[發明專利]一種三維負泊松比間隔針織物及其制作方法

有效

• 申請號: 201210047717.2
• 申請日: 2012-02-28
• 公開（公告）號: CN103287025A
• 公開（公告）日: 2013-09-11
• 發明（設計）人: 胡紅
• 申請（專利權）人: 香港紡織及成衣研發中心有限公司
• 主分類號: B32B27/02
• 分類號: B32B27/02;B32B27/12;D06C3/00
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司 44217
• 代理人: 郭偉剛

技術領域

本發明屬于紡織領域，涉及一種三維間隔針織物，更具體的，涉及一種三維負泊松比間隔針織物及其制作方法。

背景技術

在日常生活中，我們所見到的材料幾乎都是正泊松比材料，例如橡皮和布料。這些材料在受到拉伸時，其垂直于拉伸方向的尺寸會變窄(如圖1a所示)；而負泊松比材料與此正好相反，它們在受到拉伸時，垂直于拉伸方向的尺寸會變寬(如圖1b所示)。負泊松比材料比較罕見，卻擁有許多優于正泊松比材料的性能，例如同向彎曲性(如圖2a所示，同一平面內的材料受力時，垂直方向發生相同方向的彎曲)。而正泊松比材料同一平面內的該材料在一個方向受力彎曲時發生反向彎曲而產生馬鞍形效應(如圖2b所示)。上述性質限制了正泊松比材料在制作戶外防護服等方面的應用。人體許多身體結構都是同向彎曲形狀，因此負泊松比的同向彎曲性能非常有用。當將負泊松比材料應用于戶外防護服的護膝、護肘等部位時，其可隨著膝蓋和肘部的彎曲發生同向彎曲而形成球面狀，這樣使防護服運動起來更加靈活。另外，負泊松比材料還具有優良的防內凹性和能量吸收性能。

由于負泊松比材料的獨特性能，自從1987年首次報道人工合成負泊松比材料以來，其人工合成研究已經成為材料領域的一個研究熱點。近年來，用紡織結構、特別是針織物結構來實現負泊松比效應也已受到人們的關注。

US?2011/0046715A1和WO?2009/002479A1描述了一系列經編網眼織物，這些織物中的一些具有負泊松比效應，但這些織物具有比較大的網眼結構，因此只能適用于一些特殊用途，而不能作為普通織物。另外，這些織物的回彈性差，在反復拉伸作用下負泊松比效應會消失，織物變形后很難回到初始狀態，因此實用價值較低。

WO?2010/125397A1描述了另一類經編針織負泊松比織物。這類織物由兩種模量相差較大的紗線形成，其中模量較低的紗線用作地組織，模量較高的紗線用作襯緯紗線，通過在地組織上形成以內凹四邊形為基礎的結構來產生負泊松比效應。這類織物沿經緯向拉伸時均顯示正泊松比效應，只有斜向拉伸時才產生較低的負泊松比效應，而且負泊松比效應只能在較小的拉伸應變下實現(低于10％)。

US?2008/0011021A1和WO?2008/016690A2描述了與WO?2010/125397A1相類似的一類經編針織負泊松比織物。這類織物以三角形網眼結構形成的內凹四邊形為基礎，形成負泊松比效應，但同樣地負泊松比效應不顯著。

由以上相關申請可看出，現有技術中的負泊松比織物都是基于經編針織結構和編織技術。這樣制成的負泊松比織物編織困難，且負泊松比效應不明顯、不穩定，而且這種織物的回彈性能差，限制了這類型織物的應用。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術中的負泊松比織物的編織困難、負泊松比效應不明顯且不穩定、以及回彈性能差等缺陷，提供一種制作工藝簡單、負泊松比效應顯著且穩定、以及回彈性能好的三維負泊松比間隔針織物及其制作方法。

本發明要解決的技術問題通過以下技術方案得以實現：提供一種三維負泊松比間隔針織物，其中，包括第一表層織物、第二表層織物以及將所述第一表層織物與所述第二表層織物連接在一起的間隔紗層，所述第一表層織物和所述第二表層織物為具有負泊松比效應的表層結構。

在上述三維負泊松比間隔針織物中，所述第一表層織物和所述第二表層織物具有多個相鄰接的V形重復單元。

在上述三維負泊松比間隔針織物中，所述第一表層織物和所述第二表層織物為內凹四邊形網眼結構、內凹六邊形網眼結構、旋轉三角形網眼結構、旋轉正方形網眼結構、旋轉長方形網眼結構、星形蜂窩狀網眼結構或手性蜂窩狀網眼結構。

在上述三維負泊松比間隔針織物中，所述第一表層織物和所述第二表層織物由熱塑性纖維組成，所述間隔紗層由滌綸單絲或其它化學纖維單絲織造而成。

根據本發明的另一方面，提供一種三維負泊松比間隔針織物的制作方法，其中，所述方法包括以下步驟：

S1：以三維網眼間隔針織物為基礎織物，對所述基礎織物進行平面方向的壓縮和/或拉伸，使所述基礎織物形成具有負泊松比效應的表層結構；以及

S2：通過熱定型方法使所述基礎織物的表層結構保持有步驟S1中所述的負泊松比效應，得到所述三維負泊松比間隔針織物。

在上述三維負泊松比間隔針織物的制作方法中，在所述步驟S1中，所述三維網眼間隔織物由第一表層、第二表層以及將所述第一表層和第二表層連接在一起的間隔紗層構成，所述第一表層和第二表層由熱塑性纖維織造而成，所述間隔紗層由滌綸單絲或其它化學纖維單絲織造而成。