阅读说明：本技术 一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺 (Fabric treatment process for improving wear resistance of knitted fabric ) 是由 赵艳峰 于 2020-07-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺,涉及服装面料技术领域,具体工艺如下：1)利用硝酸银作为银源制得银纳米线分散液；2)将针织面料经过处理后浸渍于含有氧化石墨烯和银纳米线的混合分散液中,得到预处理针织面料；3)对聚乙烯醇进行改性处理；4)将预处理针织面料加入到硅烷偶联剂溶液中,浸渍后加入改性聚乙烯醇进行搅拌处理,烘干后即可完成对针织面料的处理工艺。本发明提供的针织面料的处理工艺,通过提高针织面料的抗剪切性能以及增强针织面料纤维之间的作用力,从而可以实现针织面料耐磨性能得到提升的技术效果。(The invention discloses a fabric treatment process for improving the wear resistance of knitted fabric, which relates to the technical field of garment fabric, and specifically comprises the following steps: 1) preparing silver nanowire dispersion by using silver nitrate as a silver source; 2) dipping the knitted fabric after treatment in a mixed dispersion liquid containing graphene oxide and silver nanowires to obtain a pretreated knitted fabric; 3) modifying polyvinyl alcohol; 4) and adding the pretreated knitted fabric into a silane coupling agent solution, soaking, adding modified polyvinyl alcohol, stirring, and drying to finish the treatment process of the knitted fabric. According to the treatment process of the knitted fabric, the technical effect of improving the wear resistance of the knitted fabric can be achieved by improving the shear resistance of the knitted fabric and enhancing the acting force between fibers of the knitted fabric.)

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺

技术领域

本发明属于服装面料技术领域，具体涉及一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺。

背景技术

随着科学技术的不断发展， 满足人们不同需要的纺织品面料层出不穷， 以满足消费者的需求，在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。随着纺织加工技术的不断发展，人们对纺织品的需求也越来越高，以满足不同场合的使用需要，现有的生产衣服的面料一般由一种材质制成，特点也比较单一，造成面料的柔软性和舒适性等特点不可兼得，大大降低了穿着衣服的舒适度，生活中我们常发现衣服的领子、袖口和裤脚等部位，是非常容易快速磨损的，对于从事体力劳动的工作者的衣物更是如此，常见的利用包芯纱等制作和编织的面料被制作加工成衣物，衣物关键部位耐磨的问题仍然没有很好的进行解决，衣物面料的丝线机构比较简单，长期穿着会导致衣服有较大的磨损，影响衣服的穿着效果、影响衣服的穿着时间。因此，提升面料的耐磨性，对提高衣物的穿着效果以及穿着时间起到重要的决定性作用。

例如中国专利CN2019110470843公开了一种地铁拉环用耐磨布料及其制备方法，具体公开了采用乳酸菌发酵液处理聚酯纤维与木质纤维形成的II号混合纤维长丝，配合碳酸氢钠溶液处理的玻璃纤维与硅胶纤维形成的I号混合纤维长丝，进而在汽蒸阶段使乳酸与碳酸氢钠形成乳酸钠，与乳酸菌发酵液中蛋白质交联形成致密的粘接网络，提高纤维密度，进而增加布料的耐摩擦性能；该技术工艺虽然可以实现面料耐磨性能提升的技术效果，但是随着面料中纤维密度的增加，使得面料的透气性降低，从而导致衣物穿着舒适性的降低，不能满足使用的需要。

发明内容

本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺，具体工艺如下：

1）将乙二醇溶液在165-175℃下加热预处理1-2h，冷却至室温即可，然后称取适量的聚乙烯吡咯烷酮加入到预处理过的乙二醇溶液中，超声至完全溶解，然后按照聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为2-2.5:1，加入硝酸银超声至完全溶解，得到混合液，将适量的氯化铁加入到预处理过的乙二醇中，超声至完全溶解，得到氯化铁溶液，然后按照氯离子与银离子的浓度比为0.002-0.003:1，将氯化铁溶液加入到混合液中，超声均匀后放入真空烘箱中，在170-180℃下加热反应5-6h，取出后冷却至室温，与同体积丙酮溶液混合后静置过夜，经10000-12000r/min离心处理5-8min，再用去离子水和无水乙醇分别进行10000-12000r/min离心处理5-8min，重复2-3次，在200-300W下超声分散于无水乙醇中5-10min，得到浓度为3-5mg/ml的银纳米线分散液；本发明中，利用硝酸银作为银源，乙二醇作为溶剂，聚乙烯吡咯烷酮作为封端剂，氯化铁作为诱导剂，制得银纳米线分散液；

2）将氧化石墨烯在200-300W下超声分散于去离子水中10-15min，得到浓度为1-2mg/ml的氧化石墨烯分散液，按照银纳米线和氧化石墨烯的质量比为4:1-1.8，将氧化石墨烯分散液与银纳米线分散液超声分散均匀，得到混合分散液，将针织面料浸渍于浓度为0.4-0.6mol/L氢氧化钠溶液中煮沸1-1.5h，取出后用去离子水清洗至中性，烘干后浸渍于浓度为2-3mg/ml聚乙烯亚胺溶液中，在室温条件下反应3-4h，将处理后的针织面料置于混合分散液中，室温条件下反应30-40min，清洗烘干后置于真空干燥箱中，在150-160℃下热还原处理1-2h，得到预处理针织面料；本发明中，通过将氧化石墨烯分散液与银纳米线分散液经超声分散均匀，在氧化石墨烯的表面引入银纳米线，经过后续的热还原形成石墨烯/银纳米线复合物，形成的复合物附着在针织面料的纤维上，使得纤维变得更加结实强韧，从而增强了面料的抗剪切性能，使得剪切形变减小，降低迟滞损耗，从而使得摩擦系数降低，从而使得针织面料的磨损量降低，提升了面料的耐磨性；利用聚电解质阳离子聚乙烯亚胺对针织面料进行浸渍处理，再利用聚乙烯亚胺和氧化石墨烯之间的静电结合力，使得氧化石墨烯可以均匀牢固的附着在针织面料的纤维表面，从而可以实现石墨烯/银纳米线复合物牢固的附着在针织面料的纤维上；

3）按照质量比为1:18-20，将称取的聚乙烯醇，加入到去离子水中，升温至80-90℃搅拌溶解，保温1-2h使聚乙烯醇完全溶解后，降温至65-75℃，然后按照氯乙酸与聚乙烯醇的质量比为1-1.6:1，加入适量的氯乙酸，用氢氧化钠调节pH至10-12，保温4-6h，再加入盐酸调节pH至2-4，冷却至室温，用阳离子交换树脂过滤后用乙醇沉淀出产物，抽滤后洗涤至中性，烘干后得到改性聚乙烯醇；本发明中，利用氯乙酸对聚乙烯醇进行改性处理，氯乙酸在碱性条件下与聚乙烯醇的羟基发生醚化发应，经阳离子交换树脂过滤后，可以得到带有乙酸醚基的聚乙烯醇；

4）将适量的硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，配置成硅烷偶联剂溶液，按照硅烷偶联剂的用量为针织面料质量的15-18%，将预处理针织面料加入到硅烷偶联剂溶液中，浸渍10-20min，然后按照针织面料质量的5-7%，加入改性聚乙烯醇，在80-130r/min下搅拌1-2h，将面料取出后烘干，即可完成对针织面料的处理工艺；本发明中，通过将预处理针织面料浸渍在硅烷偶联剂溶液中，使得针织面料的纤维表面带有伯胺基官能团，然后加入改性聚乙烯醇后，改性聚乙烯醇与硅烷偶联剂处理的面料纤维结合，通过改性聚乙烯醇分子链上的酸性基团与面料纤维表面的伯胺基团产生作用，使得改性聚乙烯醇与面料纤维结合能力提高，并且借助改性聚乙烯醇分子链中大量的羟基而产生氢键，增加了针织面料纤维之间的作用力，从而可以阻止面料纤维向摩擦边界移动，减小了界面的接触面积和接触区域的温度，从而可以提高针织面料的耐磨性能。

进一步，所述聚乙烯醇采用1799、2499、1788、588四种型号中任意一种。

进一步，所述硅烷偶联剂为KH550、KH560中任意一种。

本发明相比现有技术具有以下优点：

本发明提供的针织面料的处理工艺，通过对针织面料进行处理，使得面料的抗剪切性能得到增强，从而减小剪切形变，降低迟滞损耗，从而使得摩擦系数降低，使得针织面料的磨损量降低，以及通过增加针织面料纤维之间的作用力，从而可以阻止面料纤维向摩擦边界移动，减小了界面的接触面积和接触区域的温度，可以提高针织面料的耐磨性能，从而实现针织面料耐磨性能得到提升的技术效果。

具体实施方式

下面结合具体实施方法对本发明做进一步的说明。

实施例1

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺，具体工艺如下：

1）将乙二醇溶液在165℃下加热预处理1h，冷却至室温即可，然后称取适量的聚乙烯吡咯烷酮加入到预处理过的乙二醇溶液中，超声至完全溶解，然后按照聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为2:1，加入硝酸银超声至完全溶解，得到混合液，将适量的氯化铁加入到预处理过的乙二醇中，超声至完全溶解，得到氯化铁溶液，然后按照氯离子与银离子的浓度比为0.002:1，将氯化铁溶液加入到混合液中，超声均匀后放入真空烘箱中，在170℃下加热反应5h，取出后冷却至室温，与同体积丙酮溶液混合后静置过夜，经10000r/min离心处理5min，再用去离子水和无水乙醇分别进行10000r/min离心处理5min，重复2次，在200W下超声分散于无水乙醇中5min，得到浓度为3mg/ml的银纳米线分散液；

2）将氧化石墨烯在200W下超声分散于去离子水中10min，得到浓度为1mg/ml的氧化石墨烯分散液，按照银纳米线和氧化石墨烯的质量比为4:1，将氧化石墨烯分散液与银纳米线分散液超声分散均匀，得到混合分散液，将纯棉针织面料浸渍于浓度为0.4mol/L氢氧化钠溶液中煮沸1h，取出后用去离子水清洗至中性，烘干后浸渍于浓度为2mg/ml聚乙烯亚胺溶液中，在室温条件下反应3h，将处理后的纯棉针织面料置于混合分散液中，室温条件下反应30min，清洗烘干后置于真空干燥箱中，在150℃下热还原处理1h，得到预处理纯棉针织面料；

3）按照质量比为1:18，将称取的1799型聚乙烯醇，加入到去离子水中，升温至80℃搅拌溶解，保温1h使聚乙烯醇完全溶解后，降温至65℃，然后按照氯乙酸与聚乙烯醇的质量比为1:1，加入适量的氯乙酸，用氢氧化钠调节pH至10，保温4h，再加入盐酸调节pH至2，冷却至室温，用阳离子交换树脂过滤后用乙醇沉淀出产物，抽滤后洗涤至中性，烘干后得到改性聚乙烯醇；

4）将适量的KH550硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，配置成硅烷偶联剂溶液，按照硅烷偶联剂的用量为纯棉针织面料质量的15%，将预处理纯棉针织面料加入到硅烷偶联剂溶液中，浸渍10min，然后按照纯棉针织面料质量的5%，加入改性聚乙烯醇，在80r/min下搅拌1h，将面料取出后烘干，即可完成对纯棉针织面料的处理工艺。

对照组1：采用同样的纯棉针织面料，不进行处理。

面料耐磨性能测试：

将实施例1和对照组1提供的面料试样，裁剪成20cm²大小的布料，将被测面料固定在密闭腔体的出气口，向密闭腔体内通入恒定的流量为30m³/min的空气，测定密闭腔体内的气压值(P₀)，维持通入恒定流量的空气，将被测面料与对偶铁基摩擦材料采用面接触方式进行摩擦200次，然后再次测定密闭腔体在通入恒定流量气体下的气压值(P_N)，计算被测面料经过200次摩擦后，所导致的气压值的变化(可计算P₀-P_N值），比较不同被测面料所导致的气压值的变化大小，结果如下：实施例1提供的面料导致的气压变化值，相比较对照组1提供的面料，降低了43.2%。

实施例2

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺，具体工艺如下：

1）将乙二醇溶液在170℃下加热预处理1.5h，冷却至室温即可，然后称取适量的聚乙烯吡咯烷酮加入到预处理过的乙二醇溶液中，超声至完全溶解，然后按照聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为2.3:1，加入硝酸银超声至完全溶解，得到混合液，将适量的氯化铁加入到预处理过的乙二醇中，超声至完全溶解，得到氯化铁溶液，然后按照氯离子与银离子的浓度比为0.0025:1，将氯化铁溶液加入到混合液中，超声均匀后放入真空烘箱中，在175℃下加热反应5.5h，取出后冷却至室温，与同体积丙酮溶液混合后静置过夜，经11000r/min离心处理7min，再用去离子水和无水乙醇分别进行11000r/min离心处理7min，重复2次，在250W下超声分散于无水乙醇中8min，得到浓度为4mg/ml的银纳米线分散液；

2）将氧化石墨烯在250W下超声分散于去离子水中12min，得到浓度为1.5mg/ml的氧化石墨烯分散液，按照银纳米线和氧化石墨烯的质量比为4:1.5，将氧化石墨烯分散液与银纳米线分散液超声分散均匀，得到混合分散液，将纯棉针织面料浸渍于浓度为0.5mol/L氢氧化钠溶液中煮沸1.3h，取出后用去离子水清洗至中性，烘干后浸渍于浓度为2.5mg/ml聚乙烯亚胺溶液中，在室温条件下反应3.5h，将处理后的纯棉针织面料置于混合分散液中，室温条件下反应35min，清洗烘干后置于真空干燥箱中，在155℃下热还原处理1.5h，得到预处理纯棉针织面料；

3）按照质量比为1:19，将称取的1788型聚乙烯醇，加入到去离子水中，升温至85℃搅拌溶解，保温1.5h使聚乙烯醇完全溶解后，降温至70℃，然后按照氯乙酸与聚乙烯醇的质量比为1.3:1，加入适量的氯乙酸，用氢氧化钠调节pH至11，保温5h，再加入盐酸调节pH至3，冷却至室温，用阳离子交换树脂过滤后用乙醇沉淀出产物，抽滤后洗涤至中性，烘干后得到改性聚乙烯醇；

4）将适量的KH560硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，配置成硅烷偶联剂溶液，按照硅烷偶联剂的用量为纯棉针织面料质量的17%，将预处理纯棉针织面料加入到硅烷偶联剂溶液中，浸渍15min，然后按照纯棉针织面料质量的6%，加入改性聚乙烯醇，在100r/min下搅拌1.5h，将面料取出后烘干，即可完成对纯棉针织面料的处理工艺。

对照组2：采用同样的纯棉针织面料，不进行处理。

面料耐磨性能测试：

将实施例2和对照组2提供的面料试样，裁剪成20cm²大小的布料，将被测面料固定在密闭腔体的出气口，向密闭腔体内通入恒定的流量为30m³/min的空气，测定密闭腔体内的气压值(P₀)，维持通入恒定流量的空气，将被测面料与对偶铁基摩擦材料采用面接触方式进行摩擦200次，然后再次测定密闭腔体在通入恒定流量气体下的气压值(P_N)，计算被测面料经过200次摩擦后，所导致的气压值的变化(可计算P₀-P_N值），比较不同被测面料所导致的气压值的变化大小，结果如下：实施例2提供的面料导致的气压变化值，相比较对照组2提供的面料，降低了45.8%。

实施例3

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺，具体工艺如下：

1）将乙二醇溶液在175℃下加热预处理2h，冷却至室温即可，然后称取适量的聚乙烯吡咯烷酮加入到预处理过的乙二醇溶液中，超声至完全溶解，然后按照聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为2.5:1，加入硝酸银超声至完全溶解，得到混合液，将适量的氯化铁加入到预处理过的乙二醇中，超声至完全溶解，得到氯化铁溶液，然后按照氯离子与银离子的浓度比为0.003:1，将氯化铁溶液加入到混合液中，超声均匀后放入真空烘箱中，在180℃下加热反应6h，取出后冷却至室温，与同体积丙酮溶液混合后静置过夜，经12000r/min离心处理8min，再用去离子水和无水乙醇分别进行12000r/min离心处理8min，重复3次，在300W下超声分散于无水乙醇中10min，得到浓度为5mg/ml的银纳米线分散液；

2）将氧化石墨烯在300W下超声分散于去离子水中15min，得到浓度为2mg/ml的氧化石墨烯分散液，按照银纳米线和氧化石墨烯的质量比为4:1.8，将氧化石墨烯分散液与银纳米线分散液超声分散均匀，得到混合分散液，将纯棉针织面料浸渍于浓度为0.6mol/L氢氧化钠溶液中煮沸1.5h，取出后用去离子水清洗至中性，烘干后浸渍于浓度为3mg/ml聚乙烯亚胺溶液中，在室温条件下反应4h，将处理后的纯棉针织面料置于混合分散液中，室温条件下反应40min，清洗烘干后置于真空干燥箱中，在160℃下热还原处理2h，得到预处理纯棉针织面料；

3）按照质量比为1:20，将称取的2499型聚乙烯醇，加入到去离子水中，升温至90℃搅拌溶解，保温2h使聚乙烯醇完全溶解后，降温至75℃，然后按照氯乙酸与聚乙烯醇的质量比为1.6:1，加入适量的氯乙酸，用氢氧化钠调节pH至12，保温6h，再加入盐酸调节pH至4，冷却至室温，用阳离子交换树脂过滤后用乙醇沉淀出产物，抽滤后洗涤至中性，烘干后得到改性聚乙烯醇；

4）将适量的KH550硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，配置成硅烷偶联剂溶液，按照硅烷偶联剂的用量为纯棉针织面料质量的18%，将预处理纯棉针织面料加入到硅烷偶联剂溶液中，浸渍20min，然后按照纯棉针织面料质量的7%，加入改性聚乙烯醇，在130r/min下搅拌2h，将面料取出后烘干，即可完成对纯棉针织面料的处理工艺。

对照组3：采用同样的纯棉针织面料，不进行处理。

面料耐磨性能测试：

将实施例3和对照组3提供的面料试样，裁剪成20cm²大小的布料，将被测面料固定在密闭腔体的出气口，向密闭腔体内通入恒定的流量为30m³/min的空气，测定密闭腔体内的气压值(P₀)，维持通入恒定流量的空气，将被测面料与对偶铁基摩擦材料采用面接触方式进行摩擦200次，然后再次测定密闭腔体在通入恒定流量气体下的气压值(P_N)，计算被测面料经过200次摩擦后，所导致的气压值的变化(可计算P₀-P_N值），比较不同被测面料所导致的气压值的变化大小，结果如下：实施例3提供的面料导致的气压变化值，相比较对照组3提供的面料，降低了41.7%。

对比例1：

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺，具体工艺如下：

1）将乙二醇溶液在165℃下加热预处理1h，冷却至室温即可，然后称取适量的聚乙烯吡咯烷酮加入到预处理过的乙二醇溶液中，超声至完全溶解，然后按照聚乙烯吡咯烷酮与硝酸银的质量比为2:1，加入硝酸银超声至完全溶解，得到混合液，将适量的氯化铁加入到预处理过的乙二醇中，超声至完全溶解，得到氯化铁溶液，然后按照氯离子与银离子的浓度比为0.002:1，将氯化铁溶液加入到混合液中，超声均匀后放入真空烘箱中，在170℃下加热反应5h，取出后冷却至室温，与同体积丙酮溶液混合后静置过夜，经10000r/min离心处理5min，再用去离子水和无水乙醇分别进行10000r/min离心处理5min，重复2次，在200W下超声分散于无水乙醇中5min，得到浓度为3mg/ml的银纳米线分散液；

2）将氧化石墨烯在200W下超声分散于去离子水中10min，得到浓度为1mg/ml的氧化石墨烯分散液，按照银纳米线和氧化石墨烯的质量比为4:1，将氧化石墨烯分散液与银纳米线分散液超声分散均匀，得到混合分散液，将纯棉针织面料浸渍于浓度为0.4mol/L氢氧化钠溶液中煮沸1h，取出后用去离子水清洗至中性，烘干后浸渍于浓度为2mg/ml聚乙烯亚胺溶液中，在室温条件下反应3h，将处理后的纯棉针织面料置于混合分散液中，室温条件下反应30min，清洗烘干后置于真空干燥箱中，在150℃下热还原处理1h，，即可完成对纯棉针织面料的处理工艺。

对照组4：采用同样的纯棉针织面料，不进行处理。

面料耐磨性能测试：

将对比例1和对照组4提供的面料试样，裁剪成20cm²大小的布料，将被测面料固定在密闭腔体的出气口，向密闭腔体内通入恒定的流量为30m³/min的空气，测定密闭腔体内的气压值(P₀)，维持通入恒定流量的空气，将被测面料与对偶铁基摩擦材料采用面接触方式进行摩擦200次，然后再次测定密闭腔体在通入恒定流量气体下的气压值(P_N)，计算被测面料经过200次摩擦后，所导致的气压值的变化(可计算P₀-P_N值），比较不同被测面料所导致的气压值的变化大小，结果如下：对比例1提供的面料导致的气压变化值，相比较对照组4提供的面料，降低了23.6%。

对比例2：

一种提升针织面料耐磨性的面料处理工艺，具体工艺如下：

1）按照质量比为1:18，将称取的1799型聚乙烯醇，加入到去离子水中，升温至80-℃搅拌溶解，保温1h使聚乙烯醇完全溶解后，降温至65℃，然后按照氯乙酸与聚乙烯醇的质量比为1:1，加入适量的氯乙酸，用氢氧化钠调节pH至10，保温4h，再加入盐酸调节pH至2，冷却至室温，用阳离子交换树脂过滤后用乙醇沉淀出产物，抽滤后洗涤至中性，烘干后得到改性聚乙烯醇；

2）将适量的KH550硅烷偶联剂加入到乙醇溶液中，配置成硅烷偶联剂溶液，按照硅烷偶联剂的用量为纯棉针织面料质量的15%，将纯棉针织面料加入到硅烷偶联剂溶液中，浸渍10min，然后按照纯棉针织面料质量的5%，加入改性聚乙烯醇，在80r/min下搅拌1h，将面料取出后烘干，即可完成对纯棉针织面料的处理工艺。

对照组5：采用同样的纯棉针织面料，不进行处理。

面料耐磨性能测试：

将对比例2和对照组5提供的面料试样，裁剪成20cm²大小的布料，将被测面料固定在密闭腔体的出气口，向密闭腔体内通入恒定的流量为30m³/min的空气，测定密闭腔体内的气压值(P₀)，维持通入恒定流量的空气，将被测面料与对偶铁基摩擦材料采用面接触方式进行摩擦200次，然后再次测定密闭腔体在通入恒定流量气体下的气压值(P_N)，计算被测面料经过200次摩擦后，所导致的气压值的变化(可计算P₀-P_N值），比较不同被测面料所导致的气压值的变化大小，结果如下：对比例2提供的面料导致的气压变化值，相比较对照组5提供的面料，降低了26.1%。

通过上述测试结果可知，采用本发明提供的处理工艺对针织面料进行处理后，在面料耐磨性能测试过程中，气压的变化值要明显低于未经过处理的针织面料，表面经过处理后，针织面料的耐磨性能得到显著提升。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。