Ткань и многослойная тканевая структура

Ткань и многослойная тканевая структура

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Заявка относится к усовершенствованной ткани, выполненной из комплексных нитей, с высокой воздухопроницаемостью и с уменьшенным поглощением воды (намокаемостью). Кроме того, заявка относится к тканевой структуре, содержащей барьерный слой, при этом тканевая структура демонстрирует высокую воздухопроницаемость или большую способность к пропусканию водяного пара и уменьшенное поглощение воды.

Предпосылки создания изобретения

Желательны ткани для одежды, обладающие сниженной способностью к поглощению воды после контакта с ней. Нити для тканей могут состоять из комплексов элементарных волокон или из штапельных волокон. Подобные нити в виде пучков волокон/элементарных нитей содержат пустоты между волокнами/элементарными нитями. В том случае, когда нить входит в контакт с жидкостью, подобной воде, большая часть жидкости впитывается в пустоты нити. Данный процесс впитывания приводит к получению текстильного материала, который будет мокрым, тяжелым и который очень часто будет трудно высушить.

Одна возможность преодоления данного недостатка заключается в получении тканей с гидрофобными покрытиями обычно на основе фторированных углеводородов. Но эти ткани теряют свою гидрофобность после всего нескольких стирок.

Другой возможный способ обработки текстильного материала для придания ему водоотталкивающих свойств раскрыт в документе ЕР 1264036 В1 на имя «W.L. Gore & Associates GmbH». В документе ЕР 1264036 В1 описана ткань, состоящая из нитей, которые образованы из элементарных волокон, при этом ткань имеет промежутки (пустые пространства) между нитями. Нити по существу полностью покрыты силиконовым покрытием, но силиконовое покрытие не полностью заполняет отверстия/промежутки между нитями. Поверхности нитей полностью покрыты силиконом, как и точки переплетения нитей. Текстильный материал с покрытием обладает высокой гидрофобностью вследствие того, что используемый силикон является гидрофобным. С другой стороны, полное покрытие нитей приводит к утрате текстильного характера ткани. Мягкость ткани и ощущение текстильного материала при восприятии ткани на ощупь (туше или текстильная фактура ткани) отсутствует, а получающееся в результате ощущение липкости ткани с покрытием не всегда желательно.

Документ US 5418051 А, переуступленный компании «Nextec Applications, Inc.», относится к гибкому пористому холсту, который содержит внутреннее покрытие из силиконовой полимерной композиции. Холст может содержать волокна в виде мононитей, нитей штапельных волокон или тому подобного. Холст может представлять собой ткань, которая представляет собой тканый материал или нетканый материал с волокнами, которые могут иметь любой желательный состав. Холст содержит отверждаемое силиконовое полимерное пропитывающее вещество, которое присутствует в виде пленки, или покрытия, или слоя в холсте, который охватывает, по меньшей мере, часть волокон холста. Промежутки в зоне внутреннего покрытия большей частью заполнены или закупорены пропитывающим веществом. Наружные поверхности холста по существу свободны от пропитывающего вещества. Силиконовый полимер, который по существу полностью обволакивает волокна холста и образует внутренний слой, означает то, что силиконовый полимер расположен большей частью на поверхностных участках волокон во внутренней части холста. Вследствие наличия внутреннего покрывающего слоя волокна наружных поверхностей холста не будут иметь покрытия и, следовательно, будут обладать способностью впитывать воду в холст. Для избежания этого фторсодержащее соединение используют для пропитывания холста перед нанесением силиконового полимера. Известно, что подобные пропитанные холсты теряют свои водоотталкивающие свойства (гидрофобность) после всего нескольких стирок. Кроме того, подобные холсты с внутренним покрывающим слоем не являются воздухопроницаемыми, поскольку промежутки в зоне внутреннего слоя заполнены силиконовым полимером.

Настоящее изобретение позволяет преодолеть недостатки, описанные выше.

Одна цель настоящего изобретения заключается в создании усовершенствованной ткани и тканевой структуры, имеющей очень малую степень поглощения воды (намокаемость).

Другая цель настоящего изобретения заключается в создании ткани с очень малой степенью поглощения воды и высокой воздухопроницаемостью.

Дополнительная цель настоящего изобретения заключается в создании ткани с очень малой степенью поглощения воды, высокой воздухопроницаемостью и ощущением мягкого текстильного материала на ощупь (мягкое туше).

Еще одна цель настоящего изобретения заключается в создании ткани и тканевой структуры с очень малой степенью поглощения воды, большой способностью к пропусканию водяного пара и водонепроницаемостью.

Сущность изобретения

В соответствии с настоящим изобретением созданы ткань согласно пункту 1 формулы изобретения, тканевая структура согласно пункту 41 формулы изобретения и способ согласно пункту 52 формулы изобретения. Зависимые пункты формулы изобретения относятся к вариантам осуществления указанной ткани и указанной тканевой структуры.

В соответствии с первым аспектом изобретения ткань содержит нити и промежутки между нитями, при этом промежутки между нитями имеют среднюю ширину более 100 мкм. По меньшей мере, одна из нитей состоит из множества волокон. Указанная, по меньшей мере, одна нить имеет пустоты между волокнами, при этом пустоты заполнены полимерным материалом. Промежутки остаются открытыми, а размер промежутков такой же, как перед обработкой.

В соответствии с изобретением может быть обработана ткань сама по себе или может быть обработана ткань, присоединенная к барьерному слою с образованием тканевой структуры, например, в виде многослойного материала (шестой аспект изобретения).

В одном варианте осуществления все нити ткани состоят из множества волокон и имеют пустоты между волокнами, которые заполнены полимерным материалом.

Заполнение пустот между волокнами полимерным материалом предотвращает поглощение воды указанными пустотами. Полимерный материал находится по существу только в пустотах нити и обволакивает волокна, находящиеся внутри по отношению к наружной поверхности указанной нити. Следовательно, наружная поверхность указанной нити остается по существу не измененной и, по меньшей мере, частично свободной от полимерного материала. «По меньшей мере, частично свободная от полимерного материала» означает то, что небольшие участки полимерного материала могут оставаться на участках наружной поверхности нити в виде очень тонкого слоя после процесса пропитывания. Это приводит к получению ткани с по существу неизмененным туше текстильного материала (неизмененной текстильной фактурой), что означает, что текстильный характер/свойство ткани сохраняется и сама ткань представляет собой мягкий материал, с хорошим качеством на ощупь, прочным захватом и без ощущения липкости на ощупь.

Подобные нити и соответствующие ткани с указанными заполненными пустотами предотвращают впитывание жидкости в нить. Жидкость может прилипать только к наружной поверхности нити, но не может «смачивать» объем пустот внутри нити. Следовательно, степень поглощения воды тканью является очень низкой. Степень поглощения воды тканью составляет менее 50%, менее 40%, менее 30%, менее 20% или менее 10% в соответствии с испытанием по методу Бундесманна (Bundesmann) (DIN EN 29865, 1991).

Для гарантирования воздухопроницаемости и проницаемости по отношению к водяному пару выбранные ткани имеют промежутки между нитями со средней шириной более 100 мкм, которые остаются открытыми даже после процесса заполнения, по меньшей мере, одной нити. В дополнительном варианте осуществления промежутки имеют среднюю ширину от 150 мкм до 250 мкм. Ширина промежутков по существу не изменяется, и они остаются открытыми даже после заполнения пустот. Это приводит к высокой воздухопроницаемости ткани по изобретению и высокой проницаемости данной ткани по отношению к водяному пару.

Воздухопроницаемость превышает 300 л/м²/с в одном варианте осуществления. В дополнительном варианте осуществления воздухопроницаемость превышает 500 л/м²/с и, более того, превышает 1000 л/м²/с.

Кроме того, ткань имеет степень отталкивания химикатов, превышающую 90% (EN-ISO 6530).

В соответствии со вторым аспектом изобретения ткань содержит нити и промежутки между нитями, при этом промежутки между нитями имеют среднюю ширину более 100 мкм. По меньшей мере, одна из нитей состоит из множества волокон. Указанная, по меньшей мере, одна нить имеет пустоты между волокнами, и пустоты заполнены полимерным материалом, при этом промежутки остаются открытыми, при этом ткань характеризуется степенью поглощения воды, составляющей менее 20%, в соответствии с проводимым в течение последующих 10 минут испытанием на устойчивость к воздействию дождя по методу Бундесманна, указанным в DIN EN 29865 (1991). В одном варианте осуществления степень поглощения воды обработанной тканью составляет менее 10%.

В соответствии с третьим аспектом изобретения ткань содержит нити и промежутки между нитями, при этом промежутки между нитями имеют среднюю ширину более 100 мкм. По меньшей мере, одна из нитей состоит из множества волокон. Указанная, по меньшей мере, одна нить имеет пустоты между волокнами, при этом пустоты заполнены полимерным материалом, причем промежутки остаются открытыми, при этом ткань имеет степень поглощения воды менее 20% в соответствии с проводимым в течение последующих 10 минут испытанием на устойчивость к воздействию дождя по методу Бундесманна, указанным в DIN EN 29865 (1991), и воздухопроницаемость (EN ISO 9237, 1995) ткани более 500 л/м²/с. В дополнительном варианте осуществления воздухопроницаемость ткани превышает 1000 л/м²/с.

В соответствии с четвертым аспектом изобретения ткань содержит нити и промежутки между нитями, при этом промежутки между нитями имеют среднюю ширину более 100 мкм. По меньшей мере, одна из нитей состоит из множества волокон. Указанная, по меньшей мере, одна нить содержит пустоты между волокнами, при этом пустоты заполнены полимерным материалом. Проницаемый для водяного пара слой примыкает к одной стороне указанной ткани с возможностью образования тканевой структуры. Проницаемый для водяного пара слой может представлять собой проницаемый для водяного пара барьерный слой или проницаемый для водяного пара слой текстильного материала. Указанный барьерный слой также может быть не проницаемым для жидкостей и/или газонепроницаемым. В большинстве вариантов осуществления барьерный слой представляет собой мембрану или пленку и соединен, по меньшей мере, с одним поддерживающим слоем текстильного материала.

Термин «проницаемый для водяного пара слой» означает любой слой, который обеспечивает пропускание водяного пара через указанный слой. Он может представлять собой слой текстильного материала или барьерный слой, как описано здесь. Барьерный слой может иметь проницаемость по отношению к водяному пару, измеренную как сопротивляемость пропусканию водяного пара (Ret), составляющую менее 20 (м²×Па)/Вт.

Термин «барьерный слой» в используемом здесь смысле означает пленку, мембрану или покрытие, которая(-ое) образует барьер как минимум для проникновения воздуха и в идеальном случае для некоторого ряда других газов, например, опасных газообразных химических соединений. Барьерный слой является воздухонепроницаемым и/или газонепроницаемым. Барьерный слой считается воздухонепроницаемым, если он имеет воздухопроницаемость менее 25 л/м², в определенных вариантах осуществления он считается воздухонепроницаемым, если он имеет воздухопроницаемость менее 5 л/м² (EN ISO 9237, 1995). В дополнительном варианте осуществления барьерный слой также создает барьер как минимум для проникновения жидкой воды и в идеальном случае для ряда опасных жидких химических соединений. Слой считается не проницаемым для жидкостей, если он предотвращает проникновение жидкой воды под давлением, по меньшей мере, 0,13 бар. Минимальное давление, при котором начинается проникновение воды, измеряют на образце барьерного слоя исходя из таких же условий, которые описаны в связи со стандартом ISO (ИСО) 811, описанным здесь.

В еще одном варианте осуществления барьерный слой содержит, по меньшей мере, одну проницаемую для водяного пара и воздухонепроницаемую мембрану для обеспечения свойств воздухонепроницаемости, но проницаемости по отношению к водяному пару («дышащих» свойств). Предпочтительно мембрана также является не проницаемой для жидкостей, по меньшей мере, водонепроницаемой.

Водонепроницаемая и проницаемая для водяного пара, гибкая мембрана, пригодная для использования здесь, раскрыта в патенте США № 3953566, в котором раскрыт пористый вспененный политетрафторэтиленовый (PTFE - ПТФЭ) материал. Вспененный пористый политетрафторэтилен имеет микроструктуру, характеризующуюся наличием узлов, соединенных друг с другом фибриллами. При желании водонепроницаемость может быть усилена за счет покрытия вспененного политетрафторэтилена гидрофобным и/или олефобным покрывающим материалом.

Водонепроницаемая и проницаемая для водяного пара мембрана также может представлять собой микропористый материал, такой как микропористый полиэтилен или полипропилен с высокой молекулярной массой, микропористые полиуретаны, или сложные полиэфиры, или гидрофильный монолитный полимер, такой как полиуретаны.

Комбинация барьерного слоя с тканью по изобретению позволяет создать одежду, которая обеспечивает хороший комфорт и способствует водостойкости. Под «одеждой» понимается любое изделие, которое можно носить, включая обувь, головные уборы, перчатки, рубашки, куртки, брюки и т.д.

В соответствии с пятым аспектом изобретения ткань содержит нити и промежутки между нитями, при этом промежутки между нитями имеют среднюю ширину более 100 мкм. По меньшей мере, одна из нитей состоит из множества волокон. Указанная, по меньшей мере, одна нить имеет пустоты между волокнами, при этом пустоты заполнены полимерным материалом, состоящим из, по меньшей мере, одного силикона (кремнийорганического соединения). Проницаемая для водяного пара и не проницаемая для жидкой воды мембрана, состоящая из пористого вспененного политетрафторэтилена (ePTFE), расположена рядом с одной стороной ткани. В одном варианте осуществления мембрана присоединена путем ламинирования, по меньшей мере, к одному несущему слою текстильного материала посредством использования, по меньшей мере, одного прерывистого слоя клея.

В соответствии с шестым аспектом изобретения тканевая структура содержит, по меньшей мере, два слоя. Первый слой представляет собой ткань, содержащую нити и промежутки между нитями, при этом промежутки между нитями имеют среднюю ширину более 100 мкм. По меньшей мере, одна из нитей состоит из множества волокон. Второй слой представляет собой проницаемый для водяного пара барьерный слой, присоединенный к одной стороне первого слоя. Указанная нить имеет пустоты между волокнами, при этом пустоты заполнены полимерным материалом.

Барьерный слой также может быть не проницаемым для жидкостей и/или воздухонепроницаемым.

Два слоя скреплены вместе посредством, по меньшей мере, одного клея с образованием тканевой многослойной структуры (ламината).

Полимерный материал может быть выбран из группы, включающей в себя силикон, неразбухающий полиуретан, аморфный перфторполимер или их смеси. Полимерный материал должен иметь очень низкую вязкость для обеспечения возможности его впитывания за счет капиллярных сил в пустоты нити. Кроме того, низкая вязкость предотвращает образование сплошных пленок между промежутками ткани. Следовательно, промежутки сохраняются открытыми даже после обработки. Полимерные материалы, возможные для использования, имеют вязкость перед заполнением пустот менее 3000 мПа/с. В дополнительном варианте осуществления вязкость полимерного материала составляет менее 2000 мПа/с. В другом варианте осуществления вязкость полимерного материала составляет менее 1000 мПа/с. Кроме того, полимерный материал по существу не обладает никакими способностями к набуханию и/или растворению в жидкостях. Полимерный материал может быть или не быть сшитым.

Промышленно производимые и имеющиеся на рынке аморфные перфторполимеры известны как Teflon® AF (DuPont), Hyflon® AD (Solvay Solexis) и Cytop® (Asahi Glass). Teflon® AF представляет собой семейство аморфных фторполимеров, производимых компанией DuPont, которые получают совместной полимеризацией 2,2-бис-трифторметил-4,5-дифтор-1,3-диоксола (PDD) с другими фторсодержащими мономерами. В настоящее время промышленно производимые сорта Teflon® AF представляют собой сополимеры 2,2-бис-трифторметил-4,5-дифтор-1,3-диоксола (PDD) и тетрафторэтилена (TFE) и известны как Teflon® AF1600 и Teflon® AF2400.

В определенных вариантах осуществления полимерный материал состоит, по меньшей мере, из одного силикона.

В настоящем изобретении описана усовершенствованная ткань, которая обеспечивает повышенный комфорт и защиту. Благодаря заполненным пустотам в нити и открытым промежуткам между нитями ткань больше не впитывает воду и демонстрирует очень низкую степень поглощения воды, характеризуется более быстрым процессом повторной сушки, отсутствием «мостиков холода» и очень малым увеличением веса после дождя. Кроме того, ткань имеет высокую проницаемость по отношению к водяному пару благодаря открытым промежуткам.

Пропитанная ткань в соответствии с изобретением обеспечивает также огнестойкость и неплавкость. Неплавкость очень полезна при применениях ткани для пожарных. Неплавкость подтверждается испытанием с загнутой кромкой (NFPA 1971).

Пропитанная ткань по данному изобретению имеет повышенную огнестойкость по сравнению с необработанной тканью. Повышенная огнестойкость поддерживается посредством силикона в качестве наполнителя, поскольку используемый силикон имеет высокий предельный кислородный индекс (LOI - limited oxygen index). Предельный кислородный индекс силикона составляет приблизительно 24-35. Один способ определения огнестойкости ткани с покрытием описан в стандарте DIN-EN 532 (1994), в котором описан способ определения распространения пламени на текстильных изделиях и текстильных материалах.

В соответствии с седьмым аспектом изобретения описан способ минимизации степени поглощения воды тканью, включающий следующие этапы, на которых:

а) получают ткань, содержащую нити и промежутки между нитями, при этом указанные промежутки имеют среднюю ширину более 100 мкм, причем, по меньшей мере, одна из указанных нитей состоит из множества волокон и имеет пустоты между волокнами;

b) получают жидкий полимерный материал, имеющий вязкость менее 3000 мПа/с;

с) заполняют пустоты указанным полимерным материалом, оставляя промежутки открытыми.

Дополнительная операция d) включает в себя отверждение указанной ткани после операции с). Также можно обработать ткань так, чтобы она стала гидрофобной после операции d).

Краткое описание чертежей

Фиг.1 показывает поперечное сечение необработанной нити с множеством волокон.

Фиг.2 показывает поперечное сечение необработанной нити с множеством волокон после контакта с жидкостью.

Фиг.3 показывает ткань по изобретению.

Фиг.4 показывает поперечное сечение обработанной нити в соответствии с изобретением.

Фиг.5 показывает поперечное сечение обработанной нити в соответствии с изобретением после контакта с жидкостью.

Фиг.6 показывает вариант осуществления изобретения, в котором показан барьерный слой, присоединенный к ткани.

Фиг.6А показывает вариант осуществления изобретения, в котором барьерный слой соединен со слоем текстильного материала.

Фиг.6В показывает вариант осуществления изобретения, в котором образована тканевая структура, которая содержит двухслойный ламинат.

Фиг.6С показывает вариант осуществления изобретения, в котором образована тканевая структура, которая содержит трехслойный ламинат.

Фиг.7 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию (SEM) поперечного сечения необработанной нити в ткани.

Фиг.8 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию поперечного сечения той же необработанной нити, что и на фиг.7, в большем масштабе.

Фиг.9 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию поперечного сечения обработанной нити той же самой ткани, что и на фиг.7 и 8.

Фиг.10 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию поперечного сечения той же обработанной нити, что и на фиг.9, в большем масштабе.

Фиг.11 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию поверхности обработанной ткани по фиг.9 и 10.

Фиг.12 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию поперечного сечения тканевой многослойной структуры (ламината).

Фиг.13 показывает полученную сканирующим электронным микроскопом микрофотографию поперечного сечения тканевой многослойной структуры (ламината) по фиг.12 в большем масштабе.

Подробное описание изобретения

В данном изобретении описана ткань 10 с уменьшенным поглощением воды (намокаемостью) нитей 20, используемых в ткани 10, в результате повышенной гидрофобности нитей 20. В частности, в данном изобретении описана ткань 10, которая обработана для предотвращения удерживания какой-либо жидкости в открытых пустых пространствах, по меньшей мере, одной нити 20, которая состоит из множества волокон и из которой выполнена ткань 10. Изобретение главным образом позволяет предотвратить капиллярное смачивание, по меньшей мере, одной нити 20, используемой в ткани 10.

Намокаемость (водопоглощение) означает количество воды, поглощенной тканью 10 при погружении ее в воду в течение заданного промежутка времени. Отношение массы воды, поглощенной тканью 10, к массе сухой ткани представляет собой степень поглощения воды.

Фиг.1 показывает в схематическом сечении типовую нить для тканей, которая сама представляет собой пучок волокон или элементарных волокон (нитей) 50.

Под «тканью» понимается материал, изготовленный из нитей. В частности, термин «ткань» в используемом здесь смысле относится к полотняной структуре (тканой или нетканой), состоящей из нитей с промежутками между нитями.

Термин «нить» в используемом здесь смысле относится к непрерывной пряди, состоящей из множества волокон, элементарных нитей или тому подобного в виде пучка, такой, какая может быть пригодной для вязания, ткачества или может быть использована иным образом для образования ткани. Нить представляет собой некоторое количество элементарных волокон (нитей), которые скручены вместе (пряжа), или некоторое количество элементарных волокон, которые уложены вместе без скручивания (некрученая нить). Нить состоит из множества соединенных или сцепленных друг с другом волокон, имеющих пустоты, образованные между ними. Нить также может состоять из одного единственного элементарного волокна (мононити).

Термин «пустота» в используемом здесь смысле относится к пустому пространству/объему между волокнами или элементарными волокнами нити. Пустое пространство также может быть описано как капиллярное пространство между волокнами в нити. Пустоты обычно заполнены воздухом. Средний размер пустого пространства может составлять от 0 до 10 мкм в зависимости от того, насколько плотно волокна/элементарные нити расположены в нити.

Термин «волокно» в используемом здесь смысле относится к длинному, гибкому, образующему одно целое, природному или искусственному нитевидному предмету, такому как моноволокно, штапельное волокно, непрерывное элементарное волокно или тому подобное. Волокна можно рассматривать как имеющие форму элементов, которые могут быть образованы известными способами, или тому подобного.

Термин «элементарное волокно» в используемом здесь смысле относится к волокну неопределенной длины.

Термин «ламинат» (или многослойная структура) в используемом здесь смысле относится, по меньшей мере, к двум отдельным слоям, которые скреплены посредством клея или иным образом.

Термин «тканевая структура» в используемом здесь смысле относится к ткани, которая расположена, по меньшей мере, рядом, по меньшей мере, с одним проницаемым для водяного пара слоем. Указанный проницаемый для водяного пара слой может свисать неприкрепленным рядом с тканью. В конкретном варианте осуществления, по меньшей мере, один проницаемый для водяного пара слой присоединен, по меньшей мере, к одной стороне ткани. В одном конкретном варианте осуществления ткань расположена рядом с ламинатом, содержащим барьерный слой, подобный описанному здесь. В другом конкретном варианте осуществления тканевая структура представляет собой ламинат (многослойный материал), образованный из ткани и, по меньшей мере, одного барьерного слоя, подобного описанному здесь.

Нить 20 на фиг.1 состоит из множества волокон 50 с несколькими пустотами 60 между отдельными волокнами 50 нити 20. Когда нить 20 входит в контакт с жидкостью, подобной воде, жидкость сначала будет находиться на наружной поверхности 22 нити 20, а затем проникает между волокнами 50 и заполняет объем пустот нити 20.

Нить выбрана из группы, состоящей из полиолефинов, полиамидов, сложного полиэфира, регенерированной целлюлозы, ацетилцеллюлозы, гидратцеллюлозных волокон, ацетатов, арамидных волокон, стекловолокон, модакриловых волокон, хлопка, шерсти, шелка, льна, джута и их смесей. Волокна нити содержат комплексы элементарных непрерывных волокон, штапельные волокна или их комбинации. Волокна, используемые для образования ткани, не текстурированы. В одном варианте осуществления изобретения нить содержит элементарные волокна, образованные из сложного полиэфира. В другом варианте осуществления нить содержит 50% полиэфирных штапельных волокон и 50% штапельных волокон из регенерированной целлюлозы, подобных Lyocell. Нить, предназначенная для использования для образования ткани, может быть изготовлена посредством использования ряда способов по предшествующему уровню техники. Линейная плотность используемых нитей предпочтительно составляет от 80 дтекс до 300 дтекс до процесса заполнения или пропитывания.

Нить 20 содержит, например, полиэфирное или полиамидное волокно, которое не текстурировано, но имеет степень крутки, составляющую приблизительно 600 витков/м.

Ткань также может содержать нити, состоящие из одного моноволокна. Подобные нити, состоящие из одного моноволокна, не имеют пустот и, следовательно, не могут быть «заполнены». Ткань может содержать смесь нитей, состоящих из множества волокон, и нитей, состоящих из одного моноволокна.

В конкретном варианте осуществления все нити ткани состоят из множества волокон.

Фиг.2 показывает нить 20 с множеством волокон 50, при этом объем пустот нити 20 полностью заполнен жидкостью 40, подобной воде. В результате нить 20 будет более тяжелой, чем прежде, и ткань 10, образованная из нити 20, приобретает нежелательный вес. Во многих случаях существует возможность того, что количество поглощаемой воды будет доходить до более чем 100 г/м². Почти невозможно быстро удалить жидкость из пустот 60.

Фиг.3 показывает ткань 10 в соответствии с данным изобретением. Ткань 10 состоит из нитей 20, которые образуют тканый материал из нитей, проходящих в направлении основы и в направлении утка. В данном варианте осуществления все из нитей 20 сами по себе представляют собой пучки волокон или элементарных волокон 50 с промежутками 30 между нитями 20. Нить 10 создана таким образом, что даже после процесса заполнения промежутки 30 между нитями 20 остаются незаполненными и, следовательно, могут продолжать способствовать комфорту носителя, поскольку влага может проходить от тела наружу через промежутки 30. Данные промежутки 30 должны иметь размер более 100 мкм для обеспечения высокой проницаемости по отношению к водяному пару и воздухопроницаемости. В одном варианте осуществления промежутки 30 обеспечивают воздухопроницаемость, составляющую, по меньшей мере, 300 л/м²/с. В дополнительном варианте осуществления промежутки 30 обеспечивают воздухопроницаемость, составляющую, по меньшей мере, 500 л/м²/с.

В данном изобретении нити 20 заполнены/пропитаны полимерным материалом 70, который проникает между волокнами или элементарными волокнами 50 каждой нити 20 и заполняет объем пустот между ними (см. фиг.4). В одном варианте осуществления пустоты 60 нити 20 полностью заполнены полимерным материалом 70. В дополнительном варианте осуществления пустоты 60 в основном заполнены полимерным материалом 70, таким образом, некоторые пустоты 60, особенно в центре нити 20, могут остаться незаполненными. В определенном варианте осуществления, по меньшей мере, волокна 50, находящиеся внутри по отношению к наружной поверхности 22 нити 20, заделаны в полимерный материал 70. В данном варианте осуществления поверхность 22 нити 20 по существу свободна от полимерного материала 70.

В другом варианте осуществления полимерный материал 70 образует, по меньшей мере частично, тонкий наружный поверхностный слой вокруг наружной поверхности 22 нити 20.

Благодаря заполнению пустот 60 нитей жидкость, подобная воде, не может проницать между волокнами 50 или элементарными волокнами 50 нити. Следовательно, поглощение воды тканью 10 уменьшается в значительной степени.

Полимерный материал 70 состоит из, по меньшей мере, одного кремнийорганического соединения (силикона). В другом примере полимерный материал 70 состоит, по меньшей мере, из одного неразбухающего полиуретана. В дополнительном варианте осуществления полимерный материал 70 состоит из аморфного перфторполимера, подобного Teflon AF®.

Полимерный материал 70 перед заполнением пустот 60 существует в виде жидкости, имеющей вязкость (исходную вязкость), составляющую менее 3000 мПа/с. В другом варианте осуществления полимерный материал 70 перед заполнением пустот 60 существует в виде жидкости, имеющей вязкость, составляющую менее 2000 мПа/с. В дополнительном варианте осуществления полимерный материал 70 перед заполнением пустот 60 существует в виде жидкости, имеющей вязкость, составляющую менее 1000 мПа/с. Вязкость, составляющая менее 3000 мПа/с, менее 2000 мПа/с, менее 1000 мПа/с для полимерного материала 70, гарантирует то, что полимерный материал 70 сможет проникать между волокнами или элементарными волокнами 50, заполняя пустоты 60 и одновременно оставляя промежутки 30 свободными. Низкая вязкость полимерного материала 70 может быть достигнута, среди прочего, посредством использования известных растворителей, подобных ксилолу или бензину. Растворители могут быть добавлены в полимерный материал 70 в таких количествах, какие требуются для получения заданной вязкости.

В одном варианте осуществления силиконы используются в качестве полимерного материала 70. Используемые силиконы могут представлять собой силиконы типа RTV (вулканизирующиеся при комнатной температуре), силиконы типа LSR (жидкие силиконовые каучуки) или их смеси. Данные силиконы состоят из двух частей, которые смешивают перед использованием.

Процесс отверждения силиконов типа RTV (вулканизирующихся при комнатной температуре) начинается в момент смешивания при комнатной температуре, но он ускоряется при повышении температуры. Температура для хорошего отверждения составляет от 120°С до 180°С.

Силиконы типа LSR (жидкие силиконовые каучуки) требуют высокой температуры для отверждения, что означает температуру от 160°С до 200°С.

Время отверждения зависит от количества силикона в нитях, производительности технологической линии, длины зоны нагрева и выбранной температуры зоны нагрева.

Полимерный материал 70, в особенности силиконы, может (могут) содержать одну или несколько добавок. Используемые добавки могут представлять собой отражающие средства (вещества), средства (вещества), придающие стойкость к действию плесени, средства (вещества), изменяющие туше (фактуру ткани), средства (вещества), регулирующие вязкость, средства (вещества), регулирующие реологические свойства, средства (вещества), придающие гибкость, поглотители ультрафиолетовых лучей, наполнители, электропроводящие средства (вещества), теплопроводящие средства (вещества), средства (вещества), поглощающие излучение, огнезащитные средства (вещества) и средства (вещества), отражающие излучение.

Огнезащитные средства могут представлять собой соединения бора, тригидрат оксида алюминия, оксиды сурьмы с галогеносодержащими соединениями, гидроксид магния и органические или неорганические соединения фосфора.

Ткань без покрытия используется в качестве основы для нанесения полимерного материала 70.

Ткань 10 имеет массу текстильного материала, составляющую от 20 до 500 г/м². В одном варианте осуществления ткань 10 имеет массу (вес) от 75 до 350 г/м². В дополнительном варианте осуществления масса (вес) ткани без покрытия составляет приблизительно 100 г/м².

Ткань 10 может представлять собой тканый материал или трикотаж. Она может быть изготовлена с основной нитью 14 и уточной нитью 16 с плотностью от 10 до 40 нитей на сантиметр.

Количество нанесенного полимерного материала 70 составляет приблизительно 35-55 г/м² в зависимости от массы ткани. Остающиеся промежутки 30 имеют средний диаметр, который по существу не изменяется по сравнению с исходной тканью 10, поскольку полимерный материал 70 находится только в пустотах 60 между волокнами или элементарными волокнами 50 нитей. В некоторых вариантах осуществления существует возможность того, что тонкий поверхностный слой полимерного материала будет частично оставаться вокруг наружной поверхности 22 нитей 20, но это оказывает незначительное влияние на диаметр промежутков 30.

Ткань 10 на фиг.3 представляет собой тканый материал 12, изготовленный из нитей 20, состоящих из множества волокон 50. Между переплетенными нитями и местами переплетения нитей образован ряд промежутков 30. Данные промежутки 30 имеют среднюю ширину более 100 мкм и гарантируют высокую проницаемость по отношению к водяному пару и воздухопроницаемость ткани 10 по изобретению. Поперечные сечения нитей 20 показывают, что каждая нить 20 состоит из множества волокон или элементарных волокон 50. Пустоты 60 между волокнами 50 заполнены полимерным материалом 70 (см. также фиг.4) для предотвращения проникания жидкости в объем пустот нитей 20. Полимерный материал может состоять, по меньшей мере, из одного силикона.

Ткань 10 по изобретению пропитана полимерным материалом 70 таким образом, что преобладающее количество полимерного материала 70 заполняет объем пустот нитей 20. Следовательно, текстильный характер ткани 10 остается не измененным по сравнению с необработанной тканью. Кроме того, средняя ширина промежутков 30 остается по существу не измененной, и, следовательно, показатели проницаемости по отношению к водяному пару (способности «дышать») и воздухопроницаемости по-прежнему являются очень высокими. С другой стороны, степень поглощения воды значительно снижается.

В дальнейшем будет описан способ получения пропитанной ткани по изобретению.

Жидкий полимерный материал подают в виде пропитывающего раствора с вязкостью, составляющей менее 3000 мПа/с. В конкретном варианте осуществления полимерный материал содержит растворитель для обеспечения низкой вязкости. Пропитывающий раствор находится между двумя хромированными валиками, при этом только один валик движется (валик для нанесения покрытия). Другой верхний валик остается неподвижным. Раствор дозированно подают на валик для нанесения покрытия посредством точной установки зазора между верхним валиком и валиком для нанесения покрытия, находящимся под ним. Зазор между валиками составляет от приблизительно 50 до 150 мкм в зависимости от толщины соответствующей ткани. Раствор «вытирается» с валика для нанесения покрытия тканью, когда она проходит вокруг валика для нанесения покрытия, при этом она входит в контакт с пропитывающим раствором, который затем проникает в структуру нити ткани. Любой избыточный рас