一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及纺织面料技术领域，具体涉及一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料及其制备方法。
背景技术
蚕丝是自然界最轻最柔最细的天然纤维，具有内胎不结饼，不发闷，不缩拢，均匀柔和的特点，不仅手感好，外观雅丽，而且强度等物理性能较好，是人们喜爱的服饰用品材料。但养蚕的地域和产量有限，天然蚕丝的产量急剧减少，成本日渐增加，大大限制了蚕丝的广泛应用。
涤纶纤维是合成纤维的第一大品种，其产量占化纤总产量的80％以上，被广泛应用在服饰面料以及其他非服用领域。涤纶衣物穿着起来挺括有型，但其表面不亲水、透湿性差，穿起来不如蚕丝衣服舒服。
中国专利CN106192032A公开了一种仿蚕丝超细异形纤维的生产工艺，将光涤纶切片进行预结晶干燥，干燥后的切片放到螺旋挤压机进行纺丝熔融挤压，熔融后的聚合物经过过滤器过滤，随后熔融聚合物进入纺丝组件喷丝，喷丝的丝经冷却成形喷出的丝进一步进行拉伸定形，然后对拉伸定形后的丝进行油嘴上油，再将丝进行卷绕成形。但是该专利制备份仿蚕丝的吸湿性和染色性能不佳。
发明内容
本发明针对上述问题，提供一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料及其制备方法。
本发明解决上述问题所采用的技术方案是：一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料的制备方法，包括以下步骤：
步骤S10，将涤纶切片和蒙脱土分别进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至168～178℃，干燥6小时；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片和蒙脱土混合，并放到螺杆挤出机中熔融，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，控制牵伸倍数为4～5倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维与竹炭纤维以重量比10:1.2～2.2进行加捻处理，并采用120～128℃的湿热蒸汽进行定形处理40～50分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:60～70的比例放到精炼液中，升温至85℃处理40～60分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:40～45的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料。
其中，在进行纺丝的过程中添加具有高吸水性能的蒙脱土在不影响涤纶纤维可纺性的同时，还可以改善涤纶纤维的吸水性和染色性，降低涤纶表面的反射性，提高涤纶纤维的光泽性和柔和性，使其在外表和功能上更贴近蚕丝；将涤纶纤维与亲水性纤维竹炭纤维混合加捻，保留了涤纶纤维坚牢耐用、抗皱性与保形性佳的优势，还改善了涤纶纤维吸汗性与透气性差的缺点；由于天然蚕丝截面形状结构为近似三角形，并且丝条截面带有毛细沟槽，为了增加纤维吸湿排汗性能，为了最大程度的比拟天然蚕丝结构，将喷丝孔的形状设计为三叶异形孔；加捻处理可以让涤纶纤维与竹炭纤维在形态上与蚕丝具有相似的微蜷曲状态，丝线表面具有凹凸不平的粗糙感；进行蒸汽定形处理可以消除加捻产生的应力，提高涤纶纤维与竹炭纤维的抱合性能，便于织造，还可以将加捻产生的特殊形态进行固定。
进一步的，步骤S10中，上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.6～0.65dL/g，熔点为260～268℃，含水率在0.2～0.35％，羟基含量为30～35mol/t。
进一步的，步骤S10中，上述涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:1.2～7.8。
进一步的，步骤S10中，上述涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:4.5。
进一步的，步骤S10中，上述涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm。
进一步的，步骤S20中，上述螺杆挤出机各区段温度为：一段260～285℃，二段270～305℃，三段275～320℃，四段280～315℃。
进一步的，步骤S30中，上述喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17～18MPa，喷丝温度为294～297℃。其中，在纺制异形丝时，为确保各单丝截面积形状一致，采用较高的熔融温度来提高熔体的流动性，延缓丝束的冷却时间，但过高的温度会出现飘丝、黏板等问题，故将温度设定在该区域，纺丝的状态好，断头率低，毛丝少。
进一步的，步骤S40中，上述牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为76～82℃，定形机温度为125～132℃。
进一步的，步骤S70中，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至105～115℃，保温60～90分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
本发明的另一发明目的在于提供一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，根据上述的制备方法制备而成。
本发明的优点是：
(1)本发明制备的弹力涤纶仿蚕丝纺织面料在进行纺丝的过程中添加具有高吸水性能的蒙脱土在不影响涤纶纤维可纺性的同时，还可以改善涤纶纤维的吸水性和染色性，降低涤纶表面的反射性，提高涤纶纤维的光泽性和柔和性，使其在外表和功能上更贴近蚕丝；
(2)本发明制备的弹力涤纶仿蚕丝纺织面料将涤纶纤维与亲水性纤维竹炭纤维混合加捻，保留了涤纶纤维坚牢耐用、抗皱性与保形性佳的优势，还改善了涤纶纤维吸汗性与透气性差的缺点；
(3)本发明制备的弹力涤纶仿蚕丝纺织面料在外形和手感方面都接近天然蚕丝，可纺性强，弹力大，吸湿透气性好，易于染色，并且制备方法简单，制备工艺易操作，经济效益高，适合广泛推广生产。
除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将对本发明作进一步详细的说明。
具体实施方式
以下对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。
实施例1
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片和蒙脱土分别进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至173℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.62dL/g，熔点为264℃，含水率在0.28％，羟基含量为33mol/t，涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:4.5；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片和蒙脱土混合，并放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段270℃，二段290℃，三段300℃，四段295℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17.5MPa，喷丝温度为295℃，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为79℃，定形机温度为128℃，控制牵伸倍数为4.5倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维与竹炭纤维以重量比10:1.7进行加捻处理，并采用124℃的湿热蒸汽进行定形处理45分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:65的比例放到精炼液中，升温至85℃处理50分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:42的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至110℃，保温75分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
实施例2
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片和蒙脱土分别进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至168℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.6dL/g，熔点为260℃，含水率在0.2％，羟基含量为30mol/t，涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:1.2；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片和蒙脱土混合，并放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段260℃，二段270℃，三段275℃，四段280℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17MPa，喷丝温度为294℃，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为76℃，定形机温度为125℃，控制牵伸倍数为4倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维与竹炭纤维以重量比10:1.2进行加捻处理，并采用120℃的湿热蒸汽进行定形处理40分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:60的比例放到精炼液中，升温至85℃处理40分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:40的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至105℃，保温60分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
实施例3
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片和蒙脱土分别进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至178℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.65dL/g，熔点为268℃，含水率在0.35％，羟基含量为35mol/t，涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:7.8；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片和蒙脱土混合，并放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段285℃，二段305℃，三段320℃，四段315℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为18MPa，喷丝温度为297℃，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为82℃，定形机温度为132℃，控制牵伸倍数为5倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维与竹炭纤维以重量比10:2.2进行加捻处理，并采用128℃的湿热蒸汽进行定形处理50分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:70的比例放到精炼液中，升温至85℃处理60分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:45的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至115℃，保温90分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
实施例4
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片和蒙脱土分别进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至170℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.64dL/g，熔点为262℃，含水率在0.25％，羟基含量为32mol/t，涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:2.5；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片和蒙脱土混合，并放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段25℃，二段285℃，三段290℃，四段300℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17MPa，喷丝温度为296℃，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为80℃，定形机温度为130℃，控制牵伸倍数为5倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维与竹炭纤维以重量比10:1.5进行加捻处理，并采用122℃的湿热蒸汽进行定形处理45分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:63的比例放到精炼液中，升温至85℃处理45分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:44的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至110℃，保温70分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
对比例1
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至173℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.62dL/g，熔点为264℃，含水率在0.28％，羟基含量为33mol/t；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段270℃，二段290℃，三段300℃，四段295℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17.5MPa，喷丝温度为295℃，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为79℃，定形机温度为128℃，控制牵伸倍数为4.5倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维与竹炭纤维以重量比10:1.7进行加捻处理，并采用124℃的湿热蒸汽进行定形处理45分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:65的比例放到精炼液中，升温至85℃处理50分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:42的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至110℃，保温75分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
对比例2
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片和蒙脱土分别进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至173℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.62dL/g，熔点为264℃，含水率在0.28％，羟基含量为33mol/t，涤纶切片和蒙脱土的重量比为100:4.5；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片和蒙脱土混合，并放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段270℃，二段290℃，三段300℃，四段295℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用三叶异形孔的喷丝板进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17.5MPa，喷丝温度为295℃，得到三叶异形丝；
步骤S40，将得到的三叶异形丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为79℃，定形机温度为128℃，控制牵伸倍数为4.5倍，得到改性涤纶纤维；
步骤S50，将改性涤纶纤维进行加捻处理，并采用124℃的湿热蒸汽进行定形处理45分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:65的比例放到精炼液中，升温至85℃处理50分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:42的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至110℃，保温75分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
对比例3
一种弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，通过以下方法制备：
步骤S10，将涤纶切片进行预结晶干燥，除湿风经过加热系统加热后把风温提高至173℃，干燥6小时，涤纶切片经真空干燥处理后控制涤纶切片含水量小于40ppm；上述涤纶切片的性能参数为：切片特性黏度为0.62dL/g，熔点为264℃，含水率在0.28％，羟基含量为33mol/t；
步骤S20，将步骤S10得到的涤纶切片放到螺杆挤出机中熔融，螺杆挤出机各区段温度为：一段270℃，二段290℃，三段300℃，四段295℃，得到熔体；
步骤S30，将步骤S20得到的熔体引入纺丝机的原料箱中，采用普通圆形孔的喷丝盘进行喷丝，喷丝过程中的工艺参数为：喷丝板的压力为17.5MPa，喷丝温度为295℃，得到涤纶丝；
步骤S40，将得到的涤纶丝放到牵伸机上进行牵伸，牵伸的工艺参数为：采用三对热辊进行牵伸，拉伸温度为79℃，定形机温度为128℃，控制牵伸倍数为4.5倍，得到涤纶纤维；
步骤S50，将涤纶纤维进行加捻处理，并采用124℃的湿热蒸汽进行定形处理45分钟，再采用经纬交织工艺，制得坯布；
步骤S60，将坯布以水浴比为1:65的比例放到精炼液中，升温至85℃处理50分钟，再水洗至中性，得到预处理坯布；
步骤S70，将预处理坯布放到浴缸中，以1:42的浴比进行染色处理，得到弹力涤纶仿蚕丝纺织面料，上述染色的工艺条件为：先以2℃/min的升温速度升温至50℃，保温20分钟后，再以2.5℃/min的升温速度升温至110℃，保温75分钟，再以3℃/min的降温速度降温至65℃，保温10分钟，再自然冷却至室温。
实验例
为了进一步说明本发明的技术进步性，现采用实验进一步说明。
实验方法：对本发明制备的改性涤纶纤维和弹力涤纶仿蚕丝纺织面料分别进行力学和其他性能测试，其中，吸湿性能测试条件为：室温，RH大于70％下恒湿5小时，结果如表1、表2所示。
表1.
表2
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
