專利名稱：一種吸濕性聚酰胺纖維紡織品及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于紡織品領(lǐng)域，具體涉及改善聚酰胺吸濕性能的后整理加工。
背景技術(shù)：
人們對紡織品的服用要求應(yīng)生活水平的提高而越來越高。近年來，聚酰胺(尼龍)纖維由于其良好的吸濕功能，手感好，穿著舒適，在運動服和內(nèi)衣領(lǐng)域有廣闊的市場前景。聚酰胺6與聚酰胺66在標(biāo)準(zhǔn)條件下的回潮率為4. 5%，在合成纖維中僅次于維綸，但和棉等天然纖維相比，吸濕性能還有很大的差距。中國專利CN200810120007. I中公開了一種高吸濕性能聚酰胺纖維及其制備方法，通過將水溶性改性聚合樹脂和聚酰胺6混合制成切片后進行紡絲，再將所得纖維放入`50°C的稀堿溶液(O. 3%Na0H)中超聲震蕩溶解2小時，除去約15%的水溶性成分，最終得到高吸濕性聚酰胺纖維；又如中國專利CN200810242726. O由織物通過浸軋吸濕排汗工作液，得到吸濕性能。不過，這些處理方式有的成本高、可行性差；有的工序復(fù)雜不易控制、改善效果不顯著、耐久性不佳。另外又如中國專利CN201010220517. 3中公開的一種紡織品及其生產(chǎn)方法，采用苯甲醇對尼龍織物加工進而提高吸濕性能，但苯甲醇是苯衍生物具有一定的毒性，且廢液處理較為困難；并且此方法處理后再進行染色時，顯色性存在問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種生產(chǎn)工藝簡單易行、成本低廉、環(huán)保、吸濕效果改善明顯且具有耐久性的聚酰胺纖維紡織品及其生產(chǎn)方法。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
該紡織品為由含20 100重量％聚酰胺纖維的機織物或針織物，其吸濕率差為2 6%，且該織物中的聚酰胺纖維的結(jié)晶度為30 70%、經(jīng)緯向洗滌尺寸變化率均為-3 2%，取向度為60 90%。其中結(jié)晶度優(yōu)選55 70%。根據(jù)高倍率SEM觀察到該紡織品中的聚酰胺單纖維表面呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)。吸濕率差是體現(xiàn)從低溫低濕環(huán)境到高溫高濕環(huán)境移動時的吸濕率之差，織物的吸濕率差越大，則其在高濕度環(huán)境下的吸濕性能則越好，穿著之后越容易感到舒適。本發(fā)明的織物的吸濕率差為2 6%，應(yīng)用在內(nèi)衣和運動服飾上，可以及時吸收人體產(chǎn)生的水蒸氣，具有較高的舒適性。聚酰胺纖維的結(jié)晶度如果低于30%的話，會造成纖維的其他物理性能如強伸度性能的下降；而如果高于70%的話，水分子難以進入到緩和的非晶區(qū)，吸濕效果改善不明顯。取向度是表征材料取向結(jié)構(gòu)特征的重要指標(biāo)，通常用取向函數(shù)F表示F=l/2(3cos&sup2 ； θ-I), Θ為取向的方向與分子鏈主軸之間的角度。未取向時，大分子鏈和鏈段的排列是隨機的，因而呈現(xiàn)各向同性，取向后，由于在取向方向上原子之間的作用力以化學(xué)鍵為主，而在與之垂直的方向上，原子之間的作用力以范德華力為主，因而呈現(xiàn)各向異性。由此使材料在力學(xué)、光學(xué)和熱學(xué)性能上取向前后產(chǎn)生顯著差別。本發(fā)明的紡織品中聚酰胺單纖維表面呈現(xiàn)的凹凸結(jié)構(gòu)，這是通過堿液處理后單纖維表面發(fā)生細微破裂而形成的，可以保證水蒸氣等能夠迅速地進入紡織品內(nèi)部，相對于較平滑的單纖維表面，這樣的結(jié)構(gòu)更能容納較多的水蒸氣等，進而可以提高紡織品的吸濕性倉泛。本發(fā)明所用聚酰胺纖維(Ny6、Ny66)為普通聚酰胺纖維或改性聚酰胺纖維。所選用的聚酰胺纖維原料的結(jié)晶度越低，堿液處理效果越好，吸濕性改善效果越佳。紗線形態(tài)優(yōu)選全牽伸紗(FDY)或假捻加工紗(DTY)，這些形態(tài)下水分子更容易進入到非晶區(qū)，對聚酰胺纖維吸濕效果的提高有明顯效果。這里的全牽伸紗可以是由POY牽伸后得到的FDY，也可以通過直接紡絲牽伸得到的FDY，更優(yōu)選通過直接紡絲牽伸得到的FDY，取向度趨于緩和，非晶區(qū)范圍更大，堿液處理后吸濕性能提高的幅度更大。與染色前相比，該紡織品經(jīng)過活性酸性染料染色后吸濕率差的保持率在80%以上。與洗滌前相比，該紡織品根據(jù)JIS L 0217 103法洗滌30回后吸濕率差的保持率在80%以上。本發(fā)明的紡織品是通過選用含20 100重量％聚酰胺纖維的機織物或針織物，再在堿液中處理而得到的。經(jīng)過堿液處理后織物的吸濕率差可以提高5 30%，而對強伸度等物性沒有太大影響。堿液處理時，處理溫度為40 150°C，濃度為O. 2 20g/l，接觸時間為10 90min，處理溫度優(yōu)選為60 110°C，可以有效控制聚酰胺纖維發(fā)生黃變的幾率。堿處理后聚酰胺纖維不會發(fā)生吸水或吸濕伸長的現(xiàn)象。這里所用的堿液為氫氧化鈉或碳酸鈉溶液，不論堿性強弱，都能使織物吸濕性能得到提聞。本發(fā)明的生產(chǎn)方法簡單易行，成本低廉，所得織物的吸濕效果改善明顯，并且耐久性極佳。該織物染色后其染色性得到很好的改善，可獲得較深的顯色性(與未處理品染色相t匕，L值會下降2以上)。


圖I為堿液處理前單纖維表面SEM寫真(5萬倍)；
圖2為堿液處理后單纖維表面SEM寫真(5萬倍)。
具體實施例方式本發(fā)明中各物性參數(shù)的測試方式如下
I.吸濕率差
(1)選取約Ig重量的樣本3份，將其放置于稱量瓶中(不蓋瓶蓋)并在60°C的環(huán)境下預(yù)備干燥30分鐘；
(2)將樣本放置于稱量瓶中(不蓋瓶蓋)在20°CX65%RH的恒溫恒濕機中平衡24小時，取出后使用精密天平稱得除去瓶重的樣本重量W1 ；
(3)將樣本放置于稱量瓶中(不蓋瓶蓋)在30°CX90%RH的恒溫恒濕機中平衡24小時，取出后使用同臺精密天平稱得除去瓶重的樣本重量W2 ；(4)將樣本放置于稱量瓶中(不蓋瓶蓋)在105°C的環(huán)境下干燥2小時后取出并常溫冷卻后使用同臺精密天平稱得除去瓶重的樣本重量W3 ；
(5)計算吸濕率差ΛMR (%) =MR2-MR1,結(jié)果取3個樣本的平均值 且 MR1= (W1-W3) /W3 * 100
MR2= (W2-W3) /W3 * 100
其中，測定中所用恒溫恒濕機為日本KATO公司的SSE-25CI-A型恒溫恒濕機，所用精密天平為日本INTEC公司的HR-202精密天平，所用稱量瓶為直徑約4cm容量約為38ml的稱量瓶，另外，為保證每次測定數(shù)據(jù)有一定可比性，在每次測定時加入比較品作為參考。所用比較品為JIS中規(guī)定的聚酰胺添附布和棉(金巾3號)添附布。2.結(jié)晶度
使用日本RIGAKUX公司，型號為D/Max-2550 PC射線衍射儀(XRD)具體測試方法
(1)試樣須充分剪碎，越碎越佳；
(2)和塊狀試樣須有一個平整的測試面(>10mmXIO mm)，如片狀試樣太薄，可將相同的幾片試樣疊在一起；如塊狀試樣表面不平整，可用砂紙輕輕磨平；
(3)Jade軟件的分峰程序，通過以下步驟對X射線衍射譜圖進行分峰和計算結(jié)晶度，
①劃出基線，基線以下為背景散射，
②確定非晶峰，即非晶部分的散射強度(Sla)，一般非晶峰的重心在15° 25°，形如鼓包，
③確定各結(jié)晶峰。一旦非晶峰被確定后，其余的峰一般視為結(jié)晶部分的衍射峰，即ΣΙο，
④采用分峰程序中的Pearson-VII或Pseudo-Voigt分布函數(shù)上述確定的峰進行擬合，計算機會自動給出結(jié)晶度。3.核磁共振法測定C核Tl P
(I)固體13C CPMAS測定法。4.顯色性(L值)
使用 Datacolor 測試儀為 Computer color machine system DETA COLOR 制造，型號650，測定紡織品的L、a、b值。5.尺寸變化率
根據(jù) JIS L 1096 G 法。6.洗滌方法
根據(jù)JIS L0217 103法(花王洗衣粉)。下面結(jié)合實施例及比較例對本發(fā)明作進一步說明。實施例I
將通過常規(guī)牽伸假捻工藝得到的47D-34f-Ny6 DTY三根一起在24G筒編機進行編織，橫密28w*c/inch、縱密46w*c/inch，得到吸濕率差Λ MR為2. 31的筒編物，然后將所得筒編物經(jīng)過精練-堿處理得到本發(fā)明的聚酰胺纖維針織物，其中精練精練劑2g/l，處理溫度為70°C;堿處理碳酸鈉，濃度為2g/l，處理溫度為60°C，處理時間為20min。再將所得針織物進行染色后整理，得到產(chǎn)品，染色活性酸性染料(亨斯曼公司制)，用量為1% ;后整理柔軟吸水劑4g/l，定型溫度為170°C。
所得針織物與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了 20%、強伸度保持率在95%以上；與染色前(堿處理后)相比，通過活性染料染色后其吸濕率差保持率約93%，L值下降了 4. 3 ;與洗滌前(未染色品)相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約97%。各性能見表I。實施例2
將通過常規(guī)牽伸假捻工藝得到的20D-20f-Ny6 DTY作為經(jīng)、緯紗，采用平紋組織在噴氣織機上進行織造，橫密38w*c/inch、縱密36w*c/inch，得到的吸濕率差A(yù)MR為2. 51的機織坯布，然后將上述得到的機織坯布經(jīng)過精練-堿處理得到本發(fā)明的聚酰胺纖維機織物。其中精練精練劑2g/l，處理溫度70°C;堿處理碳酸鈉，濃度為4g/l，處理溫度為80°C，處理時間為20min。所得機織物與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了 27% ;與洗滌前 相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約91%。各性能見表I。實施例3
將通過常規(guī)牽伸假捻工藝得到的70D-24f-Ny66 DTY與76D_96f_CD PET DTY以一間隔一交編，橫密36w*c/inch、縱密50w*c/inch，制得吸濕率差Λ MR為I. 94的圓編物，再將所得圓編物經(jīng)過精練-堿處理得到本發(fā)明的聚酰胺纖維針織物，其吸濕率差A(yù)MR為2. 34。其中精練精練劑2g/l，處理溫度70°C ;堿處理碳酸鈉，濃度為4g/l，處理溫度為80°C，處理時間為20min。再將所得針織物進行染色后整理，得到產(chǎn)品，其吸濕率差Λ MR為2. 3染色活性酸性染料(亨斯曼公司制)，用量3% ;后整理柔軟吸水劑4g/l，定型溫度為170°C
O所得針織物單纖維表面呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)；與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了21% ;與染色前(堿處理后)相比，通過活性染料染色后其吸濕率差保持率約98%，L值下降了2 ;與洗滌前(未染色品)相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約99%。各性能見表I。實施例4
將由POY牽伸后得到的50D-17f-Ny6 FDY與20D氨綸紗在30" 28G的單面針織大圓機上交編，組織選用緯平針組織，其中Ny6/氨綸=85. 2/14. 8，橫密46w*c/inch、縱密48w*c/inch,制得吸濕率差A(yù)MR為2的圓編物，再將所得圓編物經(jīng)過精練-堿處理得到本發(fā)明的聚酰胺纖維針織物。其中精練精練劑2g/l，處理溫度70°C;堿處理氫氧化鈉，濃度為2g/I，處理溫度為110°C，處理時間為30min。所得針織物單纖維表面呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)；與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了53% ;與洗滌前相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約91%。各性能見表I。實施例5
精練精練劑2g/l，處理溫度70°C ;堿處理氫氧化鈉，濃度為15g/l，處理溫度為150°C，處理時間為lOmin，其余同實施例4。所得針織物單纖維表面呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)；與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了153% ;與洗滌前相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約96%。各性能見表I。實施例6
通過常規(guī)牽伸假捻工藝得到的70D-52f-Ny6 DTY三根一起在24G筒編機進行編織，橫密48w*c/inch、縱密52w*c/inch，制得吸濕率差Λ MR為2. 21的筒編物，再將所得筒編物經(jīng)過精練-堿處理得到本發(fā)明的聚酰胺纖維針織物。其中精練精練劑2g/l，處理溫度70°C ;堿處理碳酸鈉，濃度為2g/l，處理溫度為98°C，處理時間為50min。再將所得針織物進行染色后整理，得到產(chǎn)品，其吸濕率差Λ MR為2. 83，染色活性酸性染料(亨斯曼公司制)，用量O. 5% ;后整理柔軟吸水劑4g/l，定型溫度為170°C。所得針織物單纖維表面呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)；與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了28% ;與染色前(堿處理后)相比，通過活性染料染色后其吸濕率差保持率約90%，L值下降了6. 2 ;與洗滌前(未染色品)相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約90%。NMR結(jié)果解析堿處理品與未處理品相比，Y型結(jié)晶成分少。各性能見表I。實施例7
將直接紡絲牽伸得到的70D-52f-Ny6 FDY三根一起在24G筒編機進行編織，橫密48w*c/inch、縱密52w*c/inch，制得吸濕率差Λ MR為2. 21的筒編物，再將所得筒編物經(jīng)過精練-堿處理得到本發(fā)明的聚酰胺纖維針織物。其中精練精練劑2g/l，處理溫度70°C;堿處理碳酸鈉，濃度為2g/l，處理溫度為98°C，處理時間為50min。再將所得針織物進行
染色后整理，得到產(chǎn)品，其吸濕率差Λ MR為3. 01，染色活性酸性染料(亨斯曼公司制)，用量O. 5% ;后整理柔軟吸水劑4g/l，定型溫度為170°C。所得針織物單纖維表面呈現(xiàn)凹凸結(jié)構(gòu)；與未經(jīng)堿處理的產(chǎn)品相比吸濕率差提高了50% ;與染色前(堿處理后)相比，通過活性酸性染料染色后其吸濕率差保持率約91%，L值下降了 9. 3 ;與洗滌前(未染色品)相比，洗滌30回后其吸濕率差保持率約89%。各性能見表
Io比較例I
將通過常規(guī)牽伸假捻工藝得到的70D-24f-Ny66 DTY與76D_96f_CD PET DTY以一間隔一交編，使用CN200810242726. O所述的抗菌、吸濕排汗整理組合并根據(jù)其提供的定型工序進行加工得到聚酰胺織物，吸濕率差Λ MR為I. 9，洗滌30回后其吸濕率差為I. 2，吸濕率差保持率約63%。各性能見表I。比較例2
使用通過常規(guī)牽伸假捻工藝得到的70D-52f-Ny6 DTY三根一起在24G筒編機進行編織，橫密48w*c/inch、縱密52 w*c/inch,將其經(jīng)過精練、預(yù)定型工序后,使用60g/l的苯甲醇進行98°C、IOmin的處理并洗凈后，用1%酸性染料進行染色、最終定型，得到產(chǎn)品。測得該織物中聚酰胺纖維吸濕率差為4. 0%，吸水伸長率為16. 3%，吸濕伸長率為9. 9%。發(fā)色性較未處理品差，L值提高了 7。各性能見表I。表I
權(quán)利要求
1.一種吸濕性聚酰胺纖維紡織品，其特征是該紡織品為含20 100重量％聚酰胺纖維的機織物或針織物，其吸濕率差為2 6%、經(jīng)緯向洗滌尺寸變化率均為-3 2%，且所述聚酰胺纖維的結(jié)晶度為30 70%。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸濕性聚酰胺纖維紡織品，其特征是所述聚酰胺纖維為聚酰胺全牽伸紗或聚酰胺假捻加工紗。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸濕性聚酰胺纖維紡織品，其特征是與染色前相比，該紡織品經(jīng)過活性酸性染料染色后吸濕率差的保持率在80%以上。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的吸濕性聚酰胺纖維紡織品，其特征是與洗滌前相比，該紡織品根據(jù)JIS L 0217 103法洗滌30回后吸濕率差的保持率在80%以上。
5.一種如權(quán)利要求I所述的吸濕性聚酰胺纖維紡織品的生產(chǎn)方法，其特征是選用含20 100重量％的聚酰胺纖維的機織物或針織物，通過堿液處理而得到產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種吸濕性聚酰胺纖維紡織品及其生產(chǎn)方法，該紡織品為含20～100重量%聚酰胺纖維的機織物或針織物，其吸濕率差為2～6%、經(jīng)緯向洗滌尺寸變化率均為-3～2%，且上述聚酰胺纖維的結(jié)晶度為30～70%。本發(fā)明的生產(chǎn)方法簡單易行，環(huán)保，所得紡織品具有高吸濕性能，能將濕氣迅速而自然的排出、無悶熱感，且耐久性佳，提高了穿著舒適性。
文檔編號D06B7/00GK102877188SQ20121024212
公開日2013年1月16日 申請日期2012年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月15日
發(fā)明者陳娟, 張晴, 佐藤雅伸 申請人:東麗纖維研究所(中國)有限公司