CN112140652A - 一种智能透气面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能透气面料及其制备方法，包括：基布和设置在基布上的屈张层，屈张层包括若干纤维，纤维与基布之间粘合连接，纤维为椭圆形柱体，包括皮层和芯部；芯部中设置有盐敏性水凝胶，盐敏性水凝胶遇含盐的溶液，能够发生溶胀反应，盐敏性水凝胶上附有一层高分子薄膜，高分子薄膜上设置有若干透水孔；纤维的表面间隔布置有粘合部位，相邻粘合部位之间纤维的表面规律布置有若干涂覆部位，粘合部位和涂覆部位均设置在截面为椭圆的纤维的两个弧形表面上。本发明中屈张层中纤维能通过汗液吸湿的多少和纤维发生弯曲和翘起的程度的大小，智能实现调节纤维与皮肤的间隙和纤维与基布的间隙的大小，提高了面料的透气性和吸湿性。

Description

一种智能透气面料及其制备方法
技术领域
本发明涉及面料制备技术领域或透气面料技术领域，尤其涉及一种智能透气面料及其制备方法。
背景技术
面料作为制作服装的材料，在人们的日常生活中起着越来越重要的作用。市场上较为流行的面料有：棉布、麻布、丝绸、皮革、化纤和莫代尔等。这些面料由于制作的方法或材质不同，所展现的特点也不尽相同，例如：化纤质地柔软、滑爽舒适但是吸湿性、透气性较差；棉布柔和贴身、吸湿性和透气性较好，但是易缩易皱、不耐磨。
目前，现有的衣服多采用单一材质的普通面料，而这种单一材质的面料都不具备吸湿透气性，面料穿着时大多都比较闷热，并且人体在出汗状态下就容易粘身，穿着的潮湿感和黏体感较强，甚至导致面料大面积潮湿，造成了整体穿着的舒适感较差。
目前市场上也存在一些智能透气的面料，这种透气面料实质上是在一层面料上再设置一层透气网面料，这种透气面料虽然能起到一定的透气效果，但是吸湿性和透气性效果均不佳，因为这种面料在人体出汗时，无法根据汗液的多少自动调节面料与人体皮肤表面形成的间隙，提高面料透气和吸湿的效果。因此，研发一种智能面料，该面料能够通过不同汗液自动调节面料与皮肤表面的透气间隙，提高整体面料的透气性和吸湿性，并且提高穿着的舒适度。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种智能透气面料及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种智能透气面料，包括：基布和设置在所述基布上的屈张层，所述屈张层包括若干纤维，所述纤维与所述基布之间粘合连接，其特征在于，
所述纤维为椭圆形柱体，包括皮层和芯部；所述芯部中设置有盐敏性水凝胶，所述盐敏性水凝胶遇含盐的溶液，能够发生溶胀反应，所述盐敏性水凝胶上附有一层高分子薄膜，所述高分子薄膜上设置有若干透水孔；
所述纤维的表面间隔布置有粘合部位，相邻所述粘合部位之间所述纤维的表面规律布置有若干涂覆部位，所述粘合部位和所述涂覆部位均设置在截面为椭圆的所述纤维的两个弧形表面上。
本发明一个较佳实施例中，与所述基布粘合的一所述弧形表面上的所述涂覆部位，均涂覆有疏水涂层；另一所述弧形表面上的所述涂覆部位均涂覆有亲水涂层。
本发明一个较佳实施例中，包覆所述盐敏性水凝胶的所述高分子薄膜在发生所述溶胀反应时能够延展。
本发明一个较佳实施例中，所述皮层质地致密且具有一定吸湿性。
本发明一个较佳实施例中，相邻所述粘合部位之间均有若干涂覆部位。
本发明一个较佳实施例中，若干所述纤维均平行设置，若干所述纤维均平行粘合在所述基布上。
本发明一个较佳实施例中，所述粘合部位上使用热熔性粘接或超声波粘合的方式将所述纤维与所述基布粘合。
本发明还提供了一种智能透气面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将圆柱体的纤维通过热处理和异化处理加工成椭圆柱体的纤维，并且椭圆柱体的纤维呈现波浪形状；
S2、将椭圆柱体纤维的涂覆部位涂覆亲水涂层或疏水涂层；
S3、将椭圆柱体纤维拉直后，并将椭圆柱体纤维的弧形表面上的粘合部位与基布粘合连接。
本发明一个较佳实施例中，在所述S2中，涂覆部位布置为：相邻粘合部位之间，一侧弧形表面的涂覆部位涂覆涂层，另一侧弧形表面没有涂覆部位；其中与基布粘合的弧形表面涂覆疏水涂层，另一弧形表面涂覆亲水涂层。
本发明一个较佳实施例中，在所述S3中，还能够通过将所有纤维均平行布置在胶布上，将胶布与基布贴合，待粘合部位完成粘合后，撕下胶布。
本发明一个较佳实施例中，在所述S3后，还可以通过超声波质检，将制备完成的面料放置在检测台上，用超声波探头发射脉冲波到面料的表面，根据反射波的情况来检测面料表面纤维的粘合率，粘合率为100%为合格面料，否则为不合格面料。
本发明一个较佳实施例中，所述纤维的皮层为PA6材质，所述PA6材质具有耐磨性和吸湿性。
本发明一个较佳实施例中，所述基布可以采用高导湿性的竹纤维面料或者莫代尔面料的一种或者两种。
本发明一个较佳实施例中，所述面料可用于运动服装、运动护具等与皮肤直接接触的产品中。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
（1）本发明中提供了一种智能透气面料，该面料遇汗液吸湿后能增加面料与皮肤表面的间隙，使得面料具备较好的透气性、吸湿性和一定的保水性，本发明面料质地轻薄、手感滑爽，人体运动状态下不易粘身，穿着的潮湿感和黏体感较低，整体穿着的舒适感好。此外，本发明中屈张层中纤维能通过汗液吸湿的多少和纤维发生弯曲和翘起的程度的大小，智能实现调节纤维与皮肤的间隙和纤维与基布的间隙的大小，提高了面料透气性和吸湿性的效果。
（2）本发明中纤维表面涂层的涂覆位置为：在相邻粘合部位之间，只有一侧弧形表面有两个涂覆部位，而另一侧弧形表面没有涂覆部位，并且每个涂覆部位与相邻的粘合部位之间的距离相等；所以，三个粘合部位之间存在四个涂覆部位，其中靠近皮肤的一侧两个涂覆亲水涂层，远离皮肤的一侧两个涂覆疏水涂层，这样使得纤维在吸湿的过程中，涂覆有亲水涂层的一侧在吸湿后向皮肤的方向弯曲翘起，翘起的部位能形成面料与皮肤的间隙，涂覆有疏水涂层的一侧在吸湿后向基布的方向弯曲翘起，翘起的部位能形成基布与纤维之间的间隙，纤维椭圆形的各个截面上受力不均，使得纤维在吸湿后变形为波浪形。此外，人体表面汗液越多，纤维发生弯曲和翘起的程度越大，纤维与皮肤表面的间隙和纤维与基布的间隙都变大，面料的透气性更好。根据人体汗液的多少，实现了智能调节透气间隙，提高透气性和吸湿性的效果。
（3）本发明中纤维的芯部设置有盐敏性水凝胶，这种盐敏性水凝胶高分子材质遇到含盐的溶液或汗液，能够发生溶胀反应。当纤维的皮层将汗液吸湿进入纤维芯部后，芯部中的盐敏性水凝胶吸湿汗液而溶胀，配合皮层上亲水涂层与疏水涂层的涂覆位置，截面上溶胀程度不同，纤维椭圆形的各个截面上受力不均，使得纤维发生弯曲并以波浪形翘起，这有利于增加皮肤与面料之间的间距，提高透气性。此外，在人体运动状态下，流汗越多，盐敏性水凝胶吸湿的汗液越多，溶胀反应越明显，纤维发生弯曲和翘起的程度越大，透气性越好。
（4）本发明中纤维的皮层和芯部的材质和结构差异明显，皮层PA6的质地致密，膨润度低，并且具有一定吸湿性和耐磨性；芯部中为高分子薄膜和盐敏性水凝胶，两者质地均较为疏松无序；所以纤维在吸湿膨胀弯曲后，纤维具有一定的定向性，保证了运动过程中面料始终与人体的表皮有一定的间距。此外，纤维的皮层和芯部均具有吸湿性，在人体运动流汗时均有一定的保水性。
（5）本发明中将纤维经加工处理为椭圆形柱体，椭圆形的截面能实现两种效果：一、本发明中椭圆形截面对应的弧形表面上的粘合部位与基布粘合，椭圆柱体的弧形表面相比于圆柱形的弧形表面与基布的接触面积更大，使得纤维在热熔性粘接或超声波粘合过程中，粘合更加牢固；二、椭圆形截面对应的弧形表面上的涂覆部位涂覆的亲水涂层和疏水涂层的涂层面积更大，纤维椭圆形的各个截面上受力更加不均匀，纤维发生弯曲翘起的程度更大，使得纤维的吸湿性更好。
（6）本发明中的智能透气面料穿着舒适，透气性好和吸湿性强好，尤其适用于运动服装、运动护具等与皮肤直接接触的产品中。此外，本发明的面料还可以结合人体的汗腺分布设置本面料，如人体运动出汗时，人体的高湿度和高温区主要分布在后背肩胛骨、前胸部和腋下等部位，通过在这些部位设置本面料，其他部位设置高导湿性的竹纤维面料或者热阻性强的莫代尔面料，可以使得人体在运动状态下不闷热，穿着的潮湿感和黏体感较低，整体穿着的舒适感更好。
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中记载的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其他的附图；
图1是本发明的优选实施例的立体结构图；
图2是本发明的优选实施例的左视图；
图3是本发明的优选实施例的局部放大图；
图4是本发明的优选实施例的纤维的立体结构图；
图5是本发明的优选实施例的高分子薄膜的立体结构图；
图6是本发明的优选实施例的纤维吸湿后的立体结构图；
图中：100、基布；110、屈张层；
200、纤维；210、粘合部位；220、涂覆部位；221、疏水涂层；222、亲水涂层；230、弧形表面；240、皮层；250、芯部；251、盐敏性水凝胶；252、高分子薄膜；253、透水孔。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或隐含指明所指示的技术特征的数量。因此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施方式。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本发明的公开内容理解的更加透彻全面。
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1和图2所示，一种智能透气面料，包括：基布100和设置在基布100上的屈张层110，屈张层110包括平行设置的若干纤维200，纤维200与基布100之间粘合连接。
如图3所示，纤维200的表面间隔布置有粘合部位210，粘合部位210上使用热熔性粘接或超声波粘合的方式将纤维200与基布100粘合。相邻粘合部位210之间纤维200的表面规律布置有若干涂覆部位220，粘合部位210和涂覆部位220均设置在截面为椭圆的纤维200的两个弧形表面230上。与基布100粘合的一弧形表面230上的涂覆部位220，均涂覆有疏水涂层221；另一弧形表面230上的涂覆部位220均涂覆有亲水涂层222。
需要说明的是：纤维200表面涂层的涂覆位置为：在相邻粘合部位210之间，只有一侧弧形表面230有两个涂覆部位220，而另一侧弧形表面230没有涂覆部位220，并且每个涂覆部位220与相邻的粘合部位210之间的距离相等；所以，三个粘合部位210之间存在四个涂覆部位220，其中靠近皮肤的一侧两个涂覆亲水涂层222，远离皮肤的一侧两个涂覆疏水涂层221。
如图4和图5所示，纤维200为椭圆形柱体，包括皮层240和芯部250；皮层240质地致密且具有一定吸湿性，芯部250中设置有盐敏性水凝胶251，盐敏性水凝胶251遇含盐的溶液，能够发生溶胀反应，盐敏性水凝胶251上附有一层高分子薄膜252，包覆盐敏性水凝胶251的高分子薄膜252在发生溶胀反应时能够延展，高分子薄膜252上设置有若干透水孔253。
需要说明的是，本发明中纤维200的皮层240和芯部250的材质和结构差异明显，形成了皮芯结构，皮层240的材质为PA6，这种材质的质地致密，膨润度低，并且具有一定吸湿性和耐磨性；芯部250主要为高分子薄膜252和盐敏性水凝胶251材料，两者材料质地均较为疏松无序，高分子薄膜252具有吸湿性；所以纤维200在吸湿膨胀弯曲后，纤维200具有一定的定向性，保证了运动过程中面料始终与人体的表皮有一定的间距。此外，纤维200的皮层240和芯部250均具有吸湿性，在人体运动流汗时均有一定的保水性。
本发明中纤维200的芯部250设置有盐敏性水凝胶251，这种盐敏性水凝胶251高分子材质遇到含盐的溶液或汗液，能够发生溶胀反应。当纤维200的皮层240将汗液吸湿进入纤维200芯部250后，芯部250中的盐敏性水凝胶251吸湿汗液而溶胀，配合皮层240上亲水涂层222与疏水涂层221的涂覆位置，截面上溶胀程度不同，纤维200椭圆形的各个截面上受力不均，使得纤维200发生弯曲并以波浪形翘起，这有利于增加皮肤与面料之间的间距，提高透气性。此外，在人体运动状态下，流汗越多，盐敏性水凝胶251吸湿的汗液越多，溶胀反应越明显，纤维发生弯曲和翘起的程度越大，透气性越好。
本发明中盐敏性水凝胶251上附有一层高分子薄膜252，芯部250中盐敏性水凝胶251质地较为疏松无序，将高分子薄膜252包覆在盐敏性水凝胶251上，起到一定的限位作用，防止盐敏性水凝胶251的流动，盐敏性水凝胶251吸湿发生所述溶胀反应时，高分子薄膜252也能够延展而发生膨胀；此外，高分子薄膜252上还设置有若干透水孔253，汗液能通过透水孔253被盐敏性水凝胶251吸湿。
如图6所示，纤维200在吸湿过程中，涂覆有亲水涂层222的一侧在吸湿后向皮肤的方向弯曲翘起，翘起的部位能形成面料与皮肤的间隙，涂覆有疏水涂层221的一侧在吸湿后向基布100的方向弯曲翘起，翘起的部位能形成基布100与纤维200之间的间隙。
需要说明的是，纤维200表面涂层的涂覆位置为：在相邻粘合部位210之间，只有一侧弧形表面230有两个涂覆部位220，而另一侧弧形表面230没有涂覆部位220，并且每个涂覆部位220与相邻的粘合部位210之间的距离相等；所以，三个粘合部位210之间存在四个涂覆部位220，其中靠近皮肤的一侧两个涂覆亲水涂层222，远离皮肤的一侧两个涂覆疏水涂层221，这样使得纤维200在吸湿的过程中，涂覆有亲水涂层222的一侧在吸湿后向皮肤的方向弯曲翘起，翘起的部位能形成面料与皮肤的间隙，涂覆有疏水涂层221的一侧在吸湿后向基布100的方向弯曲翘起，翘起的部位能形成基布100与纤维200之间的间隙，纤维200椭圆形的各个截面上受力不均，使得纤维200在吸湿后变形为波浪形。此外，人体表面汗液越多，纤维200发生弯曲和翘起的程度越大，纤维200与皮肤表面的间隙和纤维200与基布100的间隙都变大，面料的透气性更好。根据人体汗液的多少，实现了智能调节透气间隙，提高透气性和吸湿性的效果。
本发明还提供了一种智能透气面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将圆柱体的纤维通过热处理和异化处理加工成椭圆柱体的纤维，并且椭圆柱体的纤维呈现波浪形状；
S2、将椭圆柱体纤维的涂覆部位涂覆亲水涂层或疏水涂层；
S3、将椭圆柱体纤维拉直后，并将椭圆柱体纤维的弧形表面上的粘合部位2与基布粘合连接。
需要说明的是，在S1中，将圆柱体的纤维通过热处理和异化处理加工成椭圆柱体的纤维，并且椭圆柱体的纤维呈现波浪形状，椭圆形的截面能实现两种效果：一、本发明中椭圆形截面对应的弧形表面上的粘合部位210与基布粘合，椭圆柱体的弧形表面相比于圆柱形的弧形表面与基布的接触面积更大，使得纤维在热熔性粘接或超声波粘合过程中，粘合更加牢固；二、椭圆形截面对应的弧形表面上的涂覆部位涂覆的亲水涂层和疏水涂层的涂层面积更大，纤维椭圆形的各个截面上受力更加不均匀，纤维发生弯曲翘起的程度更大，使得纤维的吸湿性更好。
在S2中，涂覆部位布置为：相邻粘合部位之间，一侧弧形表面的涂覆部位涂覆涂层，另一侧弧形表面没有涂覆部位；其中与基布粘合的弧形表面涂覆疏水涂层，另一弧形表面涂覆亲水涂层。
在S3中，还能够通过将所有纤维均平行布置在胶布上，将胶布与基布贴合，待粘合部位完成粘合后，撕下胶布。
在S3后，还可以通过超声波质检，将制备完成的面料放置在检测台上，用超声波探头发射脉冲波到面料的表面，根据反射波的情况来检测面料表面纤维的粘合率，粘合率为100%为合格面料，否则为不合格面料。这种质检方式能够检测每个纤维的粘合部位是否与基布粘合，如果不粘合，必然会产生间隙而翘起，通过超声波或者光照检测，能有效排除不合格的制备产品。
本发明使用时，通过以下步骤制备本面料：S1、将圆柱体的纤维通过热处理和异化处理加工成椭圆柱体的纤维，并且椭圆柱体的纤维呈现波浪形状；S2、将椭圆柱体纤维的涂覆部位涂覆亲水涂层或疏水涂层，其中涂覆部位布置为：相邻粘合部位之间，一侧弧形表面的涂覆部位涂覆涂层，另一侧弧形表面没有涂覆部位；其中与基布粘合的弧形表面涂覆疏水涂层，另一弧形表面涂覆亲水涂层；S3、将椭圆柱体纤维拉直后，将所有纤维均平行布置在胶布上，将胶布与基布贴合，待粘合部位完成粘合后，撕下胶布，其中粘合部位上使用热熔性粘接或超声波粘合的方式将纤维与基布粘合。
此外，本发明使用时，还可以结合人体的汗腺分布设置本面料，如人体运动出汗时，人体的高湿度和高温区主要分布在后背肩胛骨、前胸部和腋下等部位，通过在这些部位设置本面料，其他部位设置高导湿性的竹纤维面料或者热阻性强的莫代尔面料，可以使得人体在运动状态下不闷热，穿着的潮湿感和黏体感较低，整体穿着的舒适感更好。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。

Claims (10)

1.一种智能透气面料，包括：基布和设置在所述基布上的屈张层，所述屈张层包括若干纤维，所述纤维与所述基布之间粘合连接，其特征在于，
所述纤维为椭圆形柱体，包括皮层和芯部；所述芯部中设置有盐敏性水凝胶，所述盐敏性水凝胶遇含盐的溶液，能够发生溶胀反应，所述盐敏性水凝胶上附有一层高分子薄膜，所述高分子薄膜上设置有若干透水孔；
所述纤维的表面间隔布置有粘合部位，相邻所述粘合部位之间所述纤维的表面规律布置有若干涂覆部位，所述粘合部位和所述涂覆部位均设置在截面为椭圆的所述纤维的两个弧形表面上。
2.根据权利要求1所述的一种智能透气面料，其特征在于：与所述基布粘合的一所述弧形表面上的所述涂覆部位，均涂覆有疏水涂层；另一所述弧形表面上的所述涂覆部位均涂覆有亲水涂层。
3.根据权利要求1所述的一种智能透气面料，其特征在于：包覆所述盐敏性水凝胶的所述高分子薄膜在发生所述溶胀反应时能够延展。
4.根据权利要求3所述的一种智能透气面料，其特征在于：所述皮层质地致密且具有一定吸湿性。
5.根据权利要求1所述的一种智能透气面料，其特征在于：相邻所述粘合部位之间均有若干涂覆部位。
6.根据权利要求1所述的一种智能透气面料，其特征在于：若干所述纤维均平行设置，若干所述纤维均平行粘合在所述基布上。
7.根据权利要求1所述的一种智能透气面料，其特征在于：所述粘合部位上使用热熔性粘接或超声波粘合的方式将所述纤维与所述基布粘合。
8.基于权利要求1-7中所述的任一一种智能透气面料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将圆柱体的纤维通过热处理和异化处理加工成椭圆柱体的纤维，并且椭圆柱体的纤维呈现波浪形状；
S2、将椭圆柱体纤维的涂覆部位涂覆亲水涂层或疏水涂层；
S3、将椭圆柱体纤维拉直后，并将椭圆柱体纤维的弧形表面上的粘合部位与基布粘合连接。
9.根据权利要求8所述的一种智能透气面料的制备方法，其特征在于：在所述S2中，涂覆部位布置为：相邻粘合部位之间，一侧弧形表面的涂覆部位涂覆涂层，另一侧弧形表面没有涂覆部位；其中与基布粘合的弧形表面涂覆疏水涂层，另一弧形表面涂覆亲水涂层。
10.根据权利要求8所述的一种智能透气面料的制备方法，其特征在于：
在所述S3中，还能够通过将所有纤维均平行布置在胶布上，将胶布与基布贴合，待粘合部位完成粘合后，撕下胶布。
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