CN106702724A

CN106702724A - 功能织物及其制造方法

Info

Publication number: CN106702724A
Application number: CN201510776490.9A
Authority: CN
Inventors: 杨剑青
Original assignee: Chuang Fang Development Co Ltd
Current assignee: Chuang Fang Development Co Ltd
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2017-05-24
Anticipated expiration: 2035-11-13
Also published as: US10219564B2; US20170135427A1; CN106702724B

Abstract

本发明涉及一种功能织物，包括：基布层，所述基布层包括布料，以及位于所述基布层上的功能层，所述功能层包括硅胶母料和负离子添加剂，并具有立体构型，其中所述功能层具有的厚度使得所述功能织物能够释放浓度为1000-6000每立方厘米的负离子。

Description

功能织物及其制造方法

技术领域

本发明涉及一种能够释放高浓度负离子的功能织物及其制造方法，特别是一种结合有能够释放高浓度负离子的立体硅胶结构的功能织物及其制造方法。

背景技术

在大气环境中，受到自然界的宇宙射线、紫外线、土壤和空气放射线的影响，有些空气分子会释放出电子。这些电子和空气中的中性分子结合，从而成为负离子。

空气中负离子的浓度是空气质量好坏的标志之一。根据世界卫生组织划定的标准，清新空气的负氧离子含量为每立方厘米空气中不低于1000-1500个。在实践中人们已经发现，负离子是杀灭病菌、提高空气质量和改善身体健康的有效手段。负离子在与细菌结合后，能够使细菌带电而容易沉降移除。此外负离子还作为还原剂与细菌反应，引起细菌结构的改变或能量的转移，从而达到杀菌效果。美国环保署EPA实验室研究发现，负离子通过在空气中的布朗运动能够主动出击捕捉小粒微尘，使其凝聚而沉淀，有效除去空气中2.5微米（PM2.5）及以下、甚至1微米的微尘，从而减少PM2.5对人体健康的危害。实验发现，当室内空气中负离子的浓度达到每立方厘米2万个时，空气中的飘尘量会减少98%以上，特别是PM2.5中危害最大的直径1微米以下的微尘、细菌、病毒等几乎为零。此外，负离子还能够通过人的神经系统及血液循环能对人的机体生理活动产生影响。负离子能使人的大脑皮层抑制过程加强和调整大脑皮层的功能，因此能起到镇静、催眠及降血压作用；负氧离子进入人体呼吸道后，使支气管平滑肌松弛，解除其痉挛；负氧离子进入人体血液，可使红血胞沉降率变慢，凝血时间延长，还能使红血胞和血钙含量增加，白细胞、血钙和血糖下降，疲劳肌肉中乳酸的含量也随之减少。负氧离子能使人体的肾、肝、脑等组织的氧化过程加强。

空气中负离子的浓度，受地理条件特殊性的影响而不同。表1中示出了常见环境中负离子的浓度。可以看到，瀑布、森林、高山、海岸等自然环境中的负离子含量较高，而公园、街道、办公室等城市环境中的负离子含量较低，甚至无法达到世卫组织划定的清新空气标准。

表1-不同地理位置的负离子浓度

地理位置	负离子浓度（每立方厘米）
		瀑布、森林	10000-20000
高山、海岸	5000-10000
		公园	400-1000
街道	<200
		办公室、汽车	60-150

因此，考虑到负离子的有益作用，以及人类活动环境中的负离子含量较低的现实，期望的是提供人工产生负离子的手段。更期望的是能够随身携带这些能够人工产生负离子的手段。一个优选的方法就是制造能够释放负离子的可穿戴设备，特别是服装。

在现有技术中提供了几种方法来形成能够释放负离子的可穿戴设备或服装。一种方法为直接以能够释放负离子的材料制造可穿戴设备或服装。在CN101513276A中公开了一种负离子硅橡胶胸罩。该胸罩直接以硅橡胶为载体，混合上0.1%-3%的能够产生负离子的化学粉末；或者以硅橡胶和负离子化学粉末制造胸罩垫置入普通胸罩中。另一种方法为制造能够释放负离子的功能性布料。在CN103643375A中公开了一种混纺负离子纤维面料，其由纳米复合陶瓷纤维、纳米抗菌羊毛纤维、纳米竹纤维和人造棉纤维四种面料纤维混纺编织而成。这些纳米纤维在布料重量中占比47-59%，并据称能够释放负离子。

然而上述方法存在一些缺陷。就第一种方法而言，完全以硅胶和负离子粉末制成的服装的穿戴舒适性往往不高，其往往具有相对较大的重量，并且质感不如布料那么舒适。就第二种方法而言，其真正能够释放负离子的功能组分含量往往较低，导致负离子浓度偏低。申请人还发现，在这些功能性布料形成的服装中，产生负离子的主要原因是面料之间的摩擦。换言之，当人处于睡眠、办公等静止环境中，这种功能性布料几乎没有在释放负离子。

发明内容

本发明为此提出了一种新的功能织物，其能够在静态即稳定地释放高浓度的负离子。并且由这种功能织物制成的服装具有更好的舒适性。

本发明则通过以下技术方案解决了上述问题。

在一个实施例中，本发明公开了一种功能织物，包括：基布层，所述基布层包括布料，以及位于所述基布层上的功能层，所述功能层包括硅胶母料和负离子添加剂，并具有立体构型，其中所述功能层具有的厚度使得所述功能织物能够释放浓度为1000-6000每立方厘米的负离子。

在另一个实施例中，所述功能层具有的厚度使得功能织物能够释放的负离子浓度为2000-5000每立方厘米。

在另一个实施例中，所述功能层具有的厚度使得功能织物能够释放的负离子浓度为3500每立方厘米。

在另一个实施例中，所述功能层具有蜂巢形、星形、太阳形、花纹的横截面。

在另一个实施例中，所述功能层具有凸台形的纵截面。

在另一个实施例中，所述功能层的厚度在织物平面上不均匀。

在另一个实施例中，所述功能层仅施加到所述基布层的一个或多个局部区域。

在另一个实施例中，所述功能层还包括纳米发热膜层，所述纳米发热膜层包括施加到绝缘聚酯薄膜上的纳米颗粒复合碳纤维粉。

在另一个实施例中，所述负离子添加剂为包括ZnS、CaO、CePO₄、Th(NO₃)₄、LaNO₃的粉末。

在另一个实施例中，所述功能层还包括远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料中的一种或多种额外添加剂。

在另一个实施例中，所述热释材料包括纳米颗粒复合碳纤维粉。

在一个实施例中，本发明公开了一种由前述功能织物制成的服装。

在另一个实施例中，所述服装为运动服、泳衣、胸罩、口罩或绷带。

在另一个实施例中，所述服装在其颈部、肩部、背部、腰部、大腿、小腿、膝盖中的一个或多个部位具有集中的功能层。

在一个实施例中，本发明公开了一种制造功能织物的3D印刷方法，包括以下步骤：（a）提供作为所述功能织物的基片层的布料，（b）对所述功能织物的功能层进行计算机建模，（c）提供硅胶母料和负离子添加剂，并将其熔融混合，以及（d）利用3D打印机在所述基片层上3D印刷所述功能层。

在另一个实施例中，所述3D印刷方法还包括以下步骤：（e）提供热释材料、远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料中的一种或多种额外添加剂，所述额外添加剂单独熔融或与所述硅胶母料和负离子添加剂混合熔融以提供到所述3D打印机。

在另一个实施例中，所述3D印刷方法还包括以下步骤：（f）在基片层的不同位置处打印出不同厚度和/或不同构型和/或不同组分的功能层。

在一个实施例中，本发明公开了一种制造功能织物的模压方法，包括以下步骤：（a）提供作为所述功能织物的基片层的布料，（b）提供硅胶母料和负离子添加剂，并将其熔融混合，（c）在模压装置上利用模具将硅胶母料和负离子添加剂的熔融混合物模压到所述基片层以形成功能层，以及（d）分离所述模具。

在另一个实施例中，所述模压方法还包括以下步骤：（e）提供热释材料、远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料中的一种或多种额外添加剂，所述额外添加剂单独熔融与所述硅胶母料和负离子添加剂混合熔融以提供到所述模压装置。

在另一个实施例中，所述模具限定与所述功能层构型互补的型腔，所述型腔在不同位置处具有不同的深度和/或不同的构型。

通过上述技术方案，本发明获得的功能织物能够在静态条件下稳定释放1000-6000每立方厘米的高浓度负离子，并且该织物本身在舒适性方面没有太大差别。此外，本发明的织物还具有优异的力学性能。发明人还通过多个实验表明由本发明织物制成的服装在减少运动肌肉损伤和缓解炎症等方面具有显著的效果。

附图说明

为了更好地理解本发明，现结合附图对相关实施例进行说明，其中：

图1示出了根据本发明一个实施例的功能织物构造。

图2示出了根据本发明一个实施例的制造功能织物的3D印刷方法。

图3示出了根据本发明一个实施例的制造功能织物的模压方法。

图4A-4D示出了利用根据本发明的一个实施例的功能织物对腰椎疼痛患者进行的热谱图实验。

图5A-5E示出了利用根据本发明的一个实施例的功能织物对颈部疼痛患者进行的热谱图实验。

图6A-6C示出了利用根据本发明的一个实施例的功能织物对背部疼痛患者进行的热谱图实验。

图7A-7D示出了利用根据本发明的一个实施例的功能织物对腰部疼痛患者进行的热谱图实验。

具体实施方式

本发明将在下文中详细介绍本发明方法的织物构造和制造方法。但本发明并不意图对这些结构和方法进行限制。对于本领域技术人员在参考以下描述的结构和方法之后能够设想出的等同替代方式和设备，也在本发明要求保护的范围之中。

织物结构

图1示出了本发明的功能织物构造。在一个实施例中，本发明的功能织物10包括一个基布层1和一个功能层2。该基布层1可为常见的布料，例如由棉、尼龙、亚麻、天然皮革、人造皮革、纯毛、蚕丝、亚克力、竹炭纤维、化纺纤维、弹性纤维、醋酸纤维、聚酯纤维中的一者纺织而成或多者混纺而成的纺织布料或由它们中的一者或多者形成的无纺布料。根据不同的应用场景，例如运动服、内衣、口罩、鞋面等，可相应采用不同的布料。

功能层2的一个重要特性是其具有立体构造。通过立体构型，本发明使得功能层具有尽可能大的体积以及尽可能大的表面积/体积比。尽可能大的体积使得本发明的功能织物能够携带远多于同类产品的负离子添加剂，而尽可能大的表面积/体积比使得本发明的功能织物的负离子能够被稳定有效地释放。

第一方面，功能层2的立体构造意味着具有一定的厚度，该厚度足以使得本发明的功能织物能够在静态条件下稳定地释放1000-6000每立方厘米，特别是2000-5000每立方厘米，更特别是3500每立方厘米左右浓度的负离子。

另一方面，功能层2在垂直于织物平面的方向上的厚度可以是均匀或不均匀的。如下文将要讨论的，变化的厚度可带来服装上不同部位具有不同的负离子释放能力以及不同的力学特性，这将会是特别有利的。

又一方面，功能层2在织物平面内的图案可以是规则或不规则的。例如功能层2可如图1所示具有蜂巢形的横截面，其他形状的横截面，例如星形或太阳形也是可能的。或者为了美学上的功能，功能层2可具有花纹或其他图案的横截面。

再一方面，功能层2在厚度方向上的纵截面可以是相同或不同的。例如功能层2可具有凸台构型的纵截面。该变化的纵截面可形成中空多孔的功能层2构型，从而进一步提高表面积/体积比。

还一方面，功能层2可连续地施加到整个基布层1上，或仅施加到基布层1的一个或多个局部区域。

本发明的功能织物10的功能层2的立体结构可在上述多个方面以及以本领域技术人员能够合理设想到的其他方式进行变化。这些变化使得功能层2可按需要具有不同的、变化的立体构造。这对于最大程度发挥负离子的功效是十分有帮助的。从下文的技术效果部分可以发现，根据本发明的织物对减少运动肌肉损伤和缓解身体局部区域的炎症等有显著的效果。因此，优选将织物功能层2如此设置，使得以该功能织物10制成的服装穿着在人身上时，功能层2在可能发生运动损伤或炎症的局部区域最为集中，从而在这些局部区域释放的负离子浓度最高。这些区域可包括颈部、肩部、背部、腰部、大腿、小腿、膝盖等部位。实现功能层集中的方式如前所述例如包括在上述区域提供更大的厚度，更紧密的图案、更复杂的立体构型、更高含量的有效成份等。

如此获得的织物还可在不同部位实现不同的力学特性。如下文将要讨论的，功能层的材料可具有与基布层布料不同的力学性能，例如更高或更低的弹性、更高的耐磨性等。通过功能层的非均匀、不规则的立体构造，可对基布层的力学性能进行有目的的加强。在本发明织物基础上裁剪获得的服装可因此具有非均匀、不规则的力学性能。例如，在服装的肘部、膝盖等部位通过提供更厚的功能层可获得更高的耐磨性。还例如，在功能内衣的腹部区域可提供不同组分的功能层使织物具有更低的弹性，从而获得更好的收腹效果。还例如，在运动服装的腿部区域可提供具有更高弹性的功能层，使得此处的织物具有更好的弹性。

在其他的实施例中，本发明的织物可不限于一个基布层1和一个功能层2。在一个实施例中，本发明的织物可包括两个基布层1和位于它们中间的一个功能层2。但发明人发现，将功能层外露是优选的，这保证了高浓度负离子的有效释放。在另一个实施例中，本发明的织物可包括一个基布层1和在基布层两侧的两个功能层2。这对于需要特别高浓度负离子的应用，例如运动服装和功能内衣，是优选的。本发明的功能层2也并非限制于优选的单层结构。

织物组份

功能层2的主要原料为硅胶母料和负离子添加剂，并可根据需要进一步添加热释材料、远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料等添加剂。

本发明的硅胶母料形成有不同的微孔结构。这些微孔结构使得硅胶具有很强的吸附能力，因而特别适合保持负离子添加剂和其他类型的添加剂，并能够保证负离子的稳定持久的释放。

同时，硅胶性质稳定，不溶于水和任何溶剂，除强碱、氢氟酸外不与任何物质发生反应，具有卓越的阻燃性能，即便燃烧也不会放出浓烟或有毒气体。因此，以硅胶作为母料既可保护基布层1，也可保护功能层2中的其他组分，使得本发明的织物适合在各种复杂天气状况下使用，并重复多次水洗，高温蒸汽清洁和消毒等，而不至于损坏或丧失功能。

硅胶基于其本身的性质还具有慢回弹特性，这使得功能层体现出优异的弹性，从而特别适合运动类服装。

负离子添加剂例如为浆料或粉体，优选为纳米粉末。负离子添加剂可包括ZnS、CaO、CePO₄、Th(NO₃)₄、LaNO₃等组分。其他合适的负离子材料还可包括天然矿物，例如电气石、蛋白石（含水非晶质或胶质的活性SiO₂以及少量的Fe₂O₃、Al₂O₃等）和奇冰石（硅酸盐和铝、铁的金属氧化物构成的无机多孔物质），以及海底矿物，例如珊瑚化石、海底沉积物和海藻炭等。

在一个优选的实施例中，功能层2的原料还包括热释材料。发明人通过研究发现，一定的热量能够提升负离子添加剂释放负离子的能力。在发明人进行的一个实验中，采用两组相同的根据本发明的功能织物。对照组处于常温，实验组以加热装置保持在28摄氏度左右。在加热10、15和20分钟之后分别测量对照组和实验组织物的负离子浓度。从表2中可以发现，本发明的功能织物在加热之后负离子的释放能力至少增强了10-25%左右。

表2 负离子浓度受温度的影响

加热时间/分钟	实验组负离子浓度/cm³	对照组负离子浓度/cm³
			10	2135	2339
15	2054	2582
			20	2150	2705

因此，本发明考虑到可以向功能层2中加入热释材料以提升负离子添加剂的负离子释放能力。在一个实施例中，该热释材料由导电级的纳米颗粒复合碳纤维粉制成。在一个优选实施例中，该纳米颗粒复合碳纤维粉做成流体状物质并形成在绝缘聚酯薄膜材料上成为纳米发热膜形式，作为功能层2中的一个单独层存在。在另一个优选实施例中，只需将一定浓度的该纳米颗粒复合碳纤维粉与硅胶母料混合即可。由纳米颗粒复合碳纤维粉制成的发热膜的优势在于很高的电热转换效率（99%左右，相比之下普通电热毯的电热转换效率在75%左右），并且只需5V、5W的功率源即可稳定驱动，其表面温度均匀，并且可高达55摄氏度，但维持在27-29摄氏度左右是优选的。此外，含有纳米颗粒复合碳纤维粉的织物没有特定的导电结构，其属于面状导热体的形式。因此。即使织物表面发生破损，也不会影响导电和制热的能力，因为整个表面都是连续导电导热的。除释热之外，该纳米颗粒复合碳纤维粉材料加热后还能够释放出8-15μm波长的远红外光，从而起到一定的保健功能。向该织物提供能量的方式例如包括从织物延伸出的USB线，从而只需要普通的移动电源即可驱动功能织物进行制热。

在一个优选的实施例中，功能层2的原料还包括远红外材料。所述远红外材料适于在室温附近（20-50℃）能够辐射出3-15μm的的远红外线。以与人体的红外吸收谱匹配。研究表明，远红外线被人体吸收后，可使体内水分子产生共振，使水分子活化，增强其分子间的结合力，从而活化蛋白质等生物大分子，使生物体细胞处于最高振动能级。由于生物细胞产生共振效应，可将远红外热能传递到人体皮下较深的部分，以下深层温度上升，产生的温热由内向外散发。这种作用强度，使毛细血管扩张，促进血液循环，强化各组织之间的新陈代谢，增加组织的再生能力，提高机体的免疫能力，调节精神的异常兴奋状态，从而起到医疗保健的作用。合适的远红外陶瓷粉末包括远红外陶瓷粉末。在本发明的一个实施例中，远红外陶瓷粉末包括10-20质量%的SiO₂，10-20质量%的MnO₂，15-30质量%Al₂O₃，4-10质量%的CaO，15-30质量%的MgO，5-20质量%的Fe₂O₃，20-50质量%的ZrO₂以及1-5质量%的AgCl。在另一个实施例中，远红外陶瓷粉末包括SiO₂、TiO₂、Al₂O₃、Na₂CO₂、硼砂矿物并掺入少量的Fe₂O₃、MnO₂、Co₂O₃和CuO。其他适合的远红外材料还包括生物炭（例如竹炭粉、竹炭纤维）、电气石等。

在另一优选的实施例中，功能层2的原料还包括抗菌材料和/或芳香材料。所述的抗菌材料具有杀灭或抑制微生物的功能。而所述的芳香材料适于持续向空气中散发香气。

在又一优选的实施例中，功能层2还可包括增强材料，以用于改变织物的力学特性。如前所述，这些增强材料可非均匀地施加。示例性的增强材料可包括树脂、金属丝等。

上述多种额外添加剂的添加可通过将其与硅胶母料混合实现。

制造方法

本发明的功能层2具有较大的厚度，使得其无法采用传统的涂层方法，例如机械涂布和浸渍来施加到基布层1上。采用基布层1和功能层2之间的粘合剂层也不是优选的，因为粘合剂层随着时间可能会失效，导致功能层2从基布层1不期望的分离。发明人发现至少两种方法可将功能层2有效施加到基布层1。通过这些方法可实现基布层与较厚功能层的牢固结合。

3D 印刷

传统的3D印刷以3D打印机打印出整个产品。这使得其在服装制造领域很难应用。目前仅有极少量的试验性技术尝试完整打印整件服装，其通过将服装分解为许多小部件，相邻各小部件之间通过铰链连接。然而这种服装主要的问题是柔韧性很差，因为每个小部件相对而言是不可变形的。这些小部件出于强度的要求往往很厚，这进一步降低了穿着的舒适性。本发明则采用了不同的方法。本发明并非3D打印出整件服装，而是利用3D打印机将功能层2打印到基布层1上。

图2示出了利用3D印刷技术制造本发明功能织物10的步骤。首先需要准备基布层1。该基布层1如前所述可为任何合适的布料。随后可对该布料，特别是需要进行3D印刷的区域进行清洁等必要的预处理操作。与此同时，在计算机3上对打印过程进行建模。此外还需要准备耗材。如前所述，耗材包括硅胶母料4、负离子添加剂5以及其他需要的添加剂6。这些耗材被输入到熔融腔室7内进行熔融和混合操作，以获得浆料。在另一实施例中，并非所有的耗材全部在一个熔融腔室7内混合，某些添加剂6可在单独的熔融腔室7中进行熔融。因为这些添加剂6（例如热释材料、颜料等）以单独的方式施加具有更好的效果或者并非要将该添加剂施加在整个功能层2上，或者在功能层2的不同区域需要不同类型的添加剂6（例如为了获得高弹区域和低弹区域）。熔融腔室7内设置有温度传感器以检测耗材的温度。

在开始印刷时，挤压泵8将耗材从熔融腔室7输入到3D打印机9。该3D打印机9可包括单嘴喷头或多嘴喷头。在电机的驱动下，喷头可按照预设的程序在长宽高三个维度来回移动，实现3D印刷。最后，对完成打印的功能织物10进行表面处理，使得表面光滑。

由于3D印刷本身的特性, 本发明的方法能够实现较厚的功能层2，这是目前的技术方法无法实现的。此外，本发明还避免了完全由3D打印制作服装所导致的柔韧度不够等问题。本发明通过在基布层1上打印功能层2，使得形成的织物制成的服装的柔韧度处于织物服装和3D打印服装之间，几乎接近一般的织物服装。本发明功能织物的柔韧度能够保证舒适的穿着。最后，3D印刷的另一个显著优势是便于控制织物不同区域的特性。如前所述，本发明期望功能层2在基布层1的不同位置（也即服装的不同位置）可具有不同的厚度、组分、结构等特性，这通过3D印刷技术能够非常方便地实现。

模压

另一个施加本发明功能层2到基布层1的方法是模压。如图3所示，该方法同样需要准备和预处理基布层1，以及熔融和混合耗材20。随后在模压装置11上进行模压操作。基布层1借助于辊子12、16在模压装置11上输送。在模压装置11上游位置通过熔融腔室7向基布层1上施加熔融耗材20。随后借助于辊子13、14和15向熔融耗材20的自由表面覆盖模具19，该模具19面向熔融耗材20的表面具有与功能层期望的立体构型互补的立体型腔。再借助于辊子17、18将模具19、基布层1和熔融耗材20压实，经过一段时间以允许基布层1和耗材20充分结合从而获得具有期望功能层2构型的功能织物10。随后分离获得的功能织物10和模具19。

本发明的模压方法允许获得较厚的功能层2。功能层2的期望的立体构造、以及不规则的厚度和结构特性容易通过设计模具19的型腔实现。

在另一个实施例中，本发明的热释材料可以作为功能层的单独一层提供。通过将导电级的纳米颗粒复合碳纤维材料做成流体状的物质，再将该物质热压在聚酯薄膜上。如此获得的纳米发热膜随后结合到本发明的功能织物上。

技术效果

根据本发明所述方法制造的具有本发明结构的功能织物10在静态下即可稳定释放负离子。根据组份和构造的不同，利用日本COM SYSTEM, INC.的COM-3010PRO负离子测量仪可测到1000-6000每立方厘米、特别是2000-5000每立方厘米，更特别是3500每立方厘米左右的负离子浓度。发明人进行的以下一系列实验表明，穿着本发明织物制成的服装能够显著地提高健康水平。

（1）运动引致肌肉损伤实验

在运动引致的肌肉损伤研究中，常借助肌酸激酶（Creatine Kinase）的含量作为肌肉损伤的间接指标。肌酸激酶又名肌酸磷酸激酶（Creatine Phospholinase Kinase），是一种由多种身体组织制造的、借助三磷酸腺苷（ATP）转换为二磷酸腺苷（ADP）产生的能量把肌酸转化为磷酸肌脂的酶。在剧烈运动过程中，肌肉进行强烈收缩，肌酸激酶由肌肉组织释放到血液中，并连带引起肌肉细胞膜的破裂。例如，在完成马拉松比赛后肌酸激酶的含量可高达500-3300U/I。在高力量偏心肌肉收缩后肌酸激酶的含量更可高达25000U/I。这些严重的肌肉损伤会即时减少至少50%的肌肉力量，并且需要至少10天才能完全复原。

发明人邀请了12名年龄在45至65岁之间的男性进行实验，其中6人为对照组，另外6人为实验组。全部实验者在跑步、单车和踏步3种运动器械上戴上口罩进行20分钟的训练。区别在于对照组的口罩为普通医用口罩，而实验组的口罩为由本发明的织物制成的、经测量具有至少3000/立方厘米负离子浓度的口罩。在运动前后，为所有实验者抽取静脉血液样本，检测其中的：

- 白血球数量

- 淋巴细胞百分比

- 血清肌酸激酶（CK）含量

- 血清酸脱氢酶（LDH）含量

- 血清乳酸盐（lactate）含量

在第一个实验中，发明人比较CK、LDH和乳酸盐因运动而引起的变化的组间差异。表3示出了每组平均血清的CK、LDH和乳酸盐在20分钟训练之前以及之后1小时的测量结果。可以看到，训练前对照组和实验组的CK、LDH和乳酸盐水平基本相同，而训练后两组的CK、LDH和乳酸盐水平出现差异。

表3-每组在运动前后平均血清的CK、LDH和乳酸盐度量值

表4示出了每组平均血清的CK、LDH和乳酸盐水平在20分钟训练之前以及之后1小时的变化。可以看到，实验组的CK、LDH和乳酸盐增加要小于对照组的增加。特别是实验组的乳酸盐水平增加显著更小。

表4-血清的CK、LDH和乳酸盐度变化

在另一个实验中，选定一个实验者分别佩戴普通医用口罩和以本发明的织物制成的口罩进行上述20分钟训练，并测量血清的CK、LDH和乳酸盐在20分钟训练之前以及之后1小时的水平。从表5中可以看到，实验组的CK、LDH和乳酸盐水平上升较少。

表5-血清的CK、LDH和乳酸盐在运动前后的数值

上述实验表明，穿着本发明织物制成的衣物能够在一定程度上降低运动引致的肌肉损伤。

（2）炎症热谱图实验

发明人还进行了一系列实验测试本发明织物对缓解人体炎症的有益效果。发明人将人体炎症部位以热谱图成像，随后在炎症部位施加本发明织物制成的绷带，并观察热谱图随着时间的变化。在热谱图中红色部位表示较热部位（即炎症部位，在图中以箭头指示），红色越深表示炎症越严重。而绿色则表示正常区域。

图4A-4D示出了一位腰椎疼痛患者的热谱图实验。图4A示出了未施加本发明绷带之前的背部热谱图，可以看到沿着腰椎具有少量的红色区域A、大片的橙色区域B和其周边的黄色区域C，表示这些部位存在炎症。图4B示出了施加绷带5分钟之后的热谱图，可以看到至少在绷带施加区域橙色和黄色都已经转变为绿色D，换言之炎症部位的面积已有所减小。图4C和图4D分别示出了10分钟和15分钟之后的热谱图，可以看到红色区域A基本消失，而整个背部的橙色区域B和黄色区域C都已显著减小。上述实验说明在施加了本发明的绷带之后，腰椎部位的炎症得到了很大缓解。

图5A-5E示出了一位右颈疼痛患者的热谱图实验。图5A示出了未施加本发明绷带之前的前部热谱图，可以看到在右颈部区域存在明显的红色区域A、其周边的深橙色区域B和再周边的橙色区域C，表示这些部位存在炎症。图5B示出了施加绷带5分钟之后的热谱图，可以看到红色区域A、深橙色区域B和橙色区域C的面积均大大减小。10分钟之后的热谱图5C示出红色区域A已基本消失，深橙色区域B和橙色区域C的面积进一步减小。15分钟之后的热谱图5D示出深橙色区域B也基本消失，只存在橙色区域C。20分钟之后的热谱图5E与15分钟时基本一致，说明症状的缓解得到保持。上述实验说明在施加了本发明的绷带之后，右颈部位的炎症得到了很大缓解。

图6A-6C示出了一位背部两侧区域疼痛患者的热谱图实验。图6A示出了未施加本发明绷带之前的背部热谱图，可以看到在背部两侧区域存在条带状的黄色区域B和其中的小面积橙色区域A，表示该部位存在炎症。图6B和6C分别示出了施加本发明绷带5分钟和10分钟之后的背部热谱图。可以看到，在施加本发明绷带5分钟之后条带状黄色区域B以及橙色区域A已经基本消失。作为对照，肩部区域的橙色区域C和黄色区域D则基本保持不变。上述实验说明在施加了本发明的绷带之后，背部两侧部位的炎症得到了很大缓解。

图7A-7D示出了一位腰部疼痛患者的热谱图实验。图7A示出了未施加本发明绷带之前的腰部热谱图，可以看到在腰部区域存在明显的橙色区域A和周边的黄色区域B，表示该部位存在炎症。图7B示出了施加本发明的绷带5分钟之后的热谱图。可以看到橙色区域A和黄色区域B的面积已显著减小。图7C和7D分别示出了施加本发明的绷带10分钟和15分钟之后的热谱图。可以看到橙色区域A已基本消失，而黄色区域B的面积进一步减小并保持。上述实验说明在施加了本发明的绷带之后，腰部的炎症得到了很大缓解。

上述两个实验说明本发明的功能织物通过高浓度的负离子对人体健康有显著的改善作用。

以上所述仅是本发明的部分实施方式，故凡依本发明申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，或者对本发明的多个实施例的任意组合，均包括于本发明的范围内。

Claims

1. 一种功能织物（10），包括：

基布层（1），所述基布层（1）包括布料，以及

位于所述基布层（1）上的功能层（2），所述功能层（2）包括硅胶母料（4）和负离子添加剂（5），并具有立体构型，

其中所述功能层（2）具有的厚度使得所述功能织物（10）能够释放浓度为1000-6000每立方厘米的负离子。

2. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）具有的厚度使得功能织物（10）能够释放的负离子浓度为2000-5000每立方厘米。

3. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）具有的厚度使得功能织物（10）能够释放的负离子浓度为3500每立方厘米。

4. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）具有蜂巢形、星形、太阳形、花纹的横截面。

5. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）具有凸台形的纵截面。

6. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）的厚度在织物表面上不均匀。

7. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）仅施加到所述基布层（1）的一个或多个局部区域。

8. 根据权利要求1所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）还包括纳米发热膜层，所述纳米发热膜层包括施加到绝缘聚酯薄膜上的纳米颗粒复合碳纤维粉。

9. 根据权利要求1-8中任一项所述的功能织物（10），其中所述负离子添加剂（5）为包括ZnS、CaO、CePO₄、Th(NO₃)₄、LaNO₃的粉末。

10. 根据权利要求1-7中任一项所述的功能织物（10），其中所述功能层（2）还包括热释材料、远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料中的一种或多种额外添加剂（6）。

11.根据权利要求10所述的功能织物（10），其中所述热释材料包括纳米颗粒复合碳纤维粉。

12. 一种由根据权利要求1-11中任一项所述的功能织物（10）制成的服装。

13. 根据权利要求12所述的服装，其中所述服装为运动服、泳衣、胸罩、口罩或绷带。

14. 根据权利要求12所述的服装，其中所述服装在其颈部、肩部、背部、腰部、大腿、小腿、膝盖中的一个或多个部位具有集中的功能层（2）。

15. 一种制造功能织物（10）的3D印刷方法，包括以下步骤：

（a）提供作为所述功能织物（10）的基片层（1）的布料，

（b）对所述功能织物（10）的功能层（2）进行计算机（3）建模，

（c）提供硅胶母料（4）和负离子添加剂（5），并将其熔融混合，以及

（d）利用3D打印机（9）在所述基片层（1）上3D印刷所述功能层（2）。

16. 根据权利要求15所述的3D印刷方法，还包括以下步骤：

（e）提供热释材料、远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料中的一种或多种额外添加剂（6），所述额外添加剂（6）单独熔融或与所述硅胶母料（4）和负离子添加剂（5）混合熔融以提供到所述3D打印机（9）。

17. 根据权利要求15所述的3D印刷方法，还包括以下步骤：

（f）在基片层（1）的不同位置处打印出不同厚度和/或不同构型和/或不同组分的功能层（2）。

18. 一种制造功能织物（10）的模压方法，包括以下步骤：

（a）提供作为所述功能织物（10）的基片层（1）的布料，

（b）提供硅胶母料（4）和负离子添加剂（5），并将其熔融混合，

（c）在模压装置（11）上利用模具（19）将硅胶母料（4）和负离子添加剂（5）的熔融混合物（20）模压到所述基片层（1）以形成功能层（2），以及

（d）分离所述模具（19）。

19. 根据权利要求18所述的模压方法，还包括以下步骤：

（e）提供热释材料、远红外材料、抗菌材料、芳香材料和增强材料中的一种或多种额外添加剂（6），所述额外添加剂（6）单独熔融与所述硅胶母料（4）和负离子添加剂（5）混合熔融以提供到所述模压装置（11）。

20. 根据权利要求18所述的模压方法，所述模具（19）限定与所述功能层（2）构型互补的型腔，所述型腔在不同位置处具有不同的深度和/或不同的构型。