CN115012106A - 一种抗紫外线弹力面料及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗紫外线弹力面料，包括全消光纱线和弹力纱线，全消光纱线覆盖于弹力纱线表面通过针织形成面料，使全消光纱位于面料的正面，弹力纱线位于面料的反面。本发明还公开了一种抗紫外线弹力面料的生产工艺，包括以下步骤：S1.针织，选用全消光纱线和弹力纱线；穿纱时，每一路都穿全消光纱线和弹力纱线，将全消光纱线覆盖于弹力纱线表面；控制进纱张力和线长，通过针织形成坯布；S2.定型；S3.染色；S4.后整理。本发明面料可减少紫外线的穿透量，紫外线防护性能极佳，防护等级达到UPF50+，且具有良好的弹性和透气性，穿着在人体身上时，舒适性佳，手感好。

Description

一种抗紫外线弹力面料及其生产工艺
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，具体为一种抗紫外线弹力面料，以及抗紫外线弹力面料的生产工艺。
背景技术
太阳光谱中的紫外线不仅会使纺织品褪色和脆化，也可使人体皮肤晒伤老化，产生黑色素和色斑，危害人类健康。抗紫外线面料是一种避免人体受过量紫外线的辐射的服装材料。
现有的服装面料中厚的面料要比薄的面料的抗紫外线性能好，面料越紧密，挡光能力就越强，紫外线透过量就越少，但是面料过厚及过紧密将影响面料的弹性，使得面料的弹性和透气性差。
现有的服装面料为了获得抗紫外线性能，在面料表层涂有抗紫外线涂层，抗紫外线涂层的耐磨性差，容易磨损，且由于增加了涂层，面料的透气性差。
发明内容
本发明的目的在于提供一种抗紫外线弹力面料及其生产工艺，具有抗紫外线的功能，同时弹性好，不影响面料透气性。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
本发明公开了一种抗紫外线弹力面料，包括全消光纱线和弹力纱线，所述全消光纱线覆盖于弹力纱线表面通过针织形成面料，使全消光纱位于面料的正面，弹力纱线位于面料的反面。
进一步的，所述全消光纱线为聚酯长丝DTY全消光纱，所述弹力纱线为氨纶；所述聚酯长丝DTY的纱长为22～23cm/100针，所述氨纶的纱长为8～9cm/100针。
优选的，针织形式为纬编针织，面料组织形式为蜂窝状的提花组织。
本发明还公开了一种抗紫外线弹力面料的生产工艺，包括以下步骤：
S1.针织：选用全消光纱线和弹力纱线；穿纱时，每一路都穿全消光纱线和弹力纱线，将全消光纱线覆盖于弹力纱线表面；控制进纱张力和线长，通过针织形成坯布。
S2.定型：去除坯布上的油剂，将坯布定型。
S3.染色：将定型好的坯布使用染料，在130-135℃温度下染色。
S4.后整理：经过染色后的面料，经过烘干后，到定型机定型，在定型过程中加入吸湿排汗助剂。
优选的，步骤S1中，选用的全消光纱线为聚酯长丝DTY，弹力纱线为氨纶；控制聚酯长丝的纱长为22～23cm/100针，氨纶的纱长为8～9cm/100针。
优选的，步骤S1中，进纱张力控制为2-3cN，下机的坯布克重控制为135±5g/m2。
其中，步骤S2中，将坯布在90℃～100℃温度下以25～35米/min的速度经过水洗机，在水洗机的水槽中加入除油剂，去除坯布的油剂；然后将坯布经过坯布定型机进行蒸汽加热，坯布定型机的温度控制在150℃～200℃，行机速度20～25m/min。
其中，步骤S3中染料使用分散染料，分散染料的成分的质量比例如下：分散黄棕0.10～0.15％，分散红玉0.10～0.15％，分散深兰0.40～0.50％，匀染剂0.15～0.25％，纯冰醋酸0.25～0.35g/L，螯合扩散剂0.45～0.55g/L。
进一步的，染色的步骤如下：
S31.按1:15～25的浴比将水放进缸中，确认水位后将坯布投入到缸中，然后加入匀染剂，纯冰醋酸与螯合扩散剂，再于20～30分钟内加入分散黄棕、分散红玉、分散深兰到缸中，经过4～6分钟的循环，以1.5±0.5℃/min加热到80℃，保温4～6分钟；按1.0±0.5℃/min加热到105℃，保温4～6分钟；再按1.0±0.5℃/min升温到115℃，经过保温4～6分钟；再按1.0℃/min升温到130℃，保温30～40分钟；经过染色后，将染缸的水按1.5±0.5℃/min降温到80℃，取样对色，确认颜色后，进行排水。
S32.去除面料的浮色，固色。
步骤S32的具体过程包括皂洗和清洗：皂洗，在缸中按1：15～25的浴比进水，加入纯碱1.5～2.5g/L，连二亚硫酸钠2.5～3.5g/L，除油剂0.1～0.3g/L，在温度为75～85℃下清洗20～30分钟后排水。
清洗，在缸中按1：15～25的浴比进水，加入漂染助剂0.4～0.6g/L，在温度45～55℃下清洗20～30分钟后排水。
由于采用了上述方案，本发明具有如下有益效果：
1、本发明通过全消光纱线和弹力纱线叠置设置，使全消光纱线位于面料的正面，减少紫外线的穿透量，紫外线防护性能极佳，防护等级达到UPF50+，且本发明面料具有良好的弹性和透气性，穿着在人体身上时，舒适性佳，手感好。
2、本发明的生产工艺中控制两种纱的纱长，以保证全消光纱线叠放于弹力纱线表面，可以防止翻纱，断纱，掉纱等缺陷。
3、本发明在针织后先定型再染色，通过定型，可去除坯布表面的油剂，减少折痕，稳定幅宽，防止出现荷叶边、克重不稳定的缺陷。
4、本发明染色时采用分散染料，分散染料的小粒子在织物上聚集为稍大的固体粒子状态，对于紫外线具有较好的散射作用。分散染料含有苯环、π键不饱和基团及一些助色基团。分散染料中加入不同的色相，不同颜色的染料分子所含能够吸收紫外线的基团不同，对紫外线的吸收波长及强度有差别。本发明的染料配方有优异的紫外线吸收性能。
5、本发明染色工艺中，温度逐渐上升至130℃，在这一温度范围内，升温温度会使染料的亲和力和直接性降低，染料容易扩散入纤维内部，使固色速率提高。随着固色温度的升高，染料分子热运动速度加快，而染料也具有一定的抗紫外线能力，所以面料的抗紫外线性能随固色温度的升高而逐渐升高。
附图说明
图1是面料正面的线圈结构示意图。
图2是面料反面的线圈结构示意图。
图3是实施例的工艺编织图：其中图3a为第1、3、5路的编织图；图3b为第2、4、6路的编织图；图3c为第7、9、11路的编织图，图3d为第8、10、12路的编织图。
图4是面料的染色曲线图。
主要组件符号说明：
1：聚酯长丝DTY全消光纱，2：氨纶。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的描述。
本发明公开了一种抗紫外线弹力面料，包括全消光纱线和弹力纱线，全消光纱线和弹力纱线通过针织形成面料，针织的每一路均为同时穿过全消光纱线和弹力纱线，且将全消光纱线覆盖于弹力纱线表面，使全消光纱位于面料的正面，弹力纱线位于面料的反面。
本实施例中全消光纱线为聚酯长丝DTY全消光纱，弹力纱线为氨纶。具体的，针织的形式可以为纬编、经编，组织形式可以为平针组织，变化平针组织，罗纹平针组织，双罗纹平针组织、提花组织，毛圈组织等。本实施例中，针织形式优选为纬编织物，面料组织形式为蜂窝状的提花组织。
聚酯长丝DTY全消光纱即在纺制长丝时，得到预取向丝(POY)，经过拉伸定型、加弹得到拉伸变形丝(DTY)，全消光是指在聚酯长丝的纺丝过程中采用消光的工艺，使得纱的二氧化钛质量分数高达2.5％±0.1％，降低了纤维的反光和闪烁现象。
如图1、图2所示，图中以简单的纬编平针组织的线圈结构图进行说明：织造时将聚酯长丝DTY全消光纱1覆盖于氨纶2表面，使聚酯长丝DTY全消光纱1位于面料的正面，氨纶2位于面料的反面。由于聚酯长丝DTY全消光纱1的二氧化钛含量高，二氧化钛是紫外线的屏蔽剂，位于面料的正面，可以减少紫外线的穿透量，在生产时，不用做涂层处理，即可以起到抗紫外线的效果。氨纶2的弹性、伸阔性、保形性很好，选用纬编的方式，与聚酯长丝DTY全消光纱1结合，织物的结构简单，在具有抗紫外线的效果同时，提升面料的弹性和透气性。
本实施例具体的织造工艺过程如下详述。
S1.针织
1、选用原料
选用以下的聚酯长丝DTY全消光纱和氨纶：
聚酯长丝DTY全消光纱83DTEX/72F
耐高温氨纶22DTEX
2、编织设备选用及参数设置
(1)选用表1的设备：
表1.设备选型
机型 普通单面纬编大圆机
机号 32针/25.4mm
筒径 864mm(34”)
机速 20r/min
路数 108F
(2)织针排列，针筒采用ABABCDCD排针。
(3)花型设计与上机三角排列如表2所示。
表2.花型设计与三角排列图
Figure BDA0003679907660000041
表中：“∧或∨”表示成圈；“∩或∪”表示集圈。
(4)穿纱方式：1-12路每路都穿聚酯长丝DTY 83DTEX/72F全消光+耐高温氨纶22DTEX，聚酯长丝DTY全消光纱覆盖于氨纶表面。
(5)上机工艺参数
进纱张力控制在2-3cN，以避免张力不匀产生毛针，横条，跳针等。
坯布的线长控制：聚酯长丝DTY全消光纱83DTEX/72F的纱长为22～23cm/100针，耐高温氨纶22DTEX的纱长为8～9cm/100针。控制纱长在这一范围内可以有效防止翻纱，断氨纶，掉纱等。下机的坯布克重控制在135±5g/m2范围内。
(6)如图3所示，本实施例工艺编织图显示了聚酯长丝DTY全消光纱83DTEX/72F与耐高温氨纶22DTEX的纬编编织方式，通过该编织方式，形成蜂窝状的提花组织坯布。蜂窝状的提花组织形成的蜂窝面料(也叫蜂窝布、蜂巢面料)具有整齐的构造，立体的层叠结构，面料表面形成小孔状的镂空的效果，形似“蜂窝”，类似于“网眼”设计，该组织结构具有良好的回弹特性，且透气性好。
S2.定型
经过检查后的坯布，在95℃以30米/min的速度经过水洗机，在水洗机的水槽中加入除油剂等，去除坯布的油剂。
然后将坯布经过坯布定型机进行蒸汽加热，坯布定型机的温度控制在150℃～200℃，行机速度20～25m/min。
经过坯布汽蒸汽后的坯布容易产生折痕，幅宽不稳定，荷叶边，克重不稳定等疵点，因此经过定型后，克服上述疵点。坯布定型机具有9箱，每箱都独立控制温度，每箱温度分别设定为180/180/200/200/200/200/200/170/150℃，行机速度25m/min。
S3.染色
将定型好的坯布使用染料，在130-135℃温度下染色,染色使用分散染料,分散染料的成分的质量比例如下：分散黄棕0.10～0.15％，分散红玉0.10～0.15％，分散深兰0.40～0.50％，匀染剂0.15～0.25％，纯冰醋酸0.25～0.35g/L，螯合扩散剂0.45～0.55g/L。本实施例中分散染料选用的品名，代码，比例和具体用量如下表3示。
表3.分散染料配方
序号 原料成分 代码 品名 比例 用量
1 分散黄棕 T317 分散黄棕H2RFL 0.128％ 445.1G
2 分散红玉 T316 分散红玉S-5BL 0.115％ 399.97G
3 分散深兰 T318 分散深兰200％S-3BG 0.436％ 11516.41G
4 匀染剂 F3198 匀染剂TF-213HD 0.2％ 0.70KG
5 纯冰醋酸 F371 纯冰醋酸HAC 0.3G/L 1.04KG
6 螯合扩散剂 F340 螯合扩散剂DM-1016 0.5G/L 0.23KG
染色的步骤如下：
S31.如图4所示，按1:20的浴比将水放进缸中，确认水位后(图4中a：定水位)将坯布投入到缸中(图4中b：入布)，然后加入匀染剂，纯冰醋酸与螯合扩散剂(图4中c：加助剂)，再于25分钟内加入分散黄棕、分散红玉、分散深兰到缸中(图4中d：加染料)。
经过5分钟的循环，以1.5℃/min加热到80℃，保温5分钟；按1℃/min加热到105℃，保温5分钟；再按1℃/min升温到115℃，经过保温5分钟；再按1℃/min升温到130℃，保温40分钟。
经过染色后，将染缸的水按1.5℃/min降温到80℃，取样对色，确认颜色后，进行排水。
S32.去除面料的浮色，固色。
皂洗和清洗：皂洗时在缸中按1：15～25的浴比进水，加入纯碱1.5～2.5g/L，连二亚硫酸钠2.5～3.5g/L，除油剂0.1～0.3g/L，在温度为75～85℃下清洗20分钟后排水；清洗时在缸中按1：15～25的浴比进水，加入漂染助剂0.4～0.6g/L，在温度45～55℃下清洗20～30分钟后排水。
该过程助剂的品名、比例和用量具体如下表4所示。
表4.清洗助剂配方
序号 原料成分 代码 品名 比例 用量
1 纯碱 F308 纯碱Na<sub>2</sub>CO<sub>3</sub> 2.0G/L 6.96KG
2 连二亚硫酸钠 F329 保险粉Na<sub>2</sub>S<sub>2</sub>O<sub>4</sub> 3.0G/L 10.43KG
3 除油剂 F365 除油王GEO 0.2G/L 0.70KG
4 漂染助剂 F367 雅可赛04 0.5G/L 1.74KG
第1次皂洗，在缸中按1:20浴比进水，加入纯碱，保险粉与除油王，在80℃*20分钟清洗后排水。第2次清洗，在缸中按1:20浴比进水，按0.50G/L比例加入雅可赛04，在50℃*20分钟清洗后排水。
S4.后整理
经过染色后的面料，经过烘干后，到定型机定型，在定型过程中加入20G/L的TG-01吸湿排汗助剂，加入吸湿排汁助剂可提高面料的手感，防止爆孔。定型后的面料经过成品检验后，打包入库。
将本发明的面料进行抗紫外线性能的测试，测试方法为GB/T 18830-2009，得到如下表5的测试结果。
表5.抗紫外线性能测试(GB/T 18830-2009)
Figure BDA0003679907660000061
Figure BDA0003679907660000071
由表5可知，本发明面料的紫外线防护性能极佳，防护等级标识为UPF50+，且本发明面料具有良好的弹性和透气性，穿着在人体身上时，舒适性佳，实用性强。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种抗紫外线弹力面料，其特征在于：包括全消光纱线和弹力纱线，所述全消光纱线覆盖于弹力纱线表面通过针织形成面料，使全消光纱位于面料的正面，弹力纱线位于面料的反面。
2.如权利要求1所述的抗紫外线弹力面料，其特征在于：所述全消光纱线为聚酯长丝DTY全消光纱，所述弹力纱线为氨纶；所述聚酯长丝DTY的纱长为22～23cm/100针，所述氨纶的纱长为8～9cm/100针。
3.如权利要求1所述的抗紫外线弹力面料，其特征在于：针织形式为纬编针织。
4.如权利要求1所述的抗紫外线弹力面料，其特征在于：面料的组织形式为蜂窝状的提花组织。
5.一种抗紫外线弹力面料的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1.针织
选用全消光纱线和弹力纱线；穿纱时，每一路都穿全消光纱线和弹力纱线，将全消光纱线覆盖于弹力纱线表面；控制进纱张力和线长，通过针织形成坯布；
S2.定型
去除坯布上的油剂，将坯布定型；
S3.染色
将定型好的坯布使用染料，在130-135℃温度下染色；
S4.后整理
经过染色后的面料，经过烘干后，到定型机定型，在定型过程中加入吸湿排汗助剂，定型后即得到抗紫外线弹力面料。
6.如权利要求5所述的抗紫外线弹力面料的生产工艺，其特征在于：步骤S1中，选用的全消光纱线为聚酯长丝DTY，弹力纱线为氨纶；控制聚酯长丝的纱长为22～23cm/100针，氨纶的纱长为8～9cm/100针；进纱张力控制为2-3cN，下机的坯布克重控制为135±5g/m2。
7.如权利要求5所述的抗紫外线弹力面料的生产工艺，其特征在于：步骤S2中，将坯布在90℃～100℃温度下以25～35米/min的速度经过水洗机，在水洗机的水槽中加入除油剂，去除坯布的油剂；然后将坯布经过坯布定型机进行蒸汽加热，坯布定型机的温度控制在150℃～200℃，行机速度20～25m/min。
8.如权利要求5所述的抗紫外线弹力面料的生产工艺，其特征在于：步骤S3中染料使用分散染料，分散染料的成分的质量比例如下：
分散黄棕 0.10～0.15％
分散红玉 0.10～0.15％
分散深兰 0.40～0.50％
匀染剂 0.15～0.25％
纯冰醋酸 0.25～0.35g/L
螯合扩散剂 0.45～0.55g/L。
9.如权利要求8所述的抗紫外线弹力面料的生产工艺，其特征在于，染色的步骤如下：
S31.按1:15～25的浴比将水放进缸中，确认水位后将坯布投入到缸中，然后加入匀染剂，纯冰醋酸与螯合扩散剂，再于20～30分钟内加入分散黄棕、分散红玉、分散深兰到缸中，经过4～6分钟的循环，以1.5±0.5℃/min加热到80℃，保温4～6分钟；按1.0±0.5℃/min加热到105℃，保温4～6分钟；再按1.0±0.5℃/min升温到115℃，经过保温4～6分钟；再按1.0℃/min升温到130℃，保温30～40分钟；经过染色后，将染缸的水按1.5±0.5℃/min降温到80℃，取样对色，确认颜色后，进行排水；
S32.去除面料的浮色，固色。
10.如权利要求9所述的抗紫外线弹力面料的生产工艺，其特征在于，步骤S32的具体过程包括皂洗和清洗：
皂洗，在缸中按1：15～25的浴比进水，加入纯碱1.5～2.5g/L，连二亚硫酸钠2.5～3.5g/L，除油剂0.1～0.3g/L，在温度为75～85℃下清洗20～30分钟后排水；
清洗，在缸中按1：15～25的浴比进水，加入漂染助剂0.4～0.6g/L，在温度45～55℃下清洗20～30分钟后排水。
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