辐射冷却织物及其制造方法技术

一种织物，其包括一种或多种纱线。该一种或多种纱线中的每一种都包括多根细丝。每根细丝都具有在20

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射冷却织物及其制造方法
[0001]相关申请的交叉引用本申请根据35 U.S.C. 119(e)要求于2019年11月6日提交的美国临时专利申请号62/931,727的权益，该申请通过引用整体并入本文。


[0002]本公开的内容大体涉及用于服装的织物，更具体地说，涉及用于服装的辐射冷却织物及其制造方法。

技术介绍

[0003]能源危机和气候变化的相关问题正变得越来越严重并且需要被解决。根据最近的研究，全球消耗的所有电力中有15%用于在家庭和办公室中制冷，而这反过来又导致了全球温室气体排放的增加。因此，需要开发新技术来减少能源需求。例如，将冷却设定温度提高2℃可以节省超过20%的全球能源。
[0004]个人冷却管理是减少能源成本的有效方法。在典型的室内环境中，人体在皮肤温度为33.5℃时的中红外热辐射（波长范围为7至14微米）的辐射热量损失占总热量损失的50%以上。大多数传统的纺织织物（例如棉和涤纶）都不合格，因为它们是红外辐射（IR）不透明的材料。

技术实现思路

[0005]本文描述的是辐射冷却织物和由该织物制成的服装，以及制造该织物的方法。
[0006]在一方面，织物包括一种或多种纱线。一种或多种纱线中的每一种都包括多根细丝（filament）。每根细丝的平均直径都在20
‑
50微米的范围内以使得该织物在9.5微米的波长处具有至少为37%的IR透射率。在一些实施方案中，该织物具有由PhabrOmeter或Nu Cybertek的系统测量的小于50的硬度。<br/>[0007]在一些实施方案中，所述一种或多种纱线中的每一种都具有最多为400微米的平均直径。在一些实施方案中，所述一种或多种纱线包括至少一种在其表面有涂层的纱线。所述一种或多种纱线可以通过包括染料而具有不同的颜色。在一些实施方案中，所述一种或多种纱线包括紫外线阻隔剂。在一些实施方案中，所述紫外线阻隔剂包括ZnO或TiO2。在一些实施方案中，所述一种或多种纱线包括一种或多种陶瓷填料。
[0008]在一些实施方案中，该织物具有在0
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12%范围内的孔隙率。在本公开中，孔隙率被定义为1减去覆盖系数（cover factor）。
[0009]在一些实施方案中，细丝包含聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种。
[0010]在另一方面，设备包括织物。该织物包括一种或多种纱线。该一种或多种纱线中的每一种都包括多根细丝。每根细丝具有在20
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50微米范围内的平均直径以使得织物在9.5微米的波长处具有至少为37%的IR透射率。在一些实施方案中，该设备包括服装、鞋类、帐篷或睡袋中的一种。
附图说明
[0011]本技术的各种实施方案的某些特征在所附的权利要求书中作出了具体阐述。通过参考下文中说明性的实施方案所阐述的详细的说明，可以更好地理解本技术的特点和优点，其中利用了本公开的原则并结合了以下附图：图1是描述根据一个示例性实施方案的纱线制造设备的示意图。
[0012]图2显示了各种编织织物的冷却性能、织物厚度和IR透射率。
[0013]图3显示了根据一个示例性实施方案的通过所公开的技术形成的PE织物的刚度测试数据和厚度数据。
[0014]图4显示了传统PET织物的刚度测试数据和厚度数据。
[0015]实施方案的详细说明在以下描述中，阐述了某些具体细节以提供对于本公开的各种实施方案的全面理解。然而，本领域的技术人员将理解，本公开的内容可以在没有这些细节的情况下进行实践。此外，虽然本文公开了本专利技术的各种实施方案，但可以根据本领域技术人员的一般常识在本专利技术的范围内做出许多调整和修改。这种修改包括用已知的等效物替代本公开的任何方面以便以基本相同的方式实现相同的结果。
[0016]除非上下文另有要求，在本说明书和权利要求书中，“包含（comprise）”一词及其变体，例如
ꢀ“
包含（comprises）”和
ꢀ“
包含（comprising）”应被理解为开放式、包容的意义，即“包括但不限于”。在整个说明书中，对数值范围的复述旨在作为一种单独引用范围内的每个单独值的简写符号，包括定义范围的值，并且每个单独的数值都如同在本文中单独复述一样地被并入说明书中。此外，除非上下文另有明确规定，单数形式的“一”、“一种”和“该”都包括复数指称。
[0017]在本说明书中提到“一个实施方案”或“实施方案
ꢀ”
是指与该实施方案有关的特定特征、结构或特性被包括在本公开的至少一个实施方案中。因此，本说明书各处出现的短语“在一个实施方案中”或“在实施方案中”不一定都是指同一个实施方案，但在某些情况下可能是指同一个实施方案。此外，特定的特征、结构或特性可以以任何合适的方式组合在一个或多个实施方案中。
[0018]本文所描述的各种实施方案是涉及用于个人人体冷却的IR透明织物。本领域的现有技术中建议的织物是用具有约为1微米或更小的直径的纤维/细丝制成的，以便有效地实现红外透明。人们发现，纤维应被制成小直径（例如，几微米或更窄）来让人体的红外辐射通过。然而，小直径的纤维对于正常的纺织品制造工艺来说较薄弱。而本文公开的技术使用了至少20微米的直径大得多的纤维来为辐射冷却织物制造更强的纱线，这显著改善了作为传统的纺织材料的生产质量和速率。此外，本文所公开的技术提供的织物是红外透明的。例如，所公开的织物在波长为9.5微米时的IR透射率至少为37%。
[0019]现在将结合附图来解释本专利技术的实施方案。首先参考图1。图1是图示根据一个示例性实施方案的纱线制造设备100的示意图。该纱线制造设备100包括食料斗102，其被配置为接收聚合物颗粒104。聚合物颗粒104包括一种或多种被选择来用于形成纱线的细丝的材料。例如，这些材料可以包括选定的聚合物和其他添加剂。在一些实施方案中，选定的聚合物可包括聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种。在一些实施方案中，选定的添加剂可包括着色剂、紫外线（UV）阻隔剂或其他功能剂。
[0020]纱线制造设备100进一步包括加热单元106，其在预先设定的升高温度下熔化聚合物颗粒104来产生聚合物熔体108。用于制造聚合物纱线的聚合物可以包括例如线性低密度聚乙烯（LLDPE）或高密度聚乙烯（HDPE），其粘度范围为17
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30克/10分钟（基于ASTM D1238），这样的粘度范围在随后的熔体挤压过程中能提供适当的流动性。泵110被用于将聚合物熔体108移至包括多个喷丝头112
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1的喷丝头设备112。每个喷丝头112
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1挤压/产生由纱线驱动辊116收集的细丝/纤维114。根据喷丝头设备中的喷丝头112
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1的数量和材料流速可以获得具有不同细丝数量的不同细丝尺寸。在一些实施方案中，细丝114的平均直径被控制在20
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50微米的范围内。在一些实施方案中，为了形成具有良好皮肤触感的冷却织物，细丝114本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种织物，其包含：一种或多种纱线，该一种或多种纱线中的每一种都包括多根细丝，其中，所述细丝中的每一根都具有在20
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50微米范围内的平均直径以使得所述织物在9.5微米的波长处的红外辐射（IR）透射率至少为37%。2.根据权利要求1所述的织物，其中所述细丝具有在20
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40微米范围内的平均直径。3.根据权利要求1所述的织物，其中所述细丝包括聚乙烯、聚丙烯或聚酰胺中的一种或多种。4.根据权利要求1所述的织物，其中所述织物具有在0
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12%范围内的孔隙率。5.根据权利要求1所述的织物，其中所述一种或多种纱线包括至少一种在其表面有涂层的纱线。6.根据权利要求1所述的织物，其中所述一种或多种纱线含有染料。7.根据权利要求1所述的织物，其中所述一种或多种纱线含有紫外线阻隔剂。8.根据权利要求7所述的织物，其中所述紫外线阻隔剂包括ZnO或TiO2中的一种或多种。9.根据权利要求1所述的织物，其中所述一种或多种纱线包括陶瓷填料。10.根据权利要求1所述的织物，其中所述一种或多种纱线中的每一种的平均直径最多为400微米。11.一种包含织物的设备，其中所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘辛迪以善，朱培，埃里克，
申请(专利权)人：生命实验室设计公司，
类型：发明
国别省市：