本发明属于面料织造领域，具体涉及一种清凉保健面料的产品设计及其生产工艺。
背景技术：
清凉保健机理：薄荷纤维是将薄荷植物中的薄荷醇提取出来，经过化学处理后，加工成薄荷酮，去除了刺人的薄荷味，保留了薄荷中的其他优良性能，然后利用纳米技术，将其混和到粘胶纤维的纺丝液中，制成的新型功能性纤维。
利用薄荷纤维制成面料，具有永久的清凉保健功能，薄荷酮能在纤维中永久保存，不同于哪些利用后整理技术加工的功能性面料，随着洗涤或时间的延长，功能会逐渐消退。薄荷纤维具有普能粘胶纤维的性能，如手感滑顺，悬垂性好，透气性能优越，又具有清凉、保健、提神、醒目的特殊功效，作为夏季面料，吸湿性，透气性好，穿着时不会有闷热感，面料的光泽优雅，能满足服装市场对面料舒适性、时尚性、功能性的要求，是一款具有清凉、保健功能的高档时尚面料，适用于炎热的夏季。
技术实现要素：
发明目的：为了解决现有技术的不足，本发明提供了一种清凉保健面料的产品设计及其生产工艺。
技术方案：一种清凉保健面料的产品设计，1.面料的保健功能：(1)抗菌功能：面料中随着薄荷纤维含量的增加，面料的保健功能逐步增强，当薄荷纤维的含量增加到30％时，已经达到了国家对抗菌面料的性能要求，因此本面料设计时，使用棉纤维70％，薄荷纤维30％的比例；(2)美肤保健：本款面料中含有天然的薄荷成份，能起到美肤保健作用；(3)提神：面料中的薄荷酮，能使人神清气爽，起到提神醒目的功效；
2.提高面料的清凉特性：一是使用有清凉功能的薄荷纤维，薄荷具有天然的清凉功效；二是使用泡泡组织，织物的组织对面料的清凉性能有较大的影响，本面料设计时使用泡泡组织，泡泡纱面料与肌体的接触面少，面料与肌肤之间的空气容易流动，对增强面料的清凉效果有利；
3.面料的起泡：本面料增加打纬阻力的工艺是改变每筘穿入数，同样规格的纱线，每筘穿入数不同，会在面料不同的地方形成不同的打纬阻力，再利用双轴织制，打纬阻力大的经纱送经量大，打纬阻力小的经纱，送经量小，由于送经量不一致，面料的表面就会上下起伏，形成所需要的泡泡状，面料的泡比控制在1.2；
4.面料的保形性：薄荷纤维的保形性差。利用棉和薄荷纤维混纺，棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，织制成的面料，有天然的清凉功效，同时又具有棉织物尺寸稳定性，实现了两种纤维性能上的优势互补。
作为优化：坯布规格如下：坯布幅宽158cm，坯布经密为根437/10cm，坯布纬密303根/10cm，筘号140齿/10cm，上机筘幅166cm，地组织一花9根纱，占用3个筘齿，每筘穿入数有一个2入，一个3入，一个4入，平均每筘穿入数为3入，边组织每筘2入；一米经长为1.1，使用6页综框织制，泡比为1.2；
经纱为14.6tex棉/薄荷混纺纱，混纺比为棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，经纱有地经和泡经两种，地经纱的颜色为天兰色，用a纱表示，泡经纱的颜色为丈兰色，用b纱表示，色经排列顺序为3a，6b，一花9根纱，全幅760花，其中a纱共计2280根，b纱4560根，另有边纱80根，全幅织物总经根数为6920根，为节约成本，边纱使用杂边纱；
纬纱为14.6tex棉/薄荷混纺纱，混纺比为棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，颜色为漂白；织物纹板图为6页综平纹，边组织为平纹。
一种根据所述的清凉保健面料的产品设计的生产工艺，包括如下步骤：
(1)络筒
络筒工艺以“低速度，小张力，保伸长”为络筒工艺制定的基本原则，络筒机选用ga015型，络筒速度确定为500m/min，张力垫圈的重量为3.7g；
(2)整经
选用cgga114b型分批整经机整经，整经速度设定为620m/min；由于混纺纱的强力比较低，整经时不再进行附加张力的设置；薄荷纤维混纺纱的耐磨性差，纱线的通道一定要通畅、光洁，张力装置、导纱钩等经纱通过处，不能有飞花、回丝等，防止混纺纱起毛；
整经配轴：经纱有地经纱和泡经纱两种，筒子架的容量为720只，地经纱为天兰色，共计2280根，杂边纱80根，一起构成地经轴，整成4只经轴，配轴为：杂边10+地经纱570根+杂边10；泡经纱为丈兰色，共计4560根，整成7只经轴，配轴为651*4+652*3；
(3)浆纱
选用s432型浆纱机上浆，浆料配方为：变性淀粉60％，pva浆料36％，水溶性蜡片4％；
浆纱速度：浆纱速度控制在40m/min；
压浆工艺：使用双浸双压上浆工艺，前压浆辊压力为16kh，后压浆辊压力为10kn；
浆槽温度：使用中温上浆，浆槽温度控制在80℃-85℃；
上浆率：上浆率控制在11％左右；
回潮率：浆纱的回潮率控制在8.5％-9％之间；
(4)穿经
布边每边40根纱，穿综顺序为4，5；布身穿综顺序为：4，5，每筘2入，6，1，1，每筘3入，2，2，3，3，每筘4入；也就是地经纱穿在4-6页综，花经穿在1-3页综；泡经根数多，张力小，梭口不容易清晰，穿在综框的前区，对梭口清晰有利；地经纱根数小，张力大，梭口容易清晰，穿在综框的后区；(5)织造
织机型号为jat710型喷气织机，织机转速为500r/min；
双轴织造：清凉保健面料的织物组织为泡泡组织，经纱有地经和泡经之分，泡比为1.2，经织缩相差很大，织造时需要双轴织制；地经轴装在织机后下方的送经机构上，泡经轴装在织机后上方的送经机构上，两套送经机构都为电子送经，因此织物的泡比稳定，织物的质量比较好；
开口时间：开口时间为330°，使用晚开口工艺；泡泡纱织物需要经过多次打纬后，才形成良好的泡泡，织物的开口时间不能早，开口时间早，纬纱容易被打紧，形不成良好的泡泡；
后梁高度：选用低后梁工艺，后梁高度高，上下层经纱张力差异大，纬纱容易被打紧，形不成良好的泡泡；后梁的刻度为-2刻度，织物密度较高，泡经张力比较小，使用低后梁工艺，对梭口的清晰度有利；
混纬织造：纬纱只有一种，纬纱使用筒染工艺染色，面料容易产生横向色档，因此生产时需要使用混纬工艺；实际生产时使用三只储纬器，按1:1:1的比例，依次轮流供纬，解决横向色档；
引纬工艺：纬纱始飞行角为95°，使用晚引纬工艺。织物上机筘幅为166cm，上机筘幅比较小，因此纬纱到达角不需要推迟，和普通品种一样，仍然确定为230°；挡纱针释放时间为80°，主喷喷气时间为70°-180°，辅助喷嘴使用8组，喷气时间依次为：70°-120°，88°-138°，107°-157°，125°-175°，144°-193°，162°-212°，181°-231°，200°-250°；
喷气压力：主喷喷气压力控制在0.23mpa-0.26mpa之间，辅喷压力控制在0.28mpa-0.30mpa，喷气压力小，纬纱解捻少，对提高织物的质量有利；
延长梭口后部长度：将停经架移至最外侧，这样梭口后部长度比较大，打纬时经纱前后游动大，纬纱不容易打紧，对织物的起泡有利；
小张力：经纱细，单纱强力低，薄荷纤维容易伸长，织造时使用小张力工艺；地经纱根数为2280根，上机张力控制在52kg，约为同样规格棉纱张力的90％，花经纱根数为4560根，花经上机张力控制在80kg，约为同样规格棉纱的70％；小张力工艺对减少纱线的伸长有利，但上机张力也不宜再小，上机张力小，梭口不容易清晰，会影响产品的质量和生产效率；
边撑疵：使用胶辊边撑，胶辊的角度要调整合适。
作为优化：成品规格如下：成品幅宽146.5cm，成品经密为472根/10cm，成品纬密315根/10cm，幅缩率7.3％，长缩率3.8％，经向织缩9.1％，纬向织缩4.8％。
有益效果：本发明的薄荷纤维具有天然的清凉保健功效，薄荷纤维制成的面料，除了具有永久的抗菌功能外，还具有清凉、醒目、提神的功效；当薄荷纤维在面料中的占有比达到30％时，就能达到国家规定的抗菌保健要求。
薄荷纤维有普能粘胶纤维的一些缺陷，如单纱强力低，保形性差，容易伸长等，面料生产时需要使用“小张力、低速度、防伸长”工艺，解决单纱强力低，耐磨性差的技术难题，通过和其他纤维混纺，解决面料的尺寸稳定性问题。但薄荷纤维有其独特的功能，用薄荷纤维制成的面料，具有天然的清凉感和永久的保健功能，是一款全新的功能性面料，当薄荷纤维在面料中占有比达到30％时，已经完全符合国际上对抗菌面料的要求。与其他抗菌面料相比较，薄荷纤维的面料还具有一些新的功能，如清凉、美肤、醒目、提神等功效，是一款时尚、高档的夏季面料。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，以使本领域的技术人员能够更好的理解本发明的优点和特征，从而对本发明的保护范围做出更为清楚的界定。本发明所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例
1.产品设计与坯布规格
1.1产品设计
1.1.1面料的保健功能：薄荷纤维在面料中的的占有比，对面料的清凉保健功能影响巨大。(1)抗菌功能：面料中随着薄荷纤维含量的增加，面料的保健功能逐步增强，当薄荷纤维的含量增加到30％时，已经达到了国家对抗菌面料的性能要求。因此本面料设计时，使用棉纤维70％，薄荷纤维30％的比例。既能保证面料的保健功能，又能最大限度地降低面料的成本，使面料的性价比较高，实现利润的最大化。(2)美肤保健：薄荷的用途非常广，在医药、化妆品行业有广泛的应用。本款面料中含有天然的薄荷成份，能起到美肤保健作用。(3)提神：炎热夏季，人容易发困，面料中的薄荷酮，能使人神清气爽，起到提神醒目的功效。
1.1.2提高面料的清凉特性：为了最大限度地提高面料的清凉性，主要从两个方面着手：一是使用有清凉功能的薄荷纤维。薄荷具有天然的清凉功效；二是使用泡泡组织，织物的组织对面料的清凉性能有较大的影响，本面料设计时使用泡泡组织，泡泡纱面料与肌体的接触面少，面料与肌肤之间的空气容易流动，对增强面料的清凉效果有利。
1.1.3面料的起泡：要使面料起泡，需要在面料的局部地区增加打纬阻力。本面料增加打纬阻力的工艺是改变每筘穿入数，同样规格的纱线，每筘穿入数不同，会在面料不同的地方形成不同的打纬阻力，再利用双轴织制，打纬阻力大的经纱送经量大，打纬阻力小的经纱，送经量小，由于送经量不一致，面料的表面就会上下起伏，形成所需要的泡泡状。面料的泡比控制在1.2。
1.1.4面料的保形性：薄荷纤维的强力低，耐磨性差，容易伸长，纯薄荷纤维制成的面料保形性差，很难制成高档衬衣面料。利用棉和薄荷纤维混纺，棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，织制成的面料，有天然的清凉功效，同时又具有棉织物尺寸稳定性，实现了两种纤维性能上的优势互补。
1.2坯布规格
坯布幅宽158cm，坯布经密为根437根/10cm，坯布纬密303根/10cm，筘号140齿/10cm，上机筘幅166cm，地组织一花9根纱，占用3个筘齿，每筘穿入数有一个2入，一个3入，一个4入，平均每筘穿入数为3入，边组织每筘2入。一米经长为1.1，使用6页综框织制，泡比为1.2。
经纱为14.6tex棉/薄荷混纺纱，混纺比为棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，经纱有地经和泡经两种，地经纱的颜色为天兰色，用a纱表示，泡经纱的颜色为丈兰色，用b纱表示，色经排列顺序为3a，6b，一花9根纱，全幅760花，其中a纱共计2280根，b纱4560根，另有边纱80根，全幅织物总经根数为6920根，为节约成本，边纱使用杂边纱。
纬纱为14.6tex棉/薄荷混纺纱，混纺比为棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，颜色为漂白。织物纹板图为6页综平纹。边组织为平纹。
2.生产要点
2.1络筒
薄荷纤维的性能与普通粘胶纤维相近，干强比粘胶纤维还要低一些，因此薄荷纤维纺成的纱线，单纱强力低，耐磨性也较差，根据这一特点，络筒工艺要以“低速度，小张力，保伸长”为络筒工艺制定的基本原则。络筒机选用ga015型，该型络筒机的络筒速度为400m/min-740m/min之间，根据纱线特性，选用较低的络筒速度，络筒速度确定为500m/min，张力垫圈的重量为3.7g。
2.2整经
选用cgga114b型分批整经机整经，整经速度设定为620m/min。
经纱为棉/薄荷纤维混纺纱，纱线的混纺比为棉纤维占70％，薄荷纤维占30％，薄荷纤维与普通粘胶纤维相比较，薄荷纤维的干强比普通粘胶纤维要低一些，因此，棉/薄荷混纺纱的强力比较低，耐磨性也比较差，整经速度不宜快，整经工艺设定时要以“小张力、保伸长”为基本原则，整经速度不宜高，控制在620m/min，与同样规格的棉纱线相比较，速度平均要低10％左右。整经速度低，纱线不容易伸长，摩擦也少，对提高棉/薄荷纤维的混纺纱的整经质量有利。由于混纺纱的强力比较低，整经时不再进行附加张力的设置。薄荷纤维混纺纱的耐磨性差，纱线的通道一定要通畅、光洁，张力装置、导纱钩等经纱通过处，不能有飞花、回丝等，防止混纺纱起毛。
整经配轴：经纱有地经纱和泡经纱两种，筒子架的容量为720只，地经纱为天兰色，共计2280根，杂边纱80根，一起构成地经轴，整成4只经轴，配轴为：杂边10+地经纱570根+杂边10。泡经纱为丈兰色，共计4560根，整成7只经轴，配轴为651*4+652*3。
2.3浆纱
选用s432型浆纱机上浆，浆料配方为：变性淀粉60％，pva浆料36％，水溶性蜡片4％。棉纤维和薄荷纤维，都是纤维素纤维，浆料配方时选用淀粉浆为主，但本织物生产时，总体紧度较大，织物组织为泡泡组织，需要经过多次打纬，纬纱才能被打紧，因此对浆纱的增强要求和耐磨性要求都较高，淀粉浆料的耐磨性比较差，而且浆膜的韧性也没有pva好，因此在浆料配方中加入了36％的pva浆料，由于考虑到本织物交织次数多，为了减少纱线的摩擦，在浆料配方中加入了4％的水溶性蜡片。
浆纱速度：浆纱速度控制在40m/min，薄荷纤维属于粘胶纤维，他们都有一个共同的特点，就是湿强比较低，容易伸长，浆纱时要选择较低的浆纱速度。浆纱速度低，纱线张力小，对防止纱线伸长有利。
压浆工艺：使用双浸双压上浆工艺，前压浆辊压力为16kh，后压浆辊压力为10kn。经纱为棉/薄荷纤维混纺纱，上浆时要兼顾浸透与被覆，使用单浸单压或单浸双压工艺，难以兼顾浸透与被覆，使用双浸四压上浆工艺，纱线的伸长率会偏大，因此使用双浸双压上浆工艺。前压浆辊压力大些，便于将浆液挤压进纱线内部，形成浸透，后压浆辊压力小些，形成良好的被覆。
浆槽温度：使用中温上浆，浆槽温度控制在80℃-85℃。因为薄荷纤维在湿态时强力会降低，温度越高，强力下降越大，因此使用中温上浆。如果使用低温上浆，浆液的粘度大，会影响浆液的浸透性能，对浆纱的增强不利。
上浆率：纱线较细，浆纱时要兼顾浸透与被覆，需要较高的上浆率，上浆率控制在11％左右。
回潮率：薄荷纤维的回潮率略小于粘胶纤维，70％的棉，30％的薄荷纤维的公定回潮率大概在9.8％，浆纱的实际回潮率控制在8.5％-9％之间。回潮率小，经纱容易脆断，回潮率大了，纱线容易发粘，影响梭口清晰。
2.4穿经
布边每边40根纱，穿综顺序为4，5。布身穿综顺序为：4，5，每筘2入，6，1，1，每筘3入，2，2，3，3，每筘4入。也就是地经纱穿在4-6页综，泡经穿在1-3页综。泡经根数多，张力小，梭口不容易清晰，穿在综框的前区，对梭口清晰有利。地经纱根数小，张力大，梭口容易清晰，穿在综框的后区。
2.5织造
织机型号为jat710型喷气织机，织机转速为500r/min。
织机的转速：喷气织机本身速度高，本织物生产时，由于泡经根数多，上机张力小，梭口不容易清晰，因此选用较低的织机转速，这样纬纱有足够的引纬时间，也可以使用较小的喷气压力，纬纱解捻少，对提高织物的质量有利。
双轴织造：清凉保健面料的织物组织为泡泡组织，经纱有地经和泡经之分，泡比为1.2，经织缩相差很大，织造时需要双轴织制。地经轴装在织机后下方的送经机构上，泡经轴装在织机后上方的送经机构上，两套送经机构都为电子送经，因此织物的泡比稳定，织物的质量比较好。
开口时间：开口时间为330°，使用晚开口工艺。泡泡纱织物需要经过多次打纬后，才形成良好的泡泡，根据这一特点，织物的开口时间不能早，开口时间早，纬纱容易被打紧，形不成良好的泡泡。
后梁高度：选用低后梁工艺，后梁高度高，上下层经纱张力差异大，纬纱容易被打紧，形不成良好的泡泡。后梁的刻度为-2刻度，织物密度较高，泡经张力比较小，使用低后梁工艺，对梭口的清晰度有利。
混纬织造：纬纱只有一种，使用筒染工艺染色，面料容易产生横向色档，因此生产时需要使用混纬工艺。实际生产时使用三只储纬器，按1:1:1的比例，依次轮流供纬，解决横向色档。
引纬工艺：纬纱始飞行角为95°。普通织物织制时，纬纱始飞行角通常在80°-90°之间。本织物生产时，为了使织物起泡，使用了晚开口工艺，因此纬纱始飞行角也要推迟，确定纬纱始飞行角为95°，确保生产时，左侧布边不会产生星跳疵点。织物上机筘幅为166cm，上机筘幅比较小，因此纬纱到达角不需要推迟，和普通品种一样，仍然确定为230°。挡纱针释放时间为80°，主喷喷气时间为70°-180°，辅助喷嘴使用8组，喷气时间依次为：70°-120°，88°-138°，107°-157°，125°-175°，144°-193°，162°-212°，181°-231°，200°-250°。
喷气压力：喷气织机的喷气压力，受织机的车速和辅助喷嘴的隔距影响较大，本面料生产时，织机车速较低，纬纱有足够的飞行时间，是可以使用较低的喷气压力的主要原因之一，原因之二是：面料生产时使用了8组辅助喷嘴，每组4只，辅喷嘴使用较多，因此辅喷间距比较小，可以使用较小的喷气压力，主喷喷气压力控制在0.23mpa-0.26mpa之间，辅喷压力控制在0.28mpa-0.30mpa，喷气压力小，纬纱解捻少，对提高织物的质量有利。
延长梭口后部长度：将停经架移至最外侧，这样梭口后部长度比较大，打纬时经纱前后游动大，纬纱不容易打紧，对织物的起泡有利。
小张力：经纱细，单纱强力低，薄荷纤维容易伸长，织造时使用小张力工艺。地经纱根数为2280根，上机张力控制在52kg，约为同样规格棉纱张力的90％，花经纱根数为4560根，花经上机张力控制在80kg，约为同样规格棉纱的70％。小张力工艺对减少纱线的伸长有利，但上机张力也不宜再小，上机张力小，梭口不容易清晰，会影响产品的质量和生产效率。
边撑疵：织物为轻薄织物，薄荷纤维的耐磨性又比较差，容易产生边撑疵。使用胶辊边撑，胶辊的角度要调整合适。
3.成品规格
成品幅宽146.5cm，成品经密为472根/10cm，成品纬密315根/10cm，幅缩率7.3％，长缩率3.8％，经向织缩9.1％，纬向织缩4.8％。
薄荷纤维有普能粘胶纤维的一些缺陷，如单纱强力低，保形性差，容易伸长等，面料生产时需要使用“小张力、低速度、防伸长”工艺，解决单纱强力低，耐磨性差的技术难题，通过和其他纤维混纺，解决面料的尺寸稳定性问题。但薄荷纤维有其独特的功能，用薄荷纤维制成的面料，具有天然的清凉感和永久的保健功能，是一款全新的功能性面料，当薄荷纤维在面料中占有比达到30％时，已经完全符合国际上对抗菌面料的要求。与其他抗菌面料相比较，薄荷纤维的面料还具有一些新的功能，如清凉、美肤、醒目、提神等功效，是一款时尚、高档的夏季面料。