一种超高分子量聚乙烯纤维(uhmwpe)复合型凉席及其制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种超高分子量聚乙烯纤维（UHMWPE）复合型凉席及其制造方法，该凉席包括席面层、吸汗层和席底包覆层；席面层以UHMWPE、或者UHMWPE和吸水性较强的普通纺织材料间隔排列、或者UHMWPE和吸水性较强的纤维复合纱作为经纬纱制成,并进行抗菌防虫整理；吸汗层采用高吸水性面料，设置于席面层和席底包覆层之间；席底包覆层为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，通过包边缝制，包覆吸汗层和席面层，并缝制在席面层的四周。这种凉席具有明显且持久的接触凉感、易于折叠和携带、轻量化、席面持久干爽且具有抗菌防虫功能。
【专利说明】—种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席及其制造方法。
【背景技术】
[0002]凉席通常是夏季为了凉爽而铺垫的席子。为了实现凉爽环境，凉席应具有以下特点:(1)具有明显的瞬时接触凉感。这要求席面材料具有较高热容量，在温度相对较高的人体表面刚和温度相对较低的席面接触时，单位质量席子能够吸收更多的人体热量，人体能够感受到明显的触落温差，从而获得凉爽感，并能够使接触席子的皮肤达到一个较低的平衡温度。(2)具有较好的持久接触凉感。这要求席面材料具有较高的导热系数，以便人体皮肤表面的热量通过席面材料较为快速持久地传播到较广的区域，在这些区域实施散热，使接触凉席的皮肤持续获得较低的温度。(3)具有一定的纹理平整度。凉席表面的纹理应保持适度平整，席面平整可以在身体刚接触席面时造成较大面积的接触，便于产生初始阶段的较多热量的散失，使皮肤产生较大的触落温差，产生较显著的凉爽感。但过于平整会造成因出汗而使皮肤与凉席发生粘连，造成不适体感。
[0003]此外，考虑到特殊需求，凉席同时还有几点需要考虑:(4)易折叠和携带。这一点对于军、警用或野外活动、以及狭小空间用凉席至关重要；(5)轻量化。尽可能的减轻凉席重量，便于携带。(6)清洁卫生性和其他功能。凉席还应该具有抗菌作用，以防止汗液浸溃因不常洗涤而出现菌群蔓延。另外，如果能同时赋予防虫、芳香功能，将有利于使用者获得安全卫生和舒适感。
[0004]目前，商品凉席基本都为天然纤维凉席，主要有草席、竹席、亚麻席、藤席和牛皮席等，均是天然纤维材料制成。其中:(1)草席。价格便宜，材质柔软，与皮肤亲和力强，但降温性差、不够凉爽，且易导致人体过敏，易生螨虫，卫生性能欠佳。(2)竹席。导热系数高，凉爽，老人、小孩及体质弱的人不宜使用。竹席又分为竹篾席和竹麻将块席，竹篾席不易折叠和收纳，竹麻将块席质地较硬，麻将块之间有缝隙，不合适皮肤敏感和娇嫩的人群如儿童、部分女性等使用。且竹麻将块席很重，一床90cmX200cm的竹麻将块席，重量达2.2-2.5kg。(3)亚麻凉席。吸湿透气、抑菌，但不够凉爽，且过于柔软，平整性差。(4)牛皮凉席。热容量大，散热性比较好，防潮功能优良，缺点是皮肤有汗时有粘连感，席身易翘曲、席边易褶皱，且真皮皮层易吸水、挥发缓慢，价格较高。(5)藤皮凉席。韧性好、不易断裂，柔软耐磨、弹性好，可折叠，使用寿命长，舒适、散热凉爽，吸汗不粘身，不被虫蛀，但价格较高。
[0005]上述五种凉席中，(1)草席、亚麻凉席、藤皮和牛皮凉席，其导热系数低、热容量小，接触凉感差。且这些材料在汗液的非均匀浸溃下容易产生变形，并导致整体不均匀变形，使用过程中常出现中间凸起、扭曲不平整等现象，影响美观性。(2)竹凉席最为常见，在这5种凉席中接触凉感最强，并被广泛用于民用、军警及户外装备中。但竹凉席不容易折叠、重量较重、不便于随身携带、长久收纳时也容易生虫。
[0006]除了材料导致的上述缺点外，现有凉席多为简单的单层结构、四周经包边制成。单层凉席缺乏持续的吸收汗水和湿气的能力，时间一长，席面被汗水浸溃导致潮湿，给人体带来不适感。
[0007]因此，一种具有明显且持久的接触凉感、易于折叠和携带、便于收纳、轻量化、且能够有效保持席面干爽、具有一定卫生功能性的凉席具有广泛的市场需求。
[0008]超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)以其低密度和高强高模性能，被用于防弹、防刺、高强绳索等特种装备领域，是一种高性能纤维。该纤维的高强高模来自于其极高的分子链取向，而高取向的分子结构使物体具有良好的热传导性能，但是鲜有利用其优良导热性能开发相关产品的报道，通过对中国专利数据库检索，亦未发现相关专利。
[0009]超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)不吸水，单纯用该纤维制备凉席将存在难以导出汗液和吸收气态水的问题，因此需要进行结构设计。
【发明内容】
[0010]本发明目的是提供一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，它具有明显且持久的接触凉感、易于折叠和携带、轻量化、席面持久干爽。
[0011]本发明的另一个目的是提供一种该凉席的制造方法。
[0012]本发明的上述目的是通过下述技术方案达到的:
一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，包括席面层、吸汗层和席底包覆层；
所述席面层是以下坯布制成:以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)作为经纱和纬纱，或者以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和吸水性较强的普通纺织材料按比例沿经纬向间隔排列作为经纱和纬纱，或者以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和吸水性较强的纤维制成复合纱作为经纱和纬纱，编织制成坯布；
所述吸汗层设置于席面层和席底包覆层之间；
所述席底包覆层为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，通过包边和缝制，包覆吸汗层和席面层，并缝制在席面层的四周。
[0013]一种优选技术方案，所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和普通纺织材料按比例沿经纬向间隔排列，或者形成复合纱后制成坯布，其中超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)的含量不低于50%。
[0014]一种优选技术方案，所述坯布通过抗菌和防蚊虫处理，使之具有抗菌、防虫蛀的清洁卫生功能；该功能通过后处理技术实现，获得坯布后，进行水洗，然后采用抗菌剂和防蚊虫处理剂进行浸轧处理，低温烘干，获得席面层材料。
[0015]一种优选技术方案，所述坯布的经向与纬向一定宽度之间采用抽取经纱与纬纱的方式预留经向折叠条和纬向折叠条。
[0016]进一步的优选技术方案，所述坯布的经向与纬向一定宽度之间采用抽取经纱与纬纱的方式预留折叠线，其具体方式是经向折叠条宽度0.1?2cm，折叠条区域没有任何经纱，折叠条之间间隔距离为20?50cm ;所述纬向折叠条宽度0.1?2cm，折叠条区域没有任何纬纱，折叠条之间间隔距离为20?50cm。
[0017]一种优选技术方案，所述吸汗层为高吸水性或芯吸效应的面料，优选无纺织物。
[0018]一种优选技术方案，所述吸汗层复合或粘合在席面层反面。
[0019]一种优选技术方案，所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是断裂伸长率不大于5%、细度在100D?2000D的白色或原液着色纤维。
[0020]一种优选技术方案，所述吸水性较强的普通纺织材料是涤纶、锦纶、维纶、丙纶、粘胶等化学纤维中的一种，或棉、芒麻、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻等天然纤维中的一种，或上述纤维的混纺纱。
[0021]一种优选技术方案，所述坯布的组织结构为平纹、斜纹、方平、重平、芦席斜纹、菱形斜纹、缎纹、或重组织等，优选单层组织结构。
[0022]一种优选技术方案，所述席底包覆层为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，优选亲水性涤/棉织物或高强耐磨的尼龙/棉织物。
[0023]一种优选技术方案，所述席面层的坯布以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和吸水性较强的普通纺织材料按1?20: 1?20比例沿经纬向间隔排列。
[0024]一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席的制造方法，包括如下步骤:
(1)席面层材料制备。根据每平方米重量要求，选择合适细度、断裂伸长率的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE);选择合适细度的普通纺织材料纱线；将超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)长丝纱，或超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)长丝纱和普通纺织材料纱线按比例沿经纬向间隔排列，或者将超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)长丝和普通纤维纱线形成复合纱，编织成坯布；
(2)复合。选择吸汗层的合适材料和席底包覆层面料，将坯布制成席面层。先将吸汗层通过粘合剂、以点状粘合方式和席面层粘合，然后采用珩缝工艺将席底包覆层面料和包边、席面层与吸汗层进行珩缝；或者按照席面层材料、吸汗层、席底包覆层和包边顺序叠放好，进行衝缝。
[0025]所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE )和普通纺织材料按比例沿经纬向间隔排列，或者形成复合纱后制成坯布，其中超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)的含量不低于50%。
[0026]所述坯布通过抗菌和防蚊虫处理，使之具有抗菌、防虫蛀的清洁卫生功能；所述将坯布进行抗菌处理和防蚊虫处理是，获坯布后，进行水洗，然后采用抗菌剂和防蚊虫处理剂进行浸轧处理，烘干，获得席面层材料。
[0027]所述坯布编织时，在经向和纬向分别在每间隔一定距离，通过空筘和空引纬在经向和纬向留出折叠条，具体是经纬向折叠条宽度0.1?2cm、经纬向折叠条间距20?50cm。
[0028]所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是断裂伸长率不大于5%、细度在100D?2000D的白色或原液着色纤维。
[0029]所述普通纺织材料是涤纶、锦纶、维纶、丙纶、粘胶等化学纤维中的一种，或棉、苎麻、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻等天然纤维中的一种，或上述纤维的混纺纱线之一。
[0030]所述吸汗层为高吸水性或芯吸效应的面料，优选无纺织物。
[0031]所述席底包覆层为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，优选亲水性涤/棉织物、高强耐磨的尼龙/棉、或维纶/棉等织物。
[0032]所述坯布的组织结构为平纹、斜纹、方平、重平、芦席斜纹、菱形斜纹、缎纹、或重组幺口坐左/、寸ο
[0033]本发明具有如下优点:
1、本发明的凉席具有其它凉席不可比拟的良好的导热性能、轻量化的特点。超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)，是目前世界上比强度和比模量最高的纤维，其密度为0.97g/cm3,具有良好的导热系数，以其为席面材料制造的凉席具有明显的瞬时和持久接触凉感。
[0034]2、本发明拓展了超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)的用途。
[0035]3、本发明的凉席具有多层结构，可以实现对气态水和液态水的良好吸收，避免出汗情况下汗水对席子的浸溃作用。
[0036]4、制造方法简单、取材方便、生产高效。主材使用的是合成纤维材料，制作凉席坯布的方法就可以使用目前工业化织造方式，便于大规模，高效率的生产。
[0037]5、质轻柔软，易折叠收纳，具有防虫、防潮、抗菌等卫生清洁功能。通过不同辅助材料的交织，来达到各种预期的性能；易于通过各种后处理方式，来实现防虫、抗菌等特种功能；最终成品易于收纳和洗涤。
【专利附图】
【附图说明】
[0038]图1是本发明凉席的结构示意图。
【具体实施方式】
[0039]实施例1:
如图1所示，采用断裂伸长率3.5%、1200D/720f的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)，80捻/米，S捻，以2/2斜纹织造，获得坯布，克重230g/ m2，超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)含量100%。将坯布进行水洗，然后采用抗菌剂SCJ891和防蚊虫处理剂拟除虫菊酯微胶囊进行浸轧处理，带液量70%，110°C低温烘干，获得席面层(1 )。采用高吸水的聚丙烯无纺织物作为吸汗层(2)，克重80g/m2，采用PU胶和席面层(1)进行点状粘合。采用160g/m2、亲水性涤/棉55/45织物作为席底包覆层(3)，放置于吸汗层(2)后面，并进行包边(6)，然后珩缝获得席子。
[0040]实施例2:
如图1所示，采用断裂伸长率4%、400D/240f、120捻/米、S捻的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和30/2s、涤/棉40/60纱，在经向和纬向按1: 1间隔排列，以平纹织造，密度220X 165根/10cm，获得坯布，克重180g/ m2，超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)含量54%。其中，经向每间隔40cm,空箱1cm,在讳向每间隔50cm,通过空箱和空讳留出经向折置条(4)和纬向折叠条(5),经纬向折叠条宽度1cm,获得还布后，进行水洗，然后采用抗菌剂SCJ891和防蚊虫处理剂拟除虫菊酯微胶囊进行浸轧处理，带液量70%，110°C低温烘干，获得席面层(1)材料。采用具有强烈芯吸效果的超细涤纶织物作为吸汗层(2)，克重110g/m%采用丙烯酸树脂与席面层(1)进行点状粘合。采用200g/m2、高强耐磨的尼龙/棉60/40织物作为席底包覆层(3)，放置于吸汗层后面，并进行包边(6)，然后珩缝获得席子。
[0041]实施例3:
如图1所示，采用断裂伸长率2%、1000D/480f、80捻/米、S捻的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE))作为经纱，纬纱采用超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和10s/2麻/粘胶40/60纤维以1: 1间隔排列，以菱形斜纹织造，密度252X223根/10cm，获得坯布，克重596g/m2，超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)含量75%。其中，经向每间隔50cm，空筘2cm，在纬向每间隔35cm，通过空筘和空引纬留出经向折叠条(4)和纬向折叠条(5)，经纬向折叠条宽度2cm。然后将坯布进行水洗，采用防蚊虫处理剂拟除虫菊酯微胶囊进行浸轧处理，带液量60%，11(TC低温烘干，获得席面层(1)材料。采用具有强烈芯吸效果的超细涤纶织物吸汗层(2)，克重140g/ m2，采用丙烯酸树脂与席面层(1)进行点状粘合。采用220g/ m2、高强耐磨的尼龙/棉60/40织物作为席底包覆层(3)，放置于吸汗层后面，并进行包边(6)，然后珩缝获得席子。
【权利要求】
1.一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，包括席面层[I]、吸汗层[2]和席底包覆层[3]； 所述席面层[I]是以下坯布制成:以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)作为经纱和纬纱，或者以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和吸水性较强的普通纺织材料按比例沿经纬向间隔排列作为经纱和纬纱，或者以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和吸水性较强的纤维制成的复合纱作为经纱和纬纱，编织制成坯布； 所述吸汗层[2]设置于席面层[I]和席底包覆层[3]之间； 所述席底包覆层[3]为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，通过包边[6]和缝制，包覆吸汗层[2]和席面层[I]，并缝制在席面层[I]的四周。
2.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE )和普通纺织材料按比例沿经纬向间隔排列，或者形成复合纱后制成坯布，其中超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)的含量不低于50%。
3.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述坯布通过抗菌和防蚊虫处理，获得坯布后，进行水洗，然后采用抗菌剂和防蚊虫处理剂进行浸轧处理，低温烘干，获得席面层[I]材料。
4.根据权利要求1所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述坯布的经向与纬向一定宽度之间采用抽取经纱与纬纱的方式预留经向折叠线[4]和讳向折置条[5]。
5.根据权利要求4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述坯布的经向与纬向一定宽度之间采用抽取经纱与纬纱的方式预留折叠线，具体是经向折叠条[4]宽度0.1?2cm,折叠条区域没有任何经纱,折叠条之间间隔距离为20?50cm ；所述纬向折叠条[5]宽度0.1?2cm，折叠条区域没有任何纬纱，折叠条之间间隔距离为20 ?50cm。
6.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述吸汗层[2]为高吸水性或芯吸效应的面料，优选无纺织物。
7.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述吸汗层[2]复合或粘合在席面层[I]反面。
8.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是断裂伸长率不大于5%、细度在100D?2000D的白色或原液着色纤维。
9.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述吸水性较强的普通纺织材料是化学纤维类涤纶、锦纶、维纶、丙纶、粘胶中的一种，或天然纤维类棉、芒麻、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻中的一种，或上述纤维的混纺纱之
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10.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述坯布的组织结构为平纹、斜纹、方平、重平、芦席斜纹、菱形斜纹、缎纹、或重组织之一，优选单层组织结构。
11.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述席底包覆层[3]为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，优选亲水性涤/棉织物或高强耐磨的尼龙/棉或维纶/棉织物。
12.根据权利要求1、2、3或4所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)复合型凉席，其特征在于:所述席面层[I]的坯布以超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和吸水性较强的普通纺织材料按I?20:1?20比例沿经纬向间隔排列。
13.一种超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)凉席的制备方法，其特征在于，包括如下步骤: (1)席面层材料制备:根据每平方米重量要求，选择合适细度、断裂伸长率的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE);选择合适细度的普通纺织材料纱线；将超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)长丝纱，或超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)长丝纱和普通纺织材料纱线按比例沿经纬向间隔排列，或者将超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)长丝和普通纤维纱线形成复合纱，编织成坯布； (2)复合:选择吸汗层的合适材料和席底包覆层面料，将坯布制成席面层；先将吸汗层通过粘合剂、以点状粘合方式和席面层粘合，然后采用珩缝工艺将席底包覆层面料和席面层及吸汗层进行珩缝；或者，按照席面层、吸汗层和席底包覆层顺序叠放好，进行珩缝。
14.根据权利要求13所述的超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)凉席的制备方法，其特征在于:所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)和普通纺织材料沿经纬向间隔排列，或者形成复合纱后制成坯布，其中超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)的含量不低于50% ； 并将所述坯布进行抗菌处理和防蚊虫处理。
15.根据权利要求13或14所述的超高分子量聚乙烯纤维(超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE))凉席的制备方法，其特征在于: 所述坯布编织时，在经向和纬向分别在每间隔一定距离，通过空筘和空引纬在经向和纬向留出折叠条，具体是经纬向折叠条宽度0.1?2cm、经纬向折叠条间距20?50cm ； 所述超高分子量聚乙烯纤维(UHMWPE)是断裂伸长率不大于5%、细度在100D?2000D的白色或原液着色纤维； 所述普通纺织材料是化学纤维类涤纶、锦纶、维纶、丙纶、粘胶中的一种，或天然纤维类棉、芒麻、亚麻、大麻、黄麻、洋麻、剑麻中的一种，或上述纤维的混纺纱线之一； 所述吸汗层为高吸水性或芯吸效应的织物，优选无纺织物； 所述席底包覆层为具有一定耐磨性能的普通亲水性织物，优选亲水性涤/棉织物、高强耐磨的尼龙/棉或维纶/棉织物之一； 所述坯布的组织结构为平纹、斜纹、方平、重平、芦席斜纹、菱形斜纹、缎纹、或重组织之
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【文档编号】D03D13/00GK104287537SQ201410657082
【公开日】2015年1月21日 申请日期:2014年11月17日 优先权日:2014年11月17日
【发明者】鄢友娟, 高波, 肖红, 周运波, 李荣海, 杨年慈, 施楣梧, 李俊红 申请人:中国人民武装警察部队后勤装备研究所, 湖南中泰特种装备有限责任公司