一种高强度耐磨尼龙面料及其制备方法与流程

1.本发明属于服装面料技术领域，具体涉及一种高强度耐磨尼龙面料及其制备方法。


背景技术：

2.儿童运动探索自然和拥抱自然，无数次近距离的“跌打滚爬”中，“抗造耐磨”的服饰是其身体保护的最初防线，所以儿童服饰中耐磨面料的应用一直备受关注。对于面料及终端产品制造企业工作者来说，在织物设计中充分考虑到织物的摩擦属性是重要和必要的。通常，织物的磨损是从突出在其表面的纱线屈曲波峰或线圈凸起弧段的外层开始，然后逐渐向内发展。当组成纱线的部分纤维受到磨损而断裂后，纤维端竖起，使织物表面起毛。随着磨损的继续进行，有些纤维的碎屑从织物表面逐渐脱落，有些纤维从纱线内抽出而局部变细，因此织物变薄、重量减轻，组织破坏、出现破洞，以至于整体破坏。面料实验室研发对织物的耐磨性能评价一般从三方面来考虑：试样破损的测定、质量损失的测定和外观变化的评定，即在一定的负荷下，夹具内试样以轨迹为李萨茹曲线平面运动与磨料进行摩擦，以试样出现破损或者摩擦前后质量损失或外观变化时的总摩擦次数，来确定织物的耐磨性能。从化学纤维结构来说，聚酰胺(pa，俗称尼龙、锦纶)作为用于纤维的树脂，聚酰胺-6和聚酰胺-66主要用于纺制合成纤维，称为锦纶-6、锦纶-66。尼龙纤维织物最突出的优点是耐磨性高于其他纤维面料，在混纺织物中掺混一定的尼龙纤维可提高耐磨性。
3.此外，1966年hamilton等同打破了传统认知上的润滑理念(hamilton d b,walowit j a,allen c m.a theory of lubrication by microirregularities[j].journalof basic engineering,1966,88(1):177-185)，率先指出摩擦副表面的微凹坑能够在润滑条件下产生流体动压效应，进而提高摩擦副表面的耐磨性能。近二十年来，研究者从大自然中获得启发，逐步认识到非光滑表面的优异性能。在此基础上提出了“仿生耦合”的概念，即基于生物耦合的机理与规律而进行的仿生科学与技术。比如仿生学研究发现：荷叶表面有序排列的凸起微结构赋予其“出淤泥而不染”的自清洁能力，这是尺寸、材料、结构的耦合；海豚和鲨鱼表皮的菱形凸起结构能够帮助其减小水下流体阻力、降低游行过程产生的噪声，这是形态、材料、结构的耦合；土壤动物(蚯蚓、喽姑、黑螂等)体表规则的凸起或凹坑结构，可以大大减小其在土壤中穿行时的摩擦力，这是形态、结构的耦合。
[0004]
进一步地，也有学者随着仿生学研究的深入，表面织构技术应运而生；该技术是通过微细加工技术在材料表面加工出具有一定几何形貌与尺寸、且排列规律的图案，从而改善材料表面摩擦学性能的新型表面改性技术。表面织构形貌和几何参数对摩擦性能的影响，只有选择合适的形貌和几何参数相配合，才能使表面织构发挥出最优的减摩效果。近几年来，得益于仿生学的发展以及加工方法的日益完善，表面织构形貌越来越丰富，主要包括圆形、网格、波纹等等。然而，大多表面织构加工的织物制备复杂、繁琐，每个技术要点都需要严格的质量监控，较市面上一般耐磨织物成本较高。


技术实现要素：

[0005]
针对现有技术的不足，本发明提供一种高强度耐磨尼龙面料及其制备方法，本发明提供的高强度尼龙面料具有优良的弹性和较低的表面张力等，耐磨性较高，还制备简便，成本较低。
[0006]
本技术提供一种高强度耐磨尼龙面料，包括：经过梭织形成依次复合的尼龙丝亲肤底层、面经纱耐磨层和面纬纱防磨层；
[0007]
所述尼龙丝亲肤底层靠近使用者皮肤一侧，包括经向并排的双股120～140d高孔数尼龙丝；所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层对应由经向并排、纬向并排的尼龙包覆氨纶纱线构成，所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t。
[0008]
在本发明的实施例中，所述尼龙丝亲肤底层的尼龙丝均为z捻，且捻度均为500～600t/m.z。
[0009]
在本发明的实施例中，所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层的尼龙包覆氨纶纱线均为z捻，且捻度均为500～600t/m.z。
[0010]
在本发明的实施例中，所述尼龙包覆氨纶纱线以40～50dsp氨纶为芯层，且60～80d/48f尼龙丝为包覆层。
[0011]
在本发明的实施例中，所述面纬纱防磨层表面还具有平滑皮膜。
[0012]
在本发明的实施例中，所述高强度耐磨尼龙面料的纱线总密度为330～335t。
[0013]
本技术提供一种高强度耐磨尼龙面料的制备方法，包括：
[0014]
采用尼龙包覆氨纶纱线和双股120～140d高孔数尼龙丝，按照双层织物组织结构进行梭织，得到高强度耐磨尼龙面料；
[0015]
其中所述尼龙包覆氨纶纱线经纬交织，形成面经纱耐磨层和面纬纱防磨层，所述面纬纱防磨层相对远离使用者皮肤一侧；所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t；所述双股120～140d高孔数尼龙丝在面经纱耐磨层底部经向补纱，形成尼龙丝亲肤底层。
[0016]
在本发明的实施例中，所述尼龙包覆氨纶纱线以40～50dsp氨纶为芯层，且60～80d/48f尼龙丝为包覆层；
[0017]
所述双股120～140d高孔数尼龙丝为96f dty尼龙丝；
[0018]
所述高强度耐磨尼龙面料中尼龙与氨纶的质量配比为90～95：5～10。
[0019]
在本发明的实施例中，所述梭织后还包括：将梭织坯布进行染漂整理和平滑整理，得到面料成品。
[0020]
在本发明的实施例中，所述平滑整理包括：采用有机硅平滑剂进行浸轧，经烘干、定型，得到面料成品。
[0021]
在申请人研发过程中发现，摩擦作用是一个复杂的过程，一方面决定于摩擦接触面的微观分子作用过程和宏观力学变形作用；另一方面，摩擦是一个能量转换和耗散的过程。
[0022]
本发明提供了一种高强度耐磨尼龙面料，包括：经过梭织形成依次复合的尼龙丝亲肤底层、面经纱耐磨层和面纬纱防磨层；所述尼龙丝亲肤底层包括经向并排的双股120～140d高孔数尼龙丝；所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层对应由经向并排、纬向并排的尼龙
包覆氨纶纱线构成，所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t。本发明提供的面料采用高强度尼龙类纱线结合梭织织物凸起弧段等，结合仿生学和力学等方面的技术要点，几个技术要点一起，起到加和增效的效果，减少织物表面的摩擦系数，可增加本面料的耐磨属性等，延长织物的使用寿命。本发明所述的高强度耐磨面料主要通过双层梭织获得，具有制备简便，成本较低等特点，尤其利于在儿童服饰面料中推广应用。
附图说明
[0023]
图1为本发明实施例提供的高强度耐磨尼龙面料的截面结构示意图；
[0024]
图2为本发明实施例提供的高强度耐磨尼龙面料结构的立体示意图；
[0025]
图3为本发明实施例提供的高强度耐磨尼龙面料结构的经纬平面示意图；
[0026]
图4为实施例1耐磨布样的实物照片；
[0027]
图5为实施例1耐磨布样耐磨测试后的样品照片；
[0028]
图6为对比例1对照布样耐磨测试后的样品照片。
具体实施方式
[0029]
下面对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0030]
本发明提供了一种高强度耐磨尼龙面料，包括：经过梭织形成依次复合的尼龙丝亲肤底层、面经纱耐磨层和面纬纱防磨层；
[0031]
所述尼龙丝亲肤底层靠近使用者皮肤一侧，包括经向并排的双股120～140d高孔数尼龙丝；所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层对应由经向并排、纬向并排的尼龙包覆氨纶纱线构成，所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t。
[0032]
本发明提供的高强度尼龙面料具有优良的弹性和较低的表面张力等，耐磨性较高，还制备简便，成本较低，利于在儿童服饰等纺织品中推广应用。
[0033]
参见图1、图2，图1为本发明实施例的面料截面结构示意图；图2是立体示意图。其中，1为面纬纱防磨层，2为面经纱耐磨层，3为尼龙丝亲肤底层。在本发明的实施例中，所述高强度耐磨尼龙面料为梭织面料，采用的是双层组织的织物结构，包括依次复合的面纬纱防磨层1(远离使用者皮肤一侧)、面经纱耐磨层2和尼龙丝亲肤底层3(靠近使用者皮肤一侧)。
[0034]
此外，图3是经纬平面图，31为经纱，32为甲纬，33为乙纬。
[0035]
所述面纬纱防磨层1和面经纱耐磨层2对应由纬向并排、经向并排的尼龙包覆氨纶纱线构成，两者为高强度耐磨尼龙面料的织物主体。其中，面纬纱防磨层1主要是交织纬纱形成的防磨纹路层，为织物表层；面经纱耐磨层2是经纬交织的非上浮纱线层。
[0036]
《表面摩擦学性能的研究进展》(钟兵，等.织构化表面摩擦学性能的研究进展[j].材料报,2020,34(23):23171-23178.)中提到，表面织构作为一种提高表面性能的方向，已
经成为国内外表面工程领域研究的热点。随着精细加工技术的快速发展。人们可以通过控制表面织构的尺寸和形状来改善样品的表面性能。仿生技术为表面织构设计提供了源泉，将生物体表面外观形状特征加工到材料表面，使仿生结构表面展现出优异的性能。目前，对表面织构的精确制造以及加工影响因素的模型化研究已取得了较大进展，但对某些特定接触条件下表面织构化的有效性研究，仍然处于初级阶段。织构化表面比未织构化表面具有更好的摩擦学性能。通过改变被加工表面几何尺寸、加工精度、面积密度等条件，可以得到不同的减摩抗磨织构。现有研究中，少有能够适用于任何方案的织构设计。
[0037]
目前，对最佳织构参数的研究仍在进行，减摩抗磨表面织构的有效性主要取决于实际情况和应用。表面织构参数较多，主要有织构形状、面积密度、特征尺寸等。必须优化织构化技术，才能使表面织构具有规则的几何形状和特征尺寸。因此，最佳织构参数的预测很有必要。模拟不同的摩擦状态下表面织构的摩擦磨损，可以代替耗时长、价格昂贵的“反复实验”，为机械和医学领域的快速发展提供便利。
[0038]
研究表明，并非越光滑的表面其摩擦性能越优异，反而某些特定的粗糙表面其摩擦性能越好。人们通过对自然界中动植物表面进行研究，发现许多机体都具有各自的织构特征，为构筑减磨表面提供了方向。鲨鱼皮泳装是根据鲨鱼皮表面的肋条结构设计的，可以降低运动员在水中的摩擦阻力和压力；将鲨鱼皮表面的结构用于飞机表面制造，可以减少飞机的飞行阻力。人们根据生物体表面的外观形貌，设计、加工出具有不同功能的结构，并将其应用于不同的领域。表面织构技术是实现上述应用的必要手段。该技术的摩擦机理为：在干摩擦条件下，通过凹坑捕获磨屑，减小磨粒磨损；在润滑条件下，凹坑能够存储润滑剂，减少润滑油的使用量，摩擦过程中可以向接触区补给润滑剂，起到减少摩擦、降低磨损的作用。通过不同的表面织构方法改变表面织构的特征尺寸、精度和润滑度，从而研究表面织构对摩擦、磨损和耐久性的影响。
[0039]
但目前针对表面织构技术的实验对比研究主要按照生物样本实验提取-图案设计-精细加工-性能测试这一流程进行，然后通过实验结果反推织构仿生图案，缺乏机理研究，且微观角度仿生图案服役过程总的力学计算与数学建模仍缺少定量化研究。
[0040]
《典型生物摩擦学结构及仿生》(陈东辉.典型生物摩擦学结构及仿生[d].吉林大学,2007)中提到，蜣螂凹陷和隆起构成的几何表面是与它能自由出入粘性比较大的粪便和泥土中，身体并未沾附粪便和泥土的结构之一。头和胸背部的隆起、头和前胸背板以及足面密集的鱼鳞状、圆盘凹凸陷、鞘翅的纵向波浪念珠状沟槽等构成与外界直接接触的几何表面。雄性翅鞘的边缘独有十几排覆瓦样整齐排列的鱼鳞状刻纹，强化了此部位的几何结构表面特征。雄性头、背部的起伏不平的隆突和凹陷程度比雌性的更加明显。这是雄性蜣螂掘洞的长期生活习性使然。从理论上推测和现有的研究表面，这种几何结构表面具有减粘脱附的作用。实际上，对于水中和空中飞行的动物而言，阻力最小的是某种程度的几何结构表面，而不是光滑的表面。在蜣螂身体的外围、腹部、尤其在口器周围密布参差不齐的刚毛，在体壁外构成一个柔软界面。这种分布恰当的反映了上述部位在动物的生活中减粘脱附的作用和必要性，也是蜣螂的柔性减粘脱附机制。
[0041]
此外，《仿生结构在润滑条件下耐磨性能的研究》中，蜣螂表面非光滑结构能储存空气，使体表与土壤表间存在一些间隙，有效减轻大气对土壤的空气负压作用，从而减小了土壤对动物体表的摩擦磨损和粘附效应，这在流体润滑理论中可以看作是气膜润滑方式。
[0042]
根据影响摩擦性能的因素，本发明实施例通过结合仿生学、力学和化学等方面的技术要点，有效减少织物表面的摩擦系数，增加户外面料等产品的耐磨属性。
[0043]
从力学角度上，纤维、纱线和织物本身的属性以及织造技术能够减少织物表面的摩擦系数，织物是由纤维(纱线)组成的，织物表面摩擦性能很大程度上取决于纤维间的排列及形态。纤维在相互接触时，最初只是在少数粗糙的尖峰处产生真正的接触，因此加在这些真正接触的点上的正压力就有可能形成很大的压强，从而使接触点处的纤维材料产生屈服流动。随着流动的进行，接触点的面积将慢慢增大，当接触面积达到能使接触点上的压强等于材料固有的屈服压力，接触点周围的邻区仍然保留着弹性形变，弹性形变增加了织物表面的滑移的趋势，使得织物表面接触点应力分散，各点应力保持在弹性范围内以避免屈服。如能设计适当的纱线、织物结构及其尺寸，可增加织物的耐磨性能。
[0044]
织物表面除了纱线表面的微凸体外，还有因经纬纱交织而形成的凸体，称为“小凸体”。小凸体与微凸体是有本质差别的，后者是天然造成的，其分布是随机的，而前者是在制造过程中人为形成的有一定分布规律的结构形态。此外，小凸体的大小一般比微凸体大1-2个数量级。由于织物表面小凸体的存在，织物间的摩擦力不仅与纱线间的摩擦有关，还与小凸体的大小、织物放置的相对位置以及摩擦方向有关。
[0045]
织物摩擦性能影响因素包括：a、不同种类纤维的结构特征、组成纱的纤维本身；纤维的形态和纤维的卷曲；纤维静摩擦和动摩擦的差异等。b、纱线的加捻程度、纱线的线密度变化；纱线直径、纱线单位面积质量等。c、织物表面纤维，织物表面形状、织物浮长、织物经纬向密度、实际接触面积、织物组织等。
[0046]
在本发明中，所述高强度耐磨尼龙面料具有重纬组织。重纬组织是纬纱与纬纱重叠，可以加大纬密，一般采用顺穿法综。在重纬组织中，显现在织物表面的纬纱称为表纬；重叠在表纬下面的纬纱称为里纬；表纬与经纱交织而成的组织称为表组织；里纬与经纱交织的组织称为里组织；重叠在一起的表里纬纱称为一个重组。通常将二组纬纱与一组经纱交织而成的重纬组织称为纬二重组织，将三组以上纬纱与一组经纱交织而成的重纬组织称为纬多重组织。本发明实施例控制面经纱耐磨层2的纱线密度为170～175t，面纬纱防磨层1的纱线密度为160～165t；所述高强度耐磨尼龙面料的纱线总密度优选为330～335t。经纬配比的t代表的是一平方英寸的纱线条数。常规同类型面料密度一般控制在240t-280t，本发明实施例采用上述纱线的经纬密度范围是为了提升本面料的紧密度，而且将面料耐磨层的纱线挤压形成较小的摩擦面料，以此增加面料的耐磨性能。
[0047]
并且，面纬纱防磨层1的纬纱、面经纱耐磨层2的经纱均具有纱线包覆结构，即采用尼龙包覆氨纶芯丝的纱线，可以为市售或自制。
[0048]
本发明一些实施例在纱线制备过程中，以氨纶丝为芯，以高性能尼龙丝(一般为尼龙6)按螺旋形的方式，对伸长状态的氨纶丝包覆而形成弹力纱，包覆主要方式为空气包覆，通过将外包尼龙丝和氨纶丝同时牵伸，经过一定型号喷嘴，经高压缩的空气规律性的喷压形成有规律的网络点的纱线。该纱线的制备有益效果主要分为两点：1、为后期制备的面料提供一定弹性，使其在摩擦过程中形成卸力的作用，即当接触时有利于纤维材料产生屈服流动，进而达到应力分散(卸力)；2、纱线具有网络点，有益于后期面料制备过程中形成规整的凹凸点，达到仿生效果，进而减小摩擦阻力，提高耐磨效果。
[0049]
优选地，所述尼龙包覆氨纶纱线以40～50dsp(全消光)氨纶为芯层，且60～80d/
48f尼龙丝为包覆层。在本发明的实施例中，所述面经纱耐磨层2和面纬纱防磨层1的尼龙包覆氨纶纱线均为z捻，且捻度均为500～600t/m.z。所述面经纱耐磨层与面纬纱防磨层采用的是同一种纱线，唯一的区别在于，纱线数量的配比不一样、承受的摩擦系数也不一样。作为优选，经纱条数占比50～55％，纬纱条数占比45～48％，这两种纱线的功能一致，但以经纬配比的差异来形成两层耐磨防护。
[0050]
此外，本发明实施例中的尼龙丝亲肤底层3位于面经纱耐磨层2的底面，包括经向并排的双股120～140d高孔数尼龙丝，优选为96f dty尼龙丝。d又称“旦数”或旦尼尔(denier)，是指在公定回潮率下，9000米纱线或纤维所具有重量的克数。dty(draw texturing yarn)是拉伸变形丝，一般是在加弹机器上进行连续或同时拉伸、经过加捻器变形加工后的成品丝。本发明实施例所述的尼龙丝亲肤底层采用的是较为柔软的尼龙纱线；进一步地，所述尼龙丝亲肤底层的尼龙丝均为z捻，且捻度均为500～600t/m.z，具体可为550t/m.z。
[0051]
在本发明中，所述高强度耐磨尼龙面料可称为“耐磨登山尼”，其中的尼龙与氨纶的质量配比优选为90～95：5～10，更优选为92～93：7～8。作为优选，所述耐磨登山尼采用92％锦纶与8％氨纶的特殊配比，以此突出92％的耐磨覆盖以及8％高弹支撑，最终实现耐磨性能的提升以及优良的弹性等。如采用88％锦纶12％氨纶等配比，不如上述配比面料的性能。
[0052]
在本发明的优选实施例中，所述面纬纱防磨层1表面还具有平滑皮膜(成分主要是有机硅类)，进而达到超耐磨效果。所述高强度耐磨尼龙面料的克重在220-250g/m2范围，例如240g/m2，还可具有不同的颜色。
[0053]
本技术提供了一种高强度耐磨尼龙面料的制备方法，包括：
[0054]
采用尼龙包覆氨纶纱线和双股120～140d高孔数尼龙丝，按照双层织物组织结构进行梭织，得到高强度耐磨尼龙面料(可称为耐磨登山尼)；其中所述尼龙包覆氨纶纱线经纬交织，形成面经纱耐磨层和面纬纱防磨层，所述面纬纱防磨层相对远离使用者皮肤一侧；所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t；所述双股120～140d高孔数尼龙丝在面经纱耐磨层底部经向补纱，形成尼龙丝亲肤底层。
[0055]
本发明实施例制备耐磨登山尼面料的纱线可以为市售，也可以自行加工，例如将一定规格的尼龙长丝纤维与全消光氨纶混合加弹，空气包覆氨纶、倍捻，制备成尼龙包覆氨纶纱线。作为优选，所述尼龙包覆氨纶纱线以40～50dsp氨纶为芯层，且60～80d/48f尼龙丝为包覆层；所述双股120～140d高孔数尼龙丝可为96f dty尼龙丝等。
[0056]
本发明优选根据尼龙与氨纶的质量配比为90～95：5～10，采用双层织物组织设计进行梭织，还可经染漂整理收缩，将布面交织点调节到最佳的排列状态，得到所述的耐磨面料。其中，所述尼龙包覆氨纶纱线经纬交织，形成一定经纬密度的面经纱耐磨层、面纬纱防磨层；所述双股120～140d高孔数尼龙丝在面经纱耐磨层底部经向补纱，形成尼龙丝亲肤底层。
[0057]
本发明实施例在面料制备过程中，基于生物耦合的机理与仿生科学技术为减摩方向提供的反向思路，根据纤维、纱线和织物本身的属性以及独特的织造技术减少织物表面的摩擦系数。而织物表面摩擦性能很大程度上取决于纤维间的排列及形态，纤维在相互接触时，最初只是在少数粗糙的尖峰处产生真正的接触，因此加在这些真正接触的点上的正
压力就有可能形成很大的压强，从而使接触点出的纤维材料产生屈服流动。随着流动的进行，接触点的面积将慢慢增大，当接触面积达到能使接触点上的压强等于材料固有的屈服压力，接触点周围的邻区仍然保留着弹性形变，弹性形变增加了织物表面的滑移的趋势，使得织物表面接触点应力分散，各点应力保持在弹性范围内以避免屈服，设计适当的结构尺寸，增加了织物的耐磨性能；同时，织物表面可通过经纬纱交织而形成凸体，该凸体在制造过程中人为形成，分布有一定规律。由于织物表面凸体的存在，织物间的摩擦力不仅与纱线间的摩擦有关，还与凸体的大小、织物放置的相对位置以及摩擦方向有关。因此，本发明实施例在面料织造过程中考虑纤维排列及表面形态，严格控制经纬密，形成排列规整的凸体达到仿生效果，同时引入重纬组织，进一步稳固了所织造的表面结构，引入氨纶空包纱，有益于在摩擦过程中形成卸力作用。
[0058]
在本发明的实施例中，所述梭织后优选还包括：将梭织坯布进行染漂整理和平滑整理等化学整理，得到所述的耐磨面料成品。本发明对染漂整理没有特殊限制，按照常规的染色和/或漂白后处理工序进行，如精练后采用酸性染料染色整理工艺，酸性染料用量和溶度根据实际产品的颜色及其深浅需求而定。所述平滑整理包括：采用有机硅平滑剂进行浸轧，经烘干、定型，赋予织物滑弹、蓬松的手感等特点。所述的有机硅平滑剂可为硅油柔软剂等平滑整理剂，采用市售即可。本发明优选在染色后处理定型上进行平滑整理，利于提升牢度。进一步优选的定型工艺：针对防水并用浸轧处理，硅油柔软剂一般用量0.5％-1.5％，两浸两轧
→
烘干
→
定型。
[0059]
润滑剂的有无或者润滑剂的数量不同，产生的摩擦机理是不同的，分为边界摩擦和流体摩擦。润滑剂较少是边界摩擦，润滑剂丰富的则为流体摩擦。本发明优选在后期化学整理技术中，使用平滑整理剂在织物表面形成皮膜，有效降低织物的表面张力，降低纤维间的静摩擦系数，提升织物的手感和柔软平滑性，具有稳定性和优良的使用效果。
[0060]
为了更好理解本发明技术内容，下面提供具体实施例，对本发明做进一步的说明。以下实施例中，所用原料均为市售。
[0061]
实施例1
[0062]
1、耐磨登山尼纱线使用方式：
[0063]
(1)、面经纱耐磨层：尼龙70d/48f+40dsp氨纶、z捻，捻度550t/m.z；
[0064]
(2)、面纬纱防磨层：尼龙70d/48f+40dsp氨纶、z捻，捻度550t/m.z；
[0065]
(3)、尼龙丝亲肤底层：(n140d/96f dty无网)*2、z捻，捻度550t/m.z。
[0066]
2、耐磨登山尼面料的制备方法包括以下步骤：
[0067]
(1)、原料加工：尼龙长丝纤维与全消光氨纶混合加弹，倍捻，空包氨纶，加捻，得到尼龙包覆氨纶纱线，其指标包括：70d/48f尼龙+40d氨纶，断裂强力3.5cn/de，断裂伸长率22％。
[0068]
(2)、织物组织设计：根据92％锦纶8％氨纶的特殊配比，采用双层织物组织进行梭织；纱线经纬密度“经172*纬160合计332t”，克重240g/m2。
[0069]
(3)、化学整理：经染色整理收缩后将布面交织点调节到最佳的排列状态，之后进行有机硅平滑剂的浸轧整理，得到耐磨登山尼面料。
[0070]
染色整理工艺具体如下：
[0071]
3.1精练
[0072]
精练加工处方及工艺条件：精练剂2g/l；纯碱浓度10g/l；浴比1:10；
[0073]
面料坯布室温浸入精练处理液中，1.5℃/min的速率升温至100℃，保温处理30min后，以2℃/min的速率降温至50℃以下，酸中和，再经两道水洗至布面呈中性。
[0074]
3.2预定形
[0075]
预定形工艺条件：温度190～195℃；时间30～40s；车速30(m/min)。
[0076]
3.3染色
[0077]
染色处方：
[0078]
酸性染料，黑色；匀染剂(酸性匀染剂)1g
·
l-1
；抗皱柔软剂(酸性柔软剂)0.5g
·
l-1
；
[0079]
ph值(用冰醋酸调节)4.5-6.0；浴比为1∶10。
[0080]
染色工艺条件及流程：常温下加入匀染剂和抗皱柔软剂
→
面料在染色机中处理10min
→
加入酸性染料，染液循环10min
→
升温至75℃(1.5℃/min)
→
保温10min
→
升温至90℃(0.5℃/min)
→
保温15min
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升温至98℃(1℃/min)
→
保温45min
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降温至50℃(1℃/min)
→
排液
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水洗
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还原清洗
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水洗
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出缸；
[0081]
染色完毕后进行固色和皂洗，提高各项色牢度指标，去除纤维表面的浮色。其中，固色处方及工艺条件：固色剂2g/l；浴比1:10；温度70℃；时间20min；皂洗处方及工艺条件：皂洗剂2g/l；浴比1:10；温度40℃；时间20min。
[0082]
所述耐磨登山尼有机硅整理工艺中，有机硅平滑剂品牌是日华化学公司，型号：硅油柔软剂nicca silicone ol-286(单独使用有一定的防水性，与防水剂并用基本不影响防水性；提升面料撕裂强度及断裂强度，尤其对轻薄织物及人棉湿态)；针对防水并用浸轧处理：一般用量0.5％-1.5％，一浸一轧
→
烘干
→
定型。其中：一般用量1.5-3g/l，一浸一轧(带液率为60％-80％)，170-190℃烘干定型，时间60-90s。
[0083]
所得面料样品如图4所示；纤维成分：92％尼龙，5％氨纶；克重288g/m2。送检测试，判定依据是f104-2022(1.6版)《梭织服装产品理化性能标准》，该耐磨面料样品的断裂强力、撕破强力、耐皂洗色牢度、耐水色牢度和耐摩擦色牢度均符合要求。
[0084]
该款耐磨登山尼面料样品(记为23q4w1088耐磨登山尼1#)，经过马丁代尔耐磨测试(国家标准gb/t 21196.2-2007；负荷：9kpa；磨料：羊毛磨料)，耐磨性能(次)≥20w转，即耐磨性远超过其他同类型耐磨织物。马丁代尔耐磨测试仪器设定20w转，实际待测织物与磨料进行李萨茹曲线平面运动20w次。
[0085]
图5是实施例1耐磨布样耐磨测试后的样品照片(扫描电镜拍摄，放大倍数50倍)，分别展示了摩擦1w、2w、5w、10w的织物外观。
[0086]
摩擦性能测试方法详情见gb/t21196：纺织品马丁代尔法织物耐磨性的测定，结果如下：
[0087]
表1本发明实施例摩擦性能测试结果
[0088][0089]
备注：1#对应实施例1样品；2#为dt-nylon-275a颜色为灰色(仅和1#的颜色不同)，也是本技术实施例耐磨布标样；3#为dt-2945为同样材质纱织的尼龙弹力布。
[0090]
对比例1
[0091]
对比例1记为dt-2945，即同样材质纱织的尼龙弹力布为对照样(对比例dt-2945采用同样的尼龙氨纶包覆纱，按平纹组织结构织造，经相同工艺进行染色、防水整理(未加平滑整理剂))。
[0092]
此外，未加平滑整理剂普通尼龙样品的耐磨性能较差。
[0093]
图6是对比例1对照布样耐磨测试后的样品照片，分别展示了摩擦1w、2w、5w、10w的织物外观。相比于图5，对照样品耐磨测试1w表面就已经有破损，10w转在织物内部的纤维也被磨损。
[0094]
由以上实施例可知，本发明实施例通过纱线制备、面料组织结构设计以及面料后整理技术，从仿生学、力学以及化学等方面出发，考虑面料表面及整体的结构稳固性(通过耐磨性能体现，摩擦10万次，仍然具有规整的组织结构和清晰的纱线组织)，减少织物表面摩擦系数，进而达到超耐磨效果。本发明实施例制备工艺简便，成本较低。
[0095]
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

技术特征：
1.一种高强度耐磨尼龙面料，其特征在于，包括：经过梭织形成依次复合的尼龙丝亲肤底层、面经纱耐磨层和面纬纱防磨层；所述尼龙丝亲肤底层靠近使用者皮肤一侧，包括经向并排的双股120～140d高孔数尼龙丝；所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层对应由经向并排、纬向并排的尼龙包覆氨纶纱线构成，所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t。2.根据权利要求1所述的高强度耐磨尼龙面料，其特征在于，所述尼龙丝亲肤底层的尼龙丝均为z捻，且捻度均为500～600t/m.z。3.根据权利要求2所述的高强度耐磨尼龙面料，其特征在于，所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层的尼龙包覆氨纶纱线均为z捻，且捻度均为500～600t/m.z。4.根据权利要求3所述的高强度耐磨尼龙面料，其特征在于，所述尼龙包覆氨纶纱线以40～50dsp氨纶为芯层，且60～80d/48f尼龙丝为包覆层。5.根据权利要求1-4任一项所述的高强度耐磨尼龙面料，其特征在于，所述面纬纱防磨层表面还具有平滑皮膜。6.根据权利要求5所述的高强度耐磨尼龙面料，其特征在于，所述高强度耐磨尼龙面料的纱线总密度为330～335t。7.一种高强度耐磨尼龙面料的制备方法，其特征在于，包括：采用尼龙包覆氨纶纱线和双股120～140d高孔数尼龙丝，按照双层织物组织结构进行梭织，得到高强度耐磨尼龙面料；其中所述尼龙包覆氨纶纱线经纬交织，形成面经纱耐磨层和面纬纱防磨层，所述面纬纱防磨层相对远离使用者皮肤一侧；所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175t，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165t；所述双股120～140d高孔数尼龙丝在面经纱耐磨层底部经向补纱，形成尼龙丝亲肤底层。8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述尼龙包覆氨纶纱线以40～50dsp氨纶为芯层，且60～80d/48f尼龙丝为包覆层；所述双股120～140d高孔数尼龙丝为96f dty尼龙丝；所述高强度耐磨尼龙面料中尼龙与氨纶的质量配比为90～95：5～10。9.根据权利要求7-8任一项所述的制备方法，其特征在于，所述梭织后还包括：将梭织坯布进行染漂整理和平滑整理，得到面料成品。10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述平滑整理包括：采用有机硅平滑剂进行浸轧，经烘干、定型，得到面料成品。

技术总结
本发明属于服装面料领域，本发明提供了一种高强度耐磨尼龙面料及其制备方法，该高强度耐磨尼龙面料包括：经过梭织形成依次复合的尼龙丝亲肤底层、面经纱耐磨层和面纬纱防磨层；所述尼龙丝亲肤底层靠近使用者皮肤一侧，包括经向并排的双股120～140D高孔数尼龙丝；所述面经纱耐磨层和面纬纱防磨层对应由经向并排、纬向并排的尼龙包覆氨纶纱线构成，所述面经纱耐磨层的纱线密度为170～175T，所述面纬纱防磨层的纱线密度为160～165T。该高强度尼龙面料具有优良的弹性和较低的表面张力等，耐磨性较高，还制备简便，成本较低，尤其利于在儿童服饰面料中推广应用。饰面料中推广应用。饰面料中推广应用。


技术研发人员：曾华热 游慧敏 余皓
受保护的技术使用者：厦门安踏体育用品有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/7/7