專利名稱：納米ZrO₂復(fù)合功能面料及制造與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種納米ZrO2復(fù)合功能面料及其織造、染整工藝方法與應(yīng)用，并涉及納米ZrO2復(fù)合聚酯功能纖維的制造方法。
背景技術(shù)：
紅外輻射對生物體和人體的醫(yī)療保健作用及機(jī)理，國內(nèi)外有大量研究文獻(xiàn)報(bào)道并已廣泛應(yīng)用。研究表明波段紅外輻射易于被人體皮膚吸收，可用于保暖保健領(lǐng)域；10-16Mm波段紅外輻射射頻率與人體有機(jī)觀能團(tuán)肽鏈固有振動頻率相一致，因此可引起人 體細(xì)胞的共振而產(chǎn)生熱效應(yīng)，促進(jìn)藥物的滲透和吸收，起到良好的輔助醫(yī)療效果；此外，一些特定波段范圍的紅外輻射還可以刺激人體的神經(jīng)系統(tǒng)，使人體產(chǎn)生一系列如內(nèi)臟活動加強(qiáng)、血管擴(kuò)張、血流加快等的生理反應(yīng)，從而增強(qiáng)人體新陳代謝，改善身體機(jī)能而提高免疫力。在中醫(yī)經(jīng)絡(luò)與紅外光的研究方面，實(shí)驗(yàn)證明人體經(jīng)絡(luò)物質(zhì)是由數(shù)種不同蛋白質(zhì)分子構(gòu)成的一種生物液晶態(tài)(Bio-Liquid Crystal)的膠原纖維,膠原纖維在徑向?qū)?_20微米的紅外線具有近100%的透光率，橫向方面則幾乎完全不透光，也就是說在該頻率范圍，人體經(jīng)絡(luò)物質(zhì)膠原纖維具有光纖維的物理特性。因此，將具有低溫生物紅外輻射功能材料與紡織材料結(jié)合，從而可以賦予紡織品具有對人體的防寒保暖、保健和醫(yī)療輔助功能。相關(guān)技術(shù)和應(yīng)用有大量報(bào)道，如中國發(fā)明專利ZL 96103486. 6公開一種遠(yuǎn)紅外布料的制備方法，是在聚丙烯中添加氧化鋁、氧化鈦、氧化鎂和氧化鋯系遠(yuǎn)紅外陶瓷中的至少兩種為原料，經(jīng)紡絲及后續(xù)工序制成長絲并進(jìn)一步制成布料加工成保健內(nèi)衣褲具有良好的促進(jìn)微循環(huán)和血液循環(huán)的功能，對微循環(huán)障礙引起的病癥有明顯的癥狀改善和輔助治療作用；中國發(fā)明專利公開號CN00100837公開一種具遠(yuǎn)紅外線放射的纖維的制造方法，主要步驟是將氧化鎂、氧化鈣、氧化鋯、氧化硅、鐠及鈰研磨成I微米的粉末并混合制成遠(yuǎn)紅外線陶瓷粉末，再與樹脂、分散劑及濕潤劑經(jīng)由混合及研磨分散成預(yù)備料，將預(yù)備料及塑膠?；旌辖?jīng)壓出機(jī)制成母粒，以聚酯粒及具遠(yuǎn)紅外母粒混合，利用擠壓機(jī)加溫?cái)D壓，使其成為熔漿，經(jīng)由過濾器將雜質(zhì)分離，并經(jīng)紡絲機(jī)紡絲后，即成為一種具有蓄熱保溫、促進(jìn)血液循環(huán)、抗菌及防臭等功效的具遠(yuǎn)紅外線放射的纖維。近十多年來，隨著納米技術(shù)的飛速發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)將紅外陶瓷材料制成納米顆粒后，其紅外發(fā)射峰發(fā)生了寬化，從而與人體輻射的生物波段重合得更好；此外，納米級粒子粒徑減小，散射系數(shù)減小，其發(fā)射率也有了提高；同時，顆粒具有更高的比表面，更強(qiáng)的活性，與聚合物載體的結(jié)合力更為牢固，從而具有理想的復(fù)合耐久性；因此采用納米材料與紡織技術(shù)結(jié)合，開發(fā)制造納米紅外保健功能纖維和面料是該項(xiàng)技術(shù)發(fā)展的方向。但納米材料與普通材料具有更為優(yōu)異的物理化學(xué)特性，尤其是無機(jī)顆?；蚍垠w在應(yīng)用時由于小尺寸團(tuán)聚因素，目前還存在著許多關(guān)鍵性技術(shù)困境，特別是在與聚合物高分子材料復(fù)合時，如何最大限度保證顆粒的納米級分散和復(fù)合，從而保持納米材料優(yōu)異特性，是當(dāng)前納米材料應(yīng)用發(fā)展必須面對的課題。理論上制造納米紅外保健功能纖維與面料的方法主要有三種途徑(1)涂覆法，是在面料表面涂覆含有納米紅外陶瓷粉的粘合劑，這種方法最明顯的缺點(diǎn)是無法保證納米粉末在纖維或織物表面的附著性和穩(wěn)定性，尤其是織物的舒適性和多次水洗耐久效果。(2)復(fù)合纖維母料法，是將納米功能陶瓷粉與有機(jī)聚合物共混形成納米復(fù)合纖維母料，再按一定比例將其與紡絲原料混合紡絲，該方法工藝、技術(shù)和纖維質(zhì)量可操作性良好，關(guān)鍵是如何保證有效地將納米陶瓷粉以納米粒子狀態(tài)均勻分散在母料中，技術(shù)上有較大的難度，由于納米材料天然的自團(tuán)聚特性，目前通用的各種干法共混技術(shù)無法解決這個問題。(3)合成纖維母料(切片)法，是在納米粉體存在下進(jìn)行纖維原料的原位合成、形成包覆有納米粒子的纖維大分子，構(gòu)成納米復(fù)合纖維母料，再以同(2)的方法紡絲，或直接切片紡絲，該方法的關(guān)鍵是合成纖維母料的技術(shù)、工藝和設(shè)備要求都非常復(fù)雜和困難，成本相對也很高。添加納米級紅外粉體材料，從而賦予纖維及其紡織品相應(yīng)功能的應(yīng)用技術(shù)已有一些公開報(bào)道，如中國發(fā)明專利ZL200510070910. 8公開一種可釋放遠(yuǎn)紅外線的人造纖維及其制法，該纖維包括人造纖維原料以及可釋放遠(yuǎn)紅外線的納米粒子；該制法首先分別提供人造纖維原料及納米粒子，接著混合人造纖維原料與納米粒子，并用混合納米粒子的人造纖維原料制造人造纖維；其中該納米粒子是可釋放遠(yuǎn)紅外線的粒子，遠(yuǎn)紅外線波長范圍從4微米至14微米；由于是納米級的粒子，能夠在人造纖維中分散均勻，因此本發(fā)明可 提高紡織效率，并且借由釋放出的遠(yuǎn)紅外線能被人體更好地吸收，使細(xì)胞內(nèi)水分子活動更活躍，進(jìn)而促進(jìn)血液循環(huán)及促進(jìn)新陳代謝。該技術(shù)雖涉及納米粒子應(yīng)用，提出納米和微米顆粒的分離方法，但如何解決納米粒子固有的自然團(tuán)聚(空氣中一般以微米或亞微聚集體狀態(tài)存在)，并以納米顆粒狀態(tài)與有機(jī)高分材料結(jié)合從而可發(fā)揮其納米粒子效應(yīng)，以及涉及關(guān)鍵的無機(jī)的納米顆粒如何與有機(jī)的聚合物結(jié)合分散未提解決方法。中國發(fā)明專利ZL200410072376. X公開一種遠(yuǎn)紅外一抗靜電聚酯纖維的制造方法，采用原料P T A對苯二甲酸和E G乙二醇在加熱的條件下進(jìn)行酯化反應(yīng)生成的B H ET對苯二甲酸乙二醇酯單體物料導(dǎo)入聚合釜，在常壓縮聚反應(yīng)階段加入調(diào)制好的抗靜電劑E G漿液，保持一定時間后開始進(jìn)行減壓縮聚反應(yīng)，反應(yīng)結(jié)束后將生成的抗靜電聚酯熔體以水冷的方式冷卻后切粒機(jī)制成抗靜電聚酯切片將抗靜電聚酯切片同納米遠(yuǎn)紅外陶瓷粉母粒混合后，紡制成具有遠(yuǎn)紅外一抗靜電復(fù)合功能滌綸短纖維。該技術(shù)提出了合成功能靜電聚酯切片方法，盡管采用納米紅外陶瓷母粒，但通常只是常規(guī)的干法混合制成，并非真正意義上的納米分散復(fù)合母料，且短纖維紡絲對母粒中添加劑分散要求相對較低，與前述專利一樣，同樣未提及納米分散復(fù)合方法。二氧化鋯材料無毒、無放射性，由于其物質(zhì)組成和晶體結(jié)構(gòu)而具有特殊的低溫紅外發(fā)射性能(特定生物紅外波段和高輻射率)，用于聚合物纖維面料和織物，具有改善人體皮膚微循環(huán)和提高體表溫度的作用，在人體的保暖防寒和醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)具有廣闊的發(fā)展前景。該材料在低溫下于約3-25Mm紅外波段有較高的發(fā)射率，將二氧化鋯制成納米顆粒后，其紅外發(fā)射峰發(fā)生了寬化和“藍(lán)移”，從而與人體的生物紅外幾到幾十微米波段重合得更好，納米級材料發(fā)射率也有了提高，可達(dá)93%，甚至更高。因此，納米二氧化鋯是一種理想的生物紅外保健纖維和面料的功能復(fù)合添加材料，尤其它是一種單組份低溫高效的生物紅外發(fā)射材料，上述所列技術(shù)中所用功能添加材料也有采用該成分，但一般是非納米級，且都為小組份成分之一而非主組份，其優(yōu)良特性并未得到充分有效利用。中國發(fā)明專利ZL200710118929. 4已公開一種納米復(fù)合丙綸功能纖維及其制造方法與應(yīng)用，其纖維含重量份納米陶瓷粉12-45份、聚丙烯250-270份和聚乙烯蠟2_18份，纖維單絲纖度0. 5-1. 5D，斷裂強(qiáng)度大于2. 5cN/dteX，通過納米陶瓷粉水相分散、預(yù)分散前驅(qū)體、復(fù)合母粒、復(fù)合切片和高速紡絲等步驟制成。所述納米陶瓷粉成分為二氧化鋯或二氧化鋯與ZrCJiO2和Ag+抗菌劑中一種或幾種，其中二氧化鋯不小于2份，其粒徑及其在復(fù)合母粒和纖維中分散度小于lOOnm。采用該纖維可制成各種多功能紡織品，如運(yùn)動休閑服飾、內(nèi)衣、床上用品、襯衫、襪子及各種護(hù)具制品等，具有發(fā)射生物波光子能量、抗紫外線、抗菌、吸收和阻隔近紅外線及排汗導(dǎo)濕等多種功能，從而賦予紡織品抗菌衛(wèi)生、能量保健、隔熱防曬、蓄熱保溫、干爽舒適等多種功用。該技術(shù)將納米二氧化鋯作為特征性功能成分，并采用了獨(dú)特的水相分散和包覆技術(shù)，很好地解決了納米材料在應(yīng)用中的團(tuán)聚解聚和有機(jī)分散問題，是目前發(fā)布的最為經(jīng)濟(jì)、有效的無機(jī)納米材料復(fù)合纖維制造技術(shù)。盡管如此，該技術(shù)也有其明顯局限性，雖然聚丙烯丙綸纖維和面料有其獨(dú)特的應(yīng)用性，但其難染色、較低的熔點(diǎn)使其與其它纖維材料混合織造的后整理和定型受限，嚴(yán)重制約其應(yīng)用，而三大合成纖維中的聚酯滌綸卻沒有這方面的問題，具有更為廣泛的應(yīng)用前景和市場；上述技術(shù)過程中由于采用水介質(zhì)和加熱方法，它適合于不吸水、對水不敏感、非極性的聚丙烯類材料作為載體的有機(jī)-無機(jī)納米復(fù)合操作，效果理想，但對親水、極性的聚酯、聚酰胺類材料，尤其是高溫下對水極為敏感的聚酯，上述技術(shù)尚未提出有效解決方案。 因此，要制成真正性能優(yōu)良，品質(zhì)可靠的納米ZrO2復(fù)合聚酯紅外保健功能纖維，并和天然、人造纖維制成復(fù)合功能面料，提高納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維制造的穩(wěn)定性和增強(qiáng)織造染整方法的可靠性，從而實(shí)現(xiàn)功能纖維復(fù)合面料應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)模生產(chǎn)，一些技術(shù)關(guān)鍵和難點(diǎn)尚待解決。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是解決了納米ZrO2粒子在復(fù)合聚酯功能纖維中分散不均勻問題，解決了聚酯母粒在二次分散時的降解問題，解決了納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維和一種或幾種天然、人造差別化纖維在織造染整工藝中的可靠性方法；使該面料中納米ZrO2粒子含量更高，復(fù)合聚酯功能纖維纖度更細(xì)，從而提供了一種選用各種組分納米ZrO2聚酯纖維與天然、人造纖維織成的面料和產(chǎn)品；使得本發(fā)明面料在功能性、可染性、高強(qiáng)性、高溫穩(wěn)定性以及吸濕快干性等綜合性能上比現(xiàn)有天然、人造纖維面料產(chǎn)品均有很大提升；其成熟的納米復(fù)合纖維制造工藝和織造染整工藝有效地保證了面料的成品率，面料的柔軟性和面料功能的高效、長久性。面料既具有長效發(fā)射強(qiáng)度87%生物紅外波功能和增加人體微循環(huán)15. 27%的作用，又保持了天然、人造纖維面料本身的各種優(yōu)點(diǎn)；面料品質(zhì)優(yōu)越，終端產(chǎn)品的應(yīng)用性也更廣泛。為新型面料市場提供了一個更好的選擇。為了解決以上技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種納米ZrO2復(fù)合功能面料，其特征在于由納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維和A纖維交織而成，該面料中納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維含有下列原料組分
納米二氧化鋯粉1. 8-5重量份；
聚對苯二甲酸丁二酯2. 2-8重量份；
聚對苯二甲酸乙二酯87 96重量份；
助劑微量；所述納米ZrO2粉粒徑為10_60nm ；
所述A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)還在于
I、所述納米ZrO2復(fù)合聚酯功能纖維的單絲纖度為O. 5-2D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. OcN/dtex ;所采用的納米ZrO2粉的粒徑及其在復(fù)合母粒和復(fù)合功能纖維中的平均分散度小于lOOnm。2、所述助劑包括陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑反應(yīng)后產(chǎn)物及乙烯-丙
烯酸共聚物，所述助劑含量為納米重量的5-15%。3、所述陰離子表面活性劑為脂肪酸酯磺酸鹽，所述陽離子表面活性劑為松香胺。4、所述納米ZrO2復(fù)合聚酯功能纖維規(guī)格為nD/mF, n=30-300, m=16_288,所述納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維機(jī)織時作為面料緯向組織。5、面料中納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維含量為40_90wt% ；A纖維的含量為10_60wt%。本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的機(jī)織工藝，依次包括如下工藝步驟整經(jīng)、漿紗、穿經(jīng)、結(jié)經(jīng)、緯紗、機(jī)織、落布、驗(yàn)布、碼布、修洗定整、復(fù)檢抽檢、坯布成卷包裝，其特征在于經(jīng)紗采用規(guī)格為LF40S -LFSOM^A纖維筒子紗，緯紗采用納米21<)2復(fù)合滌綸纖維絲；在所述機(jī)織工藝中，儲緯器引緯組件用耐磨組件，緯紗納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維無網(wǎng)無捻或輕網(wǎng)輕捻，成品面料正面呈A纖維特質(zhì)，反面呈納米復(fù)合滌綸纖維特質(zhì)，所述A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的針織工藝,依次包括如下工藝步驟箱檢驗(yàn)、原料上機(jī)、編制針織工藝、織布、落布、坯布檢驗(yàn)、坯布包裝；其特征在于采用規(guī)格為LF40S-LFSOs的A纖維筒子紗與納米ZrO2復(fù)合滌綸纖維筒子紗多針混合針織；儲緯器引緯組件用耐磨組件，納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維捻度與A纖維一致，所述A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。本發(fā)明還提供了納米ZrO2復(fù)合功能面料的機(jī)織染整工藝，其特征在于依次包括如下工藝步驟坯布檢驗(yàn)、生物酶退漿/退毛、兩次漂洗、染色、烘干、柔軟、定型、輕壓光、預(yù)縮、成品檢驗(yàn)、成品打卷包裝，所述兩次漂洗工藝中，第一次漂洗為弱堿漂洗，以弱化納米ZrO2復(fù)合功能面料表面的低分子殘留物質(zhì)，所述低分子殘留物質(zhì)包括乙烯-丙烯酸共聚物、脂肪酸酯磺酸鹽與松香胺反應(yīng)后的產(chǎn)物，第二次漂洗為傳統(tǒng)水漂洗。本發(fā)明還提供了納米ZrO2復(fù)合功能面料的針織染整工藝，其特征在于依次包括如下工藝步驟送染、開幅、生物酶退漿/退毛、弱堿漂洗、預(yù)定型、染色、脫水、理面料平整、復(fù)定型、面料檢驗(yàn)、面料包裝，所述預(yù)定型采用水洗烘干的方式實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的應(yīng)用方法，其特征在于采用部分或全部該纖維與天然、人造纖維的面料制品具有發(fā)射生物紅外波、阻隔紫外線、吸濕排汗功能；用于保健、防曬、保溫的運(yùn)動休閑服系列、男女襯衫內(nèi)衣系列、家紡用具用品系列、帽子、襪子、圍巾等飾品及各種運(yùn)動護(hù)具制品系列。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及突出性效果
I、發(fā)明面料中的納米ZrO2聚酯功能纖維優(yōu)選各種重量份的納米ZrO2粉體材料為紅外功能添加劑，成分簡單、原料來源豐富、可控，該材料常溫下具有高的2 25 μ m生物紅外波發(fā)射能力，輻射率大于90%，最好可達(dá)95%以上，遠(yuǎn)比現(xiàn)有技術(shù)中對紅外功能纖維要求其添加功能成分80%的發(fā)射率要高，同時還具有良好的抗紫外線和吸收近紅外線特性，是一種優(yōu)良的納米生物紅外功能材料，可以保證其復(fù)合纖維優(yōu)良的高效功能特性。另外，納米ZrO2顏色為是白色或半透明白色，制成纖維后可保持纖維本色或淺白色，使本發(fā)明面料在后續(xù)的染色處理中有寬廣的色譜范圍，基本滿足紡織產(chǎn)品各種顏色風(fēng)格的要求，而現(xiàn)有的紅外功能纖維為達(dá)性能要求一般都是采用多組份成分，一般都是有顏色的，其制成的纖維也是有色的，因此很難滿足后續(xù)各種實(shí)際使用要求。選擇納米ZrO2，是由于其特殊的化學(xué)成分和結(jié)構(gòu)決定的，根據(jù)量子力學(xué)理論，分子振動過程中偶極矩變化越大，相應(yīng)的吸收帶越強(qiáng)，輻射越強(qiáng)，偶極矩的大小(即極化程度)與極化率成正比，納米ZrO2具有高的生物紅外輻射率與其晶體的彈性位移極化(包括離子的電子位移極化和離子位移極化)特性有關(guān)，離子的電子位移極化程度除了與它的極化率大小有關(guān)，還與離子的大小有關(guān)，鋯比硅、鋁、鈦等的離子半徑都大，鋯晶體中離子位移極化能力也要強(qiáng)，偶極矩變化大，其輻射吸收也相對更強(qiáng)，因而是理想的光子能量輻射材料；同時由于其結(jié)構(gòu)的納米尺度，從而具有優(yōu)良的光譜吸收特性，可有效吸收紫外線和近紅外熱射線。2、本發(fā)明面料中的納米ZrO2聚酯功能纖維采用的納米級ZrO2粉體材料，都是人工·合成材料，有效保證了其可靠的安全性和優(yōu)異的功能性。人工合成材料可優(yōu)選原材料和工藝，有效控制原料成分、純度，避免引入有害物質(zhì)；當(dāng)材料達(dá)到納米尺度，因其具有極小尺寸和極大表面積，物質(zhì)表面原子數(shù)相對比例增大，單原子的表面能迅速提高，這種形態(tài)的變化反饋到物質(zhì)結(jié)構(gòu)和性能上，就會顯示奇異的效應(yīng)，即“納米效應(yīng)”，如物質(zhì)的光譜特性的變化，從而產(chǎn)生光譜吸收和輻射頻率或波長的“藍(lán)移”和“寬化”現(xiàn)象，強(qiáng)度也相應(yīng)提高；物質(zhì)的表面能的提高，粒子的表面原子更為活躍，從而引起化學(xué)活性增強(qiáng)，不僅使相應(yīng)功能物質(zhì)的吸附性、吸波率等功能特性顯著提高，而且其制成的功能性納米復(fù)合纖維所需添加的功能成分也可以明顯減少，從而提高制品成品率、經(jīng)濟(jì)性，并有利于保持或提高復(fù)合纖維的常規(guī)性能。3、本發(fā)明在納米ZrO2聚酯功能纖維生產(chǎn)工藝中，最大限度的克服潮濕和高溫對聚酯功母粒的降解影響，聚酯纖維產(chǎn)品纖度可以更細(xì)，單位載有納米ZrO2粒子量更大，也就是說單位濃度可以更高；而且納米ZrO2粒子是均勻熔融在纖維中，洗不掉，也不會粘到皮膚上，生物紅外波發(fā)射也恒久穩(wěn)定，這就為高品質(zhì)健康功能性面料產(chǎn)品奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)；并且，隨著生產(chǎn)工藝的不斷完善，纖維和面料的成品率也逐步提高，成本的下降，使量產(chǎn)成為可能。通過查閱，目前還沒有發(fā)現(xiàn)同材料同工藝方法的面料技術(shù)和產(chǎn)品。4、本發(fā)明與目前技術(shù)的不同之處還在于面料可最大限度地滿足了人們對于紡織產(chǎn)品風(fēng)格多樣化要求。由于本發(fā)明面料中的鋯納米功能纖維為納米鋯復(fù)合聚酯功能纖維，使得本發(fā)明面料在功能性、可染性、高強(qiáng)性、高溫穩(wěn)定性以及吸濕快干性等綜合性能上比現(xiàn)有天然、人造纖維面料產(chǎn)品均有很大提升；其成熟的納米復(fù)合纖維制造工藝和織造染整工藝有效地保證了面料的成品率，面料的柔軟性和面料功能的高效、長久性。面料既具有長效發(fā)射強(qiáng)度87%生物紅外波功能和增加人體微循環(huán)15. 27%的作用，又保持了天然、人造纖維面料本身的各種優(yōu)點(diǎn)；面料性能優(yōu)越，可以制成各種風(fēng)格的功能紡織品，包括運(yùn)動休閑服系列、男女襯衫內(nèi)衣系列、家紡用具用品系列、帽子、襪子、圍巾等飾品及各種運(yùn)動護(hù)具制品系列。因此本發(fā)明具有明顯的先進(jìn)性、廣泛的實(shí)用性和良好的市場前景，必將為新型面料市場帶來新的生機(jī)。


圖I為本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的機(jī)織工藝流程圖。圖2為本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的針織工藝流程圖。圖3為本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的機(jī)織染整工藝流程圖。圖4為本發(fā)明納米ZrO2復(fù)合功能面料的針織染整工藝流程圖。圖5為納米ZrO2復(fù)合功能纖維的制備流程圖。
具體實(shí)施方式

實(shí)施例I :
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能天絲面料，由納米ZrO2功能纖維和棉交織而成,納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維作為面料緯向組織，棉纖維作為面料經(jīng)向組織，面料中納米ZrO2功能纖維含量為40wt%,纖維含量為60wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米ZrO2 (粒徑為
10-50nm)粉1. 8重量份；聚對苯二甲酸丁二酯2. 2重量份；聚對苯二甲酸乙二酯96重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2粉重量的5%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為O. 5D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. OcN/dtex，纖維規(guī)格為75D/144F ;棉纖維的規(guī)格為LF80S長絨棉，面料幅寬I. 5米。面料制成用于透氣排濕、保健、挺括柔軟的男女高級襯衫。試驗(yàn)檢測該纖維面料，常 溫度下發(fā)射2-25 μ m的生物紅外波,長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于86%,人體微循環(huán)增加值大于15%。本實(shí)施例面料的機(jī)織工藝流程見圖1，依次包括如下工藝步驟整經(jīng)、漿紗、穿經(jīng)、結(jié)經(jīng)、緯紗、織造、落布、驗(yàn)布、碼布、修洗定整、復(fù)檢抽檢、坯布成卷包裝，其相對于傳統(tǒng)制造工藝的改進(jìn)在于經(jīng)紗采用規(guī)格為LFSOs的棉纖維筒子紗，緯紗采用規(guī)格為75D/72F的納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維絲；在所述織造工藝中，采用五枚三飛緞紋組織工藝，儲緯器引緯組件用耐磨組件，緯紗納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維輕網(wǎng)輕捻，成品面料正面呈絲光棉特質(zhì)，反面呈納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維絲特質(zhì)。本實(shí)施例面料的機(jī)織染整工藝流程見圖3，依次包括工藝步驟坯布檢驗(yàn)、生物酶退漿/退毛、二次漂洗、染色、烘干、柔軟、定型、輕壓光、預(yù)縮、成品檢驗(yàn)、成品打卷包裝，所述二次漂洗工藝中，第一次漂洗為弱堿漂洗，以弱化納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維表面的低分子殘留物質(zhì)，所述低分子殘留物質(zhì)包括乙烯-丙烯酸共聚蠟、脂肪酸酯磺酸鹽與松香胺反應(yīng)后的產(chǎn)物，第二次漂洗為傳統(tǒng)水漂洗。本實(shí)施例還給出了納米ZrO2功能纖維的制備過程(圖5為鋯納米功能纖維的制備流程圖)按纖維組成要求分別稱重量份ZrO2粉2份，添加納米ZrO2粉重量的6wt%的可可油酸乙基酯磺酸鈉和水，攪拌24hr獲得30wt%的水分散漿料；水中分別加入ZrO2粉末重量的15wt%的乙烯-丙烯酸共聚物和120號溶劑油，溶劑油和水的用量分別為ZrO2粉重量的40wt% 20倍，在80-95°C下加入上述漿料攪拌，形成水、油兩相混合液相體系，然后添加粉重量10wt%的松香胺，通過化學(xué)反應(yīng)，納米ZrO2粒子從水相分離并被共聚物包覆而進(jìn)入油相，在95°C下恒溫2hr揮發(fā)出溶劑油，再冷卻至60°C以下取出，在60_90°C下負(fù)壓(O. 5-0. 8個大氣壓)除濕干燥36hr獲得去水的納米ZrO2有機(jī)包覆的前驅(qū)體；該前驅(qū)體在高速混合機(jī)中與重量4份聚對苯二甲酸丁二酯顆粒攪拌混合包裹，該過程中松香胺的添加量為納米ZrO2粉的10wt%，包裹顆粒低溫干燥24hr (干燥溫度范圍為60_90°C )，冷卻后，在240°C下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)熔融、捏合、擠出和切粒，制成復(fù)合聚酯母粒；該母粒經(jīng)低溫干燥24hK干燥溫度范圍為60-90°C)后，與重量94份聚對苯二甲酸乙二酯切片在螺桿預(yù)熱箱中混合分散(溫度范圍為260-280°C)，在300°C、3200m/s條件下紡絲，獲得組分要求的納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維。實(shí)施例2
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能靜脈襪，由納米21<)2聚酯功能纖維和、氨綸纖維針織而成，納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維與氨綸纖維混合針織而成，面料中納米ZrO2功能纖維含量為90wt%，氨會侖纖維含量為10wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米ZrO2(粒徑為10_60nm)粉3重量份；聚對苯二甲酸丁二酯4重量份；聚對苯二甲酸乙二酯93重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量 為納米ZrO2粉重量的6%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為I. 0D,纖維斷裂強(qiáng)度大于3. 2cN/dteX，纖維規(guī)格為30D/16F雙股；氨綸纖維的規(guī)格為LF40S ;制成透氣排濕、保健、保暖的彈力靜脈襪，既瘦腿，又保暖，效果很好；試驗(yàn)檢測該纖維產(chǎn)品長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于87%，人體微循環(huán)增加值大于15%。本實(shí)施例面料的針織工藝如圖2所示,依次包括如下工藝步驟開箱檢驗(yàn)、原料上機(jī)、編制針織工藝、織布、落布、坯布檢驗(yàn)、坯布包裝；其相對于傳統(tǒng)制造工藝的改進(jìn)在于采用規(guī)格為LF40S氨綸纖維筒子紗和納米ZrO2復(fù)合滌綸纖維；儲緯器引緯組件用耐磨組件，納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維捻度與氨綸纖維一致。本實(shí)施例面料的針織染整工藝流程見圖4，依次包括如下工藝步驟送染、開幅、生物酶退漿/退毛、弱堿漂洗、預(yù)定型、染色、脫水、理面料平整、復(fù)定型、面料檢驗(yàn)、面料包裝，預(yù)定型采用水洗烘干的方式實(shí)現(xiàn)。本實(shí)施例面料的染整工藝流程見圖，弱堿漂洗，以弱化納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維表面的低分子殘留物質(zhì)，所述低分子殘留物質(zhì)包括乙烯-丙烯酸共聚蠟、脂肪酸酯磺酸鹽與松香胺反應(yīng)后的產(chǎn)物。本實(shí)施例面料的鋯納米功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。實(shí)施例3
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能面料，由納米ZrO2功能纖維和麻纖維交織而成,納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維作為面料緯向組織，麻纖維作為面料經(jīng)向組織，面料中納米ZrO2功能纖維含量為45wt%，麻纖維含量為55wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米ZrO2粉(粒徑為10-60nm) 3重量份；聚對苯二甲酸丁二酯5重量份；聚對苯二甲酸乙二酯92重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2重量的8%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為2D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. 2cN/dtex，纖維規(guī)格為150D/72F ;麻纖維的規(guī)格為LF40S，面料幅寬I. 5米。面料制成用于透氣排濕、保健、抗紫外線的休閑服，面料挺括，涼爽舒適。試驗(yàn)檢測該纖維面料，常溫度下發(fā)射2-25 V- m的生物紅外波,長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于87%,人體微循環(huán)增加值大于15%。
本實(shí)施例面料的織造工藝及染整工藝參見實(shí)施例1，納米ZrO2功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。實(shí)施例4
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能面料，由納米ZrO2功能纖維和竹碳纖維針織而成，納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維與竹碳纖維混針三層面料組織，面料中納米ZrO2功能纖維含量為40wt%,竹碳纖維含量為60wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米ZrO2粉(粒徑為10-60nm) 5重量份；聚對苯二甲酸丁二酯8重量份；聚對苯二甲酸乙二酯87重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2粉重量的15%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為I. 1D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. OcN/dtex,纖維規(guī)格為300D/288F ;竹碳纖維的規(guī)格為LF32S，面料幅寬2. 5米。面料制成用于透氣排濕、保健、保暖的功能性床墊。試驗(yàn)檢測該纖維面料，常溫度下發(fā)射
2-25 μ m的生物紅外波,長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于86%,人體微循環(huán)增加值大于15%。 本實(shí)施例面料的織造工藝及染整工藝參見實(shí)施例2，納米ZrO2功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。實(shí)施例5
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能面料，由納米ZrO2功能纖維和粘膠纖維交織而成,納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維作為面料緯向組織，粘膠纖維纖維作為面料經(jīng)向組織，面料中納米ZrO2功能纖維含量為40wt%,纖維含量為60wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米Zr02(粒徑為10-60nm)粉2重量份；聚對苯二甲酸丁二酯4重量份；聚對苯二甲酸乙二酯94重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2粉重量的10%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為I. OD,纖維斷裂強(qiáng)度大于3. 2cN/dteX，纖維規(guī)格為7OT/72F ;粘膠纖維的規(guī)格為LF50S，面料幅寬2米。面料制成用于透氣排濕、保健、保暖的醫(yī)用按摩護(hù)單。試驗(yàn)檢測該纖維面料，常溫度下發(fā)射2-25 μ m的生物紅外波,長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于86%,人體微循環(huán)增加值大于15%。本實(shí)施例面料的織造工藝及染整工藝參見實(shí)施例1，鋯納米功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。實(shí)施例6
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能面料，由納米ZrO2功能纖維和木衆(zhòng)纖維交織而成,納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維作為面料緯向組織，木漿纖維作為面料經(jīng)向組織，面料中納米ZrO2功能纖維含量為50wt%,木衆(zhòng)纖維含量為50wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米粉(粒徑為10-60nm) 2重量份；聚對苯二甲酸丁二酯3重量份；聚對苯二甲酸乙二酯95重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2粉重量的10%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為I. 4D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. 2cN/dtex，纖維規(guī)格為100D/72F ;木漿纖維的規(guī)格為LF60S，面料幅寬I. 5米。面料制成用于透氣排濕、保健、保暖的男女休閑服，柔軟舒適。試驗(yàn)檢測該纖維面料，常溫度下發(fā)射2-25 μ m的生物紅外波，長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于87%，人體微循環(huán)增加值大于 15%。本實(shí)施例面料的織造工藝及染整工藝參見實(shí)施例1，納米ZrO2功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。
實(shí)施例7
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能襪子，由納米ZrO2功能纖維和羊毛、氨絕針織而成,納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維與羊毛、氨綸混針組織結(jié)構(gòu)，面料中納米ZrO2功能纖維含量為45wt%，羊毛纖維含量為50wt% ;氨綸纖維含量為5wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米Zr02(粒徑為10-60nm)粉4重量份；聚對苯二甲酸丁二酯6重量份；聚對苯二甲酸乙二酯90重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2粉重量的10%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為2. 0D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. 5cN/dtex,纖維規(guī)格為75D/36F ;羊毛纖維的規(guī)格為LF32S氨綸纖維的規(guī)格為LF40S ;制成透氣除臭、保健、保暖的男女長短襪。試驗(yàn)檢測該纖維面料產(chǎn)品，長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于86%,人體微循環(huán)增加值大于15%。本實(shí)施例面料的織造工藝及染整工藝參見實(shí)施例2，鋯納米功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。 實(shí)施例8
本實(shí)施例納米ZrO2復(fù)合功能印花紗巾，由納米ZrO2聚酯功能纖維和蠶絲針織而成，納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維與蠶絲混針組織結(jié)構(gòu)，面料中納米ZrO2功能纖維含量為70wt%，纖維含量為30wt% ;納米ZrO2功能纖維含有下列原料組分納米ZrO2 (粒徑為10_60nm)粉4重量份；聚對苯二甲酸丁二酯8重量份；聚對苯二甲酸乙二酯88重量份；助劑微量，該助劑包含油酸乙基酯磺酸鉀與松香胺的反應(yīng)產(chǎn)物、乙烯-丙烯酸共聚蠟。助劑含量為納米ZrO2粉重量的15%。納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維的單絲纖度為I. 2D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. OcN/dtex,纖維規(guī)格為60D/48F ;蠶絲的規(guī)格約為LFSOs ;制成保健保暖、抗紫外線的印花紗巾，輕薄透氣且絲滑飄逸。試驗(yàn)檢測該纖維面料產(chǎn)品，常溫度下發(fā)射2-25 u m的生物紅外波，長效紅外波發(fā)射強(qiáng)度大于86%,人體微循環(huán)增加值大于15%。本實(shí)施例面料的織造工藝及染整工藝參見實(shí)施例2，鋯納米功能纖維的制備過程參見實(shí)施例I。除上述實(shí)施例外，本發(fā)明還可以有其他實(shí)施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明要求的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種納米ZrO2復(fù)合功能面料,其特征在于由納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維和A纖維交織而成，該面料中納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維含有下列原料組分 納米二氧化鋯粉1. 8-5重量份； 聚對苯二甲酸丁二酯2. 2-8重量份； 聚對苯二甲酸乙二酯87 96重量份； 助劑微量； 所述納米ZrO2粉粒徑為10_60nm ； 所述A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米ZrO2復(fù)合功能面料，其特征在于所述納米ZrO2復(fù)合聚酯功能纖維的單絲纖度為0. 5-2D，纖維斷裂強(qiáng)度大于3. OcN/dtex ;所采用的納米ZrO2粉的粒徑及其在復(fù)合母粒和復(fù)合功能纖維中的平均分散度小于lOOnm。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米ZrO2復(fù)合功能面料，其特征在于所述助劑包括陰離子表面活性劑與陽離子表面活性劑反應(yīng)后產(chǎn)物及乙烯-丙烯酸共聚物，所述助劑含量為納米重量的5-15%，所述陰離子表面活性劑為脂肪酸酯磺酸鹽，所述陽離子表面活性劑為松香胺。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米ZrO2復(fù)合功能面料,其特征在于面料中納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維含量為40-90wt% ；A纖維的含量為10-60wt%。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的納米ZrO2復(fù)合功能面料,其特征在于所述納米ZrO2復(fù)合聚酯功能纖維規(guī)格為nD/mF, n=30_300, m=16_288,所述納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維機(jī)織時作為面料緯向組織。
6.權(quán)利要求I所述納米ZrO2復(fù)合功能面料的機(jī)織工藝，其特征在于依次包括如下工藝步驟整經(jīng)、漿紗、穿經(jīng)、結(jié)經(jīng)、緯紗、機(jī)織、落布、驗(yàn)布、碼布、修洗定整、復(fù)檢抽檢、坯布成卷包裝，其特征在于經(jīng)紗采用規(guī)格為LF40S -LFSOs的A纖維筒子紗，緯紗采用納米ZrO2復(fù)合滌綸纖維絲；在所述機(jī)織工藝中，儲緯器引緯組件用耐磨組件，緯紗納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維無網(wǎng)無捻或輕網(wǎng)輕捻，成品面料正面呈A纖維特質(zhì)，反面呈納米復(fù)合滌綸纖維特質(zhì)，所述A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。
7.權(quán)利要求I所述納米ZrO2復(fù)合功能面料的針織工藝，依次包括如下工藝步驟開箱檢驗(yàn)、原料上機(jī)、編制針織工藝、織布、落布、坯布檢驗(yàn)、坯布包裝；其特征在于采用規(guī)格為LF40S -LF805的A纖維筒子紗與納米ZrO2復(fù)合滌綸纖維筒子紗多針混合針織；儲緯器引緯組件用耐磨組件，納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維捻度與A纖維一致，所述A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。
8.權(quán)利要求I所述納米ZrO2復(fù)合功能面料的機(jī)織染整工藝，其特征在于依次包括如下工藝步驟坯布檢驗(yàn)、生物酶退漿/退毛、兩次漂洗、染色、烘干、柔軟、定型、輕壓光、預(yù)縮、成品檢驗(yàn)、成品打卷包裝，所述兩次漂洗工藝中，第一次漂洗為弱堿漂洗，以弱化納米ZrO2復(fù)合功能面料表面的低分子殘留物質(zhì)，所述低分子殘留物質(zhì)包括乙烯-丙烯酸共聚物、脂肪酸酯磺酸鹽與松香胺反應(yīng)后的產(chǎn)物，第二次漂洗為傳統(tǒng)水漂洗。
9.權(quán)利要求I所述納米ZrO2復(fù)合功能面料的針織染整工藝,其特征在于依次包括如下工藝步驟送染、開幅、生物酶退漿/退毛、弱堿漂洗、預(yù)定型、染色、脫水、理面料平整、復(fù)定型、面料檢驗(yàn)、面料包裝，所述預(yù)定型采用水洗烘干的方式實(shí)現(xiàn)。
10.權(quán)利要求I所述納米ZrO2復(fù)合功能面料的應(yīng)用方法，其特征在于采用部分或全部該纖維與天然、人造纖維的面料制品具有發(fā)射生物紅外波、阻隔紫外線、吸濕排汗功能；用于保健、防曬、保溫的運(yùn)動休閑服系列、男女襯衫內(nèi)衣系列、家紡用具用品系列、帽子、襪子、圍巾等飾品及各種運(yùn)動護(hù)具制品系列。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種納米ZrO2復(fù)合功能面料，由納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維和A纖維交織而成，采用織造和染整新工藝；該面料中納米ZrO2復(fù)合聚酯纖維含有下列原料組分納米二氧化鋯粉1.8-5重量份；聚對苯二甲酸丁二酯2.2-8重量份；聚對苯二甲酸乙二酯87～96重量份；助劑微量；納米ZrO2粉粒徑為10-60nm；A纖維為含有棉、毛、麻、蠶絲、錦綸、氨綸、碳素纖維、粘膠纖維、木漿纖維中至少一種的纖維材料。面料既具有長效發(fā)射強(qiáng)度87%生物紅外波功能和增加人體微循環(huán)15.27%的作用，又保持了天然、人造纖維面料本身的各種優(yōu)點(diǎn)；面料品質(zhì)優(yōu)越，終端產(chǎn)品的應(yīng)用性也更廣泛。為新型面料市場提供了一個更好的產(chǎn)品選擇。
文檔編號D04B1/26GK102704143SQ20121022006
公開日2012年10月3日 申請日期2012年6月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月28日
發(fā)明者吳進(jìn)前, 周曉地, 管志祥 申請人:南通龍韻科技發(fā)展有限公司