CN113519951A - 一种筒状构造体及其用途 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种筒状构造体及其用途。该构造体为连续状态，包括上部A、连接线（1）和下部B，且在筒状构造体上至少存在S和Z两个方向的扭曲。本发明的筒状构造体可以有效的对膝盖、肘关节等部位进行防护，实用性强，生产工艺简单，非常适合制成护膝、袖套等防护产品。

Description

一种筒状构造体及其用途

技术领域

本发明涉及一种筒状构造体，具体涉及一种连续的筒状构造体。

背景技术

随着社会的发展，运动、健身等已经成为人们日常生活中必不可缺少的活动项目。通常在这些活动中，免不了会发生受伤的情况，而膝盖、手肘等部位的受伤又尤为常见。膝盖、手肘等部位是人体中非常重要但相对脆弱的关节。当人体在行走或运动时，如果膝盖、手肘等部位受到外力，关节就容易发生偏移，进而造成扭伤、脱臼甚至骨折的现象。为了保护膝盖、手肘等部位，目前市场上出现了很多运动防护产品。

如专利文献CN206729254U中公开了一种高防护性能护膝，由松紧布料构成的上下固定结构，通过“U”型的针织结构B和细条纹型的针织结构A对膝盖进行防护。由于护膝本体的四层结构整体是通过缝合的方式固定连接在一起的，面料不同所产生的压力就不同且不均匀（过大或过小），容易阻碍血液的流通，而且利用缝合的固定方式，在缝合处存在接缝，接缝处突出的缝边容易与皮肤产生摩擦，在长时间的行走或运动后，易造成皮肤的不适。另外，由于整体面料不是一体的，面料程度厚薄不一，厚的地方或紧的地方不易透气，容易造成长期使用者有闷热的不适感。

又如，专利文献CN205585361U中公开了一种运动护膝，其本体为弹性编织体，膝盖部分为镂空设置，镂空处拼接有弹性薄纱，弹性薄纱上设有若干弹性针织条，保护膝盖在运动中免受伤害，但是在膝盖部位使用薄纱面料，虽然解决了透气问题，但是减弱了对膝盖的防护作用。

再如，专利文献CN105996224B中公开了一种压力矫形器，其护膝部分和护腿部分均为三维立体针织织造，并存在周围施加支持力或压力的无缝连接的多个功能区块，用于预防和治疗下肢膝痛和慢性静脉功能不全，通过系统压力管理，缓解大腿肌肉的拉紧状态。其根据腿部肌肉的结构专门设计，能够很好地支撑腿部各肌肉群，但是该压力矫形器含有作为支撑结构的金属条，在穿着使用时，会给使用者带来活动不便或腿部不适等各种新的问题，不利于长时间穿着使用，而且其结构超级复杂，生产难度大，生产成本高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有优异防护效果，穿着使用时舒适不紧绷，透气性良好且可长时间穿着的连续筒状构造体及包含其制成的护膝、袖套或衣服。

本发明的筒状构造体，为连续状态，包括上部A、连接线（1）和下部B，且在筒状构造体上至少存在S和Z两个方向的扭曲。

本发明的筒状构造体，为连续状态，不会出现压力不匀和接缝处摩擦皮肤的现象，舒适性佳。而筒状构造体上至少存在S和Z两个方向的扭曲，使两者连接的部位产生一定的压力，可以有效的对膝盖、肘关节等部位进行防护，实用性强，生产工艺简单，非常适合制成护膝、袖套等防护产品。

附图说明

图1为本发明的筒状构造体示意图，其中1为上部A、2为下部B、（1）为连接线、（2）为上部的线圈纵行、（3）为下部的线圈纵行、a为（2）和（3）的交点、（4）为连接线（1）的切线的垂直线、α为线圈纵行（2）与连接线（1）的夹角、β为线圈纵行（3）与连接线（1）的夹角。

具体实施方式

本发明的筒状构造体，为连续状态，包括上部A、连接线（1）和下部B，且在筒状构造体上至少存在S和Z两个方向的扭曲。这里的连续状态，是指筒状构造体一体编织而成。在S和Z向扭曲的连接线上的每一点上都存在一个反方向的合力，这是考虑到沿着每个方向的扭曲线上都存在一个相应的应力，两个相反的应力相交于同一个点，由于力的分解作用，在垂直连接线（1）上的分解力相互抵消，而沿连接线（1）上的分解力相互叠加，产生向内的合力，在穿着使用时，如果膝盖往外扭，该合力会产生一定的抵消作用，这个力对于扭伤时骨骼和肌肉的往外凸起有一定的阻碍作用，可以起到防护或缓解的功能，达到缓解扭伤的效果。

本发明的筒状构造体的防护效果，防护效果纱线纤度、纱线捻度、及扭曲形成的夹角都有关系。

作为优选，本发明的筒状构造体，其中上部A中存在有歪斜的线圈纵行（2），所述下部B中存在有歪斜的线圈纵行（3），所述线圈纵行（2）和（3）的交点为a，且a位于连接线（1）上；在交点a处做连接线（1）的切线的垂直线（4），线圈纵行（2）和线圈纵行（3）均在垂直线（4）的同一侧；且所述线圈纵行（2）与垂直线（4）之间的夹角为α、所述线圈纵行（3）与垂直线（4）之间的夹角为β；所述夹角α、夹角β均大于0°且小于90°。如果歪斜的线圈分别在垂直线（4）的两侧，则在该构造体上只会存在一个方向的歪斜。存在一个方向的歪斜时，依据力的分解原理，如果两个方向的力相等，那么在连接线（1）上分解力相互抵消；如果两个方向的力不相等，则会产生上部和下部的力不平均，进而引起构造体自身力的不均衡，可能会使构造体发生严重的卷曲等问题。同等条件下，夹角越小，其扭曲效果越强，其防护作用越大，具体地讲，夹角α的范围为0＜夹角α＜90゜，夹角β的范围为0＜夹角β＜90゜；考虑到实际穿着时的舒适度和防护效果，更优选40゜＜夹角α＜80゜，优选40゜＜夹角β＜80゜。

纱线的捻度对筒状构造体的防护效果也起着较为重要的作用。如果纱线的捻度过低，虽然构造体上也会产生一定程度的歪斜，但是捻度过低，S捻和Z捻方向产生的扭曲，在连接线上几乎呈现为相互垂直的状态，两者产生的反方向的合力也就有越来越小的趋势，几乎起不到防护的作用。如果纱线的捻度过大，其产生的扭曲相对就越严重，其在连接线上的合力也就越大，防护效果也会越好，但是捻度过大的话，在编织时纱线自身容易打扭，缠绕在一起，一方面影响编织效率；另一方面，也影响编织的质量，筒状构造体的表面容易产生如“连入”等的不良疵点，也就是所谓的“小辫子”现象。因此，本发明中形成构造体的纱线捻度优选为600捻/米（T/m）以上，更优选为600～2500 T/m，考虑在这个范围内，可以得到编织效率高，扭曲明显，有适当作用力，且外观优良的连续构造体。进一步优选为1000～2000T/m。

形成本发明构造体的纱线，在经过加捻之后，可以对纱线进行定型或不定型处理。当捻度低于1000T/m时，可以对纱线采取不定型的工艺；当纱线捻度为1000～2000T/m时，如纱线产生严重扭曲则考虑采用定型工艺；当纱线捻度高于2000T/m时，使用定型工艺。定型后有利于纱线形态的稳定，更有利于编织生产的顺利进行。其中，定型工艺条件没有特别限定，优选，定型温度为65℃～90℃、定型时间为20分钟～60分钟。

本发明的筒状构造体中所用纤维可以是聚氨酯纤维、聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、如棉等天然纤维、如粘胶等再生纤维中的一种或几种。纤维形态可以是短纤纱，也可以是长丝复丝。考虑到含有弹性的纤维制成的构造体，能更紧密、更好地贴合穿着者的肌肤，对于扭伤防止的效果更突出，因此优选含有聚氨酯纤维的复合纱线或聚酯类弹性纱。复合纱线形态可以是机包、空包等形态。

本发明的筒状构造体所采用的组织没有特别的限定，优选针织组织，针织组织可以是平针、横条、竖条、菱形、方格、凹凸组织等中的一种，其中优选为平针组织。相较于其他组织，平针组织表面更加平整，接触部位更多，在编织后产生的扭曲更均匀，更加有利于获得有效的应力。

本发明的筒状构造体，用压迫舒适性来进行综合评价防护效果和穿着舒适性。这是考虑到压迫舒适性可以体现穿着者在运动过程中的主观感受，对人体内环境与外界环境的多方面进行综合评价。

本发明的筒状构造体的制造方法没有特别限定，机型可以是大圆机、成型机、筒编机、袜机等圆筒形机器，其机号没有特别限定。

在得到针织坯布后，然后进行前处理、染色、后整理加工，得到本发明的筒状构造体。其中前处理、染色、后整理加工条件为常规条件。前处理根据纤维种类的不同略有不同，主要包括精练加工，另外，还可以有漂白、烧毛、减缩、丝光等。精练加工温度为90～95℃，时间为10～25分钟，后整理加工以化学整理为主，包括树脂整理加工、抗静电整理等。

另外，各个工程中可以根据需要加入合适的药剂。本发明所用精练剂、亲水剂等可直接使用市售品，各药剂的用量优选为0.1～20g/L。

本发明的连续筒状构造体可用于包含该筒状构造体制成的护膝、袖套或衣服。

下面结合实施例及比较例对本发明进行详细说明。

本发明中所涉及的各项指标的测定方法如下：

（1）扭曲角度（夹角α、β）

使用KEYENCE（基恩士）VHX-2000C显微镜对含有两个扭曲的筒状构造体进行观察。将其表面（里面）置于观测处，显微镜倍率调至20倍，调整拍摄亮度。首先，找到筒状构造体的连接线，并将其调整至观测画面的中间区域，拍摄观测到的面料的照片；然后采用画线功能在已拍摄的照片上进行标记，分别用直线标记出连接线（1）、歪斜的线圈纵行（2）、歪斜的线圈纵行（3）；最后，利用显微镜自带的角度测量功能，分别测试出夹角α、β的角度。

（2）穿着压迫舒适性的评价

随机选用10名实验对象，在穿着实验品后，在跑步机上以6m/s的速度进行跑步，对本发明的筒状构造体进行穿着压迫舒适性的主观评价。其中， 8～10人认为穿着舒适且有良好的防护效果，评为优；5～7人认为穿着舒适且有良好的防护效果，评为良；2～4人认为穿着舒适且有良好的防护效果，评为一般；0～1人认为穿着舒适且有良好的防护效果，评为差。

下面结合实施例及比较例对本发明作进一步说明，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

在16G袜机上，上部A使用由40D聚氨酯纤维/70D-48f-聚酰胺DTY形成的机包纱( Z捻向、600 T/m) ；下部B使用由40D聚氨酯纤维/70D-48f-聚酰胺DTY形成的机包纱(S捻向、600T/m)，组织采用平针组织进行编织，得到针织坯布，再经过精练（精练剂1g/L ，75℃×15分钟）、染色（95℃*30min）以及后整理加工（抗静电剂1g/L、中和酸1g/ L）后，得到具有S和Z两个方向的扭曲且夹角α为70°、β为70°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例2

在16G袜机上，上部A使用50D/24f的聚酯DTY双股纱线（Z捻向、1000T/m）；下部B使用50D/24f的聚酯DTY双股纱线（S捻向、1000 T/m），再经过精练（精练剂1g/L ，95℃×15分钟）、染色（130℃*30min）以及后整理加工（抗静电剂1g/L、中和酸1g/L）后，得到具有S和Z两个方向的扭曲且夹角α为60°、β为60°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例3

在16G袜机上，上部A使用150D-48f-聚酯DTY（Z捻向、2000T/m）；下部B使用150D-48f-聚酯DTY（S捻向、2000 T/m），其余同实施例2，得到夹角α为45°、β为45°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例4

在16G袜机上，上部A使用涤纶150D-48f-聚酯DTY（Z捻向、2000T/m）；下部B使用150D-48f-聚酯DTY（S捻向、1000 T/m），其余同实施例2，得到夹角α为45°、β为60°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例5

在16G袜机上，上部A使用300D-48f-聚酯DTY（Z捻向、2000T/m）；下部B使用300D-48f-聚酯DTY（S捻向、2000 T/m），其余同实施例2，得到夹角α为45°、β为45°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例6

在16G袜机上，上部A使用150D-48f-聚酯DTY（Z捻向、2500T/m）；下部B使用150D-48f-聚酯DTY（S捻向、2500 T/m），其余同实施例2，得到夹角α为40°、β为40°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例7

在16G袜机上，上部A使用50D-24f的聚酯DTY双股纱线（Z捻向、400T/m）；下部B使用50D-24f-聚酯DTY双股纱线（S捻向、400T/m），其余同实施例2，得到夹角α为88°、β为88°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

实施例8

在16G袜机上，上部A使用40D聚氨酯纤维/70D-48f-聚酰胺DTY形成的机包纱( Z捻向、600 T/m)；下部B使用40D聚氨酯纤维/70D-48f-聚酰胺DTY形成的机包纱( S捻向、600 T/m)，其余同实施例1，得到夹角α为80°、β为80°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

由实施例1-8的筒状构造体制得的护膝、袖套或衣服。

比较例1

在16G袜机上，分别编织筒状构造体的上部A和下部B，通过缝合的方式固定连接在一起，其余同实施例4，得到夹角α为45°、β为60°的非连续筒状构造体。具体参数见表1。

比较例2

在16G袜机上，使用涤纶150D-48f-聚酯DTY（Z捻向、2000T/m）编织筒状构造体，其余同实施例3，得到夹角α为45°的连续筒状构造体。具体参数见表1。

表1

根据表1，

（1）由实施例1与实施例8可知，同等条件下，上下部纱线捻度均为600T/m的筒状构造体与上下部纱线捻度分别为400T/m的筒状构造体相比，前者所获得的夹角比后者更小，压迫舒适性前者优于后者。

（2）由实施例2与实施例7可知，在同等条件下，上下部纱线捻度均为1000T/m的筒状构造体与上下部纱线捻度均为400T/m的筒状构造体相比，前者所获得的夹角比后者更小，压迫舒适性前者优于后者。

（3）由实施例3和实施例6可知，同等条件下，上下部纱线捻度均为2000T/m的筒状构造体与上下部纱线捻度均为2500T/m的筒状构造体相比，前者所获得的夹角比后者大，压迫舒适性前者优于后者。

（4）由实施例3和实施例5可知，在同等条件下，上下部纱线纤度均为150D的筒状构造体与上下部纱线纤度均为300D的筒状构造体相比，前者所获得的夹角与后者处于同等水平，压迫舒适性前者优于后者。

（5）由比较例1和实施例4可知，在同等条件下，上下部非连续（缝合）的筒状构造体与上下部连续的筒状体相比，压迫舒适性前者远远不如后者。

（6）由比较例2和实施例3可知，在同等条件下，只存在1个方向的筒状构造体与上下存在2个方向扭曲的筒状体相比，压迫舒适性前者远远不如后者。

Claims (5)

1.一种筒状构造体，其特征是：所述构造体为连续状态，包括上部A、连接线（1）和下部B，且在筒状构造体上至少存在S和Z两个方向的扭曲。

2.根据权利要求1所述筒状构造体，其特征是：所述上部A中存在有歪斜的线圈纵行（2），所述下部B中存在有歪斜的线圈纵行（3），所述线圈纵行（2）和（3）的交点为a，且a位于连接线（1）上；在交点a处做连接线（1）的切线的垂直线（4），所述线圈纵行（2）和所述线圈纵行（3）均在垂直线（4）的同一侧；且所述线圈纵行（2）与垂直线（4）之间的夹角为α、所述线圈纵行（3）与垂直线（4）之间的夹角为β；所述夹角α、夹角β均大于0°且小于90°。

3.根据权利要求1所述筒状构造体，其特征是：形成所述构造体的纱线的捻度在600捻/米以上。

4.根据权利要求1所述筒状构造体，其特征是：形成所述构造体的纤维原料为聚氨酯类纤维、聚酯类纤维、聚酰胺类纤维、天然纤维、再生纤维中的一种或几种。

5.一种包含权利要求1～4中任一项所述的筒状构造体制得的护膝、袖套或衣服。

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