冷却材料制造技术

本发明专利技术公开了用于衣服和其他身体装备的冷却材料，其可使用与基底织物耦接的高吸收性聚合物的不连续图案，所述基底织物具有低的抗水分扩散性(例如，高的芯吸速率)以及与高吸收性聚合物元件相比更低的吸收性能，以控制水分(例如汗液)和体热。高吸收性聚合物的吸收率大于基底织物的吸收率，例如大至少两倍，并且高吸收性聚合物元件可以是不吸热的。

Cooling material

The present invention discloses for clothes and other physical equipment cooling material, which can use a discontinuous pattern and the base fabric superabsorbent polymer coupling, the base fabric with anti moisture diffusion low (e.g., high wicking rate) and matter element and high absorbent polymeric absorbing performance lower than in order to control the water (e.g., body heat and sweat). The absorption rate of the superabsorbent polymer is greater than that of the base fabric, for example, at least two times larger, and the superabsorbent polymer element may be endothermic.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术要求于2014年4月2日提交的名称为“冷却材料”的美国临时专利申请No.61/974,010的优先权，除了与本说明书不一致的那些部分，其公开内容通过引用整体并入本文用于所有目的。
本申请公开的实施方式总体上涉及用于具有增强的冷却性能的衣服的织物，特别是涉及利用与芯吸基底织物耦接的吸收性聚合物元件以增强冷却的织物。
技术介绍
诸如芯吸材料和冷却材料的性能织物材料通常采用均匀层的形式被编织到或以其它方式结合到衣服内部。包含诸如高吸收性聚合物的冷却材料层的冷却织物具有缺点，特别是当作为连续层并入织物中时。例如，聚合物材料的均匀层会阻止水蒸汽的传递或者限制空气通过织物的通道。此外，这种冷却材料会妨碍基底织物的期望的特性，例如悬垂性、纹理、伸展等。因此，使用冷却材料层会阻碍下面的基底织物的透气性(或另一功能)。附图说明通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本申请公开的实施方式。通过附图的图以示例而非限制的方式示对实施方式进行说明。图1A-1D显示了一种冷却材料的一个实施例的几个透视图，该冷却材料包括具有高的水分芯吸速率的基底织物和设置在该基底织物上的高吸收性聚合物元件的不连续图案，根据各个实施方式，包括接触基底织物的一部分的水分的视图(图1A)，基底织物通过芯吸作用将水分分散在大表面积上的视图(图1B)，高吸收性聚合物元件从基底织物中吸收水分的视图(图1C)，以及水分从吸收性聚合物元件中蒸发的视图(图1D)；图2A-2H显示了根据各个实施方式的单个高吸收性聚合物元件的图案的各个具体的、非限制性的例子；图3A-3F显示了根据各个实施方式的内部连接的高吸收性聚合物元件的图案的各个具体的、非限制性的例子；以及图4A和图4B显示了对照冷却聚合物织物(图4A)与根据各个实施方式的新型冷却材料(图4B)的功效比较，其中所述新型冷却材料包括具有高的水分芯吸速率的基底织物和设置在该基底织物上的高吸收性聚合物元件。具体实施方式在下面的详细描述中，参考附图进行说明，这些附图构成了描述的一部分，并且附图可以通过实施本专利技术公开内容的示例性实施方式而显示。应当理解，在不背离本专利技术公开的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行结构变化或合理改变。因此，下面的详细描述不应被视为限制性的，并且根据本专利技术公开的实施方式的范围由所附权利要求及其等同物限定。各种操作可以以可有助于理解本专利技术的实施方式的形式被描述为多个依次进行的不连续的操作；然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作是顺序相关的。该描述可以使用基于透视的描述，诸如上/下，后方/前方和顶部/底部。这样的描述仅用于便于讨论，并不旨在限制本专利技术的实施方式的应用。可以使用术语“耦接”和“连接”以及它们的派生词。应当理解，这些术语不旨在作为彼此的同义词。相反，在具体实施方式中，“连接”可用于表明两个或更多个元件处于彼此直接物理接触。“耦接”可以指两个或更多个元件处于直接物理接触。然而，“耦接”还可以指两个或更多个元件彼此不直接接触，而是仍然彼此协作或相互作用。出于说明的目的，“A/B”形式或者“A和/或B”形式的短语表示(A)、(B)，或者(A和B)。出于说明的目的，“A、B和C中的至少一个”形式的短语是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)，或(A、B和C)。出于说明的目的，“(A)B”形式的短语表示(B)或(AB)，即A是可选元素。该说明书可以使用短语“在实施方式中”或“在多个实施方式中”，其可以各自表示相同或不同实施方式中的一个或多个。此外，本公开的实施方式中使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义词。在各个实施方式中，公开了用于衣服和其他身体装备的冷却材料，其可以使用耦接到基底织物的面向身体的表面的高吸收性聚合物元件的不连续图案(无论是互连的还是具有独立元件)，该基底织物具有低的抗水分传播性(例如高的水分芯吸速率)。在各个实施方式中，高吸收性聚合物可以使基底织物的部分暴露，例如，在高吸收性聚合物元件之间或之中基底织物的区域可以未被覆盖。另外，高吸收性聚合物元件可以比基底织物具有更显著的吸收性，例如两倍、三倍、四倍、五倍，或者甚至十倍或更多倍的吸收性。在各个实施方式中，冷却材料可用于控制水分(例如汗液)和体热。在各个实施方式中，当冷却材料暴露于水分时，基底织物可快速地将水分从皮肤上吸走。然后可以通过/沿着基底织物经由芯吸作用将水分分散在较大表面积上，并且高吸收性聚合物元件可以开始吸收来自基底织物和直接来自皮肤的水分。在各个实施方式中，该过程可以引起水分的再分布，首先从基底织物的局部区域到基底织物的较大区域，然后从基底织物到高吸收性聚合物元件。因此，在各个实施方式中，通过将水分散布在基底织物的较大表面积上，并且通过将水分从基底织物提取到高吸收性聚合物元件中，可以促进从基底织物的蒸发，这可加速穿戴者经历的蒸发冷却。另外，在各个实施方式中，一旦高吸收性聚合物元件已经从基底织物吸收水分，并且例如当与仅由基底织物所产生的感觉相比时，它们可以保持水分接近皮肤表面并对使用者产生延长的蒸发冷却感觉。在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件和其间基底织物的未覆盖部分可允许基底织物保持某些期望的特性，例如伸展、悬垂、透气性、湿气传递、通气性、和/或芯吸性。出于本说明书的目的，术语“高吸收性聚合物元件的不连续图案”包括独立元件的有序图案或无序图案、互连元件的矩阵、或两者的混合，其中基底织物的部分保持暴露，并且未被不连续图案之间或之中的元件覆盖。本文中使用的术语“吸收率(absorbance)”是指纤维或聚合物例如通过扩散吸收水分的能力。吸收率通常表示为起始材料的重量的百分比。相反，本文使用的术语“芯吸”或“芯吸性”是指大量流体沿着纤维或在纤维之间(例如在织物或其他纺织品中)的运动。因此，织物或其它织物可具有高芯吸速率和低吸收率。本文中使用的应用于方法的术语“吸热的”是指其中系统以热的形式从其周围吸收能量的方法。当应用于织物或组合物时，本文所用的术语“吸热的”是指，例如在状态改变时或在吸收水或其它流体时，从其周围吸收热量的织物或组合物。对于吸热反应，ΔH(焓的变化)大于零。图1A-1D显示一种冷却材料的一个实施例的几个透视图，该冷却材料包括具有高的水分芯吸速率的基底织物和设置在该基底织物上的高吸收性聚合物元件的不连续图案，根据各个实施方式，包括接触基底织物的面向身体一侧的一部分的水分的视图(图1A)，基底织物通过芯吸作用将水分分散在较大表面积上的视图(图1B)，高吸收性聚合物元件从基底织物中吸收水分的视图(图1C)，以及水分通过基底织物从吸收性聚合物元件中蒸发、并排出身体的视图(图1D)。在各个实施方式中，冷却材料100可包括设置在基底织物上的多个高吸收性聚合物元件104。因此，在各个实施方式中，与高吸收性聚合物元件104的吸收率相比，基底织物102可具有高的水分芯吸速率和低吸收率。芯吸速率可以使用本领域技术人员已知的多种测试中的任何一种测量。例如，一种措施涉及确定固定体积的水分滴落到织物表面上时从发散点扩散的距离。通常，水分从发散点行进的距离越大，织物的“芯吸性”越强。其它合适的芯吸速率测试包括垂直芯吸测试(例如AATCC197)和水分控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适于与身体穿戴物一起使用的冷却材料，包含：具有高的芯吸速率并具有性能特性的基底织物；以及一个或多个不连续的高吸收性聚合物元件，其耦接到所述基底织物的面向身体的一侧，其中所述高吸收性聚合物元件是不吸热的，其中所述基底织物的吸收性低于所述高吸收性聚合物元件，以及其中一个或多个高吸收性聚合物元件的布置和间隔使得基底织物的一部分未被高吸收性聚合物元件覆盖，并且使得基底材料能够保持所述性能特性中的至少部分性能。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.02 US 61/974,0101.一种适于与身体穿戴物一起使用的冷却材料，包含：具有高的芯吸速率并具有性能特性的基底织物；以及一个或多个不连续的高吸收性聚合物元件，其耦接到所述基底织物的面向身体的一侧，其中所述高吸收性聚合物元件是不吸热的，其中所述基底织物的吸收性低于所述高吸收性聚合物元件，以及其中一个或多个高吸收性聚合物元件的布置和间隔使得基底织物的一部分未被高吸收性聚合物元件覆盖，并且使得基底材料能够保持所述性能特性中的至少部分性能。2.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件的吸收性是所述基底织物的至少两倍。3.根据权利要求2所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件的吸收性是所述基底织物的至少十倍。4.根据权利要求3所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件的吸收性是所述基底织物的至少五十倍。5.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件在30℃、80％湿度下吸收至少3重量％的水分。6.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件在30℃、80％湿度下吸收至少10重量％的水分。7.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件在30℃、80％湿度下吸收至少20重量％的水分。8.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述基底织物在30℃、80％湿度下吸收不超过1重量％的水分。9.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述基底织物在30℃、80％湿度下吸收不超过0.8重量％的水分。10.根据权利要求1所述的冷却材料，其中所述高吸收性聚合物元件在30℃、80％湿度下吸收至少3.3重量％的水分，以及其中所述基底织物在30℃...

【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔伍迪·E·布莱克福德，W·A·斯坎基，J·T·默吉，C·盖茨，
申请(专利权)人：哥伦比亚运动休闲北美公司，
类型：发明
国别省市：美国;US