[发明专利]可透气的防水服

说明书

相关申请的交叉引用

本专利申请根据美国法典第35编第119条，要求美国临时申请61/002,796(提交于2007年11月13日)的优先权，其公开内容以引用方式并入本文以用于所示的所有目的。

发明领域

本发明涉及包括可透气和防水层的衣服，并且涉及所述层的构造。

发明背景

众所周知，向衣服中掺入可透气并且防水的膜可在赋予衣服透气性的同时使衣服防水，从而让使用者感觉更加舒适。例如膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)膜已被用于该应用中。

随着时间的推移，身体油脂和流出物形式的污垢可堵塞薄膜中的孔，从而严重影响膜的性能。人们曾尝试通过向所述膜涂覆允许水蒸汽通过的聚合物以便对该膜进行保护，但这会导致衣服的透气性下降。因此，需要在寿命和舒适性之间进行权衡。

本发明的材料旨在解决此类问题并提供耐污垢、高度透气的结构。

发明概述

在一个实施方案中，本发明涉及具有外侧和包含可透气的层压体和外层织物的内侧的衣服，所述可透气的层压体包含与纳米纤维网处于面对面关系的微孔膜。

发明详述

当术语“外”被用于描述层的位置时，其是指朝向远离穿着者方向的衣服表面。术语“内”是指面向使用者的一侧。

术语“纳米纤维层”和“纳米纤维网”在本文中可互换使用。纳米纤维网为包含纳米纤维的非织造材料。

如本文所用，“纳米纤维”是指具有小于约1000nm、甚至小于约800nm、甚至介于约50nm和500nm之间、以及甚至介于约100nm和400nm之间的数均直径或横截面的纤维。如本文所用，术语“直径”包括非圆形形状的最大横截面。

所谓“衣服”是指由使用者穿着以保护使用者身体的某些部位免受气候或体外环境中的其他因素影响的任何物件。例如外套、夹克、裤子、帽子、手套、鞋子、袜子和衬衫均被认为是符合该定义的衣服。

术语“非织造材料”是指包括多根无规分布的纤维的纤维网。纤维通常可以彼此结合，或者可以不结合。纤维可以是短纤维或连续纤维。纤维可包含一种材料或多种材料，也可以是不同纤维的组合或者是分别包含不同材料的类似纤维的组合。

“压延”是使纤维网穿过两个辊之间的辊隙的过程。辊可以彼此接触，或者可以在辊表面之间有固定的或可变的间隙。“无图案的”辊是指在制造它们的过程中具有平滑表面的辊。当纤维网穿过辊隙时，没有点或图案使得可在纤维网上特意生成图案，这不同于点结合辊。

本发明的衣服包含复合纤维网，该复合纤维网由一种或多种纳米纤维层与微孔膜相结合的纳米纤维网制成。可通过用粘合剂来将纳米纤维网层压到膜上，或通过在纳米纤维网纺丝工艺中直接在膜上形成纳米纤维层以形成膜/纳米纤维层结构的方式来制备该组合。还可以机械缠结的方式将纳米纤维层粘附到膜上。膜的实例可包括多种微孔膜，例如拉伸的填充的聚合物和膨胀的聚四氟乙烯(ePTFE)，对膜的使用没有限制，只要能使纳米纤维层添加到基底上。

初生纳米纤维网主要包含或仅包含纳米纤维，纳米纤维可方便地通过静电纺纱例如传统的静电纺纱或电吹以及在某些情况下通过熔喷法或其他此类适用的方法进行制备。传统的静电纺纱是在全文并入本文中的美国专利4,127,706中所述的技术，其中向聚合物溶液施加高电压以生成纳米纤维和非织造垫。然而，静电纺纱方法中的总生产能力太低，以致无法商业化生产较重基重的纤维网。

“电吹”法在世界专利公布WO 03/080905中有所公开，其全文以引用方式并入本文。包含聚合物和溶剂的聚合物溶液流从储罐被送至喷丝头的一系列纺丝喷嘴，向喷嘴施加有高电压，并且聚合物溶液从中通过而排出。同时，任选加热的压缩空气由空气喷嘴排出，该空气喷嘴设置在纺丝喷嘴的侧面中或周边上。通常向下引导空气以形成吹气流，吹气流包裹住新排出的聚合物溶液并使其向前，并且有助于形成纤维网，纤维网被收集在真空室上方的接地多孔收集带上。电吹法使得可在相对短的时间周期内形成商用尺寸和数量的纳米纤维网，其基重超过约1gsm，甚至高达约40gsm或更大。

可在收集器上布置基底或稀松布，以收集和结合在基底上捻成丝状的纳米纤维网。基底的实例可包括多种非织造布，例如熔喷非织造布、针刺或水刺非织造布、织造布、针织布、纸材等，对其使用没有限制，只要能将纳米纤维层添加到基底上。非织造布可包含纺粘纤维、干法成网或湿法成网纤维、纤维素纤维、熔喷纤维、玻璃纤维、或它们的共混物。