阅读说明：本技术 多功能面料及其制备方法 (Multifunctional fabric and preparation method thereof ) 是由 陈红霞 李鑫 沈玲 袁洪胜 于 2020-05-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种多功能面料及其制备方法,所述多功能面料包含面料层、粘结层和薄膜层,所述薄膜层经过柔软整理并具有微孔,所述薄膜层通过粘结层附着于面料层反面,该多功能面料手感柔软亲肤,翻动无响声,防羽性能持久,透气性极佳。该多功能面料制备方法适用性广,面料层的材质、纱线、织物结构均不受限制,简便易行,对设备及原材料无特殊要求。(The invention discloses a multifunctional fabric and a preparation method thereof, the multifunctional fabric comprises a fabric layer, an adhesive layer and a film layer, the film layer is subjected to soft finishing and is provided with micropores, the film layer is attached to the reverse side of the fabric layer through the adhesive layer, and the multifunctional fabric is soft in hand feeling, skin-friendly, free of noise in turning, durable in feather prevention performance and excellent in air permeability. The preparation method of the multifunctional fabric has wide applicability, the material, yarn and fabric structure of the fabric layer are not limited, the preparation method is simple and easy to implement, and no special requirements are imposed on equipment and raw materials.)

多功能面料及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种多功能面料及其制备方法，尤其涉及一种柔软、静音、防钻绒、透气的多功能面料及其制备方法。

背景技术

羽绒呈星朵状结构，羽绒纤维上有大量的微小孔隙，能含蓄大量的静止空气，因而制成的羽绒被具有良好的保暖性，为消费者所喜爱。但是，羽绒上的绒丝很细，实际使用过程中，被芯面料容易出现羽绒漏出即钻绒的问题。另外，羽绒纤维在长时间的放置情况下(即使未有光照的情况下)有“粉尘化”的现象，导致羽绒纤维产生的微细粉尘透过面料释放到空气当中，可能被人体吸入，引发呼吸性疾病。

目前，防钻绒面料主要有两种制备方式，第一种方式为通过高支高密的方式形成面料高紧度的结构相，同时辅以防风剂的后整理，此加工阶段还要配合压光工艺，使得纱线扁平化，利于防风剂充分成膜，通过此方式实现的防钻绒面料厚重感较强，面料翻动噪音大，防钻绒性能不持久，透气、透湿效果差；第二种方式为在某一织造方向采用海岛纤维或部分组分可溶解的复合纤维长丝，将制成的面料经过后续的开纤工序部分溶解，形成由超细纤维构成的较蓬松的纱体结构，面料具有极细微孔，透气、透湿，但是，这种方式后续加工阶段同样要经过防风整理和压光工艺，一定程度上削减海岛纤维的纱线特性，手感偏硬，另一方面这种高密度的化学纤维会使家纺面料失去亲肤特性。此外，还有方法将高透湿薄膜覆于面料上，得到具有一定透湿效果的防羽面料，但是，高透湿膜膜体本身透气性很低，所以得到面料透湿性能并不优秀，透气性能也不佳；另外覆膜会改变面料的风格，手感发硬，响声大，塑料感强，不宜作为家用纺织品。

发明内容

发明目的：本发明旨在提供一种柔软、静音、防钻绒、透气的多功能面料及其制备方法。

技术方案：本发明的多功能面料包含面料层、粘结层和薄膜层，所述薄膜层通过粘结层附着于面料层反面，所述薄膜层经过柔软整理并具有微孔；其中，所述微孔的最大孔径范围是15～25μm，所述微孔的最小孔径范围是2～6μm，所述微孔孔径分布占比最多的孔径范围是6～10μm，所述微孔孔径分布占比最多的占比范围是25％～50％。

优选，所述微孔的最大孔径范围是15～20μm，所述微孔的最小孔径范围是4～6μm。

优选，所述粘结层为热熔胶或多孔纳米纤维网。

其中，热熔胶为WS型热熔胶或PUR型热熔胶，多孔纳米纤维网为聚丙烯或聚酯-聚丙烯熔喷无纺布。

进一步优选，所述多孔纳米纤维网克重为5～15g/cm²。

热熔胶作为粘结层通常以完整的一层形式应用于面料，因此，热熔胶固化后面料手感偏硬、透气性较低，本发明的热熔胶粘结层采用点阵排布方式，既可以满足粘合的牢固性，也不会影响面料的手感和透气性。多孔纳米纤维网层作为粘结层，乱序排列的超细纤维，使其在同一位置与面料的接触面积较小，但又呈线型接触，所以粘合后面料的手感和透气性基本不受影响，而且粘合牢度也高。

优选，所述面料层的材质为棉或再生纤维素纤维，面料层的克重为60～160g/m²。

本发明的多功能面料中，面料层的材质、纱线、织物结构均不受限制，制备面料均可以达到柔软、静音、透气、防钻绒的效果。

为了达到家纺面料的舒适性，本发明优选了棉或再生纤维素纤维作为面料层。但是，采用本发明的技术方案也可以制备其他用途的面料，对于纱线材质的选择并不限于以上纤维种类，也可以选择除纤维素纤维以外的其他化学纤维。

优选，所述薄膜层为聚氨酯膜、聚乙烯膜或聚四氟乙烯膜。

本发明的多功能面料对薄膜层的选择限制较小，可以根据需要对薄膜层进行改性，使产品具有丰富的功能性，如抗菌、防螨、消臭等功能。其中，聚四氟乙烯膜本身存在大量物理性微孔结构，所以仅需进行薄膜层与面料层的粘合工序，无需进行物理开孔工序。聚四氟乙烯薄膜更柔软，与面料粘合几乎不会产生额外的塑料感，同时，更低温度的使用环境不会让膜体的刚性增加。

本发明的多功能面料的制备方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)面料层的制备；

(2)薄膜层的柔软整理；

(3)薄膜层的打孔；

(4)面料层与薄膜层的粘合。

其中，为保证最终成品的外观质量，制成的面料层pH值须保持在4.0～7.0，面料层pH值的最佳范围为4.5～6.5。

所述步骤(2)的柔软整理工序中，薄膜层的柔软整理方法为将薄膜浸渍在有机硅柔软整理液中，然后烘干，制得手感柔滑的薄膜；其中，有机硅柔软整理剂浓度为5～20g/L，烘干温度为110～115℃，卷绕速度30～40m/min。

所述步骤(3)的打孔工序中，打孔机植针密度为300～500枚/m，打孔频率为180～250次/min，薄膜进量为0.2～0.5m/s。

所述步骤(4)面料层与薄膜层的粘合工序中，当粘结层为点阵方式排布的热熔胶时，采用热压粘合，上胶量为0.2～3.0g/m²，热压辊压力为1.8～2.2kg/m²，速度为35～45m/min；当粘结层为多孔纳米纤维网时，采用热压或超声波粘合方式。

粘合工序中常规采用热压粘合技术，以多孔纳米纤维网为粘结层时还可以采用超声波粘合方式。超声波粘合对面料的熔融效果更加均匀，而且作用位置仅在粘合层，面料层和薄膜层的结构影响较小，能使面料尽可能保持原有的蓬松柔软特性。

本发明的多功能面料在粘合工序对工艺进行了优选，尤其是上胶量，既可以满足粘合的牢固性，又可以减少粘合过程堵塞薄膜上的微孔，不影响面料的透气性能。

有益效果：与现有技术相比，本发明具有如下显著优点：

(1)多功能面料中薄膜层具有物理结构意义上的微孔结构，使面料透气性得到提升，面料的透气度最佳可大于25mm/s；同时使刚性大、硬挺度高、翻动噪音大的薄膜材料变得更加柔软、静音，而且薄膜经柔软整理，其塑料感降低，柔软度和平滑度增强，刚韧度最佳小于70，柔软度最佳大于90，光滑度最佳大于90，达到了与机织面料层更好的配合，并且获得了更柔软的手感；

(2)多功能面料经过覆膜加工处理后，其防钻绒效果好且持久，面料单次检测羽绒漏出均少于10根，10次重复检测漏出羽绒仍均少于10根；同时避免了长期使用过程中，因羽绒“粉尘化”带来的潜在危害；

(3)多功能面料中面料层的材质、纱线、织物结构均不受限制，可以优选舒适性更好的材质和结构搭配，如更细、更柔软的纱线，织物的经纬密度不需要达到很高的紧度，面料整体更舒适、更轻；

(4)多功能面料中粘结层的多孔纳米纤维网透气、柔软、可塑性强，超声波粘合技术高效、洁净且对面料原有结构性能影响较少，使得覆膜贴合后，面料手感不会变硬、不降低透气、噪音小；热熔胶采用点阵粘合方式，既可以满足粘合的牢固性，也不会影响面料的手感和透气性；

(5)多功能面料的制备方法适用性广，面料层的材质、纱线、织物结构均不受限制，简便易行，对设备及原材料无特殊要求

附图说明

图1为本发明的多功能面料结构示意图；

其中，1为面料层，2为粘结层，3为薄膜层，4为微孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明的技术方案作进一步说明。

实施例1

步骤1，面料层制备过程。经纬纱均选用100％棉纱线，组织选用缎纹，在喷气织机上进行上机织造，得到坯布，其坯布生产方法包括：整经→浆纱→穿综穿筘→上机织造。然后按照普通纯棉面料的前处理、染整工艺制得面料层。生产方法包括：退浆→精炼→漂白→预缩→预定型→柔软定型工序。制成的面料pH值为4.5，平方米克重为60g/m²。

步骤2，薄膜层的柔软整理。选用聚氨酯薄膜，将其浸渍通过有机硅柔软整理液并烘干，制得手感柔滑的薄膜。具体的，有机机硅柔软整理剂浓度为5g/L，烘干温度为110℃。

步骤3，薄膜层的打孔。将上述制得的薄膜，通过机械打孔机开孔，在薄膜表面形成致密微孔结构。该工艺中，打孔机植针密度为300枚/m，打孔频率为180次/min，薄膜进量为0.2m/s。

步骤4，面料层与薄膜层的粘合。用PUR型热熔胶通过热压处理将面料层和薄膜层复合成一体结构，其中，以点阵方式排布的热熔胶，采用热压粘合方式，上胶量为0.2g/m²，热压辊压力为1.8kg/m²，速度为45m/min。

实施例2

步骤1，面料层制备过程。经纬纱均选用100％棉纱线，组织选用缎纹，在喷气织机上进行上机织造，得到坯布，其坯布生产方法包括：整经→浆纱→穿综穿筘→上机织造。然后按照普通纯棉面料的前处理、染整工艺制得面料层。生产方法包括：退浆→精炼→漂白→预缩→预定型→柔软定型工序。制成的面料pH值为4.5，平方米克重为112g/m²。

步骤2，薄膜层的柔软整理。选用聚氨酯薄膜，将其浸渍通过有机硅柔软整理液并烘干，制得手感柔滑的薄膜。具体的，有机机硅柔软整理剂浓度为10g/L，烘干温度为115℃。

步骤3，薄膜层的打孔。将上述制得的薄膜，通过机械打孔机开孔，在薄膜表面形成致密微孔结构。该工艺中，打孔机植针密度为400枚/m，打孔频率为220次/min，薄膜进量为0.35m/s。

步骤4，面料层与薄膜层的粘合。用PUR型热熔胶通过热压处理将面料层和薄膜层复合成一体结构，其中，以点阵方式排布的热熔胶，采用热压粘合方式，上胶量为1.5g/m²，热压辊压力为2.0kg/m²，速度为40m/min。

实施例3

步骤1，面料层制备过程。经纬纱均选用100％棉纱线，组织选用缎纹，在喷气织机上进行上机织造，得到坯布，其坯布生产方法包括：整经→浆纱→穿综穿筘→上机织造。然后按照普通纯棉面料的前处理、染整工艺制得面料层。生产方法包括：退浆→精炼→漂白→预缩→预定型→柔软定型工序。制成的面料pH值为4.5，平方米克重为160g/m²。

步骤2，薄膜层的柔软整理。选用聚氨酯薄膜，将其浸渍通过有机硅柔软整理液并烘干，制得手感柔滑的薄膜。具体的，有机机硅柔软整理剂浓度为20g/L，烘干温度为115℃。

步骤3，薄膜层的打孔。将上述制得的薄膜，通过机械打孔机开孔，在薄膜表面形成致密微孔结构。该工艺中，打孔机植针密度为500枚/m，打孔频率为250次/min，薄膜进量为0.5m/s。

步骤4，面料层与薄膜层的粘合。用PUR型热熔胶通过热压处理将面料层和薄膜层复合成一体结构，其中，以点阵方式排布的热熔胶，采用热压粘合方式，上胶量为3.0g/m²，热压辊压力为2.2kg/m²，速度为35m/min。

实施例4

步骤1，面料层制备过程。经纬纱均选用100％莫代尔纱线，组织选用缎纹，在喷气织机上进行上机织造，得到坯布，其坯布生产方法包括：整经→浆纱→穿综穿筘→上机织造。然后按照普通纯棉面料的前处理、染整工艺制得面料层。生产方法包括：退浆→精炼→漂白→预缩→预定型→柔软定型工序。制成的面料pH值为4.5，平方米克重为115g/m²。

步骤2，薄膜层的柔软整理。选用聚四氟乙烯薄膜，将其浸渍通过有机硅柔软整理液并烘干，制得手感柔滑的薄膜。具体的，有机机硅柔软整理剂浓度为5g/L，烘干温度为110℃。

步骤3，面料层与薄膜层的粘合。用多孔纳米纤维网通过热压处理或超声波粘合方式将面料层和薄膜层复合成一体结构，其中，多孔纳米纤维网的平方米克重为5g/m²。

实施例5

步骤1，面料层制备过程。经纬纱均选用100％莫代尔纱线，组织选用缎纹，在喷气织机上进行上机织造，得到坯布，其坯布生产方法包括：整经→浆纱→穿综穿筘→上机织造。然后按照普通纯棉面料的前处理、染整工艺制得面料层。生产方法包括：退浆→精炼→漂白→预缩→预定型→柔软定型工序。制成的面料pH值为4.5，平方米克重为115g/m²。

步骤2，薄膜层的柔软整理。选用聚四氟乙烯薄膜，将其浸渍通过有机硅柔软整理液并烘干，制得手感柔滑的薄膜。具体的，有机机硅柔软整理剂浓度为5g/L，烘干温度为110℃。

步骤3，面料层与薄膜层的粘合。用多孔纳米纤维网通过热压处理或超声波粘合方式将面料层和薄膜层复合成一体结构。其中，多孔纳米纤维网的平方米克重为15g/m²。

对比例1

采用全棉防羽面料，纱支规格为115g/m²，与实施例2的区别在于面料表面没有聚氨酯薄膜，而是按照常规全棉防羽面料工艺要求，进行了防风柔软整理，使面料获得防钻绒效果。

对比例2

与实施例2的区别在于，薄膜层未进行打孔，而是直接按照覆膜工艺，复合一层高透湿型薄膜。

对比例3

与实施例2的区别在于，薄膜层未进行柔软整理。

对比例4

与实施例1的区别在于，步骤3中打孔机植针密度为290枚/m，打孔频率为175次/min，薄膜布进量为0.15m/s。

对比例5

与实施例3的区别在于，步骤3中打孔机植针密度为550枚/m，打孔频率为260次/min，薄膜布进量为0.55m/s。

实施例6

本发明的各评价指标的测定方法如下：

(1)透气性

按照GB/T 5453～1997标准《纺织品织物透气性的测定》，采样20cm²，并在100Pa压降条件下测试气流垂直通过试样的速率。在整门幅方向，平均选取5个点测定面料的透气度，结果求取平均值，结果见表1。

(2)防钻绒性

GB/T 12705.2～2009标准《纺织品织物防钻绒性试验方法第2部分转箱法》中规定的方法，将本发明中的防羽透湿面料制成的40cm×40cm试样袋填充含绒率90％鸭绒，并置于透明有机玻璃材质的回转箱中，在10只橡胶球的不断撞击下，正反各转动1000次，最后检查计数回转箱、橡胶球、试样袋上的羽毛、羽绒和绒丝的根数，按同样的方法反复进行10次，并检测面料防钻绒性的持久性，结果见表1。

(3)孔径分布

将本申请中所述已打孔薄膜样品裁剪成3个1.5cm直径的圆形，在表面活性剂里面浸透30分钟后，将上述圆形样品面朝上放入毛细流动孔隙测试仪的测试槽中，拧紧槽口的盖子后，进行测试(每次试样个数仅1块)，测试该打孔薄膜材料的孔隙特征(包括可检测出的最大孔径、可检测出的最小孔径、最多孔径范围及其占比等)。取3块样品检测结果平均值，结果见表1。

(4)面料手感风格检测

采用PhabrOmeter织物手感测试仪，按照仪器操作说明，测试样本是面积为100cm²的圆形，以一竖直杆向下移动，推动样品通过测试盘中心圆孔产生机械形变，以此变形过程来模拟用手作手感评价时的变形过程。先将样品在恒温恒湿间平衡24h，然后选取3块面料测试面料的风格参数(刚韧度、柔软度、光滑度)，结果求取平均值，结果见表2。

表1特性检测结果

表2手感风格检测结果

由表1和表2可见：

(1)与对比例1的面料相比，本发明的多功能面料因采用特定的覆膜工艺，制得的面料孔隙更加均匀，在达到更好的防钻绒性能的情况下，具有更高的透气性能，同时防钻绒性更持久；

(2)与对比例2的面料相比，本发明的多功能面料因为贴合了具有物理机械孔隙的薄膜，制得的面料透气性明显高于对比例2的面料；同时，对比例2的面料因透气性极低，其上的薄膜存在被突然作用的物理机械或气流冲破的风险，导致防钻绒性能急剧下降；此外，薄膜层上的微孔结构进一步提升了面料的手感，达到了与机织面料层更好的配合，并且获得了更柔软的手感；

(3)与对比例3的面料相比，本发明的多功能面料除保持了防钻绒性和透气性之外，面料更加柔软、平滑、没有明显硬挺感；

(4)与对比例4和对比例5的面料相比，本发明的多功能面料因采用特定的薄膜打孔工艺，制得的薄膜具有特定微孔结构参数，包含最大孔径、最小孔径、分布占比最多的孔径范围及其分布占比，使本发明的多功能面料孔隙更加均匀，透气性合适，防钻绒性能优越且持久，面料手感总体更舒适，面料的透气、防钻绒和柔软效果整体更优，说明本发明的多功能面料是经过筛选优化得到的。