一种新型石墨烯单向导湿运动面料及其制备方法和用途

    专利查询2026-01-28  4

    本发明涉及纺织织造,特别涉及一种新型石墨烯单向导湿运动面料及其制备方法和用途。


    背景技术:

    1、随着人们生活水平的提高,对面料功能性的需求不断增强。其中,单向导湿面料因其具有的独特功能受到广泛关注。但是现有的单向导湿面料大多存在制备工艺复杂、单向导湿性能一般,舒适性不佳,功能不耐水洗等缺点。

    2、单向导湿是指当水滴在面料外层时,水在外层散开,无法进入面料里层;当水滴在面料里层时,水迅速排到面料外层,并在外层蒸发扩散,里层面料没有水,保持干爽。

    3、为了达到单项导湿性能,通常对面料进行后整理处理,通过疏水助剂的添加、上蜡处理或者3d印花处理(印花为亲水型团),此类通过后整理方式处理的面料,单向导湿能力受限制,效果不佳,而且在多次洗涤后,由于助剂的洗涤掉落,面料的单向导湿效果会下降比较明显。公开号为cn104074061a公开了一种棉织物单面防水拒污单面3d吸湿快干工艺,采用单向导湿剂正面全底印制,反面则进行点阵印制,使正反两面形成差细毛动效应,使面料形成3d效果,但是这种工艺耐洗性差,导湿剂印制不均匀造成导湿效果不佳。

    4、通过添加吸湿排汗助剂的技术手段,由于耐洗性差、不环保。有鉴于此,有必要设计一种改进运动面料。针对以上问题,以下提出一种解决方案。


    技术实现思路

    1、本发明的目的是提供一种新型石墨烯单向导湿运动面料及其制备方法和用途,可以解决现有技术的助剂处理方式,在单向导湿能力差、多次水洗后单向导湿能力衰减的问题。

    2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:

    3、一种新型石墨烯单向导湿运动面料,包括单向导湿面料,所述单向导湿面料包括外层和内层,所述外层和内层之间通过织物组织点连接,所述外层为亲水层,所述亲水层为具有吸湿速干功能的石墨烯涤纶和棉混纺纱编织形成,所述内层为疏水层,所述疏水层为丙纶纤维和棉纤维的混纺纱编织而成,所述亲水层中的石墨烯涤纶的含量不少于35wt%,所述亲水层中具有吸湿速干功能的纱线支数为32~50s,所述疏水层中的丙纶纤维的含量不少于65wt%,所述疏水层中具有疏水功能的混纺纱支数为16s~80s。

    4、作为优选,一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,包括以下步骤,

    5、s1:制作亲水层,将至少含有35wt%的石墨烯涤纶和精梳棉通过过梳、并条、粗纱、细纱和络筒工艺,制备得到具有吸湿速干功能的亲水层;

    6、s2:制作疏水层,将至少含有65wt%丙纶纤维和棉纤维经过熔融纺丝工艺、加热熔融和冷却凝固成型工艺,制得具有疏水功能的疏水层;

    7、s3:制备单向导湿面料,将亲水层和疏水层通过织物组织点连接后,制得涤棉混纺织物,之后将涤棉混纺织物经过烧毛、退浆、煮练、漂白、丝光和热定型工艺后,制得单向导湿坯布面料,将单向导湿坯布面料经过后整理工艺,制得单向导湿面料。

    8、作为优选,所述步骤s3中烧毛的处理方式为:将涤棉混纺织物使用气体烧毛机,进行一正一反烧毛,绒毛温度为400~600℃,布身温度为150~200℃,落布时布身温度为20~70℃。

    9、作为优选,所述步骤s3中退浆为热碱退浆,具体处理方式为:织物浸轧在75~85℃的含烧碱5~10g/l的溶液中,堆置或汽蒸25~100min,然后用热水或冷水充分洗涤至织物上的ph为7~8;

    10、之后对织物进行煮练,所述步骤s3中的煮练的具体方式为:织物浸轧含烧碱8~10g/l、渗透剂2~5g/l的煮练液中,之后在经过75~125℃的汽蒸,然后用热水和冷水充分洗涤。

    11、作为优选,所述步骤s3中漂白的处理方式为:将煮练后的织物浸轧在含亚氯酸钠12~25g/l以及适量活化剂的漂白液中,在75~155℃左右汽蒸25~100min。

    12、作为优选,所述步骤s3中丝光处理时,去碱箱的温度为60~100℃;所述步骤s3中热定型处理时的温度为150~250℃。

    13、作为优选,所述步骤s3中后整理工艺包括以下步骤,s31:漂白,在浴比1:(25~30)、溶液温度75~155℃的条件下,使用1.5~2.5g/l的naoh、1.5~2.5g/l的精炼剂、0.5~1.5g/l的除油剂、4.5~5.5ml/l的h2o2,将织物煮练15~100min,然后水洗烘干;s32:开纤,使用4.5~5.5g/l的naoh在浴比1:(35~45)、温度75~155℃条件下,将织物煮练1~2h,在煮练过程中不断对织物进行搅动,提高涤纶长丝的开纤效果,之后将开纤碱液冷却到50~100℃左右时,使用稀醋酸进行中和,使溶液ph=7~8,待其冷却后进行水洗并烘干;

    14、s33:染色,所述染色采用双染工艺,选用分散染料,包括以下两种工艺,

    15、s331:双染工艺对涤纶进行染色,在浴比为1:(12~18),使用纯碱调节染色剂的ph值为9~10左右;加入分散剂0.5~1.5g/l,在25~75℃的温度下入染,以1~2℃/min速率升温至90~150℃,完成染色后保温20~100min,等待自然冷却,然后进行水洗并烘干;

    16、s332:双染工艺对棉进行染色,选用r型活性染料,染料用量为2~3%,元明粉用量55~65g/l,在浴比为1:(25~35),25~85℃下保持15~100min,并且在温度升至25~85℃时加入纯碱20~30g/l,调节染浴的ph值。

    17、作为优选,一种新型石墨烯单向导湿运动面料的织造规格参数的设计方案,包括如下规格:

    18、经纬纱线混纺纱,纱线线密度经纱(7.0~10.0)x2tex,纬纱15~25tex,织物密度经纱350~550根/10cm,纬纱250~450根/10cm,织物紧度经纱55~85%,纬纱35~65%。

    19、作为优选,包括如下规格:

    20、经纬纱线混纺纱,纱线线密度经纱(6.5~8.5)x2tex,纬纱(6.5~8.5)x2/9.5tex,织物密度经纱400~500根/10cm,纬纱300~600根/10cm,织物紧度经纱55~75%,纬纱35~85%。

    21、作为优选,一种新型石墨烯单向导湿运动面料用于运动服装中的用途。

    22、本发明的有益效果为:

    23、1)本发明的新型石墨烯单向导湿面料,面料为双层结构,外层为采用具有吸湿速干功能的石墨烯涤纶和棉混纺纱编织形成的亲水层,内层为采用具有疏水功能的丙纶纤维和棉纤维的混纺纱编制形成的疏水层;外层和内层之间通过织物组织点连接,通过设计织物组织、纱线原料及线密度、织物密度及紧度不同的织物规格,形成特殊的单向导湿结构,面料内、外层的水分导湿是通过纤维间的虹吸作用完成,减少了对面料进行后整理处理工序:包括通过疏水助剂的添加、上蜡处理或者3d印花处理(印花为亲水型团);生产方式更为简单、生产工艺更为环保、工序能耗更低。另外纺纱方式更加灵活,另外纺纱方式也更灵活,不受限于赛络纺,可以适用于环锭纺、紧密纺、紧赛纺、赛络纺、涡流纺等各种常见的纺纱方式;

    24、2)本发明的新型石墨烯单向导湿面料,外层为亲水层,通过石墨烯纤维与棉纤维的混纺技术,形成淡灰色的均匀纱线效果,在后期进行染整处理上,混纺纱的上染率、色牢度等颜色深度和牢度效果超出普通混纺纱,可以减少染色工艺中的染料用量,更节能环保,降低成本,产品颜色更加有层次,耐洗性更强;

    25、3)本发明方法制成的新型石墨烯单向导湿面料,石墨烯纤维通过原位聚合工艺生产,具备永久的颜色和上染效果的提升,多次洗涤后不影响颜色深度和色牢度。

    26、4)本发明方法制成的新型石墨烯单向导湿面料,通过设计织物组织、纱线原料及线密度、织物密度及紧度不同的织物规格,形成特殊的单向导湿结构,经多次洗涤后仍然具有较好的单向导湿性能。

    27、5)本发明方法制成的新型石墨烯单向导湿面料,内外层具备纯棉成分,保留了纯棉产品的天然亲肤特点,为各种专业运动领域和日常有运动需求的人士提供了排汗性能优异、亲肤舒适、多次洗涤仍然具备功能的运动面料。


    技术特征:

    1.一种新型石墨烯单向导湿运动面料,包括单向导湿面料,其特征在于,所述单向导湿面料包括外层和内层,所述外层和内层之间通过织物组织点连接,所述外层为亲水层,所述亲水层为具有吸湿速干功能的石墨烯涤纶和棉混纺纱编织形成,所述内层为疏水层,所述疏水层为丙纶纤维和棉纤维的混纺纱编织而成,所述亲水层中的石墨烯涤纶的含量不少于35wt%,所述亲水层中具有吸湿速干功能的纱线支数为32~50s,所述疏水层中的丙纶纤维的含量不少于65wt%,所述疏水层中具有疏水功能的混纺纱支数为16s~80s。

    2.根据权利要求1所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤,

    3.根据权利要求2所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中烧毛的处理方式为:将涤棉混纺织物使用气体烧毛机,进行一正一反烧毛,绒毛温度为400~600℃,布身温度为150~200℃,落布时布身温度为20~70℃。

    4.根据权利要求2所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中退浆为热碱退浆,具体处理方式为:织物浸轧在75~85℃的含烧碱5~10g/l的溶液中,堆置或汽蒸25~100min,然后用热水或冷水充分洗涤至织物上的ph为7~8;

    5.根据权利要求2所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中漂白的处理方式为:将煮练后的织物浸轧在含亚氯酸钠12~25g/l以及适量活化剂的漂白液中,在75~155℃左右汽蒸25~100min。

    6.根据权利要求2所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中丝光处理时,去碱箱的温度为60~100℃;所述步骤s3中热定型处理时的温度为150~250℃。

    7.根据权利要求2所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的制备方法,其特征在于,所述步骤s3中后整理工艺包括以下步骤,

    8.根据权利要求1所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的织造规格参数的设计方案,其特征在于,包括如下规格:

    9.根据权利要求1所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料的织造规格参数的设计方案,其特征在于,包括如下规格:

    10.根据权利要求1所述的一种新型石墨烯单向导湿运动面料用于运动服装中的用途。


    技术总结
    本发明公开了一种新型石墨烯单向导湿运动面料及其制备方法和用途,单向导湿面料为双层结构,外层和内层具有亲水性和疏水性的差异,外层为具有吸湿速干功能的石墨烯涤纶和精梳棉混纺织成的混纺纱线编织成的亲水层,内层为具有疏水功能的丙纶纱线编制形成的疏水层,外层和内层之间通过织物的组织点连接,本发明方法制成的单向导湿面料,通过织造后染色,染色工艺采用双染工艺,分散染料对石墨烯涤纶进行染色和采用活性染料对棉的染色,丙纶不染色。内层丙纶柔软贴肤,外层纤维石墨烯具有抑菌、除异味功能、混纺纱吸湿排汗,为喜爱运动的人士提供了亲肤舒适的运动面料。

    技术研发人员:钱浩,高超
    受保护的技术使用者:浙江大学绍兴研究院
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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