CN116368270A

CN116368270A - 功能性布料

Info

Publication number: CN116368270A
Application number: CN202180071167.5A
Authority: CN
Inventors: 郑一; 李英洙; 金成龙; 朴贞恩
Original assignee: Kolon Industries Inc
Current assignee: Kolon Industries Inc
Priority date: 2020-10-29
Filing date: 2021-10-28
Publication date: 2023-06-30
Also published as: TW202235715A; JP2023548825A; WO2022092854A1; KR102611936B1; KR20220057460A; US20230371626A1; JP7464796B2; EP4223917A1; TWI827994B

Abstract

本发明涉及一种功能性布料，具体涉及不刺激皮肤，洗涤耐久性优秀，抗菌性和除臭性优秀，快速地排出诸如汗水或哈气等人体产生的水分，快速散热的功能性布料。

Description

功能性布料

技术领域

背景技术

近期，因新冠病毒(Corona 19)，口罩的使用量正在激增，由于使用口罩而引起的副作用也在发生。

随着长期佩戴口罩，哈气使口罩变得潮湿，从而无法正常排湿和散热，导致闷热，并且与皮肤接触引发皮肤问题。

由棉制成的口罩虽然会很好地吸湿吸汗，但是排出功能低下，在使用过程中，因呼吸而一直留存水分，并因此可能提供易于滋生细菌的环境。另外，当暴露在水分或汗水中时，布料的机械物性会急剧地降低，从而导致耐久性产生问题。另外，当洗涤时，由单纤维构成的棉纤维因脱落或暴露而在布料中以起毛形态存在，因此，会形成空气层，从而表现出保温效果。另外，因棉布料特有的表面粗糙性，当与皮肤接触时，会引起刺激。

另外，以聚酯、尼龙等合成纤维作为无纺布布料制造的口罩正在被使用，然而，无纺布由单纤维制成，因此，在佩戴时，会刺激皮肤，从而会感到刺痛。另外，当洗涤时，口罩的功能性降低，单纤维脱落或一部分从集合体脱离并以起毛形态存在，反而会提供保温效果。因此，无法洗涤，或者在洗涤之后，功能性大幅降低，当在夏季使用时，反而会聚集热量并导致受热出汗，并且会刺激皮肤，引发皮肤问题，因此，在使用一次后被丢弃。

另外，当为了抗菌性、除臭性以及消除皮肤问题而在布料上涂布或添加功能性添加剂时，虽然能够暂时提供功能性，但是在长期使用和洗涤之后，添加剂的功能会降低，或者脱落，从而难以保持功能。另外，还存在布料的重量随着添加功能性添加剂而增加的问题。

因此，作为用于口罩的纤维布料，需要即便与皮肤直接接触也不会引发皮肤问题，并且快速排出呼吸产生的哈气或热量，以免用户感到不适，而且即便不使用额外的用于提供抗菌性和除臭性的添加剂，也具备优秀的抗菌性和除臭性的功能性布料。

发明内容

技术问题

用于解决现有技术中的问题的本发明的一技术问题为旨在提供一种功能性布料，其在佩戴时重量轻，能够在干燥状态下与皮肤接触时，提供柔软的触感，能够快速排出诸如汗水或哈气等人体产生的水分，而且快速散热排热。

另外，旨在提供一种功能性布料，其表面光滑，由长纤维制成，即便与人体直接接触，也不会刺激皮肤，并且无需额外的添加剂，布料自身就具备优秀的抗菌性和除臭性。

另外，旨在提供一种功能性布料，其针织而成，更加柔韧，触感柔软。

另外，旨在提供一种功能性布料，其耐久性优秀，即便在长期使用和洗涤之后，也能够保持功能性，并且不发生起毛，因此，能够解决以往在洗涤之后因保温效果而难以再次使用的问题。

另外，旨在提供一种功能性布料，其无需为了提供上述的功能性而在布料或纤维上涂布或浸渍额外的功能性添加剂，布料自身就表现出功能性。

技术方案

本发明的发明人为了实现上述的目的而进行了研究，结果发现通过提供使用熔融指数、多分散指数以及结晶度满足特定范围的聚乙烯纱线针织而成的布料，能够实现上述所有的目的，从而完成了本发明。具体地，发现其快速排出诸如汗水或哈气等人体产生的水分，快速散热排热，能够消除湿气导致的湿热感，并且当与皮肤直接接触时，触感柔软，不会产生问题，并且耐久性优秀，即便在洗涤之后，也能够长期保持功能性，从而完成了本发明。

在本发明的一实施方式中，涉及一种功能性布料，其由采用聚乙烯纱线的针织物构成，水接触角为110度以上，面密度为100～800g/m²，根据KS K ISO 12945-1：2014中规定的起球箱法在旋转次数为14,400次的条件下测量的抗起球性为4级以上，其中，所述聚乙烯纱线在190℃、2.16kg下测量的熔融指数(MI)为0.1～5g/10min，多分散指数(Polydispersity Index)为大于5且小于等于12，结晶度为60％～90％。

作为一实施方式，所述布料的根据KS K 0560：2018B法的保温率可以是30％以下。

作为一实施方式，所述布料的根据KS K 0693：2016的抗菌度可以是50％以上，通过气体检测管法测量30分钟～120分钟的氨气的除臭率是10％～30％。

作为一实施方式，所述布料的根据KS K ISO 12947-2：2014中规定的马丁代尔法(Martindale method)测量的耐磨性可以是20,000次(cycles)以上。

作为一实施方式，所述布料在20±2℃、65％±2％R.H下测量的接触凉感可以是0.2W/cm²以上，在20℃下的厚度方向的导热率(thermal conductivity)可以是0.1W/mK以上。

作为一实施方式，所述聚乙烯纱线的密度可以是0.941～0.965g/cm³，重均分子量可以是90,000～400,000g/mol。

作为一实施方式，所述聚乙烯纱线的根据ASTM D2256的初始模量(initialmodulus)可以是100～300g/d，伸长率(elongation)是6％～12％。

作为一实施方式，所述聚乙烯纱线的拉伸强度可以是10～20g/d。

作为一实施方式，所述聚乙烯纱线可具有圆形截面。

作为一实施方式，所述聚乙烯纱线可包含25～500个纤度分别为1～3旦的长丝，并且总纤度可以是50～500旦(denier)。

作为一实施方式，所述布料的水接触角可以是110°以上。

作为一实施方式，所述布料在以洗衣机标准流程实施100次的洗涤和干燥过程之后，根据KS K ISO 12945-1：2014中规定的起球箱法在旋转次数为14,400次的条件下测量的抗起球性可以是4级以上。

在本发明的另一实施方式中，涉及一种凉感口罩，其包括上述一实施方式的功能性布料。

有益效果

本发明的功能性布料即便与皮肤直接接触，也是摩擦小，不刺激皮肤，并且能够快速排出汗水或因湿气和哈气等产生的水分，而且向外排热，从而具有减少湿热感的效果。

另外，耐久性优秀，起球发生得少，耐磨性非常优秀，因此，在洗涤之后，不会发生起毛，在洗涤之后，布料的损伤少，能够持续保持功能性，能够延长产品的使用期限。

另外，由回潮率为0％的疏水性材料形成，从而具有排出水分的特性，干燥快，减少细菌的滋生环境，因此，抗菌性和除臭性优秀。

另外，由高结晶性的长纤维编织而成，因此，能够提供柔韧且触感柔软的布料，当佩戴时，由于重量轻，因此，具有穿戴感优秀的效果。

本发明的功能性布料不限于此，可适当地应用于面部用口罩，除此以外，还可适当地用于夏季用布料。具体例如可用于被子、服装、套袖、手套、罩子等在夏季与皮肤直接接触。

附图说明

图1是概略地示出本发明的一实施例的聚乙烯纱线制造装置的图。

图2是概略地示出用于测量布料的接触凉感的装置的图。

图3是概略地示出用于测量布料的厚度方向的导热率的装置的图。

具体实施方式

以下，对本发明进行更加详细说明。

除非另作定义，否则所有的技术术语和科学术语就具有与本领域技术人员通常所理解的含义相同的含义。本发明中用于说明的术语仅用于有效地记载特定具体例，而不旨在限制本发明。

另外，除非文中另作特别指示，否则说明书及所附权利要求书中使用的单数形态就包括复数形态。

另外，除非有明确相反的记载，否则当某个部分“包括”某个构成要素时，就不是排除其他的构成要素，而是表示可进一步包括其他的构成要素。

[聚乙烯纱线]

在本发明的一实施方式中，聚乙烯纱线在190℃、2.16kg下测量的熔融指数(MI)可以是0.1～5g/10min，多分散指数(Polydispersity Index)可以是大于5且小于等于12，结晶度可以是60％～90％，在满足上述所有的物性的范围内，能够提供即便将布料制造成面密度高达100～800g/m²的范围，也是布料轻，耐久性优秀，并且即便在长期使用和洗涤时，也不会起球，并且能够长时间保持功能性的洗涤耐久性优秀的布料，以便更快排出诸如汗水或哈气等水分和热量。

作为一实施方式，所述聚乙烯纱线在190℃、2.16kg下测量的熔融指数(MI)可以是0.1～5g/10min，，更优选为0.3～3g/10min，更加优选为1～3g/10min。另外，重均分子量可以是90,000～400,000g/mol，优选为100,000～400,000g/mol，更加优选为300,000～350,000g/mol。当在该范围内熔融挤出纱线时，熔体的流动性良好、防止热分解的发生、在进行拉伸时不会发生断丝等工艺性得到确保，从而能够制造物性均匀的纱线，并且能够提供耐久性和洗涤耐久性优秀的布料。具体地，能够提供根据KS K ISO 12945-1：2014中规定的起球箱(pilling box)法在旋转次数为14,400次的条件下测量的抗起球性为4级以上，更优选为4级至5级的布料。另外，能够提供即便在洗涤100次以上之后，抗起球性仍为4级以上，更优选为5级的布料。另外，能够提供根据KS K ISO 12947-2：2014中规定的马丁代尔法(Martindale method)测量的耐磨性为20,000次(cycles)以上的布料。

在所述抗起球性和耐磨性满足该范围的范围内，能够防止当用于口罩等与皮肤直接接触的布料时引发皮肤问题，并且能够防止由起球引起的起毛现象，从而防止产生热感。更具体地，能够提供根据KS K 0560：2018B法的保温率为30％以下，优选为5％～30％的布料。

另外，能够使用密度为0.941～0.965g/cm³，并且多分散指数(PolydispersityIndex)满足大于5且小于等于12，更优选为大于5且小于等于9的范围的高密度聚乙烯(HDPE)，通过熔融纺丝，得到结晶度为60％～90％的纤维。所述聚乙烯纱线的结晶度可在利用X射线衍射分析仪进行结晶性分析时与微晶尺寸一同导出。在结晶度满足该范围的范围内，热量通过被称为“声子(phonon)”的晶格振动(lattice vibration)沿高密度聚乙烯(HDPE)的通过共价键连接的分子链方向快速扩散和散发，改善汗水和哈气等水分排出功能，从而能够提供穿戴感优秀的布料。更具体地，能够提供在20±2℃、65％±2％R.H下测量的接触凉感为0.2W/cm²以上，在20℃下的厚度方向的导热率(thermal conductivity)为0.1W/mK以上的布料。更具体地，在20±2℃、65％±2％R.H下测量的接触凉感可以是0.2～0.8W/cm²，在20℃下的厚度方向的导热率(thermal conductivity)可以是0.1～0.3W/mK。

所述聚乙烯纱线能够进行熔融纺丝，因此，回潮率实质性地低至0％，并且具备优秀的疏水性，满足水接触角为110度以上，更优选为110～150度的物性，当与皮肤直接接触时，不会含有水分而是直接将其排出，从而能够使细菌等的滋生环境最小化，并且无需额外的添加剂，布料自身就具有抗菌性和除臭性。具体地，能够提供根据KS K 0693：2016的抗菌度为50％以上，具体为50％～90％，并且通过气体检测管法测量30分钟～120分钟的氨气的除臭率为10％～30％的布料。

作为一实施方式，所述纱线的根据ASTM D2256的初始模量(initial modulus)可以是100～300g/d，优选为120～200g/d，伸长率(elongation)为6％～12％，优选为8％～12％，拉伸强度为10～20g/d，优选为12～20g/d。虽不限于此，但是当满足该范围时，更加柔韧，针织后能够进一步提供弹性和柔韧性，并且能够提供优秀的穿戴感。另外，在该范围内，能够使因摩擦而产生的起球最少化，并且能够防止布料因摩擦而破损，因此优选。

作为一实施方式，所述纱线的截面形态虽不限于此，但是优选具有圆形截面。制造成圆形截面，能够使水分最少地吸附于纤维的表面并将其直接排出，从而能够提供抗菌性和除臭性更加优秀的布料。

作为一实施方式，所述纱线可包含25～500个纤度分别为1～3旦的长丝，并且总纤度可以是50～500旦(denier)。在该范围内，能够提供布料轻，耐久性和洗涤耐久性优秀的布料。

以下，参照图1，对本发明的一实施方式的聚乙烯纱线的制造方法进行详细说明。本发明的聚乙烯纱线只要满足水接触角、面密度以及抗起球性等上述多种物性的范围，其制造方法就没有限制，以下对一实施方式进行说明。

首先，将切片(chip)形态的聚乙烯投入挤出机(extruder)100中并使其熔融，从而得到聚乙烯熔体。

熔融的聚乙烯通过所述挤出机100内的螺杆(未示出)经过喷丝头100搬运，并通过形成于所述喷丝头200的多个孔挤出。所述喷丝头200的多个孔的数量可根据待制造的纱线的单丝纤度(Denier Per Filament；DPF)及纤度而决定。例如，当制造总纤度为75旦的纱线时，所述喷丝头200可具有20～75个孔，当制造总纤度为450旦的纱线时，所述喷丝头200可具有90～450个孔，优选为100～400个孔。

在所述挤出机内实施的熔融工序以及通过喷丝头实施的挤出工序可根据聚乙烯切片的熔融指数而变更应用，具体地，例如可在150～315℃下实施，优选在250～315℃下实施，更优选在265～310℃下实施。即，挤出机100和喷丝头200可保持为150～315℃，优选为250～315℃，更优选为265～310℃。

当所述纺丝温度低于150℃时，低纺丝温度会导致聚乙烯无法均匀地熔融，从而难以进行纺丝。相反地，当纺丝温度高于315℃时，会导致聚乙烯的热分解，从而无法表现出所需的强度。

所述喷丝头200的孔长(L)与孔径(D)之比L/D可以是3～40。当L/D小于3时，在进行熔融挤出时，会发生出模膨胀(Die Swell)现象，并且难以控制聚乙烯的弹性行为，从而导致纺丝性不佳，而当L/D大于40时，经过喷丝头200的熔融聚乙烯的颈缩(necking)现象会导致断丝，并且会因压力下降而发生吐出不均匀的现象。

在熔融的聚乙烯从喷丝头200的多个孔吐出时，聚乙烯因纺丝温度与室温之间的差异而开始固化，并形成多个半固化状态的长丝11。在本说明书中，半固化状态的长丝和完全固化的长丝均统称为“长丝”。

所述多个长丝11在冷却部(或者，“冷激区(quenching zone)”)300中被冷却从而完全固化。所述多个长丝11的冷却可通过空冷方式进行。

在所述冷却部300中进行的所述多个长丝11的冷却可优选利用风速为0.2～1m/sec的冷却风以15～40℃进行冷却。当所述冷却的温度低于15℃时，过冷却会导致伸长率不足，从而可能在拉伸过程中发生断丝，当所述冷却温度高于40℃时，不均匀的固化会导致多个长丝11之间的纤度偏差增大，从而可能在拉伸过程中发生断丝。

另外，当在冷却部中进行冷却时，可实施多级冷却以更加均匀地进行结晶化，从而能够制造更加顺利地排湿排汗并且抗菌性和除臭性优秀的纱线。更具体地，所述冷却部可分为三个以上的区间。例如，当由三个冷却区间构成时，可优选设计成从第一冷却部到第三冷却部温度逐渐降低。具体地，例如，第一冷却部可被设置成40～80℃，第二冷却部可被设置成30～50℃，第三冷却部可被设置成15～30℃。

另外，可将第一冷却部中的风速设置得最高，制造出表面更加光滑的纤维。具体地，第一冷却部可利用风速为0.8～1m/sec的冷却风以40～80℃进行冷却，第二冷却部可利用风速为0.4～0.6m/sec的冷却风以30～50℃进行冷却，第三冷却部可利用风速为0.2～0.5m/sec的冷却风以15～30℃进行冷却，按照这样的条件进行调整，能够制造出结晶度更高且表面更加光滑的纱线。

接下来，利用集束机400将上述经冷却和完全固化的多个长丝11集束以形成复丝10。

如图1所示，本发明的聚乙烯纱线可通过直接纺丝拉伸(DSD)工艺制成。即，所述复丝10可在直接被传递到包括多个导丝辊部GR1…GRn的多级拉伸部500并以2～20倍，优选为3～15倍的总拉伸比进行多级拉伸之后，被卷绕机卷绕。另外，在进行多级拉伸时，可在最后一个拉伸区间提供1％～5％的收缩拉伸(松弛)，从而提供耐久性更加优秀的纱线。

作为替代方案，也可在先将所述复丝10作为未拉伸丝而卷绕之后，对所述未拉伸丝进行拉伸，从而制造出本发明的聚乙烯纱线。即，本发明的聚乙烯纱线也可先通过对聚乙烯进行熔融纺丝以制造未拉伸丝之后，对所述未拉伸丝进行拉伸的两步骤工艺制成。

当在拉伸工序中应用的总拉伸比小于2时，最终得到的聚乙烯纱线无法具有60％以上的结晶度，存在在由所述纱线制造的布料上产生毛球(起球)的风险。

相反地，当所述总拉伸比大于15倍时，可能会发生断丝，并且最终得到的聚乙烯纱线的强度不适当，因此，不仅所述聚乙烯纱线的织造性不佳，而且由此制造的布料过于硬挺，会使用户感到不适。

当确定用于决定本发明的熔融纺丝的纺丝速度的第一个导丝辊部(GR1)的线速度时，能够以在所述多级拉伸部500中向所述复丝10应用2～20倍，优选为3～15倍的总拉伸比的方式适当地确定其余多个导丝辊部的线速度。

根据本发明的一实施例，可在40～140℃的范围内适当地设置所述多级拉伸部500的多个导丝辊部GR1…GRn的温度，从而通过所述多级拉伸部500对聚乙烯纱线进行热定型(heat-setting)。具体地，所述多级拉伸部例如可由3个以上，具体由3～5个拉伸区间构成。另外，各个拉伸区间可由多个导丝辊部构成。

具体地，所述多级拉伸部例如可由4个拉伸区间构成，可在第一拉伸区间至第三拉伸区间中以7～15倍的总拉伸比进行拉伸之后，在第四拉伸区间中进行1％～3％的收缩拉伸(松弛)。所述总拉伸比是指经过第一拉伸区间至第三拉伸区间的纤维相对于拉伸之前的纤维的最终拉伸比。

更具体地，第一拉伸区间可在40～130℃下实施，并且总拉伸比可以是2～5倍。第二拉伸区间可在高于所述第一拉伸区间的温度下实施，具体可在100～150℃下实施，并且可以5～8倍的总拉伸比进行拉伸。第三拉伸区间可在100～150℃下实施，并且可以7～15倍的总拉伸比进行拉伸。第四拉伸区间可在等于或低于所述第二拉伸区间的温度下实施，具体可在80～140℃下实施，并且可实施1％～3％的收缩拉伸(松弛)。

通过多级拉伸部500同时进行所述复丝10的多级拉伸和热定型，并且经多级拉伸的复丝10被卷绕机600卷绕，从而完成本发明的聚乙烯纱线。

[功能性布料]

在本发明的一实施方式中，功能性布料可单独使用上述的聚乙烯纱线，也可进一步包含异质纱线以进一步提供其他的功能性，而基于疏水性及防止热感的观点，优选单独使用所述聚乙烯纱线。

另外，在本发明的一实施方式中，当功能性布料为针织而成时，能够提供柔韧性优秀并且即便面密度增加也比梭织物轻量的布料，当应用于口罩等时，即便与皮肤长时间接触，也能够防止引发皮肤问题，因此更为优选。梭织物或无纺布会在洗涤之后发生起毛，或有单纤维露出，从而刺激皮肤，因此，在本发明中优选使用针织物。

确认了，本发明的一实施方式的功能性布料能够同时满足水接触角为110度以上，优选为130度以上，具体为110～150度，面密度为100～800g/m²，优选为150～800g/m²，根据KS K ISO 12945-1：2014中规定的起球箱法在旋转次数为14,400次的条件下测量的抗起球性为4级以上，优选为4～5级的物性，在该范围内，能够快速排出汗水和哈气等湿气和热量，并且即便在长期洗涤之后，也能够保持功能。

另外，所述功能性布料能够满足根据KS K 0560：2018B法的保温率为30％以下，优选为27％以下，无需额外添加抗菌剂，根据KS K 0693：2016的抗菌度就是50％以上，优选为50～70％，通过气体检测管法测量30分钟～120分钟的氨气的除臭率为10％～30％，根据KSK ISO 12947-2：2014中规定的马丁代尔法(Martindale method)测量的耐磨性为20,000次(cycles)以上，在20±2℃、65％±2％R.H下测量的接触凉感为0.2W/cm²以上，在20℃下的厚度方向的导热率(thermal conductivity)为0.1W/mK以上的所有物性。在该范围内，能够实现所有所需的物性，因此优选。

另外，本发明的一实施方式的功能性布料即便在洗涤100次之后，其物性的保持率也能够保持70％以上，80％以上，更优选为90％以上。

以下，基于实施例及比较例对本发明进行更详细的说明。只是，后述的实施例及比较例仅为用于对本发明进行更加详细说明的示例，本发明不限于后述的实施例及比较例。

物性采用如下方式测得。

<重均分子量(Mw)(g/mol)及多分散指数(PDI)>

在将聚乙烯纱线完全溶解于以下溶剂中之后，利用后述的凝胶渗透色谱(GPC)，分别求得了所述聚乙烯纱线的重均分子量(Mw)和多分散指数(Mw/Mn；PDI)。

-分析仪器：东曹(Tosoh)公司HLC-8321GPC/HT

-柱：PLgel guard(7.5×50mm)+2×PLgel mixed-B(7.5×300mm)

-柱温：160℃

-溶剂：三氯苯(TCB)+0.04wt％的二丁基羟基甲苯(BHT)(在用0.1％的CaCl₂进行干燥之后(after drying with 0.1％CaCl₂))

-注射器(Injector)、测量仪(Detector)温度：160℃

-测量仪(Detector)：折射率测量仪(RI Detector)

-流速：1.0mL/min

-注入量：300mL

-试样浓度：1.5mg/mL

-标准试样：聚苯乙烯

<拉伸强度(g/d)、初始模量(g/d)以及伸长率(％)>

根据ASTM D2256方法，利用英斯特朗公司(Instron Engineering Corp.，Canton，Mass)的万能拉力测试仪得到了聚乙烯纱线的变形-应力曲线。样品的长度为250mm，拉伸速度为300mm/min，初始载荷(load)设置为0.05g/d。从断裂点处的应力和拉伸长度求出拉伸强度(g/d)和伸长率(％)，并且从所述曲线的在原点附近具有最大斜率的切线求出初始模量(g/d)。对每个纱线进行五次测量并计算其平均值。

<纱线的结晶度>

利用XRD仪器(X-ray Diffractomer)[制造商：帕纳科(PANalytical)公司，型号：EMPYREAN]，对聚乙烯纱线的结晶度进行了测量。具体地，将聚乙烯纱线切割以准备长度为2.5cm的样品，在将所述样品固定于样品夹持器之后，在以下条件下进行了测量。

-光源(X-ray Source)：Cu-Kα射线(radiation)

-电力(Power)：45kV×25mA

-模式：连续扫描模式

-扫描角度范围：10°～40°

-扫描速度：0.1°/sec

<熔融指数>

根据ASTM D1238，在190℃、2.16kg下进行了测量。

<水接触角>

利用动态水接触角测定仪(Fibro公司制造，1100DAT)，在片材表面滴加4μL的蒸馏水，对滴加之后30秒后的水接触角进行了测量。

<抗起球性>

利用马丁代尔测试仪(Martindale tester)，根据KS K ISO 12945—1：2014中规定的起球箱法，在旋转次数为14,400次的条件下，对布料的抗起球性进行了测量。抗起球性等级标准如下。

-1级：起球非常严重

-2级：起球严重

-3级：中等程度的起球

-4级：略有起球

-5级：完全没有起球

<洗涤后的耐久性>

在对制造的布料以洗衣机标准流程实施100次的洗涤和干燥过程之后，与洗涤前的初始布料的物性进行对比。

1)洗涤后的抗起球性

在洗涤100次之后，进行了所述抗起球性测试。

2)洗涤后的保温性改变

在洗涤100次之后，进行了所述保温性测试。

3)洗涤后的皮肤刺激

在洗涤100次之后，进行了所述皮肤刺激测试。

4)洗涤后的抗菌性改变

在洗涤100次之后，进行了所述抗菌性测试。

<保温率>

委托韩国衣类试验研究院，根据KS K 0560：2018 B法对保温率进行了测量。

<抗菌度>

委托韩国衣类试验研究院，根据KS K 0693：2016对抗菌度(％)进行了测量。

实验菌种：Staphylococcus aureus ATCC 6538(金黄色葡萄球菌)

Klebsiella pneumonia ATCC 4352(肺炎杆菌)

接种菌液的浓度：金黄色葡萄球菌为1.1×10⁵CFU/mL

肺炎杆菌为0.8×10⁵CFU/mL

对照片：标准棉布

非离子表面活性剂：Tween 80，以接种菌液的0.05％添加

<除臭性>

委托韩国衣类试验研究院，通过气体检测管法对氨气的除臭率进行了评价。

实验时间：30分钟、60分钟、90分钟、120分钟

<实验条件>

试样量：10cm×10cm(2.0g)

实验气体：氨气

注入的实验气体的浓度：500μg/mL

容器的体积：1000mL

实验环境：温度为20℃，湿度为65％

除臭率(％)＝[(空白(Blank)气体浓度一样品气体浓度)/空白(Blank)气体浓度]×100

<皮肤刺激性>

使用布料制造口罩之后，让30名十几岁和二十几岁的男性和女性佩戴口罩8小时，然后通过肉眼判断皮肤刺激。

以5分评价产生丘疹、红晕以及发烫程度并求出平均值。

从1到5，产生丘疹、红晕以及发烫发生得越来越严重。

<接触凉感>

委托韩国衣类试验研究院，利用KES-F7(Thermo Labo II)装置，在20±2℃、65％±2％R.H的实验环境下进行测量。

具体地，在准备尺寸为20cm×20cm的布料样品之后，在温度为20±2℃且RH为65％±2％的条件下，放置24小时。接下来，在温度为20±2℃且RH为65％±2％的测试环境下，利用KES-F7 THERMO LABO II(加多技术有限公司(Kato Tech Co.，LTD.))装置，对布料的接触凉感(Q max)进行测量。具体地，如图2所示，在保持20℃的基板(亦称为“冷板(Water-Box)”)21上放置所述布料样品23，将加热至30℃的蓄热板(T-Box)22a(接触面积：3cm×3cm)在所述布料样品23上仅放置1秒。即，一表面与基板21接触的所述布料样品23的另一表面与蓄热板(T-Box)22a瞬间接触。通过所述蓄热板(T-Box)22a向所述布料样品23施加的接触压力为6gf/cm²。接下来，记录与所述装置连接的监视器(未示出)显示的Q max值。将这种测试重复10次，并计算出Q max值的算术平均值。

<导热率>

在准备尺寸为20cm×20cm的布料样品之后，在温度为20+2℃且RH为65％±2％的条件下，放置24小时。接下来，在温度为20+2℃且RH为65％±2％的测试环境下，利用KES-F7THERMO LABO II(加多技术有限公司(Kato Tech Co.，LTD.))装置，求出布料的导热率和导热系数。具体地，如图3所示，在保持20℃的基板21上放置所述布料样品23，将加热至30℃的热源台(BT-Box)22b(接触面积：5cm×5cm)在所述布料样品23上放置1分钟。在所述热源台(BT-Box)22b与所述布料样品23接触的过程中，对所述热源台(BT-Box)22b持续加热，以使其温度保持30℃。为了保持所述热源台(BT-Box)22b的温度而供给的热量[即，热流损失(heat flow loss)]显示在与所述装置连接的监视器(未示出)上。将这种测试重复5次，并计算出热流损失的算术平均值。接下来，利用式2和式3计算出布料的导热率和导热系数。

式2：K＝(W.D)/(A.Δ)

式3：k＝K/D

其中，K为导热率(W/cm.℃)，D为布料样品23的厚度(cm)，A为所述热源台(BT-Box)22b的接触面积(＝25cm²)，Δ为布料样品23的两表面的温度差(＝10℃)，W为热流损失(瓦特；Watt)，k为导热系数(W/cm².℃)。

<耐磨性>

利用马丁代尔测试仪(Martindale tester)，根据KS K ISO 12947-2：2014中规定的马丁代尔法(Martindale method)，对布料的耐磨性进行了测量。具体地，测量直到布料中已有两根线断裂时的次数(cycles)。

[实施例1]

<制造聚乙烯纱线>

利用示于图1中的装置，制造包含200个长丝并且总纤度为150旦的聚乙烯纱线。

具体地，将密度为0.960g/cm³、重均分子量(Mw)为328，000g/mol、多分散指数(PDI)为7.8以及熔融指数(在190℃下的MI)为1.5g/10min的聚乙烯切片投入挤出机100中并使其熔融。熔融的聚乙烯通过具有200个孔的喷丝头挤出。喷丝头的孔长(L)与孔径(D)之比L/D为6。喷丝头的温度为270℃。

从喷丝头200的多个喷孔吐出并形成的多个长丝11在由三个区间构成的冷却部300中依次被冷却。在第一冷却部中，利用风速为0.9m/sec的冷却风以50℃进行冷却，在第二冷却部中，利用风速为0.5m/sec的冷却风以35℃进行冷却，在第三冷却部中，利用风速为0.4m/sec的冷却风以25℃进行最终冷却。冷却后，通过集束机400集束成复丝10。

接下来，将所述复丝向拉伸部500移动。所述拉伸部由多级拉伸部构成，该多级拉伸部由4个区间构成，具体地，在第一拉伸区间中，在100℃的最大拉伸温度下，以3倍的总拉伸比进行拉伸，在第二拉伸区间中，在140℃的最大拉伸温度下，以8倍的总拉伸比进行拉伸，在第三拉伸区间中，在130℃的最大拉伸温度下，以10倍的总拉伸比进行拉伸，在第四拉伸区间中，在120℃的最大拉伸温度下，以与第三拉伸区间相比收缩拉伸(松弛)2％的方式进行拉伸后，进行热定型。

接下来，上述经拉伸的复丝被卷绕机600卷绕。卷绕张力为0.8g/d。

测量制造出的纱线的物性并示于表1中。

<制造功能性布料>

使用上述制造的聚乙烯纱线进行针织以制造针织物。测量被制造的针织物布料的物性并示于表3中。

[实施例2至实施例7]

除了按照表1变更条件以外，以与实施例1相同的方式进行制造。

另外，测量以与实施例1相同的方式制造的布料的物性并示于表3中。

[比较例1至比较例3]

除了按照表2变更条件以外，以与实施例1相同的方式进行制造。

另外，测量以与实施例1相同的方式制造的布料的物性并示于表4中。

[比较例4]

使用与所述实施例1相同的原料并以相同的方式进行制造，其中，对冷却工序和拉伸工序的条件进行如下变更。

在冷却工序中，在冷却部300中，利用风速为0.5m/sec的冷却风以25℃进行最终冷却，利用集束机400集束成复丝10，并向多级拉伸部500移动。

在拉伸工序中，在由总共1个区间构成的拉伸区间中进行拉伸。所述拉伸区间由总共五级导丝辊部构成，所述多个导丝辊部的温度设置为80～125℃，后端的导丝辊部的温度设置成高于正前端的导丝辊部的温度。以7.5的总拉伸比进行拉伸。

测量制造出的布料的物性并示于表4中。

[比较例5]

使用与所述实施例1相同的原料并以相同的方式进行制造，其中，除了第一拉伸区间至第四拉伸区间的拉伸温度为140℃以外，以与实施例1相同的方式进行制造。

另外，以与实施例1相同的方式对制造出的布料的物性进行测量，并示于表4中。

[比较例6]

使用与所述实施例1相同的原料并以相同的方式进行制造，其中，除了第一拉伸区间至第二拉伸区间的拉伸温度为120℃，第三拉伸区间至第四拉伸区间的拉伸温度为80℃以外，以与实施例1相同的方式进行制造。

[比较例7]

除了按照表2变更条件以外，以与比较例4相同的方式进行制造。

[比较例8]

[比较例9]

使用圆形截面的嫘萦(Rayon)纱线，以与所述实施例1相同的方法制造针织物布料，之后对布料的物性进行评价。确认了，接触凉感非常低，为0.085W/cm²，导热率低于实施例，为0.0260W/mK。另外，确认了，皮肤刺激性不良好，为4级，并且洗涤后的皮肤刺激性更差。

[比较例10]

使用圆形截面的聚对苯二甲酸乙二醇酯纱线，以与所述实施例1相同的方法制造针织物布料，之后对布料的物性进行评价。确认了，接触凉感低，为0.119W/cm²，导热率低于实施例，为0.1109W/mK。另外，确认了，皮肤刺激性不良好，为3级，并且洗涤后的皮肤刺激性更差。

表1：

表2：

表3：

表4：

参照所述表3至表4，能够确认，本发明的功能性布料在具备优秀的凉感性的同时，皮肤刺激性非常低。另外，能够确认，耐久性优秀，起球发生得少，耐磨性非常优秀，因此，即便在洗涤之后，也不会发生起毛，并且，即便在洗涤之后，布料的损伤也较少，能够持续保持功能性。进一步地，能够确认，具有高抗菌性。

以上通过多个特定的事项和经限定的实施例及附图对本发明进行了说明，但是这仅用于帮助更加全面地理解本发明，本发明并不限于上述的实施例，本领域技术人员能够基于这种记载进行多种修改和变形。

因此，本发明的思想不限于所说明的实施例，所附的权利要求书及其等同或等价变形均属于本发明思想的范畴。

Claims

1.一种功能性布料，其特征在于，

由采用聚乙烯纱线的针织物构成，面密度为100～800g/m²，根据KS KISO 12945-1：2014中规定的起球箱法在旋转次数为14,400次的条件下测量的抗起球性为4级以上，其中，所述聚乙烯纱线的根据ASTM D1238测量的熔融指数(MI)为0.1～5g/10min，多分散指数为大于5且小于等于12，结晶度为60％～90％。

2.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述布料的根据KS K 0560：2018B法的保温率为30％以下。

3.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述布料的根据KS K 0693：2016的抗菌度为50％以上，通过气体检测管法测量30分钟～120分钟的氨气的除臭率为10％～30％。

4.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述布料的根据KS K ISO 12947-2：2014中规定的马丁代尔法测量的耐磨性为20,000次以上。

5.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述布料在20±2℃、65％±2％R.H下测量的接触凉感为0.2W/cm²以上，在20℃下的厚度方向的导热率为0.1W/mK以上。

6.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述聚乙烯纱线的密度为0.941～0.965g/cm³，重均分子量为90,000～400,000g/mol。

7.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述聚乙烯纱线的根据ASTM D2256的初始模量为100～300g/d，伸长率为6％～12％。

8.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述聚乙烯纱线的拉伸强度为10～20g/d。

9.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述聚乙烯纱线具有圆形截面。

10.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述聚乙烯纱线包含25～500个纤度分别为1～3旦的长丝，并且总纤度为50～500旦。

11.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述布料的水接触角为110°以上。

12.根据权利要求1所述的功能性布料，其特征在于，

所述布料在以洗衣机标准流程实施100次的洗涤和干燥过程之后，根据KS K ISO12945-1：2014中规定的起球箱法在旋转次数为14,400次的条件下测量的抗起球性为4级以上。

13.一种凉感口罩，其特征在于，

包括如权利要求1至12中任一项所述的功能性布料。