本发明涉及纺织面料技术领域，尤其涉及一种发热抗起球面料及其制备方法。
背景技术：
随着社会经济的发展和人民生活水平的日益提高,人们的消费观念不断更新,对生活质量和生活环境越来越重视，对服装的功能性要求越来越高,尤其是对服装的发热、抗菌、保健、手感、品质、美观等方面的要求不断地提高。在天气寒冷的时候，服装面料的发热性已经成为人们购买服装的首选因素。传统面料通常采用增加面料厚度的方式来保暖，但是这样很不美观，穿着舒适性不佳。正是在这种形势下，发热面料应运而生，这种面料以其优异的穿着舒适性、功能性以及美观性成为面料市场的明星产品。
发热纤维是制作发热面料的材料，发热面料的发热功能取决与发热纤维的性能。发热纤维是吸湿后能自行发热而温暖身体的一种全新材料,其吸水性之强远远超过其他品种纤维，相较于以阻止身体所发出的热逃逸为主的传统纤维，发热纤维已经成为中高档服饰面料的首选编织材料。然而，现有技术中的发热纤维还或多或少存在着发热效果和保暖持久性有待进一步提高，通过添加某些添加剂或聚合物来达到保暖效果的发热纤维，在穿着和洗涤过程中，添加的物质脱落会造成保暖效果逐步下降，性能稳定性不好，耐用性差的缺陷。
申请号为200910042087.8的中国发明专利公开了一种远红外发热面料，包括两层，其中包括一远红外纤维层面料内层和一吸收近红外并发射热能纤维层面料外层。如上所述的远、红外保健面料，其中所述的远红外纤维层面料内层按重量百分比由10％-100％的远红外纤维材料和0％-90％的普通面料混纺而成。如上所述的远红外发热面料，其中所述的外层近红外纤维面料按重量百分比由10％-100％的远红外纤维材料、0％-20％的氨纶和0％-70％的普通面料混纺而成。发明的目的是克服现有技术的不足，提供了结构简单，保温效果好的远红外发热面料。然而，该面料具有两层结构，在长期使用过程中易脱层，各层中均含有无机组分和有机组分，由于相容性不好，易导致性能稳定性不佳。
因此，开发一种发热效果良好，性能稳定性佳，持久耐用，综合性能优异的发热面料符合市场需求，具有广泛的市场价值和应用前景，对促进功能面料行业的发展具有非常重要的意义。
技术实现要素：
为了克服现有技术中的缺陷，本发明提供一种发热抗起球面料，该面料综合性能好，发热效果显著，性能稳定性佳，持久耐用，穿着舒适，吸湿性和皮肤亲和性优异。同时，本发明还提供了一种所述发热抗起球面料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，对设备依赖性低，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产。
为达到上述发明目的，本发明采用的技术方案是，一种发热抗起球面料，其特征在于，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片60-70份、蛋白石粉2-5份、氧化石墨烯纤维3-6份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维1-3份、端羟基纳米杂化超支化聚合物2-4份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)5-10份、表面包覆硬脂酸丁酯1-3份、对苯二甲酸二烯丙酯0.5-1.5份、引发剂0.3-0.6份、偶联剂1-2份。
优选的，所述发热纤维、羊毛纤维的质量比为1:(2-3)。
优选的，所述发热纤维为
优选的，所述粘胶纤维、功能发热纤维的质量比为1:(2-3)。
优选的，所述粘胶纤维为竹炭粘胶纤维、蛋白质粘胶纤维中的任意一种。
优选的，所述涤纶切片的牌号为sd501、sb500、fd501中的至少一种。
优选的，所述蛋白石粉的粒径为300-600目。
优选的，所述氧化石墨烯纤维的直径为100-500nm，长径比为(15-18):1。
优选的，所述稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维的制备方法为现有技术，参见：稀土氧化物纳米结构纤维的制备及性质，唐慧娟，山东大学，2011。
优选的，所述稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维的直径为100-300nm，长径比为13:1。
优选的，所述端羟基纳米杂化超支化聚合物的制备方法，参见申请号为201910425260.6的中国发明专利实施例一；所述环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)的制备方法参见申请号为200910067539.8的中国发明专利实施例9。
优选的，所述表面包覆硬脂酸丁酯的制备方法，包括如下步骤：在18-25℃下，将硬脂酸丁酯加入到聚乙二醇二丙烯酸酯中，并向其中加入光引发剂，保温搅拌1-2小时，后逐渐降低温度和搅拌速度，在5-10℃时，停止搅拌，在波长为220-250nm的紫外光下辐照30-40分钟，得到表面包覆硬脂酸丁酯。
优选的，所述硬脂酸丁酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂的质量比为(4-8):1:(0.05-0.08)。
优选的，所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香异丙醚中的至少一种。
优选的，所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈中的至少一种；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570中的至少一种。
优选的，所述功能发热纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，得到功能发热纤维。
优选的，所述熔融纺丝工艺参数为：纺丝温度为280-300℃，纺丝速度为2500-3500m/min，拉伸温度为55-77℃，总拉伸倍率为4-6。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述发热抗起球面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将发热纤维与羊毛纤维混纺成混纺纱线作为经纱，将粘胶纤维与功能发热纤维混纺成混纺纱线作为纬纱，然后采用大圆机织造，得坯布，再依次经过后处理、烘干定型，得到发热抗起球面料。
本发明的另一个目的，在于提供一种所述发热抗起球面料制备得到的服装。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
(1)本发明提供的一种发热抗起球面料的制备方法，该制备方法简单易行，操作控制方便，对设备依赖性低，制备效率和良品率高，适合连续规模化生产。
(2)本发明提供的一种发热抗起球面料，克服了现有技术中的发热纤维还或多或少存在着发热效果和保暖持久性有待进一步提高，通过添加某些添加剂或聚合物来达到保暖效果的发热纤维，在穿着和洗涤过程中，添加的物质脱落会造成保暖效果逐步下降，性能稳定性不好，耐用性差的缺陷，通过各混纺纱线协同作用，使得制成的发热面料综合性能好，发热效果显著，性能稳定性佳，持久耐用，穿着舒适，吸湿性和皮肤亲和性优异。
(3)本发明提供的一种发热抗起球面料，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；通过这种形式的设计，使得面料结合了这几种纤维材料的优势，产品的风格与常规面料相比具有更优异的发热功能，手感细腻柔滑、弹性好、悬垂性能优良，穿着舒适性好，能吸收人体散发出来的湿气，具有良好的积极发热效果。
(4)本发明提供的一种发热抗起球面料，所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片60-70份、蛋白石粉2-5份、氧化石墨烯纤维3-6份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维1-3份、端羟基纳米杂化超支化聚合物2-4份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)5-10份、表面包覆硬脂酸丁酯1-3份、对苯二甲酸二烯丙酯0.5-1.5份、引发剂0.3-0.6份、偶联剂1-2份。其中，蛋白石粉孔隙度高，吸水性强，吸附性好，可释放负离子，起到较好的吸湿发热效果，氧化石墨烯纤维和稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维协同作用，除了能改善纤维的机械力学性能外，还能通过远红外线蓄热升温，在服用时能在人体与面料之间形成一个微气候环境，达到发热保温的效果。
(5)本发明提供的一种发热抗起球面料，端羟基纳米杂化超支化聚合物的添加，一方面，能通过吸收远红外线发热，另一方面，其上的超支化结构和端羟基结构能改善各组分的相容性，亲水性的羟基结构能提高吸湿发热性能，且其在熔融纺丝阶段能与环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)上的环氧基反应，从而使得它们形成整体，有效改善综合性能；环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)与涤纶均属于聚酯类，使得各组分相容性好。表面包覆硬脂酸丁酯中的硬脂酸丁酯为相变材料，能通过相变蓄热，提高发热保温性能，表面通过亲水性交联结构包覆，在提高吸湿发热性能的同时，改善保温性能，有效纺织相变材料的泄漏，且该物质的加入还能改善纤维的韧性和弹性。对苯二甲酸二烯丙酯的添加在引发剂的作用下会与表面包覆硬脂酸丁酯表面接枝，引入酯基，进一步改善其与涤纶基材的相容性。
具体实施方式
为了使本技术领域人员更好地理解本发明的技术方案，并使本发明的上述特征、目的以及优点更加清晰易懂，下面结合实施例对本发明做进一步的说明。实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明下述实施例中所述原料均为商业购买；所述端羟基纳米杂化超支化聚合物的制备方法，参见申请号为201910425260.6的中国发明专利实施例一；所述环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)的制备方法参见申请号为200910067539.8的中国发明专利实施例9；所述稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维的制备方法为现有技术，参见：稀土氧化物纳米结构纤维的制备及性质，唐慧娟，山东大学，2011。
实施例1
一种发热抗起球面料，其特征在于，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片60份、蛋白石粉2份、氧化石墨烯纤维3份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维1份、端羟基纳米杂化超支化聚合物2份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)5份、表面包覆硬脂酸丁酯1份、对苯二甲酸二烯丙酯0.5份、引发剂0.3份、偶联剂1份。
所述发热纤维、羊毛纤维的质量比为1:2；所述发热纤维为
所述粘胶纤维、功能发热纤维的质量比为1:2；所述粘胶纤维为竹炭粘胶纤维。
所述涤纶切片的牌号为sd501；所述蛋白石粉的粒径为300目。
所述氧化石墨烯纤维的直径为100nm，长径比为15:1。
所述表面包覆硬脂酸丁酯的制备方法，包括如下步骤：在18℃下，将硬脂酸丁酯加入到聚乙二醇二丙烯酸酯中，并向其中加入光引发剂，保温搅拌1小时，后逐渐降低温度和搅拌速度，在5℃时，停止搅拌，在波长为220nm的紫外光下辐照30分钟，得到表面包覆硬脂酸丁酯；所述硬脂酸丁酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂的质量比为4:1:0.05；所述光引发剂为安息香；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550。
所述功能发热纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，得到功能发热纤维；所述熔融纺丝工艺参数为：纺丝温度为280℃，纺丝速度为2500m/min，拉伸温度为55℃，总拉伸倍率为4。
一种所述发热抗起球面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将发热纤维与羊毛纤维混纺成混纺纱线作为经纱，将粘胶纤维与功能发热纤维混纺成混纺纱线作为纬纱，然后采用大圆机织造，得坯布，再依次经过后处理、烘干定型，得到发热抗起球面料。
实施例2
一种发热抗起球面料，其特征在于，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片63份、蛋白石粉2.5份、氧化石墨烯纤维4份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维1.5份、端羟基纳米杂化超支化聚合物2.5份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)6份、表面包覆硬脂酸丁酯1.5份、对苯二甲酸二烯丙酯0.7份、引发剂0.35份、偶联剂1.2份。
所述发热纤维、羊毛纤维的质量比为1:2.2；所述发热纤维为thermogear纤维。
所述粘胶纤维、功能发热纤维的质量比为1:2.2；所述粘胶纤维为蛋白质粘胶纤维；所述涤纶切片的牌号为sb500；所述蛋白石粉的粒径为400目；所述氧化石墨烯纤维的直径为200nm，长径比为16:1。
所述表面包覆硬脂酸丁酯的制备方法，包括如下步骤：在19℃下，将硬脂酸丁酯加入到聚乙二醇二丙烯酸酯中，并向其中加入光引发剂，保温搅拌1.2小时，后逐渐降低温度和搅拌速度，在6℃时，停止搅拌，在波长为230nm的紫外光下辐照33分钟，得到表面包覆硬脂酸丁酯；所述硬脂酸丁酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂的质量比为5:1:0.06；所述光引发剂为安息香乙醚；所述引发剂为偶氮二异庚腈；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh560。
所述功能发热纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，得到功能发热纤维；所述熔融纺丝工艺参数为：纺丝温度为285℃，纺丝速度为2700m/min，拉伸温度为60℃，总拉伸倍率为4.5。
一种所述发热抗起球面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将发热纤维与羊毛纤维混纺成混纺纱线作为经纱，将粘胶纤维与功能发热纤维混纺成混纺纱线作为纬纱，然后采用大圆机织造，得坯布，再依次经过后处理、烘干定型，得到发热抗起球面料。
实施例3
一种发热抗起球面料，其特征在于，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片65份、蛋白石粉3.5份、氧化石墨烯纤维4.5份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维2份、端羟基纳米杂化超支化聚合物3份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)7.5份、表面包覆硬脂酸丁酯2份、对苯二甲酸二烯丙酯1份、引发剂0.45份、偶联剂1.5份。
所述发热纤维、羊毛纤维的质量比为1:2.5；所述发热纤维为renaissa纤维。
所述粘胶纤维、功能发热纤维的质量比为1:2.5；所述粘胶纤维为竹炭粘胶纤维。
所述涤纶切片的牌号为fd501；所述蛋白石粉的粒径为450目；所述氧化石墨烯纤维的直径为350nm，长径比为16.5:1。
所述表面包覆硬脂酸丁酯的制备方法，包括如下步骤：在21℃下，将硬脂酸丁酯加入到聚乙二醇二丙烯酸酯中，并向其中加入光引发剂，保温搅拌1.5小时，后逐渐降低温度和搅拌速度，在7.5℃时，停止搅拌，在波长为235nm的紫外光下辐照35分钟，得到表面包覆硬脂酸丁酯；所述硬脂酸丁酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂的质量比为6:1:0.065；所述光引发剂为安息香异丙醚；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
所述功能发热纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，得到功能发热纤维；所述熔融纺丝工艺参数为：纺丝温度为290℃，纺丝速度为3000m/min，拉伸温度为65℃，总拉伸倍率为5。
一种所述发热抗起球面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将发热纤维与羊毛纤维混纺成混纺纱线作为经纱，将粘胶纤维与功能发热纤维混纺成混纺纱线作为纬纱，然后采用大圆机织造，得坯布，再依次经过后处理、烘干定型，得到发热抗起球面料。
实施例4
一种发热抗起球面料，其特征在于，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片68份、蛋白石粉4.5份、氧化石墨烯纤维5份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维2.5份、端羟基纳米杂化超支化聚合物3.5份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)9份、表面包覆硬脂酸丁酯2.8份、对苯二甲酸二烯丙酯1.4份、引发剂0.55份、偶联剂1.8份。
所述发热纤维、羊毛纤维的质量比为1:2.8；所述发热纤维为renaissa纤维。
所述粘胶纤维、功能发热纤维的质量比为1:2.8；所述粘胶纤维为蛋白质粘胶纤维。
所述涤纶切片为牌号为sd501、sb500、fd501的涤纶切片按质量比1:3:2混合而成；所述蛋白石粉的粒径为550目。
所述氧化石墨烯纤维的直径为400nm，长径比为17:1。
所述表面包覆硬脂酸丁酯的制备方法，包括如下步骤：在23℃下，将硬脂酸丁酯加入到聚乙二醇二丙烯酸酯中，并向其中加入光引发剂，保温搅拌1.8小时，后逐渐降低温度和搅拌速度，在9℃时，停止搅拌，在波长为240nm的紫外光下辐照38分钟，得到表面包覆硬脂酸丁酯；所述硬脂酸丁酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂的质量比为7.5:1:0.075；所述光引发剂为安息香、安息香乙醚、安息香异丙醚按质量比1:3:2混合而成；所述引发剂为偶氮二异丁腈、偶氮二异庚腈按质量比3:5混合而成；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh550、硅烷偶联剂kh560、硅烷偶联剂kh570按质量比1:3:2混合而成。
所述功能发热纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，得到功能发热纤维；所述熔融纺丝工艺参数为：纺丝温度为295℃，纺丝速度为3400m/min，拉伸温度为74℃，总拉伸倍率为5.5。
一种所述发热抗起球面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将发热纤维与羊毛纤维混纺成混纺纱线作为经纱，将粘胶纤维与功能发热纤维混纺成混纺纱线作为纬纱，然后采用大圆机织造，得坯布，再依次经过后处理、烘干定型，得到发热抗起球面料。
实施例5
一种发热抗起球面料，其特征在于，是由经纱和纬纱织造而成；所述经纱为发热纤维、羊毛纤维混纺纱线；所述纬纱为粘胶纤维、功能发热纤维混纺纱线；所述功能发热纤维由下述重量份的各原料制成：涤纶切片70份、蛋白石粉5份、氧化石墨烯纤维6份、稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维3份、端羟基纳米杂化超支化聚合物4份、环氧端基胺基超支化聚(胺-酯)10份、表面包覆硬脂酸丁酯3份、对苯二甲酸二烯丙酯1.5份、引发剂0.6份、偶联剂2份。
所述发热纤维、羊毛纤维的质量比为1:3；所述发热纤维为
所述粘胶纤维、功能发热纤维的质量比为1:3；所述粘胶纤维为竹炭粘胶纤维。
所述涤纶切片的牌号为sd501；所述蛋白石粉的粒径为600目。
所述氧化石墨烯纤维的直径为500nm，长径比为18:1。
所述表面包覆硬脂酸丁酯的制备方法，包括如下步骤：在25℃下，将硬脂酸丁酯加入到聚乙二醇二丙烯酸酯中，并向其中加入光引发剂，保温搅拌2小时，后逐渐降低温度和搅拌速度，在10℃时，停止搅拌，在波长为250nm的紫外光下辐照40分钟，得到表面包覆硬脂酸丁酯；所述硬脂酸丁酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、光引发剂的质量比为8:1:0.08；所述光引发剂为安息香；所述引发剂为偶氮二异丁腈；所述偶联剂为硅烷偶联剂kh570。
所述功能发热纤维的制备方法，包括如下步骤：将各原料按重量份混合均匀后得到混合料，然后将混合料加入到双螺杆纺丝机中进行熔融纺丝，得到功能发热纤维；所述熔融纺丝工艺参数为：纺丝温度为300℃，纺丝速度为3500m/min，拉伸温度为77℃，总拉伸倍率为6。
一种所述发热抗起球面料的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将发热纤维与羊毛纤维混纺成混纺纱线作为经纱，将粘胶纤维与功能发热纤维混纺成混纺纱线作为纬纱，然后采用大圆机织造，得坯布，再依次经过后处理、烘干定型，得到发热抗起球面料。
对比例1
一种发热抗起球面料，其制备方法与配方与实施例1基本相同，不同的是所述功能发热纤维的制备过程中没有添加蛋白石粉。
对比例2
一种发热抗起球面料，其制备方法与配方与实施例1基本相同，不同的是所述功能发热纤维的制备过程中没有添加氧化石墨烯纤维和稀土氧化物la2zr2o7纳米结构纤维。
对比例3
一种发热抗起球面料，其制备方法与配方与实施例1基本相同，不同的是所述功能发热纤维的制备过程中没有添加端羟基纳米杂化超支化聚合物。
对比例4
一种发热抗起球面料，其制备方法与配方与实施例1基本相同，不同的是所述功能发热纤维的制备过程中没有添加表面包覆硬脂酸丁酯。
对比例5
一种发热抗起球面料，其制备方法与配方与实施例1基本相同，不同的是所述功能发热纤维的制备过程中没有添加对苯二甲酸二烯丙酯。
为了进一步说明本发明实施例涉及到的各发热抗起球面料的有益技术效果，对实施例1-5及对比例1-5中制得的发热抗起球面料进行性能检测，测试方法如下：
(1)参考fz/t73036-2010测试发热性能；
(2)按照gbt/4802.1-1997纺织品织物起球试验圆轨迹法测试抗起球性能。结果见表1。
表1
从表1可见，本发明实施例公开的发热抗起球面料，与对比例相比，发热性能和抗起球性能更好，这是各原料和制备步骤协同作用的结果。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。