CN116926759A - 基于双面提花工艺的防护保暖面料 - Google Patents

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CN116926759A CN202310668931.8A CN202310668931A CN116926759A CN 116926759 A CN116926759 A CN 116926759A CN 202310668931 A CN202310668931 A CN 202310668931A CN 116926759 A CN116926759 A CN 116926759A
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姜菲
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Abstract

本申请关于一种基于双面提花工艺的防护保暖面料，涉及针织面料领域。该面料为双面提花组织结构，采用针织线圈纬向成圈的织造工艺编织成形，双面提花组织结构包括从外到内的防护层和亲肤层；防护层与亲肤层之间形成有用于储存空气的提花空气层；其中，防护层由超高分子量聚乙烯纱线编织而成，亲肤层由超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线编织而成。该基于双面提花工艺的防护保暖面料整体厚度适中较小，面料的柔软度和舒适度较好，透气，防护效果较好，可根据实际要求设计提花图案，满足时尚性和功能性要求，同时降低了印染成本和减少织造工序，从而适用于日常的防护服装、休闲运动装等批量生产。

Description

基于双面提花工艺的防护保暖面料
技术领域
本申请涉及针织面料技术领域，特别涉及一种基于双面提花工艺的防护保暖面料。
背景技术
随着经济的发展和人民生活水平的提高，以及纺织技术的日益先进，人们对服装的功能性提出了更高的要求。在一些工作场合或生活场景中，会存在尖锐刀具或其他尖锐物，使人体暴露在危险中，这就需要服装面料有超强的耐磨性能和防切割性能。而且现有的防切割服的面料注重其切割性能的优异，所以面料较硬，折叠度差，穿着体验差，忽略复杂面料的美观性。同时面料的图案多采用印染工艺，不仅存在印染工艺复杂、印染后色牢度差等问题，一些高性能纱线织造的面料也不易染色。
目前，对于防切割、耐磨面料的研发有很多，主要集中在多层材料的复合叠加、层压、粘合等手段进行织造，例如专利CN211307726U提供了一种防切割面料，其特征在于：包括由上而下分层设置的第一层自粘布、金属线网和第二层自粘布，所述第一层自粘布与所述第二层自粘布粘接贴合，且所述金属线网夹设于所述第一层自粘布和所述第二层自粘布之间，所述第一层自粘布和所述第二层自粘布分别对应所述金属线网的每个网眼均设置有透气孔；所述金属线网由单根金属丝交叉缠绕编织而成。该专利的面料防切割性能好，但该面料用料大多是金属材质，容易产生静电危险，面料功能单一且穿着不舒适。
在此基础上，专利CN214137648U公开了一种保暖防切割面，包括面料基层，面料基层的上表面设有防切割层，面料基层的下表面设有保暖层，保暖层包括网格层和玻璃纤维层，玻璃纤维层设置于面料基层与网格层之间，网格层上设有多个均匀分布的绒块，相邻的绒块之间设有分隔线，防切割层由防切割纱线纺织而成，防切割纱线为空心线，空心线内设有不锈钢微丝，空心线与不锈钢微丝之间的空隙里填充有弹性橡胶颗粒，空心线、弹性橡胶颗粒、不锈钢微丝之间通过热熔剂连接在一起。该面料增加了防切割面料的保暖功能，改进了面料的金属用料比例，但是面料多层之间通过热熔剂粘合，层与层之间不稳定，在高温环境下以及受到切割时易分层。同时，通过多层复合制备得到的防切割保暖面料会存在材料厚度高、材料透气透湿柔软等穿着性能受到影响、织造工艺复杂等问题。
不同于普通的防切割面料，针对防护面料厚度大，功能单一，面料硬等问题，要考虑面料的日常服用性能和防护性能的均衡。因此，研究制备一种轻质、防切割、耐磨、时尚美观同时兼具其他功能的防护面料，具有重要的价值和意义。
发明内容
本申请的目的是提供一种基于双面提花工艺的防护保暖面料，以解决上述现有技术存在的问题。
为实现上述目的，本申请采用的技术方案为：
一种基于双面提花工艺的防护保暖面料，所述基于双面提花工艺的防护保暖面料为双面提花组织结构，所述基于双面提花工艺的防护保暖面料采用针织线圈纬向成圈的织造工艺编织成形，所述双面提花组织结构包括从外到内的防护层和亲肤层；
所述防护层与所述亲肤层之间形成有用于储存空气的提花空气层，所述提花空气层是织物按照图案要求选针编织，至少两组纱线在前后两个针床上相互交错编织、选针互补，在图案边缘纱线交织，在图案区域纱线不交织呈现中空效果；
其中，所述防护层由超高分子量聚乙烯纱线编织而成，所述亲肤层由超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线编织而成，所述保暖功能纱线包括涤纶花式纱、天然纤维羊毛、羊绒纱线、德腈发热纱线中的一种。
在一种可能的实现方式中，所述双面提花组织结构为多色空气层提花组织结构。
在一种可能的实现方式中，所述多色空气层提花组织结构为3色或4色空气层提花组织结构。
在一种可能的实现方式中，所述多色空气层提花组织结构为3色空气层提花组织结构。
在一种可能的实现方式中，所述超高分子量聚乙烯纱线的规格范围为200D至400D。
在一种可能的实现方式中，所述超高分子量聚乙烯纱线的规格为400D。
在一种可能的实现方式中，所述亲肤层中的超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线的线圈数量比例为1：1。
在一种可能的实现方式中，所述保暖功能纱线为涤纶花式纱，所述涤纶花式纱包括股线主干以及连接于所述股线主干上的多组睫毛状绒毛。
在一种可能的实现方式中，所述涤纶花式纱的规格为150D。
在一种可能的实现方式中，所述基于双面提花工艺的防护保暖面料采用多针道双面圆型纬编针织机或双针床电脑横机或四针床电脑横机进行制备。
本申请提供的技术方案带来的有益效果至少包括：
本申请提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料无需通过后道的缝合、压合、热熔剂粘合等复合工序叠加，依靠线圈连接，不易分层，具有非常好的整体性；
本申请提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料无需后道面料印染即可通过提花工艺实现各种图案，面料的美观性和时尚性非常好，可设计性强，并且降低印染成本，同时减少环境污染和避免人体健康受到伤害；
本申请提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料依靠超高分子量聚乙烯纱线和提花空气层的结构实现耐磨防切割的功能，通过提花工艺解决面料印染问题和图案需求，通过保暖功能纱线的选择实现其不同程度的保暖功能，面料工序简单，成本降低，适合批量生产；
本申请提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料由于皆为线圈结构以及提花空气层的存在，面料非常柔软、舒适，具有很好的透气、透湿等性能，可储存较多空气，实现服装与人体间“微气候”的调节，能够满足服装的各种人体动作伸展与穿着舒适性能需求。
附图说明
附图用来提供对本申请的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请，并不构成对本申请的限制。在附图中：
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的结构示意图；
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的防护层的图案示意图；
图3示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的工艺组织图，图3(a)为织物的织针排列图，图3(b)为织物的三角配置图，图3(c)为织物的意匠图，图3(d)为织物的编织图；
图4示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的组织单元仿真图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
其中，相同的零部件用相同的附图标记表示。需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”指的是本申请说明书附图中的方向，词语“底面”和“顶面”、“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本申请说明书的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上。
下面结合附图和实施例对本申请作更进一步的说明。
实施例一：
本申请提供了一种基于双面提花工艺的防护保暖面料，基于双面提花工艺的防护保暖面料为双面提花组织结构，基于双面提花工艺的防护保暖面料采用针织线圈纬向成圈的织造工艺编织成形，无需通过后道复合工序叠加，面料依靠线圈连接不易分层、结构紧密。可选地，该基于双面提花工艺的防护保暖面料采用多针道双面圆型纬编针织机或双针床电脑横机或四针床电脑横机进行制备。
双面提花组织结构包括从外到内的防护层和亲肤层；防护层与亲肤层之间形成有用于储存空气的提花空气层，提花空气层是织物按照图案要求选针编织，至少两组纱线在前后两个针床上相互交错编织、选针互补，在图案边缘纱线交织，在图案区域纱线不交织呈现中空效果。提花空气层中特有的空气层结构，可储存大量的空气，对于人体“微气候”的调节，以及保暖功能均有较好的效果。其中，防护层由超高分子量聚乙烯纱线编织而成，亲肤层由超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线编织而成，保暖功能纱线包括涤纶花式纱、天然纤维羊毛、羊绒纱线、德腈发热纱线中的一种。
在本申请实施例中，选用高性能纱线超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线进行编织，在针织设计软件中设计绘制提花图案，提花机器根据花型设计编织多色双面提花织物。
在本实施例中，双面提花组织结构为多色空气层提花组织结构，该组织编织织物结构均匀、面料厚重、表面平整、不易卷边。
可选地，多色空气层提花组织结构为3色或4色空气层提花组织结构，编织的织物厚度和克重合适。
在一个示例中，当多色空气层提花组织结构为3色空气层提花组织结构时，正面超高分子量聚乙烯纱线为两色，反面纱线为超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线，该超高分子量聚乙烯纱线在正反两面都编织，保暖功能纱线只在反面编织，不在正面显露颜色。
在一个示例中，当多色空气层提花组织结构为3色空气层提花组织结构时，亲肤层中的超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线的线圈数量比例为1：1，即保暖功能纱线所占比例为1/2。
在一个示例中，当保暖功能纱线为涤纶花式纱时，涤纶花式纱包括股线主干以及连接于股线主干上的多组睫毛状绒毛。优选地，涤纶花式纱的规格为150D。
进一步地来说，上述超高分子量聚乙烯纱线不同颜色的色纱之间的纱线粗细一致，使编织时表面平整均匀，超高分子量聚乙烯纱线的粗细规格范围为200D至400D。优选地，超高分子量聚乙烯纱线的粗细规格选用400D，编织的织物防护性能较好。
需要说明的是，当织物受到垂直切割时，针织线圈之间的摩擦力抵抗切割力，当切割力变大，线圈被刀具拉伸变长，导致接触点处线圈收紧，锁紧住刀具，提花空气层的内层再次锁紧刀具，减少对身体的伤害；当织物受到水平切割时，此时切割力对织物主要是对表面纱线的切割作用，此时依靠超高分子量聚乙烯纱线本身的高强高模来抵抗破坏，随着切割力增大，织物表面纱线至多产生凸起，即使表面纱线断裂，由于提花空气层的双面结构，在提花空气层里层的纱线能继续耐水平切割。上述防护层耐磨、耐切割，同时保证内层保暖功能纱线起作用而不受磨损和切割运动的影响，大大提高了织物的耐用性能。
在本申请实施例中，上述基于双面提花工艺的防护保暖面料整体厚度适中较小，面料的柔软度和舒适度较好，透气，防护效果较好，可根据实际要求设计提花图案，满足时尚性和功能性要求，同时降低了印染成本和减少织造工序，从而适用于日常的防护服装、休闲运动装等批量生产。
为了更好的理解本申请，下面结合附图和一个具体实施例对本申请作更进一步的说明。需要说明的是，该具体实施例所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，不限定本申请保护的范围。
实施例二：
图1示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的结构示意图，该基于双面提花工艺的防护保暖面料为双面提花组织结构，基于双面提花工艺的防护保暖面料采用针织线圈纬向成圈的织造工艺编织成形，无需通过后道复合工序叠加，面料依靠线圈连接不易分层、结构紧密。在本申请具体实施例中，该基于双面提花工艺的防护保暖面料采用岛精四针床电脑横机MACH2XS153进行制备。双面提花组织结构包括从外到内的防护层11和亲肤层12；防护层11与亲肤层12之间形成有用于储存空气的提花空气层13，提花空气层13是织物按照图案要求选针编织，至少两组纱线在前后两个针床上相互交错编织、选针互补，在图案边缘纱线交织，在图案区域纱线不交织呈现中空效果。提花空气层13中特有的空气层结构，可储存大量的空气，对于人体“微气候”的调节，以及保暖功能均有较好的效果。
详细而言，请参阅图1，防护层11由2种颜色的400D超高分子量聚乙烯纱线编织而成，具体为防护层11由浅绿色超高分子量聚乙烯纱线15和深绿色超高分子量聚乙烯纱线16编织而成。亲肤层12由2种颜色的400D超高分子量聚乙烯纱线和1种颜色的150D涤纶花式纱17编织而成，具体为亲肤层12由浅绿色超高分子量聚乙烯纱线15、深绿色超高分子量聚乙烯纱线16以及黑色的涤纶花式纱17编织而成。该涤纶花式纱17作为绒纱，除了股线主干18，该股线主干18的表面还有若干组丰富的睫毛状绒毛19。亲肤层12中超高分子量聚乙烯纱线和涤纶花式纱17的纱线比例为1：1，因此亲肤层12具有较好的保暖性能，以及较好的防护性能。
图2示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的防护层的图案示意图，该图案由两色组成，包括浅绿色和深绿色，以各种形态的单个图案构成不规则的整体迷彩图案，实现为常规迷彩色块的延伸。
图3示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的工艺组织图，图3(a)为织物的织针排列图，图3(b)为织物的三角配置图，图3(c)为织物的意匠图，图3(d)为织物的编织图，织物编织形成的线圈与右侧的线圈图由箭头指向对应。
其中，S1表示400D浅绿色超高分子量聚乙烯纱线编织行，S2表示400D深绿色超高分子量聚乙烯纱线编织行，S3表示150D黑色涤纶花式纱的编织行。图中自下往上看，在第一行提花横列，对应花型意匠图的1路，其中浅绿色超高分子量聚乙烯纱线依次在图示S1的第一个针床第1、2、3、7、8、9、10织针选针编织，在图示S1的第二个针床第5、11织针选针编织。接着，深绿色超高分子量聚乙烯纱线依次在图示S2的第一个针床第4、5、6、11、12织针选针编织，在图示S2的第二个针床第1、3、7、9织针选针编织，超高分子量聚乙烯纱线在织物反面形成1隔1选针编织。黑色涤纶花式纱在图示S3的第二个针床第2、4、6、8、10、12织针1隔1编织。在织物的正面显露2色提花，在织物反面涤纶花式纱将2种超高分子量聚乙烯色纱连接编织锁住，由于涤纶花式纱1隔1编织的比例，以及涤纶花式纱的睫毛状绒毛的作用，在反面织物显露黑色，亲肤柔软。在第二行提花横列，对应花型意匠图的2路，其中深绿色超高分子量聚乙烯纱线依次在图示S1的第一个针床第1、2、8、9、10织针选针编织，在图示S1的第二个针床第4、6、12织针选针编织。深绿色超高分子量聚乙烯纱线依次在图示S2的第一个针床第3、4、5、6、7、11、12织针选针编织，在图示S2的第二个针床第2、8、10织针选针编织，超高分子量聚乙烯纱线在针盘形成1隔1选针编织。黑色涤纶花式纱在图示S3的第二个针床第1、3、5、7、9、11织针1隔1编织，与第一行相错开，以此为规律在单数行在双数织针上选针，在双数行在单数织针上选针，实现涤纶花式纱在反面编织的整体铺满性。以此编织花型编织后，得到的防护面料防护层外观平整，织物结构紧密，织物亲肤层织物柔软保暖。
图4示出了本申请一个示例性实施例提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料的组织单元仿真图，图中在最上方线圈横列中，浅绿色超高分子量聚乙烯纱线15在正面的针床编织2个线圈后在反面的针床编织线圈，深绿色超高分子量聚乙烯纱线16在正面的针床编织1个线圈后，在浅绿色超高分子量聚乙烯纱线15编织的2个针筒线圈后接着编织2个线圈，黑色涤纶花式纱17始终在反面的针床每横列1隔1编织，两两横列错开编织，以类似反面芝麻点提花的形式实现。
本实施例中，该基于双面提花工艺的防护保暖面料在受到磨损和切割时，织物首先依靠浅绿色超高分子量聚乙烯纱线15、深绿色超高分子量聚乙烯纱线16本身的高强高模来抵抗破坏，使织物受到束缚不易变形，且纤维抗剪切能力强，防止刀具切割纱线断裂。当织物受到垂直切割时，针织线圈之间的摩擦力抵抗切割力，当切割力变大，线圈被刀具拉伸变长，导致接触点处线圈收紧，锁紧住刀具，提花空气层13的内层再次锁紧刀具，减少对身体的伤害；当织物受到水平切割时，此时切割力对织物主要是对表面纱线的切割作用，此时依靠超高分子量聚乙烯纱线本身的高强高模来抵抗破坏，随着切割力增大，织物表面纱线至多产生凸起，即使表面纱线断裂，由于提花空气层13的双面结构，在提花空气层13里层的纱线能继续耐水平切割。上述防护层耐磨、耐切割，同时保证内层保暖功能纱线起作用而不受磨损和切割运动的影响，大大提高了织物的耐用性能。
本实施例中，基于双面提花工艺的防护保暖面料中，由于提花空气层13的存在，可储存较多空气，织物的保暖性能较好，加上涤纶花式纱17的双层作用，实现优良的保暖功能。防护面料皆为线圈针织结构，具备非常良好的柔软舒适性以及弹性，能够满足服装的各种人体动作伸展，便于身着防护服的用户行动灵活，不受限制。以及，织物具有很好的透气性和保温性、透湿等性能，无需后道面料印染即可通过提花工艺实现各种图案。
性能测试：
接下来，对上述具体实施例二提供的基于双面提花工艺的防护保暖面料进行性能测试。织物厚度：YG(B)141D型数字式织物厚度仪，参照GB/T3820-1997《纺织品和纺织制品厚度的测定》，结果取平均值；平方米克重：用精密度电子天平，参照GB/T4669-2008《纺织品针织物单位长度质量和单位面积质量的测定》，结果取平均值；耐磨性：用马丁代尔仪，得到织物的耐磨总次数，取平均值；耐切割性：TDM100耐切割性能测试仪，记录循环周期T，计算耐切割指数，针织物耐切割指数越大，则防切割性能越好；保暖性能：YG606热阻湿阻测试仪，参照GB/T 11048—2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》，结果取平均值。
具体测试结果如下表所示：
由上表测试数据可知，本实施例二提供的防护耐磨面料的厚度为1.68mm，平方米克重为508g/m2，耐磨总次数大于40000回，耐切割指数为16.4，热阻为0.0421m2·K/W，保温率为32.58％，克罗值为0.29，传热系数为22.24W/m2·℃。说明本实施例二的面料厚度薄且适中，防护层的耐磨性能较好，防切割性能也达到了五级，(耐切割指数<1.2为1级；1.2≤耐切割指数<2.5为2级；当2.5≤耐切割指数<5.0为3级；5.0≤耐切割指数<10.0为4级；10.0≤抗耐切割指数<20.0为5级)，保暖性能优良(热阻、保温率和克罗值越大，传热系数越小，保暖性越好)。
以上所述仅是本申请的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (10)

1.一种基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述基于双面提花工艺的防护保暖面料为双面提花组织结构，所述基于双面提花工艺的防护保暖面料采用针织线圈纬向成圈的织造工艺编织成形，所述双面提花组织结构包括从外到内的防护层和亲肤层；
所述防护层与所述亲肤层之间形成有用于储存空气的提花空气层，所述提花空气层是织物按照图案要求选针编织，至少两组纱线在前后两个针床上相互交错编织、选针互补，在图案边缘纱线交织，在图案区域纱线不交织呈现中空效果；
其中，所述防护层由超高分子量聚乙烯纱线编织而成，所述亲肤层由超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线编织而成，所述保暖功能纱线包括涤纶花式纱、天然纤维羊毛、羊绒纱线、德腈发热纱线中的一种。
2.根据权利要求1所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述双面提花组织结构为多色空气层提花组织结构。
3.根据权利要求2所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述多色空气层提花组织结构为3色或4色空气层提花组织结构。
4.根据权利要求3所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述多色空气层提花组织结构为3色空气层提花组织结构。
5.根据权利要求1所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纱线的规格范围为200D至400D。
6.根据权利要求1所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述超高分子量聚乙烯纱线的规格为400D。
7.根据权利要求4所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述亲肤层中的超高分子量聚乙烯纱线和保暖功能纱线的线圈数量比例为1：1。
8.根据权利要求1所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述保暖功能纱线为涤纶花式纱，所述涤纶花式纱包括股线主干以及连接于所述股线主干上的多组睫毛状绒毛。
9.根据权利要求8所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述涤纶花式纱的规格为150D。
10.根据权利要求1至9任一所述的基于双面提花工艺的防护保暖面料，其特征在于，所述基于双面提花工艺的防护保暖面料采用多针道双面圆型纬编针织机或双针床电脑横机或四针床电脑横机进行制备。
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