[发明专利]可吹动的天然羽绒替代物

说明书

背景技术

本公开涉及如同天然羽绒的绝缘填充材料。更具体地，本公开涉及在各种性能属性方面与天然羽绒相当的可吹动的合成材料、其制造方法以及掺入该合成材料作为绝缘填料的制品。

用于热绝缘应用、服饰诸如诸如外衣和配饰(例如，夹克、绒线帽、手套等等)、睡袋和床上用品(例如，被子、枕头、被褥、床罩等等)的各种各样的天然和合成填充材料是已知的。天然的羽毛羽绒已被广泛接受用于热绝缘应用，主要是因为其出色的热重效率、柔软性和回弹力。适当地起毛并容纳在制品或服装内，天然羽绒通常被认为是精选的绝缘材料。然而，天然羽绒当其变湿时压实并失去其绝缘性能，并且当暴露于水分时可散发出相当难闻的气味。此外，过去若干年来，天然羽绒的成本急剧增加。

为了解决以上问题，已经进行了许多尝试来制备具有天然羽绒的特性和结构的合成纤维基结构或材料。天然羽绒由于其独特的结构和特性而很难复制；即单位重量保暖性、可压缩性和压缩恢复。另外，许多服装和床上用品制造商利用常规吹风设备(例如，被构造成经由空气流输送松散的填充材料的机器或设备)容易地处理或分配天然羽绒。遗憾的是，先前开发可行的替换材料的努力还未满足天然羽绒的这些期望品质中的一种或多种。例如，一些合成纤维基绝缘材料(例如，在美国专利号4,588,635和4,992,327中所述的材料)可表现出的单位重量保暖特性近似于天然羽绒，但是不容易作为羽绒的替换物掺入并且是不可吹动的(即，不能可接受地通过常规吹风设备来处理或输送)。相反，适用于服装等的其它合成基绝缘材料声称是可吹动的，但至少在保暖性和/或压缩恢复方面不一定可比于天然羽绒(例如，在美国专利号6,329,052和7,682,693中所述的材料)。

鉴于上述情况，需要一种在保暖性和/或压缩/恢复方面与天然羽绒相当的可吹动的合成绝缘材料。

发明内容

本公开的一些方面针对聚酯短纤维的共混物以及对应的绝缘填充材料，其在各种制品诸如户外服饰(夹克、帽子、手套等等)、睡袋和床上用品(被子、枕头等等)中可用作天然羽绒的替换物。聚酯短纤维共混物包括多根第一聚酯短纤维、多根第二聚酯短纤维和任选的多根第三聚酯短纤维。第二聚酯短纤维中的每一者的平均旦尼尔大于第一聚酯短纤维中的每一者的平均旦尼尔。在提供第三聚酯短纤维的情况下，第三聚酯短纤维中的每一者的平均旦尼尔大于第二聚酯短纤维中的每一者的平均旦尼尔。另外，共混物的基本上所有纤维的长度在16mm至63mm的范围内，或者在20mm至40mm的范围内。另外，共混物的至少大部分、任选地基本上所有的纤维的是开松的。在一些实施方案中，共混物的一些或基本上所有的纤维是卷曲的；在其它实施方案中，共混物的一些或基本上所有的纤维包含润滑剂(例如，硅化的)。在一个非限制性实施方案中，聚酯短纤维的共混物包括20重量％至30重量％的不大于约1旦尼尔的聚酯短纤维、20重量％至30重量％的大于约1旦尼尔最高至约2旦尼尔的聚酯短纤维，以及40重量％至60重量％的大于约2旦尼尔的聚酯短纤维，其中共混物的基本上所有的纤维各自具有在20mm至40mm范围内的长度。本公开的聚酯短纤维共混物是可吹动的并且在保暖性、压缩/恢复和洗涤耐久性方面可表现出优异的性能。

附图说明

图1为根据本公开的原理的包括聚酯短纤维共混物的制品的简化剖视图；

图2为用于制造根据本公开的原理的聚酯短纤维共混物的系统的示意图；并且

图3和图4为示出了在实施例部分中所述的保暖性/传热阻力测试的结果的图表。

具体实施方式

本公开的各方面提供了由聚酯短纤维的共混物或混合物构成的绝缘材料。该共混物包括至少两种不同的聚酯短纤维形式或类型、任选地三种不同的聚酯短纤维形式或类型。另外，共混物是可吹动的(例如，共混物的纤维共同松散填充或开松)，并且表现出的保暖性或传热阻力特性与天然羽绒相当。在一些实施方案中，本公开的可吹动的绝缘材料基本上由聚酯短纤维的共混物构成，并且在保暖性(例如，单位厚度保暖性(或热阻率)和/或单位基重保暖性(或热重效率))、压缩/恢复和/或洗涤耐久性方面可表现出优异的性能。

本公开的聚酯短纤维共混物的纤维选自三种聚酯短纤维形式或类型中的一者。为了便于说明，纤维形式或类型被称为纤维形式A、纤维形式B和纤维形式C。虽然三种纤维形式的纤维可具有相似性(例如，基本聚合物组成和长度)，但纤维形式A、纤维形式B和纤维形式C至少在平均旦尼尔方面彼此不同，如以下更详细所述。