具有单向导湿功能的毛织物的制作方法

专利名称：具有单向导湿功能的毛织物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有单向导湿功能的面料。特别是，本发明涉及一种具有单向导 湿性的毛织物。
背景技术：
近年来，随着服装行业的发展，人们不仅仅局限于对服装款式的关注并且更多地 将关注力集中在能够带给人体舒适感觉的服装面料的研究改进方面。特别地，为了能够达 到更长久地提供给人体舒适，方便的感觉效果，人们对于服装面料的选择以及面料的功能 要求越来越苛刻。因此，在对于服装面料功能的改进研究中，如何使服装面料具备吸湿速干 的功能也已经成为其中较为重要的一个方面。随着研究的不断深入，人们越来越关注于如 何使得面料贴近人体的一面能够快速地向外传导汗液，以保持面料在与人体接触的一面上 的干爽程度，同时使面料向外的另一面能够快速吸收且蒸发汗液，利用蒸发潜热降低面料 表面温度并带给人体舒适感，即，使面料具备双面性，也就是单向导湿的性能。在服装面料 中，由羊毛、特种动物毛或羊毛与其他纤维混纺、交织的纺织物具有良好的弹性，不易折皱， 耐磨，吸湿性、保暖性、拒水性好等特点。本领域中虽然存在多个针对织物面料的单向导湿性能的专利或专利申请，但是这 类文献均涉及针织物面料方面的研究。例如，专利申请CN101270524A公开了一种单向导湿 快干的真丝面料，其特征在于面料正面为2/1斜纹或3/1斜纹组织，与其对应的反面组织为 1/2或1/3斜纹组织；正面原料是规格15 Illdtex的蚕丝，反面原料是单丝线密度0. 2 0. Sdtex的超细旦吸湿速干涤纶DTY长丝，长丝截面为十字形；采用嵌织式方法进行织造生 产。专利CN2839315Y公开了一种具有单向导湿的吸汗速干复合针织物，其选用两种吸湿能 力有差异的异型截面纱线，吸湿能力较差的异型截面纱线编织在内层，而吸湿能力较强的 异型截面纱线编织在外层和其他层数，层与层之间通过连接层以编织方式连接。专利申请 CN101463566A公开了一种纯棉单向导湿功能性机织面料，其通过以下方法制得纱线前处 理、染色、固色、烘干、色织织造和整理，其特征在于在染色工序中，全部经纱和部分纬纱采 用常规亲水染色，另一部分纬纱采用拒水染色，色织织造采用非浆纱织造方法。该方法要求 疏水纬纱与亲水纬纱根数比值不小于2。在上述方法中，通过使用机织面料的组织特点，即 正面经组织点占多数，反面纬组织点占多数，从而使正面有比反面更强的亲水性能。发明人注意到上述现有技术中所公开的具有单向导湿功能的织物均是通过在织 造之前对织物面料的纤维进行处理或特定限定的条件下制得的，因此面料的选择具有特殊 性，无法应用于毛织物，不具有广泛意义。《针织工业》2010年第3期由陈晓艳等人提出“梯级导湿针织面料”，即采用梯度结 构，毛细力在一侧较小、另一侧较大，从而形成方向性导湿效应。但这种方向性导湿效应是 基于不同表面张力的纤维材料的专门搭配、和特殊织物结构造成的毛细孔大小按内大外小 的原则有序排布来实现的，较难应用于各种纤维材料制成的常规织法的面料。专利申请CN101649558A公开了一种单向导湿羊绒及羊绒混纺机织或针织制品及
3其加工方法，所述制品是通过如下方法制得的采用单面给液途径，在织物制品的正、反两 面构造出亲、疏水性质不同的“双侧面结构”，制品的正面全部为具有良好的吸湿性能的亲 水面，制品的反面非连续性地分布有具有疏水性结构的疏水区域，亲水性区域占该侧面总 面积的20 80%，其加工方法包括织物预处理一调制印花浆及整理剂一印制或单面给液 —烘干一洗缩一柔软处理一烘干一整烫。但是在该申请中所使用的单面给液途径是通过筛 网印花法实现的。明显地，该方法中对混纺制品的筛网印花法包括印花筛网的准备，印花织 物的准备等多个步骤，即会耗费大量时间、人力、物力，从而增加成本。发明人注意到上述现有技术中仍然存在着诸多缺陷。例如，对于对完成织造生产 的毛织物进行处理使其具备单向导湿性能的方法而言，其中所使用的单面给液途径均是通 过筛网印花法实现的，该筛网印花法工艺要求高、液滴大小受到印花网孔加工工艺的限制， 其拒水区域的尺寸偏大，难以形成小尺寸的毛细管道，对水(汗液)的抽吸效果较不明显。 上述公开文献中所涉及的织物的任一面上所形成的疏水区域的形状是规则圆点或网状纹 路，并且所形成的纹路痕迹比较明显。因此，本领域中仍然急切地需要一种在织物制品的两 面上构造出亲、疏水性质不同的“双侧面结构”且在具有疏水性质的一面上拒水区域的区域 更小且结构更为简单的毛织物。

发明内容
令人惊奇地，本发明的发明人基于TRIZ创新理论的技术系统提高理想度法则及 提高系统柔性的进化理论，提出了一种具有单向导湿功能的毛织物，其特征在于在所述毛 织物的任一面上具有不规则分布的拒水区域，该拒水区域的面积为0. 01 4mm2且彼此之 间的间距为0. 1 2mm。特别地，本申请的毛织物的任一面上的拒水区域基本上为圆形、圆 形、椭圆形或不规则形状且大小不等。本申请的毛织物是通过如下方法得到的1)对织物进行亲水化预处理；2)使用含 有拒水整理剂的工作液对处理后的织物的一面进行喷淋加工，以使得在织物的该面上形成 直径为0. 1 2mm且彼此之间的间距为0. 1 2mm的液滴。在一个具体实施方式
中，该方法中所述的织物选择本领域中通常所使用的任何毛 织物。在另一个具体实施方式
中，该方法中所述的织物可以是任何已经完成织造工序的织 物，包括羊毛、特种动物毛或羊毛与其他纤维混纺、交织的纺织物。在本发明的一个具体实施方式
中，首先对上述毛织物进行亲水化预处理步骤，使 得毛织物的纤维上具有羟基、羰基、羧基、酰胺基等极性基团。在本发明中，本领域技术人员可以使用任何本领域公知的对毛织物进行亲水化预 处理的方法对本发明的毛织物进行亲水化预处理。特别地，所述对毛织物进行亲水化预处 理步骤可以通过以下方式实施。在表面活性剂或交联剂存在的情况下，将毛织物浸渍在含 有亲水整理剂的溶液中。所述亲水整理剂选自聚氨酯类亲水整理剂、有机硅亲水整理剂、 聚酯-聚醚嵌段共聚亲水整理剂、水溶性高聚物或天然含有极性基团的亲水性物质。优选 地，所述有机硅亲水整理剂包括含氨基硅油、羟基硅油等。优选地，所述水溶性高聚物选自 聚丙烯酸、聚氧乙烯醚或聚乙烯醇。优选地，所述天然含有极性基团的亲水性物质是丝素 或壳聚糖。特别地，本发明所使用的亲水整理剂为日本小谷化学工业公司生产的Queenset PS0-5500耐久性亲水剂或英国ICI公司生产的PermaloseTM亲水剂。在本发明的方法中，在使用亲水整理剂对毛织物进行预处理的过程中，可以加入表面活性剂或交联剂以促使亲 水整理剂与毛织物表面的反应。即通常本领域中能够用于促使亲水整理剂与织物表面的反 应的表面活性剂或交联剂均可用于本发明。在本发明中，当使用亲水整理剂对毛织物进行亲水化预处理时，该亲水整理剂的 用量为10 50g亲水整理剂每升水，轧余率70 90%。此外，不局限于使用亲水整理剂对本发明的毛织物进行亲水预处理步骤，还可以 通过在空气或氧气气氛中的等离子体辐照或高能射线辐照，使纤维产生极性基团而对毛织 物进行亲水化预处理。
在另一个具体实施方式
中，在本发明的方法中所使用的拒水整理剂为含氟元素的 各种拒水整理剂。优选地，该含氟拒水整理剂为亨斯迈公司生产的非离子含氟拒水整理剂 Oleophobol CP-S0在本发明中，所述的含氟拒水整理剂的工作液可以是含氟拒水整理剂的 水乳化液，该含氟拒水整理剂的工作液的用量为每升水中加入5 60g含氟拒水整理剂。在 采用静电雾化喷嘴进行喷淋时，为了有利于建立静电场、提高雾滴的分散性，在拒水整理剂 的水乳化液中可以添加1 10重量％的金属盐，如氯化钠、氯化钾等等。本发明还涉及一种用于喷淋织物的装置，该装置包括喷嘴，门架，织物输送装置， 其中将一个或多个喷嘴安装在所述门架上，在门架下方设置所述织物输送装置，以使得当 织物由织物输送装置穿过门架输送至喷嘴下方时，在足以得到织物的经喷淋面上形成直径 为0. 1 2mm且彼此之间的间距为0. 1 2mm的液滴的条件下通过喷嘴对织物进行喷淋。其 中，所述喷嘴包括压力喷嘴、转盘喷嘴、转杯喷嘴、静电喷嘴、超声喷嘴或空气助力喷嘴等。 当在所述门架上安装多个喷嘴时，调节喷嘴之间的距离以使得到织物的经喷淋面上形成直 径为0. 1 2mm且彼此之间的间距为0. 1 2mm的液滴。本发明所述的装置还可以包括加 温装置，该装置放置在织物输送装置的终端，从而对喷淋后的织物行烘干和交联。或者，本 发明所述的装置可以放置在普通定型机的第一级烘房前，从而使喷淋后的织物直接进入定 型机，以100 180°C的温度进行烘干和交联固着。经过上述加工的织物可以进行洗涤及其 他功能整理，也可以不再进行其他加工。在本发明中，以如下方式使用含氟拒水整理剂的工作液对毛织物的一面进行喷淋 加工将含氟拒水整理剂的工作液加入到喷嘴中，将毛织物置于织物输送装置，常温下使毛 织物以5 40m/min的速度送过门架下方，通过固定在门架上的喷嘴将含氟拒水整理剂的 工作液雾化喷淋到毛织物表面。在本发明的喷淋加工方法中，可以使用任何能够将水膜破碎成微小水滴的各种喷 嘴，如，通过喷嘴的作用，即当电场力大于水滴毛细力时即自行破碎，以使得在毛织物经喷 淋的一面上形成的所述液滴的直径优选为0. 1 2mm，所述液滴之间的间距优选为0. 1 2mm ο在本发明中，当喷嘴为静电喷嘴或超声喷嘴时，可以通过静电场作用将较大水滴 破碎成较小水滴。当喷嘴为旋转喷嘴，例如转盘喷嘴、转杯喷嘴，可以通过离心力将水滴从 旋转喷嘴的旋转圆盘甩出，基于液体与空气间的高速运动而破碎成小水滴的。当喷嘴为压 力喷嘴时，能够通过增加压力使液体从一个狭缝喷出，成为液膜射流，并与空气间的高速运 动，导致液膜破裂而雾化的。当喷嘴选自空气助力喷嘴、气泡喷嘴、喷气喷嘴喷雾或汽哨喷 嘴时，通过空气与液体提前混合然后喷射出去而进行雾化。
根据上述方法得到的毛织物中未使用拒水整理剂喷淋的一面为具有吸湿性能的 亲水面，而使用拒水整理剂喷淋的一面上不均勻地分布着大小不等的具有拒水性能的液 滴。 因此，当液态水，例如汗液，于面料的使用拒水整理剂喷淋的一面接触时，液态水会通过 该面上保留的亲水性区域快速地流至未使用拒水整理剂喷淋的一面，即亲水面，并迅速地 在亲水面上展开、蒸发。 发明人令人惊奇地发现，通过上述方法的实施得到的毛织物面料不仅具有单向导 湿的性能，而且相对于通过常规的印花法得到的毛织物面料而言，在毛织物的任一面上形 成的不规则分布的拒水区域更有利于液态水的选择性穿透能力，且在毛织物上形成的区域 痕迹较传统针织物而言更不明显。并且该毛织物的制备方法更为简单方便。此外，根据本发明的方法处理后的毛织物加工得到的面料具有良好的单向导湿效 果，毛衫不贴皮肤，并且感觉凉爽。
具体实施例方式实施例1 纯羊毛织物，平方米重180g，首先采用常规的洗呢、煮呢、烘干加工，然后在织物进 入定型机进行定型之前轧日本小谷化学工业公司生产的Queenset PS0-5500耐久性亲水 齐U。所述亲水剂的用量为30g/L，轧余率80%。在180°C的定型温度下在定型机中定型60s， 所述定型机是德国布鲁克纳公司生产的POWER-LINE型拉幅定型机。这一定型机在机头侧 安装转盘喷嘴式喷淋装置，织物以30m/min的速度通过喷淋装置，喷淋转载将含氟拒水整 理剂的工作液对经过其侧下方的织物进行喷淋。含氟拒水整理剂为亨斯迈公司生产的非离 子含氟拒水整理剂Oleophobol CP-S，用量为30g/L。转喷喷嘴的转盘转速为5000转/分， 给液量为lml/m2。将喷淋后的织物直接送入定型机烘箱，定型机速度为30米/分，烘箱温 度为180°C (3级烘箱，其余关掉)。对上述实施例1得到的织物的由含氟拒水整理剂的工作液处理过的一面上形成 的液滴大小进行的测量，方法如下。通过喷淋蜡纸上的液滴来测量的，以避免因拒水整理剂 的水乳化液中的水在织物中的扩散而失去清晰的界面。蜡纸放在织物表面，按正常速度经 过喷淋装置，蜡纸上的液滴尺寸及间距与织物实际喷淋到的状况相同。蜡纸受到喷淋后， 用体视显微镜观察，并用显微镜的标尺系统估读得到任意液滴的直径及液滴的间距。据此 调节喷淋装置的工艺参数，以使得液滴的直径在0. 1 2mm之间且所述液滴之间的间距在 0. 1 2mm之间。实施例3使用如下方法对得到的织物的单向导湿性能进行评价。评价方法1 通过比对织物上残留水迹的面积大小确定织物的单向导湿性能。采用带较大针头的注射器或较小口径的移液管用以产生较小尺寸的液滴来模拟 汗滴，分别滴加到实施例1的织物的由含氟拒水整理剂的工作液处理过的一面和未由含氟 拒水整理剂的工作液处理过的一面上。当液滴滴加到由含氟拒水整理剂的工作液处理过的 织物的一面上时，目测液滴快速渗透到织物的另一面且残留在由含氟拒水整理剂的工作液 处理过的织物面上的湿痕面积A ；当液滴滴加到未由含氟拒水整理剂的工作液处理过的一 面上时，液滴在此面上快速扩散，残留湿痕面积B且不渗透到另一面。明显地，目测可得面积A为面积B的1/4以下。根据上述比较可以确定，由实施例1得到的织物具有单向导湿 性能。评价方法2 采用着色剂和滤纸记录渗透水量确定织物的单向导湿性能。 在本发明实施例1得到的织物下方垫一张吸水性滤纸，进行如下方法。采用评价方法1中滴加液滴的方法将用红墨水着色的水滴分别滴到织物的由含 氟拒水整理剂的工作液处理过的一面上和未由含氟拒水整理剂的工作液处理过的另一面 上。在未由含氟拒水整理剂的工作液处理过的一面上能够观察到红色液滴在织物的滴加面 上展开，很少有液体渗到织物经喷淋的一面，故滤纸上只有极少的沾色面积C;但是当红色 液滴滴到织物由含氟拒水整理剂的工作液处理过的一面上时，红色液滴几乎全部渗到织物 的另一面，滤纸显著着色，沾色面积D。明显地，目测可得沾色面积D比沾色面积C大4倍以 上。
权利要求
一种具有单向导湿功能的毛织物，其特征在于在所述毛织物的任一面上具有不规则分布的拒水区域，该拒水区域的面积为0.01～4mm2且彼此之间的间距为0.1～2mm。
2.根据权利要求1所述的具有单向导湿功能的毛织物，其特征在于该毛织物选自羊 毛、特种动物毛或羊毛与其他纤维混纺、交织的纺织物。
3.根据权利要求1所述的具有单向导湿功能的毛织物，其特征在于所述毛织物的拒水 区域为圆形、近似圆形、椭圆形或不规则形状。
4.根据权利要求1所述的具有单向导湿功能的毛织物，其特征在于该毛织物是通过如 下方法制得的1)对织物进行亲水化预处理；2)使用含有拒水整理剂的工作液对处理后的 织物的一面进行喷淋加工，以使得在织物的该面上形成直径为0. 1 2mm且彼此之间的间 距为0. 1 2_的液滴。
全文摘要
本发明涉及一种具有单向导湿功能的毛织物，其特征在于在所述毛织物的任一面上具有不规则分布的拒水区域，该拒水区域的面积为0.01～4mm2且彼此之间的间距为0.1～2mm。特别地，本申请的毛织物的任一面上的拒水区域基本上为圆形且大小不等。所述毛织物在织物的两面上构造出亲、疏水性质不同的“双侧面结构”且在具有疏水性质的一面上拒水区域的区域更小且结构更为简单。
文档编号D06M23/16GK101956327SQ201010292740
公开日2011年1月26日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者刘庆年, 施楣梧, 王军锋, 王竹林, 班国良, 高惠芳 申请人:中国纺织工程学会;江苏大学;江苏箭鹿毛纺股份有限公司;山东沃源新型面料有限公司