[发明专利]一种具有仿生结构的保暖型吸湿排汗毛绒织物

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有仿生结构的保暖型吸湿排汗毛绒织物，属于纺织材料与纺织工程技术领域。

背景技术

绒毛织物是常见的冬季服装面料，绒毛织物表面的纤维呈松散状，一方面起到增加织物厚度，达到保暖效果的目的；另一方面，绒毛纤维间形成较纱线间更小的孔隙，利于保留静止空气，起到保暖的作用。从舒适的角度来看，绒毛织物更为柔软舒适。此外，绒毛织物表面的纤维之间形成了微细的毛细管，有利于织物中液态水的传输，增加织物的湿舒适性。对于冬季服装而言，织物良好的湿传导性质是服装的保暖性充分发挥的前提和保障。人体在着装时身体始终在向外界释放湿气即潜汗，当人体有较大运动量时，还会有汗液从皮肤排出即显汗，不论是潜汗还是显汗，水分如果不能及时从服装和皮肤之间形成的微环境向外界导出，微环境就会有水分积聚，产生湿冷感，使织物的保暖性能降低，穿着舒适性变差。

自然界为人类提供了众多优化设计的模板，为设计者提供了丰富想象空间和设计灵感。在纺织领域，借助仿生设计开发功能性纺织材料还处在起步阶段，尚有广阔的开拓空间。与众多新型纤维材料相比，天然纤维材料依然以其优异的热湿舒适性受到人们的青睐。除了天然纤维材料具有较多的亲水基团以外，天然纤维材料内部大多具有多层次的结构特征。例如羊毛纤维具有多层次原纤构成的枝杈状分型结构，位于原纤之间的基质和皮质细胞间质也形成了枝杈状分形结构体，由于基质和细胞间质为无定形区，其分形结构特征对于纤维的吸湿透湿性能具有重要影响，是仿生织物结构设计提供了的一个范本。

对于厚型毛绒保暖织物而言，通过将纤维内部微观尺度的优异结构引入到织物的结构设计中，在织物厚度方向使纱线由多层织物的底层向顶层连续过渡，并在织物顶层形成纤维须头，能够为人体与织物间微环境中的气态水和液态水向外界环境传导提供连续的导湿通道，从而提高织物导湿效能和织物的保暖性。

范金土等设计了一种带毛辫的植物仿生多层织物，通过使不同材料的纬纱在织物厚度方向上不断分叉形成模拟植物枝杈的结构，形成织物厚度方向上连续的导水通道，在织物顶层有突出于织物表面的毛辫，增加织物表面水分的扩散面积，提高织物的导水性能(J.Fan，Y.Szeto，M.K.Sarkar，Y.C.Szeto，X.M.Tao，Plant structured textile fabric，MaterialsLetters，61：561-565)。该织物为三层结构织物，最底层为4/4方平，纬纱由底层过渡到织物顶层的一个交织循环至少需要跨越72跟经纱，即水分由织物底层的纬纱沿纱线向织物顶层的传导距离过长，连续导水通道坡度过缓，会减弱连续通道导水的效能。因此，需要减少组织循环经纱数，提高织物导湿效率。另外，使纬纱在织物厚度方向上形成枝杈结构需要的经纱循环数过大，普通织机无法织造，需要使用提花织机，会造成加工成本高的问题，因此，需要降低组织循环经纱数，降低织造成本，提高织造效率。此外，文献资料未对织物起毛辫的纱线系统是经纱系统还是纬纱系统进行说明，如果该织物是经纱系统形成毛辫，则毛辫与形成织物厚度方向上分叉仿生结构的纬纱系统不是同一系统，则织物导湿通道在织物表层不具有连续性，会降低织物的导湿性能。

本发明提供一种具有仿生结构的保暖型吸湿排汗毛绒织物，该织物为双经轴织造的多层织物，织物中经纱系统在织物厚度方向上自织物底层向织物顶层逐层分离，形成类似羊毛原纤的多级仿生结构。织物中的毛经纱在织物表层起圈，而后通过割绒，开松在织物表明形成毛绒，毛绒高度可控。该织物可在普通织机上完成织造。在一个织物组织循环中，纬纱的组织循环数为36根，与文献中所述织物相比，该缩短了经纱系统将水分由织物底层向织物顶层传导的距离，并且织物表层毛绒由毛经纱形成，确保了水分传输通道的连通性，能够有效提高织物的导水效率。同时，经纱系统在织物底层形成浮长线，有利于织物扩大水分吸收的面积，提高织物导湿性能。该织物具有良好的弹性和蓬松性，织物表面毛绒丰满，保暖性好。织物经纱系统的导湿通道连续，织物的湿舒适性好，是良好的冬季保暖面料，普遍适用于采用各种纤维原料织造。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有仿生结构的保暖型吸湿排汗毛绒织物。

为了达到上述目的，本发明的技术方案提供一种具有仿生结构的保暖型吸湿排汗毛绒织物。其特征在于，具有仿生结构的保暖型吸湿排汗毛绒织物是由双经轴织造的多层毛绒织物，经纱在织物厚度方向上形成由织物底层向织物顶层逐层分叉的仿生结构，并由毛经纱在织物表面形成毛绒，织物具有良好的保暖性和透湿性。

所述的双经轴织造为经纱由毛经纱和地经纱两个系统的纱线构成。