一种保暖面料及其制作方法与流程

本发明涉及被服面料领域，具体涉及一种保暖面料及其制作方法。

背景技术：

极寒条件下，珠峰、南北极以及各种冻土地区，人们的运动、劳作都需要穿上厚厚的皮草、羽绒服等保暖服装，但现有的面料都存在过厚、过重或不适合身体的运动等缺点。在冬天，人们的日常生活中，穿着过厚的保暖服装，也没有象其它季节的穿着方便。当前的服装保暖功能方面的开发和应用主要以羽绒以及各种合成纤维为填充物的保暖服装，这类服装在极极寒条件下，必须保持很厚的状态下才能达到保暖要求（有些填充物根本达不到要求），穿上这样的服装会显得很笨重，同时也限制了人们的活动。另一类的皮革、动物毛皮等，除了上述的缺点外、还存在不符合当下人性和环保的理念。

申请号为201510720723.3的中国专利公开了一种服装被褥用柔软轻薄超保暖填充材料及其制造方法。包括填充材料本体，所述填充材料本体包括柔软层以及设置在柔软层上下两面粘结层，所述柔软层上面的粘结层的上方设置有防水层，所述柔软层包括柔软多空隙材料以及填充在柔软多空隙材料内气凝胶颗粒。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于,本发明通过在传统的保暖材料内添加气凝胶颗粒，同时，在其上面两面加设粘结层、防水层，从而提高其保暖效果，进而减少了服装被褥内填充的数量，方便了人们活动，同时，由于粘结层和防水层的设置，使气凝胶颗粒不会溢出，提高了使用寿命。该方案通过柔软多空隙材料来固定气凝胶，单位体积内该材料含有的气凝胶颗粒少，且柔软多空隙材料增加了材料的厚度、重量且加重了人们行动的限制，效果并不理想。

技术实现要素：

本发明提供一种保暖面料及其制作方法，以解决现有的保暖面料过厚、过重、不便于运动等问题。

本发明采用如下技术方案：

一种保暖面料，包括织造层以及面层，面层设于织造层外沿。上述织造层内设有至少一容置空腔，容置空腔内填充气凝胶颗粒设置。

进一步地：

上述织造层由复数个相互邻接的管状体构成，管状体两端端部封闭且管状体内部形成上述容置空腔设置。

上述织造层由复数个相互邻接的中空管状体构成。每一上述管状体内均设有复数个上述容置空腔，同一管状体内的容置空腔沿该管状体延伸方向相互邻接设置。

上述织造层为由75d/36f中空涤纶丝经30寸28针的84路双面圆纬机编织而成的结构设置。

上述织造层位于上述容置空腔边沿的厚度为1.5mm至2.5mm，织造层位于该容置空腔中部的厚度为3.5mm至4.5mm。

上述面层包括tpfe膜层，tpfe膜层与上述织造层贴合地包覆该织造层设置，tpfe膜层用于将上述气溶胶颗粒限制在上述保暖面料内设置。上述容置空腔设有复数个，气溶胶颗粒可穿透该织造层进入不同的容置空腔设置。

一种保暖面料的制作方法，包括以下步骤：

ⅰ.编织织造层，织造层内设有至少一容置空腔。

ⅱ.在步骤ⅰ完成的上述织造层外沿复合面层，面层设有至少一个连通上述容置空腔与该织造层外部的连接通孔。

ⅲ.通过步骤ⅱ中的上述连接通孔往该容置空腔内灌注气溶胶颗粒。

ⅳ.封闭该连接通孔。

进一步地：

上述步骤ⅳ还包括封闭上述连接通孔后，根据上述保暖面料预裁剪的位置以及形状进行双缝制机头的双针缝合，而后在两道缝线中部进行剪裁。

上述步骤ⅰ还包括上述织造层的织造过程，该织造层的织造过程以75d/36f中空涤纶丝为原料，以30寸28针的84路双面圆纬机进行织造。上述织造过程中的一个循环中织针排列为上盘织针用连续84根一段针，下盘织针用连续81根一段针后依次接1根二段针、1根一段针以及1根二段针，形成一个管状结构并循环。该织造过程中的三角排列为1路至81路中的奇数路下盘二段针出半针和上盘织针交织，83路由下盘一段针出半针和上盘织针交织，1路至84路中的偶数路单面编织。该织造过程中的针盘和针筒之间的筒口高度为2.5mm至3mm。该织造过程中的织物线圈长度为：1路至81路中的奇数路交织线圈长度33cm/100针，83路线圈长度为45cm/100针，1路至84路中的偶数路单边编织线圈长度为30cm/100针。

上述步骤ⅱ的上述面层包括tpfe膜层与功能层，tpfe膜层复合于上述织造层的正、反两个表面，功能层贴设于tpfe膜层外沿。上述连接通孔设于该织造层侧沿，连接通孔以及织造层侧沿通过缝合封闭。

由上述对本发明描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：

第一，本发明通过织造层与面层的配合实现了在面料中设有纯气凝胶颗粒的隔热保温层，而气凝胶颗粒特殊的网格结构中充满大量的相对固定的空气，具有优良的保暖性能，利用本发明制作的保暖隔热服装、护具、户外用品等，更轻、更薄、保暖隔热性能更加优异，而且避免了像羽绒填充物的虫蛀等问题。而且与现有的通过玻璃纤维、毛毡、毛毯等介质固定气凝胶材料作为隔热保温层的结构相比，本发明的织造层填充气凝胶颗粒的方案在同等的保暖性能下，也比通过玻璃纤维、毛毡、毛毯等介质固定气凝胶材料作为隔热保温层的结构更轻、更薄，且更加柔软易弯折，便于穿戴者的运动过程。

第二，本发明的织造层可通过织造工艺来实现不同的填充规格、花型和厚度从而满足不同的保暖隔热需求。而本发明的经纬编织成具有矩形阵列排布的容置空腔的织造层的设置，再配合容置空腔内填充气凝胶颗粒以及织造层正、反两个表面复合tpfe膜层的设置，虽然气凝胶颗粒可穿过织造层内的容置空腔之间的间隔，但是气凝胶颗粒将被tpfe膜层限制在面料内部且由于tpfe膜层配合织造层内的编织结构的设置，气凝胶颗粒在被均匀填充至面料内后将被上述结构相对固定，不容易产生诸如受重力等外部因素影响后将气凝胶颗粒堆积在面料内的局部位置的情况。而且由于气凝胶颗粒填充至面料内部的过程比现有的羽绒等其他面料的填充过程更加方便快捷，提高了劳动生产率，提升了产品的市场竞争力。

第三，本发明简化了现有的保暖隔热服装面料的结构，本发明的织造层复合面层的结构，尤其是功能层贴设于tpfe膜层外沿结构，可以将面料直接用做服装外层和/或服装内层，简化一般保暖服装的里料-内胆-面料的三层结构，从而进一步实现保暖隔热服装更轻、更薄、保暖隔热性能更加优异的效果。而且功能层可以为防火功能层、抗辐射功能层等，从而实现本发明的面料的功能拓展，实现诸如航空航天、消防救灾等领域的专用面料的性能提升，进一步提升产品的市场竞争力。

附图说明

图1为本发明的保暖面料的局部的结构示意图。

图2为本发明的保暖面料的局部沿图1中a-a方向的剖视结构示意图。

图3为本发明的织造层织造所用的84路双面圆纬机的织针排列示意图，其中84路双面圆纬机一个编织循环内共用到84组上盘织针与下盘织针，图中前81组上盘织针与下盘织针一样，图中省略中间重复部分。

图4为本发明的织造层织造所用的84路双面圆纬机的织针排列示意图，其中84路双面圆纬机一个编织循环内共用到84路的三角排列，图中前82路为两路一组重复41次，图中省略中间重复部分。

具体实施方式

下面参照附图说明本发明的具体实施方式。

参考图1、图2，一种保暖面料，包括织造层1以及面层，面层设于织造层1外沿。上述织造层1由复数个相互邻接的中空管状体构成。每一上述管状体内均设有复数个上述容置空腔，同一管状体内的容置空腔沿该管状体延伸方向相互邻接设置。容置空腔内填充气凝胶颗粒3设置。上述织造层1为由75d/36f中空涤纶丝经30寸28针的84路双面圆纬机编织而成的结构设置。上述织造层1位于上述容置空腔边沿的厚度为1.5mm至2.5mm，织造层1位于该容置空腔中部的厚度为3.5mm至4.5mm。

继续参考图1、图2，上述面层包括tpfe膜层21以及功能层22，tpfe膜层21与上述织造层1贴合地包覆该织造层1设置，tpfe膜层21用于将上述气溶胶颗粒限制在上述保暖面料内设置，功能层22贴设于tpfe膜层21外沿，功能层22用于作为面料接触皮肤的亲肤层和/或面料外部的具有诸如隔热、防水、防辐射等其他作用的功能层22。上述容置空腔设有复数个，气溶胶颗粒可穿透该织造层1进入不同的容置空腔设置。

参考图1、图2、图3、图4，上述的一种保暖面料的制作方法，包括以下步骤：

ⅰ.编织织造层1，织造层1内设有至少一容置空腔。该织造层1的织造过程以75d/36f中空涤纶丝为原料，以30寸28针的84路双面圆纬机进行织造。上述织造过程中的一个循环中织针排列为上盘织针用连续84根一段针，下盘织针用连续81根一段针后依次接1根二段针、1根一段针以及1根二段针，形成一个管状结构并循环。该织造过程中的三角排列为1路至81路中的奇数路下盘二段针出半针和上盘织针交织，83路由下盘一段针出半针和上盘织针交织，1路至84路中的偶数路单面编织。该织造过程中的针盘和针筒之间的筒口高度为2.5mm至3mm。该织造过程中的织物线圈长度为：1路至81路中的奇数路交织线圈长度33cm/100针，83路线圈长度为45cm/100针，1路至84路中的偶数路单边编织线圈长度为30cm/100针。

其中：整个织造层1正反二面通过编织工艺的奇数路上下针交织形成双针经向管状编织效果，通过84路的上下针交织形成纬向管状编织效果，整个织造层1形成方格效果，织物正反面形成一个个方格空间，方格空间内即为上述容置空腔。针盘和针筒之间的筒口高度的设置中，若是筒口高度太高，不利于织物的编织，会造成下盘织针和上盘交织时钩不到纱，造成织物疵点；若是筒口高度太低，不利于容置空腔的设置。本具体实施方式中采用的筒口高度设定为2.5mm至3mm的设置，配合上述织造工艺参数，形成织造层1后，上述织造层1位于上述容置空腔边沿的厚度为1.5mm至2.5mm，织造层1位于该容置空腔中部的厚度为3.5mm至4.5mm，而该种结构可以最大程度的保证保暖隔热性能的同时，保证了织造层1的结构强度。并且通过上述织造工艺制作的织造层1的结构，虽然位于各个容置空腔边沿位置处的织造层1的织造结构具有一定孔隙，没办法完全阻隔气凝胶颗粒3，但是配合织造层1正、反两个表面的tpfe膜层21的设置，可以防止外部重力、正常穿戴运动等对气凝胶颗粒3产生的例如朝向局部聚集等不良影响，从而令该保暖面料内的气凝胶颗粒3相对固定。

ⅱ.在步骤ⅰ完成的上述织造层1外沿复合面层，面层设有至少一个连通上述容置空腔与该织造层1外部的连接通孔。上述面层包括tpfe膜层21与功能层22，功能层22贴设于tpfe膜层21外沿。上述tpfe膜层21与上述功能层22可以在本步骤中依次复合也可以先在织造层1外复合tpfe膜层21，待完成步骤ⅲ并封闭连接通孔后再完成功能层22的复合，且功能层22可以有多层，依次复合。功能层22用于作为面料接触皮肤的亲肤层和/或面料外部的具有诸如隔热、防水、防辐射等其他作用的功能层22。上述容置空腔设有复数个，气溶胶颗粒可穿透该织造层1进入不同的容置空腔设置。tpfe膜层21复合于上述织造层1外沿有两种设置方式，其一，tpfe膜层21复合于上述织造层1的正、反两个表面，织造层1厚度方向上的侧沿中，除织造层1经向管状结构的首端所在侧沿外的其他三个侧沿通过缝制机头缝合，tpfe膜层21位于织造层1经向管状结构的首端处的开口即为上述连接通孔；其二，tpfe膜层21包覆织造层1设置，tpfe膜层21位于织造层1经向管状结构的首端开设有复数个连接通孔，复数个连接通孔与织造层1经向管状结构中的每一管状结构首端一一对应。经向管状结构的首端为织造过程中，织造层1经向管状结构最先被纺织的敞口端。

其中：tpfe膜层21为利用tpfe的成孔特性，采用双向拉伸方法制成的微孔薄膜状的tpfe膜层21。该tpfe膜层21表面每平方厘米能达到十多亿个微孔，每个微孔直径为0.1μm-0.5μm，比水分子直径(20μm-100μm)小几百倍，比水蒸气分子(0.0003μm-0.0004μm)大上万倍，即水蒸气能通过tpfe膜层21，而水滴不能通过。利用该微孔结构可达到优秀的防水透湿功能。另外因为该微孔极度细小和纵向不规格的弯曲排列，空气通过及其缓慢，从而又具有防风性和保暖性等特点。而气凝胶的网格孔洞间距是500-1100μm,骨架颗粒为50-100μm,所以ptfe膜对气凝胶有很好的封闭作用，且由于tpfe膜在温度零下150度到300度之间不会发生变化，导湿能力不变，可以适合高寒地区。

ⅲ.通过步骤ⅱ中的上述连接通孔往该容置空腔内填充气溶胶颗粒。本具体实施方式优选采用密度为3kg/m³、网格孔洞间距是1100μm、骨架颗粒为50-100μm的气凝胶颗粒3。该气凝胶颗粒3的填充过程为：

第一，将复合了tpfe膜层21的织造层1放入一可抽真空的密闭空间内并通过连接通孔将织造层1的每一经向管状结构的首端与可释放气凝胶颗粒3的端口连接。

第二，对上述可抽真空的密闭空间进行抽真空处理。优选地，该抽真空处理为分级抽真空过程，直至tpfe膜层21内的空气通过tpfe膜层21的孔隙被抽出。

第三，通过上述可释放气凝胶颗粒3的端口释放气凝胶颗粒3直至完成气凝胶颗粒3的填充过程。优选地，同一个气凝胶颗粒3的填充过程中，织造层1的每一经向管状结构连接的可释放气凝胶颗粒3的端口释放气凝胶颗粒3的速率一致。上述织造工艺制作的织造层1中，经向编织成的管状结构的管壁对气凝胶颗粒3的阻隔强度大于纬向编织结构的阻隔强度再配合每一管状结构连接的可释放气凝胶颗粒3的端口均匀释放，可以最大限度的保证气凝胶颗粒3的均匀填充。

ⅳ.封闭该连接通孔，并根据需要剪裁面料。其中，该连接通孔的封闭通过缝制机头实现。连通口设于织造层1侧沿，该连接通孔封闭过冲为将面料侧沿通过缝制机头包边缝合。剪裁面料为根据面料预裁剪的位置以及形状进行双缝制机头的双针缝合，而后在两道缝线中部进行剪裁。排版时对面料衣片之间预留3cm的空间，通过缝制机头先进行双针缝合，双针的距离2cm。然后，通过激光切割机头在衣片预留的空间尺寸中间进行裁剪。这样保证填充完气凝胶颗粒3的面料还是处于封闭状态。

本具体实施方式的保暖面料的保暖性能相比于市面上常见的七孔中空聚酯纤维絮料和白鸭绒材料具有更加优异的保暖性能。为便于参照填充材料的填充，以下对比测试采用的织造层1为经向管状编织结构，无纬向间隔编织结构的编织方式。填充物分别为七孔中空聚酯纤维絮料、白鸭绒、气凝胶颗粒3，填充后三块面料的厚度一样，经向管状结构的管壁处厚度2.5mm、管中间厚度10mm。

保暖性测试采用yg606e型纺织品热(湿)阻测试仪，参照gb／11048-2008《纺织品生理舒适性稳态条件下热阻和湿阻的测定》的要求。实验参数如下：环境温度20℃±2℃，相对湿度(65±2)％，试验板温度35℃，测试时仪器风速为0。

测试结果如下表：

上述对比结果可以直接得出，气凝胶颗粒3填充后的保暖面料的保暖性能远大于现有的市面上的其他填充物，而同等体积下，气凝胶颗粒3的重量又远小于其他填充物，因此，采用气凝胶颗粒3作为填充物的面料相对于其他填充物的面料更轻、更薄、保暖隔热性能更加优异。而现有的通过玻璃纤维、毛毡、毛毯等介质固定气凝胶材料作为隔热保温层的结构相比，本发明的织造层1填充气凝胶颗粒3的方案在同等的保暖性能下，也比通过玻璃纤维、毛毡、毛毯等介质固定气凝胶材料作为隔热保温层的结构少了介质，因此更轻、更薄，且更加柔软易弯折，便于穿戴者的运动过程。

上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。