一种用于保暖防护产品的三维结构织物及其应用

技术领域

本发明涉及热管理领域，尤其涉及一种用于保暖防护产品的三维结构织物及其应用。

背景技术

低温的天气和刺骨的寒风往往让人们的出行感到异常不适，严寒环境的防护逐渐引起人们重视。为了避免极低的温度伤害皮肤、或是冷空气吸入伤害呼吸道，人们常常会穿厚实的服饰、佩戴护脸等防护用具。物体与环境的热量交换方式包括热对流、热传导、热辐射。且人体皮肤本身不论肤色如何，其在热辐射波段均可看作基于普朗克定律发出电磁波辐射的近乎完美的黑体，以98％高红外发射率向寒冷的宇宙空间传输热量。市售产品能够对寒冷环境和冷风所带来的热量传导和对流散热起到一定的减缓作用，但由于其不具备高效调控基本散热物理量的能力，往往效果极为有限，且无法兼顾除微弱保暖性能以外的其他附加性能。比如，常规产品笨重厚实但实际保暖效果并不佳；保暖头罩等产品往往令人呼吸不畅，无法应用于运动等场景；面部防护口罩往往是通过在口鼻处直接开口的方式实现的，导致其无法对冷空气进行一定的缓冲和加热，无法解决防止冷空气对呼吸系统的损伤问题和剧烈运动时对氧气吸入量的矛盾问题。

综上所述，目前现有装备的技术仍处于空白状态，缺乏具有优异的保暖防护功能的织物，使其可用于制备兼具保暖和其他附加性能的产品，不仅在严寒环境为皮肤保暖，而且所制备的服饰轻薄便捷，亲肤舒适；所制备的护脸用具，可形成特定且足够的呼吸通道，在提供充足的供氧量的同时，将冷气加热后再送入呼吸道。该织物可应用于高强度锻炼的运动场景、普通人的日常出行、特种行业的执勤站岗等，具有广泛的应用潜力。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种三维结构织物、护脸面罩、护头罩以及护具，所述护脸面罩、护头罩以及护具，本发明通过使用三维结构织物，通过综合调控包含热对流、热传导、热辐射在内的基本散热物理量以实现无源保暖防护，所述三维结构织物具有低导热率和低发射率，阻挡热量从面部传导耗散，并降低热辐射散失。同时利用创新设计以及激光精密加工技术，搭建特定的呼吸通道，实现热交换与空气对流间的高度平衡，在局部微环境内构成高效流通空间。在佩戴过程中，使得充足的冷空气进入头罩后被头部或者更大范围的皮肤加热，再被吸入人体，从而防止口鼻处过冷。

本发明具体技术方案如下：

1.一种三维结构织物，其在纵向方向上为非均质结构，所述非均质结构的热学性质随空间坐标而变化。

2.根据项1所述的三维结构织物，其中，所述非均质结构为多层结构，依次包含内层、中间层和外层，所述三维结构织物具有低导热性。

3.根据项1所述的三维结构织物，其中，所述内层为低导热内层或织物基质，优选地，所述低导热内层选自长绒棉、聚酰亚胺、多孔尼龙、超细旦丙纶、氨纶、涤纶、聚氨酯和聚苯乙烯中的一种或两种以上，优选为长绒棉。

4.根据项2或3所述的三维结构织物，其中，所述外层为低发射外层或织物基质，优选地，所述低发射外层为单层低发射层或复合层低发射层。

5.根据项4所述的三维结构织物，其中，所述单层低发射层是通过尼龙镀银长丝、银纤维氨纶包覆纱和/或银纤维短纤纱所形成的层；

所述复合层低发射层包括织物基质和低发射材料层。

6.根据项5所述的三维结构织物，其中，形成所述低发射材料层的低发射材料选自银浆、银纤维面料、银、铜、铝、镍、镁和MXene中的一种或两种以上。

7.根据项2-6中任一项所述的三维结构织物，其中，所述中间层为间隔空气中间层，所述间隔空气中间层通过间隔丝构成，优选所述间隔丝垂直排列或以一定倾斜角度排列；

优选地，所述间隔丝为涤纶单丝和/或锦纶单丝，进一步优选地，所述间隔丝的丝径为20-270D，优选为20-50D。

8.根据项7所述的三维结构织物，其中，所述低导热内层和低发射外层通过间隔丝连接支撑。

9.根据项3-8中任一项所述的三维结构织物，其中，所述织物基质的材料选自棉、丝、粘胶纤维、涤纶、氨纶、锦纶、腈纶、维纶和氯纶中的一种或两种以上；

优选的，所述三维结构织物的厚度为0.5-20mm。

10.一种三维结构织物，其在项1-9中任一项所述的三维结构织物上设置有孔阵列，优选在所述项1-9中任一项所述的三维结构织物上设置外层孔阵列。

11.根据项10所述的三维结构织物，其中，所述三维结构织物的厚度为4-10mm。

12.根据项10或11所述的三维结构织物，其中，孔间距为0.1-10mm，孔径为0.1-3mm。

13.根据项11-12中任一项所述的三维结构织物，其中，间隔丝的丝径为90-150D。

14.一种三维结构织物，其中，其在项1-9中任一项所述的三维结构织物上设置孔阵列，优选在项1-9中任一项所述的三维结构织物上设置内层孔阵列和通孔阵列或内层孔阵列和交错孔阵列。

15.根据项14所述的三维结构织物，其中，孔间距为0.1-10mm，孔径为0.1-3mm。

16.根据项14或15所述的三维结构织物，其中，间隔丝的丝径为20-50D。

17.根据项14-16中任一项所述的三维结构织物，其中，所述三维结构织物的厚度为1-4mm。

18.一种护脸面罩，所述护脸面罩包含面罩本体，所述面罩本体由项13-16中任一项所述的三维结构织物构成。

19.根据项18所述的护脸面罩，其中，在所述面罩本体远离脸部方向的外侧中间设置有支撑鱼骨。

20.根据权利要求18或19所述的护脸面罩，其中，所述内层孔阵列设置在靠近鼻子一侧的所述面罩本体中间。

21.根据项18-20中任一项所述的护脸面罩，其中，所述交错孔阵列设置在所述面罩本体的对称位置，并设置在靠近下巴一侧的所述面罩本体中间。

22.根据项18-20中任一项所述的护脸面罩，其中，所述通孔阵列设置在所述面罩本体的对称位置，并设置在靠近下巴一侧的所述面罩本体中间。

23.根据项18所述的护脸面罩，其中，所述护脸面罩包含面罩本体，所述面罩本体由含有不同孔阵列的项1-9中任一项所述的三维结构织物拼接而成，所述孔阵列为内层孔阵列和通孔阵列或者内层孔阵列和交错孔阵列。

24.根据项18-23中任一项所述的护脸面罩，其中，在所述面罩本体的两端设置有弹性橡筋部分和魔术贴部分。

25.根据项18-24中任一项所述的护脸面罩，其中，在所述面罩本体脸部一侧的边缘对称设置有弹性橡筋部分和魔术贴部分，优选地，在所述护脸面罩靠近下巴的边缘设置有项1-9中任一项所述的三维结构织物包边。

26.一种护头罩，所述护头罩从上到下依次包含高弹透气部分和耳侧通道部分，所述高弹透气部分与耳侧通道部分以拼接方式连接。

27.根据项26所述的护头罩，其中，所述耳侧通道部分包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由权利要求10-13中任一项所述的三维结构织物一体成型构成。

28.根据项26所述的护头罩，其中，所述耳侧通道部分包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由含有外层孔阵列的项1-8中任一项所述的三维结构织物拼接而成。

29.根据项26-28中任一项所述的护头罩，其中，所述护头罩还包含弹性松紧带，所述弹性松紧带连接所述耳侧通道部分和高弹透气部分。

30.一种护具，其从上到下依次包含项26-28中任一项所述的护头罩、项18-25中任一项所述的护脸面罩以及颈部吸湿部分，所述护头罩、护脸面罩和颈部吸湿部分以拼接方式连接。

31.一种护具，其从上到下依次包含高弹透气部分、耳侧通道部分、口鼻罩体部分和颈部吸湿部分，所述高弹透气部分、耳侧通道部分、口鼻罩体部分和颈部吸湿部分以拼接方式连接。

32.根据项31所述的护具，其中，所述耳侧通道部分包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由含有外层孔阵列的项1-9中任一项所述的三维结构织物拼接而成。

33.根据项32所述的护具，其中，所述耳侧通道部分包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由项10-13中任一项所述的三维结构织物拼接而成。

34.根据项31-33中任一项所述的护具，其中，所述口鼻罩体部分由含有通孔阵列的项1-9中任一项所述的三维结构织物拼接而成，优选的，所述通孔阵列对称设置在所述口鼻罩体部分上。

35.根据项31-34中任一项所述的护具，其中，所述护具还包括弹性松紧带，所述弹性松紧带用于连接耳侧通道部分和高弹透气部分。

36.根据项31-35中任一项所述的护具，其中，所述护具还包括支撑鱼骨，所述支撑鱼骨设置在所述口鼻罩体部分远离脸部方向的外侧中间。

37.项1-9中任一项所述的三维结构织物在服饰或护具中的应用，优选的，所述护具为保暖防护用具。

38.项10-17中任一项所述的三维结构织物在护具中的应用，优选的，所述护具为保暖防护用具。

39.一种服饰，其包含项1-9中任一项所述的三维结构织物，例如衣服、裤子、鞋帽、围巾等。

40.一种工业制品，其包含权利要求1-9中任一项所述的三维结构织物，例如帐篷、包装袋、窗帘等。

发明的效果

本发明所述的三维结构织物通过调控人体基本散热物理量以实现无源保暖，可应用于防护用具、保暖服饰或工业制品。而三维结构织物纵向方向上为热学性质随空间坐标而变化的非均质结构，三维立体结构设计使其具有低导热率，可阻挡人体热量传导流失；三维结构织物外层赋予其低发射率，从而可以尽可能避免热辐射输出，由此实现良好的保暖作用；三维结构织物的中间层内部为空气时，可构成平行面部的冷空气流通通道以缓冲寒冷空气，实现热交换与空气对流间的高度平衡，在局部微环境内构成高效流通空间，以达到极低的交换通气阻力以保证呼吸顺畅。

本发明所述的护脸面罩、护头罩以及护具，具有一定硬挺度的三维结构织物结合独特的凸起设计，使口鼻处形成一定的空间，以保证畅通的呼吸。

本发明所述的护脸面罩、护头罩以及护具，利用特殊的开孔通路的三维结构织物的完美集成以及护脸的整体版型设计，使护脸在防风抗寒的同时可提供顺畅的呼吸通道，满足佩戴者的氧气需求，即使在具有一定强度的运动场景也可适用。

同时，上述呼吸通道的进气口不直接设置于口鼻处，而是开设于面部和头部位置，此设计可使寒冷的空气由进气口进入，经过一定距离的加热缓冲后再输送到口鼻处，避免冷气直接进入呼吸道而对其产生伤害。

附图说明

图1是本发明具体实施方式中的一种护耳式护脸面罩的结构示意图。

图2是本发明具体实施方式中的一种护耳式护脸面罩的结构示意图。

图3是本发明具体实施方式中的一种非护耳式护脸面罩的结构示意图。

图4是本发明具体实施方式中的一种非护耳式护脸面罩的结构示意图。

图5是本发明具体实施方式中的一种非护耳式护脸面罩的结构示意图。

图6是本发明具体实施方式中的一种护具的结构示意图。

图7是图6中的一种裁片示意图。

其中，1-高弹透气部分，2-外层孔阵列，3-弹性松紧带，4-耳侧通道部分，5-通孔阵列，6-口鼻罩体部分，7-三维结构织物包边，8-颈部吸湿部分，9-支撑鱼骨，10-内层孔阵列，11-三维结构织物，12-弹性橡筋部分，13-魔术贴部分，14-交错孔阵列，15-松紧耳带，16-吸湿排汗面料

具体实施方式

下面结合附图所描述的实施方式对本发明做以详细说明，其中所有附图中相同的数字表示相同的特征。虽然附图中显示了本发明的具体实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本发明，并且能够将本发明的范围完整的传达给本领域的技术人员。

需要说明的是，在说明书及权利要求当中使用了某些词汇来指称特定组件。本领域技术人员应可以理解，技术人员可能会用不同名词来称呼同一个组件。本说明书及权利要求并不以名词的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。如在通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为开放式用语，故应解释成“包含但不限定于”。说明书后续描述为实施本发明的较佳实施方式，然而所述描述乃以说明书的一般原则为目的，并非用以限定本发明的范围。本发明的保护范围当视所附权利要求所界定者为准。

本发明提供了一种三维结构织物，其在纵向方向上为非均质结构，所述非均质结构的热学性质随空间坐标而变化。

所述纵向方向指的是内层往外层的、垂直于布面的方向；

所述非均质结构指的是在此方向上，三维结构织物的热学性质不是均匀的。

所述热学性质指的是材料的导热率或发射率，所述热力学性质随空间坐标而变化指的是沿纵向方向，三维结构织物的导热率或发射率不完全一致。

所述非均质结构可以为多层结构，依次包含内层、中间层和外层，所述三维结构织物具有低导热性。

所述三维结构织物指的是由若干组纱线形成两层或两层以上的织物，并由另一组纱线将各层织物连接支撑起来而形成的织物，在本发明中，所述三维结构织物为三层。

所述低导热内层指的是导热系数≤0.07W/mK的内层。

在一些实施方式中，所述内层为低导热内层或织物基质，优选地，所述低导热内层选自长绒棉、聚酰亚胺、多孔尼龙、超细旦丙纶、氨纶、涤纶、聚氨酯和聚苯乙烯中的一种或两种以上，优选为长绒棉。

长绒棉因纤维较长而得名，又称海岛棉，具有的纤维柔长、手感好、品质更优、舒适度佳等特点。

聚酰亚胺(Polyimide，简写为PI)指主链上含有酰亚胺环(-CO-N-CO-)的一类聚合物，具有极高的耐热性和绝缘性，常作为特种工程材料用于航天航空、消防、微电子等领域。

多孔尼龙指的是具有孔洞结构的尼龙纤维。尼龙(Nylon)纤维学名为聚酰胺(Polyamide，简写为PA)，具有良好的耐热性、耐磨性、断裂强度等，而多孔尼龙由于内部引入孔洞结构，束缚了微小的静止空气，而提高了原纤维的隔热性能，降低导热率，更有利于保暖应用。

超细旦丙纶是指单丝线密度小于1dtex的丙纶，其芯吸效应优于细旦丙纶，超细旦的丙纶由于极细的单丝与单丝之间，引入了空气间隙，质地轻、可极大地提高舒适度和保暖性能。

氨纶是聚氨基甲酸酯纤维的简称，是一种弹性纤维。

聚酯纤维，俗称“涤纶”，是由有机二元酸和二元醇缩聚而成的聚酯经纺丝所得的合成纤维，简称PET纤维，属于高分子化合物。

聚氨酯全名为聚氨基甲酸酯，是一种高分子化合物，具有耐磨、耐低温、耐老化、高硬度和弹性的特点。

聚苯乙烯是指由苯乙烯单体经自由基加聚反应合成的聚合物，是一种无色透明的热塑性塑料。

在一些实施方式中，所述外层为低发射外层或织物基质，优选地，所述低发射外层为单层低发射层或复合层低发射层。

低发射外层指的是具有低发射率的外层，所述低发射率指低发射外层的发射率≤0.4。

所述织物基质指的是常规的织物，例如可以为棉、丝、粘胶纤维、涤纶、氨纶、锦纶、腈纶、维纶和氯纶中的一种或两种以上。

在一些实施方式中，所述单层低发射层是通过尼龙镀银长丝、银纤维氨纶包覆纱和银纤维短纤纱所形成的层，其是通过将尼龙镀银长丝、银纤维氨纶包覆纱和银纤维短纤纱进行针织或机织得到；

所述复合低发射层包括织物基质和低发射材料层，其是通过在织物基质上复合低发射材料得到。

对于上述所述的针织以及机织方法，本发明不作任何限制，其均是本领域常规的方法。

在一些实施方式中，形成所述低发射材料层的低发射材料选自银浆、银纤维面料、银、铜、铝、镍、镁和MXene中的一种或两种以上。

所述银浆指的是含有金属银的微粒、粘合剂、溶剂、助剂所组成的一种机械混和物的、粘稠状的、银白色浆料，金属银在银浆内的质量分数范围为10％-80％。

所述银纤维面料指的是用银纤维织造而成的面料或是直接在锦纶织物表面镀银的面料。其中银纤维指的是尼龙基材表面包裹一层纯银的纤维，制备而成的面料柔软舒适，亲肤性好，具有抗菌、防辐射、防静电等功能，布面呈银灰色，克重范围为90-110g/m

所述MXene是材料科学中的一类二维无机化合物，由几个原子层厚度的过渡金属碳化物、氮化物或碳氮化物构成。

当所述低发射材料为银浆或MXene时，可以通过涂覆法将银浆或MXene涂覆在织物上得到复合低发射层；

当所述低发射材料为银纤维面料时，可以通过层压法将银纤维面料与织物进行复合；

当所述低发射材料为银、铜、铝、镍或镁时，可以通过磁控溅射法将银、铜或铝与织物进行复合。

在一些实施方式中，所述中间层为间隔空气中间层，所述间隔空气中间层通过间隔丝构成，优选所述间隔丝垂直排列或以一定倾斜角度排列；

优选地，所述间隔丝为涤纶单丝和/或锦纶单丝，进一步优选地，所述间隔丝的丝径为20-270D，优选为20-50D。

优选地，所述间隔空气中间层通过由垂直或具有一定倾斜角度的间隔丝构成，优选地，所述低导热内层和低发射外层由间隔丝连接支撑，从而使所述的三维结构织物形成三维立体结构。

所述间隔丝的丝径可以为20D、30D、40D、50D、60D、65D、70D、80D、90D、100D、110D、120D、130D、140D、150D、160D、170D、180D、190D、200D、210D、220D、230D、240D、250D、260D、270D等。

在一些实施方式中，所述三维结构织物的厚度为0.5-20mm。

例如，所述三维结构织物的厚度为0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm、11mm、12mm、13mm、14mm、15mm、16mm、17mm、18mm、19mm或20mm等。

本发明所述的三维结构织物，由于其内层材料以及外层材料的选择，使得所述三维结构织物具有较低的导热率，可阻挡热量传导，同时具有较低的发射率，从而可以尽可能避免热辐射损失，由此在制作口罩和护脸面罩时具有良好的保暖作用。

本发明提供了一种三维结构织物，其是在上述所述的三维结构织物上设置有孔阵列，优选在所述三维结构织物上设置有外层孔阵列。

所述外层孔阵列指的是只打穿三维结构织物低发射外层或织物基质所形成的孔阵列。

在一些实施方式中，所述三维结构织物的厚度为4-10mm，例如可以为4mm、4.5mm、5mm、5.5mm、6mm、6.5mm、7mm、7.5mm、8mm、8.5mm、9mm、9.5mm、10mm等。

在一些实施方式中，所述孔阵列的孔间距为0.1-10mm，优选为0.1-3mm。

例如，孔间距可以为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。

在一些实施方式中，间隔丝的丝径为90-150D，例如间隔丝的丝径可以为90D、100D、110D、120D、130D、140D、150D等。

本发明提供了一种三维结构织物，其是在上述所述的三维结构织物上设置孔阵列，优选在上述所述的三维结构织物上设置内层孔阵列和通孔阵列或内层孔阵列和交错孔阵列。

所述内层孔阵列指的是只打穿三维结构织物低导热内层所形成的孔阵列。

所述通孔阵列指的是打穿三维结构织物的外层、中间层以及内层所形成的贯穿通道的孔阵列。

所述交错孔阵列指的是打穿三维结构织物的低导热内层和低发射外层或织物基质所形成的不直接贯通的孔阵列。

在一些实施方式中，所述孔阵列的孔间距为0.1-10mm，优选为0.1-3mm。

例如，孔间距可以为0.1mm、0.5mm、1mm、2mm、3mm、4mm、5mm、6mm、7mm、8mm、9mm、10mm等。

在一些实施方式中，间隔丝的丝径为20-50D，例如间隔丝的丝径可以为20D、30D、40D、50D等。

在一些实施方式中，所述三维结构织物的厚度为1-4mm。例如，所述三维结构织物的厚度为1mm、2mm、3mm、4mm等。

本发明通过将在三维结构织物上设置特定的孔阵列，可以用于空气的进入和送出。

本发明提供了一种护脸面罩，所述护脸面罩包含面罩本体，所述面罩本体由上述所述的三维结构织物构成。

在一些实施方式中，在所述面罩本体远离脸部方向的外侧中间设置有支撑鱼骨。在一些实施方式中，所述内层孔阵列设置在靠近鼻子一侧的所述面罩本体中间。在一些实施方式中，所述交错孔阵列设置在所述面罩本体的对称位置，并设置在靠近下巴一侧的所述面罩本体中间。在一些实施方式中，所述通孔阵列设置在所述面罩本体的对称位置，并设置在靠近下巴一侧的所述面罩本体中间。

在一些实施方式中，所述护脸面罩包含面罩本体，所述面罩本体由含有不同孔阵列的上述所述的三维结构织物拼接而成，所述孔阵列为内层孔阵列以及通孔阵列或交错孔阵列。在一些实施方式中，在所述面罩本体的两端设置有弹性橡筋部分和魔术贴部分。在一些实施方式中，在所述面罩本体脸部一侧的边缘对称设置有弹性橡筋部分和魔术贴部分，优选地，在所述护脸面罩靠近下巴的边缘设置有上述所述的三维结构织物包边，其用于对护脸面罩本体包边。

本发明所述的护脸面罩，其利用特殊的开孔通路、间隔织物的完美集成以及护脸的整体版型设计，使护脸在防风抗寒的同时可提供顺畅的呼吸通道，满足佩戴者的氧气需求，即使在具有一定强度的运动场景也可适用。

在一些实施方式中，所述护脸面罩由一整块不截断的上述所述的三维结构织物构成，所述三维结构织物上设置有通孔阵列和内层孔阵列或者内层孔阵列和交错孔阵列。

在一些实施方式中，所述护脸面罩为护耳式护脸面罩，所述护耳式护脸面罩是包括能够延伸到耳部的面罩本体，如图1、图2所示，所述护脸面罩也可以是非护耳式护脸面罩(如图3、图4、图5所示)。

当护脸面罩为非护耳式护脸面罩(如图3、图4、图5所示)时，所述弹性橡筋部分和魔术贴部分的宽度为2-6cm，优选为2.5-4cm。在一些实施方式中，在所述护脸面罩本体靠近脸部的一端中间设有吸湿排汗面料，并在护脸面罩本体的靠近下巴的一端的边缘设有吸湿排汗面料，如图4所示。

在一些实施方式中，在所述护脸面罩本体的两端设有松紧耳带，如图5所示。

当护脸面罩为护耳式护脸面罩(如图1、图2所示)时，所述弹性橡筋部分和魔术贴部分的宽度为4-5cm。在一些实施方式中，当护脸面罩为护耳式护脸面罩时(如图2所示)，在所述护脸面罩本体靠近脸部的一端中间设有吸湿排汗面料，并在护脸面罩本体的靠近下巴的一端的边缘设有吸湿排汗面料。

例如，所述弹性橡筋部分和魔术贴部分的宽度可以为2cm、2.5cm、3cm、4cm、5cm、6cm等。

本发明所述的护脸面罩，其是由具有一定硬挺度的三维结构织物结合独特的凸起设计，使口鼻处形成一定的空间，以保证畅通的呼吸。

本发明提供了一种护头罩，所述护头罩从上到下依次包含高弹透气部分和耳侧通道部分，所述高弹透气部分和耳侧通道部分以拼接方式连接。

所述高弹透气部分是两层具有横向弹性的网孔面料。

在一些实施方式中，所述耳侧通道部分包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由上述所述的三维结构织物一体成型构成。

在一些实施方式中，所述耳侧通道部分包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由含有外层孔阵列的上述所述的三维结构织物拼接而成，所述外层孔阵列对称设置在耳侧通道部分上。

所述外层孔是只打穿三维结构织物低发射外层或织物基质的孔。

在一些实施方式中，所述护头罩还包含弹性松紧带，所述弹性松紧带连接所述耳侧通道部分和高弹透气部分。

本发明所述的护头罩，在头部设置进气口，可使寒冷的空气由进气口进入，经过头部和面部长距离的加热后再输送到口鼻处，避免冷气直接进入呼吸道而对其产生伤害。

本发明提供了一种护具，如图6以及图7所示，其从上到下依次包含上述所述的护头罩、上述所述的护脸面罩以及颈部吸湿部分，所述护头罩、护脸面罩和颈部吸湿部分以拼接方式连接。

所述颈部吸湿部分是具有吸湿排汗功能的面料。

在一些实施方式中，如图6以及图7所示，所述护具从上到下依次包括高弹透气部分1、耳侧通道部分4、口鼻罩体部分6和颈部吸湿部分8，其将各部分进行拼接得到，优选的，所述耳侧通道部分4包括左侧通道部分和右侧通道部分，进一步优选的，所述左侧通道部分和右侧通道部分由含有外层孔阵列2的上述所述的三维结构织物拼接而成。

在一些实施方式中，所述口鼻罩体部分6由含有通孔阵列5的上述所述的三维结构织物拼接而成，优选的，所述通孔阵列5对称设置在所述口鼻罩体部分6上。

在一些实施方式中，所述护具还包括三维结构织物包边7，所述三维结构织物包边7设置在口鼻罩体部分6靠近下巴的边缘。

在一些实施方式中，所述护具还包括弹性松紧带3，所述弹性松紧带3用于连接耳侧通道部分4和高弹透气部分1。

在一些实施方式中，所述护具还包括支撑鱼骨9，所述支撑鱼骨9设置在所述口鼻罩体部分6远离脸部方向的外侧中间。

在佩戴护具时，所述外层孔位于头顶部两侧位置，用于空气进入；所述通孔位于面部两侧位置，空气从外层孔进入，经由三维结构织物的间隔空气中间层进行流动，通过外层孔和通孔之间的头部和面部加热后，从通孔位置送出，可用于口鼻处的供氧。

本发明提供了上述所述的三维结构织物在服饰或护具中的应用，优选的，所述护具为保暖防护用具。

本发明提供了一种服饰，其包含上述所述的三维结构织物，例如衣服、裤子、鞋帽、围巾等。

本发明提供了一种工业制品，其包含上述的三维结构织物，例如帐篷、包装袋、窗帘等。

实施例

本发明对试验中所用到的材料以及试验方法进行一般性和/或具体的描述，在下面的实施例中，如果无其他特别的说明，％表示wt％，即重量百分数。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规试剂产品。

实施例1三维结构织物的制备

实施例1.1

制备方法是本领域常规的方法，织造过程先通过排针、安装组织三角进行改机，以与纱线和目标三维结构织物参数匹配。将涤纶纱线、30D的涤纶单丝、长绒棉纱线、氨纶纱长丝置于对应的纱架上，备纱上机，然后利用纬编双面大剖机进行调试参数和织造。三维结构织物外层为涤纶和氨纶，间隔空气中间层的间隔丝材料为涤纶单丝，低导热内层为长绒棉。待4mm厚的胚布织造完成后，落布卷、称重、柔软处理得到初步三维结构织物。将聚氨酯热熔胶覆于初步三维结构织物和银纤维面料间，热压冷却后制备得到最终裁片用三维结构织物。

实施例1.2

织造过程先通过排针、安装组织三角进行改机，以与纱线和目标三维结构织物参数匹配。将涤纶纱线、100D的涤纶单丝、长绒棉纱线、氨纶纱长丝置于对应的纱架上，备纱上机，然后利用纬编双面大剖机进行调试参数和织造。三维结构织物外层为涤纶和氨纶，间隔空气中间层的间隔丝材料为涤纶单丝，低导热内层为长绒棉。待6mm厚的胚布织造完成后落布卷、称重、柔软剂处理得到初步三维结构织物。将聚乙烯热熔胶覆于初步三维结构织物和银纤维面料间，热压冷却后制备得到最终裁片用三维结构织物。

实施例1.3

织造过程先通过排针、安装组织三角进行改机，以与纱线和目标三维结构织物参数匹配。将尼龙镀银长丝、30D的涤纶单丝、长绒棉纱线置于对应的纱架上，备纱上机，然后利用纬编双面大剖机进行调试参数和织造。三维结构织物外层为尼龙镀银长丝，间隔空气中间层的间隔丝材料为涤纶单丝，低导热内层为长绒棉，按照与实施例1.1相同的织造方法进行制备得到三维结构织物。

实施例1.4

织造过程先通过排针、安装组织三角进行改机，以与纱线和目标三维结构织物参数匹配。将涤纶纱线、30D的涤纶单丝、聚酰亚胺纱线、氨纶纱长丝置于对应的纱架上，备纱上机，然后利用纬编双面大剖机进行调试参数和织造。三维结构织物外层为涤纶和氨纶，间隔空气中间层的间隔丝材料为涤纶单丝，低导热内层为聚酰亚胺。待4mm厚的胚布织造完成后落布卷并进行称重和常规检验，再进行柔软剂处理得到初步三维结构织物。将聚氨酯热熔胶覆于初步三维结构织物和银纤维面料间，热压冷却后制备得到最终裁片用三维结构织物。

对比例1

对比例为市售间隔织物，来源于常州裕源灵泰面料科技有限公司。其厚度为2.5mm，内外层均为锦纶和氨纶材质，中间层为涤纶材料。

对比例2

织造过程先通过排针、安装组织三角进行改机，以与纱线和目标三维结构织物参数匹配。将锦纶长丝、涤纶单丝、长绒棉纱线、氨纶纱长丝置于对应的纱架上，备纱上机，然后利用纬编双面大剖机进行调试参数和织造。三维结构织物外层为锦纶和氨纶，间隔空气中间层的间隔丝材料为涤纶单丝，低导热内层为长绒棉。待4mm厚的胚布织造完成后，落布卷、称重、柔软剂处理得到三维结构织物。

表1实施例和对比例中织物所用的材料

将实施例1.1至1.4所得到的三维结构织物以及对比例所述的间隔织物进行发射率和导热率测试，其结果如表2所示，其中，

发射率测试是利用傅里叶变换红外光谱仪结合积分球测试上述三维结构织物在中红外(8-13μm)波段的发射率，具体测定方法参见Zeng S,Pian S,Su M,etal.Hierarchical-morphology metafabric for scalable passive daytime radiativecooling.Science,2021,373(6555):692-696。

导热率测试是取两块上述实施例或者对比例的织物样品，叠层将传感器夹住放置于TC3000E导热系数仪上，并用砝码固定，设置重复次数、时间间隔和采集模式，测试导热率。

表2织物的导热率和发射率表

实施例2护脸面罩的制备

实施例2.1护耳式护脸面罩的制备

所述护耳式护脸面罩的示意图如图1和图6所示，其包含通孔阵列5、支撑鱼骨9、内层孔阵列10、三维结构织物11、弹性橡筋部分12、魔术贴部分13，各部分采用拼接的方式集成缝制成护耳式护脸面罩。

按照打板图纸将实施例1.1的三维结构织物裁剪成护脸面罩本体部分对应的裁片(如图1所示)，并将护脸面罩本体部分裁片置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有通孔阵列5和内层孔阵列10的护脸面罩本体部分，其中，通孔阵列和内层孔阵列的孔径为2mm，孔间距为5mm。截取定型透明胶状鱼骨条(鹏程服装辅料)作为支撑鱼骨；取弹性橡筋和魔术贴作为辅料，与含有通孔阵列和内层孔阵列的护脸面罩本体部分进行缝纫拼接得到护耳式护脸面罩。

实施例2.2护耳式护脸面罩的制备

所述护耳式护脸面罩的示意图如图2和图6所示，其包含通孔阵列5、支撑鱼骨9、内层孔阵列10、三维结构织物11、弹性橡筋部分12、魔术贴部分13、吸湿排汗面料16，各部分采用拼接的方式集成缝制成护耳式护脸面罩。

按照打板图纸将实施例1.1的三维结构织物裁剪成护脸面罩本体部分对应的裁片(如图2所示)，并将护脸面罩本体部分裁片置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有通孔阵列5和内层孔阵列10的护脸面罩本体部分，其中，通孔阵列和内层孔阵列的孔径和孔间距与实施例2.1的相同。截取定型透明胶状鱼骨条作为支撑鱼骨；取弹性橡筋和魔术贴作为辅料，并裁剪吸湿排汗面料(东莞浩洋纺织有限公司，HYNW2-620锦氨裸感双面料)，与含有通孔阵列和内层孔阵列的护脸面罩本体部分进行缝纫拼接，完成护耳式护脸面罩的制备。

实施例2.3非护耳式护脸面罩的制备

所述非护耳式护脸面罩的示意图如图3和图6所示，其包含支撑鱼骨9、内层孔阵列10、三维结构织物11、弹性橡筋部分12、魔术贴部分13、交错孔阵列14，各部分采用拼接的方式集成缝制成非护耳式护脸面罩。

按照打板图纸将实施例1.1的三维结构织物裁剪成护脸面罩本体部分对应的裁片(如图3所示)，并将护脸面罩本体部分裁片置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有内层孔阵列10及交错孔阵列14的护脸面罩本体部分，其中，内层孔的孔径为2mm，孔间距为5mm，交错孔的孔径为2mm，孔间距为7mm。截取定型透明胶状鱼骨条作为支撑鱼骨；取弹性橡筋和魔术贴，与含有内层孔阵列及交错孔阵列的护脸面罩本体部分进行缝纫拼接得到非护耳式护脸面罩。

实施例2.4非护耳式护脸面罩的制备

所述非护耳式护脸面罩的示意图如图4和图6所示，其包含通孔阵列5、支撑鱼骨9、内层孔阵列10、三维结构织物11、弹性橡筋部分12、魔术贴部分13、吸湿排汗面料16，各部分采用拼接的方式集成缝制成非护耳式护脸面罩。

按照打板图纸将实施例1.1的三维结构织物裁剪成护脸面罩本体部分对应的裁片。将护脸面罩本体部分裁片置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有通孔阵列5和内层孔阵列10的护脸面罩本体部分，其中，通孔阵列和内层孔阵列的孔径为和孔间距与实施例2.1相同。截取定型透明胶状鱼骨条作为支撑鱼骨；取弹性橡筋和魔术贴作为辅料，并裁剪吸湿排汗面料，与含有通孔阵列和内层孔阵列的护脸面罩本体部分进行缝纫拼接，完成非护耳式护脸面罩的制备。

实施例2.5非护耳式护脸面罩的制备

所述非护耳式护脸面罩的示意图如图5和图6所示，其包含通孔阵列5、支撑鱼骨9、内层孔阵列10、三维结构织物11、吸湿排汗面料16以及松紧耳带15，各部分采用拼接的方式集成缝制成非护耳式护脸面罩。

按照打板图纸将实施例1.1的三维结构织物裁剪成护脸面罩本体部分对应的裁片。将护脸面罩本体部分裁片置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有通孔阵列5和内层孔阵列10的护脸面罩本体部分，其中，通孔阵列和内层孔阵列的孔径为和孔间距与实施例2.1相同。截取定型透明胶状鱼骨条作为支撑鱼骨；取2根松紧耳带，并裁剪吸湿排汗面料，与含有通孔阵列和内层孔阵列的护脸面罩本体部分进行缝纫拼接，完成非护耳式护脸面罩的制备。

实施例3护具的制备

实施例3.1

制备护头罩：将6mm厚的实施例1.2制备得到的三维结构织物按照打板图纸裁剪成耳侧通道部分相应的裁片(如图7所示)，置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有外层孔阵列和通孔阵列的耳侧通道部分，其中，外层孔和通孔的孔径为1mm，孔间距为4mm，并将网孔面料(购自于绍兴中国轻纺城动酷实力，JN028锦氨网孔面料)裁剪为对应形状作为高弹透气部分，并截取合适长度的橡皮筋作为弹性松紧带进行拼接得到护头罩。

护脸面罩：使用实施例2.1所述的护脸面罩。

将吸湿排汗面料裁剪为对应形状作为颈部吸湿部分、护头罩以及所述的护脸面罩进行缝纫拼接得到护具。

实施例3.2

制备护头罩：使用实施例3.1制备的护头罩。

护脸面罩：使用实施例2.2所述的护脸面罩。

将吸湿排汗面料裁剪为对应形状作为颈部吸湿部分、护头罩以及护脸面罩进行缝纫拼接得到护具。

实施例3.3

制备护头罩：使用实施例3.1制备的护头罩。

护脸面罩：使用实施例2.3所述的护脸面罩。

将吸湿排汗面料裁剪为对应形状作为颈部吸湿部分、护头罩以及护脸面罩进行缝纫拼接得到护具。

实施例3.4

制备护头罩：使用实施例3.1制备的护头罩。

护脸面罩：使用实施例2.4所述的护脸面罩。

将吸湿排汗面料裁剪为对应形状作为颈部吸湿部分、护头罩以及护脸面罩进行缝纫拼接得到护具。

实施例3.5

制备护头罩：使用实施例3.1制备的护头罩。

护脸面罩：使用实施例2.5所述的护脸面罩。

将吸湿排汗面料裁剪为对应形状作为颈部吸湿部分、护头罩以及护脸面罩进行缝纫拼接得到护具。

实施例3.6

如图6和图7所示，所述护具包括高弹透气部分1、耳侧通道部分4、口鼻罩体部分6、颈部吸湿部分8、弹性松紧带3、三维结构织物包边7和支撑鱼骨9，所述高弹透气部分1、耳侧通道部分4、口鼻罩体部分6和颈部吸湿部分8以拼接方式连接，所述耳侧通道部分4包括左侧通道部分和右侧通道部分，所述左侧通道部分和右侧通道部分由含有外层孔阵列2的实施例1.2所得到的三维结构织物拼接而成，所述口鼻罩体部分6由含有通孔阵列5的实施例1.1所得到的三维结构织物拼接而成，所述通孔阵列5对称设置在所述口鼻罩体部分6上，,所述三维结构织物包边7设置在口鼻罩体部分6靠近下巴的边缘，所述支撑鱼骨9设置在所述口鼻罩体部分6远离脸部方向的外侧中间，其制备方法如下：

将实施例1.1的三维结构织物裁剪成口鼻罩体部分对应的裁片，并将此部分裁片置于激光打孔设备上，设置打孔速度和功率，制得含有通孔阵列5的口鼻罩体部分，其中，通孔阵列的孔径为2mm，孔间距为5mm。截取定型透明胶状鱼骨条(鹏程服装辅料，厚度为1.2mm)作为支撑鱼骨，与含有通孔阵列的口鼻罩体部分进行缝纫拼接、包边得到口鼻罩体部分。

将实施例1.2制备得到的三维结构织物按照打板图纸裁剪成耳侧通道部分相应的裁片(如图7所示)，置于激光打孔设备上，设置打孔速度和的功率，制得含有外层孔阵列2和通孔阵列5的耳侧通道部分，其中，外层孔阵列和通孔阵列的孔径为1mm，孔间距为4mm，并将网孔面料(购自于绍兴中国轻纺城动酷实力，JN028锦氨网孔面料)裁剪为对应形状作为高弹透气部分，将吸湿排汗面料裁剪为对应形状作为颈部吸湿部分，并截取合适长度的橡皮筋作为弹性松紧带进行拼接得到耳侧通道部分，然后将口鼻罩体部分和耳侧通道部分进行缝纫拼接得到护具。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。