一种阻燃起绒面料的制备方法
技术领域
本申请涉及面料加工领域，更具体的说，它涉及一种阻燃起绒面料的制备方法。
背景技术
近年来，随着人们生活水平的提高，对纺织面料的功能性要求也越来越高，出现了多种特殊性能的纺织面料，例如防水、阻燃等面料，其中阻燃面料主要是针对防火阻燃有特殊要求的场所使用；目前主要的阻燃面料有：后整理阻燃面料，如纯棉、涤棉等；本质阻燃面料，如芳纶、腈棉、杜邦凯夫拉等；其中本质阻燃面料由于其自身就具有阻燃性能，因此相较于经过后整理处理的阻燃面料，其阻燃效果更佳。
然而现有的大部分阻燃面料虽然可以满足具有阻燃性能好的要求，但是仍然存在舒适性差的问题，导致阻燃面料的市场推广度较差。因此，需要一种能够同时满足舒适性以及阻燃性的面料。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本申请的目的在于提供一种阻燃起绒面料的制备方法，其具有使得面料同时具有高阻燃性以及高舒适性的优点。
为实现上述目的，本申请提供了如下技术方案：一种阻燃起绒面料的制备方法，包括如下步骤：
S1、选择阻燃面料：所述阻燃面料为由地纱和毛圈纱组成双面绒织造结构；所述地纱为100D/48F阻燃涤纶；所述毛圈纱由重量百分比为40％的21S/1阻燃腈氯纶、20％的阻燃维纶、25％的阻燃天丝以及15％的芳纶经过紧密纺制得；所述阻燃腈氯纶、阻燃维纶、阻燃天丝、芳纶均为2D×51mm的中长型纤维；
S2、将阻燃面料经过起毛定型、拉毛工艺、梳毛工艺、剪毛工艺后，得到阻燃起绒面料。
通过采用上述技术方案，本申请的阻燃面料以阻燃涤纶作为地纱，该地纱具有较好的阻燃性能，以阻燃腈氯纶/阻燃维纶/阻燃天丝/芳纶作为毛圈纱，相较于单一的芳纶，由阻燃腈氯纶/阻燃维纶/阻燃天丝/芳纶组成的混纺纱线不仅具有很好的阻燃性能，而且添加的阻燃天丝可以极大地提高起绒面料的舒适度，单纤维细度方面均使用了2D×51mm的中长型纤维，可以充分地降低纱线捻度系数，降低了纱线的硬度，从而解决了织造过程中的断纱问题，使得面料具有很好的起绒风格。
将阻燃面料经过起毛定型、拉毛工艺、梳毛工艺以及剪毛工艺处理后，可以使得毛圈纱形成柔软性好、毛密度高、分散性好的绒毛，以将地纱完全覆盖，从而在提高阻燃面料舒适性的同时，提高其阻燃性能。
进一步地，所述阻燃涤纶的磷含量为6500ppm。
通过采用上述技术方案，地纱使用磷系阻燃涤纶长丝，通过对磷含量的变化改变涤纶长丝的阻燃性能，虽然磷含量越高阻燃性能越好，但是磷含量越高则面料的断裂强度、胀破强度、破洞数量则会越高，在这种情况下，面料经过拉毛处理时，因强度不够，拉毛非常容易出现瑕疵，从而加大了拉毛的难度；因此为了获得较佳的综合效果，本申请采用了磷含量为6500ppm的阻燃涤纶长丝作为地纱使用。
进一步地，所述起毛定型包括如下步骤：将阻燃面料浸入2-5％o.w.f的起毛剂中，在38-45℃的温度下，浸渍25-35min，然后烘干后即可。
通过采用上述技术方案，通过多组分的混纺纤维，可以使面料具有很好的阻燃性能，但是其存在起绒难度大、容易出洞、露底以及缩率差的问题；虽然而天丝的加入对虽然对手感有一点的改善效果，但是对穿着的舒适度还是远远不够的，通过起毛定型与拉毛工艺的配合，使得面料在具有优异的阻燃性能的同时，具有很好的舒适性能；起毛剂的添加改变了织物组织结构的紧密程度，使纱线更加蓬松和顺滑，使得纱线较之前更加蓬松和顺滑，在拉毛时更容易从植物挑出，从而更加有利于拉毛的进行；选用浓度为2-5％o.w.f的起毛剂，其具有绒毛密实、覆盖率高，手感蓬松柔软，具有很好的舒适感的特点；当起毛剂的浓度低于2％o.w.f时，则会出现绒毛短而稀疏，覆盖率低，有露底现象，手感较硬，阻燃性能较差的问题。
进一步地，所述起毛定型的烘干温度为95-105℃，烘干时间为10-30min。
通过采用上述技术方案，在95-105℃的温度下，对面料进行烘干，以对其进行干燥定型，有利于拉毛工艺的进行。
进一步地，所述拉毛工艺包括如下步骤：将经过起毛定型处理的阻燃面料经过反面-正面各两次中度拉毛处理；
中度拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度7.8～9.3m/min，出布速度9.0～9.3m/min，张力辊压力0～2kgf，弯针速度20～40r/min，直针速度-15～15r/min，滚筒转速155r/min。
通过采用上述技术方案，由于本申请的毛圈纱的成分多，这在很大程度上增加了拉毛的难度，高强度拉毛工艺会大幅度降低面料的胀破性能，产生掉毛和拉毛洞疵的问题，而轻度拉毛工艺无法使得毛圈纱将地纱完全覆盖，产生阻燃性能差的问题；为克服阻燃面料在拉绒时容易暴露针织直条、整理洞疵以及面料容易露底等难题，针对拉毛工艺，采用两次中度拉毛工艺，以使得毛圈纱弯曲覆盖地纱，以攻克此类面料经拉绒后出现的布面风格不良、洞疵、保暖性差，背面覆盖不好、阻燃性能差等技术难题。
进一步地，所述中度拉毛工艺的参数具体为：
第一次反面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度7.8m/min，出布速度9.3m/min，张力辊压力2kgf，弯针速度40r/min，直针速度0r/min，滚筒转速155r/min；
第一次正面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度8.9m/min，出布速度9.0m/min，张力辊压力1kgf，弯针速度20r/min，直针速度0r/min，滚筒转速155r/min；
第二次反面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度9.1m/min，出布速度9.0m/min，张力辊压力0kgf，弯针速度32r/min，直针速度-15r/min，滚筒转速155r/min；
第二次正面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度7.8m/min，出布速度9.0m/min，张力辊压力0kgf，弯针速度38r/min，直针速度15r/min，滚筒转速155r/min。
通过采用上述技术方案，本申请的拉毛工艺的工艺参数的选择是为了配合阻燃面料的性能，选择反面-正面-反面-正面的拉毛顺序，使得绒毛密实、覆盖率高，手感蓬松柔软。
进一步地，所述梳毛工艺包括如下步骤：将经过拉毛工艺处理的阻燃面料进行梳毛处理，梳毛工艺参数为：进布速度16.0-19.0m/min，出布速度15.0-18.0m/min，弯针速度40-45r/min，直针速度40-45r/min。
通过采用上述技术方案，经过起毛后的面料经过梳毛工艺的处理，可以梳理相互缠结的绒毛，以便于进行后续的剪毛工艺。
进一步地，所述剪毛工艺包括如下步骤：将经过梳毛工艺处理的阻燃面料进行剪毛处理，剪毛工艺参数为：进布张力1-2kgf，剪毛张力12-15kgf，刷距50-60r/min，刀速900-1000r/min。
通过采用上述技术方案，通过剪毛工艺，以提高绒毛的表面平整性，通过工艺参数的调整，降低剪毛时的破洞率，提高布料的利用率。
综上所述，本申请相比于现有技术具有以下有益效果：
1.本申请以阻燃腈氯纶/阻燃维纶/阻燃天丝/芳纶作为毛圈纱，相较于单一的芳纶，由阻燃腈氯纶/阻燃维纶/阻燃天丝/芳纶组成的混纺纱线不仅具有很好的阻燃性能，而且添加的阻燃天丝可以极大地提高起绒面料的舒适度，单纤维细度方面均使用了2D×51mm的中长型纤维，可以充分地降低纱线捻度系数，降低了纱线的硬度，从而解决了织造过程中的断纱问题，使得面料具有很好的起绒风格；
2.本申请的地纱使用磷系阻燃涤纶长丝，通过采用磷含量为6500ppm的阻燃涤纶长丝，使其同时具有较好的阻燃性能以及强度，从而有利于后续的拉毛加工；
3.本申请的起毛剂选用的浓度为2-5％o.w.f，在此浓度下处理的面料具有绒毛密实、覆盖率高，手感蓬松柔软，具有很好的舒适感的特点，有利于后续的拉毛加工。
4.本申请采用两次中度拉毛工艺，以使得毛圈纱弯曲覆盖地纱，以解决由混纺纱线制得的面料经拉绒后出现的布面风格不良、洞疵、保暖性差，背面覆盖不好、阻燃性能差等问题。
具体实施方式
以下对本申请作进一步详细说明。
起毛剂的制备例以下制备例中的甘油聚氧乙烯醚选自江苏省海安石油化工厂提供的型号的G-25的甘油聚氧乙烯醚；异构十三醇聚氧乙烯醚选自艾迪化工南通有限公司提供的型号为E-1340的异构十三醇聚氧乙烯醚；椰油酰胺丙基甜菜碱选自湖北鑫润德化工有限公司提供的CAB-35；环氧基改性有机硅柔软剂选自江苏省海安石油化工厂提供的型号为HA-9的环氧基改性有机硅柔软剂；氨基改性有机硅乳液选自东莞市科峰纺织助剂实业有限公司提供的型号为K-800的氨基改性有机硅乳液。
起毛剂采用如下方法制备：在反应釜中加入100kg水，加热至60℃，然后加入10kg甘油聚氧乙烯醚、10kg异构十三醇聚氧乙烯醚、5kg椰油酰胺丙基甜菜碱，以1000r/min的速度保温搅拌30min；然后升温至80℃，加入20kg环氧基改性有机硅柔软剂以及15kg氨基改性有机硅乳液，以3000r/min的速度保温搅拌2h；然后加入冰醋酸，将体系pH调节为6，降温至室温后，得到起毛剂。
实施例
实施例1：一种阻燃起绒面料采用如下方法制备而得：
S1、选择阻燃面料：阻燃面料为由地纱(地组织)和毛圈纱(毛圈组织)组成双面绒织造结构；地纱为磷含量为6500ppm的100D/48F阻燃涤纶；毛圈纱由重量百分比为40％的21S/1腈氯纶、20％的阻燃纤维、25％的天丝以及15％的芳纶经过紧密纺制得，其捻度为320捻，阻燃腈氯纶、阻燃维纶、阻燃天丝、芳纶均为2D×51mm的中长型纤维；
S2、起毛定型：将阻燃面料浸入2％o.w.f的起毛剂中，在38℃的温度下，浸渍25min；然后在烘干温度为95℃的条件下，烘干10min；
S3、拉毛工艺：将经过起毛定型处理的阻燃面料经过反面-正面各两次中度拉毛处理；中度拉毛工艺参数具体为：
第一次反面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度7.8m/min，出布速度9.3m/min，张力辊压力2kgf，弯针速度40r/min，直针速度0r/min，滚筒转速155r/min；
第一次正面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度8.9m/min，出布速度9.0m/min，张力辊压力1kgf，弯针速度20r/min，直针速度0r/min，滚筒转速155r/min；
第二次反面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度9.1m/min，出布速度9.0m/min，张力辊压力0kgf，弯针速度32r/min，直针速度-15r/min，滚筒转速155r/min；
第二次正面拉毛工艺参数为：总速度10m/min，进布速度7.8m/min，出布速度9.0m/min，张力辊压力0kgf，弯针速度38r/min，直针速度15r/min，滚筒转速155r/min；
S4、梳毛工艺：将经过拉毛工艺处理的阻燃面料进行梳毛处理，梳毛工艺参数为：进布速度16.0m/min，出布速度15.0m/min，弯针速度40r/min，直针速度40r/min；
S5、剪毛工艺：将经过梳毛工艺处理的阻燃面料进行剪毛处理，剪毛工艺参数为：进布张力1kgf，剪毛张力12kgf，刷距50r/min，刀速900r/min；经过上述处理后，得到舒适性高的阻燃起绒面料。
其中，起毛剂选自张家港合泰加工有限公司提供的型号为HT-209起毛蓬松柔软剂，其具有柔软、蓬松以及抗静电作用。
实施例2：本实施例与实施例1的不同之处在于，起毛剂选自张家港合泰化工有限公司提供的型号为HT-08的起毛剂，该起毛剂具有蓬松、平滑的特性，具有优良的起毛、起绒效果。
实施例3：本实施例与实施例1的不同之处在于，起毛剂选自张家港合泰化工有限公司提供的型号为HT-616的柔软整理剂，其具有很好的柔软、平滑效果。
实施例4：本实施例与实施例1的不同之处在于，起毛剂选自起毛剂的制备例制备而得。
实施例5：本实施例与实施例1的不同之处在于，起毛剂选自巴斯夫的SILIGEN%20PEP柔软起毛剂。
实施例6：本实施例与实施例1的不同之处在于，S2的起毛定型中，起毛剂的浓度为3.5％o.w.f，在40℃的温度下，浸渍30min。
实施例7：本实施例与实施例1的不同之处在于，S2的起毛定型中，起毛剂的浓度为5％o.w.f，在45℃的温度下，浸渍35min。
实施例8：本实施例与实施例1的不同之处在于，S2的起毛定型中，起毛剂的浓度为1％o.w.f。
实施例9：本实施例与实施例1的不同之处在于，S2的起毛定型中，烘干温度为100℃下，烘干时间为20min。
实施例10：本实施例与实施例1的不同之处在于，S2的起毛定型中，烘干温度为105℃下，烘干时间为30min。
实施例11：本实施例与实施例1的不同之处在于，S4的梳毛工艺中，梳毛工艺参数为：进布速度18.0m/min，出布速度16.0m/min，弯针速度42r/min，直针速度42r/min。
实施例12：本实施例与实施例1的不同之处在于，S4的梳毛工艺中，梳毛工艺参数为：进布速度19.0m/min，出布速度18.0m/min，弯针速度45r/min，直针速度45r/min。
实施例13：本实施例与实施例1的不同之处在于，S5的剪毛工艺中，剪毛工艺参数为：进布张力1.5kgf，剪毛张力14kgf，刷距55r/min，刀速950r/min。
实施例14：本实施例与实施例1的不同之处在于，S5的剪毛工艺中，剪毛工艺参数为：进布张力2kgf，剪毛张力15kgf，刷距60r/min，刀速1000r/min。
对比例
对比例1：本对比例与实施例1的不同之处在于，未经过S2的起毛定型处理。
对比例2：本对比例与实施例1的不同之处在于，毛圈纱仅为芳纶。
性能测试
采用如下方法，对实施例与对比例中的面料的性能进行测试，将测试结果示于表1。
1、阻燃性能：根据GB/T5455-2014《纺织品燃烧性能垂直方向损毁长度、阴燃和续燃时间的测定》测定面料的续燃时间、阴燃时间以及损毁长度。
2、舒适性能：织物的舒适性主要是指人体感受到舒适的微气候条件和人体对织物的满意度，本申请主要通过柔软触感、蓬松度、耐水性蓬松度、透气性以及透湿性来表示；
柔软触感：通过具有较高的触觉敏感度的测试的小组成员，采用感官触摸法，对织物的柔软度进行测试，测评小组的人数为20人；在评价测试中，通过对柔软度进行评价：A、非常柔软，手感平滑；B、较为柔软；C、手感僵硬、粗糙。
蓬松度：参照GB/T3820-1997的方法，以织物在重物作用前后的高度差进行表征，数值越大则表示蓬松效果越好。试验方法为：在松弛状态下，测试织物的高度，记为h1；然后对织物的测量点施加重物，压脚面积为2000mm2，施压压力为25cN，测试施压时间为20s时的高度，记为h2，高度差Δh＝h2-h1，即可表征织物的蓬松性能。
耐水洗蓬松度：以织物在水洗前后的高度差进行表征，数值越小则表示蓬松效果越好；由于织物通过表面拉毛工艺形成绒毛，从而使其具有很好的柔软、蓬松效果，而随着其清洗次数的增加，织物表面的绒毛因掉毛、缠结、倒伏等现象，使其蓬松度逐渐变差，为了验证织物在多次水洗后仍然保持很好的蓬松效果，分别测试其水洗前织物的高度h3以及水洗50次后织物的同一测试点的高度h4，高度差Δh’＝h3-h4。其中，水洗方法参考GB/T8629-2017《纺织品试验用家庭洗涤和干燥程序》。
透气性：透气性是指空气通过织物的能力，以保证有良好的防风、防散热等功能。根据GB/T5453-1997《纺织品织物透气性的测定》，以测试织物的透气量，透气量越大，则表示织物的透气性越好，舒适度较好。
透湿性：织物具有较好的透湿性，有利于散发湿热，维持身体的干爽，提高人体的舒适度；根据GB/T12704-2009《纺织品织物透湿性试验方法》，通过测定织物在恒定的水蒸气压条件下，在规定时间内通过单位面积织物的水蒸气的质量来测定织物的透湿性，从而评价织物的透湿性能。
表1实施例与对比例中面料性能测试表
由表1数据可知，采用本申请处理后面料具有很好的阻燃性能以及舒适性能，并且在多次水洗后，仍然保持很好的蓬松度，可以保持长久舒适性。
通过实施例1-5比较可知，起毛剂的种类不同时，其对面料最终的阻燃性能以及舒适性能均具有较大的影响；由表1数据可以看出，采用HT-209、HT-08、HT-616以及制备例制备的起毛剂时，均具有很好的起绒效果，有利于后续的拉毛处理，通过拉毛工艺的配合，使得毛圈纱可以将地纱全覆盖，使其具有很好的阻燃性能，使得面料可以同时满足优异的阻燃性能以及舒适性能；特别是使用本申请的制备例制备的起毛剂对面料进行处理时，使得面料不仅具有很好的阻燃性能以及舒适性能，而且还具有很好的耐水性蓬松度，使其可以保持长久的舒适性。
通过实施例1、实施例6、实施例7、实施例8以及对比例1比较可知，起毛剂的浓度不同时，其对面料最终的阻燃性能以及舒适性能均具有较大的影响，实施例1、实施例6、实施例7中的起毛剂的浓度分别为2、3.5、5％o.w.f，随着浓度的增大，面料的蓬松度逐渐增大，而阻燃性能无明显变化，透气量略有下降，从性能增加幅度以及成本考虑，当起毛剂的浓度为2％o.w.f时，具有较好的综合性能。实施例8的起毛剂的浓度为1％o.w.f，经过该浓度处理的毛圈纱绒毛反面覆盖率低，有露底现象，正面毛密度低、稀疏，手感较硬，阻燃性能较差；对比例1未经过起毛定型处理，仅仅经过拉毛处理，会出现绒毛少，露底严重，手感僵硬、粗糙，冬天空气湿度低时静电多，容易吸附其他纤维至布面，造成面料表面搭毛，保暖和阻燃性差的问题。
通过实施例1、实施例9以及实施例10比较可知，起毛定型时，在本申请的烘干条件95-105℃、10-30min，处理后的面料均具有很好的阻燃效果以及舒适效果。通过实施例1、实施例11-实施例14比较可知，在本申请的梳毛和剪毛工艺参数下，处理后的面料均具有很好的阻燃效果以及舒适效果。
通过实施例1以及对比例2比较可知，实施例1的面料的阻燃性能以及舒适性能明显提高，说明采用本申请的阻燃腈氯纶/阻燃维纶/阻燃天丝/芳纶作为毛圈纱，相较于单一的芳纶，由阻燃腈氯纶/阻燃维纶/阻燃天丝/芳纶组成的混纺纱线不仅具有很好的阻燃性能，而且添加的阻燃天丝可以极大地提高起绒面料的舒适度。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
