可控温三维经编间隔织物及其制备方法与流程

本发明属于纺织材料技术领域，涉及一种可控温三维经编间隔织物及其制备方法。

背景技术：

随着生活水平的提高，人们对环境温度的控制要求也越来越高，例如床垫、地热、空调等多方面的需求。常用的控温床铺垫产品主要有电热毯、水暖床垫。电热毯由于电阻丝与人体仅间隔一层面料，容易出现皮肤干燥等问题，影响整体舒适性，同时也存在较大安全隐患。水暖床垫的控温方式更加温和舒适，但目前主要通过打孔缝制等方式人工将加热水管固定于床垫内，加工工艺复杂，影响生产效率，而且其水管的分布可控性和耐久性较差。因此，需要一种生产更为高效、温区排布更为可控的产品和加工方式来满足市场的需求。

专利cn101961181a公开了一种经编间隔织物冬夏两用垫及其加工方法。该床垫包括热循环加热层、凉爽层和支撑框架，其中加热层和凉爽层通过4～6mm栅格状凹槽嵌入经编间隔织物，经注塑整理后成为硬挺立体构件。该发明将间隔织物与温控元件进行了有效结合，但硬挺的框架结构没有发挥三维经编间隔织物的弹性优势，也无法进行折叠收纳，缺乏灵活性，且通过后道人工嵌入发热线或热水管，工序复杂，生产效率低。

专利cn110424095a公开了一种高纤维体积含量的经编间隔织物的制备方法。该发明在经编机两侧各配备了一个纤维喷射装置，在经编机进行间隔织物编织的过程中，将涤纶、锦纶或丙纶等纤维喷射进经编间隔织物提高了整体织物的纤维体积含量。该方法可以将功能纤维高效添加到经编间隔织物夹层中，但纤维的分布均匀性难以控制，喷射方法只适合添加短纤维，因此不能实现长丝或者控温水管等连续性材料的有序、可控排布。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种可控温三维经编间隔织物及其制备方法。本发明提供了一种可控温的三维经编间隔织物及其制备方法，该可控温三维经编间隔织物具有温控管路分布均匀、织物结构稳定、回弹性较高以及加工自动化程度高等优点。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

可控温三维经编间隔织物的制备方法，采用经编装备进行编织制备得到可控温三维经编间隔织物，包括织造前准备和上机编织成型工序；

所述经编装备为大隔距双针床经编机，主要部件包括机架、位于机架上方的存储硅胶水管或电阻丝的纱架和存储涤纶或锦纶的纱筒、前针床及织针、后针床及织针、导纱梳栉及导纱针、导丝管及其滑动导轨以及位于机架下方的牵拉卷曲辊；前针床和后针床分别固定于机架相对的两面，导纱针安装于导纱梳栉末端，导纱梳栉通过摆臂安装于机架上，并围绕摆臂轴进行摆动，导丝管及其滑动导轨位于两针床中间位置的正上方并安装在机架上，其中滑动导轨与针床长度方向平行，导丝管安装在滑动导轨上，引导硅胶水管或电阻丝的导丝管安装在滑动导轨上，在电机带动下可沿着导轨往复移动；

在上机编织成型过程中，硅胶水管或电阻丝根据温区分布设计在导纱梳栉停摆间隙有规律地横向垫入两针床中间位置，温区分布是指需要控温的区域在间隔织物中的分布，设计在需要降温或者加热的区域垫入硅胶水管或电阻丝，同时可以通过垫入的密和疏控制控温效果的强和弱。

作为优选的技术方案：

如上所述的可控温三维经编间隔织物的制备方法，具体制备步骤如下：

(1)织造前准备：首先将50～1000d涤纶或锦纶纱线进行整经，形成纱线平行排列的盘头，并分别配置于前、后针床的地梳栉上；然后将0.1～0.5mm直径的涤纶单丝整经后形成的纱线盘头配置于中间的1～2把间隔丝导纱梳栉上；最后从纱筒引出硅胶水管或电阻丝穿入导丝管；其中，前、后两针床间的距离可以根据间隔织物的厚度要求进行调节；

(2)上机编织成型：在一个编织循环内，首先，前针床织针和后针床织针分别在1～3把导纱梳栉垫纱下同时编织织物面层和织物底层；然后，前、后针床每编织5～20横列，1～2把穿入间隔丝的导纱梳栉在两针床间往复摆动一次将纱线先后垫入针织，并配合前针床织针和后针床织针成圈编织从而形成立体织物的间隔层，完成一次垫纱后间隔丝导纱梳栉回到原位并停止摆动；接着，导丝管在间隔丝导纱梳栉停摆间隙沿滑动导轨进行往复横移将硅胶水管或者电阻丝从上方喂入编织区，或者停留在原地不垫入硅胶水管或者电阻丝，通过程序设置导丝管的横移频率调整温区分布设计，垫入硅胶水管或电阻丝的区域为控温区，且通过垫入的密和疏控制控温效果的强和弱。

本发明还提供采用如上所述的方法制得的可控温三维经编间隔织物，为多层立体结构，由织物面层、织物底层、间隔丝和温控管路构成，间隔丝在织物面层和织物底层之间呈x型交叉排列，以支撑面层和底层形成立体结构，温控管路均匀地往复嵌于间隔丝中间。本发明可控温三维经编间隔织物的结构特点为温控管路均匀分布在织物的中间层，更为安全可靠。

如上所述的可控温三维经编间隔织物，可控温三维经编间隔织物的厚度为15～60mm。

如上所述的可控温三维经编间隔织物，织物面层的材质为50～1000d涤纶或锦纶纱线，织物底层的材质为50～1000d涤纶纱线，间隔丝为直径0.1～0.5mm的涤纶单丝，温控管路为外径5～15mm的硅胶水管(在加热时利用水泵向其中通入热水，在制冷时利用水泵向其中通入冷水)或直径0.5～3mm的电阻丝。

如上所述的可控温三维经编间隔织物，织物面层为密织结构或网眼结构，其中密织结构可以提供更好的保温性和表面平整性，而网眼结构的透气性更加优良；织物底层为密织结构，有利于保温和清理。

本发明的原理如下：

本发明的可控温三维经编间隔织物为立体多层结构，通过一次全成型编织而成。织物面层和织物底层分别在前、后针床上编织，间隔层由间隔丝导纱梳栉在两个针床间摆动垫纱并参与编织形成，温控层的温控管路根据温区分布设计在导纱梳栉停摆间隙有规律地横向垫入两针床中间位置，从而形成了温控层固定于间隔层中间的结构。垫入硅胶水管或电阻丝的区域为控温区，且通过垫入的密和疏可以控制控温效果的强和弱。温控管路可以为硅胶水管，通过冷水或热水实现制冷或加热温控效果，也可以为成本更低的电阻丝实现加热功能。本发明的特点是温控管路参与编织过程，温控管路分布均匀且可设计，多层织物结构一次编织成型，大幅提高了产品质量和生产效率。

有益效果：

本发明解决了人工铺设温控管路的复杂工序，使得温区分布更加可控，同时三维间隔织物的舒适性和安全性能更佳，提高了产品质量；减少了控温类纺织品的工艺流程，织物编织与温区排布一次成型，提高了生产效率。

附图说明

图1为本发明的可控温三维经编间隔织物的立体结构示意图；

图2为本发明的可控温三维经编间隔织物的剖面图；

图3为本发明的可控温三维经编间隔织物所采用的经编装备示意图；

其中，1-织物面层，2-织物底层，3-间隔丝，4-温控管路，5-前针床织针，6-后针床织针，7-导纱梳栉及导纱针，8-导丝管，9-滑动导轨。

具体实施方式

下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。

实施例1

可控温三维经编间隔织物的制备方法，采用大隔距双针床经编机进行编织，如图3所示，大隔距双针床经编机包括机架，位于机架上方的纱架和纱筒，前针床及前针床织针5，后针床及后针床织针6，导纱梳栉及导纱针7，导丝管8及其滑动导轨9以及位于机架下方的牵拉卷曲辊；前针床和后针床分别固定于机架两面，导纱针安装于导纱梳栉末端，导纱梳栉通过摆臂安装于机架上，并围绕摆臂轴进行摆动，导丝管8及其滑动导轨9位于两针床中间位置的正上方并安装在机架上，其中滑动导轨9与针床长度方向平行，导丝管8安装在滑动导轨9.上；具体制备步骤如下：

(1)织造前准备：首先将500d锦纶纱线进行整经，形成纱线平行排列的盘头，并分别配置于前、后针床的地梳栉上；然后将0.5mm直径的涤纶单丝整经后的纱线盘头配置于中间的2把间隔丝导纱梳栉上；最后从纱筒引出外径8mm的硅胶水管穿入导丝管；前、后两针床间的距离设置为20mm；

(2)上机编织成型：在一个编织循环内，首先，前针床织针和后针床织针分别在2把导纱梳栉垫纱下同时编织织物面层和织物底层；然后，前、后针床每编织10横列，2把穿入间隔丝的导纱梳栉在两针床间往复摆动一次将纱线先后垫入针织，并配合前针床织针和后针床织针成圈编织从而形成立体织物的间隔层，完成一次垫纱后间隔丝导纱梳栉回到原位并停止摆动；接着，导丝管在间隔丝导纱梳栉停摆间隙沿滑动导轨进行往复横移将硅胶水管从上方喂入编织区。

如图1～2所示，最终制得的可控温三维经编间隔织物为多层立体结构，厚度为20mm，由织物面层1(网眼结构)、织物底层2(密织结构)、间隔丝3和温控管路4(外径8mm的硅胶水管)构成，间隔丝3在织物面层1和织物底层2之间呈x型交叉排列，以支撑织物面层1和织物底层2形成立体结构，温控管路4均匀地往复嵌于间隔丝3中间。

实施例2

可控温三维经编间隔织物的制备方法，采用大隔距双针床经编机进行编织，大隔距双针床经编机包括机架，位于机架上方的纱架和纱筒，前针床及前针床织针，后针床及后针床织针，导纱梳栉及导纱针，导丝管及其滑动导轨以及位于机架下方的牵拉卷曲辊；前针床和后针床分别固定于机架两面，导纱针安装于导纱梳栉末端，导纱梳栉通过摆臂安装于机架上，并围绕摆臂轴进行摆动，导丝管及其滑动导轨位于两针床中间位置的正上方并安装在机架上，其中滑动导轨与针床方向平行，导丝管安装在滑动导轨上；具体制备步骤如下：

(1)织造前准备：首先将300d涤纶纱线进行整经，形成纱线平行排列的盘头，并分别配置于前、后针床的地梳栉上；然后将0.2mm直径的涤纶单丝整经后的纱线盘头配置于中间的2把间隔丝导纱梳栉上；最后从纱筒引出直径1.5mm的电阻丝穿入导丝管；前、后两针床间的距离设置为15mm；

(2)上机编织成型：在一个编织循环内，首先，前针床织针和后针床织针分别在2把导纱梳垫纱下同时编织织物面层和织物底层；然后，前、后针床每编织10横列，2把穿入间隔丝的导纱梳栉在两针床间往复摆动一次将纱线先后垫入针织，并配合前针床织针和后针床织针成圈编织从而形成立体织物的间隔层，完成一次垫纱后间隔丝导纱梳栉回到原位并停止摆动；接着，导丝管在间隔丝导纱梳栉停摆间隙沿滑动导轨进行往复横移将电阻丝从上方喂入编织区。

最终制得的可控温三维经编间隔织物为多层立体结构，厚度为15mm，由织物面层1(密织结构)、织物底层2(密织结构)、间隔丝3和温控管路4(直径1.5mm的电阻丝)构成，间隔丝3在织物面层1和织物底层2之间呈x型交叉排列，以支撑织物面层1和织物底层2形成立体结构，温控管路4均匀地往复嵌于间隔丝3中间。