一种温敏形状记忆纸纱及生产工艺的制作方法

本发明涉及一种温敏形状记忆纸纱及生产工艺，属于纺织。

背景技术：

1、随着技术的发展和生活水平的提高，人们对服装面料的性能要求越来越高。纸纱是一种以木质素纤维为主要原料的纱线，其加工类似造纸，流程简单且过程中不会排放有害物质，被用于生产t恤、袜子等与皮肤直接接触的针织纺织产品。其产品具有吸湿透气、抗菌防臭、不产生静电、天然环保等优点。虽然纸纱面料的透气性、吸湿速干性优于棉，但纯纸纱的断裂强度低、弹性差，在织造过程中，纱线容易出现断纱的情况，造成生产难度大、技术门槛高等问题，且得到的纸纱面料同样弹性和断裂强度较差，容易折皱，影响服用舒适性，导致纸纱在纺织品上的应用范围受到极大的限制。

2、为了改善纸纱的性能，目前有三种方式：1、通过在纸浆加入改性剂，使纸纱强力提高，这是使用较多的方式，但是纱线性能提高有限且方法较为复杂、成本较高；2、通过与其它性能较好的化纤混纺，获得性能较好的复合纱线，但纸纱与其它化纤混纺后，如纸纱/涤纶包缠复合纱纵向呈明显螺旋线形式扭转结构，即纱线表面粗糙，会影响面料与皮肤接触时舒适性较差；3、通过给纸纱上浆提高纸纱强力，但纸纱目前用于生产针织面料，上浆后纱线变硬不利于弯纱成圈，且退浆后面料性能不会有所改善。

3、因此，如何在不影响纸纱的服用舒适性的前提下，增强纸纱断裂强度、弹性，同时改善纸纱面料的抗折皱能力成为本领域需要解决的问题。

技术实现思路

1、[技术问题]

2、如何在不影响纸纱的服用舒适性的前提下，增强纸纱断裂强度、弹性，同时改善纸纱面料的抗折皱能力。

3、[技术构思]

4、为了解决上述问题，本发明提供了一种温敏形状记忆纸纱的生产工艺，采用涂层的方式将形状记忆聚氨酯与纸纱原纸进行复合，将含有形状记忆聚氨酯的涂层液按所需量均匀涂布到纸纱原纸的一侧表面，并烘干固化，形成复合纸纱原纸；并利用形状记忆聚氨酯在开关温度以下弹性回复差形状固定，在开关温度以上恢复弹性的特点，在低于形状记忆聚氨酯的开关温度，保持复合纸纱原纸平整不卷曲，便于将复合纸纱原纸分切成均匀的纸条；在纸条加捻纺纱过程调节环境温度高于形状记忆聚氨酯的开关温度，使纸条上的形状记忆氨纶恢复弹性而收缩，纸条向形状记忆聚氨酯面卷曲，将形状记忆聚氨酯包在纱线内部，得到所需的温感形状记忆纸纱，该温感形状记忆纸纱的表层为纸纱原纸，不会影响到纸纱的服用舒适性。最终制得温感形状记忆纸纱的拉伸断裂性能、弹性、柔韧性等性能提高，且具有一定的的形状记忆性能，即在开关温度以下时，纱线弹性回复差，纱线形变能被一定程度固定下来；在开关温度以上时，纱线弹性恢复，能在短时间内回到原来的形状。由于纸纱通常被应用于服用领域的面料，复合形状记忆纸纱织造的面料在强力提高的同时，也具有形状记忆性能，及在达到开关温度以上时，面料会有一定弹性，使其不易褶皱，服用性能更好。

5、本发明的关键技术手段之一在于：在低于形状记忆聚氨酯的开关温度分切成均匀的纸条；在高于形状记忆聚氨酯的开关温度加捻纺纱，由此能够将形状记忆聚氨酯包在纱线内部，并使得温感形状记忆纸纱的表层为纸纱原纸。反之，若在高于形状记忆聚氨酯的开关温度分切成均匀的纸条，将不利于分切；若在低于形状记忆聚氨酯的开关温度加捻纺纱，也无法形成将形状记忆聚氨酯包在纱线内部，并使得温感形状记忆纸纱的表层为纸纱原纸的特殊结构，将导致服用舒适性下降；

6、区别于现有技术先制得纸纱面料再涂覆涂层的方案，制得的纸纱面料表层为聚氨酯；而本发明在制备纱线的过程中涂覆涂层，通过特定工艺处理后，能够得到内层为聚氨酯，表层为纸纱的纱线结构，能够在不影响纸纱的服用舒适性的前提下，增强纸纱断裂强度、弹性，同时改善纸纱面料的抗折皱能力。

7、[技术方案]

8、一方面，提供一种温敏形状记忆纸纱的生产工艺，其包括如下步骤：

9、(1)涂层液配制：将形状记忆聚氨酯溶解于溶剂中，得到均一的涂层液；

10、(2)涂层整理：将步骤(1)所得涂层液均匀涂布于纸纱原纸的一侧表面，烘干固化，得到复合纸纱原纸；

11、(3)分切成纸条：控制温度低于步骤(1)中的形状记忆聚氨酯的开关温度，保持复合纸纱原纸平整，将步骤(2)所得复合纸纱原纸分切成均匀、无撕裂损伤、且边缘光滑平整的细长纸条；

12、(4)纺纱：控制温度高于步骤(1)中的形状记忆聚氨酯的开关温度，将步骤(3)所得细长纸条通过纺纱机加捻成温敏形状记忆纸纱；其中，所述温敏形状记忆纸纱中形状记忆聚氨酯的质量百分比为20％-40％。

13、在一些实施例中，步骤(1)中的溶剂为n,n-二甲基乙酰胺。

14、在一些实施例中，所述温敏形状记忆纸纱中纸纱原纸的质量百分比为60％-80％。

15、在一些实施例中，步骤(2)中的纸纱原纸的克重为每平方米10-20克。

16、在一些实施例中，步骤(1)中的形状记忆聚氨酯的开关温度范围为23-30℃。

17、在一些实施例中，步骤(2)中的复合纸纱原纸的克重为每平方米15-30克，其中涂层克重为每平方米5-10克。

18、在一些实施例中，步骤(1)所得的涂层液中形状记忆聚氨酯涂层液的质量浓度为10-25％。

19、在一些实施例中，所述温敏形状记忆纸纱的粗细为20-50tex。

20、在一些实施例中，步骤(2)采用刮刀式涂布机进行涂布，涂布速度为0.2-0.5m/min，烘干固化温度70-100℃，烘干固化时间10-20min。

21、在一些实施例中，步骤(3)采用切纸机分切，分切纸条宽度为0.8-5.0mm。

22、另一方面，提供前述生产工艺制得的温敏形状记忆纸纱，其中，所述温敏形状记忆纸纱的表层为纸纱原纸，所述形状记忆聚氨酯位于所述温敏形状记忆纸纱的内部。

23、又一方面，提供前述的温敏形状记忆纸纱在制备抗折皱纺织品中的应用。

24、又一方面，提供一种抗折皱纸纱面料，其包括前述的温敏形状记忆纸纱。

25、又一方面，提供一种抗折皱纸纱面料的生产工艺，其采用前述的温敏形状记忆纸纱为纱线，利用织机，选择单面纬平组织的组织工艺织造得到。

26、[有益效果]

27、1)本发明的温敏形状记忆纸纱的原料之一为形状记忆聚氨酯，其开关温度为23～30℃，在制备过程中利用其在开关温度以下弹性回复差形状固定，在开关温度以上恢复弹性的特点，使制备的复合纸纱原纸在开关温度以下保持平整，便于切条；在纸条加捻纺纱过程调节环境温度高于开关温度，使纸条上的形状记忆氨纶恢复弹性而收缩，纸条向形状记忆聚氨酯面卷曲，将形状记忆聚氨酯面包在纱线内部，纱线外部仍是纸纱，不会影响纸纱面料的舒适性和手感；

28、2)本发明的温敏形状记忆纸纱是一种复合纱线，其拉伸断裂性能、弹性等相较于纯纸纱有所提高，拉伸断裂强度高74％，拉伸断裂伸长率提高136％；其条干不匀率相较于纸纱涤纶包缠纱改善了约50％。且纱线具有一定的形状记忆性能，温度低于开关温度时，纱线弹性差，形变能被一定程度的固定下来，温度高于其开关温度时，形状记忆聚氨酯的形状记忆效应被触发，纱线弹性变好，能恢复到原来的形状；其织得的纬编平纹面料同样具有一定的形状记忆性能，改善了纸纱面料的抗折皱性；本发明在不影响纸纱的服用舒适性的前提下，增强纸纱断裂强度、弹性，同时改善纸纱面料的抗折皱能力；

29、3)本发明制得的温敏形状记忆纸纱无需化学合成或从造纸原料部分进行改性，而是采用涂层的形式对纸纱原纸进行复合整理，且不影响切条和纺纱过程，生产方法简单，生产效率高。