一种石墨烯气凝胶保暖面料的制作方法

[0001]
本实用新型涉及织造技术领域，具体涉及一种石墨烯气凝胶保暖面料。


背景技术：

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随着科技的不断发展和人们生活水平的提高，生态、健康产品已成为人们追求的新高度。人们的衣着和用品已经不是仅仅满足实用性和耐用方面，开始追求穿着的舒适性和环保方面。织造领域将不同功能的纤维混合，各种纤维的功能结合，拓宽了功能范围和保健效果。
[0003]
石墨烯是与富勒烯和碳纳米管为同素异形体的二维碳纳米结构材料，石墨烯独特的二维纳米层叠碳结构使其具有超高比表面积、导电、导热、抗菌和力学性能，因此将石墨烯作为添加剂可赋予纺织品远红外、抗紫外线、抗菌抑菌、阻燃和力学增强等功能，提高了纺织品的附加价值。
[0004]
近年来随着极端恶劣天气的不断增多，人们对于纺织品的保暖性能提出了更高的要求，在目前常见的纤维材料中，以动物纤维，如羊绒、鸭绒等保暖性能最好，但多次被动物保护组织爆出虐待动物式取得上述材料，气凝胶由于具有较低的热导率，已被一些面料应用，但是目前市场上没有兼具保暖舒适和轻质快干功能的保暖面料。


技术实现要素：

[0005]
本实用新型要解决的问题是提供了一种集保暖、保健、舒适、美观于一体、性能优良的石墨烯气凝胶保暖面料。
[0006]
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种石墨烯气凝胶保暖面料，包括上面层、间隔层和下面层，所述间隔层连接上面层和下面层，所述上面层具有均匀的透气结构，所述间隔层为气凝胶织造，所述下面层为石墨烯纯纺或混纺纱线织造。
[0007]
进一步的，所述上面层、间隔层和下面层为一体织造成型，所述上面层、间隔层和下面层通过3d经编机，可为现有的technit d3型圆机，进行三线喂纱，纤维素纤维纱线为底纱，石墨烯纱线和气凝胶纱线作为添沙，三线同时编织，使气凝胶纱线完全隐藏于纤维素纤维纱线和石墨烯纱线之间，同时织造上面层、间隔层和下面层，且 technit d3型圆机针筒三角四针道、针盘三角两针道，能够使上面层具有较为丰富的表面结构，使保暖面料更为轻便透气。
[0008]
进一步的，所述上面层为纤维素纤维纱线织造。
[0009]
进一步的，所述间隔层为气凝胶织造，所述气凝胶可为二氧化硅气凝胶。
[0010]
进一步的，所述下面层为石墨烯纯纺纱线织造。
[0011]
进一步的，所述下面层为石墨烯混纺纱线织造。
[0012]
进一步的，所述透气结构为排布均匀的透气孔。
[0013]
与现有技术相比，本实用新型具有的优点和积极效果是：
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1.本实用新型提供的石墨烯气凝胶保暖面料，上面层织物采用纤维素纤维纱线织
造，中间间隔层采用气凝胶纱线织造，下面层采用石墨烯纯纺或混纺纱线织造。上面层提高了织物的透气透湿、柔软舒适性；中间间隔层使织物具备优良的的保暖性，同时具有轻质、快干、抗异味的性能；下面层面料具备远红外、抗菌、抗静电的保健功能，产生热效应，促进血液循环。
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2.使用材料结合面料每一层的组织结构，将面料的功能作用发挥到最大化。本实用新型提供的石墨烯气凝胶保暖面料具有对人体有益的远红外、抑菌、抗静电的保健功能，同时具备高效保暖、轻质、快干、抗异味的优良性能。
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3.本实用新型提供了一种集保暖、保健、舒适、美观于一体的优良性能的面料，更为适应用户的需要。
附图说明
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图1是本实用新型的结构图；
[0018]
图2是本实用新型的上面层的结构图。
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图中：上面层-1、间隔层-2、下面层-3、透气结构-4。
具体实施方式
[0020]
为了更好的理解本实用新型，下面结合具体实施例和附图对本实用新型进行进一步的描述。
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实施例1：
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一种石墨烯气凝胶保暖面料，包括上面层1、间隔层2和下面层 3，间隔层2连接上面层1和下面层3，上面层1为纤维素纤维纱线织造，间隔层2采用二氧化硅气凝胶纱线织造，下面层3为石墨烯纯纺纱线织造，通过气凝胶纱线将上面层1和下面层3织造在一起，上面层1具有均匀的透气结构4，透气结构4为排布均匀的圆形透气孔和透气槽，间隔层2通过织造连接上面层1和下面层3，上面层1、间隔层2和下面层3为一体织造成型，所述上面层1、间隔层2和下面层3通过technit d3型圆机，进行三线喂纱，纤维素纤维纱线为底纱，石墨烯纱线和气凝胶纱线作为添沙，三线同时编织，使气凝胶纱线完全隐藏于纤维素纤维纱线和石墨烯纱线之间，同时织造上面层 1、间隔层2和下面层3，作为实验组a。
[0023]
实施例2：
[0024]
一种石墨烯气凝胶保暖面料，包括上面层1、间隔层2和下面层 3，间隔层2连接上面层1和下面层3，上面层1为纤维素纤维纱线织造，间隔层2采用二氧化硅气凝胶纱线织造，下面层3为石墨烯和二氧化硅气凝胶混纺纱线织造，通过气凝胶纱线将上面层1和下面层 3织造在一起，上面层1具有均匀的透气结构4，间隔层2通过织造连接上面层1和下面层3，上面层1、间隔层2和下面层3为一体织造成型，所述上面层1、间隔层2和下面层3通过technit d3型圆机，进行三线喂纱，纤维素纤维纱线为底纱，石墨烯纱线和气凝胶纱线作为添沙，三线同时编织，使气凝胶纱线完全隐藏于纤维素纤维纱线和石墨烯纱线之间，同时织造上面层1、间隔层2和下面层3，作为实验组b。
[0025]
与实施例1相比，本实施例中下面层3为石墨烯和二氧化硅气凝胶混纺纱线织造，石墨烯纱线占下面层总纱线含量的50％。
[0026]
实施例3：
[0027]
一种石墨烯气凝胶保暖面料，包括上面层1、间隔层2和下面层 3，间隔层2连接上面层1和下面层3，上面层1为纤维素纤维纱线织造，间隔层2采用二氧化硅气凝胶纱线织造，下面层3为石墨烯纯纺纱线织造，通过气凝胶纱线将上面层1和下面层3织造在一起，间隔层2通过织造连接上面层1和下面层3，上面层1、间隔层2和下面层3为一体织造成型，所述上面层1、间隔层2和下面层3通过 technit d3型圆机，进行三线喂纱，纤维素纤维纱线为底纱，石墨烯纱线和气凝胶纱线作为添沙，三线同时编织，使气凝胶纱线完全隐藏于纤维素纤维纱线和石墨烯纱线之间，同时织造上面层1、间隔层 2和下面层3,作为实验组c。
[0028]
与实施例1相比，本实施例中上面层1无透气结构4。
[0029]
实施例4：
[0030]
还包括同样具有三层结构的纤维素纤维织造的面料，作为对照组。
[0031]
对实验组a、实验组b、实验组c和对照组的保暖性能，抗菌性能和透湿性能进行测试，结果见表1和表2。
[0032]
1.抗菌性实验：采用金黄色葡萄球菌分别对实验组a、实验组b、实验组c和对照组进行接触(活菌浓度为2.5
×
104cfu/ml)，测定实验组a、实验组b、实验组c和对照组震荡18h的活菌浓度，并测定吸光度，通过吸光度计算抑菌率，将实验组a、实验组b、实验组c 面料进行20次水洗，重新进行接触，测定清洗后面料震荡18h的活菌浓度，并测定吸光度，通过吸光度计算抑菌率(抑菌率％＝[(空白菌液吸光度值一样品菌液吸光度值)
×
100/空白菌液吸光度值]％)，结果见表1。
[0033]
表1：实验组a、实验组b、实验组c和对照组的抑菌率
[0034][0035]
通过表1可知，实验组a-c中的面料具有良好的抑菌的作用，由于气凝胶本身具有多孔材质，决定了其具有高效的天然抗菌效果，且石墨烯独特的二维结构使其可以与细菌细胞膜上的磷脂分子发生超强的相互作用，从而导致大量磷脂分子脱离细胞膜并吸附到石墨烯的表面，从而起到抑制细菌生长的作用，通过表1可知，本实用新型提供的面料抗金黄色葡萄球菌的抗菌率能达到98％，且经过清洗后抑菌率也能达到97％。
[0036]
2.保暖和透气性实验：分别测定实验组a、实验组b、实验组c 和对照组的红外吸收率和透湿率，通过双频红外发射测试仪测定样品的远红外发射率，远红外发射率的测定能够直接反应出衣料的保温效果，将同样厚度大小的面料处于25℃的环境下，测定24h内通过单位面积的水蒸气质量，并计算出实验组a、实验组b、实验组c和对照组的透湿率，结果见表2。
[0037]
表2：实验组a、实验组b、实验组c和对照组的保暖和透湿性
[0038] 实验组a实验组b实验组c对照组远红外发射率0.9110.8790.9140.853透湿率0.5040.4320.5580.366
[0039]
通过表1可知，实验组a-c中的面料远红外发射率较高，均高于对照组中纤维素的远红外发射率，且实验组b中的远红外发射率低于实验组a和实验组c,这是由于气凝胶具有良好的保暖性能，石墨烯具有良好的远红外发射性，本实用新型提供的保暖面料能够具有良好的保暖性能且能够通过远红外促进血液循环，起到对人体的保健作用，且具有良好的排湿性能，能够透气排汗，保证人体的舒适性。
[0040]
以上对本实用新型的实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本实用新型的较佳实施例，不能被认为用于限定本实用新型的实施范围。凡依本实用新型范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本专利涵盖范围之内。