一种感应变色布料及其纺织品的制作方法

1.本实用新型涉及布料技术领域，尤其涉及一种感应变色布料。


背景技术：

2.婴幼儿的神经系统发育尚不完善，其体温主要受环境温度影响，因此需要切实做好保暖工作。同时，如果婴幼儿衣物过厚，则同样会导致热量难以散发，从而导致体温升高过多，进而导致极为严重的后果。对于普通人群而言，因成人和婴幼儿的体感温度差异较大，甚至不同年龄、性别的成人的体感温度也会相差甚远，往往会由于照顾者的主观错觉造成婴幼儿衣着过多或过少，从而影响婴幼儿的身体健康和正常生长发育。
3.对于没有穿纸尿布的婴幼儿，有时会出现尿床的现象，对于普通的布料，其不具有感应变色和导湿的功能，家长不容易发现婴幼儿尿床，容易造成婴幼儿着凉。
4.市场上的产品仅仅是加入ph指示剂染料做成感湿的布料，仅仅能够判断还在在流汗，但是湿度无法快速排出，仍然容易着凉、湿疹。
5.鉴于此，市场需要一种布料能够显示婴幼儿出汗或者排尿对布料的颜色变化，且能能够快速导出汗液，避免婴儿着凉或湿疹。


技术实现要素：

6.有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种适用于婴幼儿的感应变色布料，能够警示婴幼儿出汗或排尿，能够导湿的布料等。
7.本实用新型提供一种感应变色布料，包括依次设置的亲肤层、第一吸湿排汗层、抗菌层、第二吸湿排汗层、显色层，且所述亲肤层、所述第一吸湿排汗层、所述抗菌层、所述第二吸湿排汗层与所述显色层之间通过针织线相连接，所述抗菌层与所述第二吸湿排汗层之间间隔设置气凝胶条，所述亲肤层为棉纤维和芦荟纤维混纺而成，所述抗菌层为竹炭纤维和罗布麻纤维混纺而成，所述第一吸湿排汗层和所述第二吸湿排汗层都为吸湿排汗纤维和天丝纤维混纺而成且都具有多个蜂窝巢结构，所述显色层为ph敏感纤维与棉纤维混纺而成。
8.优选地，所述ph敏感纤维由内到外依次为导电芯线、绝缘纤维层、壳聚糖抗菌层和酸碱变色染料层。
9.优选地，所述酸碱变色染料层为紫甘蓝染料层。
10.优选地，所述第一吸湿排汗层的蜂窝巢结构的蜂窝单元的面积大于所述第二吸湿排汗层的蜂窝巢结构的面积，所述第一吸湿排汗层的织物密度小于所述第二吸湿排汗层的蜂窝巢结构的织物密度。
11.优选地，所述第一吸湿排汗层中蜂窝单元的内切圆半径为2～3mm，所述第二吸湿排汗层中蜂窝单元的内切圆半径为1～2mm。
12.优选地，所述气凝胶条为疏水性气凝胶条，选自氧化硅气凝胶条、氧化锆气凝胶条、氧化铝气凝胶条、石墨烯气凝胶条中的一种。
13.优选地，所述气凝胶条的厚度为1～4mm。
14.本实用新型还提供一种纺织品，使用根据上述任一技术方案所述的感应变色布料制作而成。
15.本实用新型的有益效果：
16.本实用新型的感应变色布料，采用独特的纤维和结构组合，ph敏感纤维具有独特的酸碱智能变色检测功能，还具有抗菌、防辐射功能和电磁屏蔽功能；竹炭纤维和罗布麻纤维均具有具有抑菌、杀菌功能，能够防止细菌的滋生，且还具有释放远红外或负离子的功能，具有保健作用；罗布麻纤维具有调温功能；芦荟纤维具有良好的吸湿性、放湿性、杀菌功能，用其加工的织物穿着特别舒适；气凝胶条具有极佳的保暖性能；第一吸湿排汗层、第二吸湿排汗层和竹炭纤维都具有多孔结构，使得布料具有导湿功能；亲肤层、第一吸湿排汗层、抗菌层、第二吸湿排汗层与显色层之间通过针织线相连接，避免布料各层之间发生较大位移，提高布料的强度，使整个布料成为一个整体；本技术的感应变色布料同时具有单向导湿、感应变色、抗菌、调温、保暖、保健的功能。同时，采用多种植物纤维，变色物质来源于自然，各个层组相互配合、协同作用，最终获得的感应变色布料舒适、健康、环保。
附图说明
17.附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。
18.图1为本实用新型的一种感应变色布料的结构示意图；
19.图2为本实施例显色层中ph敏感纤维与棉纤维混纺示意图；
20.图3为湿气在本实施例中的传输示意图，箭头为湿气传输方向；
21.附图标记说明：
[0022]1‑
亲肤层、2
‑
第一吸湿排汗层、3
‑
抗菌层、4
‑
第二吸湿排汗层、5
‑
显色层、6
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针织线、 7
‑
气凝胶条、8
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ph敏感纤维、9
‑
棉纤维。
具体实施方式
[0023]
为了进一步理解本实用新型，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0024]
参见图1
‑
2，本实用新型提供一种感应变色布料，包括依次设置的亲肤层1、第一吸湿排汗层2、抗菌层3、第二吸湿排汗层4、显色层5，且亲肤层1、第一吸湿排汗层2、抗菌层3、第二吸湿排汗层4与显色层5之间通过针织线6相连接，抗菌层3与第二吸湿排汗层4之间间隔设置气凝胶条7，亲肤层1为棉纤维和芦荟纤维混纺而成，抗菌层3为竹炭纤维和罗布麻纤维混纺而成，第一吸湿排汗层2和第二吸湿排汗层4都为吸湿排汗纤维和天丝纤维混纺而成且都具有多个蜂窝巢结构，显色层5为ph敏感纤维8与棉纤维9混纺而成。
[0025]
图2为本实施例显色层5中ph敏感纤维8与棉纤维9混纺示意图，亲肤层1和抗菌层3中纤维的混纺方式也可以参照图2。
[0026]
芦荟纤维是以棉浆粕为原料制备而成的再生纤维素，芦荟纤维的化学和物理性能
非常接近棉花，具有良好的吸湿性、放湿性，用其加工的织物穿着特别舒适。在纺织加工过程中，不易引起静电的积聚。芦荟中的天然蒽醌甙或蒽的衍生物，能吸收紫外线，防止皮肤红、褐斑产生。芦荟具有抗细菌、真菌作用，其抗细菌作用源于aloin的细胞素功能，这种具有相对进攻性的生化性质，使得芦荟纤维可以直接杀死细菌。本实施例优选为湖州珠力纳米材料科技开发有限公司生产的“库拉丝”型号的芦荟纤维。
[0027]
本实施例将芦荟纤维和棉纤维混纺作为亲肤层1，具有舒适的手感，适合贴近皮肤，且具有杀菌、吸湿、放湿的效果。
[0028]
吸湿排汗纤维主要是利用纤维截面异形化(y字形、十字形、w形和骨头形等)使纤维表面形成凹槽，借助凹槽的芯吸导湿结构，迅速吸收皮肤表层或近皮肤层的湿气及汗水，并瞬间排出布料，再由布表的纤维将汗水扩散并迅速蒸发掉，从而达到吸湿排汗、调节体温的目的,使肌肤保持干爽与凉快。本实施例的吸湿排汗纤维选用美国杜邦公司的coolmax纤维、中国台湾中兴纺织的coolplus纤维、中国台湾远东纺织的topcool纤维之一。
[0029]
天丝纤维是一种以针叶树为原料的纤维素纤维，制备过程中不会产生任何衍生物和化学作用，是一种安全环保的布料。天丝纤维具有较强吸湿性和透气性，可以快速吸走身体上的汗液，同时天丝纤维的舒适性也极佳，触感十分柔滑。它有棉的“舒适性”、涤纶的“强度”、毛织物的“豪华美感”和真丝的“独特触感”及“柔软垂坠”，无论在干或湿的状态下，均极具韧性。在湿的状态下，它是第一种湿强力远胜于棉的纤维素纤维。
[0030]
本实施例将吸湿排汗纤维和天丝纤维混纺作为吸湿排汗层，能有效改善穿着舒适性问题，且具有吸湿、排湿、透气性佳的效果。
[0031]
罗布麻纤维是天然的远红外发射材料，可发射8～15微米的远红外光波，能够渗入皮肤及皮下组织，与组织细胞中的水分子产生共振吸收效应，能改善人体微循环。远红外线使得布料具有保暖作用，其保暖性在8℃以下是全棉布料的2倍，21℃以上透气性是纯棉织物的 2.5倍，独居“冬暖夏凉”的特性。罗布麻纤维具有棉的柔软，丝的光泽，麻的清爽。罗布麻纤维具有良好的抑菌性，对白色念珠菌、金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、绿脓杆菌等有明显的抑制作用，对皮肤病、褥疮和湿疹有较好的防治作用。
[0032]
竹炭纤维是取毛竹为原料，采用了纯氧高温及氮气阻隔延时的煅烧新工艺和新技术，使得竹炭天生具有的微孔更细化和蜂窝化，然后再与具有蜂窝状微孔结构趋势的聚酯改性切片熔融纺丝而制成的。这种独特的纤维结构设计，具有吸湿透气、抑菌抑菌、防晒、冬暖夏凉、绿色环保等特点。竹炭纤维横截面布满了大大小小椭圆形的孔隙，可以瞬间吸收并蒸发大量的水分。竹炭纤维表面及内部特殊的超细微孔结构使其具有很强的吸附能力，竹炭纤维吸附能力是木炭的5倍以上，对人体异味、油烟味、甲醛、苯、氨等化学气体有吸收、解异味和消臭作用。竹炭纤维对枯草芽孢杆菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、巨大芽孢杆菌、荧光假单孢菌等有明显的抑制作用，100％竹炭纤维制成的针织布(19.38tex)在14天内的防霉程度为1级。竹炭纤维可以产生远红外线，远红外线发射率高达0.87，能够增加人体表面微血管的血液代谢的功效。竹炭纤维能持久释放负离子，负离子是空气中的“维生素”，有镇静、催眠、镇痛、镇咳等功效，有利于身体健康，提高睡眠质量，能够增强人体的免疫力。矿物质含量高，有特殊的保健功能：竹炭纤维含有钾、钙等有益于身体健康的矿物质。
[0033]
本实施例将竹炭纤维和罗布麻纤维混纺作为抗菌层3，能够吸附有害气体并消臭，具有改善人体微循环、“冬暖夏凉”、抑菌、去病、释放负离子、发射远红外线作用，有益于健
康。
[0034]
第一吸湿排汗层2和第二吸湿排汗层4都具有多个蜂窝巢结构，透气性好，显示层不接触皮肤，吸湿排汗层中的吸湿排汗纤维具有吸收皮肤表层的汗液和尿液的功能，汗液或尿液传递到显色层5，由于汗液的ph值一般为4.5～5.5，尿液的ph值一般为5～7，显色层5中 ph敏感纤维8遇到汗液或尿液变为红色。
[0035]
亲肤层1、第一吸湿排汗层2、抗菌层3、第二吸湿排汗层4与显色层5之间通过针织线6相连接，抗菌层3与第二吸湿排汗层4之间间隔设置气凝胶条7。通过上述技术方案，增强亲肤层1、第一吸湿排汗层2、抗菌层3、第二吸湿排汗层4与显色层5之间的紧密性，且气凝胶条7被固定住在抗菌层3与第二吸湿排汗层4之间，防止气凝胶脱落。同时抗菌层3与第一吸湿排汗层2和第二吸湿排汗层4之间间隔地保持紧密相连，保证汗液或尿液的单向传输功能。
[0036]
图3为湿气在本实施例中的传输示意图，箭头为湿气传输方向。
[0037]
气凝胶条7被成功地固定在了面料上，气凝胶条7使整个布料具有良好的透气性和轻薄性，同时具有高效保温效果，它的拒水性能实现气凝胶条7内层防水，而且同时具有四面弹力保证舒适。
[0038]
显色层5位于整个布料的最外层，便于感知布料的酸碱度，从而有效的根据酸碱度改变自身的颜色，其次通过显色层5的变色程度能够大致的判断ph值的变化。
[0039]
进一步，ph敏感纤维8由内到外依次为导电芯线、绝缘纤维层、壳聚糖抗菌层和酸碱变色染料层。
[0040]
进一步，酸碱变色染料层为紫甘蓝染料层。紫甘蓝染料来源于紫甘蓝，纯天然色素，健康环保。
[0041]
采用上述技术方案，本布料具有独特的酸碱智能变色检测功能，显色层5遇到酸性无色液体变红，遇到中性无色液体呈绿色，遇到碱性无色液体变黄色，实现酸碱性可视化变色检测。本实施例的ph敏感纤维8还具有电热、防辐射功能和电磁屏蔽功能。
[0042]
本实施例，ph敏感纤维8选用武汉纺织大学制备的ph敏感纤维，其结构参见中国专利 cn 211284715u。
[0043]
进一步，第一吸湿排汗层2的蜂窝巢结构的蜂窝单元的面积大于第二吸湿排汗层4的蜂窝巢结构的面积，第一吸湿排汗层2的织物密度小于第二吸湿排汗层4的蜂窝巢结构的的织物密度。
[0044]
通过第一吸湿排汗层2和第二吸湿排汗层4的蜂窝巢结构设计和织物密度差设计，实现单向导湿功能，使得湿气可以从布料内层向外层快速大量输出。
[0045]
进一步，第一吸湿排汗层2中蜂窝单元的内切圆半径为2～3mm，第二吸湿排汗层4中蜂窝单元的内切圆半径为1～2mm。
[0046]
气凝胶条7由气凝胶制成，被认为是改变世界中最轻的材料，具有独特的三维纳米级孔隙结构，具备很高的多孔率及比表面积，气凝胶的纳米级孔隙尺寸会使空气分子被限制在其自由行程内，气流依附在气孔壁上，无法形成有效对流，因此具有极低的对流热导率，保温隔热效果极优。美国nasa用气凝胶制备了宇航员飞行隔热内里，该夹层厚度约为18mm，能够帮助宇航员忍受1400℃高温～
‑
130℃超低温，并经过了多次天地往返的考验。
[0047]
进一步，气凝胶条7为疏水性气凝胶条，选自氧化硅气凝胶条、氧化锆气凝胶条、氧
化铝气凝胶条、石墨烯气凝胶条中的一种。
[0048]
本实施例中气凝胶条7是疏水性的。如果选用亲水性气凝胶，当亲水性气凝胶与液态水相接触，它的孔型结构可能被削弱，削弱程度决定于作用的时间和材料的物理状态；在不利的情况下，亲水气凝胶甚至发生坍塌，气凝胶条7也可能会发生板结甚至断裂的现象。因此，考虑到布料的使用环境，水是避免不了的，因此选用疏水气凝胶。
[0049]
进一步，气凝胶条7的厚度为1～4mm。气凝胶条7的纳米微孔洞抑制了气体分子对热传导的贡献，使得布料具有绝佳的隔热效果，保暖性得以保证；且厚度为1～4毫米，具有十分轻薄的厚度，人体穿着后无沉重和不适感。
[0050]
本实用新型还提供一种纺织品，使用根据上述任一技术方案的感应变色布料制作而成。
[0051]
本实用新型的工作原理：但婴幼儿出汗或者排尿，其汗液或尿液被亲肤层1吸收，汗液或尿液通过蜂窝巢结构和吸湿排汗纤维被第一吸湿排汗层2进行吸收，然后第二吸湿排汗层4进一步将汗液或尿液导向外侧，实现单向导湿，显色层5接触到汗液或尿液，感知汗液或尿液的酸碱度，从而有效的根据酸碱度改变自身的颜色，人们就能知道婴幼儿出汗或排尿了，及时换衣服或进行其他处理。就算没有及时地换衣服，本布料较强的单向导湿功能，避免婴幼儿着凉、湿疹。整个过程中，抗菌层3能够对第一吸湿排汗层2和第二吸湿排汗层4进行抗菌处理，保持布料的卫生。
[0052]
本实用新型的感应变色布料，采用独特的纤维和结构组合，ph敏感纤维具有独特的酸碱智能变色检测功能，还具有抗菌、防辐射功能和电磁屏蔽功能；竹炭纤维和罗布麻纤维均具有具有抑菌、杀菌功能，能够防止细菌的滋生，且还具有释放远红外或负离子的功能，具有保健作用；罗布麻纤维具有调温功能；芦荟纤维具有良好的吸湿性、放湿性、杀菌功能，用其加工的织物穿着特别舒适；气凝胶条具有极佳的保暖性能；第一吸湿排汗层、第二吸湿排汗层和竹炭纤维都具有多孔结构，使得布料具有导湿功能；亲肤层、第一吸湿排汗层、抗菌层、第二吸湿排汗层与显色层之间通过针织线相连接，避免布料各层之间发生较大位移，提高布料的强度，使整个布料成为一个整体；本技术的感应变色布料同时具有单向导湿、感应变色、抗菌、调温、保暖、保健的功能。同时，采用多种植物纤维，变色物质来源于自然，各个层组相互配合、协同作用，最终获得的感应变色布料舒适、健康、环保。
[0053]
本实用新型的感应变色布料可用于床上用品、婴幼儿衣服、尿布等纺织品。
[0054]
对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
[0055]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。