[发明专利]轻质耐用罩具和制备该罩具的层压材料

说明书

技术领域

本文描述了一种具有非纺织物外部表面的轻质透气罩具(enclosure)。本文还描述了用于制备所述罩具的轻质层压材料(laminate)。

发明背景

在环境条件下用来提供某种保护的轻质罩具是已知的，如帐篷、露营袋(bivy bag)、大露营袋(bivy sack)等。用来制造轻质罩具的聚酯和尼龙材料可涂覆涂料，以提供耐水性或者说防水性，并且可以印刷，以获得所需的美观效果。

按照通常的考虑，轻质帐篷结构物具有包含独立雨篷和帐篷主体的双壁构造，或者具有仅含帐篷主体而没有独立雨篷的单壁构造，后者的帐篷主体由例如层压材料组成。双壁帐篷靠雨篷提供防水效果，所述雨篷设置在帐篷主体上面，而帐篷主体则由透气性和渗水性强的网眼壁用织物(mesh wall fabric)构成。然而，附加雨篷给整个结构增加了重量和体积。另外，具有轻质雨篷材料如尼龙的双壁帐篷产品通常用聚氨酯涂层或硅树脂涂层提供防水性。不利的是，涂覆的材料不能提供长期的防水耐久性。用于单壁帐篷的典型层压材料具有许多的层，以确保长期耐水性，但其结果是不仅帐篷沉，而且淋雨时增加很多水的重量，从而使它们不适合某些应用。此外，用于单壁帐篷的层压材料不透气，当帐篷关闭时，层压材料通常缺乏充分的氧气渗透性来维持帐篷里的人员的生命，而且常常缺乏充分的阻燃性。

人们常常在罩具材料上施加涂料来获取阻燃性和UV稳定性；但是，涂层在寒冷气候里容易开裂，并且容易磨损，还容易发生其它机械方面的问题，可能导致帐篷失去作用。作为获得阻燃性的另一种方法，人们常常使用阻燃材料，如以商品名Nomex销售的阻燃材料。遗憾的是，这些间位芳族聚酰胺纺织物受到UV辐射后，其拉伸强度受到明显削弱，这是本领域的共性问题。

形成单壁结构的帐篷由于省去了防水雨篷，可比双壁帐篷具有更低的重量和更小的体积。然而，目前使用经过涂覆的轻质材料(如涂覆尼龙)的轻质单壁结构物不具有长期的液体耐受性，不能可靠地达到对一些帐篷使用者来说很重要的某些阻燃要求。使用能达到更高级别阻燃性的材料的单壁帐篷采用多层更重的织物，增加了结构的体积和重量。

用于罩具的复合防水织物已有描述。例如，美国专利第4302496号描述了用于帐篷壁的复合结构，所述复合结构据报告是轻质和阻燃或耐火的。所述复合结构至少有三层，即外机织层、内机织层和聚四氟乙烯中间层。据称，内机织层为所述复合结构提供了拉伸强度和抗撕裂性，外机织层为所述复合结构提供了耐磨性，中间层则提供了防水性和挡风性。虽然该复合结构被描述为轻质，但不利的是，所述复合结构织物实施例的重量据报告超过5.4盎司/码²，使其对于某些应用来说还是太沉重、太臃肿。

发明概述

本文描述了一种具有外部膜表面的轻质罩具。所述轻质罩具包含外部膜表面，所述外部膜表面具有诸如耐磨性之类的性质，从而保持持久的防液性。所述轻质罩具由具有充分的透氧性的层压材料形成，因而在所述罩具开口关闭时能维持生命。本文还描述了轻质透气层压材料，它包含外膜表面，可形成诸如持久的防液性、阻燃性(通过了CPAI-84)之类的性质，并且可以着色。

在一个实施方式中，描述了一种单壁帐篷，它具有双壁帐篷的有利特性，具有透气壁和防液性，不需要雨篷，同时还具有原来单壁帐篷结构所具有的轻质和可捆扎的特性。有利的是，本文所述的具有能持久防液的外部膜表面的单壁帐篷具有充分的透氧性，在关闭的时候无需辅助设备即可维持生命。罩具由具有持久的防液性、高抗撕裂强度和高耐磨性的层压材料制成，其性能水平是原来认为具有外膜表面的结构所达不到的。

有利的是，在一个实施方式中，轻质层压材料的重量小于8盎司/码²，阻燃(通过了CPAI-84)，磨损试验后在最高达0.7psi的压力下能可靠地防液3分钟，同时具有足够高的透氧(O₂)性(透氧率大于2m³/m²巴-小时)，当用来形成密闭的掩蔽体时能够维持生命。

附图说明

结合附图，通过以下说明，本发明的操作将变得显而易见，附图中：

图1是帐篷形式的罩具的一个实施方式的透视图。

图2是用于罩具的层压材料的一个实施方式的横截面的示意图。

图3是用于罩具的层压材料的一个实施方式的横截面的示意图。

图4是用于罩具的层压材料的一个实施方式的横截面的示意图。

图5a是露营袋形式的罩具的一个实施方式的正视图。

图5b是露营袋形式的罩具的一个实施方式的侧视图。