一种自生热多功能面料的制作方法

本实用新型涉及多功能材料技术领域，特别涉及一种自生热多功能面料。

背景技术：

随着全球气温变化莫测，近几年天气恶劣的突发降温，以及持续低温也是多发。从各种保暖内衣的诞生之后，在深秋开始人们对保暖内衣的需求日趋增加。从市场上琳琅满目的保暖内衣产品来看，目前的发热内衣面料一般采用两种原理：一是利用自身能产生热量的新型纤维混纺而成；二是对现有面料进行化学处理，使其具有发热效果。两者皆是在纺织材料中添加特殊化学成分，使其在特定条件下发生化学反应而产生热量。由于在添加特殊化学成分的过程中需要使用大量的化学试剂，对人体贴身穿着存在安全隐患，且不利于节能减排，工艺流程复杂，也导致此类内衣价格一直居高不下，限制了其发展及普及化。另一方面，在服装设计上，多以增加厚度来达到保暖效果，如局部贴片保暖、多层加厚保暖等方式，这种臃肿的设计增加了人们活动的不便性。如何在寒冷的冬天也能摆脱臃肿，穿着更健康、更保暖、更舒适，是广大消费者的迫切要求。

技术实现要素：

(一)解决的技术问题

为了解决上述问题，本实用新型提供了一种自生热多功能面料，利用人体肌肤自身热量，基于温差发电原理，使碳纤维发热微丝通电后向外发射红外发热线，而碳化锆吸收太阳光中的可见光能量，同时反射人体和碳纤维发热微丝发射的红外线，将热量存储在材料中，具有安全健康、节能环保、保暖舒适的特点。

(二)技术方案

一种自生热多功能面料，包括温差层、生热层、蓄热层和防水层，所述温差层、所述生热层、所述蓄热层和所述防水层依次由内而外黏合而成；所述温差层位于最内层，所述温差层由多个温差片径纬向排列组成，所述温差片包括热端、冷端、P型半导体和N型半导体，所述P型半导体和所述N型半导体位于所述热端和所述冷端之间，所述 P型半导体和所述N型半导体构成电偶；多个所述温差片的所述热端贴着人体肌肤，感应肌肤散发的热量，所述热端与所述冷端形成温差，激励所述P型半导体与所述N型半导体中产生电荷运动，使得所述电偶中形成电流，从而在所述热端与所述冷端之间形成电动势；所述生热层位于所述温差层外侧，所述生热层由若干发热微丝径向嵌织而成，所述发热微丝的一端连接所述温差片的冷端，另一端与其余所述发热微丝的另一端相互连接，若干所述发热微丝形成发热微丝网，所述发热微丝为碳纤维发热微丝；所述蓄热层位于所述生热层的外侧，所述蓄热层由红外纤维材料构成，所述红外纤维材料为近红外纤维材料；所述防水层位于所述蓄热层的外侧，所述防水层为高分子防水透气膜。

进一步的，所述温差层的厚度为0.2mm。

进一步的，所述生热层的厚度为0.1mm。

进一步的，所述蓄热层的厚度为0.1mm。

进一步的，所述防水层的厚度为0.05mm。

再进一步的，所述防水层为无色透明。

(三)有益效果

本实用新型提供了一种自生热多功能面料，利用人体肌肤自身热量，基于温差发电原理，使碳纤维发热微丝通电后向外发射红外发热线，而碳化锆吸收太阳光中的可见光能量，同时反射人体和碳纤维发热微丝发射的红外线，进行吸热蓄热，将热量存储在材料中，可使人体产生体感升温的效果，其结构简单，设计紧凑，轻薄透气，可水洗和贴身穿着，具有安全健康、节能环保、保暖舒适的特点。

附图说明

图1为本实用新型所涉及的一种自生热多功能面料的结构示意图。

图2为本实用新型所涉及的一种自生热多功能面料的温差发电生热原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型所涉及的实施例做进一步详细说明。

结合图1和图2，一种自生热多功能面料，包括温差层1、生热层2、蓄热层3和防水层4，温差层1、生热层2、蓄热层3和防水层 4依次由内而外黏合而成；温差层1位于最内层，温差层1由多个温差片径纬向排列组成，温差片包括热端11、冷端12、P型半导体13 和N型半导体14，P型半导体13和N型半导体14位于热端11和冷端12之间，P型半导体13和N型半导体14构成电偶；多个温差片的热端11贴着人体肌肤，感应肌肤散发的热量，热端11与冷端12 形成温差，激励P型半导体13与N型半导体14中产生电荷运动，使得电偶中形成电流，从而在热端11与冷端12之间形成电动势；生热层2位于温差层1外侧，生热层2由若干发热微丝21径向嵌织而成，发热微丝21的一端连接温差片的冷端12，另一端与其余发热微丝21 的另一端相互连接，若干发热微丝21形成发热微丝网，发热微丝21 为碳纤维发热微丝；蓄热层3位于生热层2的外侧，蓄热层3由红外纤维材料构成，红外纤维材料为近红外纤维材料，由50％的掺入碳化锆的聚丙烯腈和50％的棉混纺而成；防水层4位于蓄热层3的外侧，防水层4为高分子防水透气膜。

温差层1由若干温差片组成，热端11均贴近人体肌肤，而冷端 12挨着生热层2，与生热层2的发热微丝21相互连接。温差片的热端11感应人体肌肤散发的热量，与冷端12之间形成温差，使得热端 11与冷端12之间的P型半导体13和N型半导体14构成的电偶上形成电流，从而在热端11和冷端12之间产生电动势，发热微丝21通电后向外发射红外发热线。

生热层2的发热微丝21采用碳纤维发热微丝，是一种全黑体材料，电热转化效率比金属发热提高30％，电热效率接近100％，转换效率极其高。并且能产生人体需要的远红外线，其频率与身体中的细胞分子及原子间的水分子运动频率相一致，引起共振效应，使其能量最高且能被人体所吸收，如同晒太阳一样，能有效促进血液循环和新陈代谢，使皮下组织深层部位的温度升高，产生热效应，使水分子活化，处于高能状态，促进身体健康。碳纤维发热微丝还具有高强度、高模量、耐高温、耐磨、抗疲劳、耐腐蚀、抗蠕变、导电和导热等诸多优异性能，可减轻面料重量，提高面料技术性能。

生热层2的发热微丝通电后向外发射红外发热线，部分被人体直接吸收，其余被蓄热层3留住。同时人体自身也会对外辐射红外发热线，同样被蓄热层3留住。蓄热层3由近红外纤维材料构成，近红外纤维材料由50％的掺入碳化锆的聚丙烯腈和50％的棉混纺而成。碳化锆具有高效吸收可见光，反射红外线的特性。碳化锆可吸收太阳光中 95％的短波长能量，转化为热能量存储在材料中。同时对人体辐射和碳纤维发热微丝发射的红外发热线具有发射作用，使红外线发热线停留在蓄热层3，不会进一步向外散射出去，因此碳化锆具有高效的吸热蓄热特性。

最外层为防水层4，防水层4选用高分子防水透气(PTFE)膜，使面料具备了防水、透气、透湿、防风、保暖等功能，可长时间穿着于风雨交加的户外行走，增加了面料的使用范围。同时，为了蓄热层 3的碳化锆更好的吸收太阳光中的可见光能量，防水层4为无色透明。

为了起到更加轻薄舒适的效果，温差层1的厚度为0.2mm，生热层2的厚度为0.1mm，蓄热层3的厚度为0.1mm，防水层4的厚度为 0.05mm。

本实用新型提供了一种自生热多功能面料，利用人体肌肤自身热量，基于温差发电原理，使碳纤维发热微丝通电后向外发射红外发热线，而碳化锆吸收太阳光中的可见光能量，同时反射人体和碳纤维发热微丝发射的红外线，进行吸热蓄热，将热量存储在材料中，可使人体产生体感升温的效果，其结构简单，设计紧凑，轻薄透气，可水洗和贴身穿着，具有安全健康、节能环保、保暖舒适的特点。

上面所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的构思和范围进行限定。在不脱离本实用新型设计构思的前提下，本领域普通人员对本实用新型的技术方案做出的各种变型和改进，均应落入到本实用新型的保护范围，本实用新型请求保护的技术内容，已经全部记载在权利要求书中。