申请号CN200880127905
申请日2008.11.13
公开(公告)号CN101990493A
公开(公告)日2011.03.23
IPC分类号B32B5/26; D04H13/00; A41D31/02
摘要
本发明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。
翻译权利要求书
1.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/m2和约100g/m2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0.5m3/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约50cmwc的静水压头。
2.权利要求1的衣服，其中所述树脂粘结剂或增量剂选自封端异氰酸酯、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、石蜡与三聚氰胺树脂的乳液、丙烯酸类单体和聚合物、有机硅树脂、石蜡与锆基盐的乳液以及石蜡与铝基盐的乳液。
3.权利要求1的衣服，其中所述涂覆的纳米纤维层的表面上的水滴的接触角大于145°。
4.权利要求1的衣服，其中所述涂覆的纳米纤维层的表面上的水滴的接触角大于147°。
5.权利要求1的衣服，其中所述涂覆的纳米纤维层和所述织物层在它们表面的一部分上彼此粘结。
6.权利要求5的衣服，其中使用溶剂基粘合剂来粘结所述层。
7.权利要求6的衣服，其中所述纳米纤维层被直接溶液纺纱到所述织物层的表面上，并且使用静电纺纱工艺中的剩余溶剂来粘结所述层。
8.权利要求1的衣服，其中所述纳米纤维层包含聚合物的纳米纤维，所述聚合物选自聚缩醛、聚酰胺、聚酯、纤维素醚、纤维素酯、聚烯化硫、聚亚芳基氧化物、聚砜、改性的聚砜聚合物以及它们的组合。
9.权利要求1的衣服，其中所述纳米纤维层包含聚合物的纳米纤维，所述聚合物选自交联和非交联形式的下列物质：聚(氯乙烯)、聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯、和它们的共聚物、聚(偏二氟乙烯)、聚(偏二氯乙烯)、聚乙烯醇。
10.权利要求8的衣服，其中所述聚合物选自尼龙-6、尼龙-6，6、和尼龙6、6-6、10。
11.权利要求1的衣服，其中所述织物层由选自下列的材料织造：尼龙、棉、羊毛、丝绸、聚酯、聚丙烯酸类、聚烯烃、以及它们的组合。
12.权利要求1的衣服，其中所述织物层由韧度小于约8gpd的纤维织造。
13.权利要求1的衣服，其中所述织物层由选自下列的高强纤维织造：芳族聚酰胺纤维、唑纤维、聚烯烃纤维、碳纤维、钛纤维和钢纤维。
14.权利要求1的衣服，其中所述涂层在所述纳米纤维层孔隙内的纳米纤维交叉处形成凹的新月形。
15.制备包含织物的防水衣的方法，所述织物具有大于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8m3/min/m2之间的透气率，所述方法包括：
a.提供聚合物纳米纤维层，所述纳米纤维具有介于约50nm至约1000nm之间的数均直径、介于约1g/m2和约100g/m2之间的基重;
b.通过使所述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，对所述纳米纤维层实施防水处理;和
c.将所述处理后的纳米纤维层与织物层粘结。
16.权利要求15的方法，其中所述碳氟聚合物部分与所述树脂粘结剂或增量剂的比率介于约2∶1至约4∶1之间。
17.权利要求15的方法，其中所述防水处理的实施方法选自浸渍/挤压、喷涂、凹版辊涂覆、海绵涂覆和轻触辊涂覆。
18.权利要求15的方法，所述方法还包括在对所述纳米纤维层进行防水处理之前压延所述纳米纤维层。
19.权利要求18的方法，所述方法还包括在对所述纳米纤维层进行防水处理之后和在将所述纳米纤维层与所述织物层粘结之前压延所述纳米纤维层。
20.权利要求18的方法，所述方法还包括在对所述纳米纤维层进行防水处理后将所述纳米纤维层与所述织物层一起压延。
21.权利要求15的方法，其中所述树脂粘结剂或增量剂选自封端异氰酸酯、三聚氰胺甲醛树脂、酚醛树脂、脲醛树脂、石蜡与三聚氰胺树脂的乳液、丙烯酸类单体和聚合物、有机硅树脂、石蜡与锆基盐的乳液以及石蜡与铝基盐的乳液。
22.权利要求1的衣服，其中所述织物层为非织造织物。
说明书
包含由纳米纤维制成的经疏水处理的非织造材料的防液态水且水蒸气可透过的衣服
发明领域
本发明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发明在防水外衣中有特定应用。
发明背景
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。
本发明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。
发明概述
在一个实施方案中，本发明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1000nm之间的数均直径，该涂覆的纳米纤维层具有介于约1g/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。
在另一个实施方案中，本发明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8m3/min/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1000nm之间的数均直径、介于约1g/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。