專利名稱：熱控非織造材料的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用作防寒或防熱環(huán)境條件衣服組分的非織造材料。更具體地說，本發(fā)明涉及利用相變材料以吸收和釋放熱量的制品。例如，本發(fā)明涉及用于維持封閉鞋內(nèi)熱氣候的鞋墊和襯里材料。
背景技術(shù)：
以相變材料涂覆的纖維制品是眾所周知的。例如，包括以下的出版物和專利公開了這樣的和相關(guān)產(chǎn)品Pause的美國專利6 077 597公開了一種三層絕熱系統(tǒng)。第一層是用一種涂料處理的彈性基材，這種涂料中分散有含相變材料的微球體。第二層是一種纖維墊子，其中分散有含相變材料的微球體。第三層是彈性基材。Takashima等的美國專利4 939 020公開了一種非織造纖維，這種纖維含有一種含乙烯聚合物、可熱膨脹微膠囊和硫氰酸鹽(酯)化合物的涂料組合物。Buckley的美國專利5 722 482和6 004 662公開了含相變材料的彈性復(fù)合材料。Gateway Technologies的PCT申請WO 95/34609公開了包含相變材料的纖維涂料，這種材料中分散有聚合物粘合劑、表面活性劑、分散劑、消泡劑和增稠劑。Bryant等的美國專利5 366 801和歐洲專利申請611 330 B1公開了含有涂覆聚合物粘合劑和微膠囊的纖維基材的制品。Bryant等的美國專利4 756 958公開了含有充滿相變材料的集成微球體的纖維織品。
發(fā)明概述本發(fā)明源自一種發(fā)現(xiàn)，即材料的新組合和配置可以應(yīng)用于開發(fā)非織造熱控制紡織品，該種紡織品以提供防寒或防熱條件。非織造紡織品可以是多用途制品，適合于作為夾層引入衣服如夾克、褲子、襯衣、外套、帽子、領(lǐng)帶等以及鞋類如鞋和靴子。例如，做成鞋墊或鞋襯里有利于維持鞋內(nèi)熱氣候，這比傳統(tǒng)材料或方法更為有效。非織造品能夠用作手提箱和手袋襯里，也能夠用于生產(chǎn)醫(yī)療服裝。
此處使用的“非織造品”按習(xí)慣意義是指不同于織造或針織織物，含有粘結(jié)的連續(xù)或紡紗用人造短纖維的織物。此處使用的術(shù)語“鞋”應(yīng)理解為一般指代足外用品。
除非另有明確說明，此處使用的所有技術(shù)和科技術(shù)語與本發(fā)明所屬領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員一般理解的意義相同。盡管與此處介紹的方法和材料相似或相同的方法和材料能夠用于實現(xiàn)或檢測本發(fā)明，但在下面還要對合適的方法和材料加以介紹。所有的出版物、專利申請、專利和其他提及的參考文獻在此全文引入作為參考。萬一有沖突，本說明書包括定義將會控制。另外，材料、方法和實施例僅用于舉例闡明本發(fā)明，而不想限制本發(fā)明。
附圖簡介

圖1是本發(fā)明具體實施方案的非織造織物材料的示意圖。
圖2是本發(fā)明另一具體實施方案的非織造織物材料的示意圖。
詳細說明熱控制非織造材料具有聚合物粘合劑分散遍及其內(nèi)部，同時熱控非織造材料也分散遍及粘合劑的內(nèi)部。非織造品中粘合劑可以是連續(xù)地填充也可以是不連續(xù)的，這一點將會加以解釋。本發(fā)明的熱控制非織造材料能夠防寒或熱環(huán)境，靠的是從熱控制材料中吸收和/或釋放熱量。
非織造織物可以由各種各樣的物質(zhì)構(gòu)成。例如，由纖維素、聚烯烴(例如聚乙烯、聚丙烯等)、聚酯、聚酰胺(例如尼龍)、上述物質(zhì)的雙組分材料或混合物，甚至還有無機纖維組成非織造織物。這些纖維長度可以在約0.3～7cm之間，這取決于所需要成網(wǎng)和粘結(jié)的方法，另一選擇是，纖維絲可以更長，包括通過紡粘/熔吹技術(shù)對融熔聚合物進行連續(xù)擠壓制成的纖維絲或纖維織物。纖維長度范圍可以是約0.5～30旦。
非織造織物分兩個不同的步驟制成第一步是形成松散棉胎或網(wǎng)，第二步是粘結(jié)這些棉胎或網(wǎng)，例如使用粘合劑、或在這些棉胎或網(wǎng)的連接處進行物理熔結(jié)、或纏結(jié)這些棉胎或網(wǎng)成非織造織物。
網(wǎng)的形成可以使用本領(lǐng)域的任何已知的方法進行，例如，通過干法成網(wǎng)工藝制成網(wǎng)，其中，用邊沿具有細齒的旋轉(zhuǎn)輥子來梳理單絲成基本上為平行排絨或單向網(wǎng)?？蓪⑦@些單向網(wǎng)交叉鋪網(wǎng)法成網(wǎng)工藝，其中單個的單向網(wǎng)之間互成角度疊在一起。另外，例如還可以通過濕法成網(wǎng)工藝制成網(wǎng)，其中纖維分散到水中并穿過帶篩機，水從篩子榨出來，而在帶子上形成了網(wǎng)。這種方法能生產(chǎn)致密的、均一的和強韌的網(wǎng)。通過氣流沉積能夠生成無定向纖維網(wǎng)(等方性的)網(wǎng)，該法包括把纖維隨機吹到篩子上。在另外的實施方案中，可將纖維隨機地置于預(yù)先形成的用以代替篩子的非織造紗布上。例如，可將纖維吹到預(yù)先形成的具有粘合劑的網(wǎng)上，形成一層具有熱控性能而另一層沒有這種性能的雙層產(chǎn)品，其中這種粘合劑中分散有熱控材料。例如，這種產(chǎn)品能夠用包含熱控材料的非織造織物形成約200g/m2的一層，而約200-800g/m2的另一層非織造物被吹到熱控非織造品上。
無定向纖維網(wǎng)也能夠用熔吹法制成，其中纖維直接用聚合物紡成，并用氣流撕扯成不同的長度，然后沉積而形成基體。另外，紡粘法也可用于從原料顆粒生產(chǎn)環(huán)形纖維絲。這種纖維通過(熱氣流)延展沉積成網(wǎng)。這種方法是用單步驟連續(xù)方法生產(chǎn)非織造織物。
對于鞋墊的構(gòu)建，非織造織物能夠呈許多形式。使用的材料類型取決于材料的所需最終用途。對于鞋墊材料，非織造纖維優(yōu)選含有硬的、剛性的板，這種硬板例如由具有一定范圍分特克斯值的聚酯纖維與硬性聚合物粘合劑的混合物形成。對于氣墊型鞋墊，非織造纖維織物優(yōu)選含有，例如，分特克斯值約為6粗聚酯纖維與軟的回彈力的聚合物粘合劑的混合物，以使材料具有回彈力和開放結(jié)構(gòu)。
網(wǎng)形成后，在一些實施方案中，在對網(wǎng)(如下描述)實施任何最終的輕度預(yù)粘結(jié)后，把它們浸入含有聚合物粘合劑和熱控材料的懸浮液或分散液的浴中。根據(jù)本文描述的方法，其中至少在交叉點上將網(wǎng)用粘合劑粘結(jié)起來形成了非織造織物。在一些實施方案中，網(wǎng)基本上被聚合物粘合劑連續(xù)填充滿，而在其他一些實施方案中，聚合物粘合劑基本上只在網(wǎng)連接處存在，縫隙中基本上充滿了氣體如空氣。在本發(fā)明織物中有用的粘合劑在織物使用溫度下是固態(tài)的，優(yōu)選形成可漂洗和可干洗的非織造織物。如果使用溶劑，粘合劑可以具有高熔點。然而，如果不溶解，則合適的粘合劑一般在網(wǎng)基體材料軟化點以下是流體。某些合適的粘合劑是聚合物材料。特別有用的是聚合物乳液或分散液，其例如通過自身交聯(lián)或自身與網(wǎng)交聯(lián)可以在網(wǎng)中形成膠粘的和/或粘著的鍵。聚合物粘合劑的實例包括丙烯酸樹脂和聚丙烯酸樹脂、甲基丙烯酸樹脂和聚甲基丙烯酸樹脂、聚氨酯、丁腈橡膠、苯乙烯/丁二烯共聚物、氯丁二烯橡膠、聚乙烯醇、或乙烯/醋酸乙烯酯共聚物，以及其混合物。
也可以使用乳膠粘合劑，包括水基乳膠混合物。有利的是乳膠粘合劑含有硬苯乙烯/丁二烯橡膠乳膠。粘合劑優(yōu)選包括增稠劑如氨和能與增稠劑(例如氨)反應(yīng)增稠混合物的丙烯酸橡膠。例如，合適的乳膠粘合劑含有75重量％的應(yīng)用聚合物S30R和25重量％的SynthomerTM7050的混合物。這種混合物能夠用氨和丙烯酸橡膠如ViscalexTMHV30(Allied Colloids生產(chǎn))增稠。
熱控材料的實例包括如以下介紹的相變材料。
這個浸沒步驟進行的程度必要使懸浮液或分散液基本上完全浸入網(wǎng)中。浴可以加熱，以使交叉點上的纖維發(fā)生熱熔粘合。然后干燥網(wǎng)，除去任何溶劑(即水)，這樣獲得在網(wǎng)材料交叉處具有粘合劑和熱控材料的非織造織物?？商娲鼗蛄硗獾厥?，網(wǎng)可以通過能加熱或不加熱的輥子。暖的或熱空氣也能夠用于干燥網(wǎng)。在一些實施方案中，獲得的網(wǎng)交叉處基本上充滿粘合劑和熱控材料。
本發(fā)明優(yōu)選的實施方案中粘合劑幾乎完全處在網(wǎng)自身交叉點，其余交叉處填充滿氣體，一般為空氣，以賦予材料隔熱性能。翻到圖1和2，其中所示部分非織造織物1含有網(wǎng)材料2，具有連接3和交叉處或空隙4。粘合劑5分散在網(wǎng)的各個地方并位于網(wǎng)材料纖維連接處，并全分散有熱控材料6。在某些實施方案中，網(wǎng)的其余部分并不含有粘合劑。粘合劑用作將網(wǎng)自身相連的粘結(jié)劑和將熱控材料相互間和與網(wǎng)相連的粘合劑，這就形成了其中分散有熱控材料的粘結(jié)非織造織物。
這些實施方案的非織造織物可以利用粘合劑表面張力和粘合劑與網(wǎng)以及自身的親和力來制備。表現(xiàn)出過度的自粘合力的粘合劑根本不易于粘結(jié)網(wǎng)，而對網(wǎng)表現(xiàn)出過分親合力的粘合劑則不會在網(wǎng)交叉點形成小島或小球。從粘合劑移除任何溶劑的速度也會對網(wǎng)交叉點處形成小島和小球的程度產(chǎn)生影響。溶劑移除過快，會使粘合劑不能向網(wǎng)接觸處遷移。本領(lǐng)域的技術(shù)人員一般選擇與粘合劑親和性能匹配很好的溶劑移除速率級別。
在另外的實施方案中，網(wǎng)中基本上完全充滿了粘合劑，粘合劑中全部分散了熱控材料。實施方案中根據(jù)用途不同，填充網(wǎng)的粘合劑材料要求相對具有彈性，或也可能要求相對堅硬。
也能夠調(diào)節(jié)粘合劑的粘度以生產(chǎn)在網(wǎng)粘結(jié)處使粘合劑凝結(jié)的非織造織物。在這些實施方案中，粘合劑在網(wǎng)的交叉處凝結(jié)，如圖1和2所示。網(wǎng)的鍵連優(yōu)選在網(wǎng)形成后立即進行，即通過把網(wǎng)浸入到含熱控材料的粘合劑浴中。另外，包括粘合劑噴霧粘結(jié)、熱粘結(jié)處理、針刺處理和水噴粘結(jié)處理之類輕度預(yù)粘結(jié)處理可以在把網(wǎng)浸入粘合劑浴操作和非織造制品的最后粘結(jié)之前進行。這些處理對成品可以賦予各種品質(zhì)，這一點是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的。例如，針刺或水噴粘結(jié)能夠用于生產(chǎn)相對致密和硬的非織造織物，以及相對輕的大體積的非織造織物，這取決于針刺或水噴密度和壓力。在某些實施方案中，優(yōu)選非織造針刺氈網(wǎng)。在另外的實施例中，紡(絲)粘(合)的網(wǎng)可以在其粘結(jié)后浸入上述化學(xué)制劑浴中。
能夠在織物中使用的熱控材料是那些適合于防寒和/或熱的材料。特別有用的熱控材料包括相變材料。膠囊包封特別是微膠囊包封的相變材料在本發(fā)明中很有用。本發(fā)明中適用的微膠囊可以包含各種各樣的材料。材料的選擇僅僅限于此處公開的織物處理條件。適合于本發(fā)明的微膠囊的直徑為15.0～2000μm，優(yōu)選為15～500μm，最優(yōu)選為15～200μm。相變材料也很適合包封于微膠囊之中，其中微膠囊的直徑可以與構(gòu)成非織造織物的材料的直徑相同或更大一些。
相變材料是利用與可逆相變轉(zhuǎn)化如固-液轉(zhuǎn)化有關(guān)的潛熱吸收。某些相變材料在固-固相轉(zhuǎn)化時也會吸收或釋放熱。這樣，這種材料就能用作熱吸收劑，以防止對象吸收額外的熱，因為相變材料在溫度升高之前就可吸收一定量的熱能。相變材料也能夠預(yù)熱，用作防寒保護屏障，因為在相變材料溫度開始下降之前，必須有更大量的熱從相變材料移除。本發(fā)明優(yōu)選的相變材料是利用可逆固-液轉(zhuǎn)化。
相變材料在微膠囊中的核心材料熔化或凝固或經(jīng)過固-固轉(zhuǎn)化時，以狀態(tài)物理變化的形式存儲熱能。這些材料在相變之前某個恒定溫度(其相變溫度)下將會吸收或釋放熱。這樣，這些材料就可用作熱吸收劑，以在對象溫度升高之前一些熱能就會被相變材料吸收而防止對象吸收多余的熱。相變材料也能夠被預(yù)熱，用作防寒保護屏障，因為在對象溫度開始下降之前，必須有更大量的熱從相變材料移除。為了維持相變材料在固相和液相之間的循環(huán)能力，在這些相變材料是液態(tài)時保護其不被溶劑(或載體流體)完全分散是很重要的。已成功的一種方法是，把這些相變材料以膠囊包封在薄膜或殼之中。這些薄膜或殼需要不過分妨礙熱傳進或傳出膠囊。也需要膠囊足夠小以具有相對高的表面積。這使得熱可以迅速地傳入或傳出載體流體。這些膠囊已知為微膠囊，其大小為約10～50um，可以根據(jù)本領(lǐng)域技術(shù)人員周知的傳統(tǒng)方法制成。熱橫穿微膠囊進入其內(nèi)部對在本發(fā)明中的最大利用應(yīng)該是有效。
可以改變相變材料的組成以在給定溫度范圍內(nèi)獲得最佳熱性能。例如，如下表所示，石蠟系烴(普通的、結(jié)構(gòu)式為CnH2n+2的直鏈烴)的熔點與碳原子數(shù)直接相關(guān)。
表1。烷烴相變溫度
除了此處所列的烷烴外，其他具有更多(或更少)碳原子數(shù)、熔點更高(或更低)的石蠟系烷烴也能夠在本發(fā)明的實施中使用。另外，也可以考慮，塑晶如2，2-二甲基-1，3-丙二醇(DMP)和2-羥甲基-2-甲基-1，3-丙二醇等用作溫度穩(wěn)定物。如果塑晶吸收熱能，其僅改變分子結(jié)構(gòu)而不脫離固相。
任何相變材料的結(jié)合使用也是可行的。微膠囊包封的相變材料(MicroPCM)要求在聚合物粘合劑中均勻分布。在一些實施方案中，在于與乳膠粘合劑混合之前，MicroPCM可以使用分散劑例如DispexTMA40在水中預(yù)分散。根據(jù)這些實施方案，相變材料相對于水重量，優(yōu)選約30～60重量％的固體分散于水中，或優(yōu)選為約40～45重量％。在希望制備水/MicroPCM混合物時，優(yōu)選水/MicroPCM混合物與乳膠粘合劑一起混合，以使MicroPCM與乳膠的比為約0.5～2∶1。干粘合劑與基體非織造材料的比值優(yōu)選為約0.3∶1～3∶1。這個優(yōu)選的比值取決于成品所需的性能。對于加襯鞋墊，比值優(yōu)選為約0.3～0.5∶1。對于襯里材料，比值優(yōu)選為約1∶1，對于硬鞋墊，比值優(yōu)選為約2.5∶1。任選地，粘合劑混合物可以含有著色劑。
相變材料的實例是石蠟系烷烴，即結(jié)構(gòu)式表示為CnH2n+2的(直鏈)烷烴，其中n為10～30，優(yōu)選n為13～28的石蠟系烷烴。其他合適的相變材料化合物有2，2-二甲基-1，3-丙二醇(DMP)，2-羥甲基-2-甲基-1，3-丙二醇(HMP)和類似化合物。脂肪酯類如棕櫚酸甲酯也是有用的。優(yōu)選石蠟系烷烴作為相變材料。
通過提供相變材料的再生，此處公開的織物的熱控性能可以做成可逆的。在變暖期間，例如，相變材料逐漸熔化；在變冷期間，相變材料逐漸凝固。相變材料的再生方式之一是把非織造織物放入溫度為使相變材料恢復(fù)為保護所需的合適相的環(huán)境中。
對大多數(shù)實施方案，相變材料的組成的熔點或激活溫度為約15～55℃(60～130°F)，有益的范圍是26～38℃(80～100°F)。對于大多數(shù)應(yīng)用，激活溫度優(yōu)選為約28℃(83°F)。方便地，相變材料的不同級別能夠適用于不同應(yīng)用。例如，具有約35℃(95°F)的高激活溫度的應(yīng)用于鞋墊是有利的，而約28℃(83°F)的較低激活溫度有用于鞋幫或用鞋舌部位?？梢赃x擇各種不同的激活溫度滿足于從腳底到腳背皮膚的自然差異。
此處討論的熱控材料的規(guī)格可根據(jù)其使用用途變化。網(wǎng)的重量為約15～1000g/m2，優(yōu)選約40～700g/m2或約50～150g/m2。
例如，當(dāng)用作衣服或鞋類的夾層或隔熱材料時，纖維網(wǎng)的重量為約15～200g/m2，優(yōu)選約50～160g/m2。這樣的網(wǎng)能夠載荷約5～600g/m2的粘合劑和相變材料，優(yōu)選為約50～450g/m2的粘合劑和相變材料。當(dāng)使用作為夾層或用于衣服和腳用品時，非織造織物的厚度約為0.5～最高20mm。作為鞋墊或材料襯里時，初始厚度優(yōu)選為約0.5～5mm，然而，作為氣墊式鞋墊時，初始厚度約為5～15mm。
本發(fā)明更進一步提供制造鞋墊或襯里材料的方法，其包括以下步驟1)混合微膠囊包封的相變材料和液態(tài)聚合物粘合劑，其中相變材料含有包封在固定用聚合物中的具有可逆儲熱性質(zhì)的材料，并且具有接近體溫(此處體溫為正常的皮膚生理溫度)的激活溫度；2)用粘合劑混合物浸漬非織造織物基體材料；和3)干燥浸漬后的材料。優(yōu)選該方法還包括在與液體聚合物粘合劑混合之前在水中預(yù)分散微膠囊包封的相變材料的步驟。優(yōu)選使用分散劑如DispexTMA40把微膠囊包封的相變材料預(yù)分散于水中。優(yōu)選該方法還包括向粘合劑混合物中加入增稠劑的步驟。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，增加混合物粘度有利于改進穩(wěn)定性，在浸漬期間減少其從微膠囊漏出而分離，并使成品有更好的外觀。漬浸過的材料優(yōu)選在約120℃下干燥，該方法還優(yōu)選包括固化聚合物粘合劑材料的步驟。固化步驟進行的有利溫度為約140℃。該方法還優(yōu)選進一步包括整理材料的步驟，例如把材料分類成所需規(guī)格，絨面化非織造織物襯里表面以及應(yīng)用粘性或保護涂層以輔助制鞋工藝。
本發(fā)明進一步提供一種鞋墊，其含有非織造基體材料、聚合物粘合劑和分散在粘合劑中的微膠囊包封的相變材料，其中相變材料含有包封在固定用聚合物中的具有可逆儲熱性質(zhì)的材料，并且相變材料具有接近體溫(此處體溫為正常的皮膚生理溫度)的激活溫度。
本發(fā)明將在下面實施例中進行進一步的描述，其并不限制在本發(fā)明權(quán)利要求所描述的范圍。
實施例實施例1.非織造織物的制備用含有1.7dtex、38mm長的以及3.3dtex、38mm長的纖維絲的100％聚酯纖維混合物梳理出50g/m2的網(wǎng)或棉胎。把棉胎浸入到粘合劑浴中，并在160℃的干燥器中干燥，以獲得重111g/m2的產(chǎn)品，其含有61g/m2的粘合劑和相變材料。這樣，產(chǎn)品中自交聯(lián)的、玻璃化溫度Tg＝-10℃的丙烯酸酯粘合劑干物質(zhì)重為15g/m2，產(chǎn)品相變材料(Thermasorb83，出自Frisby科技公司)為46g/m2，其中粘合劑與相變材料的重量比為1∶3.1，棉胎或網(wǎng)與相變材料加上粘合劑的重量比為1∶1.2。
實施例2 另一種非織造織物的制備用50％的1.7dtex、38mm長的聚酯纖維和50％的3.3dtex、38mm長的聚酰胺6.6纖維的混合物制成110g/m2的棉胎或網(wǎng)，并用針刺法預(yù)粘結(jié)。把棉胎浸入粘合劑浴中并在165℃的干燥器中干燥，以獲得重289g/m2的產(chǎn)品，其含有179g/m2的粘合劑和相變材料。這樣，產(chǎn)品中自交聯(lián)的、玻璃化溫度Tg＝-32℃的丙烯酸酯粘合劑干物質(zhì)重為30g/m2，產(chǎn)品相變材料(Thermasorb83，出自Frisby科技公司)為149g/m2，其中粘合劑與相變材料的重量比為1∶4.9，棉胎或網(wǎng)與相變材料加上粘合劑的重量比為1∶1.6。
實施例3 還有另一種非織造織物的制備用90％的1.7dtex、50mm長的聚酯纖維和10％的3.3dtex、50mm長的聚酰胺6.6和聚酰胺6的二組分纖維的混合物制成75g/m2的棉胎或網(wǎng)，并在205℃的真空爐中用熱粘結(jié)法預(yù)粘結(jié)。如實施例2把棉胎浸入粘合劑浴中并在165℃的干燥器中干燥，以獲得重237g/m2的產(chǎn)品，其中粘合劑與相變材料的重量比為1∶4.9，棉胎或網(wǎng)與相變材料加上粘合劑的重量比為1∶2.2。
實施例4 適用作鞋墊材料的非織造織物的制備用水基乳膠粘合劑浸漬適合用作鞋墊的聚酯纖維混合物的非織造針刺氈，諸如例如Texon(UK)有限公司生產(chǎn)并標明T90的氈。粘合劑以重量計含有如下組成
ThermasorbTM微膠囊90 )預(yù)分散DispexTMA40 0.9 )固含量水 109 )of 45％應(yīng)用的聚合物S30R 100SynthomerTM7050 33著色劑 15氨 1.510％ViscalexTMHV30 25這使得熱吸收劑(ThermasorbTM)與橡膠的含量比為1.25∶1，固含量43.2％。
一塊40cm×14cm、4.0mm厚的聚酯針刺氈墊用粘合劑混合物浸漬，干粘合劑與氈的比為1.70∶1。獲得的已浸漬材料在120℃下干燥，并在140℃下固化。成品材料重1850g/m2，規(guī)格為4.2mm，熱吸收劑(ThermasorbTM)含量為22％或400g/m2。這種材料能夠提供約49～50焦耳/克的能量存儲容量，如用作鞋墊時，能夠提供降溫或保暖效果。
實施例5 適用作氣墊式鞋墊材料的非織造織物的制備用水基乳膠粘合劑浸漬適合用作氣墊式鞋墊的粗聚酯纖維的非織造針毛氈，諸如例如Texon(UK)有限公司生產(chǎn)并標為T100的氈。粘合劑以重量計含有如下組成ThermasorbTM微膠囊90 )預(yù)分散DispexTMA40 0.9 )固含量水 109 )of 45％乳膠2890 200著色劑 15氨 1.510％ViscalexTMHV30 25這使熱吸收劑(ThermasorbTM)與橡膠含量之比為1.13∶1，固含量38.5％。
一塊40cm×14cm、4.0mm厚的氈墊用粘合劑混合物浸漬，干粘合劑與氈的比為1.50∶1。獲得的已浸漬材料在120℃下干燥，并在140℃下固化。成品材料重900g/m2，規(guī)格為4.2mm，熱吸收劑(ThermasorbTM)含量為23％或200g/m2。這種材料能夠提供約57～58焦耳/克的能量存儲容量，如用作鞋墊時，能夠提供降溫或保暖效果。根據(jù)實施例4和5對制備的樣品測試結(jié)果表明，本發(fā)明的鞋墊和襯里材料在鞋里使用時，提供了顯而易見的降溫或保暖效果。
其他實施方案應(yīng)該理解到，盡管聯(lián)合詳盡的描述介紹了本發(fā)明，但是所述描述是希望舉例闡明而不是限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍是被附加的權(quán)利要求范圍所限定。其他方面、優(yōu)點和修改也在下述的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種具有增強的可逆熱控性能的非織造織物，該材料含有被棉胎或網(wǎng)內(nèi)部的含有包封的熱控材料的聚合物粘合劑粘結(jié)在一起的非織造棉胎或網(wǎng)，其中熱控材料分散在聚合物粘合劑內(nèi)部，熱控材料基本上完全處于非織造棉胎或網(wǎng)的內(nèi)部。
2.權(quán)利要求1的非織造織物，其中織物是鞋墊或襯里。
3.權(quán)利要求2的鞋墊或襯里，其中聚合物粘合劑以液態(tài)形式使用，然后固化。
4.權(quán)利要求1的非織造織物，其中非織造材料是聚烯烴、聚酯、聚酰胺及其雙組分物質(zhì)或聚丙烯酸酯或纖維素或其混合物。
5.權(quán)利要求1的非織造織物，其中棉胎或網(wǎng)與粘合劑和熱控材料總量的重量比為約1∶0.5～1∶3。
6.權(quán)利要求1的非織造織物，其中粘合劑與熱控材料的重量比為約1∶0.5～1∶6。
7.權(quán)利要求1的非織造織物，其中熱控材料含有相變材料的微膠囊。
8.權(quán)利要求7的非織造織物，其中微膠囊的直徑基本上不小于棉胎或網(wǎng)材料的直徑。
9.權(quán)利要求7的非織造織物，其中相變材料含有烴。
10.權(quán)利要求7的非織造織物，其中相變材料在溫度為約43～175°F下進行相變。
11.權(quán)利要求10的非織造織物，其中相變材料在溫度為約75～95°F下進行相變。
12.權(quán)利要求10的非織造織物，其中相變材料在接近體溫時進行相變。
13.權(quán)利要求1的非織造織物，其中熱控材料含有在至少兩個不同溫度下發(fā)生相變的至少兩種相變材料。
14.權(quán)利要求1的非織造織物，其中非織造材料含有棉胎或網(wǎng)，這些棉胎或網(wǎng)在其自身相連處具有結(jié)合部。
15.權(quán)利要求14的非織造織物，其中聚合物粘合劑存在于網(wǎng)的結(jié)合部。
16.權(quán)利要求1的非織造織物，其中非織造織物重量為約15～200g/m2。
17.權(quán)利要求16的非織造織物，其中非織造織物重量為約50～150g/m2。
18.權(quán)利要求1的非織造織物，其中聚合物粘合劑含有乳膠粘合劑。
19.權(quán)利要求18的非織造織物，其中聚合物粘合劑含有水基乳膠混合物。
20.權(quán)利要求1的非織造織物，其中棉胎或網(wǎng)含有非織造針刺氈。
21.權(quán)利要求20的非織造織物，其中乳膠粘合劑含有苯乙烯丁二烯橡膠乳膠。
22.權(quán)利要求1的非織造織物，其中聚合物粘合劑還含有增稠劑。
23.權(quán)利要求22的非織造織物，其中增稠劑包含氨以及與氨反應(yīng)的丙烯酸乳膠。
24.一種含有權(quán)利要求1的非織造織物的夾層。
25.一種含有權(quán)利要求24的夾層的衣服。
26.一種含有權(quán)利要求1的非織造織物鞋用構(gòu)件。
27.制備非織造織物的方法，其中非織造織物含有具有結(jié)合部的網(wǎng)，該方法包括用粘合劑在其結(jié)合部固定該網(wǎng)，粘合劑含有熱控材料。
28.一種防熱的方法，該方法包括提供權(quán)利要求7的織物，其中相變材料是固相的，而且相變材料在低于該熱溫的溫度下發(fā)生相變。
29.一種防凍的方法，該方法包括提供權(quán)利要求7的織物，其中相變材料是液相的，而且相變材料在高于該冷凍溫度的溫度下發(fā)生相變。
30.權(quán)利要求27的方法，其中熱控材料在與粘合劑混合之前分散到水中。
31.權(quán)利要求30的方法，其中熱控材料以固體材料占水的重量為約30～60％分散于水中。
32.權(quán)利要求31的方法，其中熱控材料以固體材料占水的重量為約40～45％分散于水中。
33.權(quán)利要求30的方法，其中水/熱控材料與粘合劑混合，使熱控材料與粘合劑固體的比為約0.5～2∶1。
34.權(quán)利要求30的方法，其中粘合劑與網(wǎng)的重量比為約0.3∶1～3∶1。
35.一種制鞋墊或襯里材料的方法，該方法包括混合微膠囊包封的相變材料和液態(tài)聚合物粘合劑，其中相變材料含有包封在固定用聚合物中的具有可逆儲熱性質(zhì)的材料，并且相變材料具有接近體溫的激活溫度；用粘合劑混合物浸漬該非織造織物基體材料；和干燥浸漬后的材料。
36.權(quán)利要求35的方法，其還包括在與液態(tài)聚合物粘合劑混合之前在水中分散微膠囊包封的相變材料。
37.權(quán)利要求36的方法，其中微膠囊包封的相變材料是用分散劑分散到水中的。
38.權(quán)利要求35的方法，還包括向粘合劑混合物中加入增稠劑。
39.權(quán)利要求35的方法，其還包括在約120℃干燥浸漬后的材料。
40.權(quán)利要求35的方法，其還包括固化該材料。
41.權(quán)利要求35的方法，其包括整理該材料。
全文摘要
一種具有增強的可逆熱控性能的非織造織物，該材料含有用在其內(nèi)部含有熱控材料的聚合物粘合劑粘結(jié)的棉胎或網(wǎng)，其中熱控材料分散于整個聚合物粘合劑內(nèi)部，并且熱控材料基本上完全存在于非織造織物的內(nèi)部。
文檔編號D04H1/42GK1636090SQ01816730
公開日2005年7月6日 申請日期2001年7月31日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月5日
發(fā)明者P·格伊納休斯, D·魯斯塞爾, T·奧雷干, S·G·約瀚遜, D·S·蒂伊特爾 申請人:弗羅伊登伯格弗萊斯托弗公司, 特克松英國有限公司, 弗里斯比技術(shù)公司