專利名稱：防水透氣織物及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本說(shuō)明書(shū)中的實(shí)施方案涉及防水透氣織物，具體而言，涉及所述織物及制造防水透氣織物的方法，所述織物通常抗污染，而污染可妨礙織物性能。
背景技術(shù)：
目前,許多防水透氣(WPB)薄膜(film)、膜(membrance)和材料被層壓到織物上以產(chǎn)生一種織物用于通常既防水又透氣的外套中。這些WPB材料的實(shí)例包括聚四氟乙烯(PTFE )和聚乙烯(PE )。因?yàn)檫@些WPB膜通常為親油的，它們傾向于吸引污染物如油、清潔劑等，而這些污染物則會(huì)損害膜的微孔(micro-pore)。這種污染的作用傾向于使得膜更加親水，這顯著降低了織物的防水性。在進(jìn)行的一個(gè)試驗(yàn)中，這種污染將防水性從21米水柱降低至小于5米水柱。WPB織物制造商已經(jīng)嘗試通過(guò)將一種疏油材料的薄膜施用至WPB膜的暴露面以防止前述的孔堵塞來(lái)解決這一問(wèn)題。但是，在一些方法中，例如那些使用聚氨酯(PU)層的方法，這會(huì)有效堵塞微孔致使WPB織物基本上不透氣并且妨礙了織物的性能。這種薄膜是在將WPB膜層壓至織物上之前施用，其由于熔點(diǎn)的差異也會(huì)影響WPB膜有效層壓至織物上的能力。為了避免這一問(wèn)題，一些公司已經(jīng)嘗試通過(guò)使用噴射沉積技術(shù)(spraydeposition technique)將不同的疏油化學(xué)物質(zhì)施用至暴露的WPB層。雖然這樣趨于避免損害透氣性的問(wèn)題，但這種材料也在膜制造過(guò)程中使用，因此會(huì)損害膜充分層壓至織物上的能力，并且也不能提供足夠的疏油性。為了進(jìn)一步提高WPB層壓織物的防水性，經(jīng)常將一種持久防水(DWR)處理應(yīng)用至織物的外表面以進(jìn)一步提高拒水性能并且因此提高織物的防水性。這一工序是在將經(jīng)疏油化學(xué)物質(zhì)處理的WPB膜層壓至織物后在一個(gè)單獨(dú)的步驟中進(jìn)行的。因此，在任何上述情況中，需要許多步驟制造WPB織物，其既費(fèi)時(shí)又耗成本，最終使得制造WPB織物昂貴且富有挑戰(zhàn)性。


通過(guò)以下具體描述并結(jié)合附圖和所附權(quán)利要求將容易理解本發(fā)明的實(shí)施方案。所述實(shí)施方案通過(guò)舉例的方式而不是以附圖中各圖的限制方式進(jìn)行示例說(shuō)明。圖I示出了根據(jù)各實(shí)施方案層壓到織物上的WPB膜的橫截面視圖；圖2示出了根據(jù)各實(shí)施方案將處理劑施用至層壓織物的系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式在下面的詳細(xì)描述中，參考附圖，這些附圖構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)的一部分，并且其中通過(guò)舉例說(shuō)明的方式顯示了可以實(shí)施的實(shí)施方案。應(yīng)該理解的是，可以使用其他實(shí)施方案并且可以在不脫離所述范圍的情況下做出結(jié)構(gòu)性的或合乎邏輯的改變。因此，下文的詳細(xì)描述不是在限制性意義上給出，所述實(shí)施方案的范圍由所附權(quán)利要求及其等同物限定。各種操作可以作為多個(gè)分離的操作以有助于理解實(shí)施方案的方式依次進(jìn)行描述；但是，描述順序不應(yīng)該被解釋為暗示這些操作是順序相關(guān)的。本說(shuō)明書(shū)可以使用基于視角的描述如上/下、后/前和頂部/底部。這些描述僅用于幫助論述而并不旨在限制所述公開(kāi)的實(shí)施方案的應(yīng)用?？梢允褂眯g(shù)語(yǔ)“I禹合(coupled)”和“連接(connected)”及其派生詞。應(yīng)該理解的是這些術(shù)語(yǔ)并不旨在作為彼此的同義詞。更確切地說(shuō)，在具體的實(shí)施方案中，“連接”可以用于表示兩個(gè)或更多個(gè)元件在物理學(xué)或電學(xué)上彼此直接接觸?！榜詈稀笨杀硎緝蓚€(gè)或更多個(gè) 元件直接的物理或電學(xué)接觸。但是，“耦合”還可以意為兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此沒(méi)有直接接觸，但是仍然互相配合或互相作用。在本說(shuō)明書(shū)中，“A/B”或“A和/或B”形式的短語(yǔ)意思為(A)、(B)或(A和B)。在本說(shuō)明書(shū)中，“至少A、B和C之一”形式的短語(yǔ)意思為(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。在本說(shuō)明書(shū)中，“(A) B”形式的短語(yǔ)意思為(B)或(AB)，即A為任選要素。本說(shuō)明書(shū)可以使用術(shù)語(yǔ)“實(shí)施方案”(embodiment或embodiments”),其均可指一個(gè)或多個(gè)相同或不同的實(shí)施方案。此外，實(shí)施方案中使用的術(shù)語(yǔ)“包含(comprising)”,包括(including)、“具有(having)”等為同義詞。在各個(gè)實(shí)施方案中，提供一種防水透氣(WPB)織物及其制造方法。在一個(gè)示例性的實(shí)施方案中，一種WPB膜層壓至一種織物的第一面，所述層壓織物隨后用一種處理劑處理，并且固化處理后的織物。所述處理劑可以為一種化合物、溶液、混合物、乳液等。所述處理劑可以包括疏油(拒油)化合物和/或疏水(拒水)化合物中的至少一種。在一些實(shí)施方案中，所述疏水化合物可以為一種持久防水(DWR)處理。在一些實(shí)施方案中，所述處理劑可以既包括疏油化合物又包括疏水化合物。所述處理劑可以通過(guò)排斥油基和/或水基物質(zhì)為所述織物提供保護(hù)。此外，與將處理化合物施用至未經(jīng)加工的薄膜狀態(tài)的WPB膜相比，在用處理劑對(duì)織物進(jìn)行處理之前將WPB膜層壓到織物上可以提高WPB膜與織物之間的粘結(jié)強(qiáng)度。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述WPB膜可以通過(guò)任何合適的方法層壓至所述織物的第一面，所述方法包括但不限于，熱膠點(diǎn)熔融方法(hot glue dot melt process),其通過(guò)施加熱和壓力誘導(dǎo)層壓。在這些實(shí)施方案中，所述層壓織物可以在足夠高的溫度(如100-120攝氏度)下固化一段足夠的時(shí)間(如1-30分鐘)以確保所述WPB膜和所述織物之間存在強(qiáng)烈粘結(jié)。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述WPB膜可以為聚乙烯(PE)膜。在一些實(shí)施方案中，所述織物的第一面可以為所述織物的內(nèi)側(cè)面，即所述織物的將面對(duì)由所述織物制造的成衣的內(nèi)部的一面?；蛘?，所述織物的第一面可以為織物的反面/背面。在各個(gè)實(shí)施方案中，一旦所述WPB膜層壓至所述織物上，所述處理劑可以施用至所述層壓織物上。所述處理劑可以通過(guò)任何合適的施用器和方法進(jìn)行施用，如傳送所述層壓織物通過(guò)或沿著一個(gè)裝置以接觸一個(gè)或多個(gè)用所述處理劑浸透的襯墊(pad)和/或傳送所述層壓織物通過(guò)含有所述處理劑的浴器(bath)。所述處理劑可以施用于WPB膜的暴露面(例如所述織物的第一面)，施用于與所述織物第一面相反的第二面，或同時(shí)施用于WPB膜的暴露面和所述織物的第二面。所述處理劑還可以施用于所述織物的一個(gè)或多個(gè)邊緣。所述處理劑可以被配制成具有拒水性(疏水性)、拒油性(疏油性)或二者皆有的性質(zhì)。因此，所述處理劑可以包括疏水化合物和疏油化合物的至少一種。在一些實(shí)施方案中，所述疏水化合物和疏油化合物可以為同一化合物，即一種兼具疏水和疏油性質(zhì)的化合物。在同一的處理劑中同時(shí)包括疏水化合物和疏油化合物可以使得二者在同一的工序中施用。但是，在一些實(shí)施方案中，疏水化合物和單獨(dú)的疏油化合物可以在分開(kāi)的步驟中施用。在各個(gè)實(shí)施方案中，用所述處理劑處理所述層壓織物后，可以對(duì)處理后的織物進(jìn)行固化?？梢允固幚砗蟮目椢镞M(jìn)行主動(dòng)或被動(dòng)固化。在一個(gè)實(shí)施方案中，處理后的織物可以通過(guò)將其在升高的溫度下暴露一段時(shí)間而固化。在一些實(shí)施方案中，處理后的織物可以在多步固化步驟中進(jìn)行固化，如通過(guò)首先將處理后的織物于較高溫度下暴露較短時(shí)間然后再將處理后的織物在較低溫度下暴露較長(zhǎng)時(shí)間。
根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，圖I示出了 WPB膜10的橫截面視圖，其以膠點(diǎn)層14層壓至織物12的第一面11，形成膜層壓織物20。所述第一面11可以為織物12的內(nèi)側(cè)面。在各個(gè)實(shí)施方案中，一旦WPB膜充分層壓至所述織物后，所述層壓織物20可以與處理劑接觸，所述處理劑配制成具有拒水性(疏水性)、拒油性(疏油性)或二者皆有。所述處理劑可以置于所述WPB膜10的暴露面16 (B卩，織物12的第一面11上)、織物12的第二面18 (例如，外表面)或二者上。圖2描述了一個(gè)系統(tǒng)50，其用于用處理劑30處理所述層壓織物20形成處理后的織物24，并且隨后固化該處理后的織物24。所述膜層壓織物20可被傳送通過(guò)一個(gè)或多個(gè)用處理劑30浸透的襯墊22，由此所述處理劑30被施用至所述層壓織物20的一面或雙面，形成處理后的織物24。在一些實(shí)施方案中，處理劑30可以通過(guò)另一個(gè)施用器(如一個(gè)浴器)代替襯墊22或與襯墊22 —起而施用。在各個(gè)實(shí)施方案中，可在所述層壓織物20上放置足夠的處理劑30以確保所述織物12和/或所述WBP膜10充分浸透。所述處理后的織物24可以隨后傳送通過(guò)一對(duì)輥26 (如軋輥)以從織物24中去除過(guò)量的處理劑30。可以使用其他過(guò)量化合物去除裝置和方法，包括但不限于，送風(fēng)機(jī)、重力以及振動(dòng)。在一些實(shí)施方案中，可以不需要去除過(guò)量物質(zhì)。此外，在各個(gè)實(shí)施方案中，可以將所述織物多次傳送通過(guò)相同處理劑或多種不同處理劑以確保達(dá)到所需處理水平。所述處理后的織物24可以隨后傳送通過(guò)第一固化裝置32，如固化爐32，其設(shè)定在一個(gè)指定的第一固化溫度以將所述處理劑30固化至所述層壓織物20上。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述爐32的第一固化溫度可以設(shè)定為一個(gè)低于PE的熔點(diǎn)和/或低于具體的可用的WPB膜(如聚四氟乙烯(PTFE))的熔點(diǎn)的溫度。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述第一固化溫度可以設(shè)定在約100°C至約120°C范圍內(nèi)，在其他實(shí)施方案中，所述第一固化溫度可以設(shè)定為約115°C。將所述第一固化溫度設(shè)定為低于所述WPB膜的熔點(diǎn)可以有助于確保WPB膜的性能特征在固化過(guò)程中不會(huì)改變或者受到影響。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述處理后的織物可以在爐32中固化第一固化時(shí)間，如約I至30分鐘，在具體的實(shí)施方案中，固化約3至10分鐘，如約3至5分鐘。在一些實(shí)施方案中，所述處理后的織物24在固化爐32中固化之后，可以轉(zhuǎn)移至第二固化裝置34，如加熱室/腔34，以完成固化過(guò)程。所述加熱室34可以設(shè)定在第二固化溫度，其高于正常環(huán)境溫度并且低于第一固化溫度，如約25攝氏度至100攝氏度，在具體實(shí)施方案中為約40攝氏度至60攝氏度。所述處理后的織物24可以在加熱室34中保留一段長(zhǎng)于第一固化時(shí)間的第二固化時(shí)間。所述第二固化時(shí)間可以根據(jù)所述層壓材料和所述處理劑30而變化。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述第二固化時(shí)間可以為約I至3天，或者在一些實(shí)施方案中為約48小時(shí)。在一些實(shí)施方案中，所述固化可以在單個(gè)步驟中進(jìn)行并且保持在一個(gè)恒定的溫度一段時(shí)間。在各個(gè)實(shí)施方案中，較長(zhǎng)的暴露在高于正常環(huán)境溫度但低于第一固化溫度的第二固化溫度下，可以確保所有水和潤(rùn)濕劑完全蒸發(fā)并且可以使層壓織物具有徹底用疏油和/ 或疏水層處理過(guò)的一面或雙面。此外，這樣的暴露可以確保在處理劑和WPB層壓織物之間實(shí)現(xiàn)持久的化學(xué)粘結(jié)。在實(shí)施方案中，為了化學(xué)分子和樹(shù)脂的快速定向以實(shí)現(xiàn)持久粘合而在高溫下固化對(duì)WPB薄膜是有害的。不囿于理論，這可能是因?yàn)楸∧さ牡腿刍瘻囟?，?duì)于PE來(lái)說(shuō)其可以為約130攝氏度。在各個(gè)實(shí)施方案中，在降低的溫度下(例如，以避免WPB薄膜熔化)使所述織物和薄膜穿過(guò)固化爐可能需要更長(zhǎng)的加熱時(shí)間。因此，根據(jù)各個(gè)實(shí)施方案，可在150攝氏度下固化2分鐘的化學(xué)物質(zhì)可以在更低的溫度下固化更長(zhǎng)時(shí)間(例如80攝氏度下固化24小時(shí))。所述處理劑可以包括一些旨在幫助增強(qiáng)所述層壓織物的拒油性和拒水性的成分。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述處理劑可以包括一種拒水或疏水的碳氟化合物、一種拒油或疏油的碳氟化合物、一種交聯(lián)聚合物、一種潤(rùn)濕劑和/或水。在各個(gè)實(shí)施方案中，由于WPB膜的疏水性質(zhì)，所用潤(rùn)濕劑濃度可以為約5%至約35%以幫助確保WPB膜被載有碳氟化合物的水充分滲透。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述潤(rùn)濕劑濃度可以為約20%。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述處理劑配方如下
"組分濃$ __范圍__實(shí)例
疏水碳氟化合物__5%-20%-12%疏油碳氟化合物__5%- 15%~10%
交聯(lián)聚合物__0%-5%-1%
潤(rùn)濕劑__10%-30%-20%
永3S%-75%~57%在一個(gè)實(shí)施方案中，所述拒油碳氟化合物可以為，例如，AG-360,其為AsahiGuard制造的氟化的抗油脂劑。主要的拒水碳氟化合物可以為疏水基碳氟化合物，如來(lái)自DaikinIndustries的Unidyne TG-580或其他具有濃度高于5-10%的氟燒基丙烯酸酯共聚物的產(chǎn)品。在一些實(shí)施方案中，如TG-580，所述疏水性碳氟化合物還可以包括拒油性質(zhì)。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述交聯(lián)聚合物可以包括TP-10。所述潤(rùn)濕劑可以為，例如，來(lái)自Baytexinternational 的 NR-T0還發(fā)現(xiàn)，為確保處理劑的充分滲透，所述處理劑的pH可以保持在通常為7或低于
7。因此，在各個(gè)實(shí)施方案中，所述處理劑的pH可以為約4至約7。在各個(gè)實(shí)施方案中，所述織物可以為多層或單層的。在一些實(shí)施方案中，所述織物可以包括一層親水層，如特里科內(nèi)襯(tricot backer)。在這些實(shí)施方案中,可以在將親水層施加至所述織物后施用所述處理劑以保護(hù)所述織物免受油污染。雖然本說(shuō)明書(shū)已經(jīng)對(duì)一些實(shí)施方案進(jìn)行了舉例說(shuō)明和描述，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會(huì)理解的是，在不脫離所述范圍的情況下，許多預(yù)計(jì)可達(dá)到相同目的的備選的和/或等同的實(shí)施方案或?qū)嵤┓绞娇梢源嫠故竞兔枋龅膶?shí)施方案。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會(huì)容易理解實(shí)施方案可以以非常廣泛的方式實(shí)施。本申請(qǐng)旨在涵蓋本說(shuō)明書(shū)中所討論的實(shí)施方 案的任何修改或變化。因此，本申請(qǐng)清楚地表明實(shí)施方案僅受所述權(quán)利要求及其等同物的限制。
權(quán)利要求
1.一種制造防水透氣織物的方法，包括 將一種防水透氣膜層壓至一種織物的第一面以形成層壓織物，得到所述防水透氣膜的暴露面； 將一種處理劑施用至所述層壓織物以形成處理后的織物，所述處理劑包括疏水化合物和疏油化合物的至少一種；以及 固化所述處理后的織物。
2.權(quán)利要求I的方法，其中所述處理劑包括疏水化合物和疏油化合物。
3.權(quán)利要求I的方法，其中所述處理劑包括疏水碳氟化合物、疏油碳氟化合物、交聯(lián)聚合物、潤(rùn)濕劑和水。
4.權(quán)利要求3的方法，其中所述疏水碳氟化合物的濃度為5%至20%，所述疏油碳氟化合物的濃度為5%至15%，所述交聯(lián)聚合物的濃度為0%-5%，所述潤(rùn)濕劑的濃度為10%至30%，以及所述水的濃度為35%至75%。
5.權(quán)利要求I的方法，其中所述處理劑施用至所述防水透氣膜的暴露面。
6.權(quán)利要求I的方法，其中所述處理劑施用至所述層壓織物的第二面，其為所述第一面的反面。
7.權(quán)利要求6的方法，其中所述所述處理劑施用至所述防水透氣膜的暴露面以及所述層壓織物的第二面。
8.權(quán)利要求I的方法，其中所述固化包括使所述處理后的織物在固化溫度下持續(xù)一段固化時(shí)間，所述固化溫度低于所述防水透氣膜的熔化溫度。
9.權(quán)利要求8的方法，其中所述固化溫度為100攝氏度至120攝氏度并且所述固化時(shí)間為I至30分鐘。
10.權(quán)利要求8的方法，其中所述固化溫度為40攝氏度至60攝氏度并且所述固化時(shí)間為I至3天。
11.權(quán)利要求I的方法，其中所述固化包括將所述處理后的織物置于第一固化裝置中以使所述處理后的織物在第一固化溫度下暴露第一固化時(shí)間；以及 在置于第一固化裝置后，將所述處理后的織物置于第二固化裝置中以使所述處理后的織物在第二固化溫度下暴露第二固化時(shí)間，所述第二固化溫度低于所述第一固化溫度并且所述第二固化時(shí)間長(zhǎng)于所述第一固化時(shí)間。
12.權(quán)利要求I的方法，其中所述處理劑的pH為4至7。
13.權(quán)利要求I的方法，其中所述施用包括傳送所述層壓織物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)用所述處理劑浸透的襯墊。
14.權(quán)利要求I的方法，還包括在固化所述處理后的織物之前，傳送所述處理后的織物通過(guò)一個(gè)或多個(gè)去除裝置以去除過(guò)量處理劑。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述一個(gè)或多個(gè)去除裝置包括一個(gè)或多個(gè)輥。
16.一個(gè)用于制造防水透氣織物的系統(tǒng)，包括 一個(gè)或多個(gè)施用器，其被配置為將處理劑施用至層壓織物，所述層壓織物具有層壓至所述織物的第一面的防水透氣膜，所述處理劑包括疏水化合物和疏油化合物的至少一種；以及 一個(gè)或多個(gè)固化裝置，其被配置為在固化溫度下固化所述處理后的織物一段固化時(shí)間，所述固化溫度低于所述防水透氣膜的熔點(diǎn)。
17.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)施用器包括一個(gè)或多個(gè)用所述處理劑浸透的襯墊。
18.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)施用器包括一個(gè)或多個(gè)含有所述處理劑的浴器。
19.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，還包括一個(gè)或多個(gè)去除裝置，用于在將所述處理劑施用至所述層壓織物之后并且在通過(guò)所述固化裝置固化所述處理后的織物之前，從所述層壓織物中去除過(guò)量處理劑。
20.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)固化裝置包括 一個(gè)固化爐，其被配置為將所述處理后的織物暴露于第一固化溫度下一段第一固化時(shí)間；以及 一個(gè)固化室，其被配置為將所述處理后的織物暴露于第二固化溫度下一段第二固化時(shí)間，所述第二固化溫度低于第一固化溫度并且所述第二固化時(shí)間長(zhǎng)于第一固化時(shí)間。
21.權(quán)利要求16的系統(tǒng)，其中所述一個(gè)或多個(gè)施用器被配置為將所述處理劑施用至所述防水透氣膜的暴露面和所述織物的第二面，所述第二面為所述第一面的反面。
22.—種防水透氣織物，包括 一種織物； 一種防水透氣膜，其被層壓至所述織物的第一面；和 一種處理劑，其被置于所述防水透氣膜的暴露表面和所述織物的第二面的至少一個(gè)上，所述第二面為所述第一面的反面，所述處理劑包括疏水化合物和疏油化合物的至少一種。
23.權(quán)利要求21的防水透氣織物，其中所述處理劑置于所述防水透氣膜的暴露面和所述織物的第二面上。
24.權(quán)利要求21的防水透氣織物，其中所述防水透氣織物通過(guò)一種方法制造，所述方法包括 將防水透氣膜層壓至織物的第一面以形成層壓織物； 將處理劑施用至所述層壓織物以形成處理后的織物，所述處理劑包括疏水化合物和疏油化合物的至少一種；和 固化所述處理后的織物。
全文摘要
本發(fā)明在各個(gè)實(shí)施方案中，提供一種防水透氣(WPB)織物和其制造方法，其中將WPB膜層壓至一種織物的第一面，所述層壓織物隨后用處理劑處理，并且固化處理后的織物。所述處理劑可以包括疏油(拒油)化合物和/或疏水(拒水)化合物的至少一種。在一些實(shí)施方案中，所述疏水化合物可以為持久防水(DWR)處理。所述處理劑可以通過(guò)排拒油基和/或水基物質(zhì)為所述織物提供保護(hù)。
文檔編號(hào)D06C7/00GK102892943SQ201180023608
公開(kāi)日2013年1月23日 申請(qǐng)日期2011年5月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月13日
發(fā)明者W·斯坎基, 丁仁銑 申請(qǐng)人:哥倫比亞運(yùn)動(dòng)休閑北美公司