CN102733183A - 一种具有发热功能的纤维面料及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种具有发热功能的纤维面料及其制备方法，属于染整技术领域。该纤维面料中包含有辣椒酊萃取物和纳米陶瓷粉，可以使人体皮肤产生热感，具有保健作用，并可以向人体辐射红外线，辣椒酊萃取物在水洗过程中的不易流失。制备上述纤维面料的方法是通过含有辣椒酊萃取物整理剂、非离子有机硅类柔软剂和纳米陶瓷粉分散液的工作液对纤维面料进行织物后整理而得到，可以在同一工序中将辣椒酊萃取物以及纳米陶瓷粉施加到织物纤维中，流程简单易行。
Description
技术领域
本发明涉及一种纺织物，尤其涉及一种具有发热功能的纤维面料及其制备方法，属于染整技术领域。
背景技术
进入21世纪后，材料科学、信息技术、生物工程及纳米技术等科学的迅猛发展，对人类的生产、生活产生了深远的影响。由不同的纺织纤维构成的纺织品具有不同的风格特点，在发挥纤维自身功能的同时，辅以后整理加工技术，强化某项或某些项应用性能是功能纺织品的基本特点。在中国，生活节奏的加快和工作压力的加大，使得中国人的睡眠质量普遍下降。作为人们睡眠过程中必备的床上用品，其可以承载的辅助睡眠、改善机能等各种功能将越来越受到广大消费者的重视和青睐，但同时对床品的舒适性和对人体的安全也是广大消费者的重要指标。另外，由于现代人生活节奏紧张、压力大，身体经常处于亚健康状态，不少人还属于寒性体质，在穿着的衣物上添加保暖、发热、促进血液循环等功能是较好的方式。
远红外线是一种不可见光线，目前已经证明与人体生理反映息息相关，特别是5.6-15μm波段光束，对人体产生生理活化现象，有助于提高人体的自我调节能力，由此引起了医学界的高度重视。人体表面接受远红外线，并由表及里传导渗透，被吸收产生温热效应，与体内组织细胞产生共振、共鸣，促进了活性。常见的陶瓷微粉的红外光谱与人体的很相似，都在远红外区有强烈的吸收，且明显的吸收峰发生在2.5～5μm和12μm以上，这与人体典型的吸收峰非常吻合。能满足作为人体保温材料所应具有的特点。(沈兰萍，李一玲，范立红等.远红外多功能保健纺织品的研制开发，2000，8(2)：6-8)。开发远红外织物所使用的远红外放射性物质，主要是陶瓷物质，在使用前将这种远红外陶瓷破碎至1μm以下的纳米陶瓷粉末，再将其与纺织品结合。
专利CN200910042087提供了一种远红外发热面料，它包括一远红外纤维层面料内层和一近红外纤维层面料外层。其内层的远红外纤维层由掺入陶瓷粉末的聚丙烯腈和棉混纺的远红外纤维材料与羊毛、氨纶混纺而成，外层的近红外纤维层由掺入碳化锆的聚丙烯晴和棉混纺的近红外纤维材料与羊毛混纺而成，该面料具有较好的保温效果但是该面料织造要求较高且需要掺入陶瓷粉末或碳化锆的聚丙烯腈，花费成本较大，而且由于是针织面料尺寸稳定性较差，聚丙烯晴和羊毛的加入也使得面料亲肤性较差，不适宜在床品使用。
辣椒酊萃取物(Capsicum tinctu re)，通常被用于治疗关节酸痛之药膏内，通过油水相结合的整理剂应用于染整加工，目的是通过辣椒酊促进血液循环与新陈代谢，产生蓄热保暖效果。(李俊，周拥军.纺织品的护肤整理加工及其应用[J].染整技术，2006，28(4)：1-5)。但是，辣椒 酊萃取物用于织物后，随着织物的洗涤过程会被水带走，其自发热的效果会逐渐降低，消费者需要再次购买，造成了不必要的浪费。所以有必要开发一种可以使其作用持久的产品。
发明内容
针对以上问题，本发明提供了一种具有发热功能的纤维面料，通过含有辣椒酊萃取物整理剂，非离子有机硅类柔软剂和纳米陶瓷粉分散液的工作液对纤维面料进行织物后整理而得到，其具有向人体辐射远红外线、暖化、发热、保健功能，而且辣椒酊萃取物在织物上固定较好，功效不易随水洗而降低。
本发明的另一个目的是提供了一种制备上述具有发热功能的纤维面料的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种制备具有发热功能的纤维面料的方法，其特征在于通过含有辣椒酊萃取物整理剂、非离子有机硅类柔软剂和纳米陶瓷粉分散液的工作液对纤维面料进行织物后整理而得到，所述的工作液为含有10～50g/L辣椒酊萃取物整理剂、5～20g/L非离子有机硅类柔软剂、10～50g/L纳米陶瓷粉分散液的水体系。
上述的织物后整理为浸轧法或浸渍法。
上述的浸轧法的工艺是：配置工作液，浸轧，轧余率为70％～100％，在100～130℃下烘干。
上述的浸渍法的工艺是：配置工作液，用醋酸调节pH至4～5，浸渍，在30～60℃下浸渍10～30分钟，烘干。
一种具有发热功能的纤维面料，其特征在于所述的具有发热功能的纤维面料是通过含有辣椒酊萃取物整理剂，非离子有机硅类柔软剂和纳米陶瓷粉分散液的工作液对纤维面料进行织物后整理而得到，所述的工作液为含有10～50g/L辣椒酊萃取物整理剂、5～20g/L非离子有机硅类柔软剂、10～50g/L纳米陶瓷粉分散液的水体系。
上述的纤维面料是棉、天丝LF、天丝G100、羊毛、羊绒、竹炭黏胶、木棉、植物蛋白再生纤维素纤维、锆石黏胶、莫代尔中的一种或几种。
采用的辣椒酊萃取物整理剂可以是拜耳日本公司生产的辣椒酊萃取物整理剂TASTEXHOT2，其以辣椒萃取物和甘菊萃取物为主原料，配以十一碳烯酸单甘油酯等组成。由于这类萃取物中以辣椒酊为主要成份，辣椒酊通常被用于治疗关节酸痛的药膏，通过油水相结合的整理剂应用于染整加工，目的是通过辣椒酊促进血液循环与新陈代谢，产生蓄热保暖效果(李俊，周拥军.纺织品的护肤整理加工及其应用[J].染整技术，2006，28(4)：1-5)。
上述的纳米陶瓷粉分散液可以含有氧化硅、氧化铬、氧化镁、氧化锆、氧化锌、氧化钛 中的一种或几种，可以使用现有技术披露的技术进行制备(张琦，牛建设，王进美，纳米氧化锆制备的粒度控制与应用[J]，中原工学院学报，2010，21(6)：20-23；邓桦，张纪梅，李秀明等，纳米二氧化钛多功能织物整理剂的制备与性能[J]，纺织学报，2006，27(3)：92-94)或者使用市售的纳米陶瓷粉分散液，例如宣城晶瑞新材料有限公司提供的纳米陶瓷远红外水分散液JR-YHL01。
将上述织物后整理方法应用于面料织造完成后具体处理工艺为：坯布→烧毛→煮炼→漂白→热定型→磨毛→染色→暖感整理→柔软整理，各步可以采用常规生产参数进行生产加工。
经过该方法处理过的纤维面料，对人体无害，可以做成直接接触皮肤的各种制品，如床单、被套、被单、多功能被单、内衣裤、口罩、护膝等。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
(1)本发明提供的纤维面料中包含有辣椒酊萃取物，可以使人体皮肤产生热感，并具有保健作用。另外，纤维面料中还包含有纳米陶瓷粉，具有蓄积热量以及向人体辐射红外线的作用，进一步强化了暖化的作用。
(2)本发明的具有发热功能的纤维面料的方法，可以在同一工序中将辣椒酊萃取物以及纳米陶瓷粉施加到织物纤维中。流程简单易行。
(3)本发明提供的纤维面料，包含有纳米陶瓷粉，由于纳米陶瓷粉具有小粒径的特点，具有较高的比表面积，可以吸附大分子的有机物。将其施加于纤维织物中后，可以吸附产生辣椒酊萃取物的作用，延缓了辣椒酊萃取物在水洗过程中的流失，在多次洗涤后，其仍具有发热功能。
具体实施方式
以下对本发明作进一步详细说明。
具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但是只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例中使用的非离子有机硅柔软剂通过市售途径获得，以下采用汽巴嘉基的ultratex FSA。
实施例1
选择纱线：选用30％的木棉纤维和70％的柔丝蛋白再生纤维的混纺纱30英支作为经纱，选用30％的木棉纤维和70％的柔丝蛋白再生纤维的混纺纱21英支作为纬纱。木棉纤维的密度小、具有良好的吸湿性和导湿性、手感柔软、触感温暖滑糯，但木棉纤维的长度偏短、强力 较低抱合力差。柔丝蛋白纤维不仅具有光泽亮丽柔和、吸放湿性良好、纤维柔软性好、织物悬垂性佳等优点，还具有吸收紫外线、远红外、负氧离子等保健作用。柔丝纤维长度长、整齐度好与木棉纤维混纺能够取长补短，是绿色环保纤维纱线。
织造：对木棉纤维和柔丝蛋白纤维的混纺纱，采用三上一下的斜纹组织，经纬交织密度133×60/英寸，在剑杆织机上获得坯布。
煮练：高效精练剂TF-1884（传化化工）4克/升，处理温度80℃，保温时间60min，再水洗。
漂白：2克/升双氧水(35％)，2克/升氢氧化钠，1克/升氧漂稳定剂(传化化工)，初始设定50℃，加热速率1℃/分钟，加热至80℃，保温60分钟，再热水洗，加入0.5ml/L醋酸（30％）冷中和，再冷水洗。
热定型：温度：160℃时间30s。
磨毛：采取碳纤磨毛工艺，本工艺属于公知技术领域。
配制热感整理剂：
TASTEX HOT2辣椒酊类胶束化合物(拜耳日本公司) 10克/升
非离子有机硅类柔软剂（汽巴嘉基的ultratex FSA） 5克/升
纳米陶瓷粉分散液(JR-YHL01，宣城晶瑞新材料有限公司) 50克/升
织物后整理：采用浸轧法进行。浸轧法整理工艺为：按上述比例配置热感整理剂30L，将面料浸润后，二进二轧，轧余率为70％，然后在130℃下烘干，定型。
柔软整理：30克/升超柔软氨基硅油乳液TF-455，浴比：1∶30，100℃烘干后，在160℃焙烘45s。
实施例2
选择纱线：选用40英支的天丝G1001作为经纱，70％的羊毛和30％的天丝G100的混纺纱40英支作为纬纱。天丝具有天然纤维的舒适性，强度接近涤纶，是所有再生纤维中强度最高的。天丝与羊毛纤维相互取长补短，可提高可纺性，产品富有弹性，手感滑糯，有身骨。织造：经纬纱线采用三上一下的斜纹组织，经纬交织密度133×72/英寸，在剑杆织机上获得坯布。
煮练：高效精练剂TF-1884（传化化工）8g/L，处理温度95℃，保温时间60min，再水洗。
漂白：6g/L双氧水(35％)，3g/L氢氧化钠，0.5克/升氧漂稳定剂(传化化工)，初始设定50℃，加热速率1.5℃/min，加热至90℃，保温70分钟，再热水洗，加入0.5ml/L醋酸（30％）冷中和，再冷水洗。
热定型：温度：180℃时间30s。
磨毛：采取碳纤磨毛工艺，本工艺属于公知技术领域。
配制热感整理剂：
TASTEX HOT2辣椒酊类胶束化合物(拜耳日本公司) 30克/升
非离子有机硅类柔软剂(汽巴嘉基的ultratex FSA) 15克/升
纳米陶瓷粉分散液(JR-YHL01，宣城晶瑞新材料有限公司) 20克/升
织物后整理：采用浸轧法进行。浸轧法整理工艺为：按上述比例配制热感整理剂60L，将面料浸润后，二进二轧，轧余率为100％，然后在100℃下烘干，定型。
柔软整理：40g/L超柔软氨基硅油乳液TF-455，浴比：1∶30，100℃烘干后，在170℃焙烘45s。
实施例3
选择纱线：选用40英支的天丝G1001作为经纱，70％的羊毛和30％的天丝G100的混纺纱40英支作为纬纱。天丝具有天然纤维的舒适性，强度接近涤纶，是所有再生纤维中强度最高的。天丝与羊毛纤维相互取长补短，可提高可纺性，产品富有弹性，手感滑糯，有身骨。织造：经纬纱线采用三上一下的斜纹组织，经纬交织密度133×72/英寸，在剑杆织机上获得坯布。
煮练：高效精练剂TF-1884（传化化工）8g/L，处理温度95℃，保温时间60min，再水洗。
漂白：6g/L双氧水(35％)，3g/L氢氧化钠，0.5克/升氧漂稳定剂(传化化工)，初始设定50℃，加热速率1.5℃/min，加热至90℃，保温70分钟，再热水洗，加入0.5ml/L醋酸（30％）冷中和，再冷水洗。
热定型：温度：180℃时间30s。
磨毛：采取碳纤磨毛工艺，本工艺属于公知技术领域。
配制热感整理剂：
TASTEX HOT2辣椒酊类胶束化合物(拜耳日本公司) 30克/升
非离子有机硅类柔软剂(汽巴嘉基的ultratex FSA) 12克/升
纳米陶瓷粉分散液(JR-YHL01，宣城晶瑞新材料有限公司) 30克/升
织物后整理：采用浸轧法进行。浸轧法整理工艺为：按上述比例配制热感整理剂60L，将面料浸润后，二进二轧，轧余率为85％，然后在115℃下烘干，定型。
柔软整理：40g/L超柔软氨基硅油乳液TF-455，浴比：1∶30，100℃烘干后，在170℃焙烘45s。
实施例4
选择纱线：选用100％棉纤维纯纺60英支作为经纱，40％竹炭纤维和60％棉纤维的混纺纱40英支作为纬纱。竹炭黏胶具有较强的吸附分解能力，可释放负离子，发射远红外线，且经过多次洗涤仍可保持上述功能，且与棉混纺织成的织物具有柔软的手感和优良的悬垂性。
织造：织物组织采用5枚2飞经面缎纹作为地组织，起花部分为其他织物组织，经纬交织密度为173×120/英寸，在电子提花织机上获得坯布。
煮练：高效精练剂TF-1884（传化化工）8g/L，处理温度90℃，保温时间60min，再水洗。
漂白：4g/L双氧水(35％)，2g/L氢氧化钠，1克/升氧漂稳定剂(传化化工)，初始设定50℃，加热速率1.5℃/min，加热至90℃，保温80min，再热水洗，加入0.5ml/L醋酸（30％）冷中和，再冷水洗。
热定型：温度：180℃；时间：20s。
磨毛：采取碳纤磨毛工艺，本工艺属于公知技术领域。
配制热感整理剂：
TASTEX HOT2辣椒酊类胶束化合物(拜耳日本公司) 50克/升
非离子有机硅类柔软剂(汽巴嘉基的ultratex FSA) 20克/升
纳米陶瓷粉分散液(JR-YHL01，宣城晶瑞新材料有限公司) 10克/升
织物后整理：采用浸渍法进行。浸渍法整理工艺为：按上述比例配制热感整理剂40L，用醋酸调节pH值至5，在30℃下浸渍30分钟，取出织物烘干，定型。
柔软整理：35克/升超柔软氨基硅油乳液TF-455，浴比：1∶30，100℃烘干后，在170℃焙烘40s。
实施例5
选择纱线：选用100％棉纤维纯纺60英支作为经纱，40％竹炭纤维和60％棉纤维的混纺纱40英支作为纬纱。竹炭黏胶具有较强的吸附分解能力，可释放负离子，发射远红外线，且经过多次洗涤仍可保持上述功能，且与棉混纺织成的织物具有柔软的手感和优良的悬垂性。
织造：织物组织采用5枚2飞经面缎纹作为地组织，起花部分为其他织物组织，经纬交织密度为173×120/英寸，在电子提花织机上获得坯布。
煮练：高效精练剂TF-1884（传化化工）8g/L，处理温度90℃，保温时间60min，再水洗。
漂白：4g/L双氧水(35％)，2g/L氢氧化钠，1克/升氧漂稳定剂(传化化工)，初始设定50℃，加热速率1.5℃/min，加热至90℃，保温80min，再热水洗，加入0.5ml/L醋酸（30％） 冷中和，再冷水洗。
热定型：温度：180℃；时间：20s。
磨毛：采取碳纤磨毛工艺，本工艺属于公知技术领域。
配制热感整理剂：
TASTEX HOT2辣椒酊类胶束化合物(拜耳日本公司) 30克/升
非离子有机硅类柔软剂(汽巴嘉基的ultratex FSA) 15克/升
纳米陶瓷粉分散液(JR-YHL01，宣城晶瑞新材料有限公司) 20克/升
织物后整理：采用浸渍法进行。浸渍法整理工艺为：按上述比例配制热感整理剂40L，用醋酸调节pH值至5，在40℃下浸渍20分钟，取出织物烘干，定型。
柔软整理：35克/升超柔软氨基硅油乳液TF-455，浴比：1∶30，100℃烘干后，在170℃焙烘40s。
实施例6
选择纱线：选用100％棉纤维纯纺60英支作为经纱，40％竹炭纤维和60％棉纤维的混纺纱40英支作为纬纱。竹炭黏胶具有较强的吸附分解能力，可释放负离子，发射远红外线，且经过多次洗涤仍可保持上述功能，且与棉混纺织成的织物具有柔软的手感和优良的悬垂性。
织造：织物组织采用5枚2飞经面缎纹作为地组织，起花部分为其他织物组织，经纬交织密度为173×120/英寸，在电子提花织机上获得坯布。
煮练：高效精练剂TF-1884（传化化工）8g/L，处理温度90℃，保温时间60min，再水洗。
漂白：4g/L双氧水(35％)，2g/L氢氧化钠，1克/升氧漂稳定剂(传化化工)，初始设定50℃，加热速率1.5℃/min，加热至90℃，保温80min，再热水洗，加入0.5ml/L醋酸（30％）冷中和，再冷水洗。
热定型：温度：180℃；时间：20s。
磨毛：采取碳纤磨毛工艺，本工艺属于公知技术领域。
配制热感整理剂：
TASTEX HOT2辣椒酊类胶束化合物(拜耳日本公司) 40克/升
非离子有机硅类柔软剂(汽巴嘉基的ultratex FSA) 20克/升
纳米陶瓷粉分散液(JR-YHL01，宣城晶瑞新材料有限公司) 20克/升
织物后整理：采用浸渍法进行。浸渍法整理工艺为：按上述比例配制热感整理剂40L，用醋酸调节pH值至4，在60℃下浸渍10分钟，取出织物烘干，定型。
柔软整理：35克/升超柔软氨基硅油乳液TF-455，浴比：1∶30，100℃烘干后，在170℃ 焙烘40s。
Claims (7)
1.一种制备具有发热功能的纤维面料的方法，其特征在于通过含有辣椒酊萃取物整理剂、非离子有机硅类柔软剂和纳米陶瓷粉分散液的工作液对纤维面料进行织物后整理而得到，所述的工作液为含有10～50g/L辣椒酊萃取物整理剂、5～20g/L非离子有机硅类柔软剂、10～50g/L纳米陶瓷粉分散液的水体系。
2.根据权利要求1所述的制备具有发热功能的纤维面料的方法，其特征在于所述的织物后整理为浸轧法或浸渍法。
3.根据权利要求2所述的制备具有发热功能的纤维面料的方法，其特征在于所述的浸轧法的工艺是：配置工作液，浸轧，轧余率为70％～100％，在100～130℃下烘干。
4.根据权利要求2所述的制备具有发热功能的纤维面料的方法，其特征在于所述的浸渍法的工艺是：配置工作液，用醋酸调节pH至4～5，浸渍，在30～60℃下浸渍10～30分钟，烘干。
5.根据权利要求1～4任一项所述制备具有发热功能的纤维面料的方法，其特征在于所述的纤维面料是棉、天丝LF、天丝G100、羊毛、羊绒、竹炭黏胶、木棉、植物蛋白再生纤维素纤维、锆石黏胶、莫代尔中的一种或几种。
6.一种具有发热功能的纤维面料，其特征在于通过含有辣椒酊萃取物整理剂，非离子有机硅类柔软剂和纳米陶瓷粉分散液的工作液对纤维面料进行织物后整理而得到，所述的工作液为含有10～50g/L辣椒酊萃取物整理剂、5～20g/L非离子有机硅类柔软剂、10～50g/L纳米陶瓷粉分散液的水体系。
7.根据权利要求6所述的具有发热功能的纤维面料，其特征在于所述的纤维面料是棉、天丝LF、天丝G100、羊毛、羊绒、竹炭黏胶、木棉、植物蛋白再生纤维素纤维、锆石黏胶、莫代尔中的一种或几种。
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