一种自发热微弹牛仔面料的制备方法
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，特别是涉及一种自发热微弹牛仔面料的制备方法。
背景技术
目前在保暖服饰市场中，市面上出现的保暖服饰分成两大类：一种是传统保暖服装，通过增加静止空气含量来阻隔热量的传递，增加保暖性能，另外一种则是积极发热式保暖服，即通过充电或太阳能、化学反应等方式主动产热，为人体提供额外热量。前者只是单纯靠人体自身的肌肉血管收缩来调节身体温度，非常厚重，保暖效果也有限，严重影响户外工作和运动，积极发热式发热服饰显然是更好的选择。所以发热材料与面料服饰成为近年来的研究热点。
现时发热材料包括以下几种：吸湿发热材料、光能发热材料、化学发热材料、充电发热材料、相变发热材料。充电发热材料服饰加了发热膜或者碳纤维后服用性及可洗性目前无法解决；化学能发热材料服饰反应不可逆，不能重复使用；太阳能发热材料服饰能量转化效率低，生产成本高，所以，它们彼此都有一定的缺陷，总体来说性能应用远不如吸湿发热纤维。而市场上发展比较成熟的吸湿发热纤维主要有以下几种：(1)Softwarm纤维：Softwarm纤维是由东丽公司开发出的，是一种能发热保暖且具有柔软触感的纤维，其通过超细旦抗起球腈纶与人造粘胶复合而成，属于物理合成发热材料；(2)Thermogear纤维：Thermogear纤维是由日本开发出来的一种吸湿发热纤维，其通过超细旦抗起球腈纶与铜氨丝复合而成的，属于物理合成发热材料；(3)N38纤维：N38纤维是由东洋纺研发，具有很好的吸湿性，其是以聚丙烯酸作为原料，通过改性技术，将大分子超亲水化并高度交联化制得，属于化学合成发热材料，具有抗菌消臭和防霉性能；(4)EKS纤维：EKS纤维也是由东洋纺开发的，是通过交联反应将亲水基团引入到聚丙烯酸分子上，属于化学合成发热材料。同时，随着牛仔布所使用的原料越来越趋向于多组份化、多功能化，牛仔布的品种以及品质档次也得到了极大的丰富与提升。各种弹力牛仔布、轻薄牛仔布、功能性牛仔布、多彩牛仔布等都顺势而生。而吸湿发热纤维性能优异，其在内衣、运动服饰上有所运用，但是把吸湿发热纤维和其他纤维混纺或者交织开发面料较少。因为牛仔布是一种较粗厚的色织经面斜纹棉布，经纱颜色深，一般为靛蓝色，纬纱颜色浅，一般为浅灰或煮练后的本白纱，又称靛蓝劳动布，其始于美国西部，放牧人员用以制作衣裤而得名。而内衣、运动服饰主要运用针织面料编制而成，针织面料结构相对机织面料结构的透气性、保暖性、吸湿性较好，其对牛仔面料常规结构来说其紧度、密度较大，就算能迅速吸湿也不能及时将热湿传递到织物外的空气中，出汗后织物与皮肤之间发生粘贴、发冷的状况，严重影响热湿舒适性。所以把吸湿发热纤维和其他纤维混纺或者交织开发面料较少，特别是在牛仔面料是比较少见的。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种自发热微弹牛仔面料的制备方法。
本发明所采取的技术方案是：一种自发热微弹牛仔面料的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)经纱混纺：将棉纤维与吸湿发热纤维按混纺比例为80/20置于并条机上进行混纺，得混纺纱，备用；
2)混纺经纱制造前处理：将步骤1)所得混纺纱经络筒、整经、染色、浆纱和穿经处理，得混纺经纱，备用；
3)织造：选用外包为36tex棉纤维、芯丝为8.3tex T400纤维的棉包T-400包芯纱作为纬纱与步骤2)所得的混纺经纱共同置于喷气织机中，调节环境相对湿度为68～75％，控制经密为402根/10cm、纬密为226根/10cm，同时控制地组织为1/3右斜纹组织、边组织为2/2经重平组织，得组织结构为纬面组织的色织布；
4)后处理：将步骤3)所得色织布一次经烧毛、退浆、丝光、定型、预缩，得成品。
具体地，本发明中所述吸湿发热纤维是碳化锆复合粉体人棉纤维，具有极好的蓄热保温功能，能够更好地满足人们的保暖需求。且所述吸湿发热纤维的发热保暖功能是通过高温炭化纱线本身形成的，而不是通过化学助剂整理出来的，因此其功能持久，不会因多次洗涤而丧失，并且安全环保。同时，本发明将棉纤维与吸湿发热纤维进行混纺后作为经纱，克服了单用吸湿发热纤维贴肤触感欠佳或单用棉纤维保暖性差的缺陷，使得该混纺经纱兼具绵柔贴身和自发热保暖防寒的功能。
另外，本发明通过采用外包为36tex棉纤维、芯丝为8.3tex T400纤维的棉包T-400包芯纱作为纬纱，利用其良好的弹性恢复性和蓬松柔软的手感，赋予该牛仔面料综合性能优异的微弹特性。其中T-400纤维是一种新型的弹性纤维，它是由PPT/PET并列复合纺丝而成的双组份纤维。由于各组分的微观形态结构不同，T-400纤维经湿热处理后，会产生不同的收缩，使其在产生强烈的纵向应力的同时，也产生偏离纵轴的扭转，从而使其呈现永久性的三维卷曲，同时这种卷曲不受热处理的影响，所以T-400纤维具有良好的弹性回复性和蓬松柔软的手感。
本发明所得牛仔面料的组织结构为纬面组织，即该牛仔面料反面呈现经纱的特性，由于反面直接接触皮肤，因此其反面的棉/吸湿发热纤维混纺经纱可以吸收人体表面所散发的湿气并将其转化热能发热，而正面呈现纬纱的特性，从而有效地在正反面之间形成一隔热空气层，实现高效蓄热。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述络筒的工艺参数为速度1450～1550m/min、纱线张力45～55cN、筒子重量4500～4600g、筒子直径为320～330mm。具体地，本发明在络筒生产时遵循“低速度、轻张力、小伸长、保弹力”的工艺原则，一方面保证了络筒后的混纺经纱纱疵少、毛羽少，另一方面保证了筒子卷绕密度均匀，成形良好，张力稳定。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述整经的工艺参数为经球的木棍直接220～225mm、条束宽度18～25mm、单纱张力180～220mN/根、整经速度135～180m/min、经球气动压力260～280KPa。具体地，在整经过程中遵循“低速度、小张力、小伸长、保弹性、少断头”的工艺原则，整经卷绕的密度适中可有效避免影响浆纱退绕的张力而造成断头，且筒子架的张力圈质量分层分段合理配置，前、中、后排的纱线张力由前向后逐渐增加，使得张力均匀、排列均匀、卷绕均匀。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述染色的工艺参数为车速18～25m/min、染槽轧辊压力0.5～0.6MPa、染液pH值11.2～11.6、电位值-780～-860mv。具体地，为了保证混纺经纱的染色效果，提高其透染性和匀染度、色牢度，本发明采用绳状染色，且染色温度不能过高，如先将待染的混纺经纱做成12个球轴然后在绳状染色机上染色。
作为上述方案的进一步改进，步骤2)中所述浆纱的工艺参数为浆槽含固率10.5～11.6％、浆槽粘度7～9s、浆纱车速70±5m/min、退绕张力550～580N、喂入张力300～320N、干区张力1700～2000N、卷绕张力3200～3500N、压纱力3800～4000N。具体地，本发明的浆纱工艺符合“高浓低黏”原则，其各区的张力、伸长率、浆槽温度、烘筒温度、浆纱过程中的压浆力配置合理。
作为上述方案的进一步改进，步骤3)中所述浆纱过程中的浆液按原料组分重量份计由双变形淀粉40～60份、丙烯酸类浆料20～30份和高效平滑剂8～12份组成。具体地，本发明采用高浓低黏型浆料，可保证浆液流动性好、黏附性强、热黏度稳定，使浆膜柔软坚韧，富有弹性既能保证经纱的耐磨性，又能减少干分绞时浆膜撕裂和二次毛羽的产生。
作为上述方案的进一步改进，步骤4)中所述是烧毛的工艺参数为车速75～85m/min、火焰温度1100～1200℃。具体地，本发明在牛仔面料中引入了T-400纤维，因此对烧毛工艺参数的进一步限定有利于保证其中的T-400纤维不受损伤。
作为上述方案的进一步改进，步骤4)中所述退浆采用生物酶低温退浆工艺。
本发明的有益效果是：本发明通过工艺流程及重要工艺参数的优化，利用棉/吸湿发热纤维混纺经纱与棉包T-400包芯纱纬纱织造成牛仔面料，从而使得该牛仔面料不仅可自动吸收人体汗液发热、平衡体温、保暖防寒，而且具有微弹舒适、柔软透气、手感柔软、质地轻滑、穿着时贴身合体、运动时伸展自如的优点。
附图说明
图1为本发明实施例1中纬纱的结构示意图；
图2为本发明实施例1的面料上机图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行具体描述，以便于所属技术领域的人员对本发明的理解。有必要在此特别指出的是，实施例只是用于对本发明做进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，所属领域技术熟练人员，根据上述发明内容对本发明作出的非本质性的改进和调整，应仍属于本发明的保护范围。同时下述所提及的原料未详细说明的，均为市售产品；未详细提及的工艺步骤或制备方法为均为本领域技术人员所知晓的工艺步骤或制备方法。
实施例1
一种自发热微弹牛仔面料的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)经纱混纺：将棉纤维与吸湿发热纤维按混纺比例为80/20置于并条机上进行混纺，得混纺纱，备用；
2)混纺经纱制造前处理：
A、取步骤1)所得混纺纱进行络筒，控制所述络筒的工艺参数为速度1500m/min、纱线张力50cN、筒子重量4500g、筒子直径为320mm；
B、后经整经处理，控制所述整经的工艺参数为经球的木棍直接220mm、条束宽度20mm、单纱张力200mN/根、整经速度150m/min、经球气动压力260KPa；
C、后经染色，控制所述染色的工艺参数为车速20m/min、染槽轧辊压力0.6MPa、染液pH值11.5、电位值-800mv；
D、后经浆纱工艺，所述浆纱过程中的浆液按原料组分重量份计由双变形淀粉50份、丙烯酸类浆料25份和高效平滑剂10份组成；所述浆纱的工艺参数为浆槽含固率11％、浆槽粘度8s、浆纱车速70±5m/min、退绕张力56N、喂入张力300N、干区张力2000N、卷绕张力3200N、压纱力4000N，再经穿经工艺，得混纺经纱，备用；
3)织造：选用外包为36tex棉纤维、芯丝为8.3tex T400纤维的棉包T-400包芯纱作为纬纱与步骤2)所得的混纺经纱共同置于喷气织机中，其中所述棉包T-400包芯纱的结构示意图如附图1所示，调节环境相对湿度为70％，控制经密为402根/10cm、纬密为226根/10cm，同时控制地组织为1/3右斜纹组织、边组织为2/2经重平组织，其面料上机图如附图2所示，得组织结构为纬面组织的色织布；
4)后处理：将步骤3)所得色织布一次经烧毛、生物酶低温退浆、丝光、定型、预缩，其中烧毛的工艺参数为车速80m/min、火焰温度1150℃，得实施例1成品。
实施例2
一种自发热微弹牛仔面料的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)经纱混纺：将棉纤维与吸湿发热纤维按混纺比例为80/20置于并条机上进行混纺，得混纺纱，备用；
2)混纺经纱制造前处理：
A、取步骤1)所得混纺纱进行络筒，控制所述络筒的工艺参数为速度1450m/min、纱线张力55cN、筒子重量4500g、筒子直径为330mm；
B、后经整经处理，控制所述整经的工艺参数为经球的木棍直接220mm、条束宽度25mm、单纱张力180mN/根、整经速度180m/min、经球气动压力260KPa；
C、后经染色，控制所述染色的工艺参数为车速25m/min、染槽轧辊压力0.5MPa、染液pH值11.6、电位值-780mv；
D、后经浆纱工艺，所述浆纱过程中的浆液按原料组分重量份计由双变形淀粉60份、丙烯酸类浆料20份和高效平滑剂12份组成；所述浆纱的工艺参数为浆槽含固率10.5％、浆槽粘度9s、浆纱车速70±5m/min、退绕张力550N、喂入张力320N、干区张力1700N、卷绕张力3500N、压纱力3800N，再经穿经工艺，得混纺经纱，备用；
3)织造：选用外包为36tex棉纤维、芯丝为8.3tex T400纤维的棉包T-400包芯纱作为纬纱与步骤2)所得的混纺经纱共同置于喷气织机中，调节环境相对湿度为75％，控制经密为402根/10cm、纬密为226根/10cm，同时控制地组织为1/3右斜纹组织、边组织为2/2经重平组织，得组织结构为纬面组织的色织布；
4)后处理：将步骤3)所得色织布一次经烧毛、生物酶低温退浆、丝光、定型、预缩，其中烧毛的工艺参数为车速75m/min、火焰温度1200℃，得实施例2成品。
实施例3
一种自发热微弹牛仔面料的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)经纱混纺：将棉纤维与吸湿发热纤维按混纺比例为80/20置于并条机上进行混纺，得混纺纱，备用；
2)混纺经纱制造前处理：
A、取步骤1)所得混纺纱进行络筒，控制所述络筒的工艺参数为速度1550m/min、纱线张力45cN、筒子重量4600g、筒子直径为320mm；
B、后经整经处理，控制所述整经的工艺参数为经球的木棍直接225mm、条束宽度18mm、单纱张力220mN/根、整经速度135m/min、经球气动压力280KPa；
C、后经染色，控制所述染色的工艺参数为车速18m/min、染槽轧辊压力0.6MPa、染液pH值11.2、电位值-860mv；
D、后经浆纱工艺，所述浆纱过程中的浆液按原料组分重量份计由双变形淀粉40份、丙烯酸类浆料30份和高效平滑剂8份组成；所述浆纱的工艺参数为浆槽含固率11.6％、浆槽粘度7s、浆纱车速70±5m/min、退绕张力580N、喂入张力300N、干区张力2000N、卷绕张力3200N、压纱力4000N，再经穿经工艺，得混纺经纱，备用；
3)织造：选用外包为36tex棉纤维、芯丝为8.3tex T400纤维的棉包T-400包芯纱作为纬纱与步骤2)所得的混纺经纱共同置于喷气织机中，调节环境相对湿度为68％，控制经密为402根/10cm、纬密为226根/10cm，同时控制地组织为1/3右斜纹组织、边组织为2/2经重平组织，得组织结构为纬面组织的色织布；
4)后处理：将步骤3)所得色织布一次经烧毛、生物酶低温退浆、丝光、定型、预缩，其中烧毛的工艺参数为车速85m/min、火焰温度1100℃，得实施例3成品。
实施例4
一种自发热微弹牛仔面料的制备方法，其包括如下工艺步骤：
1)经纱混纺：将棉纤维与吸湿发热纤维按混纺比例为80/20置于并条机上进行混纺，得混纺纱，备用；
2)混纺经纱制造前处理：
A、取步骤1)所得混纺纱进行络筒，控制所述络筒的工艺参数为速度1500m/min、纱线张力50cN、筒子重量4550g、筒子直径为325mm；
B、后经整经处理，控制所述整经的工艺参数为经球的木棍直接225mm、条束宽度22mm、单纱张力210mN/根、整经速度165m/min、经球气动压力270Kpa；
C、后经染色，控制所述染色的工艺参数为车速18～25m/min、染槽轧辊压力0.55MPa、染液pH值11.5、电位值-830mv；
D、后经浆纱工艺，所述浆纱过程中的浆液按原料组分重量份计由双变形淀粉45份、丙烯酸类浆料28份和高效平滑剂9份组成；所述浆纱的工艺参数为浆槽含固率11.2％、浆槽粘度9s、浆纱车速70±5m/min、退绕张力560N、喂入张力320N、干区张力1800N、卷绕张力3350N、压纱力3900N，再经穿经工艺，得混纺经纱，备用；
3)织造：选用外包为36tex棉纤维、芯丝为8.3tex T400纤维的棉包T-400包芯纱作为纬纱与步骤2)所得的混纺经纱共同置于喷气织机中，调节环境相对湿度为72％，控制经密为402根/10cm、纬密为226根/10cm，同时控制地组织为1/3右斜纹组织、边组织为2/2经重平组织，得组织结构为纬面组织的色织布；
4)后处理：将步骤3)所得色织布一次经烧毛、生物酶低温退浆、丝光、定型、预缩，其中烧毛的工艺参数为车速82m/min、火焰温度1150℃，得实施例4成品。
实施例5：性能测试
将实施例1～4成品分别进行相关性能测试，其测试结果如下表1所示。
表1各项性能测试标准及测试结果
上述实施例为本发明的优选实施例，凡与本发明类似的工艺及所作的等效变化，均应属于本发明的保护范畴。
