阅读说明：本技术 一种环境适应性面料及制造方法 (Environment-adaptive fabric and manufacturing method thereof ) 是由 宋佳珈 贺爽 李盈 兰翠芹 张栖瑞 刘羽纶 于 2020-06-28 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种环境适应性面料及制造方法,涉及纺织技术领域,该环境适应性面料制造方法包括：将弹性面料拉伸展开至无弹性状态后固定于3D打印机的打印平台上；确定数字打印模型,所述3D打印机根据所述数字打印模型在所述弹性面料打印出相应的打印结构,其中,所述打印结构热熔于所述弹性面料上。通过将预先准备的弹性面料拉伸至预定状态,然后通过3D打印机在面料上打印相应的结构,由于热熔加热的打印原理,打印耗材可以很好的复合于弹性面料上,复合加工完毕后的面料受到外力时会变化为预定的形状,从而实现在人体运动过程中实现面料有规律的动态结构变化。(The invention provides an environment-adaptive fabric and a manufacturing method thereof, relating to the technical field of textiles, wherein the manufacturing method of the environment-adaptive fabric comprises the following steps: stretching and unfolding the elastic fabric to an inelastic state and fixing the elastic fabric on a printing platform of a 3D printer; determining a digital printing model, and printing a corresponding printing structure on the elastic fabric by the 3D printer according to the digital printing model, wherein the printing structure is hot-melted on the elastic fabric. Through stretching the elastic fabric who prepares in advance to predetermined state, then print corresponding structure on the surface fabric through the 3D printer, because the printing principle of hot melt heating, the printing consumables can be fine compound on elastic fabric, the surface fabric after the combined machining finishes can change for predetermined shape when receiving external force to realize the regular dynamic structural change of surface fabric in human motion process.)

一种环境适应性面料及制造方法

技术领域

本发明涉及纺织技术领域，具体而言，涉及一种环境适应性面料及制造方法。

背景技术

目前，形状适应性面料主要通过形状记忆材料编织构成，在活化温度下能够恢复初始形状。但现有的形状适应性面料弹性较差，且只有在特定条件下才能变化为预设形状，由该面料制成的服装主要用于防皱，在人体运动过程中并不能展现出有规律的动态结构变化。

发明内容

本发明解决了现有的面料在人体运动过程中并不能展现出有规律的动态结构变化的问题。

为解决上述问题，本发明提供一种环境适应性面料制造方法，包括：

将弹性面料拉伸展开至无弹性状态后固定于3D打印机的打印平台上；

确定数字打印模型，所述3D打印机根据所述数字打印模型在所述弹性面料打印出相应的打印结构，其中，所述打印结构热熔于所述弹性面料上。

进一步地，在所述3D打印机根据所述数字打印模型在所述弹性面料上打印出相应的打印结构之前，还包括：

确定所述3D打印机的打印耗材，根据所述打印耗材确定总体打印厚度。

进一步地，所述根据所述打印耗材确定总体打印厚度包括：

当所述打印耗材为热塑性聚氨酯弹性体橡胶(Thermoplastic polyurethanes，TPU)时，所述总体打印厚度为1-2.2mm；

当所述打印耗材为尼龙(Polyamide，PA)时，所述总体打印厚度为0.6-1.8mm；

当所述打印耗材为聚乳酸(Polylactic acid，PLA)时，所述总体打印厚度为0.4-1mm。

进一步地，所述打印结构包括阵列排列的第一打印单元和第二打印单元，所述第一打印单元和所述第二打印单元均为四边形。

进一步地，所述打印结构包括至少一个第三打印单元，所述第三打印单元包括第一图案和环绕所述第一图案的第二图案。

进一步地，所述弹性面料为四面弹网孔面料。

进一步地，所述弹性面料为具有蜂窝状六边形网孔的四面弹氨纶网纱面料。

进一步地，在将弹性面料拉伸展开至无弹性状态后固定于3D打印机的打印平台上之前，还包括：

通过变色油墨对所述弹性面料进行图案印染，其中，所述变色油墨包括感温变色油墨、感光变色油墨和遇水变色油墨中的至少一种。

进一步地，所述确定数字打印模型包括：

在建模软件中设置预打印轨迹和预打印结构，建立所述数字打印模型。

本发明的有益效果：本发明将预先准备的弹性面料拉伸至预定状态，然后通过3D打印机在面料上打印相应的结构，由于热熔加热的打印原理，打印耗材可以很好的复合于弹性面料上，复合加工完毕后的面料受到外力时会变化为预定的形状，从而实现在人体运动过程中实现面料有规律的动态结构变化。

本发明还包括一种环境适应性面料，所述环境适应性面料采用如上任一所述的环境适应性面料制造方法制造得到。本发明所述的环境适应性面料相对于现有技术的优势与所述的环境适应性面料制造方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

图1为本发明实施例的环境适应性面料制造方法的流程图；

图2为本发明实施例的打印结构示例图一；

图3为本发明实施例的第三打印单元示意图；

图4为本发明实施例的打印结构示例图二；

图5为本发明实施例的打印结构示例图三；

图6为本发明实施例的打印结构示例图四。

附图标记说明：

1-第一打印单元，2-第二打印单元，3-第三打印单元，31-第二图案，32-第一图案。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

如图1所示，本发明实施例一种环境适应性面料制造方法，包括：

步骤1，将弹性面料拉伸展开至无弹性状态后固定于3D打印机的打印平台上。

需要说明的是，无弹性状态是一种理想状态，应用中，弹性面料难以完全拉伸展开至无弹性状态，只需将弹性面料最大程度上撑开展平，使展开后的弹性面料近似无弹性状态即可，故，本实施例中的无弹性状态指展开后的弹性面料近似无弹性状态。

具体地，将弹性面料放置于3D打印机的打印平台上，并将所述弹性面料拉伸展开至无弹性状态，拉伸完成后，采用相应辅助工具进行固定，其中，可先放置面料后进行拉伸，也可先进行拉伸，后放置固定。可以用双面胶、夹子等工具辅助固定。

本发明所述的环境适应性面料，其形变原理主要为物理性能，由于弹性面料本身在无弹力状态下复合3D结构，取下后弹性面料无3D打印结构处恢复面料原有弹力，有3D打印结构处的面料丧失部分面料弹力，呈现支撑或***的效果，从原本平面的弹性面包，变为有起伏、有结构的形变面料。因此，该复合面料在受外力影响下，会根据面料上的打印结构发生预定的形变。

步骤2，确定数字打印模型，所述3D打印机根据所述数字打印模型在所述弹性面料上打印出相应的打印结构，其中，所述打印结构热熔于所述弹性面料上。

在3D打印过程中，由于热熔加热的打印原理，可以使得打印耗材和弹性面料有很好的复合效果，并不会产生脱离等情况。

进行3D打印之前需先在相关软件中建模，其中，建模软件可以为Solidworks、Creo等软件。

具体地，在选择好打印耗材，并将面料展开固定好后，即可进行打印，3D打印机根据确定的数字打印模型进行打印，打印完毕后的面料上具有相应的打印结构，打印结构与数字打印模型中的打印结构相同。

本发明将预先准备的弹性面料拉伸至预定状态，然后通过3D打印机在面料上打印相应的结构，使得复合加工完毕后的面料受到外力时会变化为预定的形状，从而实现在人体运动过程中实现面料有规律的动态结构变化。

优选地，在所述3D打印机根据所述数字打印模型在所述弹性面料上打印出相应的打印结构之前，还包括如下步骤：

确定所述3D打印机的打印耗材，根据所述打印耗材确定总体打印厚度。

其中，打印耗材有多种选择，例如热塑性聚氨酯弹性体橡胶、尼龙、聚乳酸、聚氯乙烯，优选打印耗材为TPU95A或尼龙。

具体地，由于影响本申请所述的环境适应性面料形变的因素包括打印的图形结构或形状，打印的材料及厚度和面料本身的弹性因素。因此，需要先确定3D打印机的打印耗材，然后根据不同的打印耗材设置不同的总体打印厚度。

优选地，所述根据所述打印耗材确定总体打印厚度包括：

当所述打印耗材为热塑性聚氨酯弹性体橡胶时，所述总体打印厚度为1-2.2mm；

当所述打印耗材为尼龙时，所述总体打印厚度为0.6-1.8mm；

当所述打印耗材为聚乳酸时，所述总体打印厚度为0.4-1mm。

其中，当打印耗材为热塑性聚氨酯弹性体橡胶时，总体打印厚度优选为1.6mm。当打印耗材为尼龙时，总体打印厚度优选为1.1mm。当打印耗材为聚乳酸时，总体打印厚度优选为0.7mm。

优选地，如图2所示，所述打印结构包括阵列排列的第一打印单元1和第二打印单元2，所述第一打印单元1和所述第二打印单元2均为四边形。

其中，图2中的打印结构为褶皱的立体结构，第一打印单元1与第二打印单元2构成一个钝角，在图2所示的打印结构中，同一行为等距排列的多个第一打印单元1或第二打印单元2，同一列为第一打印单元1与第二打印单元2交替排列。

通过将打印结构设置为图2所示结构，使得打印机构具有一定的立体性，在将该打印机构复合到面料上后，面料受到外力后，会产生较明显的动态变化效果。

优选地，如图3所示，所述打印结构包括至少一个第三打印单元3，所述第三打印单元3包括第一图案32和环绕所述第一图案32的第二图案31。

优选地，打印结构还可以为如图4至图5所示的结构，包括多个成行排列的波浪线结构，其中，不同行的波浪线结构可以不同。

其中，上述的打印结构只是可选用的部分打印结构，并不为全部的打印结构。

优选地，所述弹性面料为四面弹网孔面料。

其中四面弹面料指上下左右都可以拉伸的有弹力的布料，四面弹网孔面料弹性较好，在拉伸后，能够完全的恢复，且耐皱性远超其它类别的纤维，织物不折皱，尺度的稳定性好。

另外，当面料具有网口时，由该面料编织成的织物具有良好的透气性能，因此，预加工的弹性面料优选为四面弹网孔面料。

优选地，所述弹性面料为具有蜂窝状六边形网孔的四面弹氨纶网纱面料。

蜂窝状六边形网孔的四面弹氨纶网纱面料具有极高的弹性，能够在拉长几倍的情况下恢复原状，前面介绍过，影响本申请所述的环境适应性面料形变的因素包括面料的弹性，面料的弹性越好，通过本申请所述的环境适应性面料制造方法所得到面料形状记忆性越好。

优选地，步骤1之前，还包括如下步骤：

通过变色油墨对所述弹性面料进行图案印染，其中，所述变色油墨包括感温变色油墨、感光变色油墨和遇水变色油墨中的至少一种。

具体地，感温变色油墨有以下三种类型：

可逆温变消色油墨：在常温下显示某种特定颜色，经加温后颜色消失变为无色，冷却后立即恢复到原有颜色。

可逆温变发色油墨：在常温下显示无色，经加温后变为另外一种颜色，冷却后又恢复为原来的无色。

可逆温变转色油墨：油墨在常温下显示颜色，加温后变为另外一种颜色。

感光变色油墨通常是遇到太阳光或紫外线灯光照射从无色变成有颜色,颜色分别有:红,紫,蓝,天蓝,绿,橙,黄7个颜色。

遇水变色油墨是水性丝印墨，本身呈白色，遇水后变透明，干后还原。

通过以上的一种或多种油墨对本申请所述的面料进行印染，使得面料可在不同的条件下显示出不同的颜色，使得该面料编织成的织物具有较高的颜色适应性。

一些具体实施例中，还可以将记忆金属与面料组合，或采用形变纤维编织面料，使得面料具有形状记忆，具体实现方式与现有技术的实现方式相同，在此不做出详述。

优选地，所述确定数字打印模型包括：

在建模软件中设置预打印轨迹和预打印结构，建立所述数字打印模型。

通过建模软件中设置预打印轨迹和预打印结构，建立所述数字打印模型，从而使得3D打印机能根据数字打印模型在面料上打印相应的结构，由于热熔加热的打印原理，打印耗材可以很好的复合于弹性面料上，复合加工完毕后的面料受到外力时会变化为预定的形状。

本发明还包括一种环境适应性面料，所述环境适应性面料采用如上任一所述的环境适应性面料制造方法制造得到。本发明所述的环境适应性面料相对于现有技术的优势与所述的环境适应性面料制造方法相对于现有技术的优势相同，在此不再赘述。

虽然本公开披露如上，但本公开的保护范围并非仅限于此。本领域技术人员在不脱离本公开的精神和范围的前提下，可进行各种变更与修改，这些变更与修改均将落入本发明的保护范围。