CN108016098A - 透气多功能面料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种透气多功能面料，包括基层，所述基层的表面覆盖有透气层，所述透气层上设置有透气孔，所述基层由面料制成，所述面料由远红外纤维构成；该远红外纤维为聚酯纤维，其以远红外添加剂、负离子添加剂、添加剂分散剂为填料，通过熔融混纺，制备得到；该负离子添加剂为电气石负离子粉，该添加剂分散剂Mn2O3多孔微球，该远红外添加剂为一种多元烧结体纳米粉料，具体为Si‑Zr‑Ti‑Sn烧结体纳米粉料，其是由太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2按照一定的质量配比混合压片、高温烧结、粉碎、研磨后形成的。
Description
技术领域
本发明涉及纺织技术领域，尤其涉及一种透气多功能面料。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，人们对健康的重视程度越来越大。现有的面料大都直接用普通平面型的非织造布或打孔PE薄膜制作，这些面料的纵向与横向上的力学特性如延展性、抗拉强度等差异很大，即呈现各向异性，会给使用者一种勒紧皮肤的感觉，特别是在走路、骑自行车等运动场合，更会感到不舒服，难于渗透到芯部吸水材料，而使使用者皮肤始终处于潮湿状态，促使微生物滋长，既不舒适也不利于健康。为迎合消费者的需求，亟待研发出一种具有透气功能又能让人穿着舒适的面料。另外，传统的制作服装本体的面料功能单一。
发明内容
本发明旨在提供一种透气多功能面料，以解决上述提出问题。
本发明的实施例中提供了一种透气多功能面料，包括基层，所述基层的表面覆盖有透气层，所述透气层上设置有透气孔，所述基层由面料制成，所述面料由远红外纤维构成；该远红外纤维为聚酯纤维，其以远红外添加剂、负离子添加剂、添加剂分散剂为填料，通过熔融混纺，制备得到；该负离子添加剂为电气石负离子粉，该添加剂分散剂Mn2O3多孔微球，该远红外添加剂为一种多元烧结体纳米粉料，具体为Si-Zr-Ti-Sn烧结体纳米粉料，其是由太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2按照一定的质量配比混合压片、高温烧结、粉碎、研磨后形成的。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
本发明的的基层面料由远红外纤维构成，该远红外纤维中添加有远红外添加剂和负离子添加剂，具有良好的远红外和负离子发射功能，产生了意料不到的技术效果。
本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1是本发明透气多功能面料的结构示意图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
本发明的实施例涉及一种透气多功能面料，包括基层1，所述基层1的表面覆盖有透气层2，所述透气层2上设置有透气孔3，所述透气孔3为整齐排列的圆形，但并不局限于圆形，还可以为菱形、椭圆形、方形等。
所述透气层2中添加有杀菌剂。由于杀菌剂带有天然高分子物质，其通过吸附、渗透、固着等作用，与纤维产生永久性结合，耐久性极佳，能够抑制细菌的生长，对人体皮肤具有保健作用
所述基层1由面料制成，所述面料由远红外纤维构成。
该远红外纤维为聚酯纤维，其以远红外添加剂、负离子添加剂为填料，通过熔融混纺，制备得到。在所述的远红外纤维中，其原料按照重量百分比包括：2％的负离子添加剂、13％的远红外添加剂、余量为聚酯。
通过添加具有远红外发射功能、负离子发射功能的无机粉料是实现聚酯纤维功能化一种常用的技术，比如现有技术方案中，将电气石粉、海泡石、珍珠粉添加到聚酯熔体中进行熔融纺丝，制得具有保健功能的聚酯纤维，本发明的远红外纤维，通过在聚酯中添加负离子添加剂和远红外添加剂，使得该聚酯功能纤维具有了负离子及远红外发射功能，拓展了该远红外纤维的应用范围。
其中，该负离子添加剂为电气石负离子粉，电气石负离子粉中粒径为600nm。当前，常用的会释放负离子的天然矿石为两种，硅藻土和电气石，硅藻土的主要成分为含有硅、铝和铁等的氧化物，其孔径为50nm，表面积达37.8m2/g，利用硅藻土能释放负离子的特性，正在探索将其应用在纤维类用品中；电气石具有类似于磁铁磁极的自然电极，其被广泛应用于环境保护、日常生活等许多领域，将电气石矿物超细粉碎加入纤维中，因为该粉体具有正负电极，用含有该粉体的人造丝加工成织物，该织物与人体接触后，能在皮肤表面产生无数微弱电流，刺激血液循环，并形成空气中的负离子效应；目前，电气石放射负离子的特性已经得到证实，将其与其它添加剂混合，以使得纤维具有多重复合功能是一个研究的重点；本发明的远红外纤维中，除了采用负离子添加剂外，还将其与远红外添加剂结合使用，通过控制各物质的配比，在保持各各物质充分发挥功能的前提下，达到了负离子发射的最大化，产生了意料不到的技术效果。
其中，该远红外添加剂为一种多元烧结体纳米粉料，具体为Si-Zr-Ti-Sn烧结体纳米粉料，粒径为1μm以下，其是由太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2按照一定的质量配比混合压片、高温烧结、粉碎、研磨后形成的。
当前，将天然矿石原料应用于功能性纤维制品的研究正在开展，比如，本发明申请人注意到现有技术方案中，将太极石母粒添加到聚酯纤维中，以改善其红外发射性能，但是其功能较单一、稳定性并不好。此外，为了增加聚酯纤维的功能性，而将多种金属氧化物进行简单的机械混合，其并不能改善材料的微观物相结构，从而使得混合粒子多功能的发挥受到影响。本发明远红外纤维中，利用多元金属氧化物进行高温烧结，然后将其粉碎后再添加到聚酯纤维中，高温烧结可以改变微观粒子的物相结构，并使其重新组合，形成替代固溶体，增强了晶格极性震动的非简谐性，从而大大提高了辐射率，取得了意料不到的有益效果。
其中，该远红外添加剂中，太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2质量配比优选为9:7:3:4。质量配比是影响多元烧结体纳米粉料红外性能发挥的一种重要参数，上述物质中，太极石纳米颗粒本身具有红外发射功能，ZrO2、TiO2也具有一定的红外辐射能力，而SnO2本身不具备红外辐射功能，本发明远红外纤维中，将上述物质混合烧结，在上述质量配比情况下，SnO2本身作为一种增强剂，能够使得其余物质离子充分融合，对于替代固溶体的产生发挥重大作用。
所述的太极石纳米颗粒粒径优选为300～700nm，更优选为400～600nm，最优选为500nm；上述的ZrO2粒径优选为100～600nm，更优选为200～400nm，最优选为300nm；上述的TiO2粒径优选为200～600nm，更优选为300～500nm，最优选为400nm；上述的SnO2粒径优选为300～800nm，更优选为400～600nm，最优选为500nm。纳米颗粒的粒径对于纳米粒子功能的发挥产生重大影响，基于不同的物质，在烧结过程中需要的粒径尺寸也不同，本发明人经过实验验证，在上述配比情况下，在上述粒径的限制下，上述混合物能够在烧结过程中充分融合，从而充分反应，产生替代固溶体，从而大大提高红外辐射物质的产出，在红外波段提高辐射效率，起到了意料不到的技术效果。在烧结过程中，本发明技术方案优选在1250℃下烧结3h，当温度高于或低于该烧结温度时，替代固溶体的产率下降。
此外，在一种优选实施方式中，本发明所述的聚酯功能纤维中还包括添加剂分散剂，此时，所述的聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：2％的负离子添加剂、13％的远红外添加剂、4％的添加剂分散剂、余量为聚酯。所述添加剂分散剂为Mn2O3多孔微球，其中，Mn2O3多孔微球的制备过程为：首先，将15mmol的Mn(CH3COO)2·6H2O、45mmol的尿素和2g聚乙二醇-2000置于40ml乙二醇溶液中，充分搅拌均匀，溶解完毕，然后将所得溶液转移至不锈钢反应釜中，在220℃下密封水热反应30h，自然冷却、离心、收集、洗涤、干燥，得到MnCO3，最后将其在马弗炉中650℃下煅烧10h，得到Mn2O3多孔微球；Mn2O3多孔微球直径为1μm。
该添加剂分散剂能够在聚酯纤维中分散均匀，有效改善负离子添加剂和远红外添加剂团聚现象的发生。
实施例
所述远红外纤维的制备过程为：
步骤1：首先，将15mmol的Mn(CH3COO)2·6H2O、45mmol的尿素和2g聚乙二醇-2000置于40ml乙二醇溶液中，充分搅拌均匀，溶解完毕，然后将所得溶液转移至不锈钢反应釜中，在220℃下密封水热反应30h，自然冷却、离心、收集、洗涤、干燥，得到MnCO3，最后将其在马弗炉中650℃下煅烧10h，得到Mn2O3多孔微球；Mn2O3多孔微球直径为1μm；
步骤2：将太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2按照9:7:3:4质量配比混合均匀，放入混料瓶中充分混合，在油压机上压成圆片状，在1250℃下高温煅烧3h，冷却至室温后，取出，粉碎，研磨均匀，筛选出粒径为1μm以下的烧结体纳米颗粒；
步骤3：首先，将远红外添加剂、添加剂分散剂、负离子添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为260℃，压力280KPa，酯化率达到大于96.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为290℃，抽真空至20Mpa，缩聚至特性粘度为0.72时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束进行冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为285℃，纺丝速度为3400m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为500m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
通过测定本实施例中复合纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能，检验结果表明其法向发射率为0.96，见表1，根据本领域关于远红外性能评标准，法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品，本实施例中的复合纤维符合标准要求。
表1，实施例中复合纤维的法向发射率
| 检验项目 | 标准要求 | 检验结果 | |
| 法向发射率 | ≥0.80 | 实施例 | 0.96 |
以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种透气多功能面料，其特征在于，包括基层，所述基层的表面覆盖有透气层，所述透气层上设置有透气孔，所述基层由面料制成，所述面料由远红外纤维构成；该远红外纤维为聚酯纤维，其以远红外添加剂、负离子添加剂、添加剂分散剂为填料，通过熔融混纺，制备得到；该负离子添加剂为电气石负离子粉，该添加剂分散剂为Mn2O3多孔微球，该远红外添加剂为一种多元烧结体纳米粉料，具体为Si-Zr-Ti-Sn烧结体纳米粉料，其是由太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2按照一定的质量配比混合压片、高温烧结、粉碎、研磨后形成的。
2.根据权利要求1所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述透气孔为整齐排列的圆形。
3.根据权利要求1所述的一种透气多功能面料，其特征在于，在所述的远红外纤维中，其原料按照重量百分比包括：2％的负离子添加剂、13％的远红外添加剂、4％的添加剂分散剂、余量为聚酯。
4.根据权利要求3所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述电气石负离子粉粒径为600nm。
5.根据权利要求3所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述远红外添加剂中，太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2质量配比为9:7:3:4。
6.根据权利要求5所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述太极石纳米颗粒粒径为500nm。
7.根据权利要求5所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述ZrO2粒径为300nm。
8.根据权利要求5所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述TiO2粒径为400nm。
9.根据权利要求5所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述SnO2粒径为500nm。
10.根据权利要求1所述的一种透气多功能面料，其特征在于，所述远红外纤维的制备过程为：
步骤1：首先，将15mmol的Mn(CH3COO)2·6H2O、45mmol的尿素和2g聚乙二醇-2000置于40ml乙二醇溶液中，充分搅拌均匀，溶解完毕，然后将所得溶液转移至不锈钢反应釜中，在220℃下密封水热反应30h，自然冷却、离心、收集、洗涤、干燥，得到MnCO3，最后将其在马弗炉中650℃下煅烧10h，得到Mn2O3多孔微球；Mn2O3多孔微球直径为1μm；
步骤2：将太极石纳米颗粒、ZrO2、TiO2、SnO2按照9:7:3:4质量配比混合均匀，放入混料瓶中充分混合，在油压机上压成圆片状，在1250℃下高温煅烧3h，冷却至室温后，取出，粉碎，研磨均匀，筛选出粒径为1μm以下的烧结体纳米颗粒；
步骤3：首先，将远红外添加剂、添加剂分散剂、负离子添加剂和乙二醇混合，搅拌后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒，其中，酯化温度为260℃，压力280KPa，酯化率达到大于96.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为290℃，抽真空至20Mpa，缩聚至特性粘度为0.72时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，在将喷出的丝束进行冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为285℃，纺丝速度为3400m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成复合型聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为500m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。
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