本发明涉及一种保温吸水速干面料，具体涉及一种保温吸水速干双面针织面料，适合制作秋冬运动衫、内衣等服装。
背景技术：
近年来，随着生活水平的不断提高，人们越来越注重运动对自身健康及生活品质的影响，因而对贴身穿着的运动衫或内衣等服装的功能性要求也越来越高。在活动量较大的运动中，产生大量无法及时蒸发的汗液是会让人感觉非常不舒服，人体可以通过排泄汗液的方式使身体降到一个舒适的温度，但是，当人体大量出汗时，服装会被汗水完全浸透而黏附在皮肤上，阻碍了人体进一步的排汗降温，使人产生闷热、压迫等不适感。目前市场上针对汗液的扩散，已经开发出了相当多的吸水速干产品，但是如果在秋冬季节运动时，汗液在蒸发的同时还会带走热量，只具有吸水速干功能的产品并不能满足广大秋冬运动爱好者的需求。目前市场上亟需开发一种可以在秋冬时节贴身穿着的产品，要求在经过大量运动后，该产品既能较快实现将汗液排到外部，又能保持一定的温度，不会在运动后由于汗液的蒸发而感到湿冷。
对于保温性面料，如专利文献cn103422244a中公开的保温针织面料，远红外涤纶纱线、黑色原着涤纶纱线中的一种或两种作为原料，利用空气层、垫纱组织或毛圈组织编织得到，但由于内层（肌肤接触面）采用的是保暖纱线，虽然有效阻止了热量的散发，达到了保暖的效果，但由于组织的限制，水分的散发慢，速干效果差，特别是吸收汗液后面料变得湿重，不利于运动。
而为了达到轻便及速干效果，如专利文献cn105986358a中公开了一种单面针织物，反面采用聚酯类弹性纤维形成凹凸结构，与人体部分接触，纤维间的空隙较大，增大了汗液蒸发的循环空间，能够迅速将水分扩散出去，保持干爽感，但是单面组织集圈编织时，里层凹凸较为明显，极易出现接触糙感；而且单面织物较为单薄，保温性欠缺，不适合秋冬季运动用途。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种具有优异的保温性和吸水速干性的双面针织面料，特别适合用于制作秋冬季节穿着的运动衫、内衣等。
为了达到上述目的，本发明的构成如下：
（1）本发明的保温吸水速干面料，为包括表层和里层的双面针织物，表层至少含有导热系数在0.08w/m•℃以下的保温性纱线，其含量为20～40重量%，里层为100%聚酯类弹性纱线。
（2）上述（1）的保温吸水速干面料，相邻两根保温性纱线之间的距离为1000～1500μm。
（3）上述（1）的保温吸水速干面料，其中表层和里层通过成圈和集圈的方式连接。
（4）上述（1）的保温吸水速干面料，里层为网眼结构，且网眼高度为200～300μm、宽度为100～200μm。
（5）上述（1）的保温吸水速干面料，形成聚酯类弹性纱线的纤维为选自聚对苯二甲酸丁二醇酯（pbt）、聚对苯二甲酸丙二醇酯（ptt）的单组分纤维、或其与聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）的复合纤维、或具有粘度差的两种聚对苯二甲酸乙二醇酯（pet）的复合纤维。
（6）上述（1）的保温吸水速干面料，与保温性纱线、聚酯弹性纤维交编的纱线中至少包括普通聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
（7）上述（1）～（6）中任一项的保温吸水速干面料，克罗值为0.700m2·℃/w以上、吸水性在3秒以下，表里保水率比为5.0以上，里层保水率在10%以内。
本发明通过采用独特的组织结构，结合配置特定的纱线形成双面针织物，质地适中，具有优越的保温性能和吸水速干性能，穿着舒适性得到极大提高，便于运动，特别适合用于制作秋冬季运动衫、内衣等。
具体实施方式
考虑到穿着保暖舒适性，本发明的保温吸水速干面料采用双面组织进行编织，与同纤度纱线形成的单层或三层面料相比，克重适中，更适合秋冬运动时穿着。
为了获得优异的保温性，本发明采用了保温性纱线进行编织。这里的保温性纱线是指导热系数在0.080w/m·℃以下的针织用纱线。这里的针织用纱线是指，具有一定的强度和延伸性、能够弯纱成圈、纱疵少、抗弯刚度低、柔软性好、表面光滑、摩擦系数小等特点的纱线。导热系数是指稳定传热条件下，1m厚的材料，两侧表面的温差为1度（k，℃），每小时通过1m2材料所传导的热量，单位为瓦/米·度（w/m·℃)。导热系数越小，保温性越好。本发明所用保温性纱线的纤维原料，没有特别限定，可以为腈纶和/或粘胶、中空涤纶、远红外涤纶和/或远红外粘胶等。远红外纱线是通过在纺丝过程中加入纳米级远红外发热元素，且通过特殊的纺丝过程，使得该纱线在具有远红外发热功能的同时，拥有良好的吸湿效果，手感柔软和优良着色效果。它不但可以吸收太阳光中或人体等辐射出的远红外线而使自身的温度升高，而且可在绝对零度以上的任何温度发射出波长和功率与其温度相应的远红外线。
本发明所用保温性纱线的规格，没有特别限定，可以是短纤，也可以是长丝。其纤度也没有特别限定，可以是超细规格纤维，也可以是普通规格纤维，市售商品均可使用。当保温性纱线使用短纤维时，优选超细旦短纤维，这是因为纤维单纤度越细，纱线内越容易储存静止空气，纱线的保温效果越好。
本发明的面料中保温纱线的含量为20～40%。当保温纱线的混率低于20%时，面料的保温效果不良；当保温纱线的混率高于40%时，虽然面料的保温性得到了提高，但考虑到保温性纱线优选为超细旦短纤维，短纤维的毛羽会吸附水蒸气，不利于水分的蒸发及扩散，面料的速干性有降低的趋势。
本发明的面料中，相邻两根保温纱线之间的距离优选为1000～1500μm。如果相邻两根保温性纱线之间的距离小于1000μm的话，保温性纱线在面料中所占的比重将增加，面料保温性提高的同时，吸水速干性有下降的趋势。反之距离超过1500μm的话，虽然有利于增强面料的吸水速干性，但是保温性有下降的趋势。
本发明的双面圆编针织物中，集圈和成圈的结合方式，即针盘成圈针筒集圈或者针盘集圈针筒成圈，连接纱线在成圈的一面形成网眼，虽然这样的网孔结构可以在一定程度上增加面料与皮肤之间的空气循环空间，并且网孔的孔隙部分设计有利于干爽效果的提高。因此，本发明选用集圈和成圈的结合方式连接表里两层。如果采用全成圈的方式连接或者全集圈的方式连接无法形成网眼，不利于水分的蒸发达到干爽的效果。
本发明中，在成圈的一面（里层）形成的网眼，优选其高度为200～300μm、宽度为100～200μm。当网眼过大时，运动过程中，风通过网眼使人感到寒冷保暖效果有降低的趋势，当网眼过小时，人体出汗后，汗液传导到面料表面的速度变慢，速干效果有降低的趋势。
本发明所用聚酯类弹性纤维种类没有特别限定，可以是单组分弹性纤维，也可以是双组分并列型弹性纤维，还可以是高弹假捻加工纱等，优选为pbt、ptt、pbt/pet、ptt/pet、高粘度pet/低粘度pet。其形态没有特别限定，可以为全牵伸丝fdy或者假捻加工纱dty。本发明的聚酯类弹性纱线，是指沸水收缩率在6%以上的弹性纱线。由其形成的面料反面结合适当的网眼结构，即便是大量出汗，也不会产生闷热感，而且与皮肤接触时干爽感尤为优越。沸水收缩率是表示纤维稳定度的一项指标，关系到后加工制成的面料的尺寸与单位重量。沸水收缩率小于6%的纱线在经过后加工后的收缩能力相对较差，影响吸水速干的效果。考虑到面料的各项性能指标，优选聚酯类弹性纱线的卷曲回复率（cr值）为30～70%，更优选为40～60%。本发明所用聚酯类弹性纤维的纤度优选为33～168dtex，更优选55～84dtex，以保证面料的克重和柔软的手感。
本发明的面料为双面组织，与保温性纱线、聚酯类弹性纱线交编的纱线呈现于面料的表层，如果仅采用棉、粘胶、尼龙等高吸湿性纤维的话，难以保证汗液（水蒸气）可以最大量且及时地导向表面，从而保持肌肤接触面的优越的干爽性，因此交编的纱线中至少包括普通pet（非中空pet）纤维，其断面可以为圆形或者异型，其中异型断面可以是十字、三角、米字、十字/圆形等，纤度优选为84～168dtex。除了上述普通pet纤维之外，还可以含有氨纶（pu）、棉、尼龙等，这样既能保证优越的保温性和吸水速干性能，又能赋予面料更多功能。
本发明的保温吸水速干面料，根据秋冬面料的需要，其克重优选为190～230g/m2，更优选为200～220g/m2。轻便的设计特别适合运动类服装。
本发明的保温吸水速干面料，优选保温性克罗值为0.700m2·℃/w以上、表里保水率比为5.0以上，其中表里保水率比更优选为5.0～30.0。其中保温性的克罗值越高，其保温性能越好；其表里保水率比（比值）越大，且反面的保水率值越小，面料的速干性越好。即使在大量出汗的情况下，汗液也可以迅速地被吸收传递并及时扩散到表面，与肌肤接触面始终保持干爽，同时不会因为汗液蒸发带走热量的同时感到寒冷，不会影响持续穿着的舒适性和运动效果。
本发明的保温吸水速干面料，优选反面的保水率为10%以下、吸水性能为3秒以下，其中反面的保水率更优选为5%以下。
本发明的保温吸水速干面料的生产方法包括如下步骤：
（1）坯布制成
在24g～36g双面圆编机上，至少采用导热系数在0.080w/m·℃以下的保温性纱线、聚酯类弹性纱线交编得到针织坯布；
（2）前处理和染色加工
其中前处理、染色加工条件为常规条件，前处理和染色根据面料成分可以同浴进行，也可以分别进行。分散染料和阳离子染料一浴法染色加工的温度为120～135℃，优选125～130℃；最高温度的处理时间为20～60min，优选30～40min。
（3）后整理加工
至少包括柔软树脂加工、吸水树脂加工或抗静电树脂加工中的一种。后整理加工的温度为150～180℃，在定型机上的布速为15～25m/min，树脂用量为5～20g/l。
另外各个工程中可以根据需要加入合适的药剂，比如前处理时可以加入精练剂、漂白剂等、后整理加工可以加入亲水剂、抗静电剂、中和酸等。优选在染色或者后整理加工时加入亲水剂，用以获得更加优异的吸水速干性能。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。
下面用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。其中，实施例中的各特性按下面的方法测试并求得。
（1）保温性纱线的导热系数
取待测量纱线50m，并分成两等份，每份25m，分别紧密缠绕在两块30mm×40mm的纸板上，使用xia-tc-thw-s08tc3000（厂家西安夏溪电子科技有限公司）瞬态法固体导热系数测量仪，利用瞬态热线法的原理，进行测试，得出导热系数。为保证结果的准确性，两等份一共取10个点进行测试，取平均值。
（2）相邻两根保温性纱线间的距离
使用keyence（基恩士）vhx-2000c显微镜对在距样布布边2.5cm处开始随机剪取1.0cm×1.0cm样布5块进行观察，将其正面置于观测处，显微镜倍率调至50倍，拍摄面料表面线圈的sem照片。在每块样布上随机分别量取10处相邻两根保温性纱线间的距离，即第一根保温性纱线线圈底部距第二根保温性纱线顶部的距离。最后求取50处距离的平均值，得结果。
（3）吸水性（滴下法）
取约15cm*15cm的样布3块，将样布在没有多余张力的情况下表面朝下，固定在直径为10cm以上的框上，样布的表面呈水平放置，定于夹具中，并使其滴定管的前端离水平放置的样布表面5cm，记录从1滴水滴开始滴下，到水滴滴到试验片上没有特别反射为止的吸水时间（读取到0.1秒），在任意的5个地方同样地测量吸水时间，并取平均值。
（4）反面的保水率与表里保水率比
①取10cm*10cm的样布3块，并取同样大小的滤纸6块，取同样大小的有机玻璃1块。在温度20℃、湿度65%的环境下，称取有机玻璃（w0）和样布的重量（w1）（保留小数点后三位）；
②用注射器量取2cc的蒸馏水置于有机玻璃上，并将样布迅速置于水上，放置1min后，称取吸水后样布的重量（w2）（保留小数点后三位）；③称量测试后有机玻璃和剩余蒸馏水的重量（w3）（保留小数点后三位）；
④称量吸水前两片滤纸的重量（w1、w3）（保留小数点后三位）；
⑤将吸水后的样布放在此两片滤纸的中间，并在此上面放置500g的重物，放置1min后，直接测量表面滤纸和里面滤纸的重量（w2、w4）（保留小数点后三位）；
通过以下公式计算出表里保水率比，
表面保水率（%）=（w2-w1）/（w2-w1）×100
反面保水率（%）=（w4-w3）/（w2-w1）×100
表里保水率比=表面保水率（%）/反面保水率（%）
wo：吸水前有机玻璃的重量（g）
w1：吸水前的样布的重量（g）
w2：吸水后的样布的重量（g）
w3：吸水后有机玻璃和残留蒸馏水的重量（g）
w1：吸水前表面滤纸的重量（g）
w2：吸水后表面滤纸的重量（g）
w3：吸水前里面的滤纸的重量（g）
w4：吸水后里面的滤纸的重量（g）。
（5）保温性
模拟人体保温原理在保温机器kes-f7-ⅱ（厂家katotechco.ltd）上进行测试，环境条件为温度20℃×湿度65%，试验布大小20cm×20cm，热板温度设定为40℃，计算方法为：
保温性clo值=（bt-t）*a/（w*0.155）
bt：热板的设定温度40℃
t：测试环境的实际温度
a：bt板的面积0.01m2
w：放置样布后测得的保持热板温度（40℃）所消耗的能量。
（6）沸水收缩率
测试参照gb/t6505—2008《化学纤维长丝热收缩率试验方法》。
（7）卷曲回复率cr
a.首先将待测试的纱线在标准大气压下调湿12h；
b.使用缕纱测长仪，取10m待测试的纱线（10圈*1m/圈），将纱头和纱尾打结，并用彩色记号线线拴在绞纱上用于标记。悬挂在试验架上；
c.将丝绞放置在标准大气条件中，进行热处理前平衡12h以上；
d.将恒温水槽中加入一定量的软水，确保试样能完全浸没和不能碰水槽壁，并将水槽温度设定为90℃。将试样对折再对折，松弛状态下用网袋装好，并小心地把装有试样的网袋放入热水中，用玻璃棒进行均匀搅拌，处理时间为20min，经过热处理后，用夹子小心地将网袋取出，放入托盘内，等网袋冷却后，将试样松弛地、无张力地挂起来，在标准大气中，进行热处理后平衡；
e.进行初荷重和定荷重的计算：初荷重（g）：0.002g/d×纱线旦尼尔d×2×圈数，定荷重（g）：0.1g/d×纱线旦尼尔d×2×圈数；
f.提前一天在测试大量筒内放入软水，并在标准大气压下调温20℃*12小时；
g.将试样挂在挂纱钩上，在另一端彩色记号线上按序挂上初荷重和定荷重，注意张力的调整，放入测试大量筒内的软水中,同时用秒表计时，放置2分钟后，用标尺读取试样长度l,精确至1mm；用钩子取下定荷重，保持挂着初荷重状态，放置2分钟，2分钟后，用标尺读取试样长度l1,精确至1mm；卷曲回复率（即纱线cr值）的计算公式：
式中：cr：卷曲回复率，%；
l：初荷重加定荷重下试样长度，mm；
l1：去掉定荷重，初荷重下试样长度，mm。
（8）网眼的高度及宽度
使用keyence（基恩士）vhx-2000c显微镜对任意取样的20cm*20cm样布进行观察。将其反面置于观测处，显微镜倍率调至150倍，对网眼进行观察。具体为选取10个网眼，确定每个网眼的上下左右4个顶点，进而量得每个网眼的上下及左右的距离，去除最大的两个数值和最小的两个数值，得到中间的6个数值，计算其平均值，所得平均值为面料反面网眼的高度和宽度。
下面实施例及比较例中所用保温性纱线，腈纶的导热系数为0.051w/m·℃，粘胶的导热系数为0.065w/m·℃；中空涤纶的导热系数为0.058w/m·℃；腈纶/粘胶混纺纱的导热系数为0.052w/m·℃；远红外t/r的导热系数为0.076w/m·℃。
实施例1
在28g针织双面圆编机上，表层采用40s超细腈纶短纤纱、84dtex-24f-pbtdty（沸水收缩率为6.3%、cr值为49%）与84dtex-72f-十字断面半消光petdty进行交编，里层采用84dtex-24f-pbtdty（沸水收缩率为6.3%、cr值为49%），8路循环为1个循环，其中1、3、5、7路成圈，2、4、6、8路集圈形成网眼，获得针织坯布，然后进行前处理和染色（精练剂1g/l、分散染料和阳离子染料同浴染色130℃*30min、亲水树脂10g/l）、后整理加工（抗静电剂1g/l、中和酸1g/l、超喂率为5%），得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例2
将84dtex-72f-十字断面半消光petdty替换为84dtex-72f-圆形断面半消光petdty，其余同实施例1，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例3
除了超细腈纶短纤纱、pbtdty、十字断面petdty以外，增加22dtex的氨纶进行交编，超喂率为50%，其余同实施例1，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例4
将超喂率改为30%，其余同实施例3，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例5
将超喂率改为10%，其余同实施例3，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例6
在28g针织双面圆编机上，表层采用40s超细腈纶/粘胶混纺纱（混纺比93/7）、84dtex-36f-pttdty（沸水收缩率为10.5%、cr值为31%）与164dtex-144f-圆形断面半消光petdty进行交编，里层采用84dtex-36f-pttdty（沸水收缩率为10.5%、cr值为31%），8路为1个循环，其中1、3、5、7路成圈，2、4、6、8路集圈形成网眼，得到针织坯布，然后进行前处理和染色（精练剂1g/l、分散染料和阳离子染料同浴染色130℃*30min、活性染料染色60℃*40min、亲水树脂10g/l）、后整理加工（抗静电剂1g/l、中和酸1g/l，超喂率为5%），得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例7
表层和里层通过全成圈连接，其余同实施例1，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例8
将圆形petdty替换为40s精梳棉纱，前处理和染色工序之间增加漂白（95℃），染色条件：活性染料染色、80℃*60min，其余同实施例6，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例9
通过4路循环，其中1、3路成圈，2、4路集圈形成网眼，其余同实施例1，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例10
选用远红外涤纶/粘胶短纤纱（t/r）、84dtex-24f-pbtdty（沸水收缩率为6.3%、cr值为49%）、84dtex-72f-三角形断面半消光petdty进行编织，染色条件：分散染料染色130℃*30min、活性染料染色60℃*40min，其余同实施例1，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
实施例11
将远红外t/r短纤纱替换为165dtex-90f-中空涤纶dty、pbtdty替换为84dtex-48f-pbt/petdty（沸水收缩率为5.8%、cr值为50%），染色条件：分散染料130℃*30min，其余同实施例9，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
比较例1
将超细腈纶替换为普通涤纶纱线，其余同实施例1，得到双面网眼双面针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
比较例2
将40s超细腈纶/粘胶混纺纱（混纺比93/7）替换为40s超细腈纶/粘胶混纺纱（混纺比30/70），其余同实施例6，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
比较例3
里层采用84dtex-24f-圆形petdty其余同实施例3，得到双面网眼针织面料。所得面料的各项性能详见表1。
表1
根据表1，
（1）由实施例1与实施例2可以看出，同等条件下，交编纱线采用异型断面pet的面料与交编纱线采用圆形断面pet的面料相比，两者的保温性相当，但前者的速干性（表里保水率比大、里面保水率小）以及吸水性更为优越。
（2）实施例4与实施例5可以看出，同等条件下，相邻两根保温性纱线之间的距离为1400um的面料与相邻两根保温性纱线之间的距离为1600um的面料相比，两者的吸水性相当，前者的速干性（表里保水率比小、里面保水率大）稍不及后者，但保温性要优于后者。
（3）由实施例1与实施例7可以看出，同等条件下，当表层和里层通过成圈和集圈连接得到的面料与表层和里层通过全成圈连接得到的面料相比，两者的保温性、吸水性相当，但前者的速干性（表里保水率比大、里面保水率小）更为优越。
（4）由实施例6与实施例8可以看出，同等条件下，交编纱线为圆形pet的面料与交编纱线为棉纱的面料相比，前者的速干性、吸水性均优于后者。
（5）由实施例1与实施例9可以看出，同等条件下，网眼高度为250um且宽度为140um的面料与网眼高度为100um且宽度为90um的面料相比，两者的保温性、吸水性相当，但前者的速干性（表里保水率比大、里面保水率小）更为优越。
（6）由比较例1与实施例1可以看出，同等条件下，表层采用普通涤纶所得面料与表层采用超细腈纶所得面料相比，两者的克重、吸水性相当，但前者的保温性、速干性（表里保水率比小、里面保水率大）远不及后者。
（7）由比较例2与实施例6可以看出，同等条件下，保温纱线的含量为19.0%的面料与保温纱线的含量为25.5%的面料相比，两者的吸水速干性相当，但前者的保温性明显不及后者。
（8）由比较例3与实施例1可以看出，同等条件下，里层采用低弹pet所得面料与里层采用pbt所得面料相比，前者的保温性、吸水速干性（表里保水率比小、里面保水率大）明显不及后者。