CN104428457A - 具有光发射层的纺织织物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个第一织物层(2；2'；2″；2″')和至少一个光发射层(4；4'；4″；4″')的纺织织物(1；1'；1″；1″')，所述第一织物层具有经纱和纬纱，所述光发射层平面地放置在所述第一织物层(2；2'；2″；2″')处，并与该织物层相连，且设计为用于光的传导和发射。采用所述的纺织织物(1；1'；1″；1″')可实现一种全新方式的环境照明。

Description

具有光发射层的纺织织物
技术领域
本发明涉及一种纺织织物以及一种具有这种纺织织物的机动车辆。
背景技术
具有发光特性的纺织织物是已经公开的，并且可以用于机动车辆的车内部空间的照明。为此可以在这种纺织织物中加入光导纤维，该光导纤维可以使耦合在光导纤维中的光被部分地侧向耦合输出。作为纺织介质/材料，例如可以使用传统的纤维织物，因为传统的纤维织物的制造工艺特别适于添加光导纤维。
为在纺织织物中作为光源使用，加入到纤维织物中的用于在数据传输领域传输信号的传统光导纤维被这样改进，使其不仅能够从光导纤维的第一端向第二端传输光，而且能够在光导纤维的横向方向上至少部分地将光耦合输出。光从光导纤维中的这种侧向耦合输出可以通过对光导纤维表面的合适处理或者通过对光导纤维的纤维材料的合适掺杂来实现，还可以通过选择光导纤维的合适的弯曲半径来实现。
但是这种传统纺织织物的缺点在于，其不具有在机动车辆中长期使用所要求的耐久性；由于光导纤维与纤维织物之间的连接方式，光导纤维在这种传统织物中被直接设置在纤维织物的表面上，仅借助少量连接点固定在该织物上。这导致光导纤维很容易受到外部机械作用的影响。尽管原则上可以通过合适的表面处理来应对这一点，但这通常又会导致添加在纺织织物中的光导纤维的光学性能变差，这并不是所希望的。例如，这种表面处理会导致光反射不均匀以及导致在织物表面上出现所不希望的“闪光点”，这会导致纺织织物在机动车辆中的外观不均匀并因而显得劣质。此外，这种表面处理的成本相对较高，不利于这种传统织物的制造成本。
DE102007018227A1描述了一种纺织织物、一种载体材料和多个光导纤维束。这些光导纤维束通过至少一根线固定在载体材料上。与此同时，所述的至少一根线将这些纤维束维系在一起。
EP2267204A1描述了一种具有至少两根相互平行走向的经纱的纺织织物。光导纤维设置在所述的相互平行走向的经纱之间，同样与经纱平行走向并且在位置上相对于经纱固定。
US5,021,928描述了一种设计为平板式的照明系统，其具有至少一个光发射装置以及至少一根与光发射装置连接的光导纤维。
US2005/0252568A1描述了一种具有多个第一光反射纤维单元以及多个光导纤维单元的织物，所述光反射纤维单元主要是相互平行地在第一方向上间隔设置，所述光导纤维单元主要是相互平行地在第二方向上间隔设置，其中，每个光导纤维单元具有至少一个光发射侧部，并且其中所述光反射纤维单元和所述光导纤维单元是相互交叉设置。所述发光织物还包括多个蓄光纤维单元，其沿第一方向和第二方向设置，其中，一部分蓄光纤维单元与第一光反射纤维单元在第一方向上交织，以及一部分蓄光纤维单元与光导纤维单元交织。
US6,851,844B2描述了一种纤维光学-织物，其具有编织的光学纤维，一个在光学纤维上的不透光层和在织物最高点上的各开口。所述不透光层阻止了所不期望的光从纤维中的泄露，相反，所述开口允许光以定向的方式从纤维中射出。所述光学纤维允许光沿相对于纤维表面的反射角这样反射，使得不是从任一观察角度都可见到光。
EP1877605B1描述了一种用于制备其中设有功能线的织物面的方法。所述功能线可以至少逐段地在径向方向上反射光。所述功能纤维是在编织过程中在不加入织物结构的情况下被放入织物纤维中，并由织物纤维保持。
发明内容
本发明的任务是提供一种纺织织物的改进实施方式，在该方式中消除了或者至少减少了上述的缺点。
根据本发明通过独立权利要求的主题解决了这一问题。有利的实施方式是从属权利要求的主题。
本发明基于这样的基本思想：多层地、即采用多个织物层来构成纺织织物，其中，在第一层中设有用于光发射的光导纤维，以及将置于第一层上的第二层设计为保护层。以此方式，在光的平面发射方面，根据本发明的纺织织物具有非常好的光学性能，并且还具有应用于机动车辆时所要求的机械性能，比如高耐磨性。根据本发明的纺织织物包括至少一个第一织物层以及一个光发射层，所述第一织物层具有多根经纱和纬纱，所述光发射层平面地贴靠在第一织物层处，与第一织物层相连接，并设计为用于光的传导和发射。所述第一织物层在此承担了对实际的光发射层的保护层功能，因此光发射层本身无需在耐磨性方面具有特别的机械性能，而是可以在光的有效均一发射方面进行优化。至少所述的第一织物层可以设计为具有多根经纱和纬纱的传统织物。优选地，所述经纱和纬纱可以由如下的一种材料构成，该材料具有特别高的耐磨性，同时在光发射层的光传送方面是优化的。
所述第一织物层例如可以包括由透明化学纤维，比如聚丙烯(PP)或聚酯(PES)或聚酰胺(PA)构成的经纱和纬纱。所述化学纤维在此可以由单丝或/和复丝构成。
在一个优选的实施方式中，所述光发射层可以包括一个具有经纱和纬纱的第二织物层，其中至少一个所述经纱或纬纱是光导纤维，借助该光导纤维，光可以横向于光导纤维的纵向方向至少部分地从光导纤维中耦合输出。所述第二织物层中的至少一根光导纤维可以借助与该光导纤维互补的纬纱或经纱呈波纹状。由于光发射层设计为具有经纱或纬纱的第二织物层，所述的至少一根光导纤维可以机械稳定地布置到所述纺织织物中，因此以此方式，即使经过了很长的运行时间段，从光导纤维中耦合输出的光也能均匀反射。
优选的是，所述光导纤维是一种由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)或聚碳酸酯(PC)构成的化学纤维。由这些材料构成的光导纤维可以成本特别低廉地制备，因此也就降低了根据本发明的纺织织物的制备成本。
可选择的是，所述光发射层可以包括一电致发光纱线，其是无波纹状地安放在所述的第一织物层和一个第三织物层之间。所述的无波纹状地安放在第一织物层和第三织物层之间的电致发光纱线可以与一个附加的覆盖基层一起安放在第一和第三织物层之间。借助以这种方式设计的光发射层可以实现特别均一的光发射层的光发射。
在一个特别的优选实施方式中，可以在一个远离第一织物层的光发射层表面处安放一个反射层，该反射层在第一织物层方向上反射由光发射层发射的光。该反射层可以设计为具有经纱和纬纱的第三织物层。借助以这种方式设计的反射层可以获得特别高的光发射层发射光的发光效率，因此借助以这种类型的纺织织物可以达到特别高的光学效率。
在一个特别简单并进而制备成本低廉的改进实施方式中，所述第三织物层可以包括至少一根由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的化学纤维。
为了可以将光发射层长期机械稳定地固定在第一织物层或反射层处，可以通过一个第一或/和第二粘着层将光发射层固定在第一织物层或反射层处。可选的或者附加的是，为了进一步改善光发射层在第一织物层或反射层处的固定，通过至少一根连接经纱和/或通过至少一根连接纬纱将光发射层固定在第一织物或/和反射层处。可选的是，通过至少一根连接-经纱和/或通过至少一根连接-纬纱将反射层固定在第一织物层处。
为了在悬垂性等方面以及其他的像在机动车辆中应用该纺织织物所必须的要求方面进一步改进纺织织物的材料性质，所述第一织物层或/和第二织物层或/和第三织物层可以包括至少一根弹性纱线。
可选的或附加的是，所述第一织物层可以包括至少一根透明的织物纤维，特别是由聚丙烯(PP)或聚酯(PES)或聚酰胺(PA)构成的织物纤维，或/和至少一根透明的天然纤维，特别是由丝或棉构成的天然纤维。可选的或附加的是，所述第一或/和第二或/和第三织物层可以包括一根可加热的或/和可导电的和/或发荧光的或/和有抗菌作用的纱线。由此可以进一步达到驾驶舒适和/或增强卫生效果的目的。
本发明进一步涉及了一种具有车内部空间和安装在车内部空间的、具有一个或多个上述特征的纺织织物的机动车辆。
本发明进一步的重要特征和优点可由从属权利要求，附图以及参照附图的相关附图说明得出。
不言而喻，前面提及的特征以及在下面要解释的特征不仅能够以分别所给出的组合，而且也能够以其它组合或者独立方案应用，均没有脱离本发明的范围。
附图说明
在附图中示出了本发明的优选实施例，并在下面的描述中进一步解释，其中相同的附图标记表示相同的或类似的或功能相同的部件。
图示如下，分别是示意性的：
图1a根据本发明的纺织织物的第一实施例，
图1b图1实施例的另一变型方案，带有一体的覆盖层，
图2图1实施例的第二变型方案，
图3图1实施例的第二变型方案，
图4图1实施例的第三变型方案，
图5适用于图1至图4的实施例的另一变型方案，根据该变型方案，改变光导纤维的波纹间距。
具体实施方式
在图1a、b中示出了一种根据本发明的纺织织物，并用1标记。该纺织织物1包括一个具有经纱和纬纱的第一织物层2，其中，在图1a、b中就第一织物层2而言，只是示出了经纱3(即图1a、b示出了纺织织物1的经纱剖面)。纺织织物1还包括一个光发射层4，该光发射层平面地贴靠在第一织物层2处。光发射层4与第一织物层2相连接，且设计为用于光的传导和发射。光发射层4包括一个具有经纱和纬纱6、7的第二织物层5。纬纱7中的至少一根纱是一根光导纤维8(在图1a、b中用虚线表示)，通过该光导纤维(即正交于光发射层8和横向于光导纤维8的长度方向L)光可以至少部分地在方向R上从该光导纤维中耦合输出。为此可以对光导纤维8施加合适的表面处理或者以合适的方式进行掺杂。光导纤维8借助与光导纤维8互补的经纱6在第二织物层5中呈波纹状。另一纬纱7(在图1a中用实线表示)可以设计成连接纬纱的方式，该纬纱将光发射层4和第一织物层2相连。
很显然，在一个变型方案中也可以将光导纤维8设计为经纱，使得借助于互补的纬纱，该纤维在第二织物层5中呈波纹状。
所述光导纤维8可以优选地是一种由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚苯乙烯(PS)或聚碳酸酯(PC)构成的化学纤维。所述第一织物层2可以优选地是一种由聚丙烯(PP)、聚酯(PES)或聚酰胺(PA)构成的化学纤维，其中该化学纤维可以由单丝或多丝组成。可选的是，也可以使用一种透明的天然纤维，特别是由丝或棉构成的天然纤维。
在图2中示出了一个根据本发明的纺织织物1'的变型方案，在该织物中，在光发射层4’的一个远离第一织物层2’的表面处安放了一个反射层9’，该反射层在第一织物层3’的方向R上反射由光发射层4’发射出的光。在此情况下反射层9’设计为具有经纱和纬纱11’、12’的第三织物层10’。该第三织物10’可以包括由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的化学纤维。所述化学纤维可以具有一个三叶形或星形的横截面。所述纬纱12’可以设计成连接纬纱的方式，如图2示例性所示，该纬纱可以将第一织物层2’与第三织物层10’相连。为此可以将在区域13’中设计为连接纬纱的纬纱12’实施为穿过光发射层4’，这就使得所述的三个织物层4’、5’和10’以此方式可以机械稳定地相互连接。
很显然，应当将在图2中用13'标记的区域理解为只是示例性的。实际上在变型方案中可以设有多个这样的区域13’，在该区域中连接纬纱12’与第一和第三织物层2'、10'相互连接。可选的或附加的是，很自然地也可以将经纱11’设为连接经纱。对于本领域专业人员也就有各种的实现可能性，在图2中只是示例性地示出了这些可能性中的一种可能性。
原则上所述的第一织物层2、2’可以包括至少一根透光的化学纤维，特别是由聚丙烯(PP)或聚酯(PS)或聚酰胺(PA)构成的化学纤维。可选择的或附加的是，所述第一织物层2、2’也可以包括一根透光的天然纤维，特别是由丝或棉构成的天然纤维。
在第一织物层2、2’的顶部上可以任选地，例如通过印刷，施加一个覆盖层14、14’。借助一个这样的覆盖层可以实现光学上/视觉上特别吸引观察者的样式/花样，该样式提供了纺织织物1,1'的高品质外观。在图1a中示出了一个变型方案，根据该变型方案，覆盖层14放置在第一织物层2上。相比之下，图1b示出了一个备选的变型方案，根据该变型方案，覆盖层14至少逐段地(如在图1b用附图标记18表示的区域中所示)与第一织物层2相连，并与该第一织物层在区域18中形成了织物。很显然，图1b中的区域18只是示例性地选出的；在图1b的实施例的变型方案中，在这方面可以有许多种变化。例如覆盖层14不仅可以仅在局部，而且也可以在覆盖层14与第一织物层2的整个接触面上都与第一织物层一起形成织物。此外还可以构想，第二织物层5的经纱6被覆盖层14结合在内(未示出)。优选地，对于覆盖层14、14'可以选择一种发光材料。在编织时，即制备时，不但覆盖层14、14'而且第一织物层2、2’都可以设有合适的图案。为改善第一，第二，第三织物层2、5、2’、5’、10’的机械特性，特别是悬垂性，可以在其中加入弹性纱线。
在图3中示出了一个根据本发明的纺织织物1”的第三变型方案，根据该变型方案，光发射层4”无波纹地安放在第一织物层和第三织物层2”、10”之间。该光发射层4”可以包括一根电致发光的纱线。在该变型中，也可以在第一织物层2″的顶部上如前所述地设有一个覆盖层14″。根据图1b对覆盖层14变型方案的说明也比照地适用于结合图2和图3所说明的覆盖层14',14″。
在图4中示出了根据本发明的纺织织物1”’的另一变型方案，其具有前述的第一、第二和第三织物层2”’、5”’、10”’，其中，根据该变型方案，第一织物层2”’借助一个第一粘着层15”’固定在设计为光发射层4”’的第二织物层5”’处。与之相应，所述第二织物层5”借助一个第二粘着层16”’固定在设计为反射层9”’的第二粘着层16”’处。
在其他的变型方案中，根据图1至4的实施例可以相互组合。
在图5的示意图中示出，像在根据图1至图4的实施例的变型方案中一样，光导纤维8的波纹可以借助一根与其互补的经纱6采用不同的间距得以实现。以这种方式，来自设计为第二织物层5的光发射层4的光可以达到特别均匀的光耦合输出。为此在区域16中经纱6的波纹间距l1可以小于在与之间隔设置的第二区域17中的间距，即在第二区域中的波纹间距l2大于在区域16中的波纹间距l1。就波纹间距的这种变化而言，对于本领域专业人士有众多的变化可能性。
图5中示出的波纹间距变化的备选方案也可以是改变光发射层4内的经纱6的直径。

Claims (10)

1.一种纺织织物(1；1'；1″；1″')，
-具有至少一个第一织物层(2；2'；2″；2″')，该第一织物层具有经纱和纬纱，
-具有至少一个光发射层(4；4'；4″；4″')，所述光发射层平面地贴靠在所述第一织物层处(2；2'；2″；2″')处并与所述第一织物层连接，且设计为用于光的传导和发射。
2.根据权利要求1的纺织织物(1；1'；1″')，其特征在于，
-所述光发射层(4；4'；4″')包括具有经纱和纬纱的第二织物层(5；5'；5″')，
-其中所述经纱和纬纱中的至少一根纱是一根光导纤维(8；8'；8″')，通过所述光导纤维，光能够横向于光导纤维(8；8'；8″')的长度方向至少部分地从所述光导纤维中耦合输出，
-其中在所述第二织物层(5；5'；5″')中的所述光导纤维(8；8'；8″')借助与所述光导纤维互补的经纱或纬纱呈波纹状。
3.根据权利要求2的纺织织物(1；1'；1″')，其特征在于，
所述光导纤维(8；8'；8″')包括由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)，聚苯乙烯(PS)或聚碳酸酯(PC)构成的化学纤维。
4.根据权利要求1的纺织织物(1″)，其特征在于，
所述光发射层(4″)包括电致发光的纱线，该纱线无波纹状地安放在所述第一和第三织物层(1″、10″)之间。
5.根据前述权利要求中任一项的纺织织物(1'；1″；1″')，其特征在于，
-在所述光发射层(4'；4″；4″')的远离所述第一织物层(2'；2″；2″')的表面上安放了一个反射层(9'；9″；9″')，该反射层在所述第一织物层的方向上反射由所述光发射层(9'；9″；9″')所发射的光，
-所述反射层(9'；9″；9″')设计为具有经纱和纬纱的第三织物层(10'；10″；10″')。
6.根据权利要求4或5的纺织织物(1；1'；1″')，其特征在于，
所述第三织物层(10'；10″；10″')包括至少一根由聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)构成的化学纤维。
7.根据权利要求5或6的纺织织物(1″')，其特征在于，
所述光发射层(4″')借助第一和/或第二粘着层(15″'，16″')固定在所述第一织物层(2″')或所述反射层(10″')上。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的纺织织物(1；1')，其特征在于，
-所述光发射层(4)借助至少一根连接经纱和/或借助至少一根连接纬纱固定在所述第一织物层(2)和/或所述反射层上，或者
-所述反射层(10')借助至少一根连接经纱和/或借助至少一根连接纬纱固定在所述第一织物层(2')上。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的纺织织物(1；1'；1″；1″')，其特征在于，
-所述第一织物层(1；1'；1″；1″')和/或第二织物层(5；5'；5″；5″')和/或第三织物层(10；10'；10″；10″')包括至少一根弹性纱线，和/或
-所述第一织物层包括至少一根透明的化学纤维，特别是由聚丙烯(PP)或聚酯(PES)或聚酰胺(PA)构成的化学纤维，并且/或者包括至少一根透明的天然纤维，特别是由丝或棉构成的天然纤维，和/或
-所述第一和/或第二和/或第三织物层(2，4；2'，4'；10'；2″，4″，10″；2″'，4″，10″')包括能够加热的或导电的或发荧光的或有抗菌作用的纱线。
10.一种机动车辆，
-具有车内部空间，
-具有布置在所述车内部空间中的根据前述权利要求中任一项所述的纺织织物(1；1'；1″；1″')。
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