專利名稱：具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品及其制備方法，更特別的涉及一種由十字型截面的滌綸纖維所制備的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品及其制備方法。
背景技術(shù)：
紫外線是指太陽發(fā)射波長200-400nm的輻射波。并且根據(jù)不同的波長，可以分為UVA，UVB和UVC三種。其中UVC能夠被大氣中的二氧化碳所吸收，而無法到達地面。但是UVA和UVB則可以通過臭氧層空洞穿透空氣，導(dǎo)致黑色素生成，導(dǎo)致皮質(zhì)老化，甚至造成皮膚癌。對人體有害的紫外線有兩個波段UVA和UVB，它們的波段分在是280nm-315nm和315nm-400nm之間的日光紫外線輻射，而抗紫外的兩個重要指標(biāo)是波段透過率和UPF值。透過率指的是面料對UVA和UVB兩個波段紫外線的透過量比率，其數(shù)值以百分率計，越小表示抗紫外性能越好，而UPF(Ulraviolet protection factor紫外線防護指數(shù))值則是利用透過率和給定的相對紅斑輻射率以及太陽光光譜輻射率等表格數(shù)據(jù)，通過給定的公式，計算出UPF值，其值越大，表示抗紫外性能越好。
吸濕排汗是利用異型截面設(shè)計將毛細效應(yīng)應(yīng)用到紡織品表面以及織物結(jié)構(gòu)內(nèi)部，使其能快速吸水、輸水、擴散和揮發(fā)，從而保持人體皮膚的干爽。此為吸濕排汗功能性纖維，用該纖維織成的面料為吸濕排汗面料。
目前市場所出現(xiàn)的大多數(shù)是單一的吸濕排汗或抗紫外產(chǎn)品，將兩種功能結(jié)合在用一塊面料上是分別利用不同功能的纖維，用交織的方法編織而成。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的之一是提供一種具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品。
本發(fā)明的目的之二是提供一種具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法。
本發(fā)明的這些以及其它目的將通過下列詳細描述和說明來進一步體現(xiàn)和闡述。
本發(fā)明的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品，該紡織品(特別是面料)由十字型截面的滌綸纖維構(gòu)成，在滌綸纖維中含有占滌綸纖維重量1.0-3.0％的納米級二氧化鈦顆粒。
進一步的，在本發(fā)明的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品中，在滌綸纖維中含有占滌綸纖維重量1.5-2.0％的納米級二氧化鈦顆粒。
本發(fā)明的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品，當(dāng)該紡織品為面料時，面料的UPF值＞40，其芯吸高度和速干速率分別為縱向80-100毫米/10分鐘，橫向為85-110毫米/10分鐘，45分鐘后殘留水量＜10％。
本發(fā)明的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，包括坯布預(yù)定、去油、染色和后整理步驟。其中，所述的坯布預(yù)定為先對坯布進行預(yù)定型，預(yù)定型溫度為160-180℃，時間為6-12秒，車速為25-35米/分鐘；所述的去油是采用TX系列去油劑，一浴法，在50-60℃，濃度為2-4克/升，運行30-40分鐘。在染色步驟中，染色升溫速率比常規(guī)染色要降低0.3-0.5℃/分鐘，并且在80-90℃和90-100℃時恒溫3-6分鐘。染色采用一浴法，染色溫度為125-140℃，時間為40-50分鐘，染色后，溫度降至75-85℃溢流水洗4-6分鐘。后整理步驟包括定型步驟，所述的定型溫度為145-160℃，時間為15-20秒。
進一步的，在本發(fā)明的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法中，所述的染色步驟為在25-40℃時加入染料和助劑(常規(guī)滌綸染色時用的染料和助劑)，然后以0.5℃/分鐘的速度升溫至85℃，保溫5分鐘，再以0.7℃的速度升溫至95-110℃，保溫5分鐘，緊接著以以0.7℃的速度升溫至130-140℃，染色40-50分鐘，染色后以1℃/分鐘的速度降溫至80℃溢流水洗4-6分鐘。
本發(fā)明采用十字型截面，且植入納米級二氧化鈦顆粒的滌綸絲，織成具有抗紫外和吸濕排汗的面料，在組織結(jié)構(gòu)設(shè)計和采用不同染色工藝，以確保功能性和常規(guī)技術(shù)參數(shù)的實現(xiàn)。然后進行測試，測試兩個項目，一為UPF值，一為芯吸高度和速干速率，這兩項是衡量面料抗紫外和吸濕排汗性能的重要指標(biāo)。
本發(fā)明的實現(xiàn)途徑首先是選擇吸濕排汗和抗紫外的結(jié)合功能材料，它是吸濕排汗與抗紫外功能結(jié)合關(guān)鍵。我們采用十字型截面，且植入納米級二氧化鈦顆粒的滌綸絲，這種纖維既具吸濕排汗功能，又有抗紫外性能。
在本發(fā)明在組織結(jié)構(gòu)設(shè)計中，考慮要結(jié)合運動時的舒適性和對人體的紫外線防護。所以在面料的設(shè)計時，采用雙層或多層結(jié)構(gòu)，設(shè)計合適的克重，來完成面料的抗紫外UPF估算值，但前提條件下是該公式不適合對網(wǎng)眼結(jié)構(gòu)使用。具體根據(jù)面料克重UPF數(shù)值推算如下
先制作純原材料所做成的模板，測得其UPF值＝50，其標(biāo)準(zhǔn)克重為32(ρD)1/2，根據(jù)我們對大量不同克重的面料進行測試，其UPF值與克重可以看作成線性關(guān)系，即得UPF值的數(shù)值＝2.5×G/(ρD)1/2G--面料的克重(g/cm3)ρ--面料所用纖維的平均密度(g/m2)D--面料所用絲的旦尼爾數(shù)在染整過程中，由于滌綸絲的高度異型十字型截面纖維結(jié)構(gòu)，很容易出現(xiàn)染色不一和色牢度較低等特點，并且影響其吸濕排汗和抗紫外性能。為此，我們主要從如下幾個步驟進行先對坯布進行預(yù)定，常規(guī)情況下，加入氨綸的面料才會需要預(yù)定，但是由于抗紫外面料都是設(shè)計好的組織結(jié)構(gòu)和克重，為了避免在染色時出現(xiàn)線圈結(jié)構(gòu)松動和克重發(fā)生偏差，所以要進行預(yù)定型，這是滿足開發(fā)預(yù)期效果面料的關(guān)鍵一步，同時還最大限度克服十字型截面纖維的針織面料折皺異常的缺點。
能否充分脫去滌綸纖維上的油劑會對染色均一性和色牢度有非常大的影響，同時也會影響到織物柔和的光澤和典雅的風(fēng)格。十字型截面由于表面積大，油劑較難除去，因此我們使用去油劑進行去油的工藝，并控制去油溫度，使布面去油完全。在本發(fā)明中使用的去油劑可以是多種表面活性劑的混合物，這些去油劑可以自制，也可以從市場購得，如采用上海高橋石化廠生產(chǎn)的TX系列去油劑，較好的是TX-10去油劑，該去油劑是由磺酸烷基苯、磷酸氫二鈉和三聚磷酸鈉等多種去油成分復(fù)合而成的。并在去油工藝上，一改過去的所采用二步法，改為一浴法，在50-60℃，濃度為2-4克/升，運行30-40分鐘即可。在節(jié)省能源的前提下，將產(chǎn)品顯性功能和常規(guī)技術(shù)指標(biāo)做好。
由于二氧化鈦顆粒對紫外線各個波段都有非常好的吸收作用，所以本發(fā)明中所有的纖維就是將納米級二氧化鈦顆粒在紡絲時植入纖維中，使得賦予纖維非常好的抗紫外效果。
本發(fā)明所采用的紗線原料為十字型滌綸絲，纖維里面添加了納米級二氧化鈦顆粒，這樣同時賦予該纖維吸濕排汗和抗紫外的功能，用同種纖維編織，可以不受原料搭配的限制，設(shè)計出多種花型和結(jié)構(gòu)，滿足不用的需求。
用本發(fā)明的方法制備出的紡織品，特別是面料具有優(yōu)異的抗紫外和吸濕排汗功能。
在本發(fā)明中使用的所有原材料等均是常規(guī)使用的，可以從市場購得。在本發(fā)明中，如非特指，所有的量、百分比均為重量單位。
下面結(jié)合實施例對本發(fā)明進行具體的描述。由技術(shù)常識可知，本發(fā)明可以通過其他的不脫離其精神實質(zhì)或必要特征的實施方案來實現(xiàn)。因此，下列實施方案，就各方面而言，都只是舉例說明，并不是僅有的。所有在本發(fā)明范圍內(nèi)或等同本發(fā)明的范圍內(nèi)的改變均被本發(fā)明包含。
具體實施例方式
實施例1(蜂窩深黃布)織造工藝原料75D/36Fcooldry，面料名稱華夫格，機型34*20G/2160T雙面機，密度橫密53眼/5厘米，縱密94眼/5厘米，門幅*克重103厘米*183克/米2，筒口高度1.2毫米，紗線張力(克)2～3，三角對位稍后吃(2枚針)。
先對坯布(滌綸纖維織成的織物，含有總纖維重量1.2重量％的納米級二氧化鈦顆粒)進行預(yù)定型，預(yù)定型溫度為175℃，時間為10秒，車速為30米/分鐘，縮水率大于3％，小于5％。
然后進行去油步驟，采用上海高橋石化廠生產(chǎn)的TX-10去油劑，一浴法，在55℃，濃度為2.5克/升，運行35分鐘即可。
染色步驟為在40℃時加入染料和助劑(常規(guī)滌綸染色時用的染料和助劑)，然后以0.5℃/分鐘的速度升溫至85℃，保溫5分鐘，再以0.7℃的速度升溫至110℃，保溫5分鐘，緊接著以0.7℃的速度升溫至140℃，染色45分鐘，染色后以1℃/分鐘的速度降溫至80℃溢流水洗5分鐘。最后進行定型，定型溫度為145℃，時間為20秒。
對該面料以JIS L 1907標(biāo)準(zhǔn)進行芯吸高度和速干速率進行測試，其縱向為95(10分鐘)，橫向為93(10分鐘)，45分鐘后，殘留水量6％，以AS/NZS 4399 1996標(biāo)準(zhǔn)進行測試，UPF＝45。
實施例2(華夫格淺藍布)織造工藝原料100D/48Fcooldry，面料名稱華夫格布，機型34*24G/2496T雙面機，密度橫密72眼/5厘米，縱密90眼/5厘米，門幅*克重180厘米*220克/米2，筒口高度1.2毫米，紗線張力(克)2～3，三角對位稍后吃(2枚針)。
先對坯布(滌綸纖維織成的織物，含有總纖維重量2.5重量％的納米級二氧化鈦顆粒)進行預(yù)定型，預(yù)定型溫度為165℃，時間為8秒，車速為35米/分鐘，縮水率大于3％，小于5％。
然后進行去油步驟，采用上海高橋石化廠生產(chǎn)的TX-10去油劑，一浴法，在60℃，濃度為2.2克/升，運行30分鐘即可。
染色步驟為在25℃時加入染料和助劑(常規(guī)滌綸染色時用的染料和助劑)，然后以0.5℃/分鐘的速度升溫至85℃，保溫5分鐘，再以0.7℃的速度升溫至95℃，保溫5分鐘，緊接著以0.7℃的速度升溫至130℃，染色45分鐘，染色后以1℃/分鐘的速度降溫至80℃溢流水洗5分鐘。最后進行定型，定型溫度為155℃，時間為15秒。
對該面料以JIS L 1907標(biāo)準(zhǔn)進行芯吸高度和速干速率進行測試，其縱向為98(10分鐘)，橫向為103(10分鐘)，45分鐘后，殘留水量6％。以AS/NZS 4399 1996標(biāo)準(zhǔn)進行測試，UPF＝50+。
實施例3(華夫格淺黃布)織造工藝原料100D/36Fcooldry，面料名稱華夫格布，機型34*24G/2496T雙面機，密度橫密70眼/5厘米，縱密92眼/5厘米，門幅*克重145厘米*200克/米2，筒口高度1.2毫米，紗線張力(克)2～3，三角對位稍后吃(2枚針)。
先對坯布(滌綸纖維織成的織物，含有總纖維重量1.5重量％的納米級二氧化鈦顆粒)進行預(yù)定型，預(yù)定型溫度為180℃，時間為6秒，車速為25米/分鐘，縮水率大于3％，小于5％。
然后進行去油步驟，采用上海高橋石化廠生產(chǎn)的TX-8去油劑，一浴法，在50℃，濃度為3.5克/升，運行40分鐘即可。
染色步驟為在30℃時加入染料和助劑(常規(guī)滌綸染色時用的染料和助劑)，然后以0.5℃/分鐘的速度升溫至85℃，保溫5分鐘，再以0.7℃的速度升溫至100℃，保溫5分鐘，緊接著以0.7℃的速度升溫至135℃，染色45分鐘，染色后以1℃/分鐘的速度降溫至80℃溢流水洗5分鐘。最后進行定型，定型溫度為155℃，時間為15秒。
對該面料以JIS L 1907標(biāo)準(zhǔn)進行芯吸高度和速干速率進行測試，其縱向為96(10分鐘)，橫向為100(10分鐘)，45分鐘后，殘留水量6％。以AS/NZS 4399 1996標(biāo)準(zhǔn)進行測試，UPF＝50+。
權(quán)利要求
1.一種具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品，其特征在于該面料由十字型截面的滌綸纖維構(gòu)成，在滌綸纖維中含有占滌綸纖維重量1.0-3.0％的納米級二氧化鈦顆粒。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品，其特征在于在滌綸纖維中含有占滌綸纖維重量1.5-2.0％的納米級二氧化鈦顆粒。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品，其特征在于面料的UPF值＞40，其芯吸高度和速干速率分別為縱向80-100毫米/10分鐘，橫向為85-110毫米/10分鐘，45分鐘后殘留水量＜10％。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3之一所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于包括坯布預(yù)定、去油、染色和后整理步驟。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于所述的坯布預(yù)定為先對坯布進行預(yù)定型，預(yù)定型溫度為160-180℃，時間為6-12秒，車速為25-35米/分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于所述的去油是采用TX系列去油劑，一浴法，在50-60℃，濃度為2-4克/升，運行30-40分鐘。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于所述的染色升溫速率比常規(guī)染色要降低0.3-0.5℃/分鐘，并且在80-90℃和90-100℃時恒溫3-6分鐘。
8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于所述的染色采用一浴法，染色溫度為125-140℃，時間為40-50分鐘，染色后，溫度降至75-85℃溢流水洗4-6分鐘。
9.根據(jù)權(quán)利要求4-8之一所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于所述的染色步驟為在25-40℃時加入染料和助劑，然后以0.5℃/分鐘的速度升溫至85℃，保溫5分鐘，再以0.7℃的速度升溫至95-110℃，保溫5分鐘，緊接著以以0.7℃的速度升溫至130-140℃，染色40-50分鐘，染色后以1℃/分鐘的速度降溫至80℃溢流水洗4-6分鐘。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品的制備方法，其特征在于后整理步驟包括定型步驟，所述的定型溫度為145-160℃，時間為15-20秒。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有抗紫外和吸濕排汗功能的紡織品及其制備方法，該紡織品由十字型截面的滌綸纖維構(gòu)成，在滌綸纖維中含有占滌綸纖維重量1.0－3.0％的納米級二氧化鈦顆粒。面料的UPF值＞40，其芯吸高度和速干速率分別為縱向80－100毫米/10分鐘，橫向為85－110毫米/10分鐘，45分鐘后殘留水量＜10％。本發(fā)明的產(chǎn)品具有優(yōu)異的抗紫外和吸濕排汗功能。
文檔編號D06C7/02GK1800465SQ20061000200
公開日2006年7月12日 申請日期2006年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月20日
發(fā)明者王啟明, 鐘增元, 許貽東 申請人:王啟明