透气多功能面料的制作方法

本申请涉及纺织面料技术领域，尤其涉及一种透气多功能面料。

背景技术

随着中国经济的高速发展及消费水平的提高，人们把健康视为人生的一大财富。

现有的面料大都直接用普通平面型的非织造布或打孔pe薄膜制作，这些面料的纵向与横向上的力学特性如延展性、抗拉强度等差异很大，即呈现各向异性，会给使用者一种勒紧皮肤的感觉，特别是在走路、骑自行车等运动场合，更会感到不舒服，难于渗透到芯部吸水材料，而使使用者皮肤始终处于潮湿状态，促使微生物滋长，既不舒适也不利于健康。为迎合消费者的需求，亟待研发出一种具有透气功能又能让人穿着舒适的面料。另外，传统的制作服装本体的面料功能单一。

技术实现要素：

本发明旨在提供一种透气多功能面料，以解决上述提出问题。

本发明的实施例中提供了一种透气多功能面料，包括基层，所述基层的表面覆盖有透气层，所述透气层上设置有透气孔；所述基层由面料制成，所述面料由远红外纤维层构成，在所述远红外纤维层的上表面设置有生物磁纤维层，在远红外纤维层的下表面设置有麦饭石和有机锗纤维层；所述远红外纤维层为聚酯功能纤维，所述聚酯功能纤维以聚酯为基底，以远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ为填料，通过熔融混纺，制备得到一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维；

其中，所述远红外添加剂ⅰ包括：zro2纳米粉体和wo3纳米花微粒；

所述远红外添加剂ⅱ包括：太极石纳米颗粒和wo3纳米花微粒。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本发明通过对面料结构的改变而有效提高了其综合性能，具有透气的效果，增强了面料的使用舒适度。

本发明中所述的聚酯功能纤维，通过添加具有远红外辐射性能的纳米材料，使得聚酯功能纤维具有较高的远红外发射率，同时水洗后远红外发射率下降幅度较小。

本申请附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本申请的实践了解到。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图；

其中，1-基层，2-透气层，3-透气孔。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本申请的实施例涉及一种透气多功能面料，包括基层1，所述基层1的表面覆盖有透气层2，所述透气层2上设置有透气孔3，本发明优选实施例中，所述透气孔3为整齐排列的圆形，但并不局限于圆形，还可以为菱形、椭圆形、方形等。

本发明优选实施例中，所述透气层2中添加有杀菌剂。由于杀菌剂带有天然高分子物质，其通过吸附、渗透、固着等作用，与纤维产生永久性结合，耐久性极佳，能够抑制细菌的生长，对人体皮肤具有保健作用。

所述基层1由面料制成，所述面料由远红外纤维层构成，在所述远红外纤维层的上表面设置有生物磁纤维层，在远红外纤维层的下表面设置有麦饭石和有机锗纤维层。

优选地，上述的远红外纤维层为聚酯功能纤维，该聚酯功能纤维中，通过添加具有远红外辐射性能的纳米材料，使得聚酯功能纤维具有较高的远红外发射率。

现有技术中，远红外线由于具有辐射性能、共振吸收性和渗透性，对人体有益，其具有促进人体血液循环和新陈代谢，具有消除疲劳、恢复体力的功能。远红外线的获得需要远红外发射性物质，远红外发射性的物质能够吸收人体散发的热量，并发射回人体所需的远红外线，对人体的温热效应起到积极保暖的作用，同时，皮肤在远红外光照射下，生物体的分子能够被激发而处在较高的振动能态下，这便激活了生物大分子的活性，补充了生物能量，形成了调节机体代谢和免疫功能的能力。目前，通常将具有远红外发射功能的粉体添加到织物中，使其具备一定的远红外发射功能，然而，现有技术中，普遍存在常温远红外粉体的远红外发射率偏低等问题。

具体的，该聚酯功能纤维以聚酯为基底，以远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ为填料，通过熔融混纺，制备得到一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维。上述的聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：12％的远红外添加剂ⅰ、6％的远红外添加剂ⅱ、余量为聚酯。

其中，该远红外添加剂ⅰ包括：zro2纳米粉体和分散剂；该远红外添加剂ⅱ包括：太极石纳米颗粒和分散剂。在实现聚酯纤维功能化的过程中，现有技术通常是通过添加具有远红外发射功能粉料，如专利申请2011110289921中，将电气石粉、海泡石、珍珠粉添加到聚酯熔体中进行熔融纺丝，制得具有保健功能的聚酯纤维，然而，由于添加剂的粒径较小，表面活性和自由能较高，热力学状态不稳定，具有自发团聚的趋势，极易凝聚成团，这将大大影响聚酯纤维中功能性粒子优势的发挥，导致聚酯纤维改性效果不明显。本发明技术方案中，通过在聚酯中添加远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ，通过两种远红外添加剂的协同作用，使得该聚酯功能纤维具有了远红外发射功能，大大拓展了聚酯纤维的应用范围。并且，上述的远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ中均包括分散剂，由于特殊的形貌，该分散剂在聚酯纤维制备过程中能够有效防止添加剂的团聚，有利于远红外性能的发挥，取得了意料不到的有益效果。

优选地，该分散剂为wo3纳米花微粒，即，在该实施例中：该远红外添加剂ⅰ包括：zro2纳米粉体和wo3纳米花微粒；类似的，该远红外添加剂ⅱ包括：太极石纳米颗粒和wo3纳米花微粒。

该wo3纳米花微粒是通过溶剂热法制备的，呈现一种纳米片组装在一起的、具有花形分等级结构。wo3是一种重要的半导体纳米材料，并且是一种化学性质稳定的功能性材料，因其独特的物理、化学性质，被广泛用于电致发光、光催化、太阳能电池、锂电池和气体传感器等领域。现有技术中，很少有技术方案将其作为功能性填料用于聚酯纤维，而本发明技术方案中，通过溶剂热法制备wo3纳米花微粒，并且创造性的将其作为分散剂，将该分散剂与具有远红外发射功能的粉体混合煅烧，利用该wo3纳米花微粒的表面形貌，有效、均匀的将其与远红外粉体结合，有效防止了远红外粉体在聚酯中的团聚，产生了意料不到的技术效果。一种优选实施方式中，该wo3纳米花微粒通过溶剂热法制备的粒径为7μm。

优选地，所述zro2纳米粉体为通过超声微乳液法制备，该zro2纳米粉体的粒径为20nm。

目前，关于远红外材料的开发主要集中在远红外陶瓷粉体上，远红外陶瓷粉体主要是含mn、fe、co及其氧化物，然而，目前，常温远红外陶瓷粉体的平均粒度仍处于微米级，其远红外辐射率偏低。zro2属于萤石结构，zro2粉体是制作氧化锆特种陶瓷、高级耐火材料、光通讯器件、新能源材料的基础原料，zro2具有低温烧结性，zro2纳米粉体作为一种无毒无放射性、且具有低温远红外发射性能的材料，是一种重要的远红外添加剂；太极石是一种天然矿石，其主要成分为二氧化硅，此外还含有少量的二氧化钛以及多种微量金属矿物元素，其高频共振频率与人体细胞分子的共振频率相当，可促进人体吸收和聚集能量，具有辐射远红外线的功能。目前，还没有技术方案将zro2纳米粉体和太极石纳米颗粒结合作为远红外添加剂的技术方案，本申请创造性的将上述zro2纳米粉体和太极石纳米颗粒结合作为远红外添加剂，两者协同作用，对于提高聚酯纤维的远红外性能起到积极效果。然而，如果将上述zro2纳米粉体和太极石纳米颗粒直接添加到聚酯纤维中，由于纳米团聚效应，zro2纳米粉体和太极石纳米颗粒在聚酯纤维中分散不均匀，会大大降低远红外性能的发挥；本申请技术方案中，通过将zro2纳米粉体和太极石纳米颗粒分别与wo3纳米花微粒分散剂混合、煅烧，得到了远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ，然后再将其加入聚酯纤维中。在上述混合、煅烧过程中，由于wo3纳米花微粒具有微米级的花形分等级结构，使得zro2纳米粉体和太极石纳米颗粒能够有效吸附、并结合在wo3纳米花微粒表面，大大提高了远红外发射的均匀性，产生了意料不到的技术效果。

优选地，远红外添加剂ⅰ中，各物质的质量份数为：zro2纳米粉体13份、wo3纳米花微粒7份；远红外添加剂ⅱ中，各物质的质量份数为：太极石纳米颗粒10份、wo3纳米花微粒9份；其中，该太极石纳米颗粒粒径为100nm。由于纳米颗粒的粒径对于纳米粒子功能的发挥产生重大影响，基于不同的物质，在烧结过程中需要的粒径尺寸也不同。在上述质量配比与粒径的限制情况下，上述混合物能够在烧结过程中充分融合，起到了意料不到的技术效果。

下面结合实施例对本发明做出进一步说明。

实施例1

一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维，该聚酯功能纤维以聚酯为基底，以远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ为填料，通过熔融混纺，制备得到一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维。上述的聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：12％的远红外添加剂ⅰ、6％的远红外添加剂ⅱ、余量为聚酯。

该远红外添加剂ⅰ包括：zro2纳米粉体和wo3纳米花微粒；各物质的质量份数为：zro2纳米粉体13份、wo3纳米花微粒7份；该远红外添加剂ⅱ包括：太极石纳米颗粒和wo3纳米花微粒。各物质的质量份数为：太极石纳米颗粒10份、wo3纳米花微粒9份；

其中，该wo3纳米花微粒的粒径为7μm，其是通过溶剂热法制备的，呈现一种纳米片组装在一起的、具有花形分等级结构；其中，该zro2纳米粉体的粒径为20nm，为通过超声微乳液法制备；其中，该太极石纳米颗粒粒径为100nm。

如下为所述聚酯功能纤维的制备过程：

s1、将1.25mmol的钨酸钠和0.3mmol的硫酸钾溶解于10ml乙醇和去离子水的混合溶液中，其中，乙醇和去离子水体积比为1:1；室温下搅拌60min，然后用3mol/l的稀盐酸调节混合溶液ph值为1.2；向混合溶液中加入6mmol的草酸，搅拌均匀；然后，将混合溶液在110℃下加热保温24h，使得反应进行；反应结束后，自然冷却，分别用去离子水和无水乙醇反复清洗样品多次并烘干，烘干后，将样品在在马弗炉中于310℃退火4h，其中升温速率为1℃/min，得到wo3纳米花微粒；

s2、将720g/l的zrocl2·8h2o和94g/l的乙二胺四乙酸按照体积比2:1混合，剧烈搅拌30min使其混合均匀，得到透明微乳液，然后用氨水调节ph值为11.4，在84℃下超声14min，超声功率为20khz，得到透明凝胶，然后用蒸馏水洗涤至用agno3溶液检测不出cl^－，然后用乙醇洗涤3遍，将洗涤后的氧化锆前驱体放入恒温干燥箱中，在60℃干燥15h；

s3、将氧化锆前驱体、wo3纳米花微粒和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料ⅰ，然后将其烘干，在氮气保护下于545℃煅烧3h，然后研磨成粉，即得远红外添加剂ⅰ；同理，将太极石纳米颗粒、wo3纳米花微粒和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料ⅱ，然后将其烘干，在氮气保护下于320℃煅烧3h，然后研磨成粉，即得远红外添加剂ⅱ；

s4、将上述得到的远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ和乙二醇混合，搅拌，然后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒；其中，酯化温度为260℃，压力280kpa，酯化率达到大于96.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为290℃，抽真空至20mpa，缩聚至特性粘度为0.74分升/克时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，再将喷出的丝束进行冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为285℃，纺丝速度为3400m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为500m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。

通过测定本实施例中复合纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能，检验结果表明其法向发射率为0.94，见表1，根据本领域关于远红外性能评标准，法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品，本实施例中的复合纤维符合标准要求。

实施例2

一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维，该聚酯功能纤维以聚酯为基底，以远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ为填料，通过熔融混纺，制备得到一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维。上述的聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：12％的远红外添加剂ⅰ、5％的远红外添加剂ⅱ、余量为聚酯。

该远红外添加剂ⅰ包括：zro2纳米粉体和wo3纳米花微粒；各物质的质量份数为：zro2纳米粉体13份、wo3纳米花微粒7份；该远红外添加剂ⅱ包括：太极石纳米颗粒和wo3纳米花微粒。各物质的质量份数为：太极石纳米颗粒10份、wo3纳米花微粒9份；

其中，该wo3纳米花微粒的粒径为7μm，其是通过溶剂热法制备的，呈现一种纳米片组装在一起的、具有花形分等级结构；其中，该zro2纳米粉体的粒径为20nm，为通过超声微乳液法制备；其中，该太极石纳米颗粒粒径为100nm。

如下为所述聚酯功能纤维的制备过程：

s1、将1.25mmol的钨酸钠和0.3mmol的硫酸钾溶解于10ml乙醇和去离子水的混合溶液中，其中，乙醇和去离子水体积比为1:1；室温下搅拌60min，然后用3mol/l的稀盐酸调节混合溶液ph值为1.2；向混合溶液中加入6mmol的草酸，搅拌均匀；然后，将混合溶液在110℃下加热保温24h，使得反应进行；反应结束后，自然冷却，分别用去离子水和无水乙醇反复清洗样品多次并烘干，烘干后，将样品在在马弗炉中于310℃退火4h，其中升温速率为1℃/min，得到wo3纳米花微粒；

s2、将720g/l的zrocl2·8h2o和94g/l的乙二胺四乙酸按照体积比2:1混合，剧烈搅拌30min使其混合均匀，得到透明微乳液，然后用氨水调节ph值为11.4，在84℃下超声14min，超声功率为20khz，得到透明凝胶，然后用蒸馏水洗涤至用agno3溶液检测不出cl^－，然后用乙醇洗涤3遍，将洗涤后的氧化锆前驱体放入恒温干燥箱中，在60℃干燥15h；

s3、将氧化锆前驱体、wo3纳米花微粒和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料ⅰ，然后将其烘干，在氮气保护下于545℃煅烧3h，然后研磨成粉，即得远红外添加剂ⅰ；同理，将太极石纳米颗粒、wo3纳米花微粒和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料ⅱ，然后将其烘干，在氮气保护下于320℃煅烧3h，然后研磨成粉，即得远红外添加剂ⅱ；

s4、将上述得到的远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ和乙二醇混合，搅拌，然后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒；其中，酯化温度为260℃，压力280kpa，酯化率达到大于96.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为290℃，抽真空至20mpa，缩聚至特性粘度为0.74分升/克时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，再将喷出的丝束进行冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为285℃，纺丝速度为3400m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为500m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。

通过测定本实施例中复合纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能，检验结果表明其法向发射率为0.92，见表1，根据本领域关于远红外性能评标准，法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品，本实施例中的复合纤维符合标准要求。

实施例3

一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维，该聚酯功能纤维以聚酯为基底，以远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ为填料，通过熔融混纺，制备得到一种具有远红外发射功能的聚酯功能纤维。上述的聚酯功能纤维中，其原料按照重量百分比包括：12％的远红外添加剂ⅰ、4％的远红外添加剂ⅱ、余量为聚酯。

该远红外添加剂ⅰ包括：zro2纳米粉体和wo3纳米花微粒；各物质的质量份数为：zro2纳米粉体13份、wo3纳米花微粒7份；该远红外添加剂ⅱ包括：太极石纳米颗粒和wo3纳米花微粒。各物质的质量份数为：太极石纳米颗粒10份、wo3纳米花微粒9份；

其中，该wo3纳米花微粒的粒径为7μm，其是通过溶剂热法制备的，呈现一种纳米片组装在一起的、具有花形分等级结构；其中，该zro2纳米粉体的粒径为20nm，为通过超声微乳液法制备；其中，该太极石纳米颗粒粒径为100nm。

如下为所述聚酯功能纤维的制备过程：

s1、将1.25mmol的钨酸钠和0.3mmol的硫酸钾溶解于10ml乙醇和去离子水的混合溶液中，其中，乙醇和去离子水体积比为1:1；室温下搅拌60min，然后用3mol/l的稀盐酸调节混合溶液ph值为1.2；向混合溶液中加入6mmol的草酸，搅拌均匀；然后，将混合溶液在110℃下加热保温24h，使得反应进行；反应结束后，自然冷却，分别用去离子水和无水乙醇反复清洗样品多次并烘干，烘干后，将样品在在马弗炉中于310℃退火4h，其中升温速率为1℃/min，得到wo3纳米花微粒；

s2、将720g/l的zrocl2·8h2o和94g/l的乙二胺四乙酸按照体积比2:1混合，剧烈搅拌30min使其混合均匀，得到透明微乳液，然后用氨水调节ph值为11.4，在84℃下超声14min，超声功率为20khz，得到透明凝胶，然后用蒸馏水洗涤至用agno3溶液检测不出cl^－，然后用乙醇洗涤3遍，将洗涤后的氧化锆前驱体放入恒温干燥箱中，在60℃干燥15h；

s3、将氧化锆前驱体、wo3纳米花微粒和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料ⅰ，然后将其烘干，在氮气保护下于545℃煅烧3h，然后研磨成粉，即得远红外添加剂ⅰ；同理，将太极石纳米颗粒、wo3纳米花微粒和钛酸酯偶联剂加入到去离子水中，充分搅拌均匀，得到远红外添加剂浆料ⅱ，然后将其烘干，在氮气保护下于320℃煅烧3h，然后研磨成粉，即得远红外添加剂ⅱ；

s4、将上述得到的远红外添加剂ⅰ、远红外添加剂ⅱ和乙二醇混合，搅拌，然后在室温下超声5h，得到混合液；然后将混合液与精对苯二甲酸、催化助剂进行酯化，聚合，得到聚酯母粒；其中，酯化温度为260℃，压力280kpa，酯化率达到大于96.5％时进行缩聚反应，缩聚温度为290℃，抽真空至20mpa，缩聚至特性粘度为0.74分升/克时，出料，切料；将聚酯母粒熔融，然后送入过滤器进行过滤，经计量后，进入喷丝组件，再将喷出的丝束进行冷却、上油，经导辊后卷绕成预取向丝，其中，纺丝温度为285℃，纺丝速度为3400m/min；聚酯预取向丝经一辊、热箱、二辊、假捻器、卷绕后可制备成聚酯功能纤维，其中，牵伸速度为500m/min，牵伸比为3.1，一辊温度为90℃，二辊温度为140℃。

通过测定本实施例中复合纤维的法向发射率来表征纤维的远红外辐射性能，检验结果表明其法向发射率为0.91，见表1，根据本领域关于远红外性能评标准，法向发射率大于等于0.8即可评定为远红外纺织品，本实施例中的复合纤维符合标准要求。

表1，实施例1-3中复合纤维的法向发射率

以上所述仅为本发明的较佳方式，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。