一种功能性面料及其制备方法与流程

本发明涉及功能性面料，具体涉及一种功能性面料的加速冷堆制备方法以及采用该制备方法制备得到的功能性面料。

背景技术：

1、冷轧堆染色即冷堆染色，指织物在低温下浸轧料，然后进行打卷堆置，堆置一定时间并缓慢转动，使之完成染料的吸附、扩散和固色过程，最后水洗完成上染的染色工艺。相较于溢流染、气流染等工艺，该工艺具有节约能源、减少污染、固色率高、染色牢度好等优点。

2、植物染料是利用天然植物中的色素为主要成分配置的染料，其与化学染料相比染色安全度高，即使掉色也不会造成危害，更加适用于内衣、家纺、布艺玩具、毛巾等于人体接触多的纺织品染色。

3、目前有研究人员对植物染料和冷堆工艺等进行了相关研究。如专利cn202011045319.8提供了一种植物靛蓝冷堆染色工艺，以靛蓝染料对粘胶散纤维形成的棉层染色，利用冷堆工艺进行上染，该工艺低污染、低能耗、颜色鲜艳度和色牢度好，但是存在冷堆时间长(至少为十几个小时)，冷堆比分生产效率相对较低的问题。

技术实现思路

1、有鉴于此，为了克服现有技术的缺陷，本发明的目的是提供一种具有多种功能的功能性面料的制备方法，制备得到的面料具备抗菌、导电等多种功能，且冷堆染色时间短、效果好。

2、为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：

3、一种功能性面料的制备方法，包括如下步骤：

4、面料浸入染料后由染料槽中导出，将功能性材料喷涂至面料上，面料通过压辊后收卷至过渡辊上；

5、所述过渡辊持续转动，之后，将所述过渡辊上的面料经过热辊并收卷至收卷辊上；

6、收卷完之后，所述收卷辊持续转动；

7、所述过渡辊和收卷辊包括辊体、设置在辊体内的腔体、贯穿所述辊体壁厚的贯穿孔，所述贯穿孔连通所述腔体和所述辊体的外表面；所述腔体与负压机构连通，所述辊体转动时，所述腔体内保持负压，持续进行抽吸。即，过渡辊转动时持续进行抽吸，收卷辊转动时持续进行抽吸，过渡辊上的面料经过收卷至收卷辊上时，过渡辊和收卷辊均转动并持续进行抽吸。

8、根据本发明的一些优选实施方面，所述贯穿孔的孔洞直径大小设置为0.5mm-1mm，分布密度为3-5个/cm2，孔径不可太大，避免抽吸对面料造成破坏，孔径太小会影响抽吸效率。

9、根据本发明的一些优选实施方面，所述腔体内的负压压力为-3～0kpa，风温即整个抽吸辊的工作温度为15-25℃，避免破坏植物染料。

10、根据本发明的一些优选实施方面，所述过渡辊持续转动的转速为6-10r/min，所述过渡辊的持续转动时间为1-2h；所述收卷辊持续转动的转速为6-10r/min，所述收卷辊持续转动的时间为3-4h。

11、根据本发明的一些优选实施方面，所述面料由过渡辊经热辊并收卷至收卷辊上时，所述面料的移动速度为8-10m/min。

12、根据本发明的一些优选实施方面，所述热辊包括第一热辊和第二热辊；所述第一热辊的温度为60-80℃，所述第二热辊的温度为50-70℃。设置两个加热辊用于对面料的两面都进行加热，当面料到达第一热辊前为常温温度，设置第一热辊温度较高可以使面料快速升温，在面料经过第一热辊之后已有一定的温度，到达第二热辊时无需那么高的温度，另一方面也避免下方的第二热辊的热量往上使第一热辊附近实际温度超过设定温度。

13、根据本发明的一些优选实施方面，所述染料为植物性染料，以重量份数计，所述植物性染料包括植物染料提取物20-40份、去离子水40-60份、抗菌助剂8-10份、固色剂0.5-1.5份、分散剂1-2份、匀染剂0.5-1.5份。

14、根据本发明的一些优选实施方面，所述抗菌助剂为选自艾蒿提取物、芦荟提取物和蕺菜提取物中的一种或多种的组合。

15、根据本发明的一些优选实施方面，以重量份数计，所述功能性材料包括植物染料提取物10-20份、去离子水20-30份、羧基化或羟基化多壁碳纳米管10-15份、表面活性剂1-2份。植物性染料和功能性材料均包括植物染料提取物，且二者相同，避免不同的植物染料提取物颜色不同，导致面料的质量不稳定。

16、根据本发明的一些优选实施方面，优选羧基化或羟基化多壁碳纳米管直径10-20nm，长度5-15μm。这样的尺寸兼顾导电性能和弯曲性能，长度更长后柔性不够，弯曲时易断裂。

17、羧基化或羟基化碳纳米管具有氧原子，可以与富含单宁类化合物的茶叶、薯莨、杨梅、青柿等实现氢键结合；后续低于80℃的加热既可以加快未结合分子的热运动以增大发生结合的概率，也不会对原有的氢键造成破坏。碳纳米管首先与功能性材料中的植物染料提取物结合后，部分未结合的碳纳米管在后续过程中与植物性染料中的提取物结合。

18、根据本发明的一些优选实施方面，所述表面活性剂包括十二烷基硫酸钠和十六烷基三甲基溴化铵中的一种或多种。

19、根据本发明的一些优选实施方面，所述植物染料提取物所用的植物原料为含有单宁类化合物的植物。

20、根据本发明的一些优选实施方面，所述植物染料提取物所用的植物原料包括茶叶、薯莨、杨梅、青柿中的一种或多种。

21、根据本发明的一些优选实施方面，所述压辊包括硬辊和软辊，通过硬辊和软辊进行轧液，同时进行轧光整理。轧液时的收卷车速为2-4m/min，轧液率120-150％，染料槽的温度为15-35℃，硬辊温度为45-55℃。

22、根据本发明的一些优选实施方面，所述喷涂为电喷涂，参数为电压为12-18kv，流量3-6ml/h，接收距离10-20cm。

23、在本技术的一些实施例中，功能性面料的制备方法具体包括如下步骤：

24、未上染的面料在张紧辊的作用下进入染料槽中，在浸没辊的作用下带上染料再通过导出辊导出，导出后采用电喷涂将功能性材料喷涂至面料上，再通过硬辊和软辊进行轧液，使得功能性材料融入面料染料中，同时进行轧光整理，最后在张紧辊的作用下接收到过渡辊上。

25、将过渡辊从机器上取下放置到一旁单独进行转动，同时从过渡辊内部进行抽吸使得染料在面料中扩散固色而减少色花的出现。

26、在过渡辊转动抽吸一段时间后将过渡辊上的面料引出，通过第一热辊和第二热辊进行加热，加速催化染料的扩散和固色，减短堆置的时间，再收卷到另一同样结构的收卷辊。收卷过程中，过渡辊和收卷辊也在不断地进行转动和抽吸。

27、收卷完之后，收卷辊持续进行转动和抽吸，最后将面料进行水洗得到功能性面料。

28、本发明还提供了一种根据上述制备方法制备得到的功能性面料，用于带有抗菌导电功能的内衣、家纺、布艺玩具、毛巾等于人体接触多的纺织品染色领域。导电功能包括抗静电，在常规服装中主要是起到抗静电的作用；同时，能够进一步用于智能可穿戴设备时，如监测人体生理数据，监测环境数据等。

29、由于采用了以上的技术方案，相较于现有技术，本发明的有益之处在于：本发明的功能性面料的制备方法，采用辊转动结合抽吸使得染料在面料中扩散固色而减少色花的出现，同时在转动一段时间过后将辊筒上的面料引出通过第一热辊和第二热辊进行加热加速催化染料的扩散和固色，在收集到另一同样配置的转动辊上进行转动和抽吸循环，减短堆置的时间，减短生产周期。