[发明专利]具有染色和焊接的微孔层的可透气防水织物

说明书

发明领域

本发明涉及具有湿气和水分控制的多层织物以及含有这种织物的衣 服。受权利要求书保护和公开的本发明在外衣中有特定应用。

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 服中并通过使汗水从穿着者身上蒸发到大气中来保持穿着者干燥。确实允 许汗液蒸发的“可透气的”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。

已用硅氧烷、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。

普遍认为衣服必须是“可透气的”以达到穿着舒适的效果。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，以使得内衣不会变湿，从而实现自然蒸发的冷却效果。然 而，即便是最新开发的采用微孔薄膜的可透气织物制品，如果要控制透气 率，往往也会限制湿气透过率。

现行许多防水结构包括应用疏水涂层的多层织物结构。该织物结构通 常由织造织物层、膜式微孔层、以及另一织造材料层制成。该微孔层是用 来提供目标应用必需的合适透气率和湿气透过率的构造的功能层。有关这 种构造的实例，可参见美国专利5,217,782、4,535,008、4,560,611和 5,204,156。

当前应用于多种防水和/或防风可透气衣服的材料为白色的膨胀聚四 氟乙烯(e-PTFE)微孔结构。由于无法对此材料进行染色，因此在切割或缝 入衣服时会产生白边。该白边在目标为该微孔结构的较高端市场应用中是 不可接受的。在包含e-PTFE的任何织物结构的最终构造中，必须包括用 于隐藏白边的后处理步骤。

因此，需要能够被染色以匹配织物结构中的其他层的颜色的微孔层。 该着色可在制造亚微米非织造结构期间或之后完成。对于微孔层进行的该 着色将省去隐藏白边所需的任何后处理步骤。

还需要可被热粘结以除去织物结构中的缝合的微孔层。该热粘结将生 成完全无缝的防水和/或防风结构并可除去必须在缝合点完成以重新获得 织物结构的防水和/或防风功能的任何后处理。

虽然熟知例如e-PTFE是用于衣服中防水、可透气和挡风织物的理想 材料，但e-PTFE的高熔点以及其他不可取的方面意味着在与常见纺织物 材料例如尼龙或聚酯相同的温度下不易熔化。在衣服中，通过热或超声焊 接技术来密封接缝越来越受欢迎。

这些技术取决于所涉及材料的熔融温度。较低的熔融温度更适用于这 些技术。此外，多组分结构的相似熔融特性是更可取的，以便在焊接中材 料可更适当地结合。

本发明涉及用于衣服的层状材料，该材料在高透气率下可提供受控的 液态水阻力，从而可高度防水并且还可染色和焊接。

发明概述

在一个实施方案中，本发明涉及一种能够透出湿气同时为穿着者挡风 和/或防水的衣服。该衣服包括与纳米纤维层相邻并且呈面对面关系的至 少一个织物层构成的复合织物。纳米纤维层包括聚合物纳米纤维的至少一 个多孔层，该聚合物纳米纤维具有介于约50nm和约1000nm之间的数均直 径，介于约1g/m²至约100g/m²之间的基重，并且该复合材料织物具有介于 约1.2m³/m²/min和约7.6m³/m²/min之间的弗雷泽透气率，以及根据ASTM E-96B测得的大于约500g/m²/天的湿气透过率，所述纳米纤维层的整个表 面或部分表面被染色。

附图简述

图1示出了本发明的染色的双层织物构造的实例。

图2示出了本发明的染色的三层织物构造的实例。

发明详述

在一个实施方案中，本发明包括与织物层相邻的纳米纤维层，并且任 选地纳米纤维层粘结到织物层表面的至少一部分上。术语“纳米纤维层” 和“纳米纤维网”在本文中可互换使用。