一种复合面料及基于其的防钻绒面料、泳装面料或户外运动面料的制作方法

文档序号:18881784发布日期:2019-10-15 19:41阅读:654来源:国知局
一种复合面料及基于其的防钻绒面料、泳装面料或户外运动面料的制作方法

本实用新型属于纺织技术领域,特别是一种复合面料及基于其的防钻绒面料、泳装面料或户外运动面料。



背景技术:

聚氨酯的分子结构由软段和硬段组成,它可以赋予纺织品高弹性。它在织物或者复合面料中有两种常见形态:一种是以聚氨基甲酸酯通过干法或湿法纺成的丝(氨纶)与其他纤维通过包覆成复合丝织布或与其他纤维交织成为弹力针织布;另外一种是利用热塑性聚氨酯(TPU)膜防水透湿不透风功能,将它与针织或梭织弹性面料复合,可以防风、防水透湿、防钻绒。

但这两种形态的含聚氨酯弹性体的纺织品都各有一些缺点。比如,含氨纶丝的混纺或交织物,单丝氨纶丝难与其他纤维一起染色,容易露白或色牢度不够高。常规染整工艺容易损伤氨纶丝,氨纶丝断裂后严重影响服用性能和弹性。含TPU弹性膜的复合纺织品的透气性远不如常规纺织品舒适,复合后膜的最大弹性受到其他纤维材料基布的限制,复合面料的手感、声音、透气透湿能力不如常规织物。另外,膜的表面比较光滑,与基材粘合牢度耐洗度等方面容易出现问题,而且覆膜后容易残留气味,环保安全性值得考虑。此外,氨纶和热塑性聚氨酯膜难以满足一些特殊环境使用的需要,当将其用于制备特殊服装面料比如防钻绒面料、泳装面料或防晒户外运动面料时存在着一些性能方面的缺陷。比如传统泳装面料基本以氨纶针织面料为主,氨纶以长丝(单丝)状态与尼龙或者涤纶长丝编织而成,因氨纶单丝存在,整经困难,摩擦系数大,加工时易断裂,染色过程控制较困难,从而影响面料品质,针织组织线圈易崩开,产品耐用性不是很好,另外氨纶单丝较粗,回缩力较大,紧包身体时舒适度较差,而且面料较厚重,不适合全身覆盖的款式。在防钻绒面料领域,CN106926551A公开了一种防水透气覆膜防钻绒面料的制备方法,其选用生物质TPU薄膜,通过环保型PUR胶水与面料进行热压复合。但采用TPU膜制备防钻绒面料生产工艺复杂,工序繁多,成本很高,且平方克重相对较重,覆膜产品的微孔必须被控制到非常小的程度,导致其透气性能下降、妨碍皮肤呼吸。此外,一般常见户外运动面料是氨纶组织弹性面料复合防水透湿膜再在膜的另一侧复合超轻保护薄膜的三层复合产品,但三层复合面料弹性一般,透气性能差,一般只适于制备防雨时的宽松服装,夏天防晒户外面料多数采用高密长丝(涤纶或尼龙FDY)织物经过防晒涂层或者浸轧防紫外线助剂处理,但也因透气性不好,穿着舒适度有待提高。

因此,需要开发和研究新的纺织材料以满足特殊领域的使用需要。美国Kimberly-Clark公司以热塑性弹性体(如热塑性聚氨基甲酸酯)为原料,通过熔喷法生产而成具有良好弹性的无纺布,因其具有弹性、可伸展性、手感好等优异性能,使其在医用绷带、医用手套等方面得到了广泛的应用。Kanebo公司把聚氨酯熔喷弹性无纺布和聚氨酯微孔薄膜结合制备具有高伸展性、耐屈挠性的弹性复合医用材料。但目前对热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布的研究主要集中在有较高附加值的医用材料、电子等领域,对纺织服装面料方面的应用研究相对少。一些申请中采用熔喷弹性无纺布和非弹性材料的复合,复合材料中热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层抗撕裂性差,导致其仍然不能满足特殊环境使用的需要,不适合制备防钻绒面料、泳装面料或防晒户外运动面料。



技术实现要素:

实用新型要解决的问题

为了解决现有技术的上述问题,本实用新型提供了一种新的复合面料及基于其的防钻绒面料、泳装面料或户外运动面料。

用于解决问题的方案

本实用新型提供了一种复合面料,其包括:热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层和弹性针织基布层,两层之间通过湿气固化反应型聚氨酯热熔胶进行点状复合。

进一步地,所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶涂层量为6-15g/m2,胶点密度为80-180点/平方厘米。

进一步地,所述热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层的平方克重为20-120g/m2

进一步地,所述弹性针织基布层为尼龙或涤纶材质,平方克重为16-50g/m2

本实用新型还提供一种防钻绒面料,所述防钻绒面料包括本实用新型前述的复合面料或者所述防钻绒面料采用本实用新型前述的复合面料的制备方法制备所得。

进一步地,防钻绒面料中所述热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层的平方克重为20-80g/m2,纤维直径为5-30μm,纤维间最大孔径在80μm以下。

进一步地,防钻绒面料中所述湿气固化反应型聚氨酯热熔胶涂层量为7-12g/m2,胶点密度为120-150点/平方厘米。

进一步地,防钻绒面料中所述弹性针织基布层为涤纶材质,平方克重为18-35g/m2

本实用新型还提供一种泳装面料,所述泳装面料包括本实用新型前述的复合面料。

本实用新型还提供一种户外运动面料,所述户外运动面料包括本实用新型前述的复合面料。

实用新型的效果

本实用新型通过将聚氨酯弹性体材料通过熔喷工艺制成热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布,然后将该高弹多微孔、过滤能力强的无纺布利用湿气固化反应型聚氨酯热熔胶与经纬向均具有明显弹性的针织轻薄基布进行点状复合以获得一种新的复合弹性面料。该复合面料具有良好的弹性和耐磨性能,通过针织基布复合改善了热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层抗撕裂性差的问题,弹性大的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层通过湿气固化反应型聚氨酯热熔胶复合在轻薄细腻的针织基布层上,降低了针织基布在较大外力拉伸时线圈断裂脱散可能性和很好地解决了针织基布变形后外观尺寸不能很好复原问题,这种复合面料比两种单独使用性能要优异得多,弥补了单一面料无法克服的受力性问题,能够很好解决原来弹性氨纶纺织品和TPU膜复合纺织品存在的问题。

另外,本实用新型的复合面料可以满足特殊环境使用的需要,适合制备防钻绒面料、泳装面料或户外运动面料。在防钻绒面料领域,本实用新型的复合面料本身轻薄防钻绒,透气透湿,通过适当功能性后整理能够大幅度提高抗菌防螨、防霉防嗅等羽绒服装舒适性,并且本实用新型基于对该复合面料的研究,还发现一种全新的粘滞过滤防钻绒机制。在泳装面料领域,本实用新型的复合面料重量轻、弹性大、对皮肤触感好,通过染色印花或者通过微胶囊发色(图案显色)或者温感变色技术,可以使泳装更具科技感,而且这种超柔软高弹性的复合面料特别适合做全覆盖的泳装款式,更时尚,能使人更感舒适。在户外运动面料领域,本实用新型的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布通过湿气固化反应型聚氨酯热熔胶与轻薄弹性针织基底复合的热压平整的面料,通过染色处理,更容易进行抗紫外线整理以获得良好的抗紫外线效果。

附图说明

图1为本实用新型提供的复合面料的结构示意图。

附图标记说明

10-复合面料

1-热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层

2-弹性针织基布层

3-湿气固化反应型聚氨酯热熔胶

具体实施方式

下面将结合实施例对本实用新型的技术方案进行详细的描述。

在本实用新型中术语“TPU”是Thermoplastic Urethane的简称,中文名称为热塑性聚氨酯弹性体。TPU是由二苯甲烷二异氰酸酯(MDI)或甲苯二异氰酸酯(TDI)等二异氰酸酯类分子和大分子多元醇、扩链剂如低分子多元醇共同反应聚合而成的高分子材料。

在本实用新型中术语“熔喷无纺布”是采用高速热空气流对模头喷丝孔挤出的聚合物熔体细流进行牵伸,形成的细纤维收集在成网帘上并通过纤维间自粘形成的无纺布。熔喷无纺布由无序排列的超细短纤维组成,具有较大的比表面积,结构蓬松。熔喷无纺布生产流程短,无需其他纤网加固工序。产品具有很好的过滤性能。熔喷工艺的主要过程是:熔体准备—过滤—计量—挤出—牵伸—成网。

在本实用新型中术语“弹性”是该材料在外力的作用下具有可延伸性。

在本实用新型中术语“羽绒”是指鸟禽类生长在正羽下层的纤细羽毛,羽绒为天然纤维中最佳的热绝缘体之一。羽绒纤维以绒朵的形式存在,在羽绒中心有一个绒核,绒核上生有一根根微细而纤长的绒枝,绒枝构成了整个绒朵的主体,绒枝长度一般为5~35mm,直径为8~30μm。

<复合面料>

本实用新型提供了一种复合面料,其包括:热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层和弹性针织基布层,两层之间通过湿气固化反应型聚氨酯热熔胶进行点状复合。该复合面料通过以下方法制备得到:准备热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层和弹性针织基布层,然后将两层之间通过湿气固化反应型聚氨酯热熔胶进行点状复合,随后进行热压轧平或轧光处理。

在本实用新型的一个实施方式中,如图1所示,复合面料10包括一层热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层1,以及一层弹性针织基布层2,在两层之间的涂层面具有呈点状分布的湿气固化反应型聚氨酯热熔胶3。

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布相比于常见的氨纶或TPU膜来说,其具有较大的比表面积,良好的弹性、透气性、过滤性和柔软的手感,因此使用其制成的复合面料具有良好的穿着和使用的舒适性并且利于后续染色加工。

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布相对于其他类型的熔喷弹性无纺布,具有成本低、耐磨性好优点,比如与聚酯类熔喷弹性无纺布相比,热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布的弹性更大,回复率更高,而聚酰胺熔喷弹性无纺布的纤维直径太大,不适合作为防钻绒材料。热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布可以是聚酯型,也可以是聚醚型,聚醚型成本相对高但其本身耐低温抗菌防螨性能更好,聚酯型耐油耐高温性能更佳。

优选地,本实用新型所述热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层的平方克重为20-120g/m2,克重过大,透气透水性能差,舒适感下降,克重过小,制造困难,基材孔洞过多,强度不够,进一步优选地,平方克重为20-80g/m2。热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层的优选平方克重根据复合面料不同的应用领域而有所不同。热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层利用测厚仪测得的厚度在0.10mm~0.25mm。

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布的生产工艺一般包括如下步骤:先将熔喷无纺布设备的成网帘上铺一层基本没有弹性的轻薄(如18-30g/m2克重)的聚丙烯(PP)或者聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)材质的无纺布。PP或PET材质的无纺布的主要作用是替代熔喷出来的TPU纤网经受后续卷绕或下一道工序的拉力,让TPU熔喷纤维保持挤出时自由的弹性和分子内部和分子间状态。然后将TPU热熔胶粒子脱水后加热挤压喂入到熔喷无纺布机的喷嘴熔融挤出,通过高低温气流拉伸冷却形成纤维,这些不同喷嘴出来的纤维通过沉积相互粘连加固形成TPU纤网,纤网上的TPU纤维通过自粘性彼此粘结加固。熔喷形成的TPU纤维直径在4~50μm,优选范围为10~30μm,更优选10~20μm,4μm以下TPU材料熔喷很难加工且效率太低,强力低;50μm以上则纤维间孔隙率太大,太透气且孔隙直径大,防绒性能变差。这种高弹无纺布有高的弹性(甚至接近400%)、孔隙率和比表面积,具有高的透气性、过滤性和透湿能力,吸水率约在2%左右。热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布可以通过商购获得,常见牌号的性能指标见表1:

表1热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布的常见性能指标

由表1可知,热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布的抗撕裂性能较差,TPU纤维强度为0.44CN/dtex,相对于涤纶或者尼龙纤维强度2-4CN/dtex,其断裂强度值低许多,因此需要和其他纺织材料进行复合以改善其强度。

弹性针织基布层

弹性针织基布在本实用新型中主要是为热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布提供强度耐用性,同时使得复合面料具有更好的外观和手感。与其他纺织基布材料相比,如聚丙烯纤维非织造布等,因聚丙烯纤维的耐日晒性能差,分子中主化学键易被日光中紫外线破坏,其强度、耐热性、湿热舒适性都不适合服用,而本实用新型选用的弹性针织基布具有相对更好的弹性和强度以及服用性能。

弹性针织基布是将纱线通过成圈组织相互编织成的织物基布,它分为织物纱线由经向(长度方向)编织而成的经编基布和纱线纬向(宽度方向)编织而成的纬编基布两大类。弹性针织基布的基本组织由线圈构成,具有一定纵横向拉伸变形能力,一般来说经编基布的纵向变形能力(组织弹性)稍差,纬编基布经纬向都具有比较好的变形能力(组织弹性)。

为了提高舒适性和外观美观性,优选地,选用轻薄柔软的弹性针织基布,平方克重为16-50g/m2,如果平方克重过小,对复合产品的强度改善不够,影响耐穿性,基布太疏松也不利于改善耐磨耐勾丝性能,拒水整理时难以提高拒水度,如果平方克重过大,影响舒适感。

进一步地,优选所述弹性针织基布层为尼龙或涤纶材质,这两者都具有良好的服用性能,相对而言,涤纶更耐高温和强度更高,性价比更优,原材料丰富易得,而尼龙价格更贵,耐温性稍低,但耐磨性能和湿热舒适性相对更好,在本实用新型的一个具体实施方式中可以采用超细旦尼龙6或尼龙66纤维或涤纶低弹丝(DTY)。本实用新型的弹性针织基布层需要纱线尽可能细腻紧密,故优选纱线规格范围为15-50D的DTY加弹丝,组织可选用纬编平纹汗布组织或经编经平或重经平组织,经编针密范围在28-44针/英寸,优选28-40针/英寸,纬编针密在30-50针/英寸,优选32-50针/英寸,或者成品经密为36-90圈/英寸的经编或纬编产品。通过经编或者纬编针织机制成的高密针织基布既能为热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布提供强度耐用性,也能大幅度改善无纺层的外观并获得更蓬松柔滑的手感。

坯布织造完毕后经溢流染色或膨化预缩水洗除油等工艺,然后去定型机定型。定型时可以根据需要做抗菌防螨处理或者进行拒水柔软处理。定型时为了防止单面汗布卷边,可以做浆切边处理。布边经过浆边后平直不卷边可以更好经受后续涂层复合时的拉力,有利于保持尺寸稳定和复合后面料的弹性,减少缩率。定型后在验布机上打卷,产品门幅在158-160cm为佳,注意控制卷绕张力防止经向过度拉伸造成门幅不足。弹性针织基布层通过测厚仪测得得到的厚度在0.15-0.3mm。

定型完毕的弹性针织基布可以进行转移印花或温感变色印花或湿感变色印花以增加时尚感,印花面在线圈正面,延展线面是复合面。

湿气固化反应型聚氨酯热熔胶

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层和弹性针织基布层所用的都是高弹性的柔软材料,为了尽可能保持弹性和柔软度,最好的环保复合方式是采用湿气固化反应型聚氨酯热熔胶(即PUR热熔胶)进行点状复合固化。所述点状复合为热熔转移复合。

PUR热熔胶的粘接强度高,有很好的耐温性,并且耐化学腐蚀性和耐老化,其复合织物的手感柔软,有弹性。相比较与纺织材料复合常用的其他类型热溶胶如PA、PES热溶胶,耐高温水洗性能更优,PES等热熔胶在后续整烫等高温处理容易渗胶,PUR热熔胶湿固化后变体型分子,在100℃左右不会再熔化,利用PUR热溶胶进行复合的复合织物柔软度和弹性更好。

点状复合有利于保持被复合两层材料的手感,透气性和弹性。由于热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层和弹性针织基布层都很薄,因此胶点密度优选在80-180点/平方厘米,涂层量为6-15g/m2,胶点密度太稀,胶点大,会从正反面看出来影响外观;而胶点过细,影响手感和透气透湿性能,也使弹性变差。

利用PUR热熔胶进行热熔转移复合的方法一般包括如下步骤:先将PUR固体热熔胶加热融化,然后通过挤出机将熔融的PUR热熔胶挤出到雕刻辊上,熔融的PUR热熔胶流动并填满凹坑,辊面上多余的热熔胶被刮刀刮去,当转动的雕刻辊与涂层基布适当压力下挤压接触时,将熔融粘稠的PUR热熔胶转移到基布上。带胶的基布向后移动时在复合滚筒上与被复合面料在40-80℃、0.5-1kg/cm2压力下复合在一起,并在复合后立即卷装。此时,PUR热熔胶还处于软化状态,两层被复合材料不能相互移动(移位),随着降温和PUR热熔胶分子开始从被复合物表面或者环境中吸收水分参与PUR分子间的交联固化,就将两层被复合基材紧紧粘合在一起。所以,PUR热熔胶涂层复合后一般需要在一定湿度和温度环境中如湿度80-90%,温度28-35℃固化24-48小时才能得到最终被粘合牢固的复合材料。

热压轧光处理

TPU熔喷无纺纤维通过自粘成无纺布过程中,纤维被气流带动收集在PP无纺布上,纤维特别疏松、杂乱,因此熔喷无纺布表面本身是不平整的,手感较粗糙,平滑度不够,需要轧光改善表观平滑度和手感。轧光时需注意控制温度和压力。温度需低于被轧制材料的耐受温度。在本实用新型中,可以选择在无纺布制造完毕后就直接轧光处理或者选择在复合后进行轧光处理,复合后进行轧光的平整度和手感风格更好,因为它同时改善了三种材料的平整度。如在复合后进行轧光处理,温度需低于TPU无纺布和PUR热熔胶湿固化后的熔点。在本实用新型的一个具体实施方式中,轧光温度在90-130℃,压力在1-3kg/cm2,车速在10-25m/min。压光后复合面料厚度可减少0.03-0.06mm,复合面料的厚度范围一般在0.20-0.45mm,复合面料的平方克重为50-180g/m2

<复合面料的应用>

本实用新型的复合面料可以满足特殊环境使用的需要,适合制备防钻绒面料、泳装面料或户外运动面料。

防钻绒面料

羽绒是一种天然的轻质上佳的保暖材料,在冬季保暖服装和床上用品领域有广泛的应用,但是它非常轻而易随空气流动而移动,并且非常容易从织物纱线或组织中的缝隙或缝制的针眼微孔中慢慢钻出来。穿出来的羽绒容易附着在其他衣物上影响美观,还有可能引起敏感人群呼吸道不适如哮喘等问题。另外,羽绒内部也很容易滋生螨虫等微生物,它们产生的气味和某些敏感物质,容易引起人体过敏问题,特别是对老人和小孩等敏感人群而言。

作为羽绒包覆材料,首先必须要很好解决钻绒问题。传统防钻绒面料有两大类:一类是涤纶或尼龙高支高密机织物,靠经纬纱间隙非常小到不能钻绒。另外一类是面料背面或者两层面料中间复合一层无孔或者微孔的膜来封住绒随空气外泄的通道来防钻绒。

传统的防钻绒理论是将面料上孔尽可能做到很小,小到微孔直径比绒枝直径(8-30μm)还小,或者根本完全无孔。比如,传统单层的高密全拉伸丝(FDY)防绒布就是通过很高的经纬密来将面料上的孔封闭在2-5μm及其以下,但是这种光滑的FDY纱线在缝纫线受力作用下,此处经纬交织点易滑移让孔变大,当绒包内空气从该孔高速冲出时,羽绒也随之飞出钻绒了。无孔的覆膜防钻绒面料无论是两层还是三层复合产品,如果有外力作用下产生的微孔(如缝纫针刺产生的微孔),在无外力挤压绒包内空气时,弹性膜的收缩力会封闭微孔不跑绒。但当相对大的外力作用于不透气绒包时(如剧烈运动或外压力突然作用时),其瞬间集聚在微孔上的力是很大的,弹性膜上原来很小的微孔也可能被瞬间胀大,包括原来膜上缝纫线处被弹力封闭的微孔也可以瞬间被涨开,绒朵随空气快速从被涨开的微孔跑出而钻绒。总之,对常规结构的高密面料和弹性覆膜面料,绒包面料的内壁光滑与绒的摩擦系数小,绒在绒包内随空气到处游动,时刻在寻找绒包内壁的易扩张微孔的薄弱环节,其防钻绒机理是将微孔尽可能控制到小于绒枝直径(8~30μm)以下,覆膜防钻绒面料上膜的微孔一般需要小于2μm才有足够的防钻绒效果。

除了防钻绒效果难以保证外,传统的两类防钻绒面料透气性都很差,影响人体皮肤呼吸新鲜空气,排湿不畅,显得很闷。如果湿气不能快速散发,羽绒易发霉滋生细菌和螨虫,产生异味,让人过敏(特别是体质敏感的儿童和老人)。细旦FDY高密机织物和覆膜防钻绒织物在人体运动时还会产生异响。所有这些,都是传统防钻绒织物难以解决的。

本实用新型的复合面料,本身轻薄防钻绒,可以通过至少5次封绒拍打及20次机洗试验,透气透湿,再通过适当功能性后整理能够大幅度提高抗菌防螨、防霉防嗅等服用生理舒适性,可以有效克服上述常见包绒面料遇到的问题。同时本实用新型还发现了一种全新的防钻绒机理,使用热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布作为防钻绒材料,其防绒机理与传统的防绒机理完全不同。TPU熔喷纤维很细(直径范围在8-40μm),熔喷纤维网孔隙率非常高,最大孔隙在20-80μm,而且因为熔喷纤维堆积的多层结构,其孔也不像膜孔一样直而光滑,孔隙之间呈立体网状联通状态,过滤性能良好,透气性远远超过一般高密防钻绒面料,孔隙总数远远大于覆膜防钻绒面料和高密机织物面料,因此空气压力产生的扩张力不会在局部(微孔处)集中,会均匀释放。另外,TPU熔喷纤维表面积远比TPU薄膜大,吸附能力强,TPU材料与绒朵的摩擦系数远高于涤纶长丝或者尼龙长丝,粘附力强,最靠近TPU纤维内层的绒朵易吸附在纤维表层表面,这些吸附的绒朵层本身也对空气流动带来的远端绒朵起过滤和阻碍作用,而且因为孔隙率很高,透气均匀而且快速,使得绒包受压时挤出气流的流速慢,气流在微孔各处流向复杂,并非单一垂直布面朝外,所以随气流外溢的绒朵速度慢,运动方向复杂,整体呈相对平行于布面运动,长达mm级别的绒朵是不能穿过最大80μm的众多微孔的。受力挤压时空气和绒朵会均匀向各微孔移动,空气排出但绒核因没有高速气流的带动,而无法像子弹头一样带动整个绒朵穿出TPU熔喷无纺层。这就是一种全新的粘滞过滤防钻绒机制。

本实用新型进一步提供一种防钻绒面料,所述防钻绒面料包括本实用新型前述的复合面料或者所述防钻绒面料采用本实用新型前述的复合面料的制备方法制备所得。

为了得到轻薄的包绒材料,复合面料中所述热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层的平方克重优选20-80g/m2,其中20-45g/m2范围产品适合做羽绒被和羽绒服,45-80g/m2范围产品适合做羽绒枕和睡袋,进一步优选平方克重为20-45g/m2。作为包绒材料,热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布可以是聚酯型,也可以是聚醚型,如果TPU粒料的单体是聚醚多元醇,那么合成的这种聚醚型TPU本身的抗菌防霉防螨效果较强,如果合成TPU的单体是聚酯多元醇,那么合成的这种TPU就是聚酯型TPU其耐温耐油耐晒性能较好,其抗菌防霉性能相对聚醚型差,如果做包绒材料,最好体系中有一层材料需要做抗菌防螨整理。TPU熔喷纤维直径优选为5-30μm,所述热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层中微孔最大直径(即纤维间最大孔径)在80μm以下,优选小于60μm,利用电子显微镜进行测定。

作为外层起增强和装饰的弹性针织基布,从成本和耐温性角度考虑优选涤纶材质,可以是15-50D高密针织产品,平方克重为18-35g/m2。经编针密范围在28-44针/英寸,纬编针密在30-50针/英寸。在本实用新型的一个具体实施方式中,选用15-30D涤纶DTY网络丝为材料,经单面圆机28-44针/英寸30-34英寸机型,以平纹组织坯布。

作为涂层起粘合固结作用的PUR热熔胶,其涂层量范围在7-12g/m2,胶点密度范围在120-150点/平方厘米,对于轻薄的包绒材料而言,如果胶点密度过小,相对而言胶点就大,影响外观,如果胶点密度过大,手感板结,单个胶点太细,容易在涂层时出现丢点现象。

作为包绒材料,两层经PUR热熔胶复合固化后热压,还需要经过抗菌防螨整理,以强化羽绒制品的卫生性。

泳装面料

传统泳装面料基本以氨纶针织面料为主,氨纶以长丝(单丝)状态与尼龙或者涤纶长丝编织而成,基布因氨纶单丝存在,染色过程控制较困难,而且易损伤氨纶丝,从而影响面料品质。针织组织线圈易崩开,产品耐用性不是很好。氨纶单丝较粗(20D或40D),回缩力较大,平方克重一般都在150-220g/m2,不适合全身覆盖的款式。因此需要基本全身覆盖又舒适防晒便于运动的紧贴皮肤的高弹性泳装面料。本实用新型的复合面料重量轻,弹性大,对皮肤触感好,而且这种超柔软高弹性的复合面料特别适合做全覆盖的泳装款式,更时尚,能使人更感舒适,还能保护人体不被水母等有害有毒生物伤害,与常规氨纶针织泳装面料相比,本实用新型的复合面料有更好的使用价值。

另外,热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布里的TPU材料是以相互粘合的短纤形式存在,单根纤维或细微局部被破坏不影响复合面料的弹性及整体强度及外观形态。而且这种高弹性热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布和复合面料均很方便用低温分散染料染色,且色牢度好,工艺方便能耗低,消耗及排放都较少。

本实用新型的复合面料,可以通过在复合前将弹性针织基本先染色定型,然后通过点状PUR湿固化热熔胶与热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层复合,然后进行100-130℃热压使熔喷无纺布表面更平整,之后将复合热压后的复合坯布进行染色,在110℃用低温分散染料染熔喷无纺层和PUR热熔胶层。这个方法染TPU和PUR材料比染氨纶容易控制,且节能减排。复合后的坯布还可以去做特殊湿变色(印花)或者温感变色(印花)处理,使产品更具科技感。处理完毕后再在靠近PUR热熔胶和TPU材料熔点附近温度区间内热压轧平,使特殊处理后的复合面料具有更好的外观和触感。

对这个应用来说,高弹柔软和保护皮肤隔离有害水生物的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布平方克重范围在20-60g/m2为宜,平方克重过重,弹力大紧绷感过强,透气透水性能差,舒适感下降。平方克重过轻,制造困难,基材上空洞可能过多,不利于防水生物伤害,使用寿命也短。

与之贴合起强度支持和织物外观美化的轻薄弹性针织基布的平方克重范围在20-50g/m2,太薄太轻,对复合产品的强度改善不够,耐穿性不够,基布太疏松也不利于改善耐磨耐勾丝性能,拒水整理时拒水度也难以做得很高,影响游泳时的减少水与布表面的摩擦阻力。这层弹性轻薄针织层,需要纱线尽可能细腻紧密,因此其纱线规格范围在15-50D,可以是尼龙DTY长丝也可以是涤纶DTY长丝。其组织可以是经编经平或重经平组织,也可以是纬编平纹汗布组织。其经编机上机针密范围在28-40针/英寸,如果是纬编组织则在32-48针/英寸机型上织造。

PUR点状涂层可以很好粘合上面这两层性能互补的材料,其涂层时雕刻辊点密在80-130点/平方厘米,涂层量在8-12g/m2为宜。胶点密度太稀,胶点大,影响外观,胶点过细,影响手感和透气透湿性能,也使弹性变差。

作为紧贴皮肤舒适的泳装面料,需要进行拒水柔软整理,以改善手感及与水的摩擦阻力。

户外运动面料

户外运动休闲面料需要轻薄透气透湿防水。传统的三层覆膜户外防护面料较厚重,湿热舒适性不是很好。轻薄的单层皮肤衣面料透气不够,弹性不够,阻碍运动。

本实用新型的复合面料可以很好的解决传统户外运动面料的问题。热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布与轻薄针织基布经过点状PUR热熔胶复合后,对轻薄弹性针织基布的弹性没有影响,因此针织基布本身不需要额外添加氨纶单丝在一起编织来增大和保持弹性,而且这种熔喷TPU无纺中的弹性氨纶纤维本身就是短纤层压自粘合状态,不需要再在其另外一面复合所谓轻薄保护层了,因此可以减轻复合织物重量,其透气透湿能力不是覆膜织物可以比拟的,弹性舒适性和合体性能是远优于常规三层复合户外运动面料。此外,本实用新型的复合面料还很容易进行抗紫外线整理,因无纺层纤维基本都是散开的,有更大的比表面积有助于吸附固定更多的抗紫外剂来抵御阳光中的紫外线晒伤皮肤,本实用新型的复合面料可以使防晒指数达到SPF15以上的效果。因其轻薄柔软舒适有弹性,透气透湿优良,所以比常规防晒面料更优越。

对于这个应用来说,热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布平方克重范围在20-40g/m2,克重过高影响舒适性。弹性针织基布也是克重越轻越好,纱线越细越好,一般15-30D为宜,平方克重在20-30g/m2,PUR热熔胶胶点密度在110-180点/平方厘米,涂层量在7-10g/m2。复合后产品弹性越高越好,平方克重范围在50-80g/m2,携带方便。

实施例

以下将结合具体的实施例来进一步阐述本实用新型中的技术方案。应当理解的是,下列实施例仅用于解释和说明本实用新型,而并不用于限制本实用新型的保护范围。

实施例1

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层:本实施例选用30g/m2的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布(ZP901-30)来生产防钻绒面料。热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布的厚度为0.11mm,纤维直径8-30μm。测试无纺布层的经纬向撕裂强度和断裂强度,使用织物断裂强力测试仪进行测试,型号TH-8203S,制造商苏州拓博机械设备有限公司,结果参见表2,利用最大放大倍数为1000倍的电子显微镜测量布面多个微孔的直径,可知纤维间最大孔径的范围在20-60μm。

弹性针织基布(20D平纹):选用涤纶低弹丝(DTY)20D/24F为原材料在单面圆机34英寸48针/英寸针密的机型上织造以获得弹性针织基布,组织选用平纹汗布组织。坯布织造完毕后只做膨化预缩水洗除油工艺,然后去定型机定型。定型后在验布机上打卷,产品门幅为158-160cm。制备得到的弹性针织基布平方克重在26-27g/m2,经纬密度在(28.5-30)x(25-26圈)/cm,厚度在0.18-0.2mm。测试弹性针织基布的经纬向撕裂强度和断裂强度,参见表2。

复合:将湿气固化反应型聚氨酯热熔胶(JCC-5018)加热融化,然后通过挤出机将熔融的PUR热熔胶挤出到cp130雕刻辊(即每平方厘米130个球冠状盛PUR热熔胶的凹坑)上,熔融的PUR热熔胶流动并填满凹坑,涂层量在7-8g/m2,辊面上多余的热熔胶被刮刀刮去,当转动的雕刻辊与弹性针织基布适当压力下挤压接触时,将熔融粘稠的PUR热熔胶转移到弹性针织基布上。带胶的基布向后移动时在复合滚筒上与热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布在60℃、0.5kg/cm2的条件下复合在一起,在30℃、湿度为80%的环境中固化24-48小时得到复合面料。

轧光处理:将复合面料进行轧光处理,轧光温度为100-130℃,压力为1-3kg/cm2,车速为10-20m/min。轧光后复合面料的厚度从0.24-0.25mm降到0.2-0.21mm,复合面料的平方克重为68-70g/m2

性能测试:

测试复合面料的经纬向撕裂强度和断裂强度,参见表2,利用最大放大倍数为1000倍的电子显微镜从弹性针织基布面以及无纺布面分别测量复合面料无纺布层的布面最大微孔直径,可知复合之后无纺布层纤维间最大孔径的范围仍在20-60μm。

根据《GB/T 5453-1997纺织品织物透气性的测定》进行复合面料的透气性能检测,得到透气率大于1200升每平方米秒。

将复合面料进行封绒拍打及机洗试验。

将30x30cm的复合面料四面用低温胶条热封好,充绒(新国标95白鹅绒,含绒量95%)并在胶条上缝纫加固(采用11号家用缝纫针,针密为12针/30mm),将针线迹缝制在胶水封边区域,让羽绒不与缝制线接触,然后使用织物防钻绒性试验机以5-6N的力度拍打20分钟,观察是否有绒朵钻出。

实施例1的复合面料检测5次后,未发现没有钻绒,进行机洗钻绒试验。

将绒包放进洗衣机,用冷水洗真丝程序,洗涤45分钟后拿出自然晾干,然后进行前述相同的拍打试验,检测是否钻绒。如果没有,继续进行相同程序的机洗拍打钻绒试验,能抗8次机洗拍打不钻绒的视为合格。实施例1的复合面料最大能抗20次机洗拍打钻绒试验。

表2无纺布、弹性针织基布和复合面料的撕裂强度和断裂强度

实施例2

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层:本实施例选用同实施例1所述的30g/m2的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布来生产复合泳装面料。

弹性针织基布:选用涤纶低弹丝(DTY)20D/24F为原材料在32针型经编机上织造以获得弹性针织基布,以重经平组织织1-3/2-0//造坯布,上机门幅180英寸开双幅(单幅上机228.6cm),上机纬密21圈/cm。

下机后的坯布需要经过溢流染色后再定型,定型时可以在轧槽中添加柔软剂和拒水剂进行拒水柔软处理,定型门幅在153-154cm,经纬密在(17-18)x(27-28圈)/cm,平方克重在45±2g/m2,拒水度在50-65。厚度在0.25-0.3mm。

定型完毕的基布选用温感变色印花或者湿感变色印花来增加科技感。印花后的经编基布可以将延展线面(非印花面)与选定的30g/m2热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布通过点状PUR热熔胶复合在一起。

复合:除涂层量外,其余与实施例1的方法相同。涂层量9g/m2

轧光处理:与实施例1的方法相同。

通过上述工艺流程加工的产品最终门幅在150±1cm,平方克重86±2g/m2,有很好的弹性和手感,经向伸长率为28%,纬向伸长率为32%,伸长率测试条件为5cm宽,50N拉力下测试的伸长率,轻薄透气,贴身穿着舒适性好,温感变色或湿感变色印花增加了科技感和时尚感。

实施例3

热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布层:本实施例选用同实施例1所述的30g/m2的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布来生产防晒户外运动面料。

弹性针织基布:本实施例选用同实施例1所述的弹性针织基布。

复合:除涂层量外,其余与实施例1的方法相同。涂层量8.5g/m2

低温染色和防晒处理:用低温分散染料对复合面料在110℃微酸性条件下进行染色。低温染色后在后续定型机烘干定型时在轧槽中添加15-30g/l的紫外线吸收剂(日华公司的SUNLIFE LPS-980NZ),浸轧率在75-90%,风干定型温度在120-130℃。该处理后可以达到SPF15以上的防护效果。

轧光处理:与实施例1的方法相同。

通过上述工艺流程加工的产品平方克重68-70g/m2,有很好的弹性和手感,经向伸长率为35%,纬向伸长率为35%,伸长率测试条件为5cm宽,10N拉力下测试的伸长率,透气性、透湿性好,防晒指数高。

对比例1

采用生物质TPU膜(厚度0.01mm)代替实施例1的热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布,其余工艺同实施例1。采用和实施例1相同的测试条件,测试所得到复合面料的经纬向撕裂强度和断裂强度,并将复合面料进行封绒拍打及20次机洗试验,结果参见表3。根据标准《GB/T 5453纺织品织物透气性的测定》进行复合面料的透气性能检测,得到透气率大约在0升每平方米秒。

对比例2

采用聚丙烯纤维非织造布(26g/m2)代替实施例1的弹性针织基布,其余工艺同实施例1。测试所得到复合面料的经纬向撕裂强度和断裂强度,并将复合面料进行封绒拍打及机洗试验,结果参见表3。

表3复合面料的撕裂强度和断裂强度以及防钻绒测试结果

通过表2和表3的对比可知,本实用新型的具有特定结构的复合面料,能够综合热塑性聚氨酯熔喷弹性无纺布和弹性针织基布的优点,能够大幅度改善两者原来分别具有不抗撕裂、线圈易脱散的问题,所得到的复合面料具有良好的综合性能,可以应用防钻绒面料、泳装面料以及于防晒户外运动面料的制备。

除上述实施例外,本实用新型还包括有其他实施方式,凡采用等同变换或者等效替换方式形成的技术方案,均应落入本实用新型权利要求的保护范围之内。

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