一种御寒保暖棉麻布料的制作方法

本实用新型涉及棉麻布料领域，尤其涉及一种御寒保暖棉麻布料。

背景技术：

棉麻布料是棉布含麻的成分，又称为棉麻交织布料。棉麻布呢有苎麻棉和亚麻棉等等。棉麻布料具有以下普遍优点：1、透气性、透汗性好，棉麻布可以吸附人体皮肤上的汗水和微汗，使体温迅速回复正常，真正达到透气、吸汗效果，冬暖夏凉，适用于贴身使用；2、舒适、止痒，亲和肌肤，PH值呈酸性，对皮肤无刺激，符合环保及人体健康要求；3、抗静电、不起球、不挫起、不卷边，棉麻布是用纯棉缝制，不带自由电荷，棉纤维不易变形，不起球；4、自然环保，从种植到手织成布，缝制成床单，不使用农药和化学染剂，纺织品不含甲醛、偶氮等化学重金属离子，完全符合欧共体纺织品生化标准规定的“禁用致癌－偶氮染料”的要求，使真正的绿色生态纺织珍品；5、能改善睡眠，使用棉麻布使人体产生温热效应，增加人体的微循环血流，有效的调节神经系统，疏通经络，改善睡眠质量。

但实际上，由于棉麻布料所具备高透气性、高吸湿性等特点，其保暖效果十分有限，甚至仅有设置较大厚度在一定程度上牺牲透气性，牺牲其自有的优点以提高棉麻布料的保暖效果，但仍十分有限。又或者通过其他纤维体对面料进行改良。

如中国专利局于2012年2月22日公开的一种防霉保暖纺织品的发明专利申请，申请公告号CN102356935A，其包括棉麻共混的纤维底层，针刺在棉麻共混的纤维底层上的棉花保暖层，针刺在棉花保暖层上的棉纤维层，针刺在棉纤维层上的氨纶纤维层，所述的氨纶纤维层中添加有防霉剂。其一棉麻纤维作为底层面料，在其上针刺棉花保暖层以提高其保暖效果，但其也是简单地从提高面料厚度的角度对保暖性能作出改善。

又如中国专利局于2015年1月7日公开的一种防水保暖汉麻双层双面面料的发明专利申请，申请公告号CN104256979A，其依次包括外层、中间层和里层，外层和中间层压合，其中外层为防风防水透气膜，里层为保暖层，里层与中间层贴合。所述中间层由面料制成，所述面料包括上、下汉棉麻纱层，上、下汉棉麻纱层之间设置连接上、下汉棉麻纱层的横向弹性线。其通过设置防风防水的透气膜，其防风功能在一定程度上牺牲了其透气性，通过减少气流流动引起的热交换而减少散热，配合保暖层实现较好的保暖效果。

还如中国专利局于2014年10月29日公开的一种保暖御寒防污工作服的发明专利申请，申请公告号CN104116217A，其由织物层和防水面料层组成，所述防水面料层由聚四氟乙烯膜加上布料复合而成，所述防水面料层的表面还涂覆有一层防水涂料，该防水涂料为塑料型改性沥青涂层。所述织物层由粘结纤维层、纺织层和保暖层组成，粘结纤维层是由许多纺织纤维混合粘结而成，粘结纤维层固定设置于纺织层之上，纺织层是由经纱与纬纱以相互沉浮、交错的方式编织而成，保暖层固定设置于纺织层的底部。其塑料型改性沥青涂层配合聚四氟乙烯膜随能够形成一定的保温效果，但其同时也会降低其透气性和透水性。

技术实现要素：

为解决现有的棉麻布料所具备高透气性、高吸湿性等特点，其保暖效果十分有限，甚至仅有设置较大厚度在一定程度上牺牲透气性，牺牲其自有的优点以提高棉麻布料的保暖效果，但仍十分有限的问题，本实用新型提供了一种御寒保暖棉麻布料，其能够在保证棉麻布料本身的透气性和吸湿性等优秀性能的基础上还具备良好的保暖效果。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种御寒保暖棉麻布料，所述御寒保暖棉麻布料为四层结构，包括亲肤的发热纤维层，针刺在发热纤维层上的蓄温层，针刺在蓄温层上的单向导热层，针刺在单向导热层上的隔温层。

发热纤维层为最内层的贴肤层，其能够产生并提供使用者的热量，实现随身的弱供暖，而蓄温层具有较大的比热容，升温较慢，即其本身即具备一定程度上的隔热性并在发热纤维层、蓄温层和单向导热层三层之间形成温度由高至低的三种温度梯度，能够减少内外层热流动，实现对最内层发热纤维层所产生热量的积蓄，实现长时间保暖，而单向导热层能够进一步减少内层的发热纤维层所产生的热量向外流失发散，实现良好的保温效果，而隔温层能进一步隔绝外界低温，实现整体棉麻布料四层结构由发热纤维层、蓄温层、单向导热层和隔温层四层温度由高至低的四个温度梯度，形成了良好的御寒保暖效果。

作为优选，所述发热纤维层、蓄温层、单向导热层和隔温层均为斜角度编织的线体编织而成。

斜角交织的编织方式相较于经纬编织的交织方式可形成更高密度的孔隙，并且孔隙更加均匀更加细致。

作为优选，所述斜角度编织的角度为115～125°。

呈115～125°交织角度进行交织的棉麻纤维线可以形成最为均匀规律的透气孔隙，并且具备比经纬交织的棉麻纤维线更高的稳定性。

作为优选，所述发热纤维层所用线体为亚麻纤维和棉纤维经过超微细铁粉和NKA-II树脂改性制得的自发热棉麻纤维。

自发热棉麻纤维中亚麻纤维和棉纤维混合均匀度高，结合稳定并且综合性能稳定均匀，超微细铁粉和NKA-II树脂可实现两种不同原理的发热，提高发热效率和发热效果，并且具备更高的发热稳定性，实现良好的自发热，在发热过程中可对汗液中的部分尿素及乳酸进行氧化分解和吸收吸附，提高体感舒适度并减少细菌滋生。相较于eks纤维和softwarm纤维等，自发热棉麻纤维的使用效果更加优异并具有棉麻纤维的高透气性优点。

作为优选，所述蓄温层所用线体为BC凝胶线。

BC凝胶具有较高的热阻率，所编织成的蓄温层能够实现较为良好的保温效果。

作为优选，所述单向导热层所用线体为亚麻纤维和棉纤维经过细菌纤维素、超高分子量聚乙烯和改性浸渍液改性制得的单向导热棉麻纤维。

单向导热棉麻纤维具有良好的沿纤维轴向进行一维单向导热的能力，能够大幅度削弱由于较大温差引起的由高温至低温进行快速传热散热的现象，并且改性浸渍液处理后的棉麻纤维可高效地杀除白念珠菌，并配合亚麻纤维和棉纤维本身所具备的杀菌能力，可起到非常良好的杀菌效果。

作为优选，所述隔温层由60～70wt％棉纤维和30～40wt％亚麻纤维交织而成。

棉纤维具有的孔隙率更高于亚麻纤维，其内部存储的空气更加丰富，可形成一层弱温差层，进一步减缓由内至外的传热、散热，进一步提高保暖效果。

作为优选，所述发热纤维层厚度为1～2mm，蓄温层厚度为0.5～1mm，单向导热层厚度为1.5～2.5mm，隔温层厚度为0.8～1.2mm。

蓄温层、单向导热层和隔温层的厚度不宜过厚，避免影响整体棉麻布料的透气性，而发热纤维层的厚度过薄则起不到良好的发热效果，产生不了足够的发热量，过厚则同样将影响布料的透气性。

本实用新型的有益效果是：

1)能够通过发热纤维层产生热量，实现自供热，实现良好的御寒效果；

2)单向导热层能够极大程度地减弱高温向低温的热传递作用；

3)发热纤维层、蓄温层、单向导热层和隔温层四层结构之间产生四个温度梯度，与皮肤接触的发热纤维层处于最温暖最适合人体的温度范围内，而隔温层则已经逐渐降至外界环境温度，能够降低热传递动力。

附图说明

图1为本实用新型的示意图；

图2为吸热层和散热层中棉麻纤维斜角交织的示意图；

图中，1发热纤维层，2蓄温层，3单向导热层，4隔温层。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体实施例对本实用新型作进一步清楚详细的描述说明。

实施例

如图1所示的一种御寒保暖棉麻布料，所述御寒保暖棉麻布料为四层结构，包括亲肤的发热纤维层1，针刺在发热纤维层1上的蓄温层2，针刺在蓄温层2上的单向导热层3，针刺在单向导热层3上的隔温层4，发热纤维层1、蓄温层2、单向导热层3和隔温层4均如图2所示为角度α为115～125°的斜角度编织的线体编织而成，斜角交织的编织方式相较于经纬编织的交织方式可形成更高密度的孔隙，并且孔隙更加均匀更加细致，形成最为均匀规律的透气孔隙，并且具备比经纬交织的棉麻纤维线更高的稳定性。发热纤维层1为最内层的贴肤层，其能够产生并提供使用者的热量，实现随身的弱供暖，而蓄温层2具有较大的比热容，升温较慢，即其本身即具备一定程度上的隔热性并在发热纤维层1、蓄温层2和单向导热层3三层之间形成温度由高至低的三种温度梯度，能够减少内外层热流动，实现对最内层发热纤维层1所产生热量的积蓄，实现长时间保暖，而单向导热层3能够进一步减少内层的发热纤维层1所产生的热量向外流失发散，实现良好的保温效果，而隔温层4能进一步隔绝外界低温，实现整体棉麻布料四层结构由发热纤维层1、蓄温层2、单向导热层3和隔温层4四层温度由高至低的四个温度梯度，形成了良好的御寒保暖效果。

其中发热纤维层1所用线体为亚麻纤维和棉纤维经过超微细铁粉和NKA-II树脂改性制得的自发热棉麻纤维。自发热棉麻纤维中亚麻纤维和棉纤维混合均匀度高，结合稳定并且综合性能稳定均匀，超微细铁粉和NKA-II树脂可实现两种不同原理的发热，提高发热效率和发热效果，并且具备更高的发热稳定性，实现良好的自发热，在发热过程中可对汗液中的部分尿素及乳酸进行氧化分解和吸收吸附，提高体感舒适度并减少细菌滋生。相较于eks纤维和softwarm纤维等，自发热棉麻纤维的使用效果更加优异并具有棉麻纤维的高透气性优点。

发热纤维层1中自发热棉麻纤维的制备方法如下：

1)将超高分子量聚乙烯粉末溶于小分子烷烃溶剂，配制成稀溶液，并对稀溶液进行搅拌，搅拌均匀得到预处理液；

2)将偶联剂溶于小分子烷烃溶剂中，配制成2.5～5wt％的偶联剂溶液，将亚麻纤维和棉纤维置于偶联剂溶液中缓慢搅拌均匀，随后静置进行浸渍处理，浸渍3～5h后置于低压环境中进行常温干燥，得到预处理混合纤维；

3)将步骤2)所制得的预处理混合纤维加入至步骤1)所制得的预处理液中，并加入超微细铁粉和吸附改性剂配制为混合液，并置于10～15℃条件下进行超声震荡，经过65～90min的超声震荡后对混合液进行减压浓缩，浓缩至溶液体积为原预处理液体积的25～35％，得到浓缩浊液；

4)向步骤3)所得的浓缩浊液中加入酸蚀性改性液，置于55～70℃条件下进行超声震荡25～35min，随后将其置于-5～0℃冰浴中骤冷，析出凝晶后以水和无水乙醇对凝晶进行冲洗，冲洗并干燥后进行超倍热拉伸处理，得到自发热棉麻纤维。

蓄温层2所用线体为BC凝胶线。BC凝胶具有较高的热阻率，所编织成的蓄温层2能够实现较为良好的保温效果。

单向导热层3所用线体为亚麻纤维和棉纤维经过细菌纤维素、超高分子量聚乙烯和改性浸渍液改性制得的单向导热棉麻纤维。单向导热棉麻纤维具有良好的沿纤维轴向进行一维单向导热的能力，能够大幅度削弱由于较大温差引起的由高温至低温进行快速传热散热的现象，并且改性浸渍液处理后的棉麻纤维可高效地杀除白念珠菌，并配合亚麻纤维和棉纤维本身所具备的杀菌能力，可起到非常良好的杀菌效果。

单向导热层3中所用单向导热棉麻纤维的制备方法如下：

1)将超高分子量聚乙烯粉末溶于小分子烷烃溶剂，配制成稀溶液，并对稀溶液进行搅拌，搅拌均匀得到预处理液；

2)将偶联剂溶于小分子烷烃溶剂中，配制成2.5～5wt％的偶联剂溶液，将亚麻纤维和棉纤维置于偶联剂溶液中缓慢搅拌均匀，随后静置进行浸渍处理，浸渍3～5h后置于低压环境中进行常温干燥，得到预处理混合纤维；

3)将步骤2)所制得的预处理混合纤维加入至步骤1)所制得的预处理液中配制为混合液并置于5～10℃条件下进行超声震荡，经过30～40min的超声震荡后对混合液进行减压浓缩，浓缩至溶液体积为原预处理液体积的20～35％，得到浓缩浊液；

4)向步骤3)所得的浓缩浊液中加入酸蚀性改性液，置于55～70℃条件下进行超声震荡25～35min，随后将其置于-5～0℃冰浴中骤冷，析出凝晶后以水和无水乙醇对凝晶进行冲洗，冲洗并干燥后进行超倍热拉伸处理，得到棉麻混合纤维；

5)制备改性浸渍液，改性浸渍液的制备方法包括：

a-1)将氢氧化铜溶解于其2～2.35倍重量份的二乙醇胺溶液中，搅拌均匀后加入氢氧化铜1.35～1.75倍重量份的水，形成铜氨溶液；

a-2)向步骤a-1)所得的铜氨溶液中加入步骤a-1)所用氢氧化铜0.95～1.1倍重量份的聚乙二醇，搅拌均匀得到含铜浸渍液，即改性浸渍液；

6)将步骤4)所得的棉麻混合纤维置于步骤5)所制得的改性浸渍液中，将其置于密闭容器中，通入热蒸汽使容器内升压至130～200kPa并排除氧气，随后升温至160～185℃并保温5～7.5h，随后通入蒸汽降温，降温至120～135℃后自然冷却，得到改性纤维；

7)对细菌纤维素水凝胶块进行浸溶处理，带细菌纤维素基体完全溶解后加入十二烷基硫酸钠和脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠，以800～1100r/min的转速快速搅拌至其大量发泡，随后以150～220r/min的转速进行缓速稳泡搅拌25～35min，得到凝胶发泡液；

8)将步骤6)所得的改性纤维浸渍于步骤7)所得的凝胶发泡液中，同时将聚乙烯醇溶于适量的水中置于80～90℃条件下超声震荡36～48h，配制成4～6.5wt％的聚乙烯醇水溶液，加入聚乙二醇，置于65～75℃条件下超声震荡3～5h得到混合液，超声震荡后将混合液加入至凝胶发泡液中，置于85～90℃水浴中超声震荡12～18h，随后静置20～28h，取出经处理的改性纤维后将其在15～25℃条件下静置55～70min，再进行凝胶层定型得到表面覆盖有凝胶层的改性纤维；

9)利用水对步骤8)所得的表面覆盖有凝胶层的改性纤维进行3～5次洗涤，随后首先以无水乙醇浸泡进行溶剂置换，再用叔丁醇浸泡进行溶剂置换，最后对置换完成的纤维体进行冷冻干燥得到单向导热棉麻纤维。

隔温层4由60～70wt％棉纤维和30～40wt％亚麻纤维交织而成。棉纤维具有的孔隙率更高于亚麻纤维，其内部存储的空气更加丰富，可形成一层弱温差层，进一步减缓由内至外的传热、散热，进一步提高保暖效果。

此外，发热纤维层1厚度为1～2mm，蓄温层2厚度为0.5～1mm，单向导热层3厚度为1.5～2.5mm，隔温层4厚度为0.8～1.2mm。蓄温层2、单向导热层3和隔温层4的厚度不宜过厚，避免影响整体棉麻布料的透气性，而发热纤维层1的厚度过薄则起不到良好的发热效果，产生不了足够的发热量，过厚则同样将影响布料的透气性。