一种高透气量复合纤维面料及其制备方法与流程

1.本技术涉及复合纤维面料领域，更具体地说，它涉及一种高透气量复合纤维面料及其制备方法。


背景技术：

2.纺织面料是纺织纤维经过加工织造而成的一种产品，而中国是世界上最早生产纺织品的国家之一。纺织面料已经从遮体御寒的基本功能延伸到美观、舒适、时尚、保护等功能。
3.纺织面料是由纤维纺织而成，纤维通常又分为化学纤维和天然纤维。化学纤维通常是先把天然的或合成的高分子物质或无机物制成纺丝熔体或溶液，然后经过一系列加工而成的纤维，而天然纤维是自然界原有的或经人工培植的植物上、人工饲养的动物上直接取得的纺织纤维，是纺织工业的重要材料来源。天然纤维和化学纤维相比，在机械性能和化学性能上有所欠缺，但具有良好的吸湿性、抗熔性和抗静电性等。
4.随着人们对生活质量的要求越来越高，纺织面料被赋予很多不同的功能特性，例如，有防水面料、免洗面料和抗皱面料等等。这其中也包括由一些透气性较好的纤维复合纺织而成的透气面料。
5.针对上述中的相关技术，发明人认为现有的透气性较好的复合纤维面料，在其具有良好透气性的同时耐磨性较差，从而导致面料的使用寿命较短。


技术实现要素：

6.为了提高高透气量复合纤维面料的耐磨性，本技术提供一种高透气量复合纤维面料及其制备方法。
7.第一方面，本技术提供一种高透气量复合纤维面料，采用如下的技术方案：一种高透气量复合纤维面料，所述高透气量复合纤维面料包括基布，基布一侧表面或两侧表面涂覆有耐磨涂层；所述耐磨涂层包括如下重量份的组分：聚酯树脂25-45份、硅酸钙粉末15-25份、聚丙烯酰胺粉末5-15份、纳米二氧化硅3-10份、钛白粉2-9份、苯甲酸钠1-5份、乙醇30-55份。
8.通过采用上述技术方案，本技术制备的高透气量复合纤维面料，通过在高透气量复合纤维面料的制备过程中加入耐磨涂层，有效改善了高透气量复合纤维面料的耐磨性能。聚酯树脂具有优良的耐磨性、耐蚀性、耐候性、抗冲击性和耐化学介质等性能，作为耐磨涂层添加剂，可有效提高耐磨涂层的耐磨性；硅酸钙粉末具有良好的强度和韧性，另外其分散性和光学性能较好、白度高，将其应用到耐磨涂层中，在提高面料耐磨性的同时还能赋予面料较好的光泽感；聚丙烯酰胺粉末在纺织领域中可作为上浆剂使用，使制得的耐磨涂层未未涂覆前性能稳定，并且可降低织物的断头率，使制得的面料布面光洁；添加少量纳米氧化硅后，可以解决使耐磨涂层的稳定性、抗老化性、光洁度等有所提高；通过聚酯树脂、硅酸钙粉末和聚丙烯酰胺粉末之间的协同作用，使高透气量复合纤维面料的耐磨性得到提升。
9.优选的，所述耐磨涂层包括如下重量份的组分：聚酯树脂32-40份、硅酸钙粉末18-22份、聚丙烯酰胺粉末8-12份、纳米二氧化硅5-8份、钛白粉4-7份、苯甲酸钠2-4份、乙醇35-45份。
10.通过采用上述技术方案，本技术通过优化耐磨涂层的各原料用量，可以使所制备的高透气量复合纤维面料具有良好的透气性和耐磨性能，耐磨次数最高可达7200次。
11.优选的，所述基布包括经线和纬线，所述经线由棉纶和竹纤维混纺而成，其添加的重量份如下：棉纶60-80份、竹纤维20-40份；所述纬线由涤纶和亚麻纤维混纺而成，其添加的重量份如下：聚酯纤维75-85份、亚麻纤维15-25份。
12.通过采用上述技术方案，棉纶是改性的聚丙烯纤维，棉纶纤维的芯吸效应，使其具有轻柔保暖、导湿干爽、卫生抗菌等优良特性；竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的纤维素纤维，竹纤维的横截面凹凸变形，布满了近似于椭圆形的孔隙，呈高度中空，毛细管效应极强，可在瞬间吸收和蒸发水分，在所有天然纤维中，竹纤维的吸放湿性及透气性均较好；聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，属于高分子化合物。聚酯纤维具有良好的抗皱性能和保形性，具有较高的强度与弹性恢复能力，并且其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛；亚麻纤维具有许多优良的性能，它可以吸湿散热，抑菌，防污抗静电，防紫外线，并且阻燃效果极佳。
13.优选的，所述聚酯树脂的分子量为4000-10000。
14.通过采用上述技术方案，本技术通过限制聚酯树脂的分子量，使最终制得的高透气量复合纤维面料耐磨性能较好，当聚酯树脂的分子量为10000时，得到的高透气量复合纤维面料的透气率、耐磨次数均较高，且面料磨损后质量损失率较低。
15.优选的，所述硅酸钙粉末粒度等级为400-800目。
16.通过采用上述技术方案，本技术通过限制硅酸钙粉末的粒度等级，使其制得的高透气量复合纤维面料的耐磨性能得到提高。
17.优选的，所述耐磨涂层的厚度为0.1-0.5mm。
18.通过采用上述技术方案，本技术通过限制耐磨涂层的厚度，使高透气量复合纤维面料耐磨涂层在此范围内取值时，制得的高透气量复合纤维面料的透气率在82mm/s以上、耐磨次数可达到6500以上，且面料磨损后质量损失率在0.15以下。
19.优选的，所述纬线还包6-10份的丙纶。
20.通过采用上述技术方案，丙纶的具有质地轻、强伸性的特点，丙纶的强度高、伸长大、初始模量较高以及弹性优良，所以丙纶耐磨性相对来说也较好，将其用具基布的制备，可从原料方面提高高透气量复合纤维面料的耐磨性能。
21.第二方面，本技术提供一种高透气量复合纤维面料的制备方法，采用如下的技术方案：1)将基布展开，喷洒蒸馏水到基布上，然后进行烘干，得到烘干基布；2)将聚酯树脂、硅酸钙粉末、聚丙烯酰胺粉末、纳米二氧化硅、钛白粉、苯甲酸钠和乙醇共混得到耐磨涂层；3)将耐磨涂层涂覆在烘干基布的表面上，得到初步面料；4)将初步面料进行吹干，得到高透气量复合纤维面料。
22.通过采用上述技术方案，将聚酯树脂、硅酸钙粉末和聚丙烯酰胺粉末加热混合均
匀，再将其涂覆在基布表面上，干燥后可得到耐磨涂层；耐磨涂层可有效保护基布，提高基布的耐磨性，从而得到耐磨性较好的高透气量复合纤维面料。综上所述，本技术具有以下有益效果：
23.1、由于本技术采用基布和耐磨涂层制备的高透气量复合纤维面料，有效改善了高透气量复合纤维面料的耐磨性能；聚酯树脂具有优良的耐磨性、耐蚀性、耐候性、抗冲击性和耐化学介质等性能，作为耐磨涂层添加剂，可有效提高耐磨涂层的耐磨性；硅酸钙粉末具有良好的强度和韧性，另外其分散性和光学性能较好、白度高，将其应用到耐磨涂层中，在提高面料耐磨性的同时还能赋予面料较好的光泽感；聚丙烯酰胺粉末在纺织领域中可作为上浆剂使用，使制得的耐磨涂层未未涂覆前性能稳定，并且可降低织物的断头率，使制得的面料布面光洁。
24.2、本技术中优选采用基布，基布的经线和纬线分别由不同纤维纺织而成，其中棉纶是改性的聚丙烯纤维，棉纶纤维的芯吸效应，使其具有轻柔保暖、导湿干爽、卫生抗菌等优良特性；竹纤维是从自然生长的竹子中提取出的纤维素纤维，竹纤维的横截面凹凸变形，布满了近似于椭圆形的孔隙，呈高度中空，毛细管效应极强，可在瞬间吸收和蒸发水分，在所有天然纤维中，竹纤维的吸放湿性及透气性均较好；聚酯纤维是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，属于高分子化合物。聚酯纤维具有良好的抗皱性能和保形性，具有较高的强度与弹性恢复能力，并且其坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛；亚麻纤维具有许多优良的性能，它可以吸湿散热，抑菌，防污抗静电，防紫外线，并且阻燃效果极佳。
25.3、本技术制得的高透气量复合纤维面料，对其进行透气性测试，透气率最大可达89mm/s；对制得的高透气量复合纤维面料进行耐磨性测试，耐磨次数最高可达到7200次；对制得的高透气量复合纤维面料进行面料重量损失率测试，重量损失率最低可到0.07％。
具体实施方式
26.以下结合实施例对本技术作进一步详细说明。原料
27.棉纶：生产厂家为山东久绵纺织品有限公司；竹纤维：生产厂家为山东润宇纺纱有限公司；涤纶：生产厂家为山东久绵纺织品有限公司；亚麻纤维：生产厂家为沈阳北江麻业发展有限公司；丙纶：生产厂家为廊坊金星化工有限公司；聚酯树脂：生产厂家为山东力昂新材料科技有限公司；硅酸钙粉末：生产厂家为广东源磊粉体有限公司；聚丙烯酰胺粉末：生产厂家为陕西蓝鑫化工有限公司；纳米二氧化硅：平均粒径为20nm，生产厂家为上海超威纳米科技有限公司；钛白粉：生产厂家为河南铭之鑫化工产品有限公司；苯甲酸钠：郑州仁恒化工产品有限公司；乙醇，工业级，生产厂家为山东泰熙化工有限公司。制备例
28.制备例1-4制备例1-4的耐磨涂层，其各原料及各原料用量如表1所示，其制备步骤如下：按照表1中用量称量各原料，将各原料加热混合均匀，即得耐磨涂层。
29.表1制备例1-4的耐磨涂层各原料及各原料用量(kg) 制备例1制备例2制备例3制备例4聚酯树脂25324045硅酸钙粉末25221815聚丙烯酰胺粉末581215纳米二氧化硅10853钛白粉2479苯甲酸钠5421乙醇55453530
30.制备例5-7制备例5-7的基布，其各原料及各原料用量如表2所示，其制备步骤如下：1)按照表2中用量称量各原料，然后将各原料混纺为经线和纬线；2)将经线和纬线交织，即得基布。
31.表2制备例5-7的基布各原料及各原料用量(kg)实施例
32.实施例1实施例1的一种高透气量复合纤维面料，其制备步骤如下：1)将基布展开，喷洒蒸馏水到基布上，然后进行烘干，得到烘干基布；2)将聚酯树脂、硅酸钙粉末、聚丙烯酰胺粉末、纳米二氧化硅、钛白粉、苯甲酸钠和乙醇共混得到耐磨涂层；3)将耐磨涂层涂覆在烘干基布的表面上，得到初步面料；4)将初步面料进行吹干，得到高透气量复合纤维面料。
33.其中，耐磨涂层来自制备例1，聚酯树脂分子量为4000，硅酸钙粉末等级为400目，耐磨涂层厚度为0.1mm，基布来自制备例5。
34.实施例2一种高透气量复合纤维面料，与实施例1不同之处在于，其添加的耐磨涂层来自制备例2，其余步骤与实施例1均相同。
35.实施例3一种高透气量复合纤维面料，与实施例1不同之处在于，其添加的耐磨涂层来自制备例3，其余步骤与实施例1均相同。
36.实施例4
一种高透气量复合纤维面料，与实施例1不同之处在于，其添加的耐磨涂层来自制备例4，其余步骤与实施例1均相同。
37.实施例5一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其添加的聚酯树脂分子量为6000，其余步骤与实施例3均相同。
38.实施例6一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其添加的聚酯树脂分子量为8000，其余步骤与实施例3均相同。
39.实施例7一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其添加的聚酯树脂分子量为10000，其余步骤与实施例3均相同。
40.实施例8一种高透气量复合纤维面料，与实施例7不同之处在于，其添加的硅酸钙粉末粒度等级为600目，其余步骤与实施例7均相同。
41.实施例9一种高透气量复合纤维面料，与实施例7不同之处在于，其添加的硅酸钙粉末粒度等级为800目，其余步骤与实施例7均相同。
42.实施例10一种高透气量复合纤维面料，与实施例8不同之处在于，其添加的基布来自制备例6，其余步骤与实施例8均相同。
43.实施例11一种高透气量复合纤维面料，与实施例8不同之处在于，其添加的基布来自制备例7，其余步骤与实施例8均相同。
44.实施例12一种高透气量复合纤维面料，与实施例10不同之处在于，纬线还包括6份的丙纶，其余步骤与实施例10均相同。
45.实施例13一种高透气量复合纤维面料，与实施例10不同之处在于，纬线还包括8份的丙纶，其余步骤与实施例10均相同。
46.实施例14一种高透气量复合纤维面料，与实施例10不同之处在于，纬线还包括10份的丙纶，其余步骤与实施例10均相同。
47.实施例15一种高透气量复合纤维面料，与实施例14不同之处在于，其耐磨涂层的厚度为0.3mm，其余步骤与实施例14均相同。
48.实施例16一种高透气量复合纤维面料，与实施例14不同之处在于，其耐磨涂层的厚度为0.5mm，其余步骤与实施例14均相同。对比例
49.对比例1一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，基布表面未涂覆耐磨涂层，其余步骤与实施例3均相同。
50.对比例2一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其耐磨涂层中硅酸钙粉末的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
51.对比例3一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其耐磨涂层中聚丙烯酰胺粉末的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
52.对比例4一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其经线中竹纤维的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。
53.对比例5一种高透气量复合纤维面料，与实施例3不同之处在于，其纬线中亚麻纤维的添加量为0，其余步骤与实施例3均相同。性能检测试验检测方法/试验方法
54.按照实施例1-16和对比例1-5制备的高透气量复合纤维面料制备方法制备高透气量复合纤维面料，然后按照如下检测方法对其进行检测，其检测结果如表3所示。
55.面料透气性：根据gb/t5453-1997《纺织品织物透气性的测定》对面料透气性进行测试，测试结果以透气率表示。
56.面料耐磨性：根据astmd3884耐磨试验方法对面料进行耐磨测试，其结果以耐磨次数表示。
57.面料重量损失率：采用织物平磨仪测试其耐磨损性能，重锤质量为400g，夹持器与磨台相对运动速度为50r/min，10min后测耐磨混纺面料的质量损失率。
58.表3实施例1-16和对比例1-5的检测结果 透气率(mm/s)耐磨次数(次)质量损失率(％)实施例15545000.39实施例25946000.37实施例36348000.34实施例46147000.36实施例56651000.31实施例67153000.28实施例77556000.25实施例88161000.19实施例97758000.23实施例108565000.15实施例118962000.18实施例128766000.14
实施例138567000.14实施例148669000.12实施例158570000.09实施例168272000.07对比例15237000.49对比例25144000.42对比例35143000.43对比例43642000.44对比例53843000.42
59.从表3的数据可以看出，本技术制备的高透气量复合纤维面料，通过复配耐磨涂层，并且调控聚酯树脂的分子量、硅酸钙粉末的粒度等级和其在耐磨涂层中的占比，再将耐磨涂层涂覆在基布表面上，使高透气量复合纤维面料的耐磨性能得到了提升。
60.结合实施例1-3和对比例1的检测数据可以看出，制备例3的耐磨涂层配比比较优，由制备例3的耐磨涂层涂覆到基布的外层上，得到的高透气量复合纤维面料的透气率、耐磨次数提高，面料的质量损失率降低，提高了高透气量复合纤维面料的耐磨性能。再结合实施例15-16的检测数据可以看出，随着耐磨涂层厚度的增加，其耐磨性能逐步提高。
61.结合实施例3、实施例5-7的检测数据可以看出，随着聚酯树脂分子量的提高，高透气量复合纤维面料的透气率、耐磨次数逐渐增大，面料的质量损失率逐步降低，当聚酯树脂的分子量为10000时，高透气量复合纤维面料的耐磨性能较好。
62.结合实施例8-9的检测数据可以看出，将硅酸钙粉末加入到高透气量复合纤维面料中可提高其耐磨性能，并且当硅酸钙粉末的粒度等级为600目时，所制备的高透气量复合纤维面料的透气率和耐磨次数较高，质量损失率较低。再结合对比例2-3的检测数据可以看出，硅酸钙粉末和聚丙烯酰胺粉末具有协同作用，单独使用这两者中其中一个均不如同时使用硅酸钙粉末和聚丙烯酰胺粉末时耐磨性好。
63.结合实施例8和实施例10-11的检测数据可以看出，制备例6的基布中各个纤维的配比比较优，所制备的高透气量复合纤维面料的透气性和耐磨性均较好。再结合实施例12-14的检测数据可以看出，随着丙纶添加量增多，对高透气量复合纤维面料的透气率无明显影响，但是可以提高高透气量复合纤维面料的耐磨性能。结合对比例4-5的检测数据可以看出，竹纤维和亚麻纤维可提高高透气量复合纤维面料的透气率，即透气性提高。
64.本具体实施例仅仅是对本技术的解释，其并不是对本技术的限制，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，但只要在本技术的权利要求范围内都受到专利法的保护。