CN205185419U - 一种仿生智能通风面料 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种仿生智能通风面料，包括：层叠在一起的主动层和被动层，主动层和所述被动层粘合在一起，同样外部环境条件下，主动层与被动层的吸水或吸湿后的伸长率不同，主动层在吸水或吸湿后能够发生膨胀伸长，面料上密集的裁剪有若干个开合缝。根据“松球效应”，模仿松球的鳞片结构，面料利用吸水及失水后伸长率和回缩率不同的材料复合而成。本智能通风面料包含主动层和被动层，二者通过粘合层粘合，主动层采用吸水后伸长较大的带有微孔的半透膜组成，被动层采用吸水后伸长率较低的面料基布组成。本智能面料包含扇叶结构，叶面为弧形结构。扇叶可根据人体出汗量的不同自动开闭，无需外部的能源输入，且扇叶张开、闭合的过程可重复。
Description
技术领域
本发明涉及一种新型功能纺织品面料，尤其涉及一种新型仿生智能通风面料。
背景技术
随着人们户外活动和运动时间的增加，运动服装面料的舒适性越来越受到人们的关注。影响服装面料的舒适性的最重要物理性能之一是其透气透湿性能。具有良好透气、透湿性能的服装面料有助于快速并有效的将人体在运动过程中产生的汗液传递到外界环境中，一方面可保持个体皮肤干燥，另一方面汗液的蒸发会促进人体向外界散热。目前市场上运动服装面料主要有防水透气和吸湿速干面料两种。防水透气面料主要是通过在主体面料表面增加一层微孔膜来实现面料防水透气的功能：微孔可使气态汗液传递至外界环境，同时有效防止外界液态水的渗透。速干面料是指通过使用诸如沟槽纤维等异型截面纤维或蜂窝状微多孔纤维纺成的纱线织成的织物。吸湿速干面料是利用纤维表面微细沟槽所产生的芯吸效应将汗液扩散、传输至织物的外表面，从而降低了汗液粘附对人体皮肤表面造成的不适感，提高了服装的穿着舒适度。上述两种面料在人体出汗量较小的情况下使用，可以有效促进汗液传递，保证人体的舒适程度。然而，当人体出汗量较大时，汗液无法有效地通过面料传递至外界环境中，因此无法继续有效改善人体舒适度。
由此可知，使用传统功能性运动面料制作运动服装，由于传统吸湿速干与防水透气面料的透气导湿能力有限，在人体大量出汗的情况下无法及时并有效的导出液态汗液，造成汗液粘附在皮肤表面，同时人体产生的热量不能有效散发，从而影响人体舒适度。因此急需设计开发新型功能性或智能运动服装面料以有效促进人体汗液的散发，提高人体穿着舒适度。
发明内容
本发明的目的是利用仿生学原理，根据“松球效应”开发一种新型仿生智能服装面料，该面料设有扇叶结构，其可根据人体皮肤湿润程度自动调整扇叶的开闭，从而实现了人体与外界环境间热交换的自动调节，提高了使用者在运动过程中服装的舒适程度。
本发明主要是根据“松球效应”开发的一种透气智能服装面料。松球效应是指松球从松树脱落后其鳞片仍可根据周围环境湿度进行张开、闭合的现象。利用仿生学原理，该智能面料可根据皮肤表面的出汗程度自动调节扇叶的开闭，从而可以有效的将汗液传递到外界环境中。
本发明克服了现有技术的不足，本发明采用的技术方案为：一种仿生智能通风面料，包括：层叠在一起的主动层和被动层，所述主动层和所述被动层粘合在一起，其特征在于，同样外部环境条件下，所述主动层的吸湿率大于所述被动层吸湿率，所述主动层的膨胀伸长率大于所述被动层的膨胀伸长率，所述面料上密集的裁剪有若干个开合缝。
本发明一个较佳实施例中，所述开合缝在面料上形成弧形的扇叶结构，所述扇叶结构吸湿后的自动张开能够在所述面料上会形成扇形的窗口。
本发明一个较佳实施例中，所述面料依次层压有主动层、粘合层和被动层。
本发明一个较佳实施例中，所述主动层为具有防水透气功能的半透膜。
本发明一个较佳实施例中，所述主动层为PU半透膜。
本发明一个较佳实施例中，所述被动层为纺织面料基布。
本发明一个较佳实施例中，所述被动层为主要使用合成纤维制造的基布。
本发明一个较佳实施例中，所述合成纤维为涤纶纤维。
本发明一个较佳实施例中，所述裁剪采用激光裁剪技术。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明的新型仿生智能面料较以前传透气导湿面料具有明显的优势：通过模拟松球鳞片可重复的张开与闭合过程，开发出仿松球鳞片结构的新型仿生智能通风面料。有别于传统功能性面料的被动透气导湿性能，该新型智能通风面料可根据人体出汗程度自动调节扇叶的开闭。新型智能通风面料制成的运动服装确保了使用者在出汗量较低时汗液蒸汽分子有效通过面料微孔传递到服装外侧，同时，在使用者出汗量较大时可通过扇叶的张开增大了皮肤直接裸露在体表面积从而加速了汗液的蒸发，当面料恢复干燥后扇叶将会自动闭合。扇叶的可重复张开、闭合过程可有效的调节人体与外界环境的热交换，改善了人体的舒适度。此外，且扇叶的张开闭合的往复过程中无需任何外界能量输入，真正体现了服装面料的智能化。
具有以下有益效果：
1.本发明的面料采用仿生学原理，根据“松球效应”，模仿松球的鳞片结构，利用织物吸水及失水后伸长率和回缩率不同的材料复合而成。
2.本智能通风面料包含主动层和被动层，二者通过粘合层粘合，主动层采用吸水后伸长较大的带有微孔的半透膜组成，被动层采用吸水后伸长率较低的面料基布组成。
3.本智能面料包含扇叶结构，叶面为弧形结构，直径为0.5厘米，叶面之间间隔为1.0厘米。扇叶可根据人体出汗量的不同自动开闭，无需外部的能源输入，且扇叶张开、闭合的过程可重复。
4.本智能面料的扇面结构可由激光裁剪得到，也可由传统裁剪方式得到。且扇面形状，大小可根据实际应用领域及设计需求调整。
5.本智能面料的结构通过层压技术获得，加工方法简单，易操作。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的智能面料吸水前结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的智能面料吸水后结构示意图；
图3是本发明的优选实施例的智能面料截面图；
图中：1、面料，2、扇叶，3、开合缝，4、主动层，5、粘合层，6、被动层。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、2和3所示，一种仿生智能通风面料，包括：层叠在一起的主动层4和被动层6，主动层4和所述被动层6粘合在一起，同样外部环境条件下，主动层4的吸湿率大于被动层6的吸湿率，主动层4在吸水或吸湿后能够发生较大的膨胀伸长。
面料1上密集的裁剪有若干个开合缝3，裁剪采用激光裁剪技术。开合缝3在面料1上形成弧形的扇叶2结构，扇叶2吸湿后的自动张开能够在所述面料1上会形成扇形的窗口。
面料1依次层压有主动层4、粘合层5和被动层6。主动层4为具有防水透气功能的半透膜，主动层4为PU半透膜；被动层6为纺织面料1基布，被动层6为主要使用涤纶纤维制造的基布。
面料1本体包括吸水后伸长率不同的主动层4，粘合层5和被动层6。使用过程中，当皮肤有轻微出汗时，此时汽态汗液可通过主动层4的微孔传递到面料1外侧，因而主体面料1保持平整状态，如图1所示。当出汗量较大时，由于主动层4与被动层6吸水后的伸长率存在较大差异，吸水伸长率低的被动层6会随着吸水后伸长率高的主动层4的伸长而发生弯曲，促使扇叶2的张开，如图2所示。扇叶2的张开大大提高了人体直接裸露于环境中的皮肤表面积，增加了织物整体的透气透湿性能，促进了人体与环境热交换速度，从而改善了人体运动过程中的舒适性。当人体运动结束出汗量较小时，主动层4内的水分由于蒸发逐渐减少，伸长逐渐回缩，此时被动层6会随着主动层4的回缩而逐渐回复，当主动层4所吸收的水分完全蒸发后，被动层6回缩至初始状态，此时扇叶2关闭。这时，皮肤与外界环境的接触面积减少，面料1的保暖性能增加，降低了人体运动后的冷感（theafter-chilleffect）。
本发明采取的方案是：模拟松球鳞片的内部结构，将具有不同吸水性能的主体面料1和防水透气薄膜利用层压技术结合，以组成一种具有“松球效应”的智能仿生面料1。该仿生面料1包括主动层4、被动层6和粘合层5。主动层4为具有防水透气功能的半透膜，被动层6为普通纺织面料1基布，粘合层5为将主动层4与被动层6粘合在一起的粘合剂。其中，主动层4为吸湿率适中，吸水后伸长量大的材料，如PU半透膜等。被动层6为吸湿率低，吸水后伸长率小甚至伸长率为零的材料组成，如涤纶纤维。主动层4与被动层6通过聚氨酯粘合剂粘合，并利用激光裁剪技术在所得面料1上裁剪出扇叶2结构。当人体出汗量较小时，水汽可通过半透膜的微孔传递至面料1外层；当出汗量较大时，主动层4吸水后发生膨胀伸长，而被动层6由于伸长较小甚至不伸长，此时面料1的主动层4与被动层6伸长率的差异会迫使被动层6随主动层4的伸长而发生卷曲，从而引起面料1扇叶2的开启。从而使得人体皮肤直接裸露在周围环境中的表面积增大，从而达到加快人体汗液蒸发，促进皮肤向外界散热的效果。当面料1干燥后，主动层4由于水分释放而回缩，从而带动了被动层6的回缩，最终使得扇叶2闭合。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (9)
1.一种仿生智能通风面料，包括：层叠在一起的主动层和被动层，所述主动层和所述被动层粘合在一起，其特征在于，同样外部环境条件下，所述主动层的吸湿率大于所述被动层吸湿率，在吸水或吸湿后，所述主动层的膨胀伸长率大于所述被动层的膨胀伸长率，所述面料上密集的裁剪有若干个开合缝。
2.根据权利要求1所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述开合缝在面料上形成弧形的扇叶结构，所述扇叶结构的张开能够在所述面料上会形成扇形的窗口。
3.根据权利要求1所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述面料依次层压有主动层、粘合层和被动层。
4.根据权利要求1或3所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述主动层为具有防水透气功能的半透膜。
5.根据权利要求4所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述主动层为PU半透膜。
6.根据权利要求1或3所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述被动层为纺织面料基布。
7.根据权利要求6所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述被动层为主要使用合成纤维制造的基布。
8.根据权利要求7所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述合成纤维为涤纶纤维。
9.根据权利要求1所述的一种仿生智能通风面料，其特征在于：所述裁剪采用激光裁剪技术。
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