CN109371680A - 一种湿度感应自调节面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种湿度感应自调节面料及其制备方法，所述一种湿度感应自调节面料，其特征在于，所述面料的结构或形状根据湿度进行自动调节面料自身的弯曲度；所述面料包括，面料基底和高吸水性树脂溶液；所述吸水性树脂溶液能够带动面料局部或整体形状发生弯曲。本发明所述的自调节面料环境干燥状态下便会张开，在炎热的天气下让皮肤透过衣服的面料进行有效的呼吸；面料遇水后，面料处于闭合状态；能够在雨天的情况下，有效的提高面料的保温效果。

Description

一种湿度感应自调节面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及面料技术领域，具体涉及一种湿度感应自调节面料及其制备方法。
背景技术
随着社会的发展，人们生活水平的不断提高，人们对于服装的功能性，舒适性和美感等提出了更为苛刻的要求。而目前人类的生活的环境中，环境湿度过高时影响人的体温正常的调节，或因所穿的衣服的面料散热不良而导致体温过高，人体会感到憋闷，容易诱发中暑或皮肤呼吸不顺畅等因素。因此，我们所穿着的衣服的面料尤其重要。
鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本发明。
发明内容
为解决上述技术缺陷，本发明采用的技术方案在于，一种湿度感应自调节面料，所述面料的结构或形状根据湿度进行自动调节面料自身的弯曲度；所述面料包括，面料基底和高吸水性树脂；所述高吸水性树脂能够带动面料局部或整体形状发生弯曲。
进一步的，所述面料基底包括涤纶、蚕丝、丙纶、涤棉、腈纶、锦纶、氯纶、黏胶纤维、碳纤维、棉、麻、真丝绡其中的一种或一种以上的复合纤维材料制成的织物或由多种不同所述复合纤维材料制成的织物组成或由纤维织物与里衬/粘衬构成的复合织物。
进一步的，所述高吸水性的树脂为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚乙基丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基化淀粉、羧甲基化纤维素、果胶、丝胶蛋白、大豆蛋白、谷蛋白、藻酸、海藻酸钠、海藻酸钾、壳聚糖等聚合物或交联聚合物或共聚物中的其中一种或任意复合物。
进一步的，所述高吸水性的树脂为下式(1)～(5)所示的均聚物或含有(1)～(5)链段结构的共聚物及其盐，以及它们的任意组合
其中，q＝50～500000；R＝CnH2n+1；n＝1,2……；m＝50～20000；p＝50～20000。
一种湿度感应自调节面料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取面料基底或将所述面料基底进行切割且切割后的面料基底并不脱离原面料基底；
S2、将面料基底或将所述切割后的面料基底与高吸水性树脂溶液进行结合；
S3、结合后进行干燥处理。
进一步的，所述高吸水性树脂溶液为高吸水性树脂溶于溶剂中得到的单一凝胶溶液或为不同单一凝胶溶液组成的双组份凝胶溶液或多组分凝胶溶液或制备高吸水性树脂的单体与引发剂不同的体积比例进行一定混合，所述制备高吸水性树脂的单体可以是一种组分单体或多组分单体的任一混合。
进一步的，所述高吸水树脂溶液的固含量的比例为0.01％～90％。
进一步的，所述引发剂为自由基聚合引发剂。
进一步的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁脒盐酸盐等其中的一种。
进一步的，所述高吸水性树脂溶液非对称的结合在所述面料基底的表面上。
与现有技术比较本发明的有益效果在于：
1，本发明所述的自调节面料环境干燥状态下便会张开，能够在炎热的天气下让皮肤透过衣服的面料进行有效的呼吸；面料遇水后，面料处于闭合状态；能够在雨天的情况下，有效的提高面料的保温效果。
2.本发明所述的高吸水性树脂溶液比例的配制，有效地将高吸水性树脂与面料进行结合制成了一种新型的面料，有效地提高了面料以及化学材料的利用率，且可批量生产。
3，本发明所述的激光切割技术能够有效的将实际需要的图案进行切割，且能够批量切割，有效地解决了面料毛边的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明各实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1是本发明所述的面料的运动示意图；
图2是本发明所述的AI软件所绘制的激光切割的图形；
图3是本发明所述的面料遇水的情况示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。
实施例1
如图1、图2、图3所示，本发明提供了一种湿度感应自调节面料，面料的结构或形状根据湿度进行自动调节面料自身整体或局部的弯曲度；面料包括，面料基底和高吸水性树脂；吸水性树脂能够带动面料局部或整体形状发生弯曲。
通过涂覆高吸水性树脂溶液制备非对称的结构。所述面料为挺括性面料，选自涤纶、蚕丝、丙纶、涤棉、腈纶、锦纶、氯纶、棉、麻，或一种以上的复合纤维材料制成的织物，或者由上述多层不同纤维织物组成，或由纤维织物与里衬/粘衬构成的复合织物；优选为真丝绡，真丝绡与单面粘和衬复合的面料。高吸水性树脂优选为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基化淀粉、羧甲基化纤维素、果胶、丝胶蛋白、大豆蛋白、谷蛋白、藻酸、海藻酸钠、海藻酸钾、壳聚糖等中的其中一种或两种或两种以上的组合。
高吸水性树脂溶液可以是单一凝胶溶液直接使用，也可以是双组份凝胶溶液或多组分凝胶溶液配合使用；还可以是制备高吸水性树脂的单体与引发剂不同的体积比例进行一定混合，其中的单体可以是一种组分或多组分单体的任一混合；高吸水性树脂溶液的固含量的比例为0.1％～90％，优选比例为0.5％～70％，更优选1％～20％。
实施例2
本实施例与上述实施例的区别在于，具有挺括性质的面料指面料在一定尺寸下能够水平悬空放置不弯曲的面料，优选4mm2以上具有挺括性质的面料；也包括面料的上下表面受到相同力的时候弯曲程度不同的面料、上下表面具有不同组织结构的面料、上下表面具有不同材质的复合面料以及面料与里料、衬料或填料复合的复合面料；或者将不同面料或面料与里料和衬料通过热压机的复合后得到的复合面料。
实施例3
本实施例与上述实施例的区别在于，高吸水性树脂溶液中的有效成分选自高吸水性的树脂，特别是式(1)～(5)所示均聚物或者含有(1)～(5)链段结构的共聚物及其盐，以及它们的任意组合。
其中q＝50～500000；优选的100～200000；更优选的200～500；R＝CnH2n+1；n＝1,2；m＝50～200；P＝50～200。
实施例4
本实施例与上述实施例的区别在于，一种湿度感应自调节面料的制备方法，包括以下步骤：
S1、选取面料基底，将面料基底进行切割且切割后的面料基底并不脱离原面料基底；
S2、将切割后的面料基底与高吸水性树脂进行结合；
S3、结合后进行干燥处理。
实施例5
本实施例与上述实施例的区别在于，一种湿度感应自调节面料的制备方法，具体包括以下步骤：
S1、选取面料，面料为涤纶、蚕丝、丙纶、涤棉、腈纶、锦纶、氯纶、棉、麻、真丝绡其中的一种，复合材料为单面粘和衬；
S11、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为面料在上，单面粘和衬在下，进行热压复合；
S12、将复合后的面料进行切割；
S2、按照凝胶单体与引发剂不同的体积比例进行一定混合，制成吸水性凝胶溶液；或直接制备高吸水性的树脂溶液；
S21、将吸水性凝胶溶液或所述凝胶单体涂覆在所述步骤S3中切割后的面料上；
S3、将吸水性凝胶溶液或所述凝胶单体打印在所述面料上后，进行干燥处理。
面料与高吸水性树脂的结合方式为使用任一种方法将高吸水性树脂以任意一种形状非对称涂覆在布料的表面。例如喷涂、抹刷或3D打印；优选采用3D打印技术将高吸水性树脂溶液涂覆在切割后的面料上。
其中，3D打印技术的使用解决了涂覆不均匀的问题，消除了材料涂覆过程的由于材料使用量造成的差异。
凝胶材料(高吸水性树脂)干燥后附着在面料上，并呈透明状态。干燥时脱水状态面料便会张开；面料遇水后，凝胶材料吸水，带动面料闭合运动。
实施例6
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：170℃；时间为：30s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行手动切割；
根据实际需要的形状，通过刻刀、剪刀等裁剪工具将30cm×30cm的布料切割成如图1、图2、图3所示的形状。
S4、按照体积比为19:1的比例进行高吸水性树脂溶液的配制成；
取高吸水性树脂单体19份，相应的引发剂1份，混合，搅拌均匀，制备高吸水性树脂溶液。
高吸水性树脂优选为聚丙烯酰胺、聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚乙烯醇、羧甲基化淀粉、羧甲基化纤维素、果胶、丝胶蛋白、大豆蛋白、谷蛋白、藻酸、海藻酸钠、海藻酸钾、壳聚糖等中的其中一种或两种或两种以上的组合。
引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁脒盐酸盐其中的一种。
S5、将S3中切割后的面料通过3D打印机将S4配制成的高吸水性树脂溶液进行打印；
3D打印机的打印的速度为8～12mm/s。
3D打印机的打印速度是按照面料与高吸水性树脂溶液的特性进行设置的，慢则容易导致高吸水性树脂溶液过多，易使面料的打开程度过小；快则导致高吸水性树脂溶液过少，易使面料遇水反应速度过慢。
S6、打印后，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
实施例7
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：170℃；时间为：30s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行手动切割；
根据实际需要的形状，通过刻刀、剪刀等裁剪工具将30cm×30cm的布料切割成如图1、图2、图3所示的形状。
S4、按照体积比为19:1的比例进行高吸水性树脂溶液的配制成；
取高吸水性树脂单体19份，相应的引发剂1份，混合，搅拌均匀，制备高吸水性树脂溶液。
S5、使用10ml的一次性注射器快速地将高吸水凝胶涂覆在S3切割的布料上。
S6、涂覆完成，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
实施例8
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：170℃；时间为：30s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行激光切割；
根据实际需要的形状，通过软件绘制后，将文件导入激光切割机进行自动切割。
S4、用10ml一次性的注射器分别取高吸水性树脂单体和相应的引发剂。保证单体与引发剂的体积比为19:1。并按照19:1的比例将单体和引发剂分别涂覆在S3激光切割的布料上。
S5、涂覆完成，当布料上凝胶完全，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
实施例9
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：185℃；时间为：20s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行激光切割；
根据实际需要的形状，通过软件绘制后，将文件导入激光切割机进行自动切割。
S4、按照体积比为19:1的比例进行高吸水性树脂溶液的配制成；
取高吸水性树脂单体19份，相应的引发剂1份，混合，搅拌均匀，制备高吸水性树脂溶液。
S5、将S3中激光切割后的面料通过3D打印机将S4配制成的高吸水性树脂溶液进行打印；
3D打印机的打印的速度为8～12mm/s；
S6、打印后，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
在湿润环境中自感应调节面料可以自己闭合，在水分逐渐干的过程中自调节面料可以自己开启，且可以反复次开合运动。
实施例10
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：180℃；时间为：25s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行激光切割；
根据实际需要的形状，通过软件绘制后，将文件导入激光切割机进行自动切割。
S4、按照体积比为2:1的比例进行高吸水性树脂溶液的配制成；
取高吸水性树脂单体2份，相应的引发剂1份，混合，搅拌均匀，制备高吸水性树脂溶液。
S5、将S3中激光切割后的面料通过3D打印机将S4配制成的高吸水性树脂溶液进行打印；
3D打印机的打印的速度为8～12mm/s。
S6、打印后，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
实施例11
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：170℃；时间为：30s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行激光切割；
根据实际需要的形状，通过软件绘制后，将文件导入激光切割机进行自动切割。
S4、按照体积比为5:1的比例进行高吸水性树脂溶液的配制成；
取高吸水性树脂单体5份，相应的引发剂1份，混合，搅拌均匀，制备高吸水性树脂溶液。
S5、将S3中激光切割后的面料通过3D打印机将S4配制成的高吸水性树脂溶液进行打印；
3D打印机的打印的速度为8～12mm/s。
3D打印机的打印速度是按照面料与高吸水性树脂溶液的特性进行设置的，慢则容易导致高吸水性树脂溶液过多，易使面料的打开程度过小；快则导致高吸水性树脂溶液过少，易使面料遇水反应速度过慢。
S6、打印后，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
实施例12
如图1、图2、图3所示，一种湿度感应自调节面料的制备制备方法，包括以下步骤；
S1、选取面料，面料为真丝绡，复合材料为单面粘和衬；
S2、将面料以及复合材料进行复合；复合方式为真丝绡在上，粘和衬在下热压机进行热压复合；
热压机热压的复合能够将真丝绡以及复合材料粘和衬有效的结合，热压机的复合温度为：170℃；时间为：30s；温度的设置能够将真丝绡以及复合材料粘和衬复合一起后，不易分离；故复合温度和时间的设置也十分重要，温度过低，时间过短，易导致面料度和效果差，易分离；温度过高易导致对复合面料褶皱以及面料的损毁。
S3、将复合后的面料进行激光切割；
根据实际需要的形状，通过软件绘制后，将文件导入激光切割机进行自动切割。
S4、合成只含有一种组分的高吸水性树脂溶液。
S5、将S3中激光切割后的面料通过3D打印机将S4配制成的高吸水性树脂溶液进行打印；
3D打印机的打印的速度为8～12mm/s。
3D打印机的打印速度是按照面料与高吸水性树脂溶液的特性进行设置的，慢则容易导致高吸水性树脂溶液过多，易使面料的打开程度过小；快则导致高吸水性树脂溶液过少，易使面料遇水反应速度过慢。
S6、打印后，进行干燥处理，即可得到一种湿度感应自调节面料。
实施例13
本实施例与上述实施例的区别在于，根据实际需要的形状，通过AI软件(Adobeillustrator)绘制激光切割图形，激光切割机器导入AI文件，将激光切割机切割速度范围为：15～30mm/s；频率范围为：80～120HZ；功率范围为：8～15W。切割顺序可以按照实际需要进行切割；具体的，可以从第一排开始，顺延到最后一排。
使用AI软件绘制的图形，能够将图形的结构线条较好的编辑出来并且导入激光切割机能够很好的识别，打印出的图案与AI软件绘制的图形无任何差别，有效的提高了整体面料的制成率以及面料的颜色与图案结合的效果。
实施例14
本实施例与上述实施例的区别在于，一种根据上述实施例制成的防晒衣，本发明的防晒衣可根据设计者自行设计开口的位置与形状，开口的位置能够在湿润环境中可以自己闭合，在水分逐渐干的过程中，例如暴晒的情况下，可以自己开启。
实施例15
本实施例与上述实施例的区别在于，上述实施例1-13所述的一种湿度感应自调节面料能够在窗帘、帐篷、幕布、屏保、服装等建筑、艺术及产品工业设计等领域所应用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种湿度感应自调节面料，其特征在于，所述面料的结构或形状根据湿度进行自动调节面料自身的弯曲度；所述面料包括，面料基底和高吸水性树脂；所述高吸水性树脂能够带动面料局部或整体形状发生弯曲。
2.如权利要求1所述的一种湿度感应自调节面料，其特征在于，所述面料基底包括涤纶、蚕丝、丙纶、涤棉、腈纶、锦纶、氯纶、黏胶纤维、碳纤维、棉、麻、真丝绡其中的一种或一种以上的复合纤维材料制成的织物或由多种不同所述复合纤维材料制成的织物组成或由纤维织物与里衬/粘衬构成的复合织物。
3.如权利要求1所述的一种湿度感应自调节面料，其特征在于，所述高吸水性的树脂为聚丙烯酸、聚甲基丙烯酸、聚丙烯酸钠、聚丙烯酸钾、聚丙烯酰胺、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚乙基丙烯酸、聚乙烯醇、聚乙二醇、羧甲基化淀粉、羧甲基化纤维素、果胶、丝胶蛋白、大豆蛋白、谷蛋白、藻酸、海藻酸钠、海藻酸钾、壳聚糖等聚合物或交联聚合物或共聚物中的其中一种或任意复合物。
4.如权利要求1-3任一所述的一种湿度感应自调节面料，其特征在于，所述高吸水性的树脂为下式(1)～(5)所示的均聚物或含有(1)～(5)链段结构的共聚物及其盐，以及它们的任意组合
其中，q＝50～500000；R＝CnH2n+1；n＝1,2……；m＝50～20000；p＝50～20000。
5.一种湿度感应自调节面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、选取面料基底或将所述面料基底进行切割且切割后的面料基底并不脱离原面料基底；
S2、将面料基底或将所述切割后的面料基底与高吸水性树脂溶液进行结合；
S3、结合后进行干燥处理。
6.如权利要求5所述的一种湿度感应自调节面料的制备方法，其特征在于，所述高吸水性树脂溶液为高吸水性树脂溶于溶剂中得到的单一凝胶溶液或为不同单一凝胶溶液组成的双组份凝胶溶液或多组分凝胶溶液或制备高吸水性树脂的单体与引发剂不同的体积比例进行一定混合，所述制备高吸水性树脂的单体可以是一种组分单体或多组分单体的任一混合。
7.如权利要求6所述的一种湿度感应自调节面料的制备方法，其特征在于，所述高吸水树脂溶液的固含量的比例为0.01％～90％。
8.如权利要求7所述的一种湿度感应自调节面料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为自由基聚合引发剂。
9.如权利要求7所述的一种湿度感应自调节面料的制备方法，其特征在于，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈、过氧化二苯甲酰、过硫酸钾、过硫酸铵、过氧化苯甲酰、过氧化苯甲酰叔丁酯、偶氮二异丁脒盐酸盐其中的一种。
10.如权利要求7所述的一种湿度感应自调节面料的制备方法，其特征在于，所述高吸水性树脂溶液非对称的结合在所述面料基底的表面上。
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