專利名稱：一種吸濕性織物及其用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及ー種吸濕性織物及其用途。
背景技術(shù)：
以棉、羊毛為代表的天然纖維由于其柔軟的手感，良好的吸濕性以及穿著舒適度，在內(nèi)衣等與皮膚直接接觸的衣料中得到廣泛的使用。但是，由棉做成的內(nèi)衣缺乏懸垂感和光澤度，在表面接觸時(shí)無(wú)光滑感，作為女性內(nèi)衣使用時(shí)缺乏審美感。聚酯纖維以及聚酰胺纖維織物由于具有光滑、光澤度高、懸垂等特性正代替天然纖維在內(nèi)衣方面得到使用。但是聚酯纖維的吸濕性極低，當(dāng)用于直接接觸皮膚或貼近皮膚穿著的內(nèi)衣、運(yùn)動(dòng)衣料等時(shí)，由于皮膚出汗不能及時(shí)排出，會(huì)產(chǎn)生發(fā)粘的感覺(jué)，在穿著舒適性上比天然纖維差，因此限制了聚酯纖維在衣料用途方面的發(fā)展。為了提高聚酯纖維織物的吸濕性能使其具有天然纖維織物的穿著舒適性，常用的方法有化學(xué)改性和物理改性?；瘜W(xué)改性的方法主要是通過(guò)共聚的方法在分子鏈中引入醚鍵、羥基、磺酸等親水基團(tuán)，但是生產(chǎn)速度慢、易產(chǎn)生大量廢水，且會(huì)導(dǎo)致聚酯纖維織物的強(qiáng)度及耐候性下降；或者用親水性整理劑對(duì)纖維進(jìn)行涂層處理以提高其吸濕性能，然而這種方法常因親水劑與纖維結(jié)合不牢導(dǎo)致吸濕沒(méi)有耐久性，也會(huì)導(dǎo)致織物的手感、耐光性不良等問(wèn)題。物理改性方法包括纖維的超細(xì)化、中空多空化和異型截面，都是利用虹吸效應(yīng)來(lái)提高纖維的吸濕性，其中以纖維的異型斷面化應(yīng)用最為廣泛。如美國(guó)杜邦公司于1998年推出的Coolmax異型斷面纖維，其表面有四道凹槽，具有虹吸效應(yīng)。該纖維所制成的織物能將濕氣從皮膚排到織物表層。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供ー種具有清涼、吸濕、吸水速干效果的吸濕性織物，該織物可應(yīng)用于內(nèi)衣等貼身衣用領(lǐng)域，所制成的內(nèi)衣在保持美感以及機(jī)能性的同時(shí)，也改善了內(nèi)衣的舒適性，穿著時(shí)不會(huì)有粘膩的感覺(jué)。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:ー種吸濕性織物，該織物中含有吸濕性聚酯纖維，所述吸濕性聚酯纖維中聚こ烯吡咯烷酮的含量為5 15wt %，且吸濕性聚酯纖維橫斷面為3葉以上的多葉形狀，其異型度為 1.7 3.0。吸濕性聚酯纖維橫斷面為3葉以上的多葉形狀，通過(guò)將纖維斷面設(shè)計(jì)成3葉以上的多葉斷面形狀，使單根纖維之間形成更多的毛細(xì)管，從而增加所得織物的吸水性以及干燥速度。同時(shí)通過(guò)使用多葉斷面的吸濕性聚酯纖維，所得衣物在穿著時(shí)與皮膚的接觸面積變小，在夏天出汗時(shí)內(nèi)衣的發(fā)粘感得到改善，提高了其穿著的舒適性。本發(fā)明所述的吸濕性織物中吸濕性聚酯纖維的異型度為1.7 3.0，采用斷面異型度為1.7 3.0的吸濕性聚酯纖維使單根纖維之間形成毛細(xì)管，由于毛細(xì)管原理所得織物的吸水性高，同時(shí)其干燥速度也變快。隨著濕性聚酯纖維異型度的増大，纖維的表面積也相應(yīng)増大，這種變化使得所得織物的吸濕速度也變快。所述異型度優(yōu)選2.4 3.0，使用這種吸濕性聚酯纖維所制得的織物具有更好的吸濕速度以及吸水性。聚こ烯吡咯烷酮作為上述吸濕性聚酯纖維中的吸濕成分，為了獲得良好的吸濕性能，其含量為相對(duì)于吸濕性聚酯纖維為5 15wt%。相對(duì)于吸濕性聚酯纖維，當(dāng)聚こ烯吡咯烷酮的含量小于5wt%時(shí)，所得到的織物吸濕性低，且由其制成的衣物在穿著時(shí)舒適感差；當(dāng)聚こ烯吡咯烷酮的含量大于15wt%時(shí)，所得織物的物性下降、接觸有粘感，由其制成的衣物無(wú)法達(dá)到穿著舒適性的要求。上述含量?jī)?yōu)選7 12wt%。所述吸濕性織物中吸濕性聚酯纖維的含量相對(duì)于織物總量的30wt%以上。所述吸濕性聚酯纖維中聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑為200nm以下。平均分散徑在200nm以下可以使得聚こ烯吡咯烷酮與聚酯很好的絡(luò)合，一般將聚こ烯吡咯烷酮通過(guò)ニ軸擠出機(jī)進(jìn)行混煉，降低聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑使其在200nm以下，使聚こ烯吡咯烷酮在聚酯中得到很好的分散，并通過(guò)分子間的氫鍵作用力，提高兩者的絡(luò)合能力，從而抑制混合后聚こ烯吡咯烷酮的溶出，防止纖維及其織物在使用過(guò)程中吸濕性變差。上述聚こ烯吡咯烷酮的K值優(yōu)選15 90，更優(yōu)選20 60。如果聚こ烯吡咯烷酮的K值過(guò)低，則聚こ烯吡咯烷酮即使與聚酯的絡(luò)合能力不強(qiáng)，在擠出后水冷過(guò)程中容易溶出，致使纖維得不到很好的吸濕性。而如果其K值過(guò)高，則聚酯體系的粘度大大增加，混煉吐出不良，很難造粒，導(dǎo)致生產(chǎn)效率低下。所述吸濕性聚酯纖維的吸濕率差A(yù)MR為1.0 4%，優(yōu)選1.5 4%。所述吸濕性聚酯纖維經(jīng)過(guò)130°C熱水30分鐘處理后，其中聚こ烯吡咯烷酮的溶出率為3%以下，優(yōu)選2%以下。聚こ烯吡咯烷酮的水溶性極好，通過(guò)控制聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑在200nm以下，從而提高其與聚酯的絡(luò)合能力，降低織物中聚こ烯吡咯烷酮的溶出率，提高織物的吸濕性耐久性。聚こ烯吡咯烷酮在高溫下的耐熱性較差，與聚酯共混后由于聚こ烯吡咯烷酮的受熱分解使所得到的組合物色調(diào)變黃。因此，本發(fā)明通過(guò)低溫混煉及低溫紡絲，得到的吸濕性聚酯纖維的色調(diào)b值為5.0以下，使得吸濕性織物具有良好的色調(diào)，同時(shí)達(dá)到吸水高度為70 78mm,且干燥速度為0.014 0.019cc/min。本發(fā)明所述吸濕性聚酯纖維的具體生產(chǎn)方法如下:在長(zhǎng)徑比L/D為40以上的ニ軸擠出機(jī)上，將聚酯和K值為15 90的聚こ烯吡咯烷酮在真空條件下進(jìn)行低溫共混，其中聚こ烯吡咯烷酮的添加量以其在聚酯纖維中占聚酯重量的5 15wt%計(jì)，得到聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑在200nm以下的聚酯和聚こ烯吡咯烷酮組合物，將該組合物通過(guò)熔融紡絲進(jìn)行制絲，得到初生纖維，將該初生纖維進(jìn)ー步進(jìn)行拉伸，得到延伸絲。對(duì)于聚こ烯吡咯烷酮的混煉而言，一般的混煉方法下，由于聚こ烯吡咯烷酮的凝集，無(wú)法達(dá)到很好的分散性，因此本發(fā)明采用在長(zhǎng)徑比L/D為40以上的ニ軸擠出機(jī)上進(jìn)行低溫混煉達(dá)到平均分散徑在200nm以下的聚酯和聚こ烯吡咯烷酮組合物。所述的低溫混煉是指在混煉時(shí)，控制熔融部溫度為聚酯熔點(diǎn)以上10 20°C，混煉部溫度為180 230°C。另夕卜，由于聚こ烯吡咯烷酮在空氣中極易吸水發(fā)粘，容易在喂料口受熱造成堵料，因此通過(guò)在擠出機(jī)喂料ロ添加水冷裝置，把喂料部溫度控制在80°C以下，優(yōu)選60°C以下，從而使喂料順利進(jìn)行。 本發(fā)明中的吸濕性聚酯纖維織物，可以由吸濕性聚酯纖維與其他纖維混纖通過(guò)機(jī)織或針織編織而成，作為與吸濕性聚酯纖維混纖的纖維可以是以棉為代表的天然纖維，也可以是纖維素類的纖維或聚酰胺、聚氨酯等合成纖維。吸濕性織物中吸濕性聚酯纖維的含量為30wt%以上。通過(guò)此方法得到的吸濕性織物的吸水高度在70mm以上，且干燥速度為
0.0lWmin以上。在該吸濕性織物用于內(nèi)衣時(shí)，具有很好的清涼感、吸濕、吸水速干等特性，即使大量出汗也能很好的改善穿著時(shí)的發(fā)粘感，提高穿著舒適性，具有良好的生產(chǎn)性和市場(chǎng)前景。評(píng)價(jià)方法:1、纖維異型度:求出單纖維的斷面形狀的重心位置到斷面外周的距離中的最長(zhǎng)距離和最短距離，異型度=最長(zhǎng)距離/最短距離。2、聚こ烯吡咯烷酮的溶出率:纖維未處理時(shí)60°C干燥2h后重量為W1,經(jīng)過(guò)加壓130°C處理30min后重量為W2,聚こ烯吡咯烷酮的溶出率由下式算出:溶出率=(W1-W2)ZW1XlOO^03、聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑:
通過(guò)掃描電鏡SEM或透射電鏡TEM對(duì)切片以及纖維的表面和斷面進(jìn)行觀察，得到電子圖像，再通過(guò)winrof軟件處理得到聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑。4、聚こ烯吡咯烷酮的K值:將聚こ烯卩比咯燒酮制成濃度I %的水溶液，測(cè)定其相對(duì)粘度，再用fikentscher求得其K值，1gZ = C [75K2/ (1+1.5KC) +K]其中K:K值X 103、C:水溶液濃度(W/V% )、Z:濃度為C的水溶液的相對(duì)粘度。5、吸放濕性參數(shù)A MR:(I)選取約Ig重量的織物樣本3份，將其放置于已知質(zhì)量的稱量瓶中，放入60°C的干燥機(jī)中，拿下瓶蓋，預(yù)備干燥30分鐘后，蓋上瓶蓋將稱量瓶取出；(2)將稱量瓶放入20°C X 65% RH環(huán)境的恒溫恒濕機(jī)中，拿下瓶蓋，平衡24小時(shí)后，蓋上瓶蓋，取出稱量瓶，使用精密天平稱重，稱得的質(zhì)量減去稱量瓶的質(zhì)量即為樣本重量W1 ；(3)將稱量瓶放入30°C X 90% RH環(huán)境的恒溫恒濕機(jī)中，拿下瓶蓋，平衡24小時(shí)后，蓋上瓶蓋，取出稱量瓶，使用同臺(tái)精密天平稱重，稱得的質(zhì)量減去稱量瓶的質(zhì)量即為樣本重量W2 ；(4)將稱量瓶放在105°C的干燥機(jī)中，拿下瓶蓋,干燥2小時(shí)后，蓋上瓶蓋取出，并在干燥皿中常溫冷卻后，使用同臺(tái)精密天平稱重，稱得的質(zhì)量減去稱量瓶的質(zhì)量即為樣本
重量W3 ；(5)計(jì)算:MR1 = (W1-W3) /W3MR2 = (W2-W3) /W3
吸濕率差A(yù)MR(% ) = MR2-MR1,結(jié)果取3個(gè)樣本的平均值。6、纖維和織物的干燥速度:將纖維或者織物通過(guò)精煉除去油劑，然后稱取約Ig放入重量為F的玻璃稱量瓶。110°C干燥2h后將稱量瓶密封，在干燥器里面放冷平衡30min，稱量樣品(絕干)與稱量瓶的總重為K，接著將Icc的蒸餾水滴入樣品中稱得重量為W1，然后放置在20°C、65% RH的恒溫恒濕機(jī)里，每隔10分鐘測(cè)定一次樣品與稱量瓶的總重(Wt)，重復(fù)9次。各干燥時(shí)間t的水分率通過(guò)下面的公式求得，時(shí)間t 時(shí)的水分率=[(Wt-K) / (W1-K) ] X 100%然后通過(guò)時(shí)間t與Wt做出干燥曲線，所得到曲線的斜率即為干燥速度(cc/min)。7、織物的吸水高度:
在織物的經(jīng)向、緯向各取5塊寬IcmX長(zhǎng)20cm的樣品，將樣品的一端固定，另一端長(zhǎng)約2cm左右的部分浸入20°C的蒸餾水中，浸入開(kāi)始后10分鐘，記錄由于毛細(xì)管現(xiàn)象水上升的距離(_)。8、內(nèi)衣制品的悶熱感以及發(fā)粘感: 在20°C、65% RH的恒溫恒濕的房間內(nèi)，10名的實(shí)驗(yàn)者穿上本發(fā)明的內(nèi)衣制品，進(jìn)行評(píng)價(jià)。評(píng)價(jià)等級(jí)如下，(I)有悶熱感以及發(fā)粘感X(2)有一些悶熱感以及發(fā)粘感 A(3)基本沒(méi)有悶熱感以及發(fā)粘感 〇(4)完全沒(méi)有悶熱感以及發(fā)粘感 ◎在實(shí)驗(yàn)者穿著衣服的情況下通過(guò)以下的實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)定，穿衣?tīng)顟B(tài):運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)褲+內(nèi)衣+長(zhǎng)袖寬松上衣(聚酯制)實(shí)驗(yàn)順序:20min(安靜狀態(tài))—IOmin (步行、跑步機(jī)使用80m/min) — 5min(安靜狀態(tài))
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)ー步說(shuō)明。實(shí)施例1將K值為30的聚こ烯吡咯烷酮(下稱PVP)，與聚對(duì)苯ニ甲酸こニ醇酯，使用ニ軸擠出機(jī)(cp44mm、L/D:52)，溫度設(shè)定為熔融部260°C、混煉部200°C、喂料部控制在80°C，進(jìn)行擠出。PVP的添加量分別以聚酯纖維中PVP占聚酯重量的5%計(jì)，擠出狀況良好。所得組合物中PVP的平均分散徑分別為lOOnm。將該組合物進(jìn)行紡絲實(shí)驗(yàn)，紡絲溫度為270°C，ロ金部加熱筒溫度設(shè)定為290°C，使用24孔的Y型口金進(jìn)行吐出，紡絲速度為1000m/min，得到斷面異型度為2.6的3葉型斷面的初生纖維。再通過(guò)4.4倍延伸加工，得到纖度56dtex、單絲數(shù)24的延伸絲。測(cè)試該吸濕性聚酯纖維的PVP溶出率、PVP分散經(jīng)及吸濕率差A(yù)MR。將所得到纖維與棉或錦綸或氨綸混纖后，用普通方法的進(jìn)行編織，得到吸濕性織物，測(cè)試其吸水高度及干燥速度。將織物制成內(nèi)衣，測(cè)試其穿著特性。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表I。實(shí)施例2 3改變PVP的添加量，其他同實(shí)施例1制備吸濕性聚酯纖維，測(cè)試該所得纖維的PVP溶出率、PVP分散經(jīng)及吸濕率差A(yù)MR。將所得到纖維與棉或錦綸或氨綸混纖后，用普通方法的進(jìn)行編織，得到吸濕性織物，測(cè)試其吸水高度及干燥速度。將織物制成內(nèi)衣，測(cè)試其穿著特性。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表I。比較例I 2改變PVP的添加量使得聚酯纖維中PVP含量為2%、18%計(jì)，同實(shí)施例1制備聚酯纖維，擠出狀況良好，所得纖維中PVP的平均分散徑分別為100nm、180nm，并測(cè)試其PVP溶出率、PVP分散經(jīng)及吸濕率差A(yù)MR。將所得到纖維與棉或錦綸或氨綸混纖后，用普通方法的進(jìn)行編織，得到吸濕性織物，測(cè)試其吸水高度及干燥速度。將織物制成內(nèi)衣，測(cè)試其穿著特性。吸濕性纖維中PVP含量2wt%的織物的吸濕性低，而吸濕性纖維中PVP含量為18wt%的織物干燥速度慢，穿著時(shí)會(huì)有發(fā)粘、悶熱的感覺(jué)，并且制品的手感不好。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表I。實(shí)施例4 9添加PV使得聚酯纖維中PVP含量為10wt%，通過(guò)改變口金吐出孔的形狀，改變吸濕性纖維斷面形狀為3葉、5葉、8葉，其他同實(shí)施例1制備得到56dtex、單絲24吸濕性聚酯纖維。將所得到纖維與棉或錦綸或氨綸混纖后，用普通方法的進(jìn)行編織，得到吸濕性織物，測(cè)試其吸水高度及干燥速度。將織物制成內(nèi)衣，測(cè)試其穿著特性。具體數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。比較例3 4添加PV使得聚酯纖維中PVP含量為10wt%，通過(guò)改變口金吐出孔的形狀，改變吸濕性纖維斷面形狀為3葉型并使得異性度為1.5、圓型，其他同實(shí)施例1制備得到56dtex、單絲24吸濕性聚酯纖維。將所得到纖維與棉或錦綸或氨綸混纖后，用普通方法的進(jìn)行編織，得到吸濕性織物，測(cè)試其吸水高度及干燥速度。將織物制成內(nèi)衣，測(cè)試其穿著特性。具體結(jié)果如表2所示，纖維斷面異型度在1.7以上的時(shí)候，織物的吸水高度優(yōu)異，并且發(fā)粘感得到改善。

表I
權(quán)利要求
1.ー種吸濕性織物，其特征是:織物中含有吸濕性聚酯纖維，所述吸濕性聚酯纖維中聚こ烯吡咯烷酮的含量為5 15wt%，且吸濕性聚酯纖維橫斷面為3葉以上的多葉形狀，其異型度為1.7 3.0。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的吸濕性織物，其特征是:織物中吸濕性聚酯纖維的含量相對(duì)于織物總量的30wt%以上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸濕性織物，其特征是:所述吸濕性聚酯纖維橫斷面的異型度為2.4 3.0。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸濕性織物，其特征是:所述吸濕性聚酯纖維中聚こ烯吡咯烷酮的平均分散徑為200nm以下。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸濕性織物，其特征是:所述吸濕性聚酯纖維經(jīng)過(guò)130°C熱水30分鐘處理后，其中聚こ烯吡咯烷酮的溶出率為3%以下。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸濕性織物，其特征是:所述吸濕性聚酯纖維的吸濕率差A(yù)MR為1.0 4%。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的吸濕性織物，其特征是:所述織物的吸水高度為70 78mm,且干燥速度為 0.014 0.019cc/min。
8.權(quán)利要求1所述吸濕性織物在制備吸濕性內(nèi)衣上的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種吸濕性織物及其用途，該織物中含有吸濕性聚酯纖維，所述吸濕性聚酯纖維中聚乙烯吡咯烷酮的含量為5～15wt％，且吸濕性聚酯纖維橫斷面為3葉以上的多葉形狀，其異型度為1.7～3.0。所述織物的吸水高度為70～78mm，且干燥速度為0.014～0.019cc/min，具有清涼、吸濕、吸水速干等效果，可應(yīng)用于內(nèi)衣等貼身衣用領(lǐng)域，所制成的內(nèi)衣在保持美感以及機(jī)能性的同時(shí)，也改善了內(nèi)衣的舒適性，穿著時(shí)不會(huì)有粘膩的感覺(jué)。
文檔編號(hào)A41B17/00GK103120375SQ20111036676
公開(kāi)日2013年5月29日 申請(qǐng)日期2011年11月18日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月18日
發(fā)明者范志恒, 望月克彥 申請(qǐng)人:東麗纖維研究所(中國(guó))有限公司