具有增强的耐久性和拒水性的可吹入式隔热材料的利记博彩app
【专利说明】具有増强的耐久性和拒水性的可吹入式隔热材料
[0001]本申请要求2013年I月22日提出的第61/755，195号美国临时专利申请和2013年3月15日提出的第61/791，914号美国临时专利申请的优先权益，二者的内容通过引用并入本文。
技术领域
[0002]本发明涉及类绒隔热材料及其制造方法。
【背景技术】
[0003]已进行了很多尝试以获得具有类绒品质的隔热材料用于隔热物例如衣物、睡袋、加芯被等。先前开发可行材料的努力通常产生过重和过致密而不能被认为是类绒的材料。
[0004]该情况的例外是例如Donovan的第4，588，635号美国专利，其公开了优越的合成绒，并特别涉及通过使用细纤维的低密度集合物而获得的重量轻的隔热系统，并且描述了一系列纤维混合物，当用于制造隔热毡时其提供了有利的类绒品质，例如高的保暖对重量比、柔软的手感和良好的压缩回复性。该材料接近，在一些情况下可能甚至超过了天然绒的隔热性能。然而从机械角度来看，极细的纤维承受着刚度和强度的不足，使得其难以生产、操作和使用。这种合成隔热材料的回复性能通过更大的纤维直径来增强，但大纤维组分的增加将严重降低总体隔热性能。在潮湿条件下，与细纤维集合物的机械稳定性相关的问题加剧，原因是与毛细水的存在有关的表面张力比由重力或其他正常使用载荷所产生的那些显著更大，其对结构的有害影响大得多。然而，不同于水鸟绒，所公开的所述纤维组合物提供了优良的抗湿性。
[0005]另一个例外是Donovan等人的第4，992，327号美国专利，其公开了使用粘合纤维组分以提高隔热物的完整性，而不牺牲期望的性质。更具体而言，其中所公开的发明涉及呈粘合纤维结构形式的合成纤维隔热材料，其结构包含以下的集合物:(a) 70至95重量百分比的直径3至12微米的合成聚合微纤维；和(b) 5至30重量百分比的直径12至50微米的合成聚合巨纤维，该结构的特征在于至少一部分纤维在其接触点粘合，该粘合使得所产生的结构的密度在3至16kg/m3的范围内，粘合集合物的隔热性能等于或不大幅小于类似的非粘合集合物的隔热性能。该参考文献还描述了优选纤维混合物的类羽绒的朵绒状物的形式。该专利还公开了朵绒状物形式与毡形式相比显著的性能优势。
[0006]然而，这些现有技术的朵绒状物通常在缓慢、冗长的分批过程中手工制造。此外，现有技术材料不是可以以传统的制造设备使用的易吹入材料。因此，需要可以用作绒的部分或完全替代物的可吹入式材料，其可以使用传统的设备制造和吹入。
[0007]部分作为该需要的结果，开发了可吹入式隔热朵绒状物，如第6，329，051号美国专利所述。‘651专利描述了由切碎的粘合毡或粘合网制成的可吹入式朵绒状物。该网或毡经描述为与Donovan的‘327专利中所述相同的纤维混合物。通过切碎由‘327专利中所述的材料形成的毡或网，发现朵绒状物获得了包括蓬松和隔热性能的类羽绒品质。与天然材料形成混合物的这种朵绒状物在第6，329，052号美国专利中描述。注意，前述专利的公开内容通过引用全部并入本文。
[0008]另一个实例在第7，790，639号美国专利中公开，其涉及由天然纤维制成的可吹入式隔热材料及混合物。
[0009]尽管上述可吹入式隔热材料易于以传统风机吹入，并且可以用作绒或类绒隔热材料的部分或完全替代物，然而当未适当使用时其在重量和耐洗性方面存在问题。这些材料在洗熨期间可以变湿，并且可以由于聚集而永久失去其隔热性能。‘051和‘052专利的可吹入式隔热朵绒状物仅包括合成纤维。相比之下，本发明涉及提供由天然纤维和短切合成纤维制成的可吹入式隔热材料。
【发明内容】
[0010]本发明的目标是提供可吹入式隔热材料以用作羽绒的部分或完全替代物。
[0011]本发明的一个实施方案是包含天然纤维和短切合成纤维和/或纤维球混合物的可吹入式隔热材料。该隔热材料可以用于冬衣、睡袋、加芯被、枕头等。天然纤维可以用拒水剂处理以赋予纤维拒水性。拒水纤维可以构成可吹入式隔热材料的一部分或大部分，从而增强结构的耐久性以及拒水性，其在洗涤或洗熨期间可以是有利的。用于赋予拒水性的化学品可以是任何类型的拒水剂，包括但不限于碳氟化合物、聚硅氧烷和蜡乳剂。根据一个实施方案，乙酸锆的溶液由于其环境安全性是优选的。然而，用于赋予拒水性的化学处理可以是例如在第4，537，594号美国专利中描述的那些中的任一种。天然纤维本身可以是毛、棉、亚麻、动物毛、丝和绒中的任一种，不过天然绒是最优选的材料。或者，可以使用不同技术来赋予绒/天然纤维拒水性，所述技术不仅限于湿浴法或干喷法。各种表面能改变技术(其在本领域是公知的，例如等离子体处理)也可以用于处理羽绒朵绒以提供拒水性。短切合成纤维可以具有0.5至15之间的旦尼尔数，并且可以具有5mm至25mm之间的切段长度。短切合成纤维可以用增滑剂或润滑剂涂布以提供拒水性。所使用的合成纤维可以包括例如在第7，682，693号美国专利和第7，704，242号美国专利中所述的那些。在优选实施方案中，天然纤维是羽绒朵绒，并且短切合成纤维夹在羽绒朵绒的毛刺中。如果期望，也可以使用在第4，618，531号美国专利和第5，218，740号美国专利中所述的纤维球代替短纤维。
[0012]虽然此处称为羽绒朵绒，但“羽绒朵绒”包括羽绒、天然绒、绒羽、羽绒朵绒及其组入口 ο
[0013]本发明的另一个实施方案是制造可吹入式隔热材料的方法，其包括将天然纤维与短切合成纤维混合的步骤。隔热材料可以用于冬衣、睡袋、加芯被等。天然纤维可以用拒水剂处理以赋予纤维拒水性。拒水纤维可构成可吹入式隔热材料的一部分或大部分，由此增强结构的耐久性和拒水性，这在洗涤和洗熨期间可以是有利的。用于赋予拒水性的化学品可以是任何类型的拒水剂，包括但不限于碳氟化合物、聚硅氧烷和蜡乳剂。根据一个实施方案，乙酸锆的溶液由于其环境安全性是优选的。然而，用于赋予拒水性的化学处理可以是例如在第4，537，594号美国专利中描述的那些中的任一种。或者，可以使用不同技术来赋予绒/天然纤维拒水性，所述技术不仅限于湿浴法或干喷法。各种表面能改变技术(其在本领域是公知的，例如等离子体处理)也可以用于处理羽绒朵绒以提供拒水性。天然纤维本身可以是毛、棉、亚麻、动物毛、丝和绒中的任一种，但天然绒是最优选的材料。短切合成纤维可以具有0.5至15之间的旦尼尔数，并且可以具有5mm至25mm之间的切段长度。短切合成纤维可以用增滑剂或润滑剂涂布以提供拒水性。所使用的合成纤维或纤维球可以包括例如在第7，682，693号美国专利、第7，704，242号美国专利、第4，618，531号美国专利和第5，218，740号美国专利中所述的那些。在优选实施方案中，天然纤维是羽绒朵绒，并且短切合成纤维缠在羽绒朵绒的毛刺中。
[0014]虽然此处称为羽绒朵绒，但“羽绒朵绒”包括羽绒、天然绒、绒羽、羽绒朵绒及其组入口 ο
[0015]作为本发明新颖特征的各种特征在附于本公开且形成本公开的一部分的权利要求中特别指出。为了更好地理解本发明、其运作优势、和通过其使用而实现的特定目标，参照所附的说明材料，其中阐述了本发明的优选实施方案。
[0016]因此通过本发明将实现其目标和优势，其说明应当结合以下的详细说明来理解。
【具体实施方式】
[0017]在本发明的一个实施方案中，可吹入式隔热材料包含天然纤维和短切合成纤维或纤维球的均匀混合物，其中混合物是可吹入的并且具有期望的类绒品质。
[0018]被认为在本发明范围内的天然纤维或材料包括但不限于毛、棉、亚麻、动物毛、丝、绒以及其他天然纤维或材料。然而，在优选实施方案中，天然纤维是羽绒朵绒。虽然本文称为羽绒朵绒，但“羽绒朵绒”包括羽绒、天然绒、绒羽、羽绒朵绒及其组合。天然纤维或材料可以被处理以提供拒水性。在该过程中可以使用若干拒水化学品，然而，优选的化学品是乙酸锆的特定聚合物溶液，其可以产生持久的拒水性而对天然纤维或材料的蓬松度无负面作用，且对环境无负面影响。
[0019]根据一个实施方案，提供了具有拒水、抗菌、低摩擦的固化乙酸锆面层的朵绒状物(包括羽绒)，使得羽绒朵绒具有改善的洗涤之后的干燥性和增强的处理性以及耐聚集性。更具体而言，羽绒朵绒在其上具有拒水、抗菌、低摩擦的固化乙酸锆面层。不同处理方法可以用于以乙酸锆溶液来处理羽绒朵绒以赋予拒水性，一种这样的处理方法在例如第4，537，594号美国专利中公开，其全部内容通过引用并入本文。该方法包括向羽绒朵绒施用可固化乙酸锆的水性乳剂，并且固化所述聚合物。该乳剂可以通过例如尽染法(exhaust1n)施用。在施用所述共聚物之前彻底清洁羽毛，其可以通过水洗，随后部分除水以使剩余水分含量为按完全干燥的羽毛的重量计5%至45%来完成。共聚物可以在130摄氏度至170摄氏度下固化。
[0020]或者，羽绒/天然纤维的拒水性可以使用不同的技术来产生，所述技术不仅限于湿浴法或干喷法。各种表面能改变技术(其在本领域是公知的，例如等离子体处理)也可以用于处理羽绒朵绒以提供拒水性。这种处理或方法在第4，869，922号美国专利、第5，262，208号美国专利、第5，895，558号美国专利、第6，416，633号美国专利、第7，510，632号美国专利、第8，309，033号美国专利和第8，298，627号美国专利中说明，其全部内容通过引用并入本文。
[0021]优选的短切合成/人造纤维可以具有0.5旦尼尔至15旦尼尔之间的纤维旦尼尔数或线密度。然而，超过15旦尼尔的纤维还可以与本发明的可吹入式隔热材料组合使用。短切纤维可以具有在5mm至25mm范围内的长度，并且可以与天然纤维气动混合以得到如上所述的均匀混合物。优选的由合成/人造纤维制成的纤维球可以具有例如0.5旦尼尔至15旦尼尔之间的纤维旦尼尔数或线密度。其他优选实施方案使用了包含经拒水剂涂布或经润滑剂涂布的纤维和/或干纤维和/或粘合纤维的纤维混合物。例如，本发明的短切合成/人造纤维可以用任何增滑剂或润滑剂涂布以提供拒水性。在本发明中使用的合成纤维/人造纤维包括但不限于有卷曲或无卷曲的实心、空心型以及其他截面形状。还可以使用在外层上有粘合剂的纤维用于本合成/人造纤维。
[0022]在本发明中所使用的用于生产短切合成/人造纤维的材料在第7，682，693号美国专利中描述，其全部内容通过引用并入本文。根据一个