CN104878596B - 一种指示湿度的纱线、面料和服装 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种指示湿度的纱线，含有湿度感应变色材料；所述湿度感应变色材料包括无钴变色硅胶、有机金属盐复合物和有机卤族化合物中的一种或几种。本发明提供了一种面料，由上述技术方案所述的指示湿度的纱线织造而成。本发明提供了一种服装，包括上述技术方案所述的面料。本发明提供的指示湿度的纱线中含有湿度感应变色材料，使这种纱线的颜色可以随湿度的变化而变化，采用这种纱线织造面料，得到的面料的颜色也可以随湿度的变化而变化，通过面料的颜色变化来指示湿度的大小；采用这种面料制备的服装可以起到指示环境湿度的效果。此外，采用本发明提供的面料制备的服装还是一种变色服，具有较好的市场前景。

Description

一种指示湿度的纱线、面料和服装

技术领域

本发明涉及纱线技术领域，尤其涉及一种指示湿度的纱线、面料和服装。

背景技术

世界卫生组织规定，室内湿度要全年保持在40％～70％之间，人生活在相对湿度为45％～65％的环境中最感舒适。当空气的相对湿度低于30％时，80％以上的居民会感到空气干燥；在干燥的环境中，人呼吸系统的抵抗力降低，易引发或者加重呼吸系统的疾病；当相对湿度低于40％时，人会感到咽喉发干，有时还会鼻腔出血；干燥的空气还会导致皮肤粗糙起皱甚至开裂，过敏性皮炎、皮肤瘙痒不适等过敏性疾病。过高的湿度同样会影响到人在室内的舒适度，湿度太高影响人的体温调节功能，因散热不良而引起体温升高，脉搏加快甚至头晕；当相对湿度达到80％以上时，人体水分蒸发变慢，严重影响机体的正常散热，使人感到胸部受压、憋闷，皮肤呼吸不畅，高温不易下降，容易诱发中暑；同时湿度还会影响人对温度的感觉，较高的相对湿度会进一步加剧人的热感觉，而较低的相对湿度则会带来相反的感觉。

环境湿度对人体的舒适度和健康都有很大的影响，虽然现在市场上有很多温湿度计，但这些温湿度计携带不方便，人们通常不会将温湿度计随身携带；因此目前市场急需一种能够指示湿度的纱线，将能够指示湿度的纱线织成面料进而制成服装，人们穿上这种服装就可以随时随地监测所处环境的湿度，以便采取相应的防护措施。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种指示湿度的纱线、面料和服装，本发明提供的指示湿度的纱线织造而成的面料颜色能够随着环境湿度的变化发生变化，人们通过面料颜色的变化可以获知所处环境的湿度变化。

本发明提供了一种指示湿度的纱线，含有湿度感应变色材料；所述湿度感应变色材料包括无钴变色硅胶、有机金属盐复合物和有机卤族化合物中的一种或几种。

优选的，所述有机金属盐化合物包括有机铁盐、有机铜盐和有机银盐中的一种或几种。

优选的，所述有机铁盐包括三(1,10-菲咯啉)硫酸铁或醋酸亚铁；

所述有机铜盐包括醋酸铜或乙二胺四乙酸铜钠盐；

所述有机银盐包括4-二乙基氨基-7-氯荧酸银盐或2-(2-氟苯基氨基)-6-二乙基氨基丁酸银盐。

优选的，所述有机卤族化合物包括卤代胺或卤化酞菁。

优选的，所述有机卤族化合物包括氯代六次甲基四胺或氯化酞菁。

优选的，所述湿度感应变色材料在所述指示湿度的纱线中的质量含量为0.01％～0.5％。

优选的，所述指示湿度的纱线的材质为涤纶、尼龙、丙纶、腈纶或粘胶。

本发明提供了一种面料，由上述技术方案所述的指示湿度的纱线织造而成。

本发明提供了一种服装，包括上述技术方案所述的面料。

优选的，所述服装中的面料设计在与人体发汗部位接触的位置。

本发明提供的指示湿度的纱线中含有湿度感应变色材料，使这种纱线的颜色可以随湿度的变化而变化，采用这种纱线织造面料，得到的面料颜色也可以随湿度的变化而变化，通过面料的颜色变化来指示湿度的大小；采用这种面料制备的服装可以起到指示环境湿度的效果。此外，采用本发明提供的面料制备的服装还是一种变色服，具有较好的市场前景。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的指示湿度的纱线的显微图片；

图2为本发明实施例提供的梭织结构的示意图；

图3为本发明实施例提供的针织结构的示意图；

图4为本发明实施例5制备的紧身长袖上衣的结构示意图。

具体实施方式

下面将对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

本发明提供了一种指示湿度的纱线，含有湿度感应变色材料；所述湿度感应变色材料包括无钴变色硅胶、有机金属盐复合物和有机卤族化合物中的一种或几种。

在本发明的实施例中，所述指示湿度的纱线的材质为涤纶、尼龙、丙纶、腈纶或粘胶，优选为涤纶。在本发明的实施例中，所述指示湿度的纱线可以为长丝纱也可以为短纤纱。

在本发明中，所述湿度感应变色材料包括无钴变色硅胶、有机金属盐复合物和有机卤族化合物中的一种或几种。在本发明中，所述湿度感应变色材料为有机材料，具有较好的热稳定性，使纱线的可纺性、牢度和耐洗性能较好。

在本发明的实施例中，所述无钴变色硅胶的主要成分为二氧化硅，颜色随湿度不同而变化，干燥时为橙黄色，随着吸附水分的增加而逐渐变成绿色、墨绿色。本发明对所述无钴变色硅胶的来源没有特殊的限制，可由市场购买获得。

在本发明的实施例中，所述有机金属盐化合物包括有机铁盐、有机铜盐和有机银盐中的一种或几种。在本发明的优选实施例中，所述有机金属盐复合物包括有机铁盐和有机铜盐，由于有机铁盐和有机铜盐的结晶水不同而颜色不同，干燥时颜色为无色，随着湿度的增加，颜色由蓝色逐渐变为红色。在本发明的实施例中，所述有机铁盐包括三(1,10-菲咯啉)硫酸铁或醋酸亚铁。在本发明的实施例中，所述有机铜盐包括醋酸铜或乙二胺四乙酸铜钠盐。在本发明的实施例中，所述有机铁盐和有机铜盐的质量比为(0.5～2):1；在其他的实施例中，所述有机铁盐和有机铜盐的质量比为(0.8～1.5):1；在另外的实施例中，所述有机铁盐和有机铜盐的质量比为1:1。

在本发明的实施例中，所述有机银盐包括4-二乙基氨基-7-氯荧酸银盐或2-(2-氟苯基氨基)-6-二乙基氨基丁酸银盐，由于这些银盐与水结合后发生结构重组，随着湿度的增加，其颜色由无色逐渐变为灰色。

在本发明的实施例中，所述有机卤族化合物包括卤代胺或卤化酞菁；在其他的实施例中，所述有机卤族化合物包括氯代六次甲基四胺或氯化酞菁，由于这些物质结合水后发生结构异化，干燥时颜色为无色，随着湿度的增加颜色逐渐变为绿色。

在本发明的实施例中，所述湿度感应变色材料在所述指示湿度的纱线中的质量含量为0.01％～0.5％；在其他的实施例中，所述湿度感应变色材料在所述指示湿度的纱线中的质量含量为0.05％～0.4％；在另外的实施例中，所述湿度感应变色材料在所述指示湿度的纱线中的质量含量为0.1％～0.3％。在本发明中，若所述湿度感应变色材料的含量较低，会造成指示湿度的纱线的感湿变色效果较差，对环境的湿度不敏感；若所述湿度感应变色材料的含量较高，由于所述湿度感应变色材料的强亲水性，对纺丝的温湿度条件要求比较苛刻，并且会减小指示湿度的纱线的拉伸断裂强力，而且所述湿度感应变色材料的含量过高还会使指示湿度的纱线不均匀。

图1为本发明实施例提供的指示湿度的纱线的显微图片，由图中可以看出，其中的黑色点状物质即为湿度感应变色材料。

在本发明的实施例中，所述指示湿度的纱线的制备方法为：

将纱线原料和湿度感应变色材料熔融后喷丝，得到丝线；

将所述丝线依次进行拉伸和冷却，得到指示湿度的纱线。

在本发明中，所述纱线原料与上述技术方案所述的指示湿度的纱线材质一致，在此不再赘述。在本发明中，所述纱线原料和湿度感应变色材料的用量使所述湿度感应变色材料在所述指示湿度的纱线中的质量含量0.01％～0.5％即可。

在本发明的实施例中，所述熔融的温度为280℃～290℃；在其他的实施例中，所述熔融的温度为284℃～286℃。本发明对所述喷丝的方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备纱线过程中的喷丝技术方案即可。在本发明的实施例中，所述喷丝过程中的压力为14MPa～15MPa；在其他的实施例中，所述喷丝过程中的压力为14.4MPa～14.6MPa。在本发明的实施例中，可以将熔融后的物质通过喷丝板挤出喷丝，所述喷丝板的孔径为0.14mm～0.16mm；在其他的实施例中，所述喷丝板的孔径为0.15mm。

本发明对所述拉伸和冷却的具体方法没有特殊的限制，采用本领域技术人员熟知的制备纱线过程中的拉伸和冷却的技术方案即可。在本发明的实施例中，所述拉伸的方法为热空气拉伸。在本发明的实施例中，所述拉伸过程中的牵伸倍数为2.3～2.5。在本发明的实施例中，所述拉伸的温度为90℃～100℃；在其他的实施例中，所述拉伸的温度为93℃～97℃。在本发明的实施例中，采用冷风进行冷却，所述冷风温度为15℃～25℃；在其他的实施例中，所述冷风的温度为18℃～22℃。在本发明的实施例中，所述冷风的风速为0.4m/s～0.6m/s；在其他的实施例中，所述冷风的风速为0.5m/s。在本发明的实施例中，所述冷风的风压为390Pa～410Pa；在其他的实施例中，所述冷风的风压为400Pa。在本发明的实施例中，所述冷风的湿度为75％～85％；在其他的实施例中，所述冷风的湿度为80％。

在本发明的实施例中，将所述丝线经过拉伸和冷却后，将冷却后的产物依次经过加网络、加弹、上油和卷绕络筒，得到指示湿度的纱线。

本发明提供了一种面料，由上述技术方案所述的指示湿度的纱线织造而成。在本发明的实施例中，所述面料可以全部由上述技术方案所述的指示湿度的纱线织造而成，也可以由部分上述指示湿度的纱线织造而成。在本发明的实施例中，所述面料可以由经纱和纬纱织造而成，所述纬纱为上述技术方案所述的指示湿度的纱线。在本发明的实施例中，所述经纱可以为上述指示湿度的纱线也可以为普通纱线。在本发明的实施例中，所述经纱为普通纱，所述纬纱和经纱的质量比为(35～45):(65～55)。在本发明的实施例中，所述织造的方法可以为无缝织造，如可以采用梭织或针织。在本发明的实施例中，所述梭织的结构如图2所示，图2为本发明实施例提供的梭织结构的示意图。在本发明的实施例中，所述针织的结构如图3所示，图3为本发明实施例提供的针织结构的示意图。

本发明提供了一种服装，包括上述技术方案所述的面料。在本发明中，所述服装可以全部由上述技术方案所述的面料制备而成，也可以部分由上述技术方案所述的面料制备而成。在本发明的优选实施例中，所述服装中的面料设计在与人体发汗部位接触的位置，这种服装可以指示人体发汗部位以及发汗部位的发汗量，辅助对人体发汗量和发汗部位进行研究，以更好地指导服装设计，可以在人体易于发汗以及发汗量大的部位采用吸湿排汗的面料设计服装。在本发明的实施例中，可以采用上述技术方案所述的无缝织造的面料制备紧身衣，紧身衣可以使所述面料与人体各处皮肤更好的贴合，能够更准确的检测人体的出汗部位以及出汗量。

将本发明提供的面料置于不同的湿度环境中观察其颜色变化，测试结果为，本发明提供的面料在不同的湿度环境中呈现出不同的颜色，可以随着湿度的增加颜色加深或者颜色发生变化，起到指示湿度大小的效果。

测试本发明提供的面料的理化性能，按照GB 18401-2010《国家纺织产品基本安全技术规范》的标准测试其异味情况；按照GB/T 3921-2008《纺织品色牢度试验耐皂洗色牢度》A(1)的标准测试其耐皂洗色牢度；按照GB/T5713-1997《纺织品色牢度试验耐水色牢度》的标准测试其耐水渍色牢度；按照GB/T 3922-1995《纺织品耐汗渍色牢度试验方法》的标准测试其耐汗渍色牢度；按照GB/T 6152-1997《纺织品色牢度试验耐热压色牢度》的标准(150℃20秒)测试其耐热压色牢度；按照GB/T 8427-2008《纺织品色牢度试验耐人造光色牢度》方法3标准测试其耐光色牢度；按照GB/T 3920-2008《纺织品色牢度试验耐摩擦色牢度》标准，测试其耐摩擦色牢度；按照J3023《色迁移试验方法》标准内控法测试其色迁移；按照GB/T 7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》的标准测试其PH值；按照GB/T 2912.1-2009《纺织品甲醛的测定第1部分:游离和水解的甲醛(水萃取法)》标准，测试其甲醛含量；按照GB/T17592-2011《纺织品禁用偶氮染料的测定》标准，测试其可分解致癌芳香胺染料。测试结果为，本发明提供的面料质量合格，可作为制备服装的面料使用。

本发明以下实施例所用的原料均为市售商品。

实施例1

将100Kg的仪征化纤公司提供的HS550型号的涤纶纤维和500g的湿度感应变色材料在285℃下熔融，得到混合物，所述湿度感应变色材料包括250g的醋酸亚铁和250g的醋酸铜；

将所述混合物在14.0MPa的压力下采用孔径为0.15mm的喷丝板挤压喷丝，得到丝线；

将所述丝线在95℃下，以2.5倍的牵伸倍数进行热空气拉伸，将拉伸后的丝线在20℃下冷却，得到中间产物；

将所述中间产物依次进行加网络、加弹、上油和卷绕络筒，得到75D/72F指示湿度的纱线，所述指示湿度的纱线中湿度感应变色材料的质量含量为0.5％。

将本发明实施例1制备得到的纱线在不同的湿度条件下观察其颜色变化，观察结果如表1所示，表1为本发明实施例1制备得到的纱线的颜色变化结果。

表1 本发明实施例1制备得到的纱线颜色变化结果

相对湿度	30％	40％	50％	60％	70％
						纱线颜色	蓝色	浅蓝	无色	粉红	红色

由表1可知，本发明实施例1制备得到的纱线能够实现指示湿度的效果。

测试本发明实施例1制备得到的纱线的理化性能，测试方法和测试结果如表2所示，表2为本发明实施例1制备得到的纱线的理化性能测试方法和测试结果。

表2 本发明实施例1制备得到的纱线的理化性能测试方法和测试结果

由表2可知，本发明实施例1制备得到的纱线的理化性能较好。

实施例2

将100Kg的仪征化纤公司提供的HS550型号的涤纶纤维和400g的湿度感应变色材料在285℃下熔融，得到混合物，所述湿度感应变色材料包括200g的三(1,10-菲咯啉)硫酸铁和200g的乙二胺四乙酸铜钠盐；

将所述混合物在14.0MPa的压力下采用孔径为0.15mm的喷丝板挤压喷丝，得到丝线；

将所述丝线在95℃下，以2.5倍的牵伸倍数进行热空气拉伸，将拉伸后的丝线在20℃下冷却，得到中间产物；

将所述中间产物依次进行加网络、加弹、上油和卷绕络筒，得到50D/72F指示湿度的纱线，所述指示湿度的纱线中湿度感应变色材料的质量含量为0.4％。

将本发明实施例2制备得到的纱线在不同的湿度条件下观察其颜色变化，观察结果如表3所示，表3为本发明实施例2制备得到的纱线的颜色变化结果。

表3 本发明实施例2制备得到的纱线颜色变化结果

相对湿度	30％	40％	50％	60％	70％
						纱线颜色	蓝色	浅蓝	无色	粉红	红色

由表3可知，本发明实施例2制备得到的纱线能够实现指示湿度的效果。

测试本发明实施例2制备得到的纱线的理化性能，测试方法和测试结果如表4所示，表4为本发明实施例2制备得到的纱线的理化性能测试方法和测试结果。

表4 本发明实施例2制备得到的纱线的理化性能测试方法和测试结果

由表4可知，本发明实施例2制备得到的砂线的理化性能较好。

实施例3

采用本发明实施例1制备得到的指示湿度的纱线作为纬纱，采用恒力公司提供的75D/72F涤纶纱作为经纱织造面料，采用梭织的方法按照图1所示的结构进行纺织，得到75D提花点面料，所述面料中，纬纱的质量含量为45％，经纱的质量含量为55％。

将本发明实施例3制备得到的面料在不同的湿度环境下观察其颜色变化，测试结果如表5所示，表5为本发明实施例3制备得到的面料颜色变化结果。

表5 本发明实施例3制备得到的面料颜色变化结果

相对湿度	30％	40％	50％	60％	70％
						面料颜色	蓝色	浅蓝	无色	粉红	红色

由表1可知，本发明实施例3制备得到的面料能够实现指示湿度的效果。

测试本发明实施例3制备得到的面料的理化性能，测试结果如表6所示，表6为本发明实施例3制备得到的面料的理化性能测试结果。

表6 本发明实施例3制备得到的面料的理化性能测试结果

由表6可知，本发明实施例3制备得到的面料质量合格，可作为制备服装的面料使用。

实施例4

采用本发明实施例2制备得到的指示湿度的纱线作为蜂巢面，采用盛虹公司提供的50D/72F涤纶纱作为平纹面织造面料，采用针织的方法按照图2所示的结构进行纺织，得到蜂巢双面布面料，所述面料中，蜂巢面的质量含量为35％，平纹面的质量含量为65％。

将本发明实施例4制备得到的面料在不同的湿度环境下观察其颜色变化，测试结果如表7所示，表7为本发明实施例4制备得到的面料颜色变化结果。

表7 本发明实施例4制备得到的面料颜色变化结果

相对湿度	30％	40％	50％	60％	70％
						面料颜色	蓝色	浅蓝	无色	粉红	红色

由表7可知，本发明实施例4制备得到的面料能够实现指示湿度的效果。

测试本发明实施例4制备得到的面料的理化性能，测试结果如表8所示，表8为本发明实施例4制备得到的面料的理化性能测试结果。

表8 本发明实施例4制备得到的面料的理化性能测试结果

由表8可知，本发明实施例4制备得到的面料质量合格，可作为制备服装的面料使用。

实施例5

按照申请号为200580038998.3名称为“紧身衣及制备方法”的专利所公开的方法制备紧身长袖上衣，本发明实施例5制备的紧身长袖上衣如图4所示，图4为本发明实施例5制备的紧身长袖上衣的结构示意图，由图4可知，本发明实施例5制备的紧身长袖上衣包括：

衣物主体1，主体1的面料为实施例3制备得到的指示温度的面料；

沿着前锯肌群解剖学位置上的四针缝合线2；

腋窝下的区域3使用指示湿度的高弹面料，所述指示湿度的高弹面料的制备方法为：

采用海天公司提供的50D涤拉架平纹刷毛布作为基础面料；

在所述基础面料的表面采用圆网印花的工艺印刷浆料后在100℃下干燥2分钟，得到指示湿度的高弹面料；

所述圆网印花的目数为155目；所述浆料包括：

30g的巴斯夫公司提供的聚氨酯类增稠剂；

5g的德美公司提供的DM-5131型号的聚氨酯树脂衍生物；

2g的安科达公司提供AKD-601的型号的聚亚胺酯类交联剂；

3g的硫酸铵；

3g的德美公司提供的DM-2519型号的固色剂；

15g的湿度感应变色材料，所述湿度感应变色材料包括7.5g的三(1,10-菲咯啉)硫酸铁和7.5g的乙二胺四乙酸铜钠盐；

所述浆料的粘度为2000厘泊；

沿衣物侧边行进的侧面嵌片4使用上述指示湿度的高弹面料；

衣物的底边5和腕部边缘6被缝边，这种缝边允许拉伸，但不产生横向压力脊；

衣物的袖子具有外嵌片7和内嵌片8，外嵌片7和内嵌片8的面料为本发明实施例3制备得到的指示温度的面料；

位于外嵌片7和内嵌片8之间的缝合线2。

本发明实施例5制备的紧身长袖上衣的尺寸为M码，适合身高170～175cm，体重65～70Kg的消费者，压紧度为5～25mmHg；安排志愿者试穿本发明实施例5制备得到的紧身长袖上衣跑步45min后，紧身长袖上衣背部上方颜色为红色，背部下方为无色，前胸为粉红色，由此可知，本发明实施例5制备得到的紧身长袖上衣能够指示人体各区域的出汗量。

由以上实施例可知，本发明提供了一种指示湿度的纱线，含有湿度感应变色材料；所述湿度感应变色材料包括无钴变色硅胶、有机金属盐复合物和有机卤族化合物中的一种或几种。本发明提供了一种面料，由上述技术方案所述的指示湿度的纱线织造而成。本发明提供了一种服装，包括上述技术方案所述的面料。本发明提供的指示湿度的纱线中含有湿度感应变色材料，使这种纱线的颜色可以随湿度的变化而变化，采用这种纱线织造面料，得到的面料的颜色也可以随湿度的变化而变化，通过面料的颜色变化来指示湿度的大小；采用这种面料制备的服装可以起到指示环境湿度的效果。此外，采用本发明提供的面料制备的服装还是一种变色服，具有较好的市场前景。

Claims (10)

1.一种指示湿度的纱线，含有湿度感应变色材料；所述湿度感应变色材料包括无钴变色硅胶、有机金属盐复合物和有机卤族化合物中的一种或几种；

所述指示湿度的纱线的制备方法为：

将纱线原料和湿度感应变色材料熔融后喷丝，得到丝线；

将所述丝线依次进行拉伸和冷却，得到指示湿度的纱线。

2.根据权利要求1所述的指示湿度的纱线，其特征在于，所述有机金属盐复合物包括有机铁盐、有机铜盐和有机银盐中的一种或几种。

3.根据权利要求2所述的指示湿度的纱线，其特征在于，所述有机铁盐包括三(1,10-菲咯啉)硫酸铁或醋酸亚铁；

所述有机铜盐包括醋酸铜或乙二胺四乙酸铜钠盐；

所述有机银盐包括4-二乙基氨基-7-氯荧酸银盐或2-(2-氟苯基氨基)-6-二乙基氨基丁酸银盐。

4.根据权利要求1所述的指示湿度的纱线，其特征在于，所述有机卤族化合物包括卤代胺或卤化酞菁。

5.根据权利要求4所述的指示湿度的纱线，其特征在于，所述有机卤族化合物包括氯代六次甲基四胺或氯化酞菁。

6.根据权利要求1所述的指示湿度的纱线，其特征在于，所述湿度感应变色材料在所述指示湿度的纱线中的质量含量为0.01％～0.5％。

7.根据权利要求1所述的指示湿度的纱线，其特征在于，所述指示湿度的纱线的材质为涤纶、尼龙、丙纶、腈纶或粘胶。

8.一种面料，由权利要求1～7中任意一项所述的指示湿度的纱线织造而成。

9.一种服装，包括权利要求8所述的面料。

10.根据权利要求9所述的服装，其特征在于，所述服装中的面料设计在与人体发汗部位接触的位置。