【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于服装面料，尤其涉及一种三重梯度结构单向导湿非织造复合面料及其制备方法。
技术介绍
1、全球时尚行业每年产值约为3万亿美元，但同时产生了全球20％的废水(全球第二大用水大户行业)和全球10％的碳排放量(超过所有国际航班和海运的总排放量)。传统服装面料的生产过程并不利于环境保护，在“双碳”大背景下，行业需要调整改进生产环保性，并向更为健康的工作环境方向转型。其中，非织造制品生产往往以针刺、水刺工艺取代过往繁复的纺纱、编织、切割、缝制等制作流程，将纤维直接铺网梳理成非织造织物，简化了原料转化为服装面料的过程；而且无需使用行业传统的高能耗工艺来制造纱线，而是使用针刺、水刺法将纤维连接，降低了能耗。可见，非织造材料具有原料范围广、工艺流程短、工艺灵活多样、生产效率高、产品品种多和应用领域广等特点。因此，可以利用非织造的这些特点，将非织造面料应用在服装面料领域，使服装的制备更加低能耗、低污染、可持续循环。
2、目前在非织造服用面料领域，国内外市面上应用很少，存在很大的空白。市面上仅有的一些产品具有很大的局限性，比如穿着时存在闷热、不透气、易起毛起球等问题，或者面料接触硬挺，类似膜、纸材质，导致成衣并不具备很好的舒适性。普通的服装面料很难满足当前人们更高的日常需求，所以现在越来越多的功能性面料涌入市场。例如单向导湿功能性面料产品，其通常指湿、热能快速从面料里层(皮肤接触层)传递到面料外层(空气接触层)而蒸发干燥，且湿、热在里层不停留。该类面料不粘贴皮肤，穿着非常舒适，是运动服装面料的首选材料。然而，常见的导湿纺织面料
3、一些导水的非织造材料通常也是利用双层亲水疏水的纤网结构形成润湿梯度效应，从而实现单向导湿。这些现有技术主要通过多遍的水刺或者针刺非织造工艺对复合纤网进行加固，且复合前的纤网仅通过平行铺网得到。但上述非织造加工方法只适于制备特定产业非织造复合材料，这样制备的非织造材料易起毛起球，手感硬挺，且力学性能有一定缺陷；由于力学性能、服用性能等性能的缺失，并不能用于单向导湿功能性服装面料方面。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供一种三重梯度结构单向导湿非织造复合面料及其制备方法，所述的非织造复合面料不仅可实现快速单向导湿，而且具有均匀性好、柔软的服装面料特性。
2、本专利技术提供一种三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，包括针刺或水刺复合的疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层，所述疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层的水接触角依次减小；
3、所述疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层中的纤维细度依次减小；所述疏水性纤维网层中的纤维细度在2d以上；
4、所述疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层的孔隙率依次减小；所述疏水性纤维网层和亲水性纤维网层中纤维主要沿非织造机器输出方向排列，所述细纤维网扩散层包括平行和倾斜于非织造机器输出方向排列的纤维，所述细纤维网扩散层的面密度小于60g/m2。
5、单向导湿的主要作用原理是材料的正反面纤维集合体的毛细管压力不同，即正反两层拥有不同的毛细吸水能力，从而毛细浸润作用不同。亲水层接触角θ1的范围一般在0°到90°，疏水层接触角θ2的范围在90°到180°，毛细管压差公式如下：
6、
7、其中，△p为毛细压差，p1为亲水层纤维集合体毛细管压力，p2为疏水层纤维集合体毛细管压力，γ为表面张力(两种毛细管处于同种液体中，表面张力一致，即γ1＝γ2＝γ)，为亲水层纤维集合体毛细管等效半径，为疏水层纤维集合体毛细管等效半径。
8、可以看出，△p的大小不仅仅由接触角控制，纤维直径也是影响的主要因素。通过差动毛细效应模型得出，纤维网的孔隙大小也是影响单向导湿传输的重要因素。此外，当接触角差异过大时，即使满足一层亲水纤维一层疏水纤维，其单向导湿效应仍会消失。故单向导湿的实现仅利用润湿梯度(亲疏水纤维材料差异)过于局限。因此，当一面亲水一面疏水时，具有亲疏水复合结构的纤维集合体会产生润湿梯度，即产生毛细管压差，形成单向导湿效应。此外，亲水层纤维的直径越细，亲水层纤网毛细管的等效半径就越小，疏水层纤维的直径越粗，疏水层纤网毛细管的等效半径就越大，那么产生的毛细压差就越大，即由于纤维直径梯度、纤网孔隙梯度的变化，同样会出现单向导湿效应。
9、为克服现有技术的不足，本专利技术主要通过纤维直径和润湿性的选取，以及整体结构、纤网孔径调控，制备提供了一种兼备润湿梯度、孔径梯度、纤维直径梯度三层结构的非织造复合面料，其拥有快速单向导湿功能，且力学性能完全满足服用的标准，可用作服装面料。
10、具体参见图1，其中1为疏水性纤维网层，2为细纤维扩散层，3为亲水性纤维网层，4为疏水单纤维，5为单根细纤维，6为亲水单纤维。本专利技术实施例提供了一种具有三重梯度结构的单向导湿非织造面料，其由疏水性纤维网层1(简称疏水层或拒水层)、细纤维扩散层2、亲水性纤维网层3(简称亲水层)这三层设计结构组成。其中，疏水性纤维网层1由多个直径相对最粗的疏水单纤维4构成，细纤维扩散层2由多个直径较细的单根细纤维5构成，亲水性纤维网层3则由多个直径相对最细的亲水单纤维6构成；这三层的水接触角依次减小，图1中显示了纤维细度梯度差异、孔径梯度差异。
11、并且，疏水性纤维网层1中的纤维和亲水性纤维网层3中的纤维，均沿非织造机器输出方向呈取向排列；而细纤维扩散层2中的纤维则平行和倾斜于非织造机器输出方向排列，其可经过交叉铺网与多级牵伸形成，内部每层薄纤网中的纤维呈杂乱排列。进一步地，由于非织造加固工艺所致的纤维层间转移，仅仅发生疏水纤维的转移，而亲水纤维不发生转移、未新增亲水通道。此外，所述的非织造面料中主要为化学纤维和/或半化学纤维，即合成纤维和/或半合成纤维。
12、所述疏水性纤维网层中的纤维细度在2d以上；优选地，所述疏水性纤维网层中的纤维材质为聚烯烃和/或聚酯，例如聚丙烯纤维(pp纤维)、聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维(pet纤维)、疏水es纤维等接触角大于105°的疏水纤维。
13、优选地，所述亲水性纤维网层中的纤维细度为0.4～0.6d，进一步为0.4d；和/或，所述亲水性纤维网层为热风粘合亲水性es纤维网层。本专利技术优选实施例中，所述亲水性纤维网层中的纤维均为细度0.4d的亲水es纤维，接触角为65～75°。
14、在本专利技术的实施例中，所述细纤维网扩散层中的纤维细度可在0.4d～2d之间。优选地，所述细纤维网扩散层由水洗开纤后的海岛纤维构成(可称为超纤扩散层)；更优选地，其由接触角85～95°的wspet/pa海岛纤维经水洗开纤形成。
15、其中，关于旦数d，其是用来表示纤维细度的一种方式，属于线密度单位。
16、es纤维属于皮芯复合结构的化学纤维，其皮层为pe(聚乙烯)，芯层为pet(聚酯)。亲/疏水es纤维均为皮芯结构，上述涉及的疏本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，包括针刺或水刺复合的疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层，所述疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层的水接触角依次减小；
2.根据权利要求1所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述疏水性纤维网层中的纤维材质为聚烯烃和/或聚酯。
3.根据权利要求1所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述亲水性纤维网层中的纤维直径为0.4～0.6D，和/或，所述亲水性纤维网层为热风粘合亲水性ES纤维网层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述细纤维网扩散层由海岛纤维梳理成网后水洗开纤形成。
5.根据权利要求4所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述三重梯度结构单向导湿非织造复合面料的面密度为80～150g/m2。
6.如权利要求1-5任一项所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料的制备方法，包括以下步骤：
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述亲水性纤维网材料的制备包括：将亲水性ES纤维采用直铺法进行梳理，使主体纤维沿非织造机器输出方向平行铺网，然后进行热风热粘合加固，得到亲水性纤维网材料。
9.根据权利要求6-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述细纤维网材料的制备包括：
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述水溶减量开纤的温度为60～100℃，时间为15～180s；所述PA岛细纤维网材料的失重率低于30％。
...【技术特征摘要】
1.一种三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，包括针刺或水刺复合的疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层，所述疏水性纤维网层、细纤维网扩散层和亲水性纤维网层的水接触角依次减小；
2.根据权利要求1所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述疏水性纤维网层中的纤维材质为聚烯烃和/或聚酯。
3.根据权利要求1所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述亲水性纤维网层中的纤维直径为0.4～0.6d，和/或，所述亲水性纤维网层为热风粘合亲水性es纤维网层。
4.根据权利要求1-3任一项所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述细纤维网扩散层由海岛纤维梳理成网后水洗开纤形成。
5.根据权利要求4所述的三重梯度结构单向导湿非织造复合面料，其特征在于，所述三重梯度结构单向导湿非织造复合面料的面密度为80～1...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭会涛，熊祖江，曾国坪，李苏，钟欣，王荣武，宋宇，刘嘉炜，胡迪，朱梦娇，
申请(专利权)人：安踏中国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。