Текстильное композитное изделие
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к получению текстильных композитных изделий и может быть использовано в текстильной промышленности при производстве одежды. Изделие содержит, по меньшей мере, один текстильный материал, изготовленный из волокон/нитей, в частности, в виде нитей, имеющий частично внутренний прерывистый рисунок пропиточного материала. Рисунок пронизывает, по меньшей мере, частично поперечное сечение указанного первого текстильного материала, образуя пропитанные области и непропитанные области в соответствии с прерывистым рисунком. Непропитанные области являются воздухопроницаемыми и могут включать функциональное покрытие. Изделие является воздухопроницаемым и проницаемым для водяного пара и имеет уменьшенное водопоглощение. При его получении сокращается время повторной сушки. В одном варианте осуществления изделие проявляет дополнительно повышенную огнестойкость. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 15 ил., 2 табл., 8 пр.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящая заявка относится к текстильному композитному изделию, включающему, по меньшей мере, один текстильный материал, изготовленный из волокон/нитей, в частности в виде нитей, имеющий частично внутренний прерывистый рисунок пропиточного материала, образующий воздухопроницаемый, проницаемый для водяного пара текстильный композит, который имеет уменьшенное водопоглощение и время повторной сушки. В одном варианте осуществления текстильное композитное изделие дополнительно проявляет повышенную огнестойкость.
Уровень техники, к которой относится изобретение
Желательными являются текстильные материалы для одежды с уменьшенной способностью водопоглощения после контакта с водой. Пряжа для тканей может состоять из множества нитей или штапельных волокон. Такая пряжа в виде связки волокон/нитей включает поры между волокнами/нитями. В том случае, где пряжа вступает в контакт с жидкостью, такой как вода, основная часть жидкости проникает под действием капиллярных сил в поры пряжи. Этот процесс капиллярного проникновения приводит к тому, что текстильный материал становится влажным и тяжелым, и его сушка занимает продолжительное время.
Одна возможность преодолеть этот недостаток заключается в изготовлении тканей с гидрофобным покрытием на основе фторуглеродов. Но такие ткани теряют свои водоотталкивающие свойства уже после нескольких стирок.
Другая возможность обработки текстильного материала, которая делает его водоотталкивающим, описана в патенте EP 2034088 A1 на имя компании W. L. Gore & Associates GmbH. В патенте EP 2034088 A1 описана ткань, состоящая из нитей, которая образована множеством волокон с порами между волокнами. Эта ткань имеет весьма открытую текстильную конструкцию с промежутками между нитями, средняя ширина которых составляет более чем 100 мкм. Поры заполняет полимерный материал, в то время как промежутки остаются открытыми. Заполнение пор между волокнами препятствует абсорбции воды в указанных порах и, таким образом, приводит к уменьшению водопоглощения ткани. Текстильные материалы с такой открытой конструкцией имеют весьма ограниченное применение в промышленности, сами нити могут быть защищены от внешней воды, но открытые и широкие промежутки все же позволяют воде проходить в ткань. Кроме того, трудно придать дополнительную функцию текстильному материалу посредством другой обработки, потому что нити уже заполнены изнутри указанным полимерным материалом.
Патент США № 5418051, выданный компании Nextec Applications, Inc., относится к гибкому пористому материалу, который содержит внутреннее покрытие из кремнийорганической полимерной композиции. Этот материал включают волокна в виде моноволокн, пряжи, штапеля и т.п. Этот материал может представлять собой материал, который является тканым или нетканым из волокон, которые могут иметь любой желательный состав. Материал содержит пропитывающее вещество на основе отверждаемого кремнийорганического полимера, который присутствует в качестве пленки, покрытия или слоя внутри материала и который окружает, по меньшей мере, часть волокон материала. Промежутки в области внутреннего покрытия, главным образом, заполнены или закупорены пропитывающим веществом. Внешние поверхности материала практически не содержат пропитывающего вещества. Кремнийорганический полимер, который практически полностью окружает волокна материала и образует внутренний слой, означая, что кремнийорганический полимер находится, главным образом, на поверхностных частях волокон внутри материала. С учетом внутреннего покровного слоя, волокна внешней поверхности материала являются непокрытыми, и, таким образом, возможно капиллярное проникновение воды в материал. Чтобы избежать этого, используют фторсодержащее химическое соединение для пропитки материала перед применением кремнийорганического полимера. Известно, что такие пропитанные материалы теряют свою гидрофобность уже после нескольких стирок. Кроме того, такие материалы с внутренним покровным слоем не являются воздухопроницаемыми вследствие внутреннего слоя или пленки из кремнийорганического полимера.
Обычно защитная одежда для промышленных рабочих и сотрудников правоохранительных органов изготовлена из полихлопковых плотных текстильных материалов. Полихлопковые текстильные материалы имеют невысокую стоимость, но очень высокое водопоглощение, и время повторной сушки составляет несколько часов.
Пожарным, промышленным рабочим, сотрудникам правоохранительных органов требуется одежда, которая будет защищать их не только от погодных условий, но также от опасных жидкостей, тепла и пламени. В частности, для защиты от пламени требуются материалы, которые одновременно являются самозатухающими и защищают от ожогов, вызываемых теплопередачей через одежду. Кроме того, влагозащитная и огнестойкая одежда должна иметь достаточный уровень воздухопроницаемости, чтобы уменьшать воздействие теплового напряжения и увеличивать способность выполнять свою функцию или предотвращать термическое поражение. Огнестойкие материалы, включающие негорючую неплавкую ткань, изготовленную, например, из арамидов, полибензимидазола (PBI), поли-п-фенилен-2,6-бензобисоксазола (PBO), модифицированных акрилонитрильных смесей и их сочетаний. Эти волокна могут иметь собственные огнестойкие свойства, но существуют несколько ограничений. В частности, эти волокна могут быть иметь очень высокую стоимость, низкую пригодность для окраски и печати и недостаточную износоустойчивость. Кроме того, эти волокна собирают больше воды и обеспечивают неудовлетворительное удобство по сравнению с нейлоновыми или сложнополиэфирными материалами. Более того, дополнительная гидрофобная, олеофобная или аналогичная обработка также является затруднительной вследствие уникальной химической структуры указанного огнестойкого материала.
Настоящее изобретение преодолевает описанные выше затруднения.
Одна цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить улучшенный текстильный композит, имеющий низкое значение водопоглощения и короткое время повторной сушки и при этом являющийся воздухопроницаемым.
Другая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить текстильный композит, который имеет низкое значение водопоглощение и высокую воздухопроницаемость и является огнестойким.
Следующая цель настоящего изобретения заключается в том, чтобы предложить текстильный композит, который включает внешний плавкий воспламеняющийся текстильный материал и который является огнестойким, воздухопроницаемым и водостойким, имея при этом низкое значение водопоглощения и короткое время повторной сушки.
Кроме того, для оптимального удобства пользователя в условиях окружающей среды, в которой вероятно воздействие огненных искр, желательной являются легковесная, проницаемая для водяного пара и водостойкая одежда с повышенной огнестойкостью.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение предлагает текстильное композитное изделие согласно пункту 1 формулы изобретения; зависимые пункты формулы изобретения относятся к вариантам осуществления указанного текстильного композитного изделия. Настоящее изобретение также относится к одежде, изготовленной из текстильного композитного изделие согласно пункту 1 формулы изобретения.
Настоящее изобретение описывает текстильное композитное изделие, включающее первый текстильный материал с внутренней поверхностью и внешней поверхностью. Первый текстильный материал включает множество волокон/нитей и содержит поры между волокнами. В одном варианте осуществления первый текстильный материал включает пряжу с множеством волокон/нитей и промежутками между нитями. Первый текстильный материал включает прерывистый рисунок пропиточного материала, который пронизывает, по меньшей мере, частично поперечное сечение указанного первого текстильного материала между его внутренней поверхностью и внешней поверхностью, образуя пропитанные области и непропитанные области в соответствии с прерывистым рисунком. По меньшей мере, часть пор в пропитанных областях заполняет указанный пропиточный материал, причем текстильный композит имеет значение водопоглощения 70% или менее согласно стандарту DIN EN 29865 (1991). Кроме того, в варианте осуществления, где имеются промежутки между нитями в пропитанных областях, по меньшей мере, часть промежутков между нитями заполняет указанный пропиточный материал. По меньшей мере, частичное проникновение пропиточного материала приводит к частичному внутреннему прерывистому рисунку пропиточного материала.
В одном варианте осуществления первый текстильный материал включает плотную текстильную структуру. Такой плотный первый текстильный материал означает любую плотно изготовленную текстильную конструкцию, состоящую из пряжи и имеющую трикотажную или тканую структуру, или нетканую конструкцию, изготовленную из волокон/нитей. Такие плотно изготовленные текстильные конструкции имеют чрезвычайно малые промежутки между нитями, или промежутки между волокнами/нитями отсутствуют в нетканой конструкции. Воздухопроницаемость и/или проницаемость для водяного пара плотного текстильного материала обусловлена порами между множеством волокон/нитей и, если они вообще существуют, малыми промежутками между нитями.
Первый текстильный материал включает в одном варианте осуществления плотно изготовленную текстильную структуру, состоящую из нитей с промежутками между нитями. Указанный плотный текстильный материал отличается тем, что средний размер промежутков между нитями составляет менее чем 100 мкм при измерении в пределах 1 см2.
Первый текстильный материал представляет собой внешний текстильный материал, что означает возможность изготовления из него наиболее внешнего слоя покрова или одежды.
В одном варианте осуществления первый текстильный материал можно изготавливать из полихлопка.
В другом варианте осуществления первый текстильный материал можно изготавливать, по меньшей мере, из одного плавкого материала; плавкий материал может быть воспламеняющимся. Текстильные материалы, которые считаются плавкими, включают, но не ограничиваются этим, полиамиды, такие как нейлон 6 или нейлон 6.6, сложный полиэфир, полипропилен. Использование плавких материалов имеет большое преимущество, потому что указанные материалы являются дешевыми, их легко окрашивать и использовать в печати, и они имеют достаточную износоустойчивость.
В следующем варианте осуществления первый текстильный материал можно изготавливать, по меньшей мере, из одного неплавкого материала или термически устойчивого текстильного материала, такого как арамиды, огнестойкие (FR) виды хлопка, PBI, PBO, FR вискоза, модифицированные акрилонитрильные смеси, полиамины, углерод, стекловолокно, полиакрилонитрил (PAN), политетрафторэтилен (PTFE), их смеси и сочетания.
Заполнение пор между волокнами/нитями пропиточным материалом предотвращает абсорбцию жидкости в указанных порах. Пропиточный материал находится практически только внутри пор между волокнами/нитями в пропитанных областях, определенных прерывистым рисунком. По меньшей мере, частичное проникновение пропиточного материала в поперечное сечение означает, что, в зависимости от прерывистого рисунка, существуют пропитанные области и непропитанные области. Пропитанные области представляют собой дискретные одиночные области проникающего пропиточного материала, которые полностью отделены от соседних пропитанных областей.
Заполнение, по меньшей мере, части пор в пропитанных областях означает, что могут существовать поры в пропитанных областях, которые не заполнены пропиточным материалом.
Кроме того, в варианте осуществления, содержащем нити и промежутки между нитями, промежутки, по меньшей мере, частично заполнены в пропитанных областях. Как правило, пропиточный материал способен проникать в поперечное сечение и заполнять любые пространства и объемы (поры/промежутки) внутри текстильной конструкции (волокон/нитей/пряжи) и, таким образом, полностью защищать от жидкостей заполненные пространства/объемы. Это приводит к внутреннему прерывистому рисунку пропитанных областей и непропитанных областей.
Степень или глубина проникновения или заполнения согласно настоящему изобретению различается при расположении материала вблизи поверхности пор или на поверхности пор текстильного материала.
В одном варианте осуществления количество пропиточного материала составляет, по меньшей мере, 10% массы первого текстильного материала. В другом варианте осуществления количество пропиточного материала составляет, по меньшей мере, 30% массы первого текстильного материала. В следующем варианте осуществления количество пропиточного материала составляет, по меньшей мере, 50% массы первого текстильного материала.
В одном варианте осуществления большинство пор в пропитанных областях заполняет пропиточный материал. Большинство пор означает, что более чем половина пор в пропитанных областях заполнена. Большинство пор означает, что поры в пропитанных областях заполнены до уровня, составляющего 50% или более, 60% или более, 70% или более, 80% или более, 90% или более. Можно заполнять практически все поры в пределах пропитанных областей. Степень заполнения пор зависит от количества пропиточного материала и прерывистого рисунка. По мере заполнения пор уменьшается значение водопоглощения текстильного композита. С другой стороны, воздухопроницаемость и/или проницаемость для водяного пара может уменьшаться, и текстильный композит может приобретать повышенную массу и жесткость. Кроме того, расстояние между пропитанными областями и непропитанными областями в зависимости от прерывистого рисунка может влиять на значение водопоглощения, воздухопроницаемость и проницаемость для водяного пара текстильного композита.
В следующем варианте осуществления внутренняя и внешняя поверхность первого плотного текстильного материала остается практически неизменной и пропиточный материал, по меньшей мере, частично отсутствует даже в пропитанных областях. Пропитанные области расположены, главным образом, в средней внутренней части поперечного сечения первого текстильного материала. По меньшей мере, частичное отсутствие пропиточного материала означает, что небольшое количество пропиточного материала может оставаться на частях внешней и/или внутренней поверхности текстильного материала в виде очень тонкого слоя после процесса пропитки. Это приводит к текстильному материалу с практически неизменным грифом текстильного материала, что означает сохранение текстильной природы/характеристики текстильного материала, и сам текстильный материал является мягким, приятен на ощупь, жестко зажимается и не прилипает при касании.
Такой обработанный текстильный композит с указанными заполненными порами предотвращает капиллярное проникновение жидкости в пряжу в пропитанных областях. В пропитанных областях текстильного материала жидкость может приставать только к внешней поверхности пряжи, но она не способна смачивать объем пор внутри пряжи. Таким образом, значение водопоглощения текстильного композита уменьшается по сравнению с необработанным текстильным материалом. Значения водопоглощения текстильного композита составляют 70% или менее, 50% или менее, 40% или менее, 30% или менее, 20% или менее, 10% или менее при испытании по Бундесману (Bundesmann) согласно стандарту DIN EN 29865 (1991).
Кроме того, такой обработанный текстильный композит проявляет улучшенное поведение при повторной сушке, и у обработанного текстильного композита время повторной сушки меньше, чем у текстильного композита без обработки согласно настоящему изобретению.
Чтобы обеспечить воздухопроницаемость и/или проницаемость для водяного пара текстильного композита, пропиточный материал наносят на текстильный материал по прерывистому трафарету, образуя прерывистый рисунок пропитанных областей и непропитанных областей.
Непропитанные области создают воздухопроницаемость и/или проницаемость для водяного пара изобретенного текстильного композитного изделия. Воздухопроницаемость составляет более чем 300 л/м2/с в одном варианте осуществления. В следующем варианте осуществления воздухопроницаемость составляет более чем 150 л/м2/с и, кроме того, более чем 20 л/м2/с и, кроме того, более чем 5 л/м2/с.
В одном варианте осуществления прерывистый рисунок находится в виде дискретных прерывистых точек и/или линий. У указанных точек может быть круглая форма, прямая форма, прямоугольная форма, квадратная форма или их сочетание. У указанных линий может быть прямая форма, гофрированная форма, искривленная форма или их сочетание. В зависимости от рисунка, точки и линии могут быть расположены ближе или дальше друг относительно друга.
Пропиточный материал можно выбирать из группы, в которую включены кремнийорганические соединения, полиуретан, аморфный перфторполимер или их смеси. Имеющиеся в продаже аморфные перфторполимеры известны как Teflon® AF (DuPont), Hyflon® AD (Solvay Solexis) и Cytop® (Asahi Glass). Teflon® AF представляет семейство аморфных фторполимеров, выпускаемых компанией DuPont, которые получают сополимеризацией 2,2-бис-трифторметил-4,5-дифтор-1,3-диоксола (PDD) с другими фторсодержащими мономерами. В настоящее время имеющиеся в продаже сорта Teflon® AF представляют собой сополимеры PDD и тетрафторэтилена (TFE) и известны как Teflon® AF1600 и Teflon® AF2400. В определенных вариантах осуществления пропиточный материал включает, по меньшей мере, один кремнийорганический материал или кремнийорганический каучук.
Пропиточному материалу требуется низкая вязкость, чтобы проникать под действием капиллярных сил в поры между волокнами/нитями, в частности, пряжи.
Возможные пропиточные материалы для использования имеют вязкость перед заполнением пор, составляющую менее чем 5000 мПа·с. В следующем варианте осуществления вязкость пропиточного материала составляет приблизительно 20000 мПа•с или менее. Кроме того, пропиточный материал практически не обладает свойствами набухания и/или растворимостью в жидкостях. Пропиточный материал может быть сшитым или несшитым.
В другом варианте осуществления пропиточный материал содержит одну или несколько добавок. В следующем варианте осуществления пропиточный материал содержит, по меньшей мере, одну добавку, включающую вспениваемый графит. Вспениваемый графит своим действием предотвращает горение в случае контакта с теплом. Пористые свойства вспениваемого графита препятствуют передаче тепла и предотвращают горение текстильного композита. Таким образом, использование вспениваемого графита улучшает термические и/или огнестойкие свойства подложек, на которые он нанесен.
В следующем варианте осуществления настоящего изобретения непропитанные области первого текстильного материала включают, по меньшей мере, частично, по меньшей мере, один функциональный покровный материал, образуя покрытые области. Покрытые области означают непропитанные области, в которых внешняя поверхность нитей покрыта функциональным покровным материалом, и поры практически не содержат функционального покровного материала. Покрытые области остаются воздухопроницаемыми и/или проницаемыми для водяного пара. Функциональный покровный материал может придавать текстильному материалу дополнительные благоприятные отличительные признаки. Например, функциональный покровный материал можно выбирать из группы, которую составляют гидрофобный материал, гидрофильный материал, олеофобный материал, материалы для отпугивания насекомых и их смеси. Пример материала для отпугивания насекомых материал может представлять собой перметрин.
Второй текстильный материал может быть расположен рядом с первым текстильным материалом, прилегая к внутренней поверхности первого текстильного материала. В одном варианте осуществления второй текстильный материал может включать плотную текстильную структуру, которая описана для первого текстильного материала. Второй текстильный материал содержит первую поверхность и вторую поверхность и включает множество волокон/нитей, содержащих поры между волокнами/нитями. В одном варианте осуществления второй текстильный материал содержит пряжу с множеством волокон/нитей и промежутков между нитями.
В еще одном варианте осуществления второй текстильный материал соединен с первым текстильным материалом пропиточным материалом. В таком случае пропиточный материал также пронизывает, по меньшей мере, частично поперечное сечение указанного второго текстильного материала от первой поверхности до второй поверхности, образуя прерывистый рисунок пропитанных областей и непропитанных областей в соответствии с прерывистым рисунком пропиточного материала, в котором, по меньшей мере, часть пор в пропитанных областях заполняет указанный пропиточный материал. Кроме того, в варианте осуществления с использованием пряжи, по меньшей мере, часть промежутков между нитями заполняет указанный пропиточный материал.
В одном варианте осуществления большинство пор в пропитанных областях второго текстильного материала заполняет пропиточный материал. Большинство пор означает, что поры в пропитанных областях заполнены до уровня, составляющего 50% или более, 60% или более, 70% или более, 80% или более, 90% или более. Возможно заполнение практически всех пор в пропитанных областях.
Значение заполнения пор во втором текстильном материале зависит от прерывистого рисунка и от количества пропиточного материала, нанесенного на первый текстильный материал. По мере заполнения пор во втором текстильном материале снижается значение водопоглощения второго текстильного материала.
В следующем варианте осуществления прерывистый рисунок пропиточного материала наносят на внутреннюю поверхность первого текстильного материала и затем сторону первой поверхности второго текстильного материала присоединяют к внутренней стороне первого текстильного материала таким образом, что прерывистый рисунок заключается между первым и вторым текстильными материалами. Пропиточный материал нагнетают в поры первого и второго текстильных материалов, используя давление и тепло и заполняя часть пор в пропитанных областях как первого, так и второго текстильных материалов. Внешняя поверхность первого текстильного материала и сторона второй поверхности второго текстильного материала остаются практически неизменными, и в пропитанных областях, по меньшей мере, частично отсутствует пропиточный материал. По меньшей мере, частичное отсутствие пропиточного материала означает, что небольшая часть пропиточного материала может оставаться на частях внешней и/или второй поверхности текстильных материалов в виде очень тонкого слоя после процесса пропитки. Это приводит к текстильному материалу с практически неизменным грифом текстильного материала, что означает сохранение текстильной природы/характеристики текстильного материала, и сам текстильный материал является мягким, приятен на ощупь, жестко зажимается и не прилипает при касании.
В одном варианте осуществления текстильное композитное изделие включает первый текстильный материал и второй текстильный материал. Первый текстильный материал состоит из плотного текстильного материала, изготовленного из пряжи с множеством волокон из полиамида или сложного полиэфира, которые являются плавкими и не обладают термической устойчивостью. Второй текстильный материал изготавливают из огнестойкого материала. Первый и второй текстильные материалы взаимно соединены пропиточным материалом, который содержит вспениваемый графит (смесь пропиточных материалов). Данная смесь пропиточных материалов пронизывает, по меньшей мере, частично поперечное сечение указанного первого плотного текстильного материала и второго текстильного материала в прерывистом рисунке, образуя пропитанные области и непропитанные области в обоих текстильных материалах согласно прерывистому рисунку. По меньшей мере, часть пор в пропитанных областях заполняет указанная смесь пропиточных материалов, где текстильный композит имеет значение водопоглощения на уровне 70% или менее согласно стандарту DIN EN 29865 (1991). В данном варианте осуществления получается текстильный композит, на котором легко красить и печатать, который имеет уменьшенное значение водопоглощения и обеспечивает огнестойкость.
В другом варианте осуществления защитный слой прилегает к одной стороне указанного первого или второго текстильного материала при образовании текстильного композитного изделия. Защитный слой может представлять собой проницаемый для водяного пара защитный слой. Указанный защитный слой может быть также непроницаемым для жидкостей и/или газонепроницаемым. В большинстве вариантов осуществления защитный слой представляет собой мембрану или пленку и сочетается, по меньшей мере, с одним поддерживающим слоем текстильного материала.
Термин «проницаемый для водяного пара» означает слой, который обеспечивает пропускание водяного пара через указанный слой. Защитный слой может иметь проницаемость для водяного пара, измеряемую как сопротивление пропусканию водяного пара (RET) и составляющую менее чем 20 м2·Па/Вт.
Термин «защитный слой» при использовании в настоящем документе определяется как пленка, мембрана или покрытие, которые обеспечивают защиту от проникновения, как минимум, воздуха и, в идеальном случае, ряда других газов, например представляющих опасность газообразных химических веществ. Защитный слой является воздухонепроницаемым и/или газонепроницаемым. Защитный слой считается воздухонепроницаемым, если его воздухопроницаемость составляет менее чем 5 л/м2, согласно стандарту EN ISO 9237 (1995).
В следующем варианте осуществления защитный слой также обеспечивает защиту от проникновения, как минимум, жидкой воды и, в идеальном случае, ряда представляющих опасность жидких химических веществ. Слой считается непроницаемым для жидкостей, если он предотвращает проникновение жидкой воды при давлении, составляющим, по меньшей мере, 0,13 бар (13 кПа). Давление проникновения воды измеряют на образце защитного слоя на основе тех же условий, которые определены в отношении стандарта ISO 811, как описано в настоящем документе.
Защитный слой включает в одном варианте осуществления, по меньшей мере, одну проницаемую для водяного пара и воздухонепроницаемую мембрану, чтобы обеспечить характеристики воздухонепроницаемости и проницаемости водяного пара (пригодность для дыхания). Предпочтительно мембрана является также непроницаемой для жидкостей, по меньшей мере, водонепроницаемой. Использование воздухонепроницаемой, но проницаемой для водяного пара мембраны в текстильном композитном изделии приводит также к воздухонепроницаемому, но проницаемому для водяного пара текстильному композитному изделию.
Подходящая водонепроницаемая и проницаемая для водяного пара гибкая мембрана для использования в настоящем изобретении описана в патенте США № 3953566, который относится к материалу на основе пористого вспененного политетрафторэтилена (PTFE). Пористый вспененный PTFE имеет микроструктуру, отличающуюся узлами, которые связаны между собой фибриллами. Если желательно, водонепроницаемость можно повысить за счет покрытия вспененного PTFE гидрофобным и/или олеофобным покровным материалом.
Водонепроницаемая и проницаемая для водяного пара мембрана может также представлять собой микропористый материал, такой как высокомолекулярный микропористый полиэтилен или полипропилен, микропористые полиуретаны или сложные полиэфиры или гидрофильный монолитный полимер, такой как полиуретаны.
Сочетание защитного слоя с предложенным в настоящем изобретении текстильным композитом создает одежду, которая обеспечивает хорошее удобство и усиливает гидрофобность. Термин «одежда» означает любое изделие, которое можно носить, включая обувь, головные уборы, перчатки, рубашки, куртки, брюки и т. д.
В одном варианте осуществления текстильное композитное изделие согласно настоящему изобретению включает первый текстильный материал и проницаемую для водяного пара и непроницаемую для жидкой воды мембраны, состоящей из пористого вспененного политетрафторэтилена (ePTFE), которая соединена с внутренней стороной указанного первого текстильного материала пропиточным материалом. В другом варианте осуществления мембрана ламинирована, по меньшей мере, на один поддерживающий слой текстильного материала с использованием, по меньшей мере, одного прерывистого связующего материала или того же пропиточного материала.
Настоящее изобретение описывает усовершенствованное текстильное композитное изделие, которое обеспечивает повышенный уровень удобства и защиты. За счет заполненных пор и промежутков в пропитанных областях и проницаемых для водяного пара непропитанных областей, текстильный композит обеспечивает ограниченное капиллярное проникновение воды и низкое значение водопоглощения, ускоренную повторную сушку, уменьшенные потери тепла при испарении и низкое увеличение массы после дождя.
Пропитанный текстильный композит, включающий смесь пропиточных материалов со вспениваемым графитом согласно настоящему изобретению обеспечивает также огнестойкость. В частности, в таком случае текстильный композит включает первый текстильный материал, где использована смесь пропиточных материалов со вспениваемым графитом, и второй текстильный материал включает огнестойкий материал и присоединяется к внутренней поверхности первого текстильного материала смесью пропиточных материалов, причем указанный текстильный композит имеет огнестойкость согласно стандарту ISO 15025 (2003).
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 представляет поперечное сечение через необработанную пряжу с множеством волокон.
Фиг. 2 представляет поперечное сечение через необработанную пряжу с множеством волокон после контакта с жидкостью.
Фиг. 3 представляет текстильное композитное изделие, изготовленное из пряжи с множеством волокон и прерывистым рисунком пропиточного материала.
Фиг. 4 представляет схематическое изображение текстильного композитного изделия с прерывистым рисунком пропиточного материала в другом варианте осуществления.
Фиг. 5 представляет схематическое изображение вида поперечного сечения первого текстильного материала в одном варианте осуществления, описанном в настоящем документе.
Фиг. 6 представляет схематическое изображение вида поперечного сечения первого текстильного материала и второго текстильного материала, соединенных друг с другом пропиточным материалом, в другом варианте осуществления, описанном в настоящем документе.
Фиг. 7 представляет схематическое изображение вида поперечного сечения первого текстильного материала в одном варианте осуществления с пропитанными областями, образованными пропиточным материалом.
Фиг. 8 представляет схематическое изображение вида поперечного сечения текстильного материала в другом варианте осуществления с пропитанными областями, образованными пропиточным материалом, и непропитанными областями, включающими функциональный покровный материал.
Фиг. 9 представляет схематическое изображение вида поперечного сечения первого текстильного материала и второй текстильного материала, соединенных друг с другом смесью пропиточных материалов, включающей вспениваемый графит.
Фиг. 10 представляет схематическое изображение вида поперечного сечения одного варианта осуществления с первый текстильным материалом, вторым текстильным материалом и защитным слоем, расположенным между ними; первый текстильный материал соединен с защитным слоем смесью пропиточных материалов, включающей вспениваемый графит, и второй текстильный материал соединен с защитным слоем смесью пропиточных материалов, включающей вспениваемый графит.
Фиг. 11 представляет полученную на сканирующем электронном микроскопе микрофотографию (SEM) поперечного сечения пропитанной области текстильного композита.
Фиг. 12 представляет SEM поперечного сечения той же пропитанной области, что на фиг. 11, в более крупном масштабе.
Фиг. 13 представляет SEM поперечного сечения текстильного композита с пропитанными областями и непропитанными областями.
Фиг. 14 представляет SEM поперечного сечения тех же пропитанных текстильных материалов, что на фиг. 13, в более крупном масштабе.
Фиг. 15 графически представляет время повторной сушки образцов, описанных в настоящем документе.
Подробное описание изобретения
Термин «текстильный материал» означает тканый материал, изготовленный из пряжи, включающей волокна/нити. В частности, термин «текстильный материал» при использовании в настоящем документе означает плотную изготовленную листоподобную структуру (например, трикотажную или тканую), состоящую из пряжи.
Термин «пряжа» при использовании в настоящем документе означает непрерывную прядь, состоящую из множества волокон, нитей и т.п. в форме жгута, которая может оказаться подходящей для вязания, ткачества или другим способом использоваться для изготовления ткани. Пряжа образована множеством волокон, которые скручены вместе (витая пряжа), или множеством нитей без скрутки (невитая пряжа) или скрученных. Пряжа состоит из множества связанных или взаимно соединенных волокон/нитей, определяющих поры, расположенные между ними. Пряжа может также состоять из единственного моноволокна.
Термин «пора» при использовании в настоящем документе означает пустое пространство/объем между волокнами или нитями, в частности, внутри пряжи. Поровое пространство можно также описать как капиллярное пространство между волокнами/нитями внутри пряжи. Поры обычно заполнены воздухом. Средний размер поры может составлять от 0 до 50 мкм в зависимости от того, насколько плотно расположены волокна/нити внутри пряжи.
Термин «волокно» при использовании в настоящем документе означает гибкий натуральный или искусственный нитеподобный предмет. Волокна можно рассматривать как существующие в виде единиц, которые могут быть изготовлены известными способами, и т.п.
Термин «нить» при использовании в настоящем документе означает искусственную нить неопределенной длины.
Термин «промежуток» при использовании в настоящем документе означает пространство/отверстие между нитями в текстильной структуре, включающей крученые волокна или нити. В плотном текстильном материале средний размер промежутков составляет менее чем 100 мкм при измерении в пределах 1 см2. В тканом текстильном материале промежуток образуется между точками пересечения двух параллельных основных нитей и двух параллельный уточных нитей (см. фиг. 3). В плотном тканом текстильном материале средний размер промежутков составляет менее чем 100 мкм при измерении в пределах 1 см2, предпочтительно менее чем 50 мкм при измерении в пределах 1 см2; предпочтительно размер промежутка имеет нулевое значение.
Термин «ламинат» при использовании в настоящем документе означает, по меньшей мере, два отдельных слоя, которые соединены посредством связующий материала или другим способом.
Настоящее изобретение описывает текстильное композитное изделие из пряжи с уменьшенным водопоглощением, состоящее из множества волокон/нитей, используемых в текстильном композите. В частности, настоящее изобретение описывает текстильный композит, который обрабатывают, чтобы уменьшить и предотвратить сохранение жидкости в открытых порах между волокнами/нитями пряжи. Настоящее изобретение, в частности, предотвращает капиллярное смачивание пряжи, используемой в текстильном композите. В одном варианте осуществления обработка нитей может дополнительно придавать текстильному композиту повышенную огнестойкость.
Фиг. 1 представляет схематический вид поперечного сечения типичной пряжи 2 для текстильных материалов, которая представляет собой связку волокон или нити 5. Такая пряжа 2 хорошо известна на предшествующем ур