一种三维立体空气层面料及其制备方法
技术领域
本申请涉及纺织面料领域，更具体地说，它涉及一种三维立体空气层面料及其制备方法。
背景技术
空气层保暖面料，在国内有名称为健康布，是一种特别的双面结构，通过调高机台筒口距，采用特别的织布工艺，使布料双面中间有较大空隙，从而达到保暖效果，同时，面料轻盈、柔软、洁净，是一种很好的秋冬季保暖面料。
面料功能通过结构设计采用里、中、外三片的织物结构，从而在织物中形成空气夹层，起到保暖效果。
在秋冬季节，人为了保暖，会穿着由保暖面料制成的服装。但是，人在运动的过程中，人体体温升高，此时，人体需要依靠排汗来散热，然而，现今的保暖面料只具有保暖功能，并不能将人体产生的汗液排出面料外。所以，现今急需一种保暖性好，同时透湿性或亲水性也好的空气层保暖面料。
发明内容
为了解决上述问题，本申请提供一种三维立体空气层面料及其制备方法。
第一方面，本申请提供一种三维立体空气层面料的制备方法，采用如下的技术方案：
一种三维立体空气层面料的制备方法，具体包括以下步骤：
S1织造工艺：将100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡，以双面纬编交织而成胚布；
上述100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡的用量，按照如下重量百分比计算：
100D/96F再生涤纶长丝DTY44％-60％
250D/96F再生涤纶复合丝ITY29％-43％
70D莱卡7％-15％；
S2染色工艺：将S1中得到的胚布依次经过除油、染色、还原清洗、脱水、开幅、烘干处理后，得到染色后的胚布；
S3后整工艺：将S2中得到的染色后的胚布经亲水助剂水溶液浸轧后，得到带液率为60％-75％的胚布，再进行定型处理，得到三维立体空气层面料；
所述的浸轧，即S2中得到的染色后的胚布，在定型机的扎槽中，被定型机的压辊辊压至扎槽中，与扎槽内pH为4.5-5.5的亲水助剂水溶液连续浸渍。
其中，所述亲水助剂水溶液中的亲水助剂为SIM、PEP或NVS。
通过采用上述技术方案，由100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡经过双面纬编，得到的胚布呈现层状的三维立体结构，而且所得胚布的正反两面都留下沟槽。由于中间层为不成圈的250D/96F再生涤纶复合丝ITY，使它在最后制得的三维立体空气层面料的中部能够形成更稳定的斜向屈曲形状，撑起最后制得的三维立体空气层面料的中部，不仅能提高最后制得的层状三维立体面料的蓬松度，还能缓存空气，因此使得面料具有较好的保暖性。
进一步的，在S2染色工艺中，因为先将S1步骤中得到的胚布进行染色工艺后再进行后整工艺，提高了最终制的得三维立体空气层面料的尺寸稳定性。在S3后整工艺中，S2步骤得到的染色后的胚布依次经过亲水助剂水溶液浸轧及两次烘干定型处理后，不仅可增大胚布中纱线彼此之间的摩擦力，防止纱线滑移或受外力轻易勾出，减少最终制得的三维立体空气层面料中纱线的滑移，进一步提高三维立体空气层面料的尺寸稳定性，还有利于亲水助剂水溶液均匀、稳定的浸轧在S2步骤得到的染色后的胚布中，使得最终得到的三维立体空气层面料具有良好的亲水性和透湿性。
优选的，S2染色工艺中，所述胚布的染色过程的温度及时间控制如下：首先，以0.6-0.8℃/min的升温速率，由25℃升温至50℃，然后以0.4-0.6℃/min的升温速率，由50℃升温至70℃，保温8-12min；然后再以0.8-1.2℃/min的升温速率，由70℃升温至130℃，保温25-35min；最后以1.5-2.5℃/min的降温速率，由130℃降温至80℃。
通过采用上述技术方案，染色过程中，通过梯度升温，特别是50℃-70℃区间采用缓慢升温的升温速率，同时在70℃保温8-12min，可有效的解决了各纱线受热收缩不一致带来面料风格变化大，提高了最终制得的三维立体空气层面料格局的尺寸稳定性，其中，最终制得的三维立体空气层面料的纵向尺寸稳定性相对提高了2.17％-6.25％，横向尺寸稳定性相对提高了2.56％-7.69％。
当染色后的层状三维立体结构胚布经过后续的后整工艺后，最终制得的三维立体空气层面料，相对于胚布的染色过程的温度及时间控制不在上述优选范围内制得的三维立体空气层面料，透气性相对提高了0.31％-1.07％，吸芯高度相对提高了2.67％-4.00％，吸水率相对提高了0.54％-1.09％，透湿量相对提高了0.02％-0.06％，蒸发速率相对提高了0.92％-1.83％。由此表明，胚布的染色过程控制在上述温度及时间内，可有效的提高制得三维立体空气层面料的保暖性、亲水性、透湿性和尺寸稳定性。
优选的，S3后整工艺中，所述亲水助剂水溶液的用量，按亲水助剂水溶液与胚布的重量比为(1.3-1.7):1。
通过采用上述技术方案，将胚布浸轧在上述比例的亲水助剂溶液中，使得最终制得的三维立体空气层面料，相对于亲水助剂溶液与胚布重量比不在上述优选范围内制得的三维立体空气层面料，热阻相对提高了5.56％-10.53％，透气性相对提高了0.45％-0.90％，吸芯高度相对提高了0.62％-1.23％，吸水率相对提高了0.53％-1.05％，蒸发速率相对提高了1.28％-1.69％，还能减少三维立体空气层面料中纱线的滑移，使得纵向尺寸稳定性相对提高了2.33-％2.44％，横向尺寸稳定性相对提高了2.56％-5.56％。由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中亲水助剂水溶液与胚布的重量比为(1.3-1.7):1时，最终所得的三维立体空气层面料亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性效果更好。
优选的，所述亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为0.8-1.2％。
通过采用上述技术方案，亲水助剂在上述浓度下，可提高对层状三维立体结构胚布的浸扎效果，最终制得的三维立体空气层面料，相对于亲水助剂体积百分比不在上述优选浓度内制得的三维立体空气层面料，热阻相对提高了2.56％-5.00％，透气性相对提高了0.15％-0.45％，吸芯高度相对提高了0.61％-1.22％，吸水率相对提高了0.52％-1.04％，透湿量相对提高了0.03％-0.07％，蒸发速率相对提高了0.84％-2.48％。由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为0.8-1.2％时，最终所得的三维立体空气层面料亲水性、透湿性、保暖性和透气性效果更好。
优选的，所述定型处理将S2中得到的染色后的胚布经亲水助剂水溶液浸轧后，再依次进行第一次定型和第二次定型处理，所述第一次定型温度为160-190℃，时间为90-130s；第二次定型的温度为160-190℃，时间为90-130s，第一次定型和第二次定型之间停留0-10s。
通过采用上述技术方案，S2中得到的染色后的胚布经过亲水助剂水溶液浸扎处理后，再经过上述两次定型，可使得三维立体空气层面料中的纱线分布均匀，减少三维立体空气层面料中纱线的滑移，而且整个三维立体空气层面料的布面呈蓬松的状态，特别是中间的纱线，弯曲、蓬松的均匀分布在布面中，达到存储空气的功能，有利于亲水助剂水溶液稳定、均匀的浸扎在纱线中，使制得的三维立体空气层面料手感柔软，从而提高制得三维立体空气层面料的保暖性、亲水性、透湿性、透气性和尺寸稳定性。
优选的，第一次定型控制的温度为170-180℃，第二次定型控制的温度为170-180℃。
通过采用上述技术方案，通过进一步优化定型的温度，再将层状三维立体结构胚布经过两次定型后，最终制得的三维立体空气层面料，相对于未优化定型温度制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性相对提高了5.13％-10.26％，横向尺寸稳定性相对提高了5.56％-13.89％，热阻相对提高了2.50％-5.00％，透气性相对提高了0.60％-1.04％，吸芯高度相对提高了2.44％-3.05％，吸水率相对提高了1.04％-1.56％，透湿量相对提高了0.05％-0.07％，蒸发速率相对提高了2.08％-2.92％。由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中第一次定型的温度为170-180℃，第二次定型的温度为170-180℃时，最终所得的三维立体空气层面料的亲水性、透湿性、保暖性和透气性效果更好。
优选的，所述除油为：将S1中得到的胚布使用除油剂水溶液浸泡除油，所述除油剂为SL-376N和HT-DWA中的任一种。
通过采用上述技术方案，S1中得到的胚布经过上述任一除油剂进行除油后，可降低胚布的含油量，有利于对胚布进行后续工艺。在本申请三维立体空气层面料在制备过程中，相对于不使用SL-376N或HT-DWA的除油剂，本申请最终制得的三维立体空气层面料，透气性相对提高了0.15％-0.29％，吸芯高度相对提高了1.78％-3.55％，吸水率相对提高了0.51％-1.28％，透湿量相对提高了0.01％-0.06％，蒸发速率相对提高了3.75％-4.17％。由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，除油剂SL-376N或HT-DWA的使用，可以增强三维立体空气层面料的亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性等性能。
第二方面，本申请提供一种三维立体空气层面料，采用如下的技术方案：
一种三维立体空气层面料，所述的三维立体空气层面料由外层、中间层和内层组成的层状结构，外层、内层均由100D/96F再生涤纶长丝DTY和70D莱卡编织而成，中间层由250D/96F再生涤纶复合丝ITY编织而成，内层、外层与中间层之间是通过双面纬编交织而成；
其中，内层、外层和中间层编织所用的各原料，按重量百分比计算如下：
100D/96F再生涤纶长丝DTY 44％-60％；
70D莱卡7％-15％；
250D/96F再生涤纶复合丝ITY 29％-43％。
通过采用上述技术方案，由100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡经过双面纬编，所得胚布呈现层状的三维立体结构，使得最终制得的三维立体空气层面料的正反两面都留下沟槽。当空气流动时，空气从三维立体空气层面料的正面沟槽流过，可锁住更多空气，留着热量，具有提高层状的三维立体空气层面料保暖性的效果，同时，反面沟槽使得层状的三维立体空气层面料中的空气产生流动的效应，可减少层状的三维立体空气层面料贴身的空气流动性，有利于提高层状的三维立体空气层面料的穿着体验感。
同时，由于中间层采用250D/96F再生涤纶复合丝ITY，它在三维立体空气层面料的中部能够形成更稳定的斜向屈曲形状，撑起三维立体空气层面料的中部，不仅能提高最终制得的三维立体空气层面料的蓬松度，还能缓存空气，从而使得最终制得的三维立体空气层面料具有较好的保暖性。而且有利于后续在制备三维立体空气层面料的过程中，对胚布进行亲水助剂水溶浸轧和两次烘干定型，使得亲水助剂水溶液均匀、稳定的浸扎在三维立体空气层面料中，从而提高三维立体空气层面料的亲水性和透湿性。
优选的，内层、外层和中间层编织所用的各原料，按重量百分比计算如下：
100D/96F再生涤纶长丝DTY 46％-58％
250D/96F再生涤纶复合丝ITY 31％-41％
70D莱卡9％-13％。
通过采用上述技术方案，上述比例的100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡经过双面纬编，最终制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.7％)-(-4.6％)，横向尺寸稳定性为(-4.1％)-(-3.9％)，透气性为646mm/s-652mm/s，吸芯高度为14.8mm-15.0mm，吸水率为362％-368％，透湿量为13942g/m2.d-13950g/m2.d，蒸发速率为2.16g/h-2.18g/h。
综上所述，本申请具有以下有益效果：
1、本申请的方法，通过S1中双面纬编后得到的胚布，具有良好的保暖性能，将S1中得到的胚布经过S2染色后，S2染色后的胚布再经过亲水助剂溶液浸轧和两次定型处理，使得亲水助剂水溶液均匀、稳定的浸扎在三维立体空气层面料中，不仅提高最终制得的三维立体空气层面料的亲水性，还减少三维立体空气层面料中纱线的滑移，使制得的三维立体空气层面料手感柔软，从而提高最终制得三维立体空气层面料的亲水性、透湿性、透气性和尺寸稳定性；
2、由于本申请采用100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡经过双面纬编，得到层状的三维立体结构胚布，该胚布的正反两面都留下沟槽，而且由于中间层衬入的250D/96F再生涤纶复合丝ITY，可提高该胚布的蓬松度，不仅有利于缓存空气，有有利于亲水助剂水溶液均匀、稳定的浸扎在最终制得的三维立体空气层面料中，使最终制得的三维立体空气层面料具有良好的保暖性、亲水性、透湿性、透气性和尺寸稳定性。
附图说明
图1是本申请的三角排列方法图；
图2是本申请的双面纬编针织方法图。
具体实施方式
以下结合附图1-2和实施例对本申请作进一步详细说明。
100D/96F再生涤纶长丝DTY，采购自江苏仲元实业集团有限公司；
250D/96F再生涤纶复合丝ITY，货号为HL-058，采购自浙江海利环保科技股份有限公司；
70D莱卡，货号为ST003，采购自诸暨绍弹化纤有限公司；
100D/96F涤纶FDY，货号为128，采购自浙江金霞新材料科技有限公司；
70D锦纶高弹力丝，货号为70D/2，采购自东莞大昌源头厂家；
250D/96F涤纶DTY，型号为250D，采购自浙江金霞新材料科技有限司；亲水助剂SIM，物质码为BD243,采购自昂高化工；
亲水助剂PEP，物质码为BD197,采购自昂高化工；
亲水助剂NVS，物质码为000000313260,采购自昂高化工；
pH调节剂NE，物质码为000000229843,采购自昂高化工；
除油剂，SL-376N采购自LIMING GROUP；
除油剂，HT-DWA采购自张家港和泰化工有限公司；
除油剂，TISSOCY RC9采购自上海德美化工有限公司；
翠兰S-GL，型号为S-GL，采购自邢台盛威化工有限公司；
分散剂DS-191H，采购自天津赫普菲乐新材料有限公司；
保险粉(Na2O4S2)，采购自济南坤丰化工有限公司；
还原清洗剂HT-167BS，采购自张家港和泰化工有限公司；
路德乐罗纹机，型号为I3P35460，采购自Terrot；
烘干机，型号为SANTASHRINK，采购自Santex Rimar；
开幅机，型号是JS-170-2800，采购自巨顺机械有限公司；
脱水机，型号为00-1200，采购自鹤山精湛染整设备厂有限公司；
染色机，型号为CUT-XF-2L,采购自苏州巴佐尼机械设备有限公司；
定型机，型号为4517066，采购自MONFONGS FONG‘S。
对本申请各实施例制得的三维立体空气层面料和对比例制得的空气层面料的尺寸稳定性、热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量和蒸发速率的检测
尺寸稳定性的检测，参照AATCC-135洗涤方法进行检测。
热阻的检测，参照CB/T 11048-2008进行，仪器采用YG606E-纺织品热阻测试仪，购自宁波纺织仪器厂。
透气性的测试，参照GB/T 5453-1997进行，仪器采用透气性测试仪，购自上海千实精密机电科技有限公司。
吸芯高度、透湿量、吸水率、蒸发速率的检测，参照GB/T 21655.1-2008纺织品吸湿速干性的评定中的第1部分：单项组合试验法进行检测。
实施例1
一种三维立体空气层面料，包括外层、中间层和内层，外层、内层由100D/96F再生涤纶长丝DTY和70D莱卡组成，中间层由250D/96F再生涤纶复合丝ITY组成，按制备总重量为10kg的三维立体空气层面料计算，编织所用的各原料组分及其相应的重量如表1所示，并通过如下步骤制备获得：
S1织造工艺：将100D/96F再生涤纶长丝DTY、250D/96F再生涤纶复合丝ITY和70D莱卡，采用路德乐罗纹机，以双面纬编结构交织而成胚布，具体步骤如下：
采用路德乐罗纹机，机号24G，筒径为30＂，转速为14r/min，进纱张力为8cN。三角排列方法如图1所示，针织如图2进行排列。其中，图1中“∪∩”表示集圈三角；“∨∧”表示成圈三角；“─”表示浮线三角。图2中“∣”①表示第一道织针；②表示第二道织针。
编织步骤，采用六路一个循环进行编织：其中，第一路、第四路采用70D莱卡编织，针盘两道针成圈，针筒两道针浮线，形成织造纬平结构。第三路、第六路采用100D/96F再生涤纶长丝DTY作为连接纱线，针盘两道针一针集圈、一针浮线，针筒两道针一针集圈、一针浮线；第二路、第五路采用250D/96F再生涤纶复合丝ITY编织，针筒两道针成圈，针盘两道针浮线，进行双面纬编后，得到胚布。
S2染色工艺处理：
S21除油：向染色机中加入150L水，将150g的除油剂TISSOCY RC9加入染色机中，搅拌混合均匀，得到除油剂水溶液。在80℃，将S1中的胚布放入染色机中，浸泡20min，排出除油剂水溶液，得到除油后的胚布。
S22染色：向染色机中加入100L水，将水升温至25℃，将0.4kg翠兰S-GL和1.2kgDS-191H分散剂加入染色机中，搅拌混合均匀，得到染液。对S21中除油后的胚布进行染色，其中，染色过程中，胚布的运行速度为200m/mim,温度及时间控制如下：
以2℃/min的升温速率，由25℃升温至50℃，保温10min；然后以1.5℃/min的升温速率，由50℃升温至70℃；然后再以0.5℃/min的升温速率，由70℃升温至130℃，保温30min；然后再以1.0℃/min的降温速率，由为130℃降温至100℃；最后再以2.0℃/min的降温速率，由100℃降温至80℃，排出染液，得到染色后的胚布。
S23还原清洗：向染色机中加入100L水，将水升温至70℃，将0.6kg保险粉和0.3kg的还原清洗剂HT-167BS加入水中，搅拌混合均匀，得到还原清洗水溶液，用pH调节剂NE调节还原清洗水溶液pH为4.0-4.5后，使用还原清洗水溶液对S22中染色后的胚布进行还原清洗20min,排出还原清洗水溶液，得到还原清洗后的胚布。
S24脱水：在脱水机转速为600r/min下，将经S23中还原清洗的胚布脱水5min，得到脱水后的胚布。
S25开幅：将S24中脱水后的胚布传送至开幅机中进行开幅处理，车速为50m/min,得到门幅为155cm的胚布。
S26烘干：将经S25开幅后的胚布传送至烘干机中进行烘干，其中，烘干机的温度130℃，胚布传送的车速为12m/min。
S3后整工艺处理：
S31加助剂处理：向定型机的扎槽中加入10L亲水助剂水溶液，亲水助剂水溶液由99.3L水和0.7L PEP混合组成，用pH调节剂NE调节扎槽中亲水助剂水溶液的pH为4.5-5.5后，将经S26中烘干后的胚布在定型机的扎槽中浸扎，得到带液率为70％的胚布，其中，定型机的速度为15m/min,轧辊的压力为4MPa。
S32定型：将经S31加助剂处理后的胚布传送至烘箱中，在150℃进行第一次定型处理90s，车速为12m/min,超喂10％；停留10s后，再在150℃进行第二次定型处理90s，车速为12m/min,超喂10％，得到三维立体空气层面料。
实施例2-6：
一种三维立体空气层面料，与实施例1的不同之处在于，各原料组分及其相应的重量如表1所示。
表1实施例1-6中各组分及其重量(kg)
对实施例1-6制得的三维立体空气层面料，进行尺寸稳定性、热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表2所示。
表2实施例1-6各项性能检测结果
由表2各项性能检测结果数据分析可知，本申请实施例1-6制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.8％)-(-4.6％)，横向尺寸稳定性为(-4.2％)-(-3.9％)，热阻为0.034m2·k/w-0.035m2·k/w，透气性为645mm/s-652mm/s，吸芯高度为14.7mm-15.0mm，吸水率为361％-368％，透湿量为13940g/m2.d-13950g/m2.d，蒸发速率为2.15g/h-2.18g/h，布面情况均是手感涩，纱线未产生滑移，中间层纱线在格子中分布均匀。由此表明，本申请制得的三维立体空气层面料具有良好的亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性。
特别是由实施例2-5所制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.7％)-(-4.6％)，横向尺寸稳定性为(-4.1％)-(-3.9％)，透气性为646mm/s-652mm/s，吸芯高度为14.8mm-15.0mm，吸水率为362％-368％，透湿量为13942g/m2.d-13950g/m2.d，蒸发速率为2.16g/h-2.18g/h。由此表明，在内层、外层和中间层编织所用的各原料，按重量百分比计算如下：100D/96F再生涤纶长丝DTY 46％-58％、250D/96F再生涤纶复合丝ITY 31％-41％、70D莱卡9％-13％时，最终所得的三维立体空气层面料，具有更好的亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性。
特别是，实施例3制得的三维立体空气层面料相较于实施例2、4、5制得的三维立体空气层面料各项性最优。
对比例1
一种全涤提花空气层面料(三层)，采购自常熟市渝锦针纺织有限公司，型号为YJ-089。
对比例2
一种空气层面料，与实施例1的不同之处在于，除100D/96F再生涤纶长丝DTY采用100D/96F涤纶FDY替代外，其他如总原料量及其制备步骤均与实施例1相同。
对比例3
一种空气层面料，与实施例1的不同之处在于，除70D莱卡采用70D锦纶高弹力丝替代外，其他如总原料量及其制备步骤均与实施例1相同。
对比例4
一种空气层面料，与实施例1的不同之处在于，除250D/96F再生涤纶复合丝ITY采用250D/96F涤纶DTY替代外，其他如总原料量及其制备步骤均与实施例1相同。
对比例5
一种面料，与实施例1的不同之处在于，除100D/96F再生涤纶长丝DTY采用100D/96F涤纶FDY替代、70D莱卡采用70D锦纶高弹力丝替代，250D/96F再生涤纶复合丝ITY采用250D/96F涤纶DTY替代外，其他如总原料量及其制备步骤均与实施例1相同。
对比例6
一种空气层面料，与实施例1的不同之处在于，除制备过程中的S31加助剂处理过程中，以水代替亲水助剂水溶液(即不加如亲水助剂水溶液)外，其他均与实施例1相同。
对对比例1-6制得的空气层面料，进行热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表3所示。
表3对比例1-6各项性能检测结果
从表3中各项性能数据可以看出，对比例1用全涤纶替代100D/96F再生涤纶长丝DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY时，与实施例1采用100D/96F再生涤纶DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY所得的三维立体空气层面料相比，热阻相对降低了9.68％，透气性相对降低了28.23％，吸芯高度相对降低了17.60％，吸水率相对降低了8.37％，透湿量相对降低了33.27％，蒸发速率相对降低了91.96％。
对比例2采用100D/96F涤纶FDY替代采用100D/96F再生涤纶DTY时，与实施例1采用100D/96F再生涤纶DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY所得的三维立体空气层面料相比，热阻相对降低了3.03％，透气性相对降低了4.03％，吸芯高度相对降低了11.36％，吸水率相对降低了5.56％，透湿量相对降低了22.71％，蒸发速率相对降低了79.17％，布面情况为手感涩，纱线未产生滑移，中间层纱线在格子中分布均匀。
对比例3采用70D锦纶高弹力丝替代70D莱卡时，与实施例1采用100D/96F再生涤纶DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY所得的三维立体空气层面料相比，热阻相对降低了3.03％，透气性相对降低了4.03％，吸芯高度相对降低了11.36％，吸水率相对降低了5.56％，透湿量相对降低了22.91％，蒸发速率相对降低了82.20％，布面情况为手感涩，纱线未产生滑移，中间层纱线在格子中分布均匀。
对比例4采用250D/96F涤纶DTY替代250D/96F再生涤纶复合丝ITY时，与实施例1采用100D/96F再生涤纶DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY所得的三维立体空气层面料相比，热阻相对降低了3.03％，透气性相对降低了5.74％，吸芯高度相对降低了13.08％，吸水率相对降低了6.18％，透湿量相对降低了26.50％，蒸发速率相对降低了86.96％，布面情况为手感涩，纱线未产生滑移，中间层纱线在格子中分布均匀。
对比例5采用100D/96F涤纶FDY替代100D/96F再生涤纶DTY、70D锦纶高弹力丝替代70D莱卡、250D/96F涤纶DTY替代250D/96F再生涤纶复合丝ITY时，与实施例1采用100D/96F再生涤纶DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY所得的三维立体空气层面料相比，纵向尺寸稳定性相对降低了22.92％，横向尺寸稳定性相对降低了6.67％，热阻相对降低了6.25％，透气性相对降低了26.47％，吸芯高度相对降低了14.84％，吸水率相对降低了50.42％，透湿量相对降低了28.78％，蒸发速率相对降低了95.45％，布面情况为手感涩，纱线产生滑移，中间层纱线在格子中分布不均匀。
对比例6，制备过程中不采用亲水助剂水溶液进行浸轧处理，所得的面料与实施例1采用亲水助剂水溶液进行浸轧处理所得的三维立体空气层面料相比，纵向尺寸稳定性相对降低了22.92％，横向尺寸稳定性相对降低了7.14％，热阻相对降低了8.82％，透气性相对降低了22.48％，吸芯高度相对降低了12.93％，吸水率相对降低了32.13％，透湿量相对降低了22.35％，蒸发速率相对降低了48.84％，布面情况为手感涩，纱线产生滑移，中间层纱线在格子中分布不均匀。
由此表明，本申请由100D/96F再生涤纶长丝DTY、70D莱卡和250D/96F再生涤纶复合丝ITY经过双面纬编得到的层状三维立体结构的胚布，采用亲水助剂水溶液进行浸轧处理后，最终得到的三维立体空气层面料具有良好的亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性。
实施例7
一种三维立体空气层面料，与实施例3的不同之处在于，除在胚布的S2染色工艺处理中，胚布的染色过程的温度及时间控制为，首先，以0.6℃/min的升温速率，由25℃升温至50℃，然后以0.4℃/min的升温速率，由50℃升温至70℃，保温8min；然后再以0.8℃/min的升温速率，由70℃升温至130℃，保温25min；最后以1.5℃/min的降温速率，由130℃降温至80℃外，其他均与实施例3相同。
实施例8
一种三维立体空气层面料，与实施例3的不同之处在于，除在胚布的S2染色工艺处理中，胚布的染色过程的温度及时间控制为，首先，以0.7℃/min的升温速率，由25℃升温至50℃，然后以0.5℃/min的升温速率，由50℃升温至70℃，保温10min；然后再以1.0℃/min的升温速率，由70℃升温至130℃，保温30min；最后以2.0℃/min的降温速率，由130℃降温至80℃外，其他均与实施例3相同。
实施例9
一种三维立体空气层面料，与实施例3的不同之处在于，除在胚布的S2染色工艺处理中，胚布的染色过程的温度及时间控制为，首先，以0.8℃/min的升温速率，由25℃升温至50℃；然后以0.6℃/min的升温速率，由50℃升温至70℃，保温8-12min；然后再以1.2℃/min的升温速率，由70℃升温至130℃，保温35min；最后以2.5℃/min的降温速率，由130℃降温至80℃外，其他均与实施例3相同。
对上述实施例3、7-9的制备过程中，胚布的S2染色工艺中，胚布的染色温度及时间控制如表4：
表4实施例3-9胚布的染色温度及时间控制
对实施7-9制得的三维立体空气层面料，进行热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表5所示。
表5实施例3、7-9各项性能检测结果
从表5中的各项性能检测数据可知，本申请实施例7-9制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.5％)-(-4.4％)，横向尺寸稳定性为(-3.8％)-(-3.6％)，热阻均大于为0.035m2·k/w-0.036m2·k/w，透气性均为654mm/s-659mm/s，吸芯高度为15.3mm-15.6mm，吸水率为370％-372％，透湿量为13953g/m2.d-13958g/m2.d，蒸发速率为2.20g/h-2.22g/h，布面情况均是手感涩，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
根据本申请实施例7-9制得的三维立体空气层面料与本申请实施例3所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行对比，可以得出本申请实施例7-9制得的三维立体空气层面料，在纵向尺寸稳定性相对提高了2.17％-6.25％，横向尺寸稳定性相对提高了2.56％-7.69％，透气性相对提高了0.31％-1.07％，吸芯高度相对提高了2.67％-4.00％，吸水率相对提高了0.54％-1.09％，透湿量相对提高了0.02％-0.06％，蒸发速率相对提高了0.92％-1.83％。
由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S2中胚布染色过程的温度控制为，以0.6-0.8℃/min的升温速率，由25℃升温至50℃，以0.4-0.6℃/min的升温速率，由50℃升温至70℃，保温8-12min；以0.8-1.2℃/min的升温速率，由70℃升温至130℃，保温25-35min；以1.5-2.5℃/min的降温速率，由130℃降温至80℃，最终制得的三维立体空气层面料除具有良好的亲水性、透湿性、保暖性和透气性，还具有更好的尺寸稳定性。特别是本申请实施例8制得的三维立体空气层面料相较于实施例7、9制得的三维立体空气层面料各项性能最优。
实施例10
一种三维立体空气层面料，与实施例8的不同之处在于，除亲水助剂为SIM外，其他均与实施例8相同。
实施例11
一种三维立体空气层面料，与实施例8的不同之处在于，除亲水助剂为NVS外，其他均与实施例8相同。
对实施例10-11制得的三维立体空气层面料，进行热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表6所示。
表6实施例8、10-11各项性能检测结果
从表6中的各项性能检测数据可知，本申请实施例10-11制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.5％)-(-4.2％)，横向尺寸稳定性为(-3.8％)-(-3.4％)，热阻为0.036m2·k/w，透气性为660mm/s-662mm/s，吸芯高度为15.8mm-16.0mm，吸水率为374％-376％，透湿量为13960g/m2.d-13968g/m2.d，蒸发速率为2.25g/h-2.32g/h，布面情况是手感柔软，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
根据本申请实施例10-11制得的三维立体空气层面料与本申请实施例8所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行对比，可以得出本申请实施例10-11制得的三维立体空气层面料，在纵向尺寸稳定性相对提高了2.38％-4.44％，横向尺寸稳定性相对提高了0-11.76％，透气性相对提高了0.15％-0.45％，吸芯高度相对提高了1.27％-2.50％，吸水率相对提高了0.53％-1.06％，透湿量相对提高了0.01％-0.07％，蒸发速率相对提高了1.33％-4.31％，布面情况出现手感柔软，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
由此表明，在本申请三维立体空气层面料的制备过程S3中，亲水助剂为SIM或NVS时，最终制得的三维立体空气层面不仅具有良好的亲水性、透湿性、尺寸稳定性和透气性，而且手感柔软。特别是本申请实施例10制得的三维立体空气层面料相较于实施例11制得的三维立体空气层面料各项性能最优。
实施例12
一种三维立体空气层面料，与实施例10的不同之处在于，除亲水助剂水溶液与胚布的重量比为1.3:1外，其他均与实施例10相同。
实施例13
一种三维立体空气层面料，与实施例10的不同之处在于，除亲水助剂水溶液与胚布的重量比为1.5:1外，其他均与实施例10相同。
实施例14
一种三维立体空气层面料，与实施例10的不同之处在于，除亲水助剂水溶液与胚布的重量比为1.7:1外，其他均与实施例10相同。
对实施例12-14制得的三维立体空气层面料，进行热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表7所示。
表7实施例10、12-14各项性能检测结果
由表7各项性能数据分析可知，本申请实施例12-14制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.3％)-(-4.1％)，横向尺寸稳定性为(-3.9％)-(-3.6％)，热阻均为0.036m2·k/w-0.038m2·k/w，透气性为665mm/s-668mm/s，吸芯高度为16.1mm-16.2mm，吸水率为378％-380％，透湿量为13969g/m2.d-13974g/m2.d，蒸发速率为2.35g/h-2.36g/h，布面情况是手感柔软，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
根据实施例12-14制得的空气层面料与实施例10所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，可以得出实施例12-14制得的三维立体空气层面料，在纵向尺寸稳定性相对提高了2.33-％2.44％，横向尺寸稳定性相对提高了2.56％-5.56％，热阻相对提高了2.70％-5.26％，透气性相对提高了0.45％-0.90％，吸芯高度相对提高了0.62％-1.23％，吸水率相对提高了0.53％-1.05％，透湿量相对提高了0.01％-0.04％，蒸发速率相对提高了1.28％-1.69％，布面情况均为手感柔软，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中亲水助剂水溶液与胚布的重量比为(1.3-1.7):1时，最终所得的三维立体空气层面料亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性效果更好。特别是本申请实施例13制得的三维立体空气层面料相较于实施例12、14制得的三维立体空气层面料各项性能最优。
实施例15
一种三维立体空气层面料，与实施例13的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为0.8％外，其他均与实施例13相同。
实施例16
一种三维立体空气层面料，与实施例13的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为1.0％外，其他均与实施例13相同。
实施例17
一种三维立体空气层面料，与实施例13的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为1.2％外，其他均与实施例13相同。
实施例18
一种三维立体空气层面料，与实施例13的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为2.0％外，其他均与实施例13相同。
实施例19
一种三维立体空气层面料，与实施例13的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中亲水助剂的体积百分比浓度为3.0％外，其他均与实施例13相同。
对实施例15-19制得的三维立体空气层面料，进行热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表8所示。
表8实施例15-19各项性能检测结果
由表8各项性能数据分析可知，本申请实施例15-17制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性均为(-4.1％)-(-3.9％)，横向尺寸稳定性为(-3.6％)，热阻为0.038m2·k/w-0.040m2·k/w，透气性为669mm/s-671mm/s，吸芯高度为16.3mm-16.4mm，吸水率为382％-384％，透湿量为13978g/m2.d-13984g/m2.d，蒸发速率为2.38g/h-2.42g/h，布面情况均是手感柔软，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
根据实施例15-17制得的空气层面料与实施例13所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，可以得出实施例15-17制得的三维立体空气层面料，热阻相对提高了2.56％-5.00％，透气性相对提高了0.15％-0.45％，吸芯高度相对提高了0.61％-1.22％，吸水率相对提高了0.52％-1.04％，透湿量相对提高了0.03％-0.07％，蒸发速率相对提高了0.84％-2.48％。
由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中除亲水助剂在亲水助剂水溶液中的体积浓度为0.8-1.2％时，最终所得的三维立体空气层面料亲水性、透湿性、保暖性和透气性效果更好。特别是本申请实施例16制得的三维立体空气层面料相较于实施例15、17制得的三维立体空气层面料各项性能最优。
本申请实施例18-19制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-4.5％)-(-4.6％)，横向尺寸稳定性为(-3.5％)-(-3.4％)，热阻为0.032m2·k/w-0.038m2·k/w，透气性为518mm/s-520mm/s，吸芯高度为14.0mm-14.2mm，吸水率为256％-258％，透湿量为11512g/m2.d-11515g/m2.d，蒸发速率为1.20g/h-1.21g/h，布面情况出现手感纱线滑移现象，中间层纱线在格子中分布不匀。
根据实施例18-19制得的空气层面料与实施例13所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，可以得出实施例18-19制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性相对降低了9.76％-12.20％，横向尺寸稳定性相对降低了2.78％-5.56％，热阻相对降低了0％-15.79％，透气性相对降低了22.16％-22.46％，吸芯高度相对降低了12.35％-13.58％，吸水率相对降低了32.11％-32.63％，透湿量相对降低了17.60％-17.62％，蒸发速率相对降低了48.73％-49.15％。
由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中亲水助剂在亲水助剂水溶液中的质量浓度为2.0-3.0％时，最终所得的三维立体空气层面料尺寸稳定性、亲水性、透湿性、保暖性和透气性效果会下降。
实施例20
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，胚布在S32定型过程中，除第一次定型的温度为160℃，定型时间为90s；第二次定型的温度为160℃，时间为90s外，其他均与实施例16相同。
实施例21
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，胚布在S32定型过程中，除第一次定型的温度为170℃，定型时间的110s；第二次定型的温度为170℃，定型时间为110s外，其他均与实施例16相同。
实施例22
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，胚布在S32定型过程中，除第一次定型的温度为180℃，定型时间为130s；第二次定型的温度为180℃，定型时间为130s外，其他均与实施例16相同。
实施例23
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，胚布在S32定型过程中，除第一次定型的温度为190℃，定型时间为90s；第二次定型的温度为190℃，定型时间为90s外，其他均与实施例16相同。
实施例24
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，胚布在S32定型过程中，采用第三次定型替代实施例16中的两次定型，第一次定型和第二次定型的温度、定型时间和两次定型停留的时间控制均同实施例16，即除在第二次定型和第三次定型中间停留10s，第三次定型温度控制为180℃，时间为90s外，其他均与实施例16相同。
实施例25
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，胚布在S32定型过程中，除只经过一次定型处理，定型的温度为180℃，定型时间为180s外，其他均与实施例16相同。
对实施例20-25制得的三维立体空气层面料，进行尺寸稳定性、热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表9所示。
表9实施例20-25各项性能检测结果
由表9各项性能数据分析可知，本申请实施例20-22制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-3.9％)-(-3.5％)，横向尺寸稳定性为(-3.4％)-(-3.1％)，热阻为0.041m2·k/w-0.042m2·k/w，透气性为673mm/s-678mm/s，吸芯高度为16.6mm-16.9mm，吸水率为386％-388％，透湿量为13986g/m2.d-13990g/m2.d，蒸发速率为2.44g/h-2.47g/h，布面情况均为手感柔软，有垂感，中间层纱线微蓬松。
根据实施例20-23制得的空气层面料与实施例16所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，可以得出实施例20-23制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性相对提高了10.26％-46.15％，横向尺寸稳定性相对提高了13.89％-47.22％，热阻相对提高了2.50％-12.50％，透气性相对提高了0.30％-1.04％，吸芯高度相对提高了0.61％-3.05％，吸水率相对提高了0.52％-1.56％，透湿量相对提高了0.01％-0.04％，蒸发速率相对提高了0.41％-2.07％。由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，S3中第一次定型的温度为160-180℃，定型时间为90-130s，第二次定型的温度为160-180℃，定型时间为90-130s时，最终所得的三维立体空气层面料的亲水性、透湿性、保暖性和透气性效果良好。特别是，本申请实施例22制得的三维立体空气层面料相较于实施例20、21、23制得的三维立体空气层面料各项性能最优。
特别是由实施例21-22所制得的三维立体空气层面料，与实施例16所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，透气性相对提高了0.60％-1.04％，吸芯高度相对提高了2.44％-3.05％，吸水率相对提高了1.04％-1.56％，透湿量相对提高了0.05％-0.07％，蒸发速率相对提高了2.08％-2.92％。由此表明，制备过程S3中，第一次定型控制的温度为170-180℃，第二次定型控制的温度为170-180℃时，最终所得的三维立体空气层面料，具有更好的亲水性、透湿性和透气性。
本申请实施例24-25制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性为(-5.8％)-(-2.7％)，横向尺寸稳定性为(-6.6％)-(-1.9％)，热阻为0.036m2·k/w-0.046m2·k/w，透气性为522mm/s-805mm/s，吸芯高度为13.4mm-17.8mm，吸水率为260％-426％，透湿量为11518g/m2.d-11806g/m2.d，蒸发速率为1.22g/h-3.71g/h，布面情况均为手感柔软，布面平整，中间层纱线被拉平。
根据实施例24-25制得的空气层面料与实施例16所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，可以得出实施例23-25制得的三维立体空气层面料，透湿量相对降低了15.55％-17.61％。因此，本申请三维立体空气层面料在制备过程S3中，采用两次定型处理，最终所得的三维立体空气层面料的透湿性更好。
实施例26
一种三维立体空气层面料，与实施例22的不同之处在于，胚布在S21助剂除油过程中，除除油剂为SL-376N外，其他均与实施例22相同。
实施例27
一种三维立体空气层面料，与实施例22的不同之处在于，胚布在S21助剂除油过程中，除除油剂为HT-DWA外，其他均与实施例22相同。
对实施例26-27制得的三维立体空气层面料，进行尺寸稳定性、热阻、透气性、吸芯高度、吸水率、透湿量、蒸发速率进行检测，并观察布面表观情况，检测结果如表11所示。
表11实施例22、26-27各项性能检测结果
由表11各项性能数据分析可知，本申请实施例26-27制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性均大于为(-3.5％)-(-3.2％)，横向尺寸稳定性为(-3.1％)-(-3.0％)，热阻为0.042m2·k/w，透气性为679mm/s-680mm/s，吸芯高度为17.2mm-17.5mm，吸水率为392％-395％，透湿量均大于或等于13992g/m2.d，蒸发速率为2.49g/h-2.50g/h，布面情况是手感柔软，有垂感，格子分布均匀，中间层纱线微蓬松。
根据实施例26-27制得的空气层面料与实施例22所得的三维立体空气层面料的各项性能参数进行相比，可以得出实施例26-27制得的三维立体空气层面料，纵向尺寸稳定性相对提高了0-8.57％，横向尺寸稳定性相对提高了0％-3.23％，透气性相对提高了0.15％-0.29％，吸芯高度相对提高了1.78％-3.55％，吸水率相对提高了0.51％-1.28％，透湿量相对提高了0.01％-0.06％，蒸发速率相对提高了3.75％-4.17％。由此表明，本申请三维立体空气层面料在制备过程中，选用SL-376N或HT-DWA为除油剂，最终制得的三维立体空气层面料亲水性、透湿性、尺寸稳定性、保暖性和透气性效果更好。特别是，本申请实施例26制得的三维立体空气层面料相较于实施例27制得的三维立体空气层面料各项性能最优。
实施例28
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中的亲水助剂SIM采用PEP替代外，其他均与实施例16相同。
实施例29
一种三维立体空气层面料，与实施例16的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中的亲水助剂SIM采用NVS替代外，其他均与实施例16相同。
实施例30
一种三维立体空气层面料，与实施例17的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中的亲水助剂SIM采用PEP替代外，其他均与实施例17相同。
实施例31
一种三维立体空气层面料，与实施例17的不同之处在于，除亲水助剂水溶液中的亲水助剂SIM采用NVS替代外，其他均与实施例17相同。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
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