專利名稱：具有多孔層的三維織物的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種織物及含有該織物的制品，尤其但不僅僅涉及衣服。本發(fā)明還涉及冷卻身體和/或給身體供暖的方法。本發(fā)明尤其但不僅僅適用于駕駛員比如汽車?yán)惢蛸愜囻{駛員身體的冷卻。
背景技術(shù)：
所有的賽車駕駛員都必須穿上安全的耐火服。這會保護(hù)他們在車內(nèi)或車附近免于著火。保護(hù)得越有效，就需要更多層的耐火織物?；诖?，駕駛員的防護(hù)服在保持體內(nèi)的熱量方面很是有效。但這讓駕駛員感到不舒服，尤其在他們必須長時間(例如，一級方程式比賽)或在早已火熱的賽車駕駛室內(nèi)(例如，耐力賽)穿防護(hù)服的情況下。
在熱帶地區(qū)的越野賽中，熱量在穿指定防護(hù)服的過程中被保持的問題導(dǎo)致駕駛員和領(lǐng)航員拒絕穿上這些防護(hù)服。他們寧愿放棄對燒傷的保護(hù)措施，以避免因熱衰竭感到疲勞而失去知覺的可能情況。
生產(chǎn)提供完全的防火保護(hù)但防止穿戴者過熱的成套衣服將防止駕駛員在安全與舒適性之間作折衷選擇。
應(yīng)該理解的是，其它不同的職業(yè)比如消防同樣需要提供完全防火但防止穿戴者過熱和/或不過度地限制穿戴者運動的衣服。
WO96/02220和US5014363披露了這樣的衣服，其通過采用剛性肋元件被構(gòu)造成在衣服內(nèi)提供通風(fēng)通道。不過，這樣的衣服相對笨重且堅硬，并且制造起來復(fù)雜。
JP4209809披露了一種具有透氣層的衣服。不過，外層是不透氣的，因此該結(jié)構(gòu)不能有效地充當(dāng)冷卻空氣的通道。而且，一層接觸材料的中間層被設(shè)在外層之間，要求以相對不可伸縮的指定間隔定位，該接觸材料同樣是一種單獨構(gòu)造的材料，制造起來也復(fù)雜。US5243706披露了另一種在結(jié)構(gòu)上與JP4209809中相似的衣服。
GB2352959A披露了一種具有冷卻身體的透氣層的衣服。不過，它沒有用來使空氣流動的有效通道。因而，該衣服并不提供上述情況下要求的理想冷卻級別。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個目的在于試圖克服上述或其它缺陷中的至少一部分。本發(fā)明的其它不同目的將從下面的說明中變得明顯。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種織物，該織物包括一多孔層，該多孔層在沿著層的方向上為多孔狀，該多孔層包括延伸穿過層的纖維，由此在使用中，流體被布置成沿著多孔層在該層的總范圍內(nèi)被驅(qū)動。
本發(fā)明還提供了包括該織物的制品，比如衣服和車座。
根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，衣服包括一多孔層，該多孔層在沿著層的方向上為多孔狀，該多孔層包括延伸穿過層的纖維，由此在使用中，流體被布置成沿著所述層在該層的總范圍內(nèi)被驅(qū)動，這樣衣服的穿戴者才得以涼快下來。
有利的是，織物重量輕、柔軟、不笨重，并且提供了有效的冷卻。
多孔層中的流體能與靠近多孔層的身體進(jìn)行熱交換。例如，被驅(qū)動的流體能使來自身體的熱量被沿著多孔層傳送，從而有效地冷卻身體。
織物包括一個上表面，即在使用中遠(yuǎn)離身體的那面，和一個與之間隔開的下表面，即在使用中貼近身體的那面。多孔層被設(shè)置在織物的所述上表面和下表面之間。這樣，織物就成為三維的了。使用中下表面可貼近身體，例如與身體接觸。下表面優(yōu)選可讓流體透過，例如空氣和水分，這樣就容許身體上的水分如汗水和熱量通過它進(jìn)入多孔層中。上表面可讓流體透過，例如空氣和水分?？蛇x的是，該上表面可至少不讓通過多孔層的流體例如空氣透過，但容許別的流體例如水分通過，正如要在下面更詳細(xì)地描述那樣。
該多孔層優(yōu)選在其上側(cè)即在使用中最遠(yuǎn)離身體的那側(cè)上具有與其貼近的一無孔或不滲透層或表面，該無孔或不滲透層或表面基本上不讓在多孔層中被驅(qū)動的流體透過。優(yōu)選的是，所述不滲透層不讓空氣透過。這樣，流體就被所述不滲透層限定成沿多孔層移動。通過沿著多孔層使流體被迫流動，比如就織物的延伸范圍而言，就提高了冷卻效率。
該多孔層可包括多種纖維，比如短纖維或長纖維或連續(xù)長絲或單絲。大部分纖維穿過多孔層的尺寸可大于其沿著多孔層的尺寸。例如，在使用短纖維的情況下，該大部分纖維在穿過多孔層的方向上從一端至另一端延伸的要多于它們沿著多孔層延伸的。該多孔層可具有基本上垂直于多孔層的平面或與該層成一角度橫穿多孔層的纖維。這些纖維全都相同?？蛇x的是，可包括不止一種纖維。纖維優(yōu)選包括單絲。例如，穿過多孔層的纖維可包括聚酯單絲。優(yōu)選的是，穿過該層的纖維包括單根聚酯單絲。橫穿纖維可包括人造纖維或天然纖維中的一種或兩種。橫穿纖維也可包括固有阻燃纖維、處理阻燃纖維或其組合。優(yōu)選固有阻燃單絲和/或聚酯單絲。
纖維可被針織、針刺(needled)或機織在一起。
織物的上表面和下表面可包括纖維，比如短纖維或長纖維或連續(xù)長絲或單絲。纖維可全部相同。可選的是，可包括不止一種纖維。這些纖維可被針織、針刺或機織在一起。一個層中的纖維可被針刺或針織到另一相鄰層或多層中的纖維上。包括多孔層和其上表面、下表面的織物優(yōu)選被針刺或針織或機織成單層織物。
適用于織物上表面和下表面的材料可包括固有阻燃纖維，例如Nomex(商品名)、處理阻燃纖維，例如Proban(商品名)、處理棉、天然纖維、人造纖維和/或上、下表面中不同纖維的組合。每個表面可相同或不同。優(yōu)選將固有阻燃纖維比如Nomex用于上表面和下表面中的至少一個或優(yōu)選為兩個。貼近身體的表面優(yōu)選包括具有芯吸性能的纖維，其同樣也可阻燃。就芯吸性能而言，其意味著纖維能有效地促使或吸引水分如汗水從身體上進(jìn)入多孔層中。
任何纖維都可包括阻燃纖維、合成纖維或天然纖維或其任意組合。織物可通過采用阻燃纖維比如Nomex(商品名)針織而成。有利的是，這樣的織物具有很高的阻燃性。
任何纖維都可利用阻燃處理或涂層加以處理或涂覆。
織物或多孔層可經(jīng)編或緯編。采用緯編要比經(jīng)編更柔軟。通過采用緯編，上表面和下表面可包括平針織物、單面針織或雙面針織物，橫穿纖維可以交替?zhèn)鹊捻樞虮会樋椚肷?、下表面。橫穿纖維可直立穿過層或以一個角度傾斜穿過。經(jīng)編可用于高質(zhì)量的工件。通過采用經(jīng)編，橫穿纖維可與上表面和下表面成90°的角?？筛鶕?jù)所需的性能例如伸展性/壓縮性等來選擇針織的方式。
有利的是，多孔層可在一次完成操作中針織，在該操作中，上表面和下表面被同時針織，而橫穿纖維被單獨地從上表面?zhèn)鬟f到下表面。橫穿纖維的圖案可被控制成規(guī)定從上表面至下表面的每次通過的數(shù)量和位置。橫穿纖維可在通過時被針織入每個表面中。優(yōu)選的是，這可采用單紗，而每次通過都是單程的。
緯編采用的針織順序如下(1)成圈，(2)橫穿纖維交叉到相對側(cè)且被襯入(laid into)相對側(cè)的線圈中，(3)形成相對的線圈，(4)橫穿纖維接著返回到原始側(cè)且被襯入線圈中，(5)隨后按序重復(fù)。橫穿纖維可被傳遞到任何位置上，并且通過控制例如計算機控制，可將順序改變來形成不同的橫穿纖維圖案，例如通道。
在使用中，至少一部分多孔層被布置成在其范圍的至少一部分上接觸使用者的皮膚。優(yōu)選的是，多孔織物應(yīng)該接觸皮膚。織物的多孔下表面或與之連接的多孔織物應(yīng)該接觸皮膚。
優(yōu)選的是，提供有一第二層例如薄膜，其被布置成將流體限制在多孔層的總范圍內(nèi)移動通過多孔層，該第二層可相對于衣服外側(cè)的身體位于多孔層的外側(cè)。該第二層可給上述多孔層的上側(cè)提供無孔或不滲透層。應(yīng)該理解的是，本發(fā)明由此也提供了一種包括織物和第二層或薄膜的層壓材料。該層壓品于是在使用中就具有在多孔層中流動的流體，該流體由第二層或薄膜限制，這樣它就沿著多孔層行進(jìn)且不通過該層的兩側(cè)。第二層優(yōu)選基本不讓流體透過，例如不透氣。優(yōu)選的是，該第二層容許水蒸氣透過，這樣就容許身體出汗了。第二層優(yōu)選包括一親水層或隔膜，其在使用中被布置成通過該親水層吸出來自織物或衣服內(nèi)側(cè)的水分。該親水層可被布置成限制流體在衣服內(nèi)的層的總范圍內(nèi)流動。
第二層或薄膜可以是阻燃的。適用于第二薄膜層的材料為親水薄膜或多微孔薄膜。這些薄膜可包括聚氨酯、聚酯型聚氨酯或PVC薄膜。這些薄膜可具有阻燃性。優(yōu)選的是一種具有阻燃性的親水薄膜。
第二層或薄膜可被布置成位于兩多孔層之間，該兩多孔層沿著層的方向為多孔狀，并且該兩多孔層在使用中被布置成在層延伸范圍的總方向上具有通過它們的流體，例如用來冷卻衣服的穿戴者。
層壓品可包括五層，其中(從離身體最近的層開始)，第一層包括帶多孔層的三維織物，第二層為容許水蒸氣傳遞的流體不滲透層，第三層為另一帶多孔層的三維織物，第四層為容許水蒸氣傳遞的流體不滲透層，第五層包括保護(hù)外部不滲透層的織物。該五層層壓品可被布置成使第一流體例如空氣在第一多孔層中循環(huán)，而第二多孔層能被充滿一種惰性氣體，比如CO2或其它相似的滅火材料，來在火災(zāi)或高溫環(huán)境下起保護(hù)作用。這樣的結(jié)構(gòu)適用于比如消防工作的場合，其中不需要賽車駕駛員進(jìn)行相同自由度的運動。通過在基本的兩層層壓品的不滲透層上布置可讓CO2循環(huán)通過的第二多孔層，內(nèi)部不滲透層防止了CO2接觸身體，而且內(nèi)部多孔層進(jìn)一步提供了抗凍結(jié)效應(yīng)的絕緣性。
第二層可包括或具有抗毒氣和/或化學(xué)品性能。這可保護(hù)在危險狀態(tài)下工作的穿戴者，例如化學(xué)品制造、運輸或化學(xué)戰(zhàn)爭。第二層可包括一種薄膜。例如，該薄膜可包括聚氨酯、聚醚氨酯薄膜或PVC薄膜。
第二層或薄膜可采用各種方式層壓到織物上。例如，它可熱封、使用一種熱熔粘合薄膜貼覆、噴射、或通過多個粘合劑的方位點涂覆在織物與第二層或薄膜之間。
可在第二層的外側(cè)上設(shè)置一第三層以保護(hù)第二層。該第三層可包括一種織物。這樣，就提供了一種三層的層壓品。該第三層可以是阻燃的。
該多孔層可在其上固定有另一層，其在使用中被布置成貼近身體，比如與穿戴者的皮膚相接觸。
可選或附加的是，流體比如大部分流體可被布置成在一層的總范圍內(nèi)被驅(qū)動通過多孔層，所述層被布置成與穿戴者的皮膚間隔開來。
在此描述的任何層壓品結(jié)構(gòu)都可進(jìn)一步層壓有一層或多層，以實現(xiàn)高水平或較高的阻燃性、阻熱性、熱保護(hù)性、和/或保暖性。氣隙的設(shè)置有助于阻燃。這樣一來，通過松松地在層壓品的頂部連接上薄薄的一層就可提高阻燃性。例如，可在由層壓品制成的成套衣服的頂部連接一件薄的防護(hù)服。
作為不滲透第二層的選擇方案，或除不滲透第二層以外，織物的結(jié)構(gòu)可被改變成提供一個上表面，該上表面不讓在多孔層中被驅(qū)動的流體透過以將流體限制在其內(nèi)?？椢锟赏ㄟ^在外側(cè)采用一個非常緊密針織的上表面來生產(chǎn)，從而相對于流體產(chǎn)生一個不滲透層。例如，該上表面可是氣密的。優(yōu)選的是，上表面仍然容許水蒸氣傳遞。這可通過在該層中采用微纖維或毫微纖維來實現(xiàn)?？椢镆部杀桓淖兂砂硪痪o密層的保護(hù)層。包括織物的全套衣服可通過三維模型化和針織在一次完成操作中生產(chǎn)。該操作可采用改變了的三維織物結(jié)構(gòu)，即，沒有第二層或薄膜。可選的是，或此外，第二/薄膜層可被噴射和/或采用松散的保護(hù)織物外層。有利的是，該結(jié)構(gòu)容許衣服直接通過三維計算機身體掃描而針織，因為該非常緊密的針織層實現(xiàn)了與第二或薄膜層相同的不滲透效果。
三維模型化可生產(chǎn)無縫衣服。
該織物或衣服可包括至少一個流體入口，流體被布置成通過該流體入口，以便使流體可沿著該多孔層或多層流動。該織物或衣服可包括至少一個出口，已通過該多孔層或多層至少一部分的流體被布置成通過該出口流出織物或衣服。
該多孔層可具有延伸穿過其的纖維，該纖維在圖案中被布置成引導(dǎo)流體沿著多孔層通過。該圖案可具有多種形式。該圖案可包括一個或多個通道。該圖案可包括一個或多個室。例如，纖維的圖案可越過織物的寬度和/或沿著織物的長度在多孔層內(nèi)形成鋸齒形通道。該圖案可包括一個越過織物的寬度和/或沿著織物的長度在多孔層內(nèi)分支并會聚的起始通道?；y層例如可這樣成形，即，通過對針織機進(jìn)行編程來在限定區(qū)域內(nèi)漏掉纖維以提供在該區(qū)域內(nèi)穿過織物的通道。有利的是，通道可用于以有助于冷卻的、更加限定的方式引導(dǎo)流體通過材料。
通過改變橫穿纖維的圖案，織物內(nèi)的流速就可得到控制。繞著通道區(qū)域交叉的纖維會更多次或頻繁地限定流體的流動并迫使流體進(jìn)入通道中。這可用在成套衣服的特定區(qū)域中，例如在腕部，從而實現(xiàn)最大程度的冷卻效果。
織物可在壓力高的區(qū)域中被加強，壓力高是由正常磨損過程中的折疊區(qū)域或外部設(shè)備的壓力引起的。例如，織物可在這樣的壓力區(qū)域中具有一個或多個加強通道。
織物和/或?qū)訅浩返倪吘壓?或接縫可被密封起來形成包含流體的不滲透層。這可采用多種方式實現(xiàn)。例如，密封通過翻轉(zhuǎn)邊緣、縫紉和熱密封邊緣、和/或借助RF焊接(射頻焊接，也稱作電解焊接或高頻(HF)焊接)、和/或超聲波焊接實現(xiàn)，在超聲波焊接中轉(zhuǎn)輪用于將接縫壓到一起，并利用超聲波使轉(zhuǎn)輪快速振動，從而發(fā)熱以形成無縫的焊縫。
流體優(yōu)選被布置成通過外部裝置沿著多孔層被加壓。織物或衣服可包括動力裝置，其被布置成給流體提供動力使之通過層。動力裝置可被布置成將流體牽引通過層或驅(qū)動流體通過層。動力裝置可與織物或衣服間隔開，但與之連接。例如，動力裝置可包括一個氣泵系統(tǒng)，以使空氣通過層。氣泵系統(tǒng)可由電池充電、和/或具有自動的截流裝置和/或其它安全部件。流體可以是從車輛通風(fēng)系統(tǒng)中輸送來的且被導(dǎo)引成被迫沿著多孔層流動的空氣，或者沒有進(jìn)一步受壓迫的輔助設(shè)備或具有進(jìn)一步被賦予動力的輔助設(shè)備。在被引入衣服中時，除了沿著多孔層的天然空氣運動外，還有(a)層壓品的身體運動壓縮和釋放區(qū)域，和/或(b)移動到多孔層的較冷區(qū)域中的熱空氣的對流。
流體可被布置成被冷卻，以便幫助冷卻身體。流體優(yōu)選包括一種氣體比如空氣。
衣服可包括僅覆蓋部分身體的全套衣服或覆蓋層，比如手套、袖口、領(lǐng)口、大腿或胸圍區(qū)域。衣服可位于成套衣服的上側(cè)面，或可包括穿戴者衣服的至少一部分的襪底部分。
衣服例如全套衣服可具有針織結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域，以用在例如衣服的不同位置上。這可在比如腋下、肩部、腰部、胯部和膝蓋的區(qū)域中提供不同柔韌性和/或式樣的區(qū)域。例如可這樣實現(xiàn)更為柔軟的針織結(jié)構(gòu)，即，改變針織圖案、線圈長度和/或紗線支數(shù)來在一個或兩個方向上伸張得更長，從而提高柔韌性。例如，腋下區(qū)域可具有更柔軟的針織結(jié)構(gòu)和/或成形為形成一個與腋下相匹配的凹進(jìn)區(qū)域?？椢镞€可通過在指定的區(qū)域中增加和減少線圈的數(shù)量來成形。采用緯編，可提供加入上述針織結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域的多功能性。
如上所述，成套衣服的設(shè)計可引入溝流區(qū)域(areas of channeling)，迫使更多的流體通過特定區(qū)域比如腋下。通道可在多孔織物被折疊或處在外部壓力之下的區(qū)域中加固。例如可這樣實現(xiàn)加固，即，采用更多的橫穿纖維、較高的紗線支數(shù)和/或插入額外的加固材料。
由于可能有織物或?qū)訅浩返闹行臅T縮的區(qū)域(例如，在座位帶的束縛作用下，所以將流體引導(dǎo)到系統(tǒng)最有效的位置是有利的。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供了一種冷卻身體的方法，包括使熱量從身體進(jìn)入織物的一多孔層中，比如包括在衣服中，其中，該多孔層包括穿過其的纖維，并使流體通過該層，這樣流體就沿著該層流動以使得流體吸收層中的熱量。
該方法允許水分從身體上被帶到多孔層中，比如將身體上的水分芯吸入層中。該方法可包括沿著包括層的至少一部分的纖維行進(jìn)的水分。該方法可包括使水分沿著這樣的纖維行進(jìn)，即，大部分纖維在穿過層的方向上延伸得要比沿著層方向的多。
優(yōu)選的是，該方法包括將水蒸氣或汗水吸入多孔層中，即，積極促使水分進(jìn)入層中，而不是僅僅允許水分進(jìn)入層中。這可通過所述纖維的設(shè)置來實現(xiàn)。
該方法可包括在流體進(jìn)入多孔層中之前冷卻流體。該方法可包括將流體冷卻到環(huán)境溫度以下的溫度。該方法優(yōu)選包括給氣體比如空氣提供動力。
該方法可包括強制流體沿多孔層行進(jìn)。
該方法可包括冷卻上身或至少一個手臂或至少一條腿或其任何組合。
本發(fā)明還包括一個穿戴被在此所述的方法冷卻時衣服的人。
本發(fā)明進(jìn)一步提供了包括織物的其它制品，例如用于包括織物的車座的物料。
將本發(fā)明的織物用于給身體供暖也是可行的。這可用在身體已受涼且需要有效升溫的場合下。就這樣的應(yīng)用場合而言，被布置成沿著多孔層驅(qū)動的流體可被進(jìn)一步布置成相對于身體具有高溫，從而可相對于冷卻在相反的方向上通過織物的下表面進(jìn)行熱交換來給身體供暖。因此，在此冷卻身體的基準(zhǔn)包括給身體供暖的可替換基準(zhǔn)。
織物可包括結(jié)合了纖維內(nèi)相變微膠囊(infibre phase changemicrocapsules)的一層或多層，或涂覆有具有相變微膠囊的一層或多層，從而儲存并釋放熱量。
本發(fā)明包括在此所提到的部件或限制規(guī)定的任意組合。


本發(fā)明可采用許多方式來實踐?，F(xiàn)在僅通過示例并參照附圖來描述各個實施例，其中圖1是用在衣服中的本發(fā)明三維織物10的側(cè)視橫剖圖；圖2是圖1所示織物10的視圖，包括層壓在一側(cè)上的薄膜12；圖3是本發(fā)明衣服兩部分的接頭14的橫剖圖；圖4是穿有一套由本發(fā)明的層壓織物制成的衣服的一個人的示意圖；圖5示出了具有兩多孔層的本發(fā)明層壓品；圖6在俯視圖中示意性地示出了多孔層內(nèi)纖維的不同圖案；
圖7示出了本發(fā)明織物的針織順序。
具體實施例方式
如圖1所示，織物10由纖維16或短紗線段制成，其主要延伸穿過層，即穿過織物的上、下側(cè)面6和8之間的空間15。上、下側(cè)面6和8也由纖維制成。整個織物是采用緯編在一次完成操作中針織的。多孔層沿著織物延伸。位于人體側(cè)上的下側(cè)面8至少可讓來自身體的水分、熱量和空氣透過。纖維16在延伸范圍內(nèi)一般是直的，但可在它們沿著其長度延伸的方向上變化。大部分纖維16在穿過層的方向上沿著其長度的尺寸要大于沿著層的延伸高度的尺寸?；旧纤械睦w維16都在穿過織物的方向上延伸。氣隙18被設(shè)置在纖維之間，尤其是穿過織物的氣隙18要大于沿著織物的?？椢锏纳疃葹榧s3mm-6mm。
主要穿過層的纖維16為聚酯單絲。上表面和下表面為NOMEX紗線(商標(biāo))。不過，若可得到的話，優(yōu)選將阻燃單絲用于橫穿纖維16，以便提高織物整體的阻燃性。
可選或附加的是，纖維可被處理成是阻燃的，或本身是阻燃的。
織物是根據(jù)上側(cè)面的技術(shù)要求和圖7#1-6中所示的結(jié)構(gòu)針織底針織組織(上、下表面)的NP(每英寸針數(shù))10.0集圈(交叉紗線)的NP9.0挪移(Takedown)12針織系統(tǒng)最優(yōu)在使用中，空氣是在箭頭A的方向上被沿著層驅(qū)動的。
圖2示出了一薄膜12，該薄膜包括被層壓到織物10外側(cè)上的聚酯型聚氨酯。薄膜12是在被固定到織物上之前單獨成形的，然后通過采用一種熱熔粘合薄膜被粘附在織物上?？蛇x的是，該薄膜12可以別的方式連接到織物上?；蛘?，薄膜12可比如通過將液體薄膜貼覆到織物上而形成在織物上。該薄膜是一種被布置成吸去穿戴者身體上水分的親水膜。該薄膜12被布置成在很大程度上將氣流抑制在織物內(nèi)，即，它基本上是不透氣的。
若需要的話，其上層壓有薄膜12的織物的相反側(cè)可被處理或?qū)訅河幸粚硬煌谋∧?，即，被布置成貼近穿戴者身體的那面不會過度地刺激穿戴者的皮膚。可選或附加的是，織物可被針織到一相鄰層上，該層可被布置成與穿戴者的皮膚貼近。該相鄰層可具有在層的總范圍內(nèi)延伸而不是穿過層延伸的大部分纖維。
圖2所示的織物10或?qū)訅浩房尚纬删o身的成套衣服20，如圖4所示。該成套衣服是防火的。同時，該成套衣服20提供對身體的冷卻，但重量輕而柔軟。成套衣服20在頸部、腕部和踝部具有緊身翻邊，這樣它就幾乎成為密封件?？p制成為成套衣服的織物的邊緣是密封的，如圖3所示。邊緣22被向內(nèi)彎曲，這樣它們先前面向外的表面現(xiàn)在就相互面對且相互接合。在使用中，成套衣服20的穿戴者會出汗，汗水和熱量將被傳送到織物10中。水分容易通過下側(cè)面8進(jìn)入織物10，且它沿著纖維16從皮膚上被吸走。
成套衣服具有在圖4中示意性示出的空氣入口24和空氣出口26?？稍O(shè)置比示出的多或少的入口和出口，這些入口或出口或兩者可設(shè)在相對于所示的要多的多個位置或不同位置上?？諝馐峭ㄟ^一個泵(未示出)被驅(qū)動到入口的，該泵使空氣通過織物，以吸收織物中至少一部分的汗水，并且冷卻織物以便進(jìn)行熱交換，從而冷卻身體?？蛇x的是，可采用一個泵來通過出口抽吸空氣來實現(xiàn)相同的效果。溫度高了，濕空氣就通過成套衣服的出口26吸出來。這樣，使用者的身體就能連續(xù)地出汗，從而有效地消耗熱量，并能維持可控制的體溫。
可供選擇的是，空氣可在進(jìn)入織物之前冷卻，以便提高冷卻效果。若需要的話，可采用不同于空氣的氣體。
雖然已針對具有三維織物的成套衣服的橫剖面作了描述，該三維織物在外部具有薄膜12，但其它不同的實施例也是可行的。例如，上側(cè)面在橫截面中從與皮膚貼近的層開始的各層的組合是可行的1.三維織物-薄膜-三維織物2.三維織物-薄膜-三維織物-一層或多層其它織物3.三維織物-薄膜-一層或多層其它織物特定層壓品的示例如下
a.三維織物-多微孔的聚醚氨酯薄膜b.三維織物-聚氨酯薄膜c.三維織物-PVC薄膜圖5示出了另一實施例的示例。層壓品30包括四層，其中，從離身體最近的那層(如皮膚側(cè)所示)開始，第一層32包括具有多孔層的三維織物，第二層34是一包括容許水蒸氣傳遞的薄膜12的不透氣層，第三層36是另一具有多孔層的三維織物，第四層38是另一包括容許水蒸氣傳遞的薄膜12的不透氣層。可供選擇的是，可在第四層上設(shè)置包括織物的第五層，以保護(hù)外部不滲透層。該至少四層的層壓品可與在第一多孔層32中循環(huán)的空氣一起使用，以冷卻身體，如上所述，其中第二多孔層36具有循環(huán)的惰性氣體比如CO2，從而在處于火災(zāi)或高溫的環(huán)境下保護(hù)身體。如果出現(xiàn)層中連續(xù)循環(huán)的氣體比如CO2冷卻身體過度而導(dǎo)致穿戴者的皮膚凍結(jié)的問題，可這樣布置層壓品，即，第二多孔層36與一個惰性氣體源相連，該惰性氣體源僅僅是在需要時例如在火災(zāi)的情況下才被啟動，以給第二多孔層36充滿惰性氣體，而不是使惰性氣體連續(xù)循環(huán)。
衣服的冷卻可通過對針織機進(jìn)行編程得以控制，使得織物在限定區(qū)域中漏掉橫穿纖維16來提供一個或多個穿過織物的通道。穿過纖維的通道以限定的方式導(dǎo)引流體沿著多孔層通過，這樣就可更好地將冷卻控制在某些區(qū)域上。圖6A-C中示出了這些圖案層的各個示例。圖6A在剖面俯視圖中示出了一種織物40，該織物具有橫穿纖維16具有標(biāo)準(zhǔn)密度的區(qū)域42和已漏掉纖維以限定鋸齒形通道的區(qū)域44。通道可在成套衣服中的任一方向上被導(dǎo)引，例如圖6B示出了圖6A中的鋸齒形通道，不過是與之成90度延伸的。圖6C中示出了一種圖案，其包括分支到室48中的多個起始通道46，該室46再次會聚到通道47。側(cè)通道51從室48中導(dǎo)引出來。通過多孔層的空氣會被限制在區(qū)域42中，該區(qū)域中存在有橫穿纖維，優(yōu)選被迫進(jìn)入通道中。因此，可進(jìn)一步控制對需要更強冷卻的成套衣服某區(qū)域上的冷卻，例如腕部區(qū)域。
下面列出的可被認(rèn)為是除了駕駛員之外的由織物或?qū)訅浩分瞥傻某商滓路臐撛谟脩魬?yīng)用場合 用戶防火 消防員/MoD等毒氣/化學(xué)品防護(hù)(在層壓品中結(jié)合有一層 化學(xué)工人/MoD等毒氣和/或化學(xué)品抵抗薄膜時)普通熱度(非火災(zāi)) 在需要最大運動自由度的高溫下工作的工人盡管已針對成套衣服描述了上述示例，但應(yīng)該理解的是，也可制造其它類別的衣服。例如，手套、袖口或衣領(lǐng)都可具有所述的任何特征。此外，可冷卻其它的特定區(qū)域，這樣就可在身體上附加胸圍或大腿部位的覆蓋層來冷卻那些區(qū)域。
讀者應(yīng)關(guān)注所有與本申請的說明書同時申請或在先申請的論文和文獻(xiàn)以及與本說明書一起公開審查的論文和文獻(xiàn)，所有這些論文和文獻(xiàn)的內(nèi)容在此引作參考。
本說明書(包括任何隨附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中披露的所有特征和/或這樣披露的任何方法或工藝中的所有步驟都可以任意組合形式組合，除了這樣的特征和/或步驟中的至少一部分相互排斥的組合外。
本說明書(包括任何隨附的權(quán)利要求、摘要和附圖)中披露的每個特征可由起相同、相等或相似目的的其它特征來替換，除非另有說明。這樣一來，除非另有說明，否則披露的每個特征僅僅是普通的一系列相等或相似特征的一個示例。
本發(fā)明并不局限于上述實施例的細(xì)節(jié)。本發(fā)明可擴(kuò)展到本說明書(包括任何隨附權(quán)利要求、摘要和附圖)中披露的任何一個新的特征或任何新的特征組合，或所披露的任何方法或工藝中的任何一個新的步驟或任何新的步驟組合。
權(quán)利要求
1.一種織物，該織物包括一多孔層，該多孔層在沿著層的方向上為多孔狀，該多孔層包括延伸穿過層的纖維，由此在使用中，流體被布置成沿著該多孔層被驅(qū)動。
2.如權(quán)利要求1所述的織物，其特征在于，該織物包括一個上表面和與之間隔開的一個下表面，該多孔層被設(shè)在其間。
3.如權(quán)利要求2所述的織物，其特征在于，該下表面在使用中貼近身體。
4.如權(quán)利要求2或3所述的織物，其特征在于，該下表面可讓流體透過。
5.如權(quán)利要求2、3或4中任一項所述的織物，其特征在于，該下表面可讓水分透過。
6.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該多孔層在其上表面上具有與其貼近的一不滲透層或表面，該不滲透層或表面基本上不讓在多孔層中被驅(qū)動的流體透過，從而強制流體沿多孔層移動。
7.如權(quán)利要求6所述的織物，其特征在于，該不滲透層或表面可讓水分滲透。
8.如權(quán)利要求6或7所述的織物，其特征在于，該上表面包括緊密針織該上表面形成的不滲透層。
9.如權(quán)利要求6或7所述的織物，其特征在于，該不滲透層或表面包括一層層壓到該織物上表面上的層。
10.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該多孔層包括一種或多種纖維，選自包括短纖維、長纖維、連續(xù)長絲或單絲的組。
11.如權(quán)利要求10所述的織物，其特征在于，該纖維包括單絲。
12.如權(quán)利要求10或11所述的織物，其特征在于，該纖維包括聚酯。
13.如權(quán)利要求10、11或12中任一項所述的織物，其特征在于，該纖維包括阻燃纖維、處理阻燃纖維或其組合。
14.如權(quán)利要求10-13中任一項所述的織物，其特征在于，該纖維是被針織、針刺(needled)或機織的。
15.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該織物的上表面和下表面包括的纖維選自包括短纖維、長纖維、連續(xù)長絲或單絲的組。
16.如權(quán)利要求15所述的織物，其特征在于，該上表面和下表面的纖維包括選自下列組的纖維，該組纖維包括固有阻燃纖維、處理阻燃纖維、處理棉、天然纖維、人造纖維和/或上表面和下表面中的不同纖維組合。
17.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，使用中與身體貼近的表面包括具有芯吸性能的纖維。
18.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，包括多孔層和上、下表面的纖維被針刺、針織或機織成單層織物。
19.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該織物包括經(jīng)編或緯編。
20.如權(quán)利要求19所述的織物，其特征在于，該織物包括緯編，上表面和下表面包括平針織物、單面針織或雙面針織物。
21.如權(quán)利要求19或20所述的織物，其特征在于，該橫穿纖維以交替?zhèn)鹊捻樞虮会樋椚肷?、下表面?br> 22.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該多孔層是通過在一次完成操作中針織而成形的，在該操作中，上表面和下表面被同時針織，而多孔層的橫穿纖維被單獨地從上表面?zhèn)鬟f到下表面。
23.如權(quán)利要求22所述的織物，其特征在于，該橫穿纖維在橫穿通過時被針織入每個表面中。
24.如權(quán)利要求23所述的織物，其特征在于，該橫穿纖維包括單紗，而每次通過都是單程的。
25.如權(quán)利要求19-24中任一項所述的織物，其特征在于，該織物是通過緯編成形的，緯編采用的針織順序為(1)成圈，(2)橫穿纖維交叉到相對側(cè)且被襯入相對側(cè)的線圈中，(3)形成相對的線圈，(4)橫穿纖維接著返回到原始側(cè)且被襯入線圈中，隨后按序重復(fù)。
26.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，在使用中，至少一部分多孔層的下表面或與之連接的多孔織物被布置成在其范圍的至少一部分上接觸使用者的皮膚。
27.如從屬于權(quán)利要求9的前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該層壓層包括一薄膜。
28.如從屬于權(quán)利要求9的前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該層壓層包括一親水層或隔膜。
29.如權(quán)利要求28所述的織物，其特征在于，該親水層或隔膜在使用中被布置成吸引來自織物內(nèi)部并通過該親水層或隔膜的水分。
29.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該層壓層包括一阻燃層。
30.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該層壓層包括一種選自包括聚氨酯、聚酯型聚氨酯或PVC薄膜的組合的材料。
31.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，一第三層被設(shè)置在該層壓層的外側(cè)以保護(hù)層壓層。
32.如權(quán)利要求1-30中任一項所述的織物，其特征在于，在該層壓層上設(shè)有另一多孔層，這樣該層壓層就位于兩多孔層之間。
33.如權(quán)利要求32所述的織物，其特征在于，該兩多孔層在使用中被布置成在層的總方向上具有通過它們的流體。
34.如權(quán)利要求32或33所述的織物，其特征在于，該另一多孔層上設(shè)有又一層壓層，并且一第五層被設(shè)在該又一層壓層上，其包括一織物，以保護(hù)該又一層壓層。
35.如權(quán)利要求32-34中任一項所述的織物，其特征在于，在使用中，該織物被布置成使第一流體在第一多孔層中循環(huán)，而第二多孔層被布置成承載第二流體。
36.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該流體包括一種氣體。
37.如權(quán)利要求36所述的織物，其特征在于，該氣體包括空氣。
38.如權(quán)利要求35所述的織物，其特征在于，該第二流體包括一種惰性氣體。
39.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該織物包括至少一個流體入口和至少一個出口，流體被布置成通過該流體入口，以便流體可沿著該多孔層或多層流動，已通過該多孔層或多層至少一部分的流體被布置成通過該出口流出織物。
40.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，該穿過多孔層的纖維以這樣一種圖案被布置成引導(dǎo)流體沿著多孔層通過。
41.如權(quán)利要求40所述的織物，其特征在于，該圖案包括一個或多個通道和/或一個或多個室。
42.如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物，其特征在于，在使用中，該流體被布置成通過動力裝置被迫沿著多孔層流動。
43.一種包括如前述權(quán)利要求中任一項所述的織物的制品。
44.如權(quán)利要求43所述的制品，其是一件衣服。
45.如權(quán)利要求44所述的一件制品，其包括僅覆蓋部分身體的成套衣服或覆蓋層。
46.如權(quán)利要求45所述的一件制品，其包括手套、袖口、領(lǐng)口、大腿或胸圍部分。
47.如權(quán)利要求44-46中任一項所述的一件制品，其特征在于，該衣服包括針織結(jié)構(gòu)的不同區(qū)域，以用在衣服的不同位置上。
48.如權(quán)利要求47所述的一件衣服，其特征在于，該衣服包括流體溝流的不同區(qū)域，以迫使更多的流體通過特定的區(qū)域。
49.一種如權(quán)利要求43所述的制品，其是車座。
50.一種冷卻身體的方法，包括使熱量從身體進(jìn)入織物的一多孔層中，其特征在于，該多孔層包括穿過其的纖維，并通過該層給流體提供動力，這樣流體就沿著該層流動以使得流體吸收層中的熱量。
51.如權(quán)利要求50所述的方法，還包括將身體上的水分吸入多孔層中。
52.如權(quán)利要求50或51所述的方法，還包括在流體進(jìn)入多孔層之前冷卻流體。
53.利用如權(quán)利要求1-42中任一項所述的織物冷卻身體的應(yīng)用。
54.利用如權(quán)利要求1-42中任一項所述的織物給身體供暖的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種織物(10)，該織物(10)包括一多孔層(15)，該多孔層在沿著層的方向上是多孔的，該多孔層包括穿過層的纖維(16)，由此在使用中，流體(A)被布置成在該層的總范圍內(nèi)沿著多孔層驅(qū)動。該織物容許熱量從與織物接觸的身體上沿著多孔層被傳送，從而有效地冷卻身體。本發(fā)明還提供了包括織物的制品比如衣服。有利的是，該織物重量輕、柔軟、不笨重，并且有效地冷卻身體。
文檔編號D04B1/22GK1491090SQ0280478
公開日2004年4月21日 申請日期2002年1月9日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月9日
發(fā)明者瑪麗·E·莫里森, 瑪麗 E 莫里森 申請人:迭片結(jié)構(gòu)技術(shù)有限公司