CN102277745B - 一种提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种提高超细纤维透气、透水汽性能方法，首先，制备出呈溶胶状态的整理剂，然后将该整理剂整理到超细纤维中，当整理剂被整理到超细纤维中时，整理剂在纤维表面发生缩合反应，经一定时间，溶胶胶粒间聚集成键，最后预烘、焙烘的高温促进了胶粒间的键合，使得溶胶的粘度迅速增大，溶胶转化为固体凝胶，在纤维其内部形成透明的二维或三维网络结构，从而导致纤维间的组织结构发生变化，间隙变大、变多，从而提高了超细纤维的透气、透水汽性。
Description
技术领域
本发明属于纺织、鞋类生产行业，涉及一种提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，特别涉及制鞋行业。
背景技术
随着生活水平的提高，人们越来越关注足部健康的问题。鞋腔空间狭小，加之人体新陈代谢所产生的汗液、皮脂、皮屑等蛋白质、脂肪类物质，为病菌的生长繁殖提供了必要的温度、湿度以及营养来源，使得病菌大量繁殖，从而导致足部病菌感染，鞋靴的卫生性能逐渐为人们所关注。
解决上述问题的方法有两种，一是对鞋材进行抗菌处理，赋予鞋材良好的抗菌性能；二是提高鞋材的透气、透水汽性能。而经抗菌处理的材料，在应用中可能会杀灭与人体共生的菌群，其对人体的安全性仍有待进一步研究。综上所述，提高鞋材的透气、透水汽性能简单、快捷、有效地提高鞋靴卫生性能。
普通革鞋里衬用革，因采用针织布为基布，其物性差、穿着不舒适、吸水透气性差。天然皮革在制造过程中会添加一定量的化学药品，如铬鞣剂、戊二醛等等，会对环境产生污染，而且作为鞋里衬使用，其成本较高。
中国专利CN101629327A中记载，将聚对苯二甲酸乙二酯于高温下熔融，通过多孔纺丝板喷出，从而得到卷绕丝，经一定操作，制得横截面为三个圆弧以两两外切的连接方式形成的图形，该导汗透湿性纤维，松度高，刚性足，弹性好。中国专利CN101760794A公布了一种阳离子吸热排汗超细纤维的制备方法，所制备的纤维具有纤细的手感和良好的悬垂性、透气性和染色性。但是该纤维加工过程复杂，采用纺丝的加工工艺，而传统的纺丝过程中可能会导致飘丝、毛丝、断头、丝束紊乱等情况。中国专利CN101446042A中记载了一种超细纤维吸水透湿透气鞋里衬用合成革的制备方法，但该法处理工艺较为复杂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高超细纤维或鞋衬用里布透气、透水汽性能的方法，该方法操作简单，且透气性好。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种提高超细纤维或鞋衬用里布透气、透水汽性能的方法：
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:（25~35）：（8~12）：（0.125~1）的摩尔比均匀混合，形成混合液；将该混合液放置在25~35℃的环境中进行水解及聚合反应，待反应结束后得到功能整理剂。
第二步，将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维内，最后经过120℃预烘和180℃焙烘即可。
作为本发明的优选实施例，第一步中，调节混合液的pH为2后再进行水解及聚合反应；
作为本发明的优选实施例，所述水解及聚合反应的过程中，以1000~1500转/分钟的速度电动搅拌；
作为本发明的优选实施例，在第二步中，在进行二浸二轧之前，首先在功能整理剂中加入无水乙醇以稀释功能整理剂；
作为本发明的优选实施例，所述二浸二轧的轧余率为70～80%；
作为本发明的优选实施例，所述预烘时间为3min；
作为本发明的优选实施例，所述焙烘时间为30s；
作为本发明的优选实施例，所述所述硅烷偶联剂为KH560。
与现有技术相比，本发明方法至少具有以下优点：本发明首先制备出呈溶胶状态的整理剂，然后将该整理剂整理到超细纤维中，当整理剂被整理到超细纤维中时，整理剂在纤维表面发生缩合反应，经一定时间，溶胶胶粒间聚集成键，最后预烘、焙烘的高温促进了胶粒间的键合，使得溶胶的粘度迅速增大，溶胶转化为固体凝胶，在纤维其内部形成透明的二维或三维网络结构（如图1所示），从而导致纤维间的组织结构发生变化，间隙变大、变多，从而提高了超细纤维的透气、透水汽性。
附图说明
图1是功能整理之前的超细纤维的扫描电镜图；
图2是功能整理后的超细纤维的扫描电镜图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做详细描述：
实施例1：
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:25：8:0.125的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为25℃，以1000转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对鞋衬用超细纤维进行功能整理：在第一步得到的功能整理剂中加入无水乙醇，其中，无水乙醇与功能整理剂的体积比为1:1，接着，以二浸二轧法将功能整理剂整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的鞋衬用里布。
实施例2：
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:30：9:0.143的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为30℃，以1200转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
实施例3：
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、与去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:35：10:0.5的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为35℃，以1400转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对鞋衬用超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的鞋衬用超细纤维。
实施例4：
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:35:12:1的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为30℃，以1500转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
实施例5
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:28:9:0.5的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为25~35℃，以1000~1500转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
实施例6
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:（25~30）：（8~10）：（0.125~0.5）的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为25~30℃，以1200转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
实施例7
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:（26~32）：（9~11）：（0.3~0.8）的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为26~32℃，以1100~1300转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
实施例8
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:（28~33）：（10~12）：（0.2~0.6）的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为30℃，以1300~1500转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
实施例9
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:（30~35）：（8~10）：（0.5~0.8）的摩尔比混合，得到均匀的混合液，然后在混合液中加入催化剂浓硝酸，调节混合液的pH值至2，水解温度为29~34℃，以1000~1500转/分钟的速度电动搅拌4~5小时得到功能整理剂。
第二步，对超细纤维进行功能整理：将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维上，其中，轧余率为70～80%；最后在120℃下预烘3min；180℃下焙烘30s。制得透气性能良好的超细纤维。
在各种实施例中，所述第一步中加入浓硝酸的目的是加快反应速度，因此，如果不加入浓硝酸也能实现本发明的目的，只是反应时间稍长而已；所述第二步，在整理剂中加入无水乙醇只是为了对第一步得到的整理剂进行稀释，从而节省整理剂，为经济成本考量而已。
由本方法得到的鞋衬用超细纤维经H.C费多罗夫皮革透气性测试仪测试，表征牛皮、猪皮、合成革、超细纤维及经功能整理后的超细纤维透过100ml空气需用的时间，表征其透气性情况，发现牛皮、猪皮、合成革所用的时间依次为70s、23s和67s，超细纤维未经功能整理之前，其透过100ml空气需用的时间为21.18s，经功能整理之后，其透过100ml空气需用的时间为20.59s。
经静态测试法测试牛皮、猪皮、合成革、超细纤维及经功能整理后的超细纤维，经过24小时，10cm2的面积上透过的水汽的毫克数来表征材料的透水汽性能，测试发现牛皮、猪皮、合成革依次为370mg/(10cm2·24h)、410mg/(10cm2·24h)和330mg/(10cm2·24h)，而超细纤维未经功能整理之前的透水汽性为530mg/(10cm2·24h)，经功能整理之后，其透水汽性为577mg/(10cm2·24h)。
以上所述仅为本发明的一种实施方式，不是全部或唯一的实施方式，本领域普通技术人员通过阅读本发明说明书而对本发明技术方案采取的任何等效的变换，均为本发明的权利要求所涵盖。
Claims (8)
1.一种提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：
第一步，制备功能整理剂：将正硅酸乙酯、去离子水、无水乙醇和硅烷偶联剂按照1:（25～35）：（8～12）：（0.125～1）的摩尔比均匀混合，形成混合液；将该混合液放置在25～35℃的环境中进行水解及聚合反应，待反应结束后得到功能整理剂；
第二步，将第一步得到的功能整理剂以二浸二轧法整理到鞋衬用超细纤维内，最后经过120℃预烘和180℃焙烘即可。
2.如权利要求1所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述第一步中，调节混合液的pH为2后再进行水解及聚合反应。
3.如权利要求1或2所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述水解及聚合反应的过程中，以1000～1500转/分钟的速度电动搅拌。
4.如权利要求1或2所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述第二步中，在进行二浸二轧之前，首先在功能整理剂中加入无水乙醇以稀释功能整理剂。
5.如权利要求1所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述二浸二轧的轧余率为70～80%。
6.如权利要求1所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述预烘时间为3min。
7.如权利要求1所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述焙烘时间为30s。
8.如权利要求1所述的提高鞋衬用超细纤维透气、透水汽性能的方法，其特征在于：所述硅烷偶联剂为KH560。
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| JP特开2007-182341A 2007.07.19 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN102277745A (zh) | 2011-12-14 |
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