本发明专利技术公开了具有高湿汽透过率区域但同时保持防水性的防水衣服。所述衣服具有邻近纳米纤维层一个主表面的织物层。采用包含碳氟聚合物部分和树脂粘结剂或溶解于水和／或其他溶剂中的增量剂的涂料来涂覆所述纳米纤维的表面。所述涂覆的纳米纤维层具有大于１４５°的接触角。所述衣服任选地包括邻近所述纳米纤维层另一主表面的第二织物层。所述衣服包含具有介于约０．５ｍ３／ｍｉｎ／ｍ２和约８ｍ３／ｍｉｎ／ｍ２之间的弗雷泽透气率、大于约５００ｇ／ｍ２／天的湿汽透过率、和至少为约５０ｃｍｗｃ的静水压头的区域。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有受控湿汽和液态水控制能力的衣服。受权利要求书保护的和公开 的本专利技术在防水外衣中有特定应用。
技术介绍
在雨天和其他潮湿条件下穿着的防护服应能够通过防止水分渗入到衣服中(即 “防水”)并通过使汗水从穿着者身上蒸发到大气中(即“可透气”)来保持穿着者干燥。用有机硅、碳氟化合物以及其他防水剂处理过的织物通常允许汗水蒸发但防水能 力有限；在极低的压力下水会渗透这些织物，并且在摩擦或机械挠曲时常会自发渗漏。雨衣 必须能承受雨淋和暴风雨的冲击力并能承受在衣服折叠和褶皱中产生的压力。人们已广泛认识到，舒服的衣服必须是水蒸汽可透过的或可透气的。有助于衣服 舒适度的两个因素包括透过或未透过衣服的空气量，以及从内部透到外部的汗水量。向内 透气和向外透湿使得内衣不会变湿，从而实现自然蒸发冷却的效果。然而，即便是最新开发 的采用微孔薄膜的可透气织物制品，往往也会以湿汽透过率和透气率为代价来限制液体渗 透。允许汗水蒸发的透气材料易于被雨水湿透，因此它们无法做到真正的防水。油布、 涂覆有聚氨酯的织物、聚氯乙烯薄膜以及其他材料是防水的，但无法获得令人满意的汗水 蒸发效果。现行许多防水结构包括应用疏水涂层的多层织物结构。该织物结构可由织造织物 层、纳米纤维网类型的微孔层、以及另一织造材料或编织材料层制成。该微孔层是用来提供 目标应用必需的合适透气率和湿汽透过率的构造的功能层。有关此类构造的实例，可参见 美国专利 5，217，782,4, 535，008,4, 560，611 和 5，204，156。衣服提供对环境中的危险的防护。防护服赋予的防护程度取决于衣服的阻隔特 性的有效性。微孔薄膜已用于阻隔材料以实现极高静水压头阻隔性能，但却以透气性为代 价，使得它们的透气率低至不可接受的程度，从而导致含有此类薄膜的织物让穿着者感觉 不适。本专利技术涉及用于衣服的多层材料，该材料具有高防液态水性与高蒸汽透过率的改 善的组合。专利技术概述在一个实施方案中，本专利技术涉及一种包含复合织物的防水的、可透气的衣服，该 衣服具有透出湿汽但同时保护穿着者避免水的能力，该复合织物包含织物层；和包含至 少一个聚合物纳米纤维多孔层的多孔涂覆纳米纤维层，该纳米纤维具有介于约50nm至约IOOOnm之间的数均直径，该涂覆的纳米纤维层具有介于约lg/m2和约100g/m2之间的基重， 该涂覆的纳米材料层表面上水滴的接触角大于145° ；其中纳米纤维表面上的涂层包含碳 氟聚合物部分和树脂粘结剂或增量剂；并且其中该涂覆的纳米纤维层具有介于约0. 5m3/ min/m2和约8m7min/m2之间的弗雷泽透气率、大于约500g/m2/天的湿汽透过率和至少为约 50cmwc的静水压头。在另一个实施方案中，本专利技术涉及一种制备包含织物的防水衣服的方法，该织物 具有大于50厘米水柱的静压阻力、至少500g/m2/天的湿汽透过率和介于约0. 5m3/min/m2和 约8m7min/m2之间的透气率，该方法包括提供聚合物纳米纤维层，所述纳米纤维具有介于 约50nm至约IOOOnm之间的数均直径、介于约lg/m2和约100g/m2之间的基重；通过使纳米 纤维层与包含碳氟聚合物部分和树脂粘结剂或增量剂的液体接触，对该纳米纤维层实施防 水处理；将处理后的纳米纤维层与织物层粘结。附图简述附图说明图1为可用于本专利技术衣服中的涂覆的纳米纤维网层的示例。专利技术详述术语“纳米纤维层”、“纳米纤维网层”、“纳米纤维网”和“纳米网”在本文中可互换 使用以指代包含纳米纤维的非织造材料。如本文所用，术语“纳米纤维”是指具有小于约lOOOnm，甚至小于约800nm，甚至介 于约50nm和500nm之间，并且甚至介于约100和400nm之间的数均直径的纤维。就非圆形 横截面的纳米纤维而言，如本文所用，术语“直径”是指最大的横截面尺寸。术语“非织造材料”是指包含多根无规分布的纤维的纤维网。纤维通常可以彼此 结合，或者可以不结合。纤维可为短纤维或连续纤维。纤维可包含一种材料或多种材料，也 可为不同纤维的组合，或者是分别包含不同材料的类似纤维的组合。“熔喷纤维”是指通过以下方法形成的纤维将熔融热塑性材料通过多个细小的、 通常为圆形的模具毛细管挤成熔融线或长丝，然后将熔融线或长丝送入会聚的通常为高温 和高速的气体中，例如在授予Buntin等人的美国专利3，849，241、授予Lau的4，526，733和 授予Dodge，II等人的5，160，746中所公开的，所有专利均以引用方式并入本文。熔喷纤维 可为连续的或不连续的。“压延”是指将纤维网穿过两个辊之间的辊隙的过程。辊可以彼此接触，或者可以 在辊表面之间有固定的或可变的间隙。有利的是，辊隙在软辊和硬辊之间形成。“软辊”是 指在为了保持两辊在压延机中接触而施加的压力下会变形的辊。“硬辊”是具有下述表面的 辊，该表面在工艺压力下不会发生对工艺或产品产生显著影响的变形。“无图案的”辊是指 在能够制造它们的过程中具有平滑表面的辊。当纤维网通过辊隙时，没有点或图案使得可 在纤维网上特意生成图案，这不同于点粘合辊。所谓“衣服”是指由使用者穿着以覆盖或保护使用者身体的某些部位免受气候或 体外环境中的其他因素影响的任何物品。例如外套、夹克、裤子、帽子、手套、鞋子、袜子、和 衬衫均被认为是符合该定义的衣服。当用于描述层的位置时，术语“外”是指背向穿着者的衣服的表面。术语“内”是 指面向使用者的衣服的一侧。在一个实施方案中，本专利技术涉及具有同时保持高湿汽透过率和高防液态水性(在本文中被交替称为“静水压头”、“静压头”和“防液态水性”)能力的防水衣服。该衣服包含 由至少一个聚合物纳米纤维多孔层构成的纳米纤维层，该纳米纤维层具有介于约lg/m2和 约100g/m2之间的基重。采用包含碳氟聚合物部分和树脂粘结剂或溶解于水和/或其他溶 剂中的增量剂的防水处理剂来涂覆该聚合物纳米纤维。防水处理剂在聚合物纳米纤维(本文交替称为“处理后的纳米纤维”和“涂覆的纳 米纤维”)的表面上形成涂层。该涂层在纳米纤维的交叉处形成了凹的新月形，使得该新月 形在纳米纤维层的孔隙内形成。所谓“凹的新月形”是指当以二维方式观察孔时，由介于两 个交叉的纳米纤维之间的通常为U形的边界所限定的涂层的形状。为简便起见，本文以二 维术语讨论该新月形。如图1所示，U形的中心基部3桥接或跨接在交叉的纳米纤维上，U形 的腿部4渐渐接近纳米纤维直到达到涂覆的纳米纤维的直径。与同等未涂覆的纳米纤维层 相比，在该纳米纤维层的孔隙内所形成的新月形的存在导致了更圆的孔。更圆的孔的存在 导致了纳米纤维层更高水平的静水压头和防水性。涂覆的纳米纤维层的拒水性由纳米纤维 层表面上的水滴的高接触角表示，该接触角大于145°，甚至大于147°，甚至大于149°。本专利技术还包括一种衣服，该衣服包括与涂覆的纳米纤维层相邻并且呈面对面关系 的第一织物层构成的复合材料，并且任选地还包括第二织物层，该第二织物层与纳米纤维 层相邻并且呈面对面关系并位于纳米纤维层的与第一织物层相对的侧面上。本专利技术的衣服还具有介于约0. 5m3/min/m2和约8m7min/m2之间的弗雷泽透气率， 以及根据ASTM E-96B方法测得的大于约500g/m2/天的湿汽透过率，以本文档来自技高网...
【技术保护点】
包含复合织物的防水、可透气的衣服，所述衣服具有透出湿汽同时保护穿着者避免与水接触的能力，所述复合织物包含：织物层；和包含至少一个聚合物纳米纤维多孔层的多孔涂覆纳米纤维层，所述纳米纤维具有介于约５０ｎｍ至约１０００ｎｍ之间的数均直径，所述涂覆的纳米纤维层具有介于约１ｇ／ｍ↑［２］和约１００ｇ／ｍ↑［２］之间的基重；其中所述纳米纤维表面上的涂层包含碳氟聚合物部分和树脂粘结剂或增量剂；并且其中所述涂覆的纳米纤维层具有介于约０．５ｍ↑［３］／ｍｉｎ／ｍ↑［２］和约８ｍ↑［３］／ｍｉｎ／ｍ↑［２］之间的弗雷泽透气率、大于约５００ｇ／ｍ↑［２］／天的湿汽透过率和至少约５０ｃｍｗｃ的静水压头。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：RA马林，JA康莱，FT威尔逊，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]
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