓度为30g/L，渗透剂的浓度为2g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为100%；在温度为90℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入9g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入2.5g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在50g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为110%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为85℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为14.7cm，水分蒸发率为100%；续燃时间为2.3s，阴燃时间为2.5s，损毁长度为96mm。

实施例6

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为320g/L，柔软剂的浓度为24g/L，渗透剂的浓度为3g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为100%；在温度为94℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入8.5g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入2.3g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在38g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为100%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为92℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为13.1cm，水分蒸发率为96%；续燃时间为1.7s，阴燃时间为2.0s，损毁长度为87mm。

实施例7

在搅拌桶中加入一定量的水，然后依次加入四羟甲基氯化磷尿素缩合物、柔软剂和渗透剂，搅拌均匀，配制成阻燃整理液，其中四羟甲基氯化磷尿素缩合物的浓度为370g/L，柔软剂的浓度为28g/L，渗透剂的浓度为3g/L。将棉针织织物在阻燃整理液中进行二浸二轧加工，织物的轧液率为100%；在温度为100℃下对棉针织织物进行烘干，烘干时间为3分钟；烘干完成后进入氨气流量为50m³/h的密闭环境中进行氨熏，氨熏进行的同时向液流机中加入10g/L的双氧水并运行5分钟，并将氨熏结束后的棉针织织物直接加入液流机中运行10分钟，然后放料；然后向液流机中加入3g/L的氢氧化钠溶液，运行5分钟后将棉针织织物加入液流机中运行10分钟并放料；在液流机中80℃水洗10分钟，溢流5分钟，放水，重复2次，70℃水洗10分钟，60℃水洗10分钟；之后将棉针织织物送进轧车中，在40g/L的水分散型聚氨酯复合物中进行一浸一轧，轧液率为110%；最后在拉幅机超喂烘干，烘干温度为100℃，车速为10米/分钟。最后获得的棉针织织物的指标为：毛细高度为14.4cm，水分蒸发率为100%；续燃时间为2.1s，阴燃时间为2.3s，损毁长度为94mm。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。