一种具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料及其制备方法和应用与流程

本发明属于纺织，特别涉及一种具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料及其制备方法和应用。

背景技术：

1、随着人们对舒适性及功能性的需求不断提高，具有吸湿凉感和单向导湿功能的面料愈来愈受关注。由于人体会产生水蒸气来进行散热，尤其是在运动或者酷暑高温条件下，这种现象会更加明显，因此当面料无法将散热产生的湿气迅速排出体表时，会让人们产生粘、闷热、不舒服的感觉。

2、传统面料功能较单一，难以同时具备吸湿、导湿和凉感的效果，目前很多凉感功能是通过凉感整理剂对面料进行后整理使面料吸热产生凉感效果，但凉感助剂成本较高，凉感整理后的面料不耐水洗，多次反复水洗后凉感效果降低，无法满足人们对具有吸湿、导湿和凉感的面料的需求。

3、因此，提供一种具有良好的吸湿凉感和单向导湿功能的面料具有十分重要的意义。

技术实现思路

1、本发明旨在解决上述现有技术中存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。具体而言，本发明提供一种面料，其具有良好的吸湿凉感和单向导湿性能。

2、本发明的发明构思：本发明面料包括基布层和涂层；所述基布层包括内表面和外表面；所述涂层位于所述基布层的内表面上；所述涂层的组成包括拒水剂和改性纳米二氧化硅；所述改性纳米二氧化硅为采用硬脂酸、醇对纳米二氧化硅进行改性得到。本发明通过拒水剂降低织物的表面自由能，通过硬脂酸、醇对纳米二氧化硅进行改性使纳米二氧化硅表面的羟基与硬脂酸的羧基形成酯基，改变原本的亲水性，变成疏水性基团酯基，且改性纳米二氧化硅超细的纳米级结构，可以在织物表面构造粗糙结构，提高疏水性，各因素共同作用可明显提高面料的疏水效果，得到涂层面干爽，基布层的外表面吸湿快干，具有优异的单向导湿性能的面料。

3、因此，本发明的第一方面提供一种具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料。

4、具体的，所述具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料包括基布层和涂层；所述基布层包括内表面和外表面；所述涂层位于所述基布层的内表面上；

5、所述涂层的组成包括拒水剂和改性纳米二氧化硅；

6、所述改性纳米二氧化硅为采用硬脂酸、醇对纳米二氧化硅进行改性得到。

7、优选地，所述基布层为双面珠地网眼面料。

8、优选地，采用双面罗纹机编织双面珠地网眼组织，一个完全组织为6个成圈系统。

9、优选地，所述6个成圈系统中，第1成圈系统、第2成圈系统、第4成圈系统、第5成圈系统分别在下针低、高蹱成圈进行单面编织，上针不参与编织；第3成圈系统、第6成圈系统下针低、高蹱成圈，上针全部进行编织，进行不完全罗纹组织编织，使织物正反面连接在一起。

10、具体的，本发明的双面珠地网眼面料反面珠点小而细，呈斜纹状分布，工艺正面布面平整，有“1+1”罗纹状直条纹，同时有细小网眼，也呈斜纹分布，外观紧密而细腻。在生产过程中，对单面编织路(1f、2f和4f、5f)采用较粗纱线或增加喂纱长度的方法均使珠点更突出，网眼效应也得到相应强化，使得面料具有做到快速导湿和干燥的功能，提高面料的透气性与凉感。

11、优选地，采用凉感纤维编织双面珠地网眼面料。

12、优选地，本发明通过在熔融聚酯涤纶中加入矿石粉，经过纺丝制得凉感纤维。

13、优选地，所述矿石粉包括云母、玉石、太极石中的至少一种。

14、优选地，所述涂层的厚度为0.4-0.6mm；进一步优选地，所述涂层的厚度为0.45-0.55mm；更进一步优选地，所述涂层的厚度为0.5mm。

15、具体的，随着涂层厚度的增加，接触角增加，疏水性提高。涂层厚度越厚，涂层的压力越大，拒水剂可以更好地渗透到织物中反应，与织物的结合更加充分，同时厚度越厚，在纤维表面会存在更多的拒水剂，疏水性能越好，接触角越大，同时透气率越大，透湿性越好。但是当涂层厚度过厚时会影响面料的透气率和透湿性。所以，本发明将涂层的厚度限定为0.4-0.6mm，可以获得同时具有良好疏水性、透气性和透湿性的面料。

16、优选地，所述拒水剂包括含氟碳六拒水剂。

17、优选地，所述涂层中，所述拒水剂和改性纳米二氧化硅的质量比为13-18：1；进一步优选地，所述涂层中，所述拒水剂和改性纳米二氧化硅的质量比为14-16：1。

18、具体的，随着拒水剂含量的增加，接触角逐渐增大，提高疏水性。另外，随着拒水剂含量的增加，拒水剂与织物的结合程度越深，拒水剂在织物表面聚合交联成膜，拒水剂含量越高，成膜结构就越好，织物表面张力越低，疏水性能越好，接触角越大。但当拒水剂含量过高时，在纤维表面所形成的包裹纤维的膜过于紧致，使得透气性和透湿性反而下降。所以本发明将涂层中拒水剂和改性纳米二氧化硅的质量比限定为13-18：1，可以获得同时具有良好疏水性、透气性和透湿性的面料。

19、优选地，所述改性纳米二氧化硅的制备过程为：

20、将硬脂酸、醇、纳米二氧化硅混合，反应，制得所述改性纳米二氧化硅。

21、优选地，所述硬脂酸、醇、纳米二氧化硅的质量比为(0.3-0.5)g：(30-50)ml：5g；进一步优选地，所述硬脂酸、醇、纳米二氧化硅的质量比为(0.35-0.45)g：(35-45)ml：5g；更进一步优选地，所述硬脂酸、醇、纳米二氧化硅的质量比为0.4g：40ml：5g。

22、优选地，所述混合还包括加入水；进一步优选地，所述水为蒸馏水。

23、优选地，所述醇包括乙醇；进一步优选地，所述乙醇为无水乙醇。

24、具体的，无水乙醇在纳米二氧化硅表面引入羟基，纳米二氧化硅表面的羟基与硬脂酸的羧基形成酯基，使其原本的亲水性改变，变成疏水性基团酯基，提高面料的疏水性。

25、具体的，所述改性纳米二氧化硅的制备过程为：

26、将醇、水、纳米二氧化硅混合，得到混合物，然后将硬脂酸加入混合物中，搅拌，制得所述改性纳米二氧化硅。

27、优选地，所述硬脂酸溶解于醇后再加入混合物中。

28、优选地，所述搅拌的时间为2-4h；进一步优选地，所述搅拌的时间为2.5-3.5h；更进一步优选地，所述搅拌的时间为3h。

29、具体的，在搅拌的过程中发生反应。

30、优选地，搅拌结束后需加热至醇完全挥发，然后烘烤，制得所述改性纳米二氧化硅。

31、优选地，所述加热的温度为80-90℃，所述加热的时间为25-35min；进一步优选地，所述加热的温度为80-85℃，所述加热的时间为27-33min；更进一步优选地，所述加热的温度为80℃，所述加热的时间为30min。

32、具体的，所述烘烤工艺无特殊限定，烘干即可。

33、本发明的第二方面提供一种本发明第一方面所述的具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料的制备方法。

34、具体的，所述具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料的制备方法，包括以下步骤：

35、(1)对所述基布层进行碱减量处理，得到预处理后的基布层；

36、(2)对步骤(1)所得的预处理后的基布层的内表面涂覆涂料，固化，制得所述面料。

37、优选地，步骤(1)中，对所述基布层进行碱减量处理前还包括对所述基布层进行精练。

38、优选地，采用精炼剂进行精练；所述精炼剂包括纯碱、保险粉中的至少一种；进一步优选地，所述精炼剂包括纯碱和保险粉。

39、优选地，所述纯碱的浓度为3-5g/l；进一步优选地，所述纯碱的浓度为3.5-4.5g/l；更进一步优选地，所述纯碱的浓度为4g/l。

40、优选地，所述保险粉的浓度为0.4-0.6g/l；进一步优选地，所述保险粉的浓度为0.45-0.55g/l；更进一步优选地，所述保险粉的浓度为0.5g/l。

41、优选地，所述精练的水浴比为1：60-80；进一步优选地，所述精练的水浴比为1：65-75；更进一步优选地，所述精练的水浴比为1：70。

42、优选地，所述精练的温度为80-100℃，所述精练的时间为15-25min；进一步优选地，所述精练的温度为85-95℃，所述精练的时间为18-22min；更进一步优选地，所述精练的温度为90℃，所述精练的时间为20min。

43、优选地，所述精练后还包括清洗的过程。

44、优选地，所述碱减量处理为：将所述基布层置于碱减量溶液中进行处理的过程。

45、进一步优选地，将经过精练、清洗处理后的基布层置于碱减量溶液中进行碱减量处理。

46、优选地，所述碱减量溶液包括氢氧化钠、苯扎溴铵中的至少一种；进一步优选地，所述碱减量溶液包括氢氧化钠和苯扎溴铵。

47、优选地，所述氢氧化钠的用量为25-35g/l；进一步优选地，所述氢氧化钠的用量为27-33g/l；更进一步优选地，所述氢氧化钠的用量为30g/l。

48、优选地，所述苯扎溴铵的用量为0.8-1.2g/l；进一步优选地，所述苯扎溴铵的用量为0.9-1.1g/l；更进一步优选地，所述苯扎溴铵的用量为1g/l。

49、优选地，所述碱减量处理的水浴比为1：25-35；进一步优选地，所述碱减量处理的水浴比为1：27-33；更进一步优选地，所述碱减量处理的水浴比为1：30。

50、优选地，所述碱减量处理的温度为80-100℃，所述碱减量处理的时间为15-25min；进一步优选地，所述碱减量处理的温度为85-95℃，所述碱减量处理的时间为18-22min；更进一步优选地，所述碱减量处理的温度为90℃，所述碱减量处理的时间为20min。

51、优选地，碱减量处理完成后取出织物，然后进行清洗以去除碱减量溶液的残留。

52、具体的，为了构造基布层外表面和内表面两面亲水性、疏水性更明显的差异，在涂层涂覆前对织物进行碱减量处理；经过碱减量处理破坏了基布层原织物的结构，疏水性下降，亲水性提高，加上空隙率增加，因此水蒸气更加容易通过碱减量后的织物，透湿率增加。

53、优选地，步骤(2)中，所述固化的温度为130-150℃；进一步优选地，所述固化的温度为130-140℃。

54、优选地，所述固化采用烘焙的方式。

55、具体的，在一定范围内随着烘焙温度的升高，接触角增大，织物的疏水性提高，而烘焙温度过高会使得接触角下降。烘焙温度影响拒水剂在织物表面成膜以及规范拒水剂中高分子在织物表面的排列，因此温度越高，成膜结构越紧密，分子排列更加有序，使得非极性基团远离织物，提高织物的疏水性。而烘焙温度过高时接触角下降可能是因为温度太高使得膜结构破坏，织物受损，从而接触角下降。另外，随着烘焙温度的增加，透气率和透湿率下降，当烘焙温度过高时透气率和透湿率上升，这也符合上述接触角的变化。因为烘焙温度升高，拒水剂分子更容易与织物结合，提高膜层稳定性，膜结构更加紧致，空气和水蒸气不容易穿透，透气率和透湿率下降，而一旦温度过高，膜结构破坏，织物受损，使得空气和水蒸气容易穿透，透气率和透湿率上升。所以本发明采用烘焙温度在130-150℃范围内，可使得拒水剂在织物表面形成具有良好稳定性的膜层，进而得到干爽，透气率和透湿率良好的面料，即涂层面干爽，基布层的外表面吸湿快干，具有单向导湿性能的面料。

56、本发明的第三方面提供一种成衣。

57、具体的，所述成衣包括本发明第一方面所述的具有吸湿凉感、单向导湿性能的面料。

58、相对于现有技术，本发明提供的技术方案的有益效果如下：

59、(1)本发明通过拒水剂降低织物的表面自由能，通过硬脂酸、醇对纳米二氧化硅进行改性使纳米二氧化硅表面的羟基与硬脂酸的羧基形成酯基，改变原本的亲水性，变成疏水性基团酯基，且由于超细的纳米级结构，可以在织物表面构造粗糙结构，各因素共同作用可明显提高面料的疏水效果，得到涂层面干爽，外表面吸湿快干，具有优异的单向导湿性能的面料。进而在穿着者大量出汗的情况下实现干爽，减少黏附与潮湿感，且可以减少细菌滋生、减少异味。

60、(2)本织物使用的是凉感涤纶纤维制成的双面双珠地网眼组织，具有网眼效果，可速干与导湿，提高面料的透气性与凉感。

61、(3)为了构造基布层外表面和内表面两面亲、疏水性更明显的差异，本发明在涂覆涂料前对涤纶织物基布层进行碱减量处理，碱减量处理破坏了原织物的结构，疏水性下降，亲水性提高，加上空隙率增加，使得水蒸气更加容易通过碱减量处理后的织物，透湿率增加；此外，当基布层内外两面亲、疏水性差异更明显时有利于得到涂层面干爽，外表面吸湿快干，具有优异的单向导湿性能的面料。