一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物及其生产方法技术

本发明专利技术公开了一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物及其生产方法，属于纺织加工技术领域。通过利用单向高织缩率织物结构，配合浸胶固化织物结构的方法，形成织物高织缩率的单向高弹性，得到一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物，弹性方向的弹性伸长能力可到达到130％，同时选取织物材料时避免了使用氨纶弹性原料，提高了织物的耐高温性能；同时，相对于广角织物，实际使用过程中织物的受力方向和织物的经纬线方向一致，使得织物的耐磨性能相对于广角织物大大提升。

【技术实现步骤摘要】
一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物及其生产方法
本专利技术涉及一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物及其生产方法，属于纺织加工

技术介绍
随着现代社会高新技术的发展以及人们对产品高性能需求的提升，纺织基复合材料凭借着轻量化、柔性的特点在各领域中应用广泛。其中由经、纬两个系统纱线在空间互相交织而成的机织物，因其各向受力性、耐磨性等物理机械性能优良，在复合材料领域应用最为广泛。弹性机织物，顾名思义就是带弹性的机织物，弹性机织物所具有的弹性特性，不仅能够进一步满足复合材料具有柔性特征需求，且在一定方向上还具有较高的伸缩性。弹性机织物的设计主要有两种方式：一是构成机织物的纱线纤维或长丝本身大分子链段具有弹性，纤维大分子刚性大、结晶度高，其弹性就好。此类纱线材料主要有氨纶纤维、弹性涤纶PTT和锦纶等。其中，代表性材料氨纶是具有高断裂伸长率(400％以上)、低模量和高弹性回复率的合成纤维，以氨纶包芯或包缠纱为织物经、纬纱原料生产的机织物具有经、纬向高弹特性。但氨纶纤维为原料制成的弹性织物，由于氨纶纤维本身熔点低、不耐高温的特点，在工作温度大于80℃的时候很容易软化失效，在一些需采用高温复合工艺进行材料复合加工时织物所具有的弹性就会下降甚至消失。另一种方式是采用不同织物组织规格赋予织物弹性，即结构生弹；纱线的捻度、织物的厚度、织物组织的纹理结构都会影响到织物弹性，其中机织物纹理结构对织物弹性影响最大，典型结构生弹机织物即广角织物，如图1所示，广角织物实际使用中，由于织物的受力方向与经、纬纱线的方向不一致，所以广角织物的耐磨性能不好。由此可知，现有的通过构成机织物的纱线纤维或长丝本身具有弹性的弹力织物在耐高温性能上存在不足，而通过纹理结构来使得织物具有单向高弹的机织物存在着耐磨性能不好的缺陷，其都不能够满足部分应用领域对材料特殊性能的要求。
技术实现思路
为了解决目前存在的现有弹力织物在耐高温性能或耐磨性能上存在着性能不足的问题，本专利技术利用单向高织缩率织物结构，配合浸胶固化织物结构的方法，提供一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物及其生产方法。机织物中经、纬纱在织物结构中的空间配合状态，称之为织物的几何结构相。根据经、纬纱配合状态，一般理论上分为9个等变化阶序，对应9个结构相。其中1结构相表示为经纱完全伸直，纬纱充分屈曲；9结构相表示为纬纱完全伸直，经纱充分屈曲。处于1结构相或9结构相状态下织物，理论上纬纱或经纱织缩率高达57％。由于低结构相或高结构相织物中纬纱或经纱的高度屈曲，则织物在纬向或经向受外力作用时就可能存在较大的延展性，即为织物提供了高弹性伸长与回复的可能。本专利技术的主要内容之一在于利用织物高、低结构相结构，形成单向高织缩率织物，利用织物的高织缩率赋予织物高延伸性能。纺织原料一般属于弹性塑性体，在织造过程中受到复杂外力作用，而产生一些列弹性形变和塑性形变。机织物的经纱和纬纱进行交织后，织物内应力会随纱线间相互作用以及纱线的蠕变松弛而使原织物结构相发生变化，从而使原高或低结构相织物的单向延展性能下降。本专利技术的另一重要内容是在织造完成后立即对织物进行浸胶，选择具备弹性伸长能力的胶体原料，优化浸胶工艺参数，使得弹性胶体和织物紧密结合，消除织物内应力，固化具有高纬纱织缩率或高经纱织缩率的低或高结构相织物结构；所形成的弹性机织物在外力作用下，织物高织缩率结构延展伸长，并在外力撤除后，由弹性胶体引导织物高织缩率结构恢复，以实现可靠持久的经向或纬向高单向弹性能力。本专利技术的第一个目的在于提供一种弹性织物，所述弹性织物为具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物，所述弹性织物为具有低结构相或高结构相且下机后采取浸胶工艺进行处理后得到的机织物；所述低结构相为经纱完全伸直，纬纱充分屈曲；所述高结构相为纬纱完全伸直，经纱充分屈曲。可选的，所述弹性织物的经纬纱线原料选取高强高模的高性能纤维，包括：芳纶、碳纤维、高强高模聚乙烯、一般合成纤维、天然纤维。可选的，所述一般合成纤维包括聚酯纤维、锦纶纤维；所述天然纤维包括：棉、毛、丝、麻。可选的，所述锦纶纤维包括锦纶66复丝65d/450f，经纬纱长丝都采用Z捻，捻系数为330。可选的，所述浸胶工艺采用加入了功能性材料颗粒的水溶性橡胶胶液对弹性织物进行改性处理，所述功能性材料包括石墨烯材料、炭黑、氧化铁；实现浸胶后的织物功能化，提高胶液与弹性织物的界面强度和实现浸胶弹性织物具有抗静电能力。可选的，所述采取浸胶工艺进行处理之前还包括：采用络合剂来处理所述高性能纤维的纤维表面，所述络合剂包括CaCl2，通过氢键作用，提高纤维表面的粗糙程度，增加纤维表面化学基团含量，改变纤维结晶度以提高纤维本体强度，并增加其与水溶性橡胶的界面强度。可选的，所述采用加入了功能性材料颗粒的水溶性橡胶胶液对弹性织物进行改性处理之前，还包括：利用超声分散的方式进行处理，得到均匀性良好的石墨烯改性胶液，并调节所述石墨烯改性胶液的胶液粘度至布氏粘度3.5～4.5(cPa·s)。可选的，所述浸胶工艺中设置浸胶速度为6-10m/min，烘房温度为170±10℃，烘燥时间为15-30min；获得附胶量4.0～5.0％的经向或纬向高弹性的单向弹性织物。本专利技术的第二个目的在于提供一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物的生产方法，所述生产方法中包括：对具有低结构相或高结构相的弹性织物在下机后采取浸胶工艺进行处理；所述低结构相为经纱完全伸直，纬纱充分屈曲；所述高结构相为纬纱完全伸直，经纱充分屈曲。可选的，所述弹性织物的经纬纱线原料选取高强高模的高性能纤维，包括：芳纶、碳纤维、高强高模聚乙烯、一般合成纤维、天然纤维；所述一般合成纤维包括聚酯纤维、锦纶纤维；所述天然纤维包括：棉、毛、丝、麻。可选的，所述改性处理方法包括：纤维改性和胶液改性；所述纤维改性方法包括：等离子改性、化学浸浴法改性、酶处理法。可选的，所述胶液改性通过添加功能整理剂改性，所述功能整理剂包括石墨烯、炭黑、氧化铁。可选的，所述采取浸胶工艺进行处理包括：采用加入了功能性材料颗粒的水溶性橡胶胶液对弹性织物进行改性处理，所述功能性材料包括石墨烯材料、炭黑、氧化铁。可选的，所述浸胶工艺中设置浸胶速度为6-10m/min，烘房温度为170±10℃，烘燥时间为15-30min；获得附胶量4.0～5.0％的经向或纬向高弹性的单向弹性织物。可选的，所述采取浸胶工艺进行处理之前还包括：采用络合剂来处理锦纶纤维表面，所述络合剂包括CaCl2。本专利技术有益效果是：通过利用单向高织缩率织物结构，配合浸胶固化织物结构的方法，形成织物高织缩率的单向高弹性，得到一种具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物，弹性方向的弹性伸长能力可到达到130％，通过低结构相或高结构的织物结构并配合浸胶固话织物结构使得织物具有经向或纬向高弹性，同时，相对于广角织物，实际使用过程中织物的受力方向和织物的经纬线方向一致，使得织物的耐磨性能相对于广角织物大大提升。进一步的，在浸胶处理过程中，采用加入了功能性材料颗粒的水溶性橡胶胶液对弹性织物进行改性处理，以实现浸胶后的织物功能化；进一步的，选取石墨烯材料，提高了胶液与弹性织物的界面强度和实现浸胶弹性织物具有抗静电能力；进一步的，在浸胶处理之前，采用低成本的CaCl2作为络合剂本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弹性织物，其特征在于，所述弹性织物为具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物，所述弹性织物为具有低结构相或高结构相且下机后采取浸胶工艺进行处理后得到的机织物。

【技术特征摘要】
1.一种弹性织物，其特征在于，所述弹性织物为具有经向或纬向高弹的单向弹性机织物，所述弹性织物为具有低结构相或高结构相且下机后采取浸胶工艺进行处理后得到的机织物。2.根据权利要求1所述的弹性织物，其特征在于，所述弹性织物的经纬纱线原料选取高强高模的高性能纤维，包括：芳纶、碳纤维、高强高模聚乙烯、一般合成纤维、天然纤维。3.根据权利要求2所述的弹性织物，其特征在于，所述一般合成纤维包括聚酯纤维、锦纶纤维；所述天然纤维包括：棉、毛、丝、麻。4.根据权利要求3所述的弹性织物，其特征在于，所述锦纶纤维包括锦纶66复丝65d/450f，经纬纱长丝都采用Z捻，捻系数为330。5.根据权利要求1-4任一所述的弹性织物，其特征在于，所述浸胶工艺采用加入了功能性材料颗粒的水溶性橡胶胶液对弹性织物进行改性处理；所述功能性材料包括石墨烯材料、炭黑、氧化铁。6.根据权利要求1-5任一所述的弹性织物，其特征在于，所述采取浸胶工艺进行处理之前还包括：采用络合剂来处理所述高性能纤...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐阳，金前鹏，钱坤，张祝辉，侯秀良，俞科静，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32