一种防水透气耐撕裂面料及其制备方法和应用
阅读说明：本技术 一种防水透气耐撕裂面料及其制备方法和应用 (Waterproof breathable tear-resistant fabric and preparation method and application thereof ) 是由 陈岩 刘汉春 吴昆明 张传贵 李伟 于 2021-10-26 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种防水透气耐撕裂面料及其制备方法和应用,属于面料技术领域,包括以下步骤：(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中,烘干；(2)纤维制备：将碳纤维软毡的边角料磨碎后,分筛捻线获得初始碳纤维,在无氧环境下,碳化处理获得碳纤维；(3)制线：将棉线和碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝,经过纺织设备相互交错织造而成初始面料,再经过拒水剂浸轧处理,烘干后获得成品面料。本发明采用棉线、聚炳烯纤维、碳纤维三种纤维复合成面料线织造而成,在具备优异防水透气的效果还具有一定的柔软度,增加面料的抗拉抗撕裂强度。(The invention relates to a waterproof breathable tear-resistant fabric and a preparation method and application thereof, belonging to the technical field of fabrics and comprising the following steps: (1) cotton thread treatment: soaking cotton thread in water solution containing fruit acid and silver-carrying antibacterial agent, and oven drying; (2) preparing fibers: grinding leftover materials of the carbon fiber soft felt, screening and twisting to obtain initial carbon fibers, and carbonizing in an oxygen-free environment to obtain carbon fibers; (3) manufacturing a wire: combining and carding the equal strands of the cotton thread, the carbon fiber and the polypropylene fiber, and twisting to prepare a surface fabric thread; (4) preparing the fabric: and taking the fabric threads as warps and wefts, weaving the warps and the wefts in a mutually staggered manner by using weaving equipment to form an initial fabric, carrying out padding treatment by using a water repellent agent, and drying to obtain a finished fabric. The waterproof breathable fabric is woven by compounding the cotton thread, the polypropylene fiber and the carbon fiber into the fabric thread, has a certain softness in the waterproof breathable effect, and increases the tensile and tear strength of the fabric.)
技术领域
本发明属于面料技术领域，具体涉及一种防水透气耐撕裂面料及其制备方法和应用。
背景技术
目前常见的羽绒服、户外工作防寒服面料大多采用防水透湿PTFE膜与面料面层压技术为主、或以防水透湿PU膜与面料复合而成。在成衣制作时，加以摇粒绒内里、或者与羽绒可脱卸内胆搭配做成防寒服。现有技术具备了一定的防水透湿效果，且通过与摇粒绒、羽绒内胆的搭配，具有一定的保暖效果，但该面料不柔软，整体过重，使得穿着者感觉不舒适；该面料及绗缝线部分极易有羽绒钻出，大大降低了舒适性以及消费品味，现有的羽绒面料抗撕裂性能不好，面料经过毛刺地方极易被刮裂，使得其内部的羽绒跑出，导致保暖效果尽失。因此，提出一种防水透气耐撕裂面料及其制备方法和应用。
发明内容
本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种设计合理的一种防水透气耐撕裂面料及其制备方法和应用。
本发明通过以下技术方案来实现上述目的：
本发明提供了一种防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，烘干；
(2)纤维制备：将碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在无氧环境下，碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，再经过拒水剂浸轧处理，烘干后获得成品面料。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)中面料线制成初始面料后，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(4)中，按重量份计，所述拒水剂中包括20-30份含氟树脂整理剂MCH-SR8、15-20份硬脂酸钠和1-5份硫酸铝。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)拒水剂浸轧处理具体步骤为：将拒水剂以100-150g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)拒水剂浸轧处理采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(1)中水溶液中果酸浓度为20％-40％，载银抗菌剂的使用量为1-5‰，处理时间为10-20min。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中无氧环境为氮气环境，且碳化处理的温度为900-1000℃。
作为本发明的进一步改进，所述步骤(2)中碳纤维软毡具体为聚丙烯腈基碳纤维、黏胶基碳纤维中的一种。
本发明还提供了一种防水透气耐撕裂面料，由上述制备方法制成。
本发明还提供了一种防水透气耐撕裂面料在作为羽绒服、户外工作服中外层面料中的应用。
本发明的有益效果在于：本发明防水透气耐撕裂面料，采用棉线、聚炳烯纤维、碳纤维三种纤维复合成面料线织造而成，在具备优异防水透气的效果还具有一定的柔软度，而且采用碳纤维复合进面料中，可以增加面料的抗拉抗撕裂强度，本发明中还对面料进行拒水处理，增加其拒水效果，且在拒水的同时起到一定的抑菌效果，适用于现在的羽绒服面料以及户外防寒工作服面料。
具体实施方式
下面对本申请作进一步详细描述，有必要在此指出的是，以下具体实施方式只用于对本申请进行进一步的说明，不能理解为对本申请保护范围的限制，该领域的技术人员可以根据上述申请内容对本申请作出一些非本质的改进和调整。
实施例1
本实施例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为20％，载银抗菌剂的使用量为5‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以100g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括30份含氟树脂整理剂MCH-SR8、15份硬脂酸钠5份硫酸铝。
实施例2
本实施例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为3‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括30份含氟树脂整理剂MCH-SR8、15份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
实施例3
本实施例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为40％，载银抗菌剂的使用量为1‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将黏胶基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以150g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括30份含氟树脂整理剂MCH-SR8、15份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
步骤(2)中碳纤维软毡具体为聚丙烯腈基碳纤维、黏胶基碳纤维中的一种。
实施例4
本实施例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为2‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括20份含氟树脂整理剂MCH-SR8、20份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
对比例1
本对比例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为2‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)制线：将步骤(1)获得的棉线和聚炳烯纤维两者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(3)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括20份含氟树脂整理剂MCH-SR8、20份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
对比例2
本对比例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(2)制线：将碳纤维和聚炳烯纤维两者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(3)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括20份含氟树脂整理剂MCH-SR8、20份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
对比例3
本对比例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为3‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维两者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将拒水剂以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括20份含氟树脂整理剂MCH-SR8、20份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
对比例4
本对比例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为3‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，将拒水剂以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。按重量份计，拒水剂中包括20份含氟树脂整理剂MCH-SR8、20份硬脂酸钠和5份硫酸铝。
对比例5
本对比例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为3‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，将含氟树脂整理剂MCH-SR8以140g/L溶解在水中搅拌均匀，制得拒水整理液，将拒水整理液加入浸轧槽中，再将初始面料浸没在其中，采用二浸二轧工艺对热压后的初始面料进行浸轧，烘干后获得成品面料。
对比例6
本对比例中防水透气耐撕裂面料的制备方法，包括以下步骤：
(1)棉线处理：将棉线浸泡在加入果酸和载银抗菌剂的水溶液中，水溶液中果酸浓度为30％，载银抗菌剂的使用量为3‰，处理时间为10-20min，处理后烘干；
(2)纤维制备：将聚丙烯腈基碳纤维材质的碳纤维软毡的边角料磨碎后，分筛捻线获得初始碳纤维，在氮气环境下，900-1000℃温度下碳化处理获得碳纤维；
(3)制线：将步骤(1)获得的棉线和步骤(2)获得的碳纤维和聚炳烯纤维三者等股数合并梳理后加捻制成面料线；
(4)面料的制备：以面料线为经丝和纬丝，经过纺织设备相互交错织造而成初始面料，在100-120℃的卷辊机环境中循环转动5-10min，获得成品面料。
1、针对实施例1-4和对比例1-6制备而成的面料，使用OCA 40型视频接触角测量仪进行接触角测试，水量为6μl，当水滴与面料接触60s后读数。在同一样品的不同位置测量5次，取平均值，接触角越大，拒水性越好。对面料洗涤前、洗涤20次后、洗涤30次后分别进行接触角检测。结果如表1所示。
2、针对实施例1-4和对比例1-6制备而成的面料，采用人感官对其柔软度进行测量，从硬到软，指数为0-10。结果如表1所示。
表1面料的拒水性结果
3、针对实施例1-4和对比例1-6制备而成的面料，根据GB/T 3923.1-2013《纺织品-织物拉伸性能》对样品进行拉伸试验以及根据GB/T 3917.3-2009《纺织品-织物撕破性能》对样品进行撕裂性能试验。结果如表2所示。
表2面料的拉伸和抗撕裂效果
4、针对实施例1-4和对比例1-6制备而成的面料，将玻璃杯中放满60℃的水，且在玻璃杯中放入温度传感装置，再将玻璃杯包裹在5层厚面料中，将其置入10℃的环境中，30分钟后读取温度读数，温度越高，保暖性能越好。对面料洗涤前、洗涤20次后、洗涤30次后分别进行保暖性检测。结果如表3所示。
表3面料的保暖性结果
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
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