CN112251896B - 一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物，包括面层和里层，织物面层有均匀纵向间隔线形凸起结构④，线形凸起结构④在织物里层呈现出由疏松浮线组织构成的纵向通道⑧，相邻线形凸起结构④之间形成沟槽结构⑤，沟槽结构⑤内有凸出部分⑥和凹陷部分⑦，所述凸出部分⑥和凹陷部分⑦均匀间隔排列且横贯整个沟槽，所述凸出部分⑥与凹陷部分⑦构成波浪状结构。该织物具有优良的保暖性、导湿排汗性及拉伸性。

Description

一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物

技术领域

本发明属于基于仿生学设计的纺织面料领域，特别涉及一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物。

背景技术

随着健康意识的增强，大众运动健身的热情越来越高，对于满足不同环境下穿着的运动服功能要求也随之提高。对于冬季贴身层穿着的针织运动服来说，保暖性能与导湿排汗性能是决定其舒适性的重要指标。因此，开发低温环境下热湿性能优良的功能针织物对于冬季针织运动服的开发具有重要意义。

功能针织物的开发主要可分为三大方向，分别是功能原料的开发研究、功能针织物组织结构设计以及功能后整理技术的开发。其中原料开发的应用及研究热度最高，但开发成本较高；通过新型织物组织结构设计能改善织物性能的同时优化织物风格，但功能型织物组织开发工序往往较复杂，对于针织技术的要求较高；功能后整理因功能助剂主要附着在织物表面，会使织物的耐久和耐水洗性能变差。

自然界中许多生物的体表都具有呈一定特征的非光滑表面形态，这些非光滑表面形态是生物在复杂激烈的生存环境中经过自然选择的结果，具有某些特殊的性能。蝴蝶翅膀的鳞片属于典型的非光滑表面，其表面布满了精细的三维微纳结构。国内外有将仿蝴蝶鳞片结构形态的思想引入飞行减阻、机械传动、生物结构色等领域的探索与研究，但在纺织品开发领域，目前还没有将其应用于针织物组织结构设计方面的尝试。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物，以克服现有技术中冬季针织运动面料不能同时兼得好的保暖性与导湿排汗功能，以及生产工艺复杂的缺陷。

本发明提供一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物，所述织物包括面层和里层，所述织物面层有等距的纵向间隔线形凸起结构，所述线形凸起结构在织物里层呈现出由疏松浮线组织构成的纵向通道，相邻所述线形凸起结构之间形成沟槽结构，所述沟槽结构内有凸出部分与凹陷部分，所述凸出部分和凹陷部分均匀间隔排列且横贯整个沟槽，所述凸出部分与凹陷部分构成波浪状结构，所述凸出部分与线形凸起结构的高度保持平齐。

所述针织物采用两种不同性质的纱线进行编织，面纱采用高吸湿快干纱线编织，显露在织物正面作为织物面层，底纱采用高保暖透湿纱线包覆弹性纱编织，显露在织物反面作为织物里层，面纱的纱线规格大于底纱。

所述面纱为

纱。

所述底纱为

纱线包覆氨纶。

所述面层为吸湿层，整体呈现为全部线圈添纱组织。

所述里层为保暖排汗层。

所述波浪状结构区域在织物里层呈现为全部线圈添纱组织。

所述波浪状结构为连续均匀的波浪状凸起与凹陷。

本发明还提供一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物在冬季服装中的应用。

本发明中针织物的结构形态与蝴蝶鳞片的结构形貌类似。该蝴蝶鳞片指以绿带翠凤蝶鳞片为代表的一类蝴蝶鳞片，该类蝴蝶鳞片表面是由壳层、脊脉、翅脉、微翅脉等构成的三维结构，壳层上有纵向凸起线形脊脉将鳞片等距分开，脊脉与脊脉之间的沟槽为翅脉结构，翅脉结构中的微翅脉形态似连续褶皱构成的凹凸起伏波浪状结构，且波浪的“波峰”间几乎平行，与线性脊脉顶端相互平齐。

本发明织物基层对应该类蝴蝶鳞片结构的壳层，织物面层上有等距的纵向间隔线形凸起以仿蝴蝶鳞片的凸出脊脉，相邻线形凸起之间形成沟槽以仿蝴蝶鳞片的翅脉结构，沟槽内有连续均匀的波浪状凸起与凹陷，以仿蝴蝶鳞片的波浪状微翅脉结构，其中线形凸起高度与其中间沟槽内的波浪状凸起高度一致，波浪状凸起均匀间隔排列且横贯整个沟槽。织物面层的吸湿快干纱线和里层的保暖导湿纱线，与仿蝴蝶鳞片结构组织共同作用构成保暖排汗系统。该织物具有优良的保暖性、导湿排汗性及拉伸性。

本发明中由疏松浮线组织构成的纵向通道与里层凹凸波浪空间层共同作用，在人体静止时可承载更多静止空气以增加织物保暖性，在人体出汗时增加湿气流通空间以提高织物透气性与排汗性能。

本发明中针织物可在单面电子提花圆机上织造，纱线只有全部添纱编织成圈和全部不编织浮线两种状态，织物由全部线圈添纱组织与全部线圈浮线组织构成，织造工序简洁，生产效率高。

有益效果

本发明采用两种不同性能纱线在单面电子提花针织圆机上织造的仿生针织物，织造工序简洁；织物形态上呈现为似蝴蝶鳞片结构形貌的特殊肌理，具有特殊视觉特性和美学结构；织物功能特性上表现为：在人体静止寒冷时，织物里层的凹凸波浪结构区域为储存静止空气和人体皮肤周围热量提供空间，结合里层纱线保暖特性进一步提高织物的保暖性，而在人体出汗时，里层由疏松浮线组织构成的线形脊脉凸出通道，与皮肤直接接触，结合里层纱线透湿特性，根据虹吸原理，汗液很容易进入该线形浮线通道，之后迅速被面层的高吸湿快干纱线吸收并排出体外，同时波浪状结构区域与皮肤之间的空间，也可以减轻出汗时人体皮肤周围的粘湿感，增加空气流通速度及加快汗液蒸发，进一步提高人体舒适性；此外，采用的底纱中增加弹性芯纱，织物在经纬两个方向上均具有优良弹性。

附图说明

图1为本发明涉及的一类绿带翠凤蝶鳞片不同放大倍数下的SEM图像；

图2为本发明织物编织意匠图，其中

编织(成圈)

不编织(浮线)；

图3为本发明织物的结构示意图；

图4为本发明织物实物形态图，其中a为面层，b为里层。

具体实施方式

下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

本发明涉及一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物，该类蝴蝶鳞片指以绿带翠凤蝶鳞片为代表的一类蝴蝶鳞片，如图1所示，该类蝴蝶鳞片表面是由壳层、脊脉、翅脉、微翅脉等构成的三维结构，壳层上有纵向线形脊脉①将鳞片等距分开，线形脊脉①顶端相互平齐，脊脉与脊脉之间的沟槽②为翅脉结构，翅脉结构中的微翅脉③形态似连续褶皱构成的凹凸起伏波浪状结构，且波浪的“波峰”间几乎平行。

通过对蝴蝶鳞片三维模型进行研究，本发明实施例通过设计不同线圈背后的浮线数量不相同的方法，按照图2所示编织意匠图，开发本发明织物，使用的设备参数为：

机器：意大利SANTONI MF8-CHN单面电子提花针织圆机；

针距：0.907mm(28E)；

针数：1248针；

筒径：356mm(14英寸)；

成圈系统：8F。

穿纱方式:在1-8路中1号纱嘴穿包芯纱地纱，4号纱嘴穿面纱。

本实施例提供一种冬季运动舒适型针织物，其结构如图3所示，该织物包括面层和里层，该织物基层对应图1中蝴蝶鳞片的壳层，该织物面层有等距的纵向间隔线形凸起结构④，以仿图1中脊脉①形貌；线形凸起结构④在织物里层呈现出由疏松浮线组织构成的纵向通道⑧，相邻所述线形凸起结构④之间形成沟槽结构⑤，以仿图1中脊脉①间的沟槽②；沟槽结构⑤内有凸出部分⑥与凹陷部分⑦，凸出部分⑥与凹陷部分⑦构成波浪状结构，波浪状结构为连续均匀的波浪状凸起与凹陷，波浪状凸起均匀间隔排列且横贯整个沟槽，以仿图1中微翅脉③形貌；凸出部分⑥与线形凸起结构④的高度保持平齐。

该针织物采用两种不同性质的纱线进行编织，面纱采用高吸湿快干纱线编织，显露在织物正面作为织物面层，底纱采用高保暖透湿纱线包覆弹性纱编织，显露在织物反面作为织物里层，面纱的纱线规格大于底纱。面层整体呈现为全部线圈添纱组织；波浪状结构区域在织物里层呈现为全部线圈添纱组织。

图4为本发明织物的实物形态图，织物表面有均匀纵向间隔线形凸起与波浪状凸起，且凸起高度平齐，织物表面呈现为全部添纱组织，纵向线形凸起在织物反面呈现为由疏松浮线组织构成的纵向通道。织物经向及纬向的拉伸性能均较好，整体肌理呈现为似蝴蝶鳞片结构形貌的特殊风格。

实施例2

本实施例采用规格为2X 74dtex/68F的

纱作线面纱，50dtex的

纱线包覆17dtex氨纶作底纱，以实施例1中设备上机织造本发明仿生织物(织造方法与实施例1相同)；实施例2对照样为使用同一原料及规格的全部添纱组织结构织物。

纤维为特殊亲水性纤维，具有高吸湿性，

纤维有超高表面张力，具有独特保暖性和透湿性。

实施例3

本实施例采用规格为150dtex涤纶作面纱，30dtex涤纶包覆20dtex氨纶作底纱，以实施例1中设备上机织造本发明仿生织物(织造方法与实施例1相同)；实施例3对照样为使用同一原料及规格的全部添纱组织结构织物。

将实施例2和实施例3中织物进行性能测试：

(1)织物保暖性测试方法：

参照GB/T 11048--2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和温阻的测定》，采用YG606E型纺织品热阻测量仪对各织物的保暖性能进行测试。分别剪取实施例2、实施例3织物规格为35cm×35cm的3块试样进行测试，取每种织物3块试样测试结果的平均值。实验大气温度为(20±2)℃；相对湿度为(65±2)％。

用YG606E型纺织品热阻测量仪可以有效测量织物的热阻、传热系数、克罗值及保温率等指标，以表征织物保暖性，其测试结果如表1所示。

(2)织物液态水分管理能力测试方法：

参照GB/T 21655.2—2009中测试汗液在布料中转移特性的方法，使用MMT(moisture management tester，液态水分管理测试仪)在温度20℃、湿度65％环境下对面料进行测试。从待测织物上与经、纬线平行方向裁剪80mm×80mm测试样品，放置24h后，对每块样品选取不同部位进行5次测试，将得到的数据进行汇总，剔除异常值后计算各数据的平均值。其中织物的内层即为测试时的上层，外层为测试时的底层。

用液态水分管理仪可以有效测量织物的动态水分传递性能，可获得上层浸湿时间(WTT)、底层浸湿时间(WTB)、上层吸收速率(ART)、底层吸收速率(ARB)、上层最大浸湿半(MWRT)、底层最大浸湿半径(MWRB)、上层扩散速度(SST)、底层扩散速度(SSB)、单向传递指数(R)、液态水动态传递综合指数(OMMC)等相关指标，织物液态水分传递性能测试结果如表2所示。

表1织物保暖性测试结果

试样	热阻(m<sup>2</sup>·k/w)	传热系数	克罗值/clo	保温率/％
					实施例2	70.59	14.17	455.4	56.78％
实施例2对照样	27.05	40.04	174.4	31.92％
					实施例3	56.49	17.70	364.4	49.19％
实施例3对照样	21.53	46.46	138.8	26.95％

表2织物液态水分管理测试结果

由表1和表2可知，实施例2与实施例3中，采用两组不同原料纱线按照发明设计织造的仿蝴蝶鳞片结构针织物，其保温率均超过针织保暖内衣要求的30％，织物保暖性能优良。分别将实施例2与实施例3，实施例2对照样与实施例3对照样的液态水分管理测试结果进行对比可见，本发明仿生织物内层采用保暖导湿纱线，织物面层采用吸湿纱线，其液态水分管理能力测试结果各项指标均优于普通涤纶仿生织物。由此可见，本发明仿蝴蝶鳞片结构织物的保温率与单向导湿性能均明显优于同一原料织造的全部添纱组织纬编针织物，说明本发明仿蝴蝶鳞片结构形貌的针织物组织有利于提高织物保暖性与导湿排汗性能；实施例2仿生织物的保温率及水分单向传递指数最高，且显著优于其他组，说明本发明优选的仿蝴蝶鳞片结构形貌的针织物为集保暖性及导湿排汗性于一身的多功能针织物。

综上实施例1、实施例2、实施例3所述，本发明中针织物织造工艺简洁高效，具有独特肌理和美学结构，且保暖性和导湿排汗性能优良，为冬季针织运动服开发提供了独特的面料选择。

Claims (4)

1.一种仿蝴蝶鳞片结构形貌的冬季运动舒适型针织物，所述织物包括面层和里层，其特征在于，所述织物面层有等距的纵向间隔线形凸起结构(④)，所述线形凸起结构(④)在织物里层呈现出由疏松浮线组织构成的纵向通道(⑧)，相邻所述线形凸起结构(④)之间形成沟槽结构(⑤)，所述沟槽结构(⑤)内有凸出部分(⑥)和凹陷部分(⑦)，所述凸出部分(⑥)和凹陷部分(⑦)均匀间隔排列且横贯整个沟槽，所述凸出部分(⑥)与凹陷部分(⑦)构成波浪状结构，所述凸出部分(⑥)与线形凸起结构(④)的高度保持平齐；所述面层整体呈现为全部线圈添纱组织；所述波浪状结构区域在织物里层呈现为全部线圈添纱组织；所述波浪状结构为连续均匀的波浪状凸起与凹陷。

2.根据权利要求1所述针织物，其特征在于，所述针织物采用两种不同性质的纱线进行编织，面纱采用吸湿快干纱线，底纱采用保暖透湿纱线包覆弹性纱，面纱的纱线规格大于底纱。

3.根据权利要求2所述针织物，其特征在于，所述面纱为

纱；底纱为

纱线包覆氨纶。

4.一种如权利要求1所述织物在冬季服装中的应用。

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