专利名称：一种木棉保暖面料及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种保暖面料及其制造方法，特别是涉及一种木棉保暖面料的制造方法。
背景技术：
木棉纤维是锦葵目木棉科内几种植物的果实纤维，属单细胞纤维，其附着于木棉蒴果壳体内壁，由内壁细胞生长、发育而成。一般长约8～32mm、线密度0.5～0.8dtex。常用棉、毛、丝、麻纤维的线密度都在1.0dtex以上，所以木棉纤维是天然超细纤维。木棉纤维外表面光滑，不显转曲，截面为圆形或椭圆形，纵向外观为中段略粗、梢端较细、根端钝圆、两端封闭的圆柱形。细胞中充空气，纤维的中空度高达80～90％，是目前人类已发现的中空度最高的纤维材料，目前运用所谓高技术制造的单孔中空纤维的中空度只能达35～40％。近十多年，中腔和超细化纤在保暖材料、防风防雨材料和隔离等功能性材料上大显神威，集超细与高中空优势于一体的天然木棉纤维应该有很好的发展空间。
我国南方使用木棉纤维制作被褥的历史可以追溯到晋代，但自宋、元以后，随着棉花的种植和推广，木棉不再是获取纤维的主要植物，木棉纤维作为纺织原料并未得到广泛应用。原因是木棉纤维长度较短、强度低、抱合力差，用现代纺纱设备和工艺难以纺纱，限制了其应用范围。申请号为03116191.X的专利公开了一种用100％的木棉纤维制条纺纱的方法，为开发利用木棉纤维奠定了重要基础。
近年，保暖面料发展最活跃的领域是保暖内衣，有两大类。一类是利用合纤保暖，有中空涤纶、晴纶、涤纶弹力丝等，有些加工成针织物结构，有些是二层针织物中间夹絮片的复合面料，还有些直接将弹力丝夹在二层针织物中间，都是利用纤维内部或纤维之间的静止空气保暖，由于静止空气量有限面料不得不做得很厚，影响舒适性和美观。另一大类保暖内衣为全棉或与其他纤维混纺的传统针织物，舒适性好，但纤维间和纤维内静止空气量都比较少，保暖性较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种木棉保暖面料及其制造方法，以弥补现有技术的不足和缺陷，满足生产和生活的需要。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案之一是一种木棉保暖面料，其纤维原料的组分和质量百分含量为天然木棉纤维10～100％棉或其它纤维0～90％氨纶或其它弹性纤维 0～50％作为优选的技术方案所述的其它弹性纤维包括PTT、PBT、尼纶中的一种或几种。
所述的其它纤维包括人造纤维素纤维、羊绒、丝、人造蛋白质纤维中的一种或几种。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案之二是一种木棉保暖面料的制造方法，包括如下步骤a.纤维原料选用；纤维原料的组分和质量百分含量为
天然木棉纤维10～100％棉或其它纤维0～90％氨纶或其它弹性纤维 0～50％b.将纤维原料混合开松后，进行梳棉、并条、纺纱；c.针织大圆机制作面料。
d.采用松式后整理和超喂定形上艺，通过液流和机械力的作用使纺纱和织造工序压扁的中空纤维充分复原，提高纱线蓬松度，减小纱线间空隙尺寸，并且让木棉纤维的头端外露形成超细绒毛。
作为优选的技术方案所述的其它弹性纤维包括PTT、PBT、尼纶中的一种或几种。
所述的其它纤维包括人造纤维素纤维、羊绒、丝、人造蛋白质纤维中的一种或几种。
本发明的有益效果是a.保暖效果好，木棉纤维的中空率大，其面料内包含的静止空气多，传导热阻高；另一方面，中空纤维的纱体蓬松，超细纤维容易进入织物中的大空隙，使纱线间的空隙变小，对流散热量降低。本发明产品的传导热阻比相同结构的全棉面料高出20％以上，对流转热阻抗为相同结构的全棉面料的2倍，所以产品的突出特点是保暖效果好、挡风能力强。
b.触感柔软温暖，超细木棉与棉产品的触感差异类似羊毛与羊绒的差异，其突出特点是手感柔软、温暖、滑糯；c.吸湿透湿、弹性舒适，木棉纤维的吸湿性及其产品的透湿气性都与棉制品相当，毛细导湿性能优于棉制品，采用天然中空木棉制造保暖内衣克服了中空化纤的保暖面料因湿度增加而闷热不适的缺点，同时采用弹性纤维将面料的纬向伸长率控制在30％左右，使服装与人体皮肤同步变形，从热、湿和变形三方面全面保证了人体舒适性要求。
本发明的构思是这样的纺织品中热量的传递一般通过传导、对流、辐射三种途径进行。就保暖内衣而言，由于纤维集合体内部的温差比较小，因此认为辐射热量会很小；木棉织物与其他织物的保暖性差异突出表现在对流传热量和热传导。
增加织物的热传导阻抗可以从以下两个方面入手①提高絮料中静止空气含量，使织物尽可能蓬松，由于纤维的热传导能力远大于静止空气；②使用导热系数较小的纤维，但现有各种纤维导热系数的差异不大。
木棉纤维中的空隙全部为静止空气。纤维内的空隙对提高织物的保暖性能有明显作用。前几年，市场出售的保暖内衣面料多由面料、里料和中间保暖层三层组成，更多的可以达到六层。织物厚度一般在3mm以上，最厚的可达7mm。这使得保暖内衣的保暖性与舒适性发生矛盾，因为织物的保暖性与厚度成正比，而舒适性与厚度成反比。同时保暖内衣还要具有一定的透湿气量，织物的层数增多，必然使透湿气量降低，身体表面的水分不容易散出，穿着不舒适。而木棉纤维中空率高，保暖性好，织物只有1-2层就可达到同样效果，厚度大幅度降低，平方米重量减轻，提高了保暖内衣的舒适性。这些是本发明选用木棉中空纤维的第一大理由。
本发明选用木棉纤维的第二大理由是，细度较细的纤维比表面积较大，用它制成织物时，织物中含有较多的被纤维表面吸附的静止空气，而且细的纤维更有可能将织物中的空隙分割成细密的无定形气孔。因此，从理论上讲，纤维越细，产品的自然对流的热损失就越小，同时可以保证织物中含有较多的静止空气。木棉是目前人类发现的最细、并可直接使用的中空纤维。
具体实施例方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细阐述。
实施例1木棉40％，棉58％，氨纶2％；将木棉与棉纤维原料混合开松后，进行梳棉、并条、纺纱；21英支短纤纱与氨纶长丝用针织大圆机上采用单面衬垫组织制作面料；后整理工艺路线煮炼预处理—液流染色—超喂定形，关键是采用松式煮炼预处理、松式染色和超喂定形工艺。
实施例2木棉50％，棉48％，氨纶2％；将木棉与棉纤维原料混合开松后，进行梳棉、并条、纺纱；16英支木棉纱与氨纶长丝在针织大圆机上采用单面衬垫组织制作面料；后整理工艺同实施例1。
实施例3木棉40％，棉58％，氨纶2％；将木棉与棉纤维原料混合开松后，进行梳棉、并条、纺纱；16英支木棉纱与氨纶长丝在针织大圆机上采用双面空气层组织制作面料；后整理工艺同实施例1。
实施例4木棉50％，棉48％，氨纶2％；将木棉与棉纤维原料混合开松后，进行梳棉、并条、纺纱；16英支木棉纱与氨纶长丝在针织大圆机上采用双面空气层组织制作面料；后整理工艺同实施例1。
全棉对比试样16棉纱与氨纶长丝在针织大圆机上采用双面空气层组织制作的面料；后整理工艺同实施例1。
涤棉对比试样16涤棉纱与氨纶长丝在针织大圆机上采用单面衬垫组织制作的面料；后整理工艺同实施例1。
主要性能的测试结果见表1。依照国家标准GB1048-89，利用YG606型平板式织物保温仪测得的保温率主要反映面料的热传导性能，可以看出与全棉和涤棉对比试样相比，木棉保暖内衣的保温率明显提高，这说明其传导热阻高。
目前国内没有仪器专门考核面料的对流散热性能或挡风性能，此处用Y561型透气性测试仪衡量面料的挡风性能，透气量愈大，对流散热量愈大，挡风性能越差。显然，木棉保暖内衣的对流散热量明显低于全棉和涤棉对比试样，说明挡风性能很好。
表1 保暖内衣面料的主要性能
透湿气量是织物湿舒适性的直接度量，从上表数据可以看出木棉与全棉织物的透湿气量相当，从理论上也可说明二类面料的透湿气量或湿舒适性相当。所以，木棉与全棉织物具有类似的湿舒适性，穿着时决不会感到闷蒸。有些人用喜欢用透气量反映织物的湿舒适性，实际上透气量与热湿舒适性不能直接对应，例如很多涤纶织物透气量高但湿舒适性还是不好，人会感觉闷蒸。相反透气量过大保暖性降低。
权利要求
1.一种木棉保暖面料，其纤维原料的组分和质量百分含量为天然木棉纤维 10～100％棉或其它纤维 0～90％氨纶或其它弹性纤维 0～50％。
2.根据权利要求1所述的一种木棉保暖面料，其特征在于所述的其它弹性纤维包括PTT、PBT、尼纶中的一种或几种。
3.根据权利要求1所述的一种木棉保暖面料，其特征在于所述的其它纤维包括人造纤维素纤维、羊绒、丝、人造蛋白质纤维中的一种或几种。
4.一种如权利要求1所述的木棉保暖面料的制造方法，其特征在于包括如下步骤a.纤维原料选用；纤维原料的组分和质量百分含量为天然木棉纤维 10～100％棉或其它纤维 0～90％氨纶或其它弹性纤维 0～50％b.将纤维原料混合开松后，进行梳棉、并条、纺纱；c.针织大圆机制作面料。d.采用松式后整理和超喂定形工艺，通过液流和机械力的作用使纺纱和织造工序压扁的中空纤维充分复原，提高纱线蓬松度，减小纱线间空隙尺寸，并且让木棉纤维的头端外露形成超细绒毛。
5.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于所述的其它弹性纤维包括PTT、PBT、尼纶中的一种或几种。
6.根据权利要求4所述的制造方法，其特征在于所述的其它纤维包括人造纤维素纤维、羊绒、丝、人造蛋白质纤维中的一种或几种。
全文摘要
本发明公开了一种木棉保暖面料，纤维组分和质量百分含量为天然木棉纤维10～100％；棉或其它纤维0～90％；氨纶或其它弹性纤维0～50％。本发明还公开了所述面料的制造方法，包括如下步骤选用上述纤维组分和质量百分含量的原料；将纤维原料混合开松后，纺纱；在针织大圆机上制作织物；进行染色和后整理加工。本发明的优点是保暖效果好、触感柔软、吸湿透湿、弹性舒适。
文档编号D02G3/04GK1724737SQ20051002782
公开日2006年1月25日 申请日期2005年7月19日 优先权日2005年7月19日
发明者王府梅, 晏国馨, 孙景霞 申请人:东华大学