一种湿度调节面料

1.本发明属于服装面料技术领域，特别涉及一种湿度调节面料。


背景技术：

2.生活中经常遇到这种情况，夏天穿棉类高吸湿性的服装，在出汗量并不大的时候，感觉很舒适。但一旦出汗量大，棉质服装很快就会湿透并贴在皮肤上，导致湿后的感受非常差；化纤则存在另外一个问题，干燥情况下穿着，由于其含湿量低，导致亲肤性差，舒适性也不好。
3.人体活动过程中，出汗量受环境影响很大。如户外太阳底下瞬间出汗很多，需要尽快吸走汗水以保持舒适性。同时，也需要汗水的适量蒸发以降低温度。在较阴凉区域，汗水会使人感觉阴冷，这时候需要湿的部分不要直接与皮肤接触以提升舒适性。
4.中国专利cn109371680公布了一种湿度感应自调节面料及其制备方法，其将高亲水树脂非对称涂覆在切割后的布面上。利用树脂干燥脱水后形成的应力，带动面料的方式使其产生卷曲，达到形成孔洞透气降温的目的。而雨天树脂遇湿后，会发生膨胀，带动面料封闭透气孔，恢复到平服的状态，起到保暖的效果。该专利用树脂吸放湿后的状态不同形成应力差别。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是提供一种湿度调节面料，以克服现有技术中吸湿面料亲肤性和舒适性差的缺陷。
6.本发明提供一种湿度调节面料，所述面料包括短纤纱和涤纶长丝，所述短纤纱处于长丝的夹层中；所述短纤纱成分按照质量分数包括亲水pu短纤1～5％、棉50～99％、涤纶0～40％和天丝0～60％，所述面料经过吸湿速干整理。
7.本发明还提供一种湿度调节面料的制备方法，包括以下步骤：
8.(1)将亲水pu和交联剂溶于溶剂中，得到纺丝液，静电纺丝，以短纤维棉网作为接收装置，然后纺纱，得到短纤纱，其中短纤维棉网包括棉或棉的混合物，所述棉的混合物包括棉以及涤纶、天丝中的至少一种；
9.(2)将步骤(1)中短纤纱熟化，将熟化后的短纤纱与长丝交织，得到面料，其中长丝的直径比短纤纱直径大20％以上；
10.(3)将步骤(2)中面料前处理，染色，然后浸渍于吸湿速干整理剂中，焙烘，得到湿度调节面料。
11.所述步骤(1)中亲水pu为聚乙二醇软链段水性聚氨酯，例如fs-809；亲水pu直径为200～500nm。
12.所述步骤(1)中交联剂为防水透湿交联剂，例如df-897；溶剂为水。
13.所述步骤(1)中纺丝液按照质量分数包括亲水pu30％～60％，交联剂5％～10％，其余为去离子水。
14.所述步骤(1)中静电纺丝的工艺参数为：电压30～80kv，距离30～50cm。
15.所述步骤(1)中静电纺丝装置为铺面+静电纺丝联合设备(在普通梳棉机上面增加静电纺丝装备)，可参见中国专利cn110295399a。
16.所述步骤(2)中熟化温度为50～90℃，熟化时间为24～72小时。含有的pu及交联剂纱，需经过熟化以提升使用牢度。
17.所述步骤(2)中短纤纱支数为120s-30s；长丝选用50d～200d品种。
18.所述步骤(2)中熟化后的短纤纱与长丝交织的比例为2：1到6：1。
19.所述步骤(3)中前处理为：将面料浸渍在前处理溶液中80～100℃处理30～60分钟，其中前处理溶液包括纯碱5～15g/l和双氧水1～8g/l。根据后续染色鲜艳度，选择前处理溶液中纯碱和双氧水的浓度。
20.所述步骤(3)中染色为：将面料在染液中染色，染色温度为50-70度，染色时间为50-90分钟，染液ph为11-15。
21.所述步骤(3)中吸湿速干整理剂为鲁道夫吸湿速干整理剂；吸湿速干整理剂用量为20～80g/l，ph值4.5～5。
22.所述步骤(3)中浸渍温度为20～30℃，浸渍时间为4～10秒。
23.所述步骤(3)中焙烘温度为130℃～170℃，焙烘时间为1～3min。
24.本发明还提供一种湿度调节面料在湿控温控服装中的应用。
25.本发明面料具有湿控温控效果，采用静电纺工艺，将高亲水pu纤维化添加到短纤中，在纱线中形成储水点，制作具有高亲水性和保水性的短纤纱。同时，选用直径较小的短纤纱与直径较大的化纤进行交织，利用短纤纱较细的特点，将其藏于织物的中间层，避免其吸湿后与皮肤接触。
26.本发明长丝的直径比短纤纱大20％以上，使成品中的短纤纱可以处于长丝的夹层中，用于储存及调节水分，同时达到不与身体直接接触的效果，避免潮湿对人体舒适性的影响。
27.有益效果
28.(1)本发明利用静电纺抽丝工艺，在铺棉的同时，将200～500nm的亚微米亲水pu丝混入短纤纱中，占比1～5％。由于纱线只有普通短纤纱纤维的二十分之一，可以更好的隐藏在纱线中，而不会成成纱造成影响，吸湿更佳均匀；
29.(2)本发明利用负载有高吸湿pu的短纤纱，形成与涤纶长丝的亲水梯度差。当人体出汗的时候，短纤纱优先将汗水吸收并存储，避免汗渍在皮肤上的聚集；
30.(3)本发明利用短纤纱与长丝涤纶的直径差异，避免储水后的短纤纱与皮肤接触，从而降低潮湿对人体舒适感的影响；
31.(4)本发明利用人体不再出汗时，长丝部分会迅速风干，与高亲水pu纱形成反向潮湿梯度差，从而向涤纶长丝补水以持续蒸发，达到持久降温的效果；
32.(5)本发明高亲水pu纱如一个小型蓄水池，实时调节和平衡服装的湿热性能表现，提升穿着的舒适性。
附图说明
33.图1为本发明静电纺纱线线性包覆效果图，其中a、b、c、d为不同放大倍数的静电纺
纤维在短纤维上的线性包覆情况，细的纤维为静电纺纤维。
34.图2为本发明长丝和短纤纱的织造配纱示意图。
具体实施方式
35.下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本技术所附权利要求书所限定的范围。
36.pu选用丹东恒星精细化工有限公司的聚乙二醇软链段水性聚氨酯fs-809，交联剂选用丹东恒星精细化工有限公司防水透湿交联剂df-897。
37.实施例1
38.变化湿控调节面料生产工艺:
39.工艺流程：配棉——纺纱——熟化——织造搭配——染整——成品
40.主要技术指标：
41.1配棉：
42.短纤纱各自的成分含量：亲水pu短纤3％、棉70％、涤纶短纤27％；
43.其中pu短纤采用静电纺抽丝方式直接负载在棉网上，静电纺丝液为：
44.pu其质量占比为40％。交联剂df-897，其质量占比为5％，其余为去离子水。
45.亲水pu纤维制作的具体步骤为：配置pu及交联剂，用静电纺纺丝工艺；静电纺电压50kv，距离为30cm；短纤维棉网(含有棉72.2％和涤纶短纤27.8％)直接作为静电纺接收装置，通过静电纺速度控制pu纤维加载量直接负载在棉网上，静电纺丝量为7.5％，控制最终pu短纤含量3％。后续经过纺纱工序，制作成50s的短纤纱。
46.2纱线熟化
47.具体工艺为：80℃烘房，存储24小时。
48.3织造
49.选用涤纶长丝与短纤的交织工艺，其中长丝选用150d品种，短纤纱选用50s，按照2：1进行搭配。
50.4染色
51.染色前处理，纯碱10g/l，30％双氧水5g/l。90℃处理45min。
52.染色：配方活性红3bs 2.5％owf、活性黄3rs 0.6％owf。
53.染色条件水比1：8(1公斤布，需要8公斤水)，60度60分钟，染液ph为13。
54.5后整定型
55.鲁道夫吸湿速干整理剂feran ice 30g/l，ph值4.5～5(25℃浸泡5秒，带液量100％)，170℃焙烘2min。
56.将本实施例得到的湿控调节面料进行性能测试，如表1和表2所示，其中，gb/t 21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定测试方法；持续凉感测试方法(tastex cool-ex-2008)。
57.表1和2中无pu样的制备方法参考上述含pu样的制备方法，不同之处在于过程中不增加pu静电纺环节，其余均与上述方法相同。
58.表1:150d/50s平纹面料测试结果
59.[0060][0061]
表2功能测试
[0062]
[0063][0064]
由表中测试结果可以看出，本发明的产品，吸水保水比对比有很大提升。另外，在持续凉感温度以及持续时间上，都有很大的提升，说明本发明产品在舒适性控制方面有很好的表现。
[0065]
实施例2
[0066]
四模珠地湿控面料生产工艺：
[0067]
工艺流程：配棉——纺纱——熟化——织造搭配——染整——成品
[0068]
主要技术指标：
[0069]
1配棉：
[0070]
短纤纱各自的成分含量：亲水pu短纤4％、棉70％、天丝26％；
[0071]
其中pu短纤采用静电纺抽丝方式直接负载在棉网上，静电纺丝液为：
[0072]
pu其质量占比为50％。交联剂df-897，其质量占比为8％，其余为去离子水。
[0073]
亲水pu纤维制作的具体步骤为：配置pu及交联剂，用静电纺纺丝工艺；静电纺电压50kv，距离为45cm，短纤维棉网含有棉72.9％和天丝27.1％直接作为静电纺接收装置，pu纤维直接负载在棉网上，通过静电纺速度控制pu纤维加载量直接负载在棉网上，静电纺丝量为8％，控制最终pu短纤含量4％。后续经过纺纱工序，制作成70支的短纤纱。
[0074]
2纱线熟化
[0075]
具体工艺为：60℃烘房，存储48小时。
[0076]
3织造
[0077]
选用涤纶长丝与短纤的交织工艺，其中长丝选用120d品种，短纤纱选用70s，按照3：1进行搭配，织造四模珠地品种。
[0078]
4染色
[0079]
染色前处理，纯碱8g/l，30％双氧水8g/l，90摄氏度45分钟。
[0080]
染色：配方活性红3bs 4.5％owf、活性蓝fnr 0.6％owf。
[0081]
染色条件水比1：8(1公斤布，需要8公斤水)，60度90分钟，染液ph为13。
[0082]
5后整定型
[0083]
鲁道夫吸湿速干整理剂feran ice 40g/l，ph值4.5～5，25℃浸泡5秒，带液量100％，150℃焙烘2.5min。
[0084]
图1表明：通过静电纺工艺，可以将高亲水pu纱，很好的包覆在纱线里面，起到水分调效果。
[0085]
将本实施例得到的湿控调节面料进行性能测试，如表3和表4所示，其中，gb/t 21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定测试方法；持续凉感测试方法(tastex cool-ex-2008)。
[0086]
表3和4中无pu样的制备方法参考上述含pu样的制备方法，不同之处在于过程中不增加静电纺添加pu环节，其余均与上述方法相同。
[0087]
表3:120d/70s珠地面料测试结果
[0088]
[0089][0090]
表4功能测试
[0091]
[0092][0093]
由表中测试结果可以看出，本发明的产品，吸水保水比对比有很大提升。另外，在持续凉感温度以及持续时间上，都有很大的提升，说明本发明产品在舒适性控制方面有很好的表现。