[发明专利]改善的隔热衬里

说明书

发明领域

本发明涉及隔热衬里，这种隔热衬里在非紧急情况下具有良好的隔热性和透气性，而在暴露于高热时具有急剧提高的隔热性，从而提供优异的热防护性能。

发明背景

用于消防员防护服的隔热衬里具有两种相互矛盾的热特性需要。在非紧急情况下，隔热衬里应具有良好的隔热性和透气性以便为穿着者提供最佳的舒适度。然而，在暴露于高热的情况下，例如面临紧急情况时，隔热衬里必须具有高隔热性以保护穿着者免遭烧伤。提供高度隔热性的防护服通常在所有情况下庞大笨重。由于这些衣服的体积导致使用者在从事与重量有关的活动时感到不便和疲劳，因而限制了使用者执行任务的能力。因此，需要在非紧急情况下能够提供充分防护且具有减小的体积的防护服。

发明概述

在另一个实施方案中，本发明涉及复合材料织物系统，该织物系统包括：

外壳织物；

水分阻隔物；以及

隔热衬里；该隔热衬里包括至少一种热膨胀阻燃织物，该热膨胀阻燃织物由通过热塑性粘合剂来保持在压缩状态的卷曲耐热纤维制成，其中当热膨胀阻燃织物暴露于热或火焰时，其自身厚度增加至少三倍。

在一些实施方案中，该隔热衬里还包括至少一种不膨胀的阻燃织物，当这种织物暴露于热或火焰时，其自身厚度不会增加至少三倍。在某些实施方案中，织物以机械方式连结。以机械方式连结织物的方法包括但不限于缝合和绗缝。

一些阻燃织物包括在其至少一个面上具有压缩纤维(compressed fiber)的网眼稀松布。

在一些实施方案中，所述复合材料织物系统为防护服的组件。

本发明还涉及保护目标使其免于受热的方法，该方法包括将热阻隔物置于目标与热源之间，该热阻隔物包括通过热塑性粘合剂来保持在压缩状态的卷曲耐热纤维。在一些实施方案中，目标为人，而热阻隔物位于防护服装内。

例证性实施方案详述

在一些方面，本发明涉及包括卷曲耐热纤维的隔热衬里，其中该卷曲耐热纤维通过热塑性粘合剂来保持在压缩状态。当这些衬里暴露于热或火焰时，厚度增量为阻隔物暴露前厚度的至少三倍。在一些实施方案中，这些阻隔物包括热激活的非织造薄片。当该薄片暴露于热时，其自身厚度增加至少三倍(3X)，并且在一些实施方案中，通过膨化机制其厚度增加最多10倍(10X)。在正常情况下，该热阻隔物具有良好的热导率和透气性，而在暴露于高热时，该阻隔物的热导率急剧降低，从而提供优异的保护性。

在本发明的一些实施方案中，隔热衬里可用于具有最少三层或构造的防护服，其中每一层或织物构造执行不同的功能。外壳织物提供防火焰保护并且主要起到保护消防员免受火焰伤害的作用。邻近外壳的是水分阻隔物，其通常为液体阻隔物，但可以对其加以选择，使其允许水分蒸气通过该阻隔物。邻近水分阻隔物的是本文所述的隔热衬里。水分阻隔物使隔热衬里保持干燥，而隔热衬里使穿着者在消防活动期间与热隔绝。热应激可能是穿着厚重衣服并从事艰苦工作的副产物。

在一些实施方案中，隔热衬里还包括至少一种不膨胀的阻燃织物。当这种织物暴露于热或火焰时，其自身厚度不会增加至少三倍。在一些实施方案中，所述不膨胀的织物被布置在隔热衬里远离水分阻隔物的一个面上。在衣服内，该层可被布置在穿着者与热层之间。

在一些实施方案中，复合材料织物系统或衣服中可使用不止一种热膨胀非织造材料。热阻隔物可彼此接触或由一种或多种基本不膨胀的织物分隔。在一些优选的实施方案中，不膨胀的织物为阻燃的。

术语“邻近”在用来描述层时，未必是指一个层紧邻另一个层。邻近层之间可存在居间层。然而，彼此直接接触的层仍然彼此邻近。

热塑性粘合剂可为纤维或粉末的形式，并且使用量应足以使卷曲纤维保持在压缩状态。可以采用能够使耐热纤维保持在压缩状态的任何类型的粘合剂。在一些实施方案中，可用的粘合剂包括卷曲皮芯型粘合纤维，该卷曲皮芯型粘合纤维具有半结晶的聚对苯二甲酸乙二醇酯芯，该芯围绕有由间苯二酸酯和对苯二酸酯形成的粘合剂聚合物的外皮。外皮的热软化温度低于芯材料的热软化温度。此类纤维得自Unitika Corp.，Osaka，Japan。然而，其他皮/芯型粘合剂纤维也可用于本发明。其他粘合剂包括共聚酯和聚酰胺。此外，可使用液体粘合剂来接触耐热纤维以获得热阻隔物。此类粘合剂的实例包括粘合剂的含水分散体。