一种基于异型聚酯功能凉感纤维的校服制作工艺
技术领域
本发明属于功能性纤维技术领域，具体为一种基于异型聚酯功能凉感纤维的校服制作工艺。
背景技术
随着人们生活品质的提高，对服装的舒适性要求越来越高，希望服装面料质量轻，又具有良好的吸湿排汗快干性能。特别是夏季面料，要求具有吸湿凉爽、吸湿透气、导湿快干等良好的热湿舒适性能。一般而言，轻薄型面料适于夏季穿着，但由于轻薄型单面纬编面料具有一定的卷边性，且面料尺寸稳定性不如双面纬编面料，而现有的双面纬编面料，一般平凡米克重均在150g/m2以上，质量重。现有的服装面料通常都是采用纯棉面料或者普通涤纶纤维编织而成，虽然纯棉面料的吸汗透气效果不错，但打湿的面料会紧贴着皮肤表层，给人粘腻感，穿着舒适度不高，并且纯棉面料在吸收汗水后不能及时将汗水排到面料外层，以便外部流动的空气快速风干面料。
目前市面上存在的接触凉感涤纶面料一般实现方式有以下几种：
①通过将具有冰凉效果的物质与聚酯切片混合并纺丝而成具有凉感效果的长丝，如玉石纤维，进而制成面料；②通过在面料后整理加工中加入凉感助剂，如木糖醇类凉感助剂进行后整理加工获得凉感效果；③通过采用紧密纺的方式减少纱线毛羽，从而降低其保暖效果而获得凉感效果。
采用面料后整理加工中加入凉感助剂的方式得到的针织面料，其耐洗性能差，面料多次洗涤后凉感效果减弱，另外其在后整理加工过程中凉感助剂会与其他助剂发生相互作用导致效果不明显或效果减弱。
而玉石纤维等凉感效果的纤维，为了达到足够的凉感，添加量较多，造成纤维强度变差、舒适性不足，存在掉粉现象和有异味等问题；而降低添加量又会造成凉感不够。
发明内容
针对现有的技术方案存在的问题，本发明的目的在于提供一种基于异型聚酯功能凉感纤维的校服制作工艺，以解决现有技术中的各种缺陷。
为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
一种基于异型聚酯功能凉感纤维材料，其组织结构为经编组织，由作为筋骨基部的异型聚酯纤维，以及作为衬纱的凉感纤维混纺纱复合交织而成，其中衬纱质量分数为15-45％；其中衬纱为凉感纤维与涤纶的混纺纱线，纱线支数为30-50S，衬纱中凉感纤维的质量分数为30-70％。
进一步的，凉感纤维由凉感母粒以重量百分比5％-15％与聚酯切片共混后纺丝而成；所述凉感母粒是由石墨烯和玉石粉按重量比25-35∶75-65共混制成。
进一步的，所述石墨烯包括石墨剥离法制备的石墨烯、氧化还原法制备的石墨烯、含碳气体通过CVD法制备的石墨烯和生物质资源通过高温裂解法制备的石墨烯中的任意1种或至少2种的组合。
进一步的，所述石墨烯材料的粒径≤10μm，优选≤3μm，再优选≤1μm。
进一步的，所述玉石粉的粒径≤10μm，优选≤3μm，再优选≤1μm。
进一步的，异型聚酯纤维为30D/36F超细旦轻网络结构的聚酯长丝。
进一步的，异型聚酯纤维横截面为异形结构，优选一字形、三叶形、十字形和Y形中的任意1种或至少2种的组合。
一种基于异型聚酯功能凉感纤维材料的制备工艺，包括：
a)凉感母粒的制备
将石墨烯和玉石粉按重量比25-35∶75-65混匀得到粉体混合物；
b)凉感纤维的制备
将步骤a制得的凉感母粒以重量百分比5％-15％与聚酯切片共混后纺丝而成，与聚酯切片共混后纺丝制得凉感纤维；
c)凉感纤维混纺纱的制备
使用凉感纤维与涤纶按混纺比30-70％：70-30％进行混纺得到凉感纤维混纺纱，纱线支数为30-50S；
d)以异型聚酯纤维作为筋骨基部，以步骤c制得的凉感纤维混纺纱作为衬纱复合交织出经编组织，其中衬纱的质量分数为15-45％。
进一步的，步骤b的具体纺丝步骤为：将步骤a制得的凉感母粒以重量百分比为5％-15％比例加到聚酯切片中，进行真空干燥，先定温在50℃保温1.5小时，升温至105℃保温3小时，逐步升温至150℃保温至得到干燥的结晶切片，用现有的纺丝设备，在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为十字型喷丝板，纺丝温度为290℃，卷绕速度为1300m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.2倍，得到纤度为1.11dtex的十字型超爽凉感聚酯纤维。
一种具有凉感的纤维校服，采用上述基于异型聚酯功能凉感纤维材料制成。
本发明异形喷丝板形状能够纺丝出界面异形的纤维。具有异形结构界面的纤维能够提高纤维的体感感觉，例如一字型的横截面，能够增加纤维与体表的接触，凉感能够更直接的被身体感知，获得凉感；而对于三叶形、十字形和Y形等带有沟槽的横截面，所述沟槽能够起到快速排汗的作用，使纤维具有吸湿排汗、凉爽舒适的功能。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明以异型聚酯纤维作为筋骨基部，可以为材料提供优良的延展性以及机械强度；而凉感纤维混纺纱作为衬纱，附在筋骨基部表面，可赋予材料良好的通透效果及吸湿排汗功能，使得面料凉感舒适、不易感觉湿热。将石墨烯与玉石粉同时加入纤维基材中，能够提高凉感纤维凉感感觉。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例1
将粒径D100(全通过粒度)＝10μm的石墨烯材料和粒径D100＝10μm的玉石粉与空白聚酯切片按配方加入搅拌机中进行混合，混合温度为95℃，之后在250℃下螺杆挤出，得到含有15wt％玉石粉、1wt％生物质石墨烯的1#凉爽聚酯母粒，在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为十字型喷丝板，纺丝温度为290℃，卷绕速度为1300m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.2倍，得到纤度为1.11dtex的十字型超爽凉感聚酯纤维；
使用凉感纤维与涤纶按混纺比30％：70％进行混纺得到凉感纤维混纺纱，纱线支数为30S；
以异型聚酯纤维作为筋骨基部，以制得的凉感纤维混纺纱作为衬纱复合交织出经编组织，其中衬纱的质量分数为15％。
实施例2
先将粒径D100＝0.5μm的占总量30％的生物质石墨烯与空白聚酯切片混合，然后加入粒径D100＝3μm的玉石粉进行混合，之后加入粒径3μm≤D100≤10μm的剩余生物质石墨烯，混合温度为95℃，之后在250℃下螺杆挤出，得到含有15wt％玉石粉、1wt％生物质石墨烯的2#凉爽聚酯母粒；在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为十字型喷丝板，纺丝温度为290℃，卷绕速度为1300m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.2倍，得到纤度为1.11dtex的十字型超爽凉感聚酯纤维。
使用凉感纤维与涤纶按混纺比50％：50％进行混纺得到凉感纤维混纺纱，纱线支数为40S；
以异型聚酯纤维作为筋骨基部，以制得的凉感纤维混纺纱作为衬纱复合交织出经编组织，其中衬纱的质量分数为30％。
实施例3
先将粒径D100＝1μm的生物质石墨烯与10wt％空白聚酯切片混合，然后向混合物中加入20wt％的空白聚酯切片继续混合，然后继续向得到的混合物中加入50wt％的空白聚酯切片进行混合，随后加入粒径1μm≤D100≤10μm的生物质石墨烯，然后加入粒径D100＝3μm的玉石粉进行混合，混合温度为95℃，之后在250℃下螺杆挤出，得到含有15wt％玉石粉、1wt％生物质石墨烯的3#凉爽聚酯母粒；在LHV451纺丝机上纺丝，所用纺丝喷丝板为十字型喷丝板，纺丝温度为290℃，卷绕速度为1300m/min，在LHV903后牵伸机上牵伸，牵伸倍数为3.2倍，得到纤度为1.11dtex的十字型超爽凉感聚酯纤维。
使用凉感纤维与涤纶按混纺比70％：30％进行混纺得到凉感纤维混纺纱，纱线支数为50S；
以异型聚酯纤维作为筋骨基部，以制得的凉感纤维混纺纱作为衬纱复合交织出经编组织，其中衬纱的质量分数为45％。
对比例1
与实施例3的区别在于，将生物质石墨烯替换为导电导热型石墨烯，得到含有15wt％玉石粉、1wt％生物质石墨烯的4#凉爽聚酯母粒。
对比例2
与实施例1的区别在于：不加入生物质石墨烯和玉石粉，将异型聚酯纤维作为筋骨基部，以涤纶作为衬纱复合交织出经编组织。
将实施例和对比例得到的凉爽纤维进行如下性能测试：
(1)凉感测试：
采用接触冷暖感测试仪(KES-F7THERMO%20LABOⅡ)，在温度20℃±2℃，相对湿度65％±4％的环境中，剪取5块待测样品(实施例和对比例的纤维按纺织得到的面料)，相同试验条件下，记录qm值，单位为W/cm2。取5次测试数据的平均值，修约至小数点后三位。
(2)纤维强度测试：测试方法为GB/T14337-2008。
实施例和对比例及其测试结果见表1。
表1实施例和对比例及测试结果
同时，对上述实施例1-3以及对比例1-2制得的校服面料按照《GB/T5453纺织品织物透气性的测定》进行物理性能测试，结果如表2所示。
表2实施例1-3和对比例1-2的物理性能
通过表1和表2的数值，我们看出通过本发明将石墨烯与玉石粉同时加入纤维基材中，制备出的凉感纤维，其瞬态凉感值(W/cm2)能达到0.4W/cm2以上，相对于没有使用凉感纤维的普通面料，其瞬态凉感值只能达到0.26-0.28W/cm2。透气性也有100mm/s的差值，并且吸湿性也有明显区别。
综上，以异型聚酯纤维作为筋骨基部，可以为材料提供优良的延展性以及机械强度；而凉感纤维混纺纱作为衬纱，附在筋骨基部表面，可赋予材料良好的通透效果及吸湿排汗功能，使得面料凉感舒适、不易感觉湿热。将石墨烯与玉石粉同时加入纤维基材中，能够提高凉感纤维凉感感觉。
以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离本发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
