一種自動(dòng)調(diào)溫透氣型戶外運(yùn)動(dòng)衣面料及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及運(yùn)動(dòng)衣領(lǐng)域，具體涉及一種自動(dòng)調(diào)溫透氣型戶外運(yùn)動(dòng)衣面料及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]衣、食、住、行作為人民生活的基本需求，隨著科技的進(jìn)步，人民的生活水平在逐步提高，人民的需求也在不斷提高。當(dāng)前，戶外體育運(yùn)動(dòng)已經(jīng)成為人們工作之余的一項(xiàng)重要運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目。由于在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，人體會(huì)產(chǎn)生熱量和汗液，而普通的運(yùn)動(dòng)服裝不透氣、不吸汗，這樣運(yùn)動(dòng)過(guò)程中人們會(huì)感到非常不舒適，降低運(yùn)動(dòng)的樂(lè)趣，因此需要研究出一款高透氣性、智能調(diào)溫的運(yùn)動(dòng)紡織品為人們提供一種冷時(shí)放熱，熱時(shí)吸熱，消除運(yùn)動(dòng)過(guò)程中溫度變化而產(chǎn)生的冷熱感，提高人們運(yùn)動(dòng)的樂(lè)趣。
[0003]現(xiàn)在，體育事業(yè)蓬勃發(fā)展，調(diào)溫紡織品已經(jīng)成為國(guó)內(nèi)外紡織功能性產(chǎn)品的研究熱點(diǎn)。在國(guó)內(nèi)，調(diào)溫纖維的研究和應(yīng)用還處于起步階段，市場(chǎng)還沒(méi)有完全成熟的產(chǎn)品。但由于調(diào)溫纖維具有儲(chǔ)熱調(diào)溫功能，并且具有優(yōu)良的可與其他各種纖維的混紡性，其應(yīng)用范圍及其廣闊，因此，必將具有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種自動(dòng)調(diào)溫透氣型戶外運(yùn)動(dòng)衣面料及其制備方法。
[0005]本發(fā)明為了解決上述問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為:一種自動(dòng)調(diào)溫透氣型戶外運(yùn)動(dòng)衣面料，由經(jīng)紗和瑋紗交織成預(yù)制體，將預(yù)制體浸漬后，制得面料；其中，經(jīng)紗由以下重量組份的原料組成:改性錦綸纖維20-30份、改性粘膠纖維45-50份和改性聚丙烯腈纖維20-35份；瑋紗由以下重量組份的原料組成:改性滌綸纖維50-60份和牛奶纖維40-50份。
[0006]本發(fā)明中，所述的改性錦綸纖維為聚乙二醇接枝聚酰胺6，其中，聚乙二醇分子量為 4000-6000 ο
[0007]本發(fā)明中，所述的改性粘膠纖維由以下重量組份的原料組成:粘膠紡絲液90-95份，微膠囊復(fù)配相變材料5-10份。
[0008]本發(fā)明中的改性滌綸纖維為聚乙二醇接枝聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，其中，聚乙二醇分子量為1000-2000。
[0009]一種自動(dòng)調(diào)溫透氣型戶外運(yùn)動(dòng)衣面料的制備方法，包括以下步驟:
步驟一、將重量比為2:4:1的正十四烷、正十六烷、正二十烷配置成混合溶液，將混合溶液置于三口瓶中水浴加熱，水浴溫度為70-80°C，以1000-1300rpm的轉(zhuǎn)速攪拌10_15min后，按照混合溶液:乳化劑:PVA水溶液=10:0.2:0.5-1.0的重量比，加入乳化劑和PVA水溶液，以450-600rpm的轉(zhuǎn)速攪拌1_1.5h，形成乳液，然后加入濃度為10%的稀硫酸，調(diào)節(jié)乳液pH至4-5，備用；
步驟二、將摩爾比為1:4.5-5的三聚氰胺和甲醛置于容器中形成溶液，于75-80°C密閉攪拌0.5h，然后加入濃度為10-15%的Na2C03#溶液，調(diào)節(jié)溶液的pH至9_10，45_50°C攪拌至溶液澄清透明；然后照該溶液:乳液=3:5的體積比，將該溶液加入步驟一制備的乳液中，攪拌2.5-3h，形成懸浮液，用離心機(jī)將懸浮液進(jìn)行分離，離心速度為2500-3000rpm，將離心得到的沉淀分別用乙二醇和去離子水洗滌3-5次，然后置于40-50°C烘箱中烘干10-12h，制得微膠囊復(fù)配相變材料，備用；
步驟三、按照粘膠紡絲液90-95份、微膠囊復(fù)配相變材料5-10份的重量份數(shù)，稱取粘膠紡絲液和步驟二制得的微膠囊復(fù)配相變材料，混合后經(jīng)噴絲板擠出，制得改性粘膠纖維，備用；
步驟四、按照紫外光固化丙烯酸酯粘合劑70-80份、微膠囊復(fù)配相變材料5-7份的重量份數(shù)，稱取紫外光固化丙烯酸酯粘合劑和步驟二制得的微膠囊復(fù)配相變材料，混合得復(fù)合粘合劑，將復(fù)合粘合劑涂覆在聚丙烯腈纖維上，經(jīng)紫外光照射，得到改性聚丙烯腈纖維，備用；
步驟五、將滌綸纖維放入等離子體處理儀中，抽真空用氧氣處理0.5-1.5h，然后將處理過(guò)的滌綸纖維直接浸漬在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20-35%聚乙二醇的溶液中，在25-30°C的溫度下浸泡6-7h，取出晾干，然后用Ar等離子處理，處理時(shí)間為1-2.5min，功率為100-200W，壓強(qiáng)為50-60Pa，處理后，用蒸餾水超聲清洗6-8min，晾干后，制得改性滌綸纖維，備用；
步驟六、將聚酰胺6和聚乙二醇按照50-90:10-50的質(zhì)量比置于質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98%的甲酸中，在30-40°C的溫度下攪拌1.5-2h，形成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為14-17%的均勻紡絲液，通過(guò)靜電紡絲機(jī)進(jìn)行紡絲，紡絲液流速為0.2-0.4ml/h，噴嘴口徑為1_1.2mm，得到改性錦綸纖維，備用；
步驟七、按照所述改性錦綸纖維20-30份、改性粘膠纖維45-50份和改性聚丙烯腈纖維20-35份的重量份數(shù)，將步驟六制得的改性錦綸纖維、步驟三制得的改性粘膠纖維、步驟四制得的改性聚丙烯腈纖維合成輕紗；按照改性滌綸纖維50-60份和牛奶纖維40-50份的重量份數(shù)，將牛奶纖維和步驟五制得的改性滌綸纖維合成瑋紗；最后將經(jīng)紗和瑋紗合成預(yù)制體，備用；
步驟八、按照下列重量組份，稱取各材料進(jìn)行混合:殼聚糖2-5份、丙三醇2-3份、乙醇60-75份、植物蠟2-2.5份、負(fù)離子粉1-5份，制得懸浮乳液，將步驟七制得的預(yù)制體置于該懸浮乳液中，在超聲波下浸漬10-14h后，取出烘干，制得運(yùn)動(dòng)衣面料。
[0010]聚酰胺6具有強(qiáng)度高、回彈性好、耐疲勞、可染性和耐腐蝕、耐蟲(chóng)蛀等優(yōu)良性能，密度低于大多數(shù)纖維品種，耐磨性能則優(yōu)于合成纖維其他品種，適用于戶外運(yùn)動(dòng)服飾中；聚乙二醇在常溫下可由無(wú)定形到結(jié)晶的轉(zhuǎn)變獲得一定的相變焓，并以潛熱的形式吸收、儲(chǔ)存、釋放，可作為相變調(diào)溫、儲(chǔ)能材料。
[0011]本發(fā)明中以聚乙二醇為相變材料，以聚酰胺6 (PA6)為高分子載體，通過(guò)共混靜電紡絲方法，將調(diào)溫材料聚乙二醇引入至高分子載體PA6中，制備相變納米調(diào)溫纖維。實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，聚乙二醇與PA6共混紡絲紡出的纖維并未出現(xiàn)分離相，二者相容性良好，并且PA6大分子與聚乙二醇存在氫鍵結(jié)合，隨著聚乙二醇的混入，紡絲液的黏度改善，在一定程度上有利于獲得形貌規(guī)整、分布均勻的纖維，且納米纖維的直徑有一定程度的提高，當(dāng)PA6與聚乙二醇的共混比例為一定時(shí)，可獲得形貌變得規(guī)整、無(wú)珠狀物、纖維之間無(wú)黏連的PA6/聚乙二醇共混納米纖維，纖維的平均直徑為(100± 12)nm ;隨著聚乙二醇共混比例的提高，相變納米纖維的熔融溫度和熔融焓值逐漸增大，這是由于隨著聚乙二醇在相變納米纖維中含量的增加，其固態(tài)-液態(tài)相變儲(chǔ)存的能量也逐漸增大，且不同共混比例的相變納米纖維的熔融溫度和焓值均小于聚乙二醇，這是由于高分子材料PA6的熔融溫度較高，其在聚乙二醇相變調(diào)溫范圍內(nèi)保持固態(tài)形狀不發(fā)生改變且不提供熱焓值；其次，PA6與聚乙二醇之間形成氫鍵結(jié)合以及相變納米纖維的三維纖維網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，也對(duì)相變材料聚乙二醇的相轉(zhuǎn)變有抑制作用，導(dǎo)致相變纖維的熔融溫度和焓值均小于相變材料。
[0012]粘膠纖維具有較高的強(qiáng)力和耐疲勞性能，并且具有吸濕性，可以吸收運(yùn)動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生汗液；將微膠囊復(fù)配相變材料加入粘膠紡絲液中，經(jīng)噴絲板擠出后，制得含有微膠囊復(fù)配相變材料的改性粘膠纖維既具有較高的強(qiáng)力、耐疲勞性能和吸濕性，同時(shí)也具有自調(diào)溫性能，價(jià)格成本低，并且環(huán)保。
[0013]聚丙烯腈纖維具有柔軟、膨松、易染、色澤鮮艷、耐光、抗菌，彈性較好、透氣性好的特點(diǎn)，運(yùn)用紫外光固化丙烯酸酯粘合劑將微膠囊復(fù)配相變材料粘接在聚丙烯腈纖維上，使聚丙烯腈纖維在具有自身優(yōu)良性能的基礎(chǔ)上同時(shí)兼具自調(diào)溫功能。采用的紫外光固化丙烯酸酯粘合劑，固化光源為紫外光時(shí)的光固化粘合劑，主體成分是丙烯酸酯類，可通過(guò)改變其分子鏈結(jié)構(gòu)和相對(duì)分子質(zhì)量的大小，改變粘合劑的硬度、柔順性、粘附性、耐介質(zhì)性、耐久性和固化速度，并且固化后強(qiáng)度較好，透明度高:固化溫度低，室溫下即可固化。
[0014]滌綸纖維對(duì)伸長(zhǎng)、壓縮、彎曲等形變的恢復(fù)能力與羊毛接近，具有強(qiáng)度高、彈性好、耐磨性好、耐光性好、耐腐蝕，利用低溫等離子體處理滌綸纖維將聚乙二醇截止到滌綸纖維上，能使纖維表面產(chǎn)生活性自由基，形成親水中，提高纖維的吸濕性能，將其做運(yùn)動(dòng)衣材料，可以吸收運(yùn)動(dòng)過(guò)程產(chǎn)生的汗液。
[0015]牛奶纖維具有較好的耐磨性、抗起球性、著色性、柔軟性、親膚性、透氣性、導(dǎo)濕性，并且對(duì)皮膚有養(yǎng)護(hù)作用；由于其不使用甲醛偶氮類助劑或原料，纖維甲醛含量為零；富含對(duì)人體有益的十八種氨基酸，能促進(jìn)人體細(xì)胞新陳代謝，防止皮膚衰老、瘙癢，營(yíng)養(yǎng)肌膚；具有天然