一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料
技术领域
本实用新型涉及针织面料技术领域，特别是一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料。
背景技术
石墨烯是从石墨材料中剥离出来、由碳原子组成的只有一层原子厚度的二维晶体，石墨烯是目前自然界最薄、强度最高的材料，强度比钢材高200倍，它有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％。因此基于生物质石墨烯，圣泉集团相继研发出内暖纤维、内暖绒和内暖烯孔材料；其中石墨烯内暖纤维是由生物质石墨烯与各类纤维复合而成的一种智能多功能纤维新材料，在纺织领域，可以制成内衣、内裤、袜类、婴幼服饰、家居面料、户外服装等，但是当前市场上所拥有的面料产品，只具有单一的特性，无法满足用户的广泛使用要求，因此研究一种多功能的石墨烯面料是具有重大意义的。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决上述问题，设计了一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料。
实现上述目的本实用新型的技术方案为，一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料，从外至里包括石墨烯材料抗紫外表层、中间连接层和石墨烯印花蓄热里层，所述石墨烯材料抗紫外表层和所述石墨烯印花蓄热里层通过所述中间连接层连接在一起，所述石墨烯面料由上针盘织针和下针筒针织形成，所述上针盘织针和所述下针筒均以两段为一个循环，三路为一个完整组织，其中，第一路依次为上针浮线、上针浮线、下针成圈、下针成圈，第二路依次为上针成圈、上针成圈、下针浮线、下针浮线，第三路依次为上针集圈、上针集圈、下针集圈、下针集圈。
作为本实用新型的进一步说明，所述第一路穿入常规涤纶短纤与棉纤维的混纺纱编织而成所述石墨烯印花蓄热里层，所述第二路穿入石墨烯改性尼龙短纤与粘胶的混纺纱编织而成所述石墨烯材料抗紫外表层，所述第三路穿入经过物理或化学改性的具有吸湿速干功能的涤纶长丝编织而成所述中间连接层。
作为本实用新型的进一步说明，常规涤纶短纤与棉纤维的所述混纺纱规格优选29.5tex(20S)-9.8tex(60S)，石墨烯改性尼龙短纤与粘胶的所述混纺纱规格优选29.5tex(20S)-9.8tex(60S)，所述涤纶长丝的规格优选5.56tex(50D)-16.7tex(150D)。
其有益效果在于，1、将原料为石墨烯改性尼龙短纤与粘胶的混纺纱作为石墨烯材料抗紫外表层，将原料为常规涤纶短纤与棉纤维的混纺纱作为石墨烯印花蓄热里层，以独特的编织工艺编织正双面夹层布结构，将经过物理或化学改性的具有吸湿速干功能的涤纶长丝作为中间连接层，再经过独特的染整技术提升该石墨烯面料的各项性能，最终得到一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料，本实用新型采用的编织工艺独特，设计独特，操作简单，容易实现。
通过对该石墨烯面料的导湿排汗性能、抗紫外功能、远红外性能以及蓄热升温性能进行测试，结果表明该石墨烯面料具有优异的导湿排汗性能，能迅速吸收人体皮肤散发的湿气汗液，并快速导入空气中散发，给身体干爽呵护；而且还具有优异的抗紫外功能、远红外性能以及蓄热升温性能，各项性能均符合标准值，因此该石墨烯面料是一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料。
附图说明
图1是本实用新型的编织图；
图2是本实用新型的前处理工艺曲线图；
图3是本实用新型的石墨烯印花花型图；
图4是本实用新型所述染整工艺的流程图。
具体实施方式
石墨烯是目前自然界最薄、强度最高的材料，强度比钢材高200倍；同时它又有很好的弹性，拉伸幅度能达到自身尺寸的20％，基于生物质石墨烯，目前已经相继研发出内暖纤维、内暖绒和内暖烯孔材料，在纺织领域，可以制成内衣、内裤、袜类等；由于当前市场上所拥有的面料产品，只具有单一的特性，无法满足用户的广泛使用要求，因此本实用新型提供了一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料及其制备方法。
实施例：
一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料从外至里主要分为三层，分别为原料为50％的石墨烯改性尼龙短纤和50％的粘胶的混纺纱编织得到的石墨烯材料抗紫外表层、原料为经过物理或化学改性的具有吸湿速干功能的涤纶长丝编织得到的中间连接层、原料为40％的常规涤纶短纤和60％的棉纤维的混纺纱编织得到的石墨烯印花蓄热里层，石墨烯材料抗紫外表层和石墨烯印花蓄热里层通过中间连接层连接在一起。
采用独特的编织工艺和染整工艺制备出了一种导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料。
一、编织工艺：
1、编织设备机型为佰源BYJM20型双面圆纬机，机号为24针/25.4mm，筒径为864mm(34″)，针筒数为60，路数为72F，总针数为2496枚，织造过程中选用较好的织针，避免出现横条、针痕等疵点，同时保持机台的整洁，减少油针，调整各喂入纱线张力，使其张力均匀。
2、织针排列采用棉毛配置，上针盘织针按A、B顺序进行排列，两段为一个循环，下针筒织针按A、B顺序排列，两段为一个循环；
3、三角排列如下表1所示：
表1三角排列图
∧.成圈三角；︹.集圈三角；－.浮线三角
从表1中可以看出三路为一个完整组织，其中，第一路依次为上针浮线、上针浮线、下针成圈、下针成圈，第二路依次为上针成圈、上针成圈、下针浮线、下针浮线，第三路依次为上针集圈、上针集圈、下针集圈、下针集圈；
4、编织图如附图1所示。
5、穿纱方式：1F穿入常规涤纶短纤40％与棉纤维60％的混纺纱，纱线规格为19.7tex(30S)；2F穿入石墨烯改性尼龙短纤50％与粘胶50％的混纺纱，纱线规格为19.7tex(30S)；3F穿入经过物理或化学改性的具有吸湿速干功能的涤纶长丝，涤纶长丝规格为5.9tex(100D/96F)。
二、染整工艺的工艺步骤
S1.前处理：精炼工序、酸洗水洗工序和加功能助剂工序；其中精炼工序、酸洗水洗工序和加功能助剂工序的配方及条件如下表所示。
表2精炼工序的配方及条件
表3酸洗水洗工序的配方及条件
表4加功能助剂工序的配方及条件
S2.对前处理后的面料进行脱水；
S3.对脱水后的面料进行烘干；
S4.对烘干后的面料进行石墨烯印花；其中石墨烯印花的配方及条件如下表5所示。
表5石墨烯印花的配方及条件
S5.石墨烯印花完成后进行成品定形，得到导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料。
其中前处理的精炼工艺作用是去除坯布上的油污、脏污等，必须充分去油，避免油污对面料自身的吸湿性影响；前处理的水洗、酸洗工艺作用是去除精炼助剂在面料上的残留并中和碱性，调节面料pH值到7左右呈中性；前处理的加助剂工艺是为了加强面料的导湿排汗性和抗紫外性能。
三、对得到的导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料进行性能测试：
1、基本性能
表6面料基本性能测试结果
2、导湿排汗性能
表7面料导湿排汗性能测试结果
从表7中可以看出可以看出导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料的心吸高度达到了110mm，滴水扩散时间达到2.8s，均符合标准值，说明该石墨烯面料具有优异的导湿排汗性能，其中石墨烯面料具有导湿排汗性能迅速吸收人体皮肤散发的湿气汗液，并快速导入空气中散发，给身体干爽呵护。
3、抗紫外功能
表8面料抗紫外线性能测试结果
从表8中可以看出，导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料的T(UVA)平均值达到了2.1％，符合标准值，同时UPF值也符合标准值，说明该石墨烯面料是抗紫外产品。
4、远红外性能
表9面料远红外性能测试结果
从表9中可以看出，导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料的法向发射率达到了0.89％，符合标准值，说明该石墨烯面料具有优异的远红外性能，其中石墨烯面料具有优异的远红外性能，可吸收人体和自然界88％的8-14μm的远红外，反射给人体，可以促进人体血液循环、提高皮肤表面温度，达到人体保健的作用。
5、蓄热升温性能
5.1测试方法：对制备出的导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料进行测试，采用同规格蓄热材料升温面料作为对照组；将两种面料分别置于温度为(20±1)℃，相对湿度为(65±5)％的环境条件下进行测试，在样品中心点上方离布面(50±1)cm的位置，以500W的灯源照射样品20min，每2min记录样品表面温度一次。
5.2测试结果：
表10蓄热升温测试面料温度变化
从表10中可以看出，两种面料均具有蓄热升温保暖的功能，但是导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯面料相比于同规格蓄热材料升温面料，升温数值更高，在整个升温测试过程中最高温差可达7-8℃，因此可以看出导湿抗紫外蓄热多功能石墨烯具有很好的蓄热升温性能。
上述技术方案仅体现了本实用新型技术方案的优选技术方案，本技术领域的技术人员对其中某些部分所可能做出的一些变动均体现了本实用新型的原理，属于本实用新型的保护范围之内。
