CN113978051A - 一种保暖保温纺织面料及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于纺织品技术领域，具体的说是一种保暖保温纺织面料及其制备方法，包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述保暖保温特性是指填充层通过提升内部静止空气含量从而将人体散发的热量与外部空气进行隔离，从而降低热量散发；本发明通过将填充层分为填充棉和填充球，并将填充球均匀分布在填充棉两侧，填充球内部空腔式结构体储存有较多的静置空气，双层结构可以有效的配合填充棉对热量向外界扩散起到阻碍作用，进而有效的起到保暖保温以及支撑、防塌陷的作用。

Description

一种保暖保温纺织面料及其制备方法
技术领域
本发明属于纺织品技术领域，具体的说是一种保暖保温纺织面料及其制备方法。
背景技术
现有技术中普遍存在的隔热保暖纺织品是通过在两层面料之间填充具有隔热保暖功能的纤维，如棉纤、动物绒毛来实现的，为了保证面料中足够多的静止空气的存在，面料中填充层需要保持较为蓬松的状态，因此导致隔热保暖纺织面料在清洗以及储存时较为麻烦，稍不注意就容易导致内部的填充物受压超出弹性形变范畴，进而导致内部填充物中的静止空气流失，进而导致面料的保暖性能降低，且同时由于棉纤和动物绒毛相互之间的结构较为松散，很容导致棉纤、绒毛发生团聚现象，进而导致填充层分布不均，进而造成面料保暖性能的下降。
中国专利发布的一种保暖抗寒面料结构，申请号：CN2017102414541，包括外层和夹层；外层的数量为两个，两个外层分别设置在夹层的左右两侧；外层包括第一面层、第二面层和中间层；中间层夹设在第一面层和第二面层之间；夹层为中空纤维层，中空纤维层内设置有若干支撑颗粒。该保暖抗寒面料以多层材质成型，整体呈现多层结构，抗压能力好，夹层为中空纤维层，且中空纤维层内设置有支撑颗粒，能够保持空气的充盈度，使得面料不易被压实，能够长久保持蓬松感，厚度较薄的面料即可达到很好的保暖效果，但是支撑颗粒的添加一方面使面料本身形变能力较差，使面料较为厚实，在收纳时较为不便，同时支撑颗粒的大量存在还容易导致面料本身重量增大，且由于支撑颗粒在纤维层中具备移动性，进而容易导致面料厚度不均匀。
鉴于此，本发明提出了一种保暖保温纺织面料及其制备方法，用于解决上述技术问题。
发明内容
为了弥补现有技术的不足，解决现有技术中的保暖面料长时间使用过程中，容易使内部的填充层收到压缩和分散，进而导致填充层内的静止空气含量较少，导致保暖面料保暖性能较差的问题，本发明提出了一种保暖保温纺织面料及其制备方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种保暖保温纺织面料，包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；
所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；
所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；
所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述保暖保温特性是指填充层通过提升内部静止空气含量从而将人体散发的热量与外部空气进行隔离，从而降低热量散发；所述填充层由填充棉和填充球构成；所述填充球内部空心结构且充斥有二氧化碳气体；所述填充棉为相互固连的三维网络状空间结构；所述填充球均匀填充在在填充棉两侧表层；所述填充棉为化纤材料热熔制成的蓬松体；所述填充层包括以下原料：
聚氨酯15-18份、聚对苯二甲酸乙二醇酯25-32份、碳酸氢钠12-18份、琼脂6-12份、麦芽糖3-4份、去离子水6-8份；
现有技术中普遍存在的隔热保暖纺织品是通过在两层面料之间填充具有隔热保暖功能的纤维，如棉纤、动物绒毛来实现的，为了保证面料中足够多的静止空气的存在，面料中填充层需要保持较为蓬松的状态，因此导致隔热保暖纺织面料在清洗以及储存时较为麻烦，稍不注意就容易导致内部的填充物受压超出弹性形变范畴，进而导致内部填充物中的静止空气流失，进而导致面料的保暖性能降低，且同时由于棉纤和动物绒毛相互之间的结构较为松散，很容导致棉纤、绒毛发生团聚现象，进而导致填充层分布不均，进而造成面料保暖性能的下降；
本发明工作时，通过将面料分为三层结构，由具备疏水性纤维层制备的表层处于外侧起到抵御、防水作用，由柔顺、丝滑特性的纤维层制备的接触层处于内侧与皮肤接触，营造舒适的接触感，通过将填充层分为填充棉和填充球，并将填充球均匀分布在填充棉两侧，填充球内部空腔式结构体储存有较多的静置空气，双层结构可以有效的配合填充棉对热量向外界扩散起到阻碍作用，进而有效的起到保暖保温的作用，同时使用空心式的填充球，使填充层本身存在较强的弹性，当面料受到外力压制时，外力作用于填充层上，使填充层产生形变，但是由于填充球的存在，球体的形变弹性可以有效的抵消压力对填充棉的作用，防止填充棉的三维网络状空间结构发生较大的形变，导致填充棉的孔隙率降低，同时当压力撤销后，填充球本身在内部气压的作用下可以快速的恢复形变，进而使填充层受压后恢复形变的速率较快，使制得的保暖保温纺织面料在长时间的使用过程中填充层中网络结构塌陷的可能性降低，进而使制得的面料使用寿命较长，同时填充球与填充棉之间结合形成一体式的整体，相比较于现有技术中分散填充可以有效的避免填充层薄厚不一的现象产生，导致保暖保温纺织面料的保暖性以及舒适性降低。
优选的，所述填充层的制备方法包括以下步骤：
S1：将聚对苯二甲酸乙二醇酯通入保温料斗内，控制保温料斗内温度恒温145-160℃，进行除湿干燥处理1-1.5H，除湿干燥后将聚对苯二甲酸乙二醇酯通入喷丝机中的热熔腔中，控制热熔腔内温度恒温225-240℃进行热熔处理；
S2：控制喷丝机中热熔的聚对苯二甲酸乙二醇酯在加压空气的牵引下沿多孔空心喷丝板向外喷射，控制多孔空心喷丝板上喷丝孔内径0.6mm、外径0.8mm，使用托板承接喷射出的中空纤维丝，并控制托板呈周期性前后往复运动；
S3：将S2中累积于托板上的中空纤维进行裁剪后制成标准厚度的纤维层，即为填充棉，将琼脂剪碎后与去离子水混合，并逐渐加热至95-100℃，恒温加热5-8min后，常温冷却至65-68℃；
S4：将麦芽糖溶于冷却后的琼脂溶液中，并使用玻璃棒进行搅拌，随着搅拌的进行琼脂溶液持续降温，待琼脂溶液温度降低至50℃以下后将固态碳酸氢钠粉末添加至琼脂溶液中，并持续搅拌直至琼脂溶液凝固成凝胶；
S5：将凝胶均匀破碎为0.8-1mm的颗粒后经低温真空干燥后制得膨胀剂，将聚氨酯通入反应釜内，控制反应釜内温度升温至170-200℃，保温搅拌熔炼35-45min后，将熔融状态的聚氨酯均匀喷覆在低温干燥后的膨胀剂表面，制得微球；
S6：将微球通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至140-150℃，转速45-60r/min，保温加热8-10min后制得空心微球，将制得的填充棉两侧涂覆粘连剂，并将空心微球均匀填充在填充棉两侧表层，待空心微球完全固连后即制得填充层；
工作时，通过使用喷丝机将热熔状态下的聚对苯二甲酸乙二醇酯在压力的作用下通过多孔空心喷丝板向外喷射形成空心纤维，喷射的纤维在重力的作用下向下掉落进而被下方的托板承接，由于托板做周期往复运动，使托板上的纤维丝线逐层累计，最终叠加至一定的厚度，由于纤维丝在喷射的过程中还未完全冷却，落在托板上的纤维丝层层之间相互粘连进而形成网络状空间结构，当纤维层累计到一定厚度后进行裁剪，即可制得蓬松的填充层，同时使用琼脂与麦芽糖制备溶液，用于包覆碳酸氢钠，由于琼脂溶液在常温下具备凝固性，且麦芽糖可以增强琼脂凝胶的延展性，用其混合物包覆碳酸氢钠制成凝胶，并将制得的凝胶破碎后在低温真空环境中进行蒸发，从而形成琼脂固体包覆的碳酸氢钠膨胀剂，将膨胀剂表面使用聚氨酯橡胶进行包覆形成微球，在加热的条件下，140-150℃的温度使表层的聚氨酯橡胶软化，同时高温还使内层包覆的琼脂固体融化、碳酸氢钠分解生成二氧化碳气体，生成的气体致使微球向外膨胀，进而形成空心微球，将空心微球填充在填充棉两侧后即制得填充层，二氧化碳本身作为温室气体对红外线具备吸收作用，且空心微球内的气体处于不导通状态，将空心微球填充于填充棉两侧，可以有效的利用空心微球内的二氧化碳将热传导进行隔断，有效的降低热量的散发。
优选的，其中S4中将碳酸氢钠溶解于琼脂溶液后，待琼脂溶液凝固前将其通入多孔海绵中，并将多孔海绵表面施加15-20N压力，待琼脂溶液完全凝固后去除压力；所述多孔海绵为聚氨酯软发泡橡胶；所述多孔海绵孔隙率为88-92％；
工作时，包覆有碳酸氢钠的琼脂溶液浇注于多孔海绵内，并在压力的作用下将多余的琼脂溶液挤出，待琼脂溶液凝固后去除压力，制得的多孔海绵中孔隙较少且受琼脂凝胶作用处于压缩状态，将多孔海绵破碎后进行低温干燥脱水，并在其表面包覆聚氨酯层，在高温作用下，琼脂融化后多孔海绵粒失去限制恢复本身形变，此时聚氨酯外壳在温度以及气体的作用下向外膨胀，进而便于多孔海绵恢复形变，进而使制得的空心微球内部具备多孔海绵层，多孔海绵处于空心微球内，利用海绵的网络结构将空心微球内部空间进行阻隔，进而有效的降低空心微球内部空气的流动性，进而增强填充层的热阻性和保暖性能。
优选的，其中S6中所述空心微球在添加至填充棉两侧之前首先通入水溶液中，通过浮力去除漏气空心微球，并在浮力筛选后通入双重筛网中，筛选出直径为1.5-2mm的空心微球用于后续操作；
工作时，通过将制得的空心微球置于水溶液中，由于空心微球表面的聚氨酯层为喷覆制成，在加热致使内部碳酸氢钠分解的过程中，二氧化碳气体使软化的聚氨酯层向外延伸，进而形成空心微球，而表面存在孔隙的聚氨酯层则会使二氧化碳气体外泄，进而使形成的空心微球体积较小、密度较大，在水中的浮力较小，通过浮力的筛选进而去除，同时配合双层筛网对空心微球进行筛选，进而使筛选出的空心微球体积较为均匀，内部含有的二氧化碳含量较为均匀，即避免空心微球体积过大，导致内部气体具备流动性，同时也能避免内部二氧化碳气体过少，导致保暖性不高，经过筛选后的空心微球可以有效的增强填充层的保暖性。
优选的，所述表层为涤纶混合蚕丝纤维制成的纤维层、接触层为羊毛纤维混合兔毛纤维混合制成的纤维层；所述表层和接触层在纺织完成后均通入起绒机中进行单面起绒处理，且表层以及接触层起绒面均朝向填充层；
工作时，由于空心微球为聚氨酯橡胶材料制成，通过使用同为天然材料的蚕丝和羊毛、兔毛分别用于制备表层和接触层且通过起绒技术使表层和接触层表面产生绒毛，由于蚕丝、羊毛和兔毛本身对电子的束缚能力均弱于聚氨酯橡胶，表层、接触层在使用过程中与橡胶材质的空心微球产生摩擦后，导致摩擦生电，进而使填充层两侧的空心微球均带有负电荷，进而使空心微球之间存在相互排斥的作用，当面料遭受重力的压制或者在长时间的使用过程中导致填充棉空间结构塌陷，进而使两侧的空心微球之间距离较近时，可以通过摩擦进而使双层空心微球之间相互排斥，且由于空心微球镶嵌固连在填充棉两侧，相互排斥使空心微球相互远离，进而使填充棉便于恢复形变，进而使填充层可以保持蓬松性。
优选的，所述表层中使用的涤纶纤维中含有5％-7％的铝粉；所述接触层双层设计且远离填充层一层纤维表面通过抗静电剂改性处理；
工作时，通过在表层的涤纶纤维中添加铝粉，利用铝粉对红外线的反射作用，进而使表层具备热反射作用，进一步降低热量的流失，同时接触层双层设计且远离填充层一层纤维表面通过抗静电剂改性处理也可以有效的避免摩擦产生的静电积蓄在靠近皮肤一侧，进而导致与人体皮肤之间产生放电反应，影响面料的使用舒适性。
一种保暖保温纺织面料的制备方法，所述保暖保温纺织面料的制备方法包括以下步骤：
A1：使用掺杂有5％-7％铝粉的涤纶纤维和蚕丝纤维按照1:1比例进行混纺与编制，制得表层，使用兔毛纤维和羊毛纤维进行混纺制的接触纤维，将一半接触纤维置于防静电剂中浸泡3-4H；
A2：将浸泡完成后的接触纤维以及未处理的接触纤维分开纺织后相互粘连制得接触层，将接触层未处理一侧和表面均通入起绒机中，控制起绒机内毛刷密度为1.09-1.16g/cm3，牵引辊转速5-8cm/s；
A3：将接触层和表层起绒一侧朝向填充层，依次叠加后通入缝纫机中使用丝线等间隔进行缝纫固定后即制得保暖保温纺织面料。
本发明的有益效果如下：
1.本发明所述的一种保暖保温纺织面料及其制备方法，通过将填充层分为填充棉和填充球，并将填充球均匀分布在填充棉两侧，填充球内部空腔式结构体储存有较多的静置空气，双层结构可以有效的配合填充棉对热量向外界扩散起到阻碍作用，进而有效的起到保暖保温的作用，同时使用空心式的填充球，使填充层本身存在较强的弹性，当面料受到外力压制时，外力作用于填充层上，使填充层产生形变，但是由于填充球的存在，球体的形变弹性可以有效的抵消压力对填充棉的作用，防止填充棉的三维网络状空间结构发生较大的形变，导致填充棉的孔隙率降低，同时当压力撤销后，填充球本身在内部气压的作用下可以快速的恢复形变，进而使填充层受压后恢复形变的速率较快，使制得的保暖保温纺织面料在长时间的使用过程中填充层中网络结构塌陷的可能性降低，进而使制得的面料使用寿命较长。
2.本发明所述的一种保暖保温纺织面料及其制备方法，通过使用同为天然材料的蚕丝和羊毛、兔毛分别用于制备表层和接触层且通过起绒技术使表层和接触层表面产生绒毛，由于蚕丝、羊毛和兔毛本身对电子的束缚能力均弱于聚氨酯橡胶，表层、接触层在使用过程中与橡胶材质的空心微球产生摩擦后，导致摩擦生电，进而使填充层两侧的空心微球均带有负电荷，进而使空心微球之间存在相互排斥的作用，当面料遭受重力的压制或者在长时间的使用过程中导致填充棉空间结构塌陷，进而使两侧的空心微球之间距离较近时，可以通过摩擦进而使双层空心微球之间相互排斥，且由于空心微球镶嵌固连在填充棉两侧，相互排斥使空心微球相互远离，进而使填充棉便于恢复形变，进而使填充层可以保持蓬松性。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是填充层的制备方法的方法流程图；
图2是保暖保温纺织面料的制备方法的方法流程图；
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
如图1至图2所示，本发明所述的一种保暖保温纺织面料，包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；
所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；
所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；
所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述保暖保温特性是指填充层通过提升内部静止空气含量从而将人体散发的热量与外部空气进行隔离，从而降低热量散发；所述填充层由填充棉和填充球构成；所述填充球内部空心结构且充斥有二氧化碳气体；所述填充棉为相互固连的三维网络状空间结构；所述填充球均匀填充在在填充棉两侧表层；所述填充棉为化纤材料热熔制成的蓬松体；所述填充层包括以下原料：
聚氨酯15-18份、聚对苯二甲酸乙二醇酯25-32份、碳酸氢钠12-18份、琼脂6-12份、麦芽糖3-4份、去离子水6-8份；
现有技术中普遍存在的隔热保暖纺织品是通过在两层面料之间填充具有隔热保暖功能的纤维，如棉纤、动物绒毛来实现的，为了保证面料中足够多的静止空气的存在，面料中填充层需要保持较为蓬松的状态，因此导致隔热保暖纺织面料在清洗以及储存时较为麻烦，稍不注意就容易导致内部的填充物受压超出弹性形变范畴，进而导致内部填充物中的静止空气流失，进而导致面料的保暖性能降低，且同时由于棉纤和动物绒毛相互之间的结构较为松散，很容导致棉纤、绒毛发生团聚现象，进而导致填充层分布不均，进而造成面料保暖性能的下降；
本发明工作时，通过将面料分为三层结构，由具备疏水性纤维层制备的表层处于外侧起到抵御、防水作用，由柔顺、丝滑特性的纤维层制备的接触层处于内侧与皮肤接触，营造舒适的接触感，通过将填充层分为填充棉和填充球，并将填充球均匀分布在填充棉两侧，填充球内部空腔式结构体储存有较多的静置空气，双层结构可以有效的配合填充棉对热量向外界扩散起到阻碍作用，进而有效的起到保暖保温的作用，同时使用空心式的填充球，使填充层本身存在较强的弹性，当面料受到外力压制时，外力作用于填充层上，使填充层产生形变，但是由于填充球的存在，球体的形变弹性可以有效的抵消压力对填充棉的作用，防止填充棉的三维网络状空间结构发生较大的形变，导致填充棉的孔隙率降低，同时当压力撤销后，填充球本身在内部气压的作用下可以快速的恢复形变，进而使填充层受压后恢复形变的速率较快，使制得的保暖保温纺织面料在长时间的使用过程中填充层中网络结构塌陷的可能性降低，进而使制得的面料使用寿命较长，同时填充球与填充棉之间结合形成一体式的整体，相比较于现有技术中分散填充可以有效的避免填充层薄厚不一的现象产生，导致保暖保温纺织面料的保暖性以及舒适性降低。
作为本发明的一种实施方式，所述填充层的制备方法包括以下步骤：
S1：将聚对苯二甲酸乙二醇酯通入保温料斗内，控制保温料斗内温度恒温145-160℃，进行除湿干燥处理1-1.5H，除湿干燥后将聚对苯二甲酸乙二醇酯通入喷丝机中的热熔腔中，控制热熔腔内温度恒温225-240℃进行热熔处理；
S2：控制喷丝机中热熔的聚对苯二甲酸乙二醇酯在加压空气的牵引下沿多孔空心喷丝板向外喷射，控制多孔空心喷丝板上喷丝孔内径0.6mm、外径0.8mm，使用托板承接喷射出的中空纤维丝，并控制托板呈周期性前后往复运动；
S3：将S2中累积于托板上的中空纤维进行裁剪后制成标准厚度的纤维层，即为填充棉，将琼脂剪碎后与去离子水混合，并逐渐加热至95-100℃，恒温加热5-8min后，常温冷却至65-68℃；
S4：将麦芽糖溶于冷却后的琼脂溶液中，并使用玻璃棒进行搅拌，随着搅拌的进行琼脂溶液持续降温，待琼脂溶液温度降低至50℃以下后将固态碳酸氢钠粉末添加至琼脂溶液中，并持续搅拌直至琼脂溶液凝固成凝胶；
S5：将凝胶均匀破碎为0.8-1mm的颗粒后经低温真空干燥后制得膨胀剂，将聚氨酯通入反应釜内，控制反应釜内温度升温至170-200℃，保温搅拌熔炼35-45min后，将熔融状态的聚氨酯均匀喷覆在低温干燥后的膨胀剂表面，制得微球；
S6：将微球通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至140-150℃，转速45-60r/min，保温加热8-10min后制得空心微球，将制得的填充棉两侧涂覆粘连剂，并将空心微球均匀填充在填充棉两侧表层，待空心微球完全固连后即制得填充层；
工作时，通过使用喷丝机将热熔状态下的聚对苯二甲酸乙二醇酯在压力的作用下通过多孔空心喷丝板向外喷射形成空心纤维，喷射的纤维在重力的作用下向下掉落进而被下方的托板承接，由于托板做周期往复运动，使托板上的纤维丝线逐层累计，最终叠加至一定的厚度，由于纤维丝在喷射的过程中还未完全冷却，落在托板上的纤维丝层层之间相互粘连进而形成网络状空间结构，当纤维层累计到一定厚度后进行裁剪，即可制得蓬松的填充层，同时使用琼脂与麦芽糖制备溶液，用于包覆碳酸氢钠，由于琼脂溶液在常温下具备凝固性，且麦芽糖可以增强琼脂凝胶的延展性，用其混合物包覆碳酸氢钠制成凝胶，并将制得的凝胶破碎后在低温真空环境中进行蒸发，从而形成琼脂固体包覆的碳酸氢钠膨胀剂，将膨胀剂表面使用聚氨酯橡胶进行包覆形成微球，在加热的条件下，140-150℃的温度使表层的聚氨酯橡胶软化，同时高温还使内层包覆的琼脂固体融化、碳酸氢钠分解生成二氧化碳气体，生成的气体致使微球向外膨胀，进而形成空心微球，将空心微球填充在填充棉两侧后即制得填充层，二氧化碳本身作为温室气体对红外线具备吸收作用，且空心微球内的气体处于不导通状态，将空心微球填充于填充棉两侧，可以有效的利用空心微球内的二氧化碳将热传导进行隔断，有效的降低热量的散发。
作为本发明的一种实施方式，其中S4中将碳酸氢钠溶解于琼脂溶液后，待琼脂溶液凝固前将其通入多孔海绵中，并将多孔海绵表面施加15-20N压力，待琼脂溶液完全凝固后去除压力；所述多孔海绵为聚氨酯软发泡橡胶；所述多孔海绵孔隙率为88-92％；
工作时，包覆有碳酸氢钠的琼脂溶液浇注于多孔海绵内，并在压力的作用下将多余的琼脂溶液挤出，待琼脂溶液凝固后去除压力，制得的多孔海绵中孔隙较少且受琼脂凝胶作用处于压缩状态，将多孔海绵破碎后进行低温干燥脱水，并在其表面包覆聚氨酯层，在高温作用下，琼脂融化后多孔海绵粒失去限制恢复本身形变，此时聚氨酯外壳在温度以及气体的作用下向外膨胀，进而便于多孔海绵恢复形变，进而使制得的空心微球内部具备多孔海绵层，多孔海绵处于空心微球内，利用海绵的网络结构将空心微球内部空间进行阻隔，进而有效的降低空心微球内部空气的流动性，进而增强填充层的热阻性和保暖性能。
作为本发明的一种实施方式，其中S6中所述空心微球在添加至填充棉两侧之前首先通入水溶液中，通过浮力去除漏气空心微球，并在浮力筛选后通入双重筛网中，筛选出直径为1.5-2mm的空心微球用于后续操作；
工作时，通过将制得的空心微球置于水溶液中，由于空心微球表面的聚氨酯层为喷覆制成，在加热致使内部碳酸氢钠分解的过程中，二氧化碳气体使软化的聚氨酯层向外延伸，进而形成空心微球，而表面存在孔隙的聚氨酯层则会使二氧化碳气体外泄，进而使形成的空心微球体积较小、密度较大，在水中的浮力较小，通过浮力的筛选进而去除，同时配合双层筛网对空心微球进行筛选，进而使筛选出的空心微球体积较为均匀，内部含有的二氧化碳含量较为均匀，即避免空心微球体积过大，导致内部气体具备流动性，同时也能避免内部二氧化碳气体过少，导致保暖性不高，经过筛选后的空心微球可以有效的增强填充层的保暖性。
作为本发明的一种实施方式，所述表层为涤纶混合蚕丝纤维制成的纤维层、接触层为羊毛纤维混合兔毛纤维混合制成的纤维层；所述表层和接触层在纺织完成后均通入起绒机中进行单面起绒处理，且表层以及接触层起绒面均朝向填充层；
工作时，由于空心微球为聚氨酯橡胶材料制成，通过使用同为天然材料的蚕丝和羊毛、兔毛分别用于制备表层和接触层且通过起绒技术使表层和接触层表面产生绒毛，由于蚕丝、羊毛和兔毛本身对电子的束缚能力均弱于聚氨酯橡胶，表层、接触层在使用过程中与橡胶材质的空心微球产生摩擦后，导致摩擦生电，进而使填充层两侧的空心微球均带有负电荷，进而使空心微球之间存在相互排斥的作用，当面料遭受重力的压制或者在长时间的使用过程中导致填充棉空间结构塌陷，进而使两侧的空心微球之间距离较近时，可以通过摩擦进而使双层空心微球之间相互排斥，且由于空心微球镶嵌固连在填充棉两侧，相互排斥使空心微球相互远离，进而使填充棉便于恢复形变，进而使填充层可以保持蓬松性。
作为本发明的一种实施方式，所述表层中使用的涤纶纤维中含有5％-7％的铝粉；所述接触层双层设计且远离填充层一层纤维表面通过抗静电剂改性处理；
工作时，通过在表层的涤纶纤维中添加铝粉，利用铝粉对红外线的反射作用，进而使表层具备热反射作用，进一步降低热量的流失，同时接触层双层设计且远离填充层一层纤维表面通过抗静电剂改性处理也可以有效的避免摩擦产生的静电积蓄在靠近皮肤一侧，进而导致与人体皮肤之间产生放电反应，影响面料的使用舒适性。
一种保暖保温纺织面料的制备方法，所述保暖保温纺织面料的制备方法包括以下步骤：
A1：使用掺杂有5％-7％铝粉的涤纶纤维和蚕丝纤维按照1:1比例进行混纺与编制，制得表层，使用兔毛纤维和羊毛纤维进行混纺制的接触纤维，将一半接触纤维置于防静电剂中浸泡3-4H；
A2：将浸泡完成后的接触纤维以及未处理的接触纤维分开纺织后相互粘连制得接触层，将接触层未处理一侧和表面均通入起绒机中，控制起绒机内毛刷密度为1.09-1.16g/cm3，牵引辊转速5-8cm/s；
A3：将接触层和表层起绒一侧朝向填充层，依次叠加后通入缝纫机中使用丝线等间隔进行缝纫固定后即制得保暖保温纺织面料。
具体实施流程如下：
工作时，通过将面料分为三层结构，由具备疏水性纤维层制备的表层处于外侧起到抵御、防水作用，由柔顺、丝滑特性的纤维层制备的接触层处于内侧与皮肤接触，营造舒适的接触感，通过将填充层分为填充棉和填充球，并将填充球均匀分布在填充棉两侧，填充球内部空腔式结构体储存有较多的静置空气，双层结构可以有效的配合填充棉对热量向外界扩散起到阻碍作用，进而有效的起到保暖保温的作用，同时使用空心式的填充球，使填充层本身存在较强的弹性，当面料受到外力压制时，外力作用于填充层上，使填充层产生形变，但是由于填充球的存在，球体的形变弹性可以有效的抵消压力对填充棉的作用，防止填充棉的三维网络状空间结构发生较大的形变，导致填充棉的孔隙率降低，同时当压力撤销后，填充球本身在内部气压的作用下可以快速的恢复形变，进而使填充层受压后恢复形变的速率较快，使制得的保暖保温纺织面料在长时间的使用过程中填充层中网络结构塌陷的可能性降低，进而使制得的面料使用寿命较长，同时填充球与填充棉之间结合形成一体式的整体，相比较于现有技术中分散填充可以有效的避免填充层薄厚不一的现象产生，导致保暖保温纺织面料的保暖性以及舒适性降低。
为了验证本发明制备的保暖保温纺织面料的保温性以及受压恢复性，特设立一下几组实验用于验证；
实施例1
所述保暖保温纺织面料包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；
所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；所述表层厚度为3mm；
所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；所述接触层厚度为3mm；
所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述填充层为化纤材料热熔制成的蓬松体；所述填充层为相互固连的三维网络状空间结构；所述填充层厚度为14mm；
使用涤纶纤维和蚕丝纤维按照1:1比例进行混纺与编制，制得表层，使用兔毛纤维和羊毛纤维进行混纺制的接触纤维，使用接触纤维进行纺织制得接触层，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯在喷丝机中经熔融、挤压、喷丝，并使用托板周期性往复承接纤维丝制得纤维层，将纤维将经过裁剪后即制得填充层，将接触层、填充层、表层依次叠加后通入缝纫机中使用丝线等间隔进行缝纫固定后即制得保暖保温纺织面料，将制得的保暖保温纺织面料裁剪为1*1m的五块，并分别标记为甲1-甲5；
准备五个相同带有温度计的玻璃瓶，均注满90℃热水，使用甲1至甲5将五个玻璃瓶进行包覆后置于常温环境下，观察温度计温度变化，并记录1H、3H、5H后玻璃瓶内水温；
于甲1至甲5表面分别选取五点检测厚度后将其分别通入真空袋中，使用抽气机将真空袋抽至真空状态，表面施加20N的压力放置36H后取出，随机选取五点检测厚度取平均值，并悬挂于空中人工均匀拍打15min后随机选取五点进行面料厚度检测，将测试厚度取平均值后输出表格；
表1(玻璃瓶温度显示)
Figure BDA0003326015320000111
表2(面料厚度)
Figure BDA0003326015320000112
实施例2
所述保暖保温纺织面料包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；
所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；所述表层厚度为3mm；
所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；所述接触层厚度为3mm；
所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述填充层厚度为14mm；所述填充层由填充棉和填充球构成；所述填充球内部空心结构且充斥有二氧化碳气体；所述填充球均匀填充在在填充棉两侧表层；所述填充棉为化纤材料热熔制成的蓬松体；所述填充棉为相互固连的三维网络状空间结构；所述填充层包括以下原料：
聚氨酯15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯25份、碳酸氢钠12份、琼脂6份、麦芽糖3份、去离子水6份；
使用涤纶纤维和蚕丝纤维按照1:1比例进行混纺与编制，制得表层，使用兔毛纤维和羊毛纤维进行混纺制的接触纤维，使用接触纤维进行纺织制得接触层，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯在喷丝机中经熔融、挤压、喷丝，并使用托板周期性往复承接纤维丝制得填充棉，将琼脂剪碎后与去离子水混合，并逐渐加热至95-100℃，恒温加热5-8min后，常温冷却至65-68℃，将麦芽糖溶于冷却后的琼脂溶液中，并使用玻璃棒进行搅拌，随着搅拌的进行琼脂溶液持续降温，待琼脂溶液温度降低至50℃以下后将固态碳酸氢钠粉末添加至琼脂溶液中，并持续搅拌直至琼脂溶液凝固成凝胶，将凝胶均匀破碎为0.8-1mm的颗粒后经低温真空干燥后制得膨胀剂，将聚氨酯通入反应釜内，控制反应釜内温度升温至170-200℃，保温搅拌熔炼35-45min后，将熔融状态的聚氨酯均匀喷覆在低温干燥后的膨胀剂表面，制得微球，将微球通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至140-150℃，转速45-60r/min，保温加热8-10min后制得空心微球，将空心微球均匀填充于填充棉内部，经过裁剪后即制得填充层，将接触层、填充层、表层依次叠加后通入缝纫机中使用丝线等间隔进行缝纫固定后即制得保暖保温纺织面料，将制得的保暖保温纺织面料裁剪为1*1m的五块，并分别标记为乙1-乙5；
准备五个相同带有温度计的玻璃瓶，均注满90℃热水，使用乙1至乙5将五个玻璃瓶进行包覆后置于常温环境下，观察温度计温度变化，并记录1H、3H、5H后玻璃瓶内水温；
于乙1至乙5表面分别选取五点检测厚度后将其分别通入真空袋中，使用抽气机将真空袋抽至真空状态，表面施加20N的压力放置36H后取出，随机选取五点检测厚度取平均值，并悬挂于空中人工均匀拍打15min后随机选取五点进行面料厚度检测，将测试厚度取平均值后输出表格；
表3(玻璃瓶温度显示)
Figure BDA0003326015320000121
Figure BDA0003326015320000131
表4(面料厚度)
Figure BDA0003326015320000132
实施例3
所述保暖保温纺织面料包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；
所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；所述表层厚度为3mm；
所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；所述接触层厚度为3mm；
所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述填充层厚度为14mm；所述填充层由填充棉和填充球构成；所述填充球内部空心结构且充斥有二氧化碳气体；所述填充球均匀填充在在填充棉两侧表层；所述填充棉为化纤材料热熔制成的蓬松体；所述填充棉为相互固连的三维网络状空间结构；所述填充层包括以下原料：
聚氨酯15份、聚对苯二甲酸乙二醇酯25份、碳酸氢钠12份、琼脂6份、麦芽糖3份、去离子水6份；
使用掺杂有5％-7％铝粉的涤纶纤维和蚕丝纤维按照1:1比例进行混纺与编制，制得表层，使用兔毛纤维和羊毛纤维进行混纺制的接触纤维，将一半接触纤维置于防静电剂中浸泡3-4H，将浸泡完成后的接触纤维以及未处理的接触纤维分开纺织后相互粘连制得接触层，将接触层未处理一侧和表面均通入起绒机中，控制起绒机内毛刷密度为1.09-1.16g/cm3，牵引辊转速5-8cm/s，使用聚对苯二甲酸乙二醇酯在喷丝机中经熔融、挤压、喷丝，并使用托板周期性往复承接纤维丝制得填充棉，将琼脂剪碎后与去离子水混合，并逐渐加热至95-100℃，恒温加热5-8min后，常温冷却至65-68℃，将麦芽糖溶于冷却后的琼脂溶液中，并使用玻璃棒进行搅拌，随着搅拌的进行琼脂溶液持续降温，待琼脂溶液温度降低至50℃以下后将固态碳酸氢钠粉末添加至琼脂溶液中，将琼脂溶液通入多孔海绵中，并将多孔海绵表面施加15-20N压力，待琼脂溶液完全凝固后去除压力，将凝胶状态的多孔海绵均匀破碎为0.8-1mm的颗粒后经低温真空干燥后制得膨胀剂，将聚氨酯通入反应釜内，控制反应釜内温度升温至170-200℃，保温搅拌熔炼35-45min后，将熔融状态的聚氨酯均匀喷覆在低温干燥后的膨胀剂表面，制得微球，将微球通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至140-150℃，转速45-60r/min，保温加热8-10min后制得空心微球，将空心微球均匀填充与填充棉两侧经过裁剪后即制得填充层，将接触层、填充层、表层依次叠加后通入缝纫机中使用丝线等间隔进行缝纫固定后即制得保暖保温纺织面料，将制得的保暖保温纺织面料裁剪为1*1m的五块，并分别标记为丙1-丙5；
准备五个相同带有温度计的玻璃瓶，均注满90℃热水，使用丙1至丙5将五个玻璃瓶进行包覆后置于常温环境下，观察温度计温度变化，并记录1H、3H、5H后玻璃瓶内水温；
于丙1至丙5表面分别选取五点检测厚度后将其分别通入真空袋中，使用抽气机将真空袋抽至真空状态，表面施加20N的压力放置36H后取出，随机选取五点检测厚度取平均值，并悬挂于空中人工均匀拍打15min后随机选取五点进行面料厚度检测，将测试厚度取平均值后输出表格；
表5(玻璃瓶温度显示)
Figure BDA0003326015320000141
表6(面料厚度)
Figure BDA0003326015320000142
根据以上三组实施例结果进行分析，实施例2中填充层使用本发明部分结构，将填充层由填充棉变换为填充棉与填充球配合使用，有效的增强了制得的保暖保温棉纺织面料的保暖性，同时还增强了面料的抗压缩性，使面料具备较强的形变能力，同时实施例3中完全使用本发明配方和机构，不仅将填充层设计为填充棉和填充球进行配合，同时使用多孔海绵对填充球内部进行改性处理，配合表层和接触层的起绒处理，以及填充球在填充棉上的排列状态不仅有效的使制得的面料本身具备较强的保暖保温特性，同时在受压时具备较强的弹性，并在恢复形变的过程中，利用摩擦静电使面料填充层在受压后更容易恢复蓬松。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种保暖保温纺织面料，其特征在于：包括表层、填充层和接触层；所述表层、填充层和接触层由外至内依次排列；
所述表层为具备疏水特性的化学纤维材料制成；
所述接触层为具备柔顺、丝滑特性的纤维层；
所述填充层为具备保暖保温特性的纤维层；所述保暖保温特性是指填充层通过提升内部静止空气含量从而将人体散发的热量与外部空气进行隔离，从而降低热量散发；所述填充层由填充棉和填充球构成；所述填充球内部空心结构且充斥有二氧化碳气体；所述填充球均匀填充在在填充棉两侧表层；所述填充棉为化纤材料热熔制成的蓬松体；所述填充棉为相互固连的三维网络状空间结构；所述填充层包括以下原料：
聚氨酯15-18份、聚对苯二甲酸乙二醇酯25-32份、碳酸氢钠12-18份、琼脂6-12份、麦芽糖3-4份、去离子水6-8份。
2.根据权利要求1所述的一种保暖保温纺织面料，其特征在于：所述填充层的制备方法包括以下步骤：
S1：将聚对苯二甲酸乙二醇酯通入保温料斗内，控制保温料斗内温度恒温145-160℃，进行除湿干燥处理1-1.5H，除湿干燥后将聚对苯二甲酸乙二醇酯通入喷丝机中的热熔腔中，控制热熔腔内温度恒温225-240℃进行热熔处理；
S2：控制喷丝机中热熔的聚对苯二甲酸乙二醇酯在加压空气的牵引下沿多孔空心喷丝板向外喷射，控制多孔空心喷丝板上喷丝孔内径0.6mm、外径0.8mm，使用托板承接喷射出的中空纤维丝，并控制托板呈周期性前后往复运动；
S3：将S2中累积于托板上的中空纤维进行裁剪后制成标准厚度的纤维层，即为填充棉，将琼脂剪碎后与去离子水混合，并逐渐加热至95-100℃，恒温加热5-8min后，常温冷却至65-68℃；
S4：将麦芽糖溶于冷却后的琼脂溶液中，并使用玻璃棒进行搅拌，随着搅拌的进行琼脂溶液持续降温，待琼脂溶液温度降低至50℃以下后将固态碳酸氢钠粉末添加至琼脂溶液中，并持续搅拌直至琼脂溶液凝固成凝胶；
S5：将凝胶均匀破碎为0.8-1mm的颗粒后经低温真空干燥后制得膨胀剂，将聚氨酯通入反应釜内，控制反应釜内温度升温至170-200℃，保温搅拌熔炼35-45min后，将熔融状态的聚氨酯均匀喷覆在低温干燥后的膨胀剂表面，制得微球；
S6：将微球通入加热釜中，控制加热釜内温度升温至140-150℃，转速45-60r/min，保温加热8-10min后制得空心微球，将制得的填充棉两侧涂覆粘连剂，并将空心微球均匀填充在填充棉两侧表层，待空心微球完全固连后即制得填充层。
3.根据权利要求2所述的一种保暖保温纺织面料，其特征在于：其中S4中将碳酸氢钠溶解于琼脂溶液后，待琼脂溶液凝固前将其通入多孔海绵中，并将多孔海绵表面施加15-20N压力，待琼脂溶液完全凝固后去除压力；所述多孔海绵为聚氨酯软发泡橡胶；所述多孔海绵孔隙率为88-92％。
4.根据权利要求2所述的一种保暖保温纺织面料，其特征在于：其中S6中所述空心微球在添加至填充棉两侧之前首先通入水溶液中，通过浮力去除漏气空心微球，并在浮力筛选后通入双重筛网中，筛选出直径为1.5-2mm的空心微球用于后续操作。
5.根据权利要求1所述的一种保暖保温纺织面料，其特征在于：所述表层为涤纶混合蚕丝纤维制成的纤维层、接触层为羊毛纤维混合兔毛纤维混合制成的纤维层；所述表层和接触层在纺织完成后均通入起绒机中进行单面起绒处理，且表层以及接触层起绒面均朝向填充层。
6.根据权利要求1所述的一种保暖保温纺织面料，其特征在于：所述表层中使用的涤纶纤维中含有5％-7％的铝粉；所述接触层双层设计且远离填充层一层纤维表面通过抗静电剂改性处理。
7.一种保暖保温纺织面料的制备方法，其特征在于：所述保暖保温纺织面料的制备方法适用于上述权利要求1-6任意一项所述的保暖保温纺织面料；所述保暖保温纺织面料的制备方法包括以下步骤：
A1：使用掺杂有5％-7％铝粉的涤纶纤维和蚕丝纤维按照1:1比例进行混纺与编制，制得表层，使用兔毛纤维和羊毛纤维进行混纺制的接触纤维，将一半接触纤维置于防静电剂中浸泡3-4H；
A2：将浸泡完成后的接触纤维以及未处理的接触纤维分开纺织后相互粘连制得接触层，将接触层未处理一侧和表面均通入起绒机中，控制起绒机内毛刷密度为1.09-1.16g/cm3，牵引辊转速5-8cm/s；
A3：将接触层和表层起绒一侧朝向填充层，依次叠加后通入缝纫机中使用丝线等间隔进行缝纫固定后即制得保暖保温纺织面料。
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