專利名稱：結(jié)合了包圍著傳遞島的熱調(diào)節(jié)組合物的紡織底物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及結(jié)合了熱調(diào)節(jié)組合物的紡織底物(substrat textile) 和制造這種紡織底物的方法。
背景技術(shù)：
為了賦予紡織底物熱調(diào)節(jié)性能，已知使用包含微嚢的熱調(diào)節(jié)組合 物，所述微囊結(jié)合了相變材料組合物。實(shí)際上，借助于該材料相變過 程中的熱能吸收-釋放，該紡織底物使得可以延遲溫度變化以便提供熱 舒適性。
為了將這些微嚢結(jié)合到紡織底物中，特別已知的是將其整合在纖 維中(尤其參見文獻(xiàn)EP-0 306 202)，將其布置在涂布于紡織底物上 的聚合物粘結(jié)劑層中(尤其參見文獻(xiàn)EP-0 611 330)，或?qū)⑵浞謩e地 固定到纖維上(尤其參見文獻(xiàn)EP-1 275 769)。
然而，在所有這些實(shí)施方案中，產(chǎn)生優(yōu)化該熱調(diào)節(jié)組合物所提供 的熱舒適性的問題。特別地，所述熱舒適性取決于熱調(diào)節(jié)組合物中的 傳熱速率和分布。此外，濕度通過該熱調(diào)節(jié)組合物的傳遞速率也是與 感覺到的熱舒適性相關(guān)的因素。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于通過提供結(jié)合了熱調(diào)節(jié)組合物的紡織底物克 服現(xiàn)有技術(shù)的問題，其中熱和/或濕度傳遞得到優(yōu)化以改善感覺到的熱 舒適性。
為此，根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供包含纖維的紡織底物，所述底 物結(jié)合了熱調(diào)節(jié)組合物，所述底物還包含與纖維聯(lián)結(jié)的材料的島 (Tlots)以被所述熱調(diào)節(jié)組合物包圍，形成所述島的材料能夠促進(jìn)熱調(diào)節(jié)組合物中的熱和/或濕度的傳遞。
根據(jù)一種具體實(shí)施方案，所述熱調(diào)節(jié)組合物包含具有包封物的微 嚢，在包封物中布置相變材料，設(shè)置所述材料的熔化溫度以確保熱調(diào)
節(jié)，所述微嚢通過橋聯(lián)(pontage)與纖維聯(lián)結(jié)。
根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供制造上述紡織底物的方法，所述方法
包括以下步驟
-制備含有在包封物中的相變材料的微嚢配制劑，所述包封物基 于包含一種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的材料，所述配制劑還包 含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑；
-制備能夠促進(jìn)熱和/或濕度傳遞的材料；
-將該材料施用于所述紡織底物的表面的至少一個(gè)區(qū)域上以形成 與所迷纖維聯(lián)結(jié)的島；然后
-用所述微嚢配制劑浸漬該紡織底物；和
-對(duì)浸漬過的紡織底物施加電離輻射以確保通過反應(yīng)性基團(tuán)的反 應(yīng)在所述底物上橋聯(lián)所述微嚢。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點(diǎn)在下文多種具體實(shí)施方案的描述中將 會(huì)顯現(xiàn)。
本發(fā)明涉及包含纖維的紡織底物，所述底物可以是任何類型的， 特別是針織、編織的或者包含無(wú)紡棉層(nappe)。在實(shí)施方案的一 種實(shí)例中，紡織底物包含重量小于50g/m2，特別是30-80 g/m2且厚度 小于0.5mm的無(wú)紡棉層。該棉層的纖維長(zhǎng)度可以是30-60mm。該棉 層可以借助于水噴射或任何其它使得可以獲得耐久("sistante)和吸 收性棉層的方法(植絨，用適當(dāng)?shù)恼辰Y(jié)劑化學(xué)粘結(jié)，熱粘結(jié))結(jié)合。
特別地，紡織底物基于纖度小于4分特的親水性纖維，以便促進(jìn) 如在說明書下文中可以看出的微嚢水性配制劑的吸收容量以及柔軟 性。
特別地，所述纖維可以基于聚酯或聚酰胺。在變化方案中，可以考慮聚酯或聚酰胺纖維與纖維素纖維、特別是棉或粘膠纖維的混合物，
例如重量比例為80%/20%的混合物。
本發(fā)明的紡織底物結(jié)合了熱調(diào)節(jié)組合物。該熱調(diào)節(jié)組合物可以包 含相變材料，該材料的熔化溫度為15。C-38°C，優(yōu)選22。C-35。C，以便 確保在人體溫附近的熱調(diào)節(jié)。
已知地，這種組合物可以基于鏈烷烴(paraffine)，特別地根據(jù) 期望的熔化溫度包含16-22個(gè)碳原子的鏈烷烴。這樣，當(dāng)環(huán)境溫度升 高時(shí)，該組合物的液化使得能夠在準(zhǔn)恒溫下吸收熱能，當(dāng)環(huán)境溫度降 低時(shí)，所述組合物的凝固使得釋放熱能。在變化方案中，可以使用不 含鏈烷烴、特別地用于防火應(yīng)用的阻燃相變材料。
根據(jù)一種實(shí)施方案，所述熱調(diào)節(jié)組合物包含尺寸小于20nm，特 別地平均為l-10fim的微嚢。該微嚢具有包封物，在其中布置相變材 料。已知地，可以將微嚢整合在纖維中、布置在涂布于紡織底物上的 聚合物粘結(jié)劑層中或分別地固定在纖維上。
所述熱調(diào)節(jié)組合物可以包含兩種微嚢，每種微嚢的相變材料的熔 化溫度不同。特別地，兩種微嚢可以是BASF公司的名為L(zhǎng)urapretTX PMC 28和Lurapret TX PMC 35的那些，它們分別具有28。C和35'C 的熔化溫度。為此，相變材料分別為正十八烷和正二十烷，熱量?jī)?chǔ)存 或釋放容量為170 J/g左右。此外，這些微嚢的包封物基于聚甲基丙烯 酸甲酯(PMMA)。
所述底物還包含材料的島，它們與纖維聯(lián)結(jié)從而至少部分地被熱 調(diào)節(jié)組合物所包圍，形成所述島的材料能夠促進(jìn)熱調(diào)節(jié)組合物中的熱 和/或濕度的傳遞。這樣，所述島促進(jìn)熱調(diào)節(jié)組合物中的熱和/或濕度 的交換，以便改善所提供的熱舒適性。特別地，通過考慮使所述島與 該調(diào)節(jié)組合物接觸或至少與它緊鄰，所述交換基本上借助于傳導(dǎo)進(jìn)行。
在熱調(diào)節(jié)組合物包含微嚢的情況下，所述島促進(jìn)它們之間的熱傳 遞，以改善相變材料的熱能吸收或釋放的動(dòng)力。
根據(jù)一種實(shí)施方案，所述島基于吸濕性聚合物材料而形成，所述 材料特別選自聚乙烯醇(PVA)、纖維素衍生物、羧曱基纖維素、殼聚糖、殼多糖衍生物。
此外，所述島也可以含有包裹在所述材料中的微嚢，所述微嚢整 合有活性物質(zhì)。該活性物質(zhì)也可以是改善熱調(diào)節(jié)的相變材料，或者具 有其它功能，例如與衛(wèi)生或舒適有關(guān)的功能。在實(shí)施方案的實(shí)例中， 活性物質(zhì)可以包含香精油，從而特別地改善透氣、香味、驅(qū)蟲(特別 是驅(qū)蚊)、導(dǎo)電或抗靜電，抑菌劑例如銀鹽、除臭劑。另外，殼聚糖 除了吸濕性以外還提供抑菌作用。
根據(jù)一種實(shí)施方案，以幾何形區(qū)域的不連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的形式，例如以 矩形或其它形狀的點(diǎn)的二維網(wǎng)絡(luò)形式，將所述島布置在紡織底物的至 少一個(gè)表面上。有利地，所述烏可以覆蓋它們布置于其上的紡織底物
的表面的5%-40%。
此外，所述島可以在紡織底物的面上形成或包含可見的圖文或標(biāo) 志，例如通過在形成所述島的材料中加入顏料。
所述紡織底物可以用于制造紡織制品，特別是用于床用織物例如 枕頭、被子，或用于衣服，特別是運(yùn)動(dòng)服或工作服。
特別地，該紡織制品可以包含在該紡織底物一側(cè)的內(nèi)部紡織層和 所述底物另一側(cè)為了封閉一定體積的空氣而布置的外部紡織層，例如 棉絮層。這樣，通過布置面向身體的內(nèi)層，熱調(diào)節(jié)功能得到優(yōu)化。此 外，紡織制品還可以包含防水/透氣層，例如多孔疏水性或親水性層， 其布置在外部紡織層上以便通過防止液態(tài)水觸及身體而容許身體透 氣。
下面描述制造本發(fā)明紡織底物的方法，其中微嚢借助于其包封物 與所述底物的纖維之間的橋聯(lián)而與纖維聯(lián)結(jié)。另外，紡織底物可以結(jié) 合大于10 g/m2,特別是大于40 g/n^的微嚢以使得能夠吸收和釋放5 至大于150 J/g的熱能。
所述方法考慮制備含有在包封物中的相變材料的微嚢配制劑，所 述包封物基于包含在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的材料。具體地， 這些基團(tuán)可以包含在電離輻射的作用下形成反應(yīng)性自由基的不飽和 鍵。在實(shí)施方案的實(shí)例中，電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)選自羥基、
7羧基、羰基、丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、胺、酰胺、酰亞胺、氨基甲
酸酯(u"thanes)、苯乙烯基團(tuán)。在變化方案中，包封物可以包含多 種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)。
所述微嚢配制劑還包含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反 應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑，所述種類可以相同或不同。另外，至少某些反 應(yīng)性基團(tuán)可以選擇為對(duì)熱呈反應(yīng)性。
更具體地，所述微嚢配制劑可以包含橋聯(lián)劑的混合物，特別地選 自丙烯酸縮水甘油酯或甲基丙烯酸縮水甘油酯(AGLY、 MAGLY), 聚乙二醇200、 400、 600 二丙烯酸酯(PEG200 DA、 PEG400 DA、 PEG600 DA) ， 二丙二醇二丙烯酸酯(DPGDA)、甲基丙烯酸磺酸 丙酯鉀鹽(SPMK)和甲基丙烯酸月桂酯或丙烯酸月桂酯。
特別地，AGLY或MAGLY是具有環(huán)氧基團(tuán)和丙烯酸酯或甲基丙 烯酸酯基團(tuán)的雙官能橋聯(lián)劑，PEG DA是通過延長(zhǎng)微嚢與纖維之間的 結(jié)合鏈參與橋聯(lián)的雙官能內(nèi)部增塑劑。因此，這兩種橋聯(lián)劑的結(jié)合使 用使得可以改善微囊沉積的靈活性。
橋聯(lián)劑與微嚢之間的質(zhì)量比優(yōu)選小于0.5，特別是0.10-0.30。
此外，所述微囊配制劑可以包含30-60重量％，特別是40-50重 量％分散于溶劑中特別是水中的微嚢。該微嚢配制劑還可以包含至少 一種改善分散體穩(wěn)定性的試劑，例如甲基丙烯酸磺酸丙酯(SPM)或 丙烯酸磺酸丙酯(SPA)，它們是在電離輻射下具有反應(yīng)性的陰離子 單體，或者丙烯酸膠乳例如以名稱HYCAR 26319銷售的膠乳，它在 微嚢與底物之間產(chǎn)生橋聯(lián)時(shí)改善橋聯(lián)劑對(duì)微嚢的潤(rùn)濕。在變化方案中， 所述試劑可以是凝膠形式的聚丙烯酸酯或聚氨酯分散體。
所述官能化方法還包括能夠促進(jìn)熱和/或濕度傳遞的材料的制備 步驟，接著是該材料在紡織底物表面的至少一個(gè)區(qū)域上的施用步驟以 便形成與纖維聯(lián)結(jié)的島。
根據(jù)所述實(shí)施方案，形成所述島的材料還對(duì)微囊配制劑具有不滲 透性，以便如下文所述防止所述島隨后被微嚢配制劑浸漬。這樣，可 以改善紡織底物的柔軟性，其中缺乏微嚢的區(qū)域可以形成所述底物的優(yōu)選褶皺區(qū)域。
為此，形成所述島的材料基于溶解在水中的至少部分水解的聚乙
烯醇(PVA)，所述溶液還包含用于微嚢配制劑的防粘劑。例如，防 粘劑可以是甘油，而且考慮到該材料的粘度以捕獲(pi6ger)防粘劑 從而防止其遷移。特別地，該材料可以是觸變性的而且具有50-300 dPa.s的粘度，以便能夠以糊料形式應(yīng)用，通過紡織底物遷移以涂布 纖維。
可以借助于絲網(wǎng)印刷(s^rigraphie)施用形成所述島的材料，接 著在用微嚢配制劑浸漬紡織底物以前至少部分干燥所述材料。沉積的 材料的量可以是5-40 g/m2。
然后，所述方法考慮用所述微囊配制劑浸漬該紡織底物?？梢越?助浸軋(foulardage)進(jìn)行該浸漬，對(duì)所述浸軋的條件和紡織底物的 特性進(jìn)行調(diào)整以在所述紡織底物中帶走至少80重量％并優(yōu)選至少150 重量％的微嚢配制劑。這樣，通過具有很高的微嚢含量的配制劑和高 帶走率的結(jié)合，可以借助于不同的反應(yīng)性基團(tuán)在紡織底物中固定大量 微囊。
特別地，所述微嚢配制劑可以是觸變性的而且其粘度為130-150 mPa.s，特別是通過向所述配制劑中添加流化劑(fluidifiant)如異丙 醇而具有上述特性。另外，在基于親水性纖維的紡織底物的情況下， 可以在浸漬過程中實(shí)現(xiàn)配制劑在紡織底物中令人滿意的浸入和良好潤(rùn) 濕。另外，在浸漬之前，紡織底物可以經(jīng)歷特定的處理，從而特別地
改善其內(nèi)聚力和/或可潤(rùn)濕性。
此外，浸軋過程中的軋制壓力相對(duì)較小，特別是l-2巴左右，從
而使微嚢配制劑在紡織底物中的高的帶走以及均勻滲透和分布成為可 能。在實(shí)施方案的實(shí)例中，在每單位面積質(zhì)量為50g/n^的紡織底物中 浸漬的配制劑的量可以大于50g/m2,特別是50g/m2-150g/m2。
浸漬之后，在浸漬過的紡織底物上施加電離輻射以前，可以干燥 該紡織底物，特別是借助紅外燈干燥。干燥還使得可以對(duì)紡織底物中 的微嚢配制劑進(jìn)行熱固定。在變化方案中，可以在施加電離輻射之后進(jìn)行熱固定，例如在100-140。C的溫度下進(jìn)行，從而借助于熱反應(yīng)性 橋聯(lián)劑的反應(yīng)完善微嚢的固定。
設(shè)置輻射的功率和持續(xù)時(shí)間以活化反應(yīng)性基團(tuán)從而確保微嚢在 所述底物上的橋聯(lián)。根據(jù)一種實(shí)施方案，電離輻射是電子加速器產(chǎn)生 的離子轟擊，其可以在一個(gè)或兩個(gè)通道中進(jìn)行，特別是在紡織底物的 每一側(cè)一個(gè)通道。此外，與各種反應(yīng)性基團(tuán)的存在結(jié)合的電離輻射的 功率使得可以在紡織底物中固定大量微嚢。
另外，包封物與橋聯(lián)劑的反應(yīng)性基團(tuán)之間的反應(yīng)使得可以將微嚢 的包封物與纖維、微嚢和任選的橋聯(lián)劑結(jié)合在一起，以便產(chǎn)生耐摩擦 和耐洗滌或干洗的立體三維網(wǎng)絡(luò)。
最后，該紡織底物可以進(jìn)行洗滌然后干燥或經(jīng)歷其后續(xù)使用所必 需的其它處理。
權(quán)利要求
1.包含纖維的紡織底物，所述底物結(jié)合了熱調(diào)節(jié)組合物，所述底物的特征在于它還包含與所述纖維聯(lián)結(jié)的材料的島以被所述熱調(diào)節(jié)組合物包圍，形成所述島的材料能夠促進(jìn)熱調(diào)節(jié)組合物中的熱和/或濕度的傳遞。
2. 權(quán)利要求1的紡織底物，其特征在于所述島基于吸濕性聚合物 材料而形成。
3. 權(quán)利要求2的紡織底物，其特征在于所述吸濕性聚合物材料選 自聚乙烯醇(PVA)、纖維素衍生物、羧甲基纖維素、殼聚糖、殼多糖衍生物。
4. 權(quán)利要求l-3任一項(xiàng)的紡織底物，其特征在于所述島含有包裹 在所述材料中的微嚢，所述微嚢整合有活性物質(zhì)。
5. 權(quán)利要求l-4任一項(xiàng)的紡織底物，其特征在于以幾何形區(qū)域的 不連續(xù)網(wǎng)絡(luò)的形式，將所述島布置在紡織底物的至少一個(gè)表面上。
6. 權(quán)利要求5的紡織底物，其特征在于所述島覆蓋它們布置于其 上的紡織底物的表面的5%-40%。
7. 權(quán)利要求l-6任一項(xiàng)的紡織底物，其特征在于所述纖維是親水 性的。
8. 權(quán)利要求l-7任一項(xiàng)的紡織底物，其特征在于它包含無(wú)紡棉層。
9. 權(quán)利要求l-8任一項(xiàng)的紡織底物，其特征在于所述熱調(diào)節(jié)組合 物包含具有包封物的微嚢，在包封物中布置相變材料，設(shè)置所述材料 的熔化溫度以確保熱調(diào)節(jié)。
10. 權(quán)利要求9的紡織底物，其特征在于所述熱調(diào)節(jié)組合物包含 兩種微嚢，每種微嚢的相變材料的熔化溫度不同。
11. 權(quán)利要求9或10的紡織底物，其特征在于它結(jié)合了大于10 g/m2的微嚢。
12. 權(quán)利要求9-ll任一項(xiàng)的紡織底物，其特征在于所述微嚢借助 于橋聯(lián)與纖維聯(lián)結(jié)。
13. 制造權(quán)利要求12的紡織底物的方法，所述方法包括以下步驟-制備含有在包封物中的相變材料的微嚢配制劑，所述包封物基 于包含一種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的材料，所述配制劑還包 含至少一種具有兩種在電離輻射下具有反應(yīng)性的基團(tuán)的橋聯(lián)劑；-制備能夠促進(jìn)熱和/或濕度傳遞的材料；-將該材料施用于所述紡織底物的表面的至少一個(gè)區(qū)域上以形成 與所述纖維聯(lián)結(jié)的島；然后-用所述微嚢配制劑浸漬該紡織底物；和-對(duì)浸漬過的紡織底物施加電離輻射以確保通過反應(yīng)性基團(tuán)的反 應(yīng)在所述底物上橋聯(lián)所述微嚢。
14. 權(quán)利要求13的方法，其中形成所述島的材料還對(duì)微嚢配制劑 具有不滲透性，以防止所述島隨后被微嚢配制劑浸漬。
15. 權(quán)利要求13或14的方法，其中借助浸軋進(jìn)行所述浸漬，對(duì) 所述浸軋的條件和紡織底物的特性進(jìn)行調(diào)整以在所述紡織底物中帶走 至少80重量％并優(yōu)選至少150重量％的微嚢配制劑。
16. 權(quán)利要求14或15的方法，其中所述島的材料基于溶解在水 中的至少部分水解的聚乙烯醇(PVA)，所述溶液還包含用于微嚢配 制劑的防粘劑。
17. 權(quán)利要求13-16任一項(xiàng)的官能化方法，其中借助于絲網(wǎng)印刷 施用所述島的材料，接著在用微嚢配制劑浸潰紡織底物以前干燥所述 材料。
全文摘要
本發(fā)明涉及包含纖維的紡織底物，所述底物結(jié)合了熱調(diào)節(jié)組合物，所述底物的特征在于它還包含與所述纖維聯(lián)結(jié)的材料的島以被所述熱調(diào)節(jié)組合物包圍，形成所述島的材料能夠促進(jìn)熱調(diào)節(jié)組合物中的熱和/或濕度的傳遞。本發(fā)明還涉及制造上述紡織底物的方法。
文檔編號(hào)D06M23/12GK101627159SQ200880001599
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月10日
發(fā)明者C·克林 申請(qǐng)人:皮卡地毛紡公司