CN103635164A - 用于冷却服的冷却部件的制造方法 - Google Patents
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Abstract
制造冷却服用冷却部件的方法，该方法包括施加吸收性聚合物材料到可渗透织物的第一层上，用可渗透织物的第二层覆盖第一层和吸收性聚合物材料，并在连接图案内将第一和第二层连接在一起，其中吸收性聚合物材料以固定形式施加；和冷却服，它包括含织物的第一层和织物的第二层的冷却部件，第一和第二层在图案内连接在一起，该图案形成袋子，袋子含有吸收性聚合物材料，其中除了吸收性聚合物材料以外，袋子进一步含有水溶性聚合物。
Description
本发明涉及用于冷却服的冷却部件的制造方法，它包括施加吸收性聚合物材料到可渗透织物的第一层上，用可渗透织物的第二层覆盖第一层和吸收性聚合物材料，并将第一和第二层在连接图案内连接在一起。
根据US2007/0225782A1，这一方法是已知的。在移动的第一层上，以来自料斗的小颗粒层形式施加吸收性聚合物材料。使用分配元件控制所施加的材料层的厚度。
这一方法不那么适合于在第一层上施加预定图案的吸收性聚合物材料，和直到连接完成，位于第一层上的吸收性聚合物材料对非所需的移动敏感，这是因为第一层的移动限制了这一层的处理容易程度。
本发明的目的是提供在处理于其上具有吸收性聚合物材料的第一层中具有更大灵活性且当处理所述层时要求较少关注的方法。
实现这一目的在于以固定形式施加吸收性聚合物材料。
当在施加吸收性聚合物材料之后，该材料被视为固定形式，吸收性聚合物材料被固定在它施加到其上的位置上，该位置对应于其中该材料拟通过连接方法在其中锁定的袋(pocket)内。
根据US2007/0225782A，已知除了吸收性聚合物以外，在袋内还包括独立的阻碍元件(obstruction member)。在袋形成之后，这一阻碍元件可防止吸收性聚合物颗粒非所需的移动，但在处理层的过程中，它不会这样。而且，本发明的方法不那么复杂，因为它可使用简单的普通(plain)层材料，和仅仅必须施加吸收性聚合物材料到该层上，且没有进一步的材料，例如纤维，胶水和类似物。
通过本发明方法制造的冷却部件适合于由其构成装置以供冷却人类或动物身体(的一部分)，尤其冷却服。
在由根据本发明制造的冷却部件组成的冷却服中，吸收性聚合物材料可吸收液体，例如水，从而引起它溶胀并形成含显著量液体的凝胶。当穿戴该服装时，来自凝胶的吸收液体蒸发对穿戴者的身体具有冷却效果。另外，在溶胀吸收性聚合物材料之后，最初可通过低温或熔融凝胶和进一步通过蒸发来自凝胶中的液体，甚至骤冷该服装到接近或甚至低于冻点，在服装穿戴者的身体上提供额外的骤冷效应。第一和第二层因此是允许蒸发的材料。一般地，并非被服装覆盖的身体的所有位置要求相同量的冷却。为此，优选在服装的某一位置处，在冷却部件内存在的吸收性聚合物材料量适合于所要求的局部冷却。
吸收性聚合物材料被锁定在通过所施加的连接图案形成的袋内。
作为吸收性聚合物材料，可使用当吸收显著量液体时，能形成凝胶的聚合物材料。当水用作液体时，凝胶被称为水凝胶。
凝胶是对被吸收的液体不可溶的天然或合成聚合物链的网络，有时发现为胶态凝胶形式，其中液体是分散介质。该凝胶是高度吸收性的且可含有超过99%的液体。鉴于打算的用途，即在人体上，水是优选使用的液体。水凝胶还拥有非常类似于天然组织的一定的挠性度，这是因为它们具有显著的含水量。吸收性聚合物材料的实例是聚丙烯酸钠，具有丰富的亲水基团的丙烯酸酯聚合物和共聚物，聚丙烯酰胺共聚物，乙烯马来酸酐共聚物，交联的羧甲基纤维素，聚乙烯醇共聚物，交联的聚环氧乙烷，和聚丙烯腈的淀粉接枝的共聚物。天然水凝胶材料包括琼脂，甲基纤维素和透明质酸(hyaluronan)。以上提及的大多数吸收性聚合物材料是所谓的超级吸收聚合物(SAP)，也称为烂泥粉(slush powder)，且可吸收并保留极大量的液体，相对于它们自身的质量。通过聚合物的交联类型与程度，控制总的吸收度和溶胀能力。低密度的交联SAP通常具有较高的吸收能力且在较大的程度上溶胀。这些类型的SAP还具有比较柔软和更加内聚性的凝胶形成。高交联密度的聚合物显示出较低的吸收能力和溶胀。凝胶强度更加坚固且甚至在适中的压力下可维持颗粒形状。超吸收聚合物商业上可以范围从微粒粉料到数毫米小粒的颗粒形式获得。
施加吸收性聚合物材料到允许蒸发的材料，优选可渗透织物的第一层上。可渗透织物允许液体，例如水和蒸腾(transpiration)的流体与蒸发的液体流经织物。这允许服装内的吸收性聚合物材料形成水凝胶，当服装浸渍在或者要么暴露在液体，尤其水下时。可使用宽范围的织物作为第一层，这取决于由它预期的进一步的要求，例如穿戴的舒适性，颜色，厚度，挠性，可拉伸性，可印刷性和服装里层或外层的其他要求。
第二层的可渗透织物可以是与第一层相同的材料，但也可是不同的，以满足以上提及的要求。在实践中，第一层和第二层之一将是服装的里层，和另一层将是外层，和在实践中，层的这些不同的位置可产生不同的要求。
以预定图案施加吸收性聚合物材料到第一层上。施加的吸收性聚合物材料量可在不同位置不同，例如取决于其中待制造的部件的特定点拟穿戴时接触的身体上的位置。在含吸收性聚合物材料的层的厚度上，这些变化可以不同，而且吸收性聚合物材料可以在一些点上以含吸收性聚合物材料的糊剂的独特的堆(piles)或液滴形式施加。然后，由于以下列出的原因，一些区域或长条可保持不具有吸收性聚合物材料。
第一和第二层在连接图案内连接在一起。可尤其沿着有限宽度的线，通过局部连接织物的已知技术，例如胶粘，密封或缝合，从而进行连接。当分别采用胶粘或密封时(When gluing or sealing is appliedglue resp.)，密封胶带将施加到连接图案内的第一层上，之后它被第二层覆盖。通过在交叉的直线或曲线的图案内连接第一和第二层，形成含有所需量吸收性聚合物材料或密闭空档(empty space)的袋子。作为独立的点或者作为延长的长条，这一空档或空的袋子可允许蒸汽或液体，例如蒸腾流体或蒸汽从穿戴者的身体经服装传输到环境中。缝合通常允许非常窄的连接线，尤其具有与其宽度一样的缝合线厚度的非常窄的连接线。关于这一点，缝合允许以有利的方式形成空档，当施加平行的缝合线对时。相邻的对然后形成含有吸收性聚合物的袋子的边界，而在形成一对(a pair)的两条线之间的区域则形成空档。在形成一对的两条线之间的可行距离范围可优选为0.1-10cm，更优选0.2-5cm，和最优选0.3-3cm。按照这一方式采用缝合导致挠性服装，所述挠性服装兼有均匀地覆盖身体的冷却袋与相对小的均匀地分布的区域以供流体或蒸汽输送到环境中。采用这一方式连接的另一优点是，甚至当袋子内的凝胶被冷冻时，服装将保持挠性。袋子可具有任何形状，这取决于所采用的连接图案。最实际的形状将是正方形，菱形和矩形或具有曲面侧面的类似形状。曲面侧面具有取平(leveling)所施加的压力的优点，从而在以上提及的袋子的正常的实际形状中，与锐角相比，防止吸收性聚合物材料从袋子中泄露出。袋子的面积范围可以是1-200cm2，优选2-100cm2，和更优选3-50cm2。
当用胶粘或密封时，也可通过胶粘或密封胶带的平行线，形成空档。这些线通常比缝合线宽。在后一情况下，或者用于冷却或者用于流体/蒸汽输送的有用面积大于前一情况。在挠性是最重要的问题的情况下，也可施加较宽胶带的单一线，但代价是损失在胶带区域上的可渗透性。与缝合相比，胶粘与密封具有优点：不存在层的穿孔。由于长期穿戴，因此穿孔可引起吸收性聚合物材料从袋子中泄漏。
在本发明的方法中，以固定形式施加吸收性聚合物材料。
在第一实施方案中，吸收性聚合物材料以具有稀释剂的混合物形式施加，该混合物对第一层具有粘合性能。聚乙烯醇-水混合物是广泛地可采用的稀释剂。也可采用稀释的液体或水溶性胶水。这一混合物优选具有糊状稠度，以防止在袋子区域的外部施加的吸收性聚合物材料流动或流挂，所述吸收性聚合物材料拟通过连接工艺锁定。粘合性能固定所施加量的混合物到第一层上，从而使得它不能从它施加到其上的位置中移动。对于计量混合物来说，可采用糊状物质用的已知计量设备，和这种设备也适合于在第一层的不同位置处计量不同量，从而匹配在冷却服内在那些不同的位置处在连接步骤内形成的袋子的尺寸。优选地，稀释剂包括水。
在第二实施方案中，吸收性聚合物封装在液体-，优选水-可溶或可渗透的材料，优选聚合物的袋内。袋子的大小和内容物适合于在各种袋子内容纳的吸收性聚合物材料量。还可行的是，使用大小和内容物对应于任何袋子所要求的最小量的袋子，和对于其他袋子来说，当要求较大量吸收性聚合物材料时，采用多个袋子(multiple bags)。尽管由于它们的尺寸和内容物导致比单独的吸收性聚合物材料颗粒的那些大的袋子对位移不那么敏感，但可行的是，使袋子粘合到第一层上，以便实现所需的固定效果。这可例如通过在施加袋子到第一层上之前，通过施加胶水到袋子上或者通过轻微地润湿袋子使得它们发粘来进行。
在第三实施方案中，以由吸收性聚合物材料组成或者包括吸收性聚合物材料的非织造绒头织物或片材的片形式施加吸收性聚合物材料。非织造绒头织物或片材的片不大于、等于和优选小于拟包括在其内的袋子的尺寸。然后绒头织物或片材可给予第一层粘合性能，其方式类似于以上所述的第一和第二实施方案。
在所有实施方案中，第一层和相应的第二层可具有它打算形成的部分服装的形状，例如正面部分，背面部分，袖子，领子或裤腿。它们也可大于所述部分，从而允许随后从中切割所述部分。
使用液体-，优选水-可溶的粘合剂材料-优选聚合物-的优点是，当整理服装时，该材料可被漂洗掉，从而对服装的使用性能没有影响。优选地，在100次活化循环内，更优选在10次活化循环内，水溶性粘合剂材料被漂洗出(小于起始量的1wt%)。当液体从充分液化的吸收性聚合物材料中蒸发时，定义为一个活化循环。
为了在第一层上施加预定图案的吸收性聚合物材料，使用吸收性聚合物材料的馈送系统。粉末、颗粒、糊剂或用粉末或颗粒填充的小袋子的馈送系统本身是已知的。优选地，馈送系统和第一层相对于彼此可移动。这包括第一层的固定位置，馈送系统可在第一层的全部区域之上和上方移动。或者替代地，馈送系统具有固定的位置和第一层可在其下方移动。在第三替代方案中，二者是可移动的。
当施加吸收性聚合物材料时，第一层被可渗透的织物的第二层覆盖，和这些层在连接图案内连接。设计这一图案，形成所需尺寸和形状的密闭区域，称为袋子。这些袋子可以或者密闭所需量的吸收性聚合物材料或者是空的。在空档和空袋这两种情况下，表示不含吸收性聚合物材料的袋子。通过在第一层上合适地选择吸收性聚合物材料的分布和连接图案，所需的冷却能力将存在于最终的服装内。当浸渍在液体，优选水内时，袋内的吸收性聚合物材料将吸收液体或水，从而形成(水)凝胶。空袋将含两种或更多种吸收性聚合物材料的袋子分开，从而形成液体或蒸汽可经其从身体逸出到环境中的区域。
在以上所述的第二实施方案中，液体-优选水-可溶的材料-优选聚合物-将存在于含吸收性聚合物材料的袋子内，只要液体可溶的材料没有被漂洗出即可。存在水溶性聚合物似乎对袋内形成的(水)凝胶具有加强效应，从而改进总体的穿戴舒适度。
因此，本发明进一步涉及冷却服，它包括可渗透织物的第一层和可渗透织物的第二层，其中第一和第二层用连接图案连接在一起，该连接图案形成袋子，至少一部分袋子含有吸收性聚合物材料和水溶性聚合物。
加强效应的进一步的优点是，服装容易被离心。这将导致在离心之后手-干(hand-dry)服装且没有损失显著量的备用的吸收液体。
Claims (9)
1.制造冷却服用冷却部件的方法，该方法包括施加吸收性聚合物材料到可渗透织物的第一层上，用可渗透织物的第二层覆盖第一层和吸收性聚合物材料，并在连接图案内将第一和第二层连接在一起，其特征在于吸收性聚合物材料以固定形式施加。
2.权利要求1的方法，其中吸收性聚合物材料以具有稀释剂的混合物形式施加，该混合物对第一层具有粘合性能。
3.权利要求1的方法，其中在液体可溶或者液体可渗透材料的袋子内施加该吸收性聚合物材料。
4.权利要求3的方法，其中在水溶性聚合物材料的袋子内施加该吸收性聚合物材料。
5.权利要求2-4任何一项的方法，其中在预定图案内施加吸收性聚合物材料或混合物。
6.权利要求5的方法，其中施加吸收性聚合物材料包括相对于彼此，移动吸收性聚合物材料和第一层的馈送系统。
7.冷却服，它包括含织物的第一层和织物的第二层的冷却部件，第一和第二层在图案内连接在一起，该图案形成袋子，袋子含有吸收性聚合物材料，其特征在于除了吸收性聚合物材料以外，袋子进一步含有液体可溶或液体可渗透的材料。
8.权利要求7的冷却服，其特征在于除了吸收性聚合物材料以外，袋子进一步含有水溶性聚合物。
9.权利要求7和8的冷却服，其中至少一部分袋子通过不含吸收性聚合物材料的区域彼此分开。
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