CN106132682A - 含玉石纤维、纱线及吸湿排汗降温织物 - Google Patents

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Abstract

本公开描述了一种包括含玉石纤维，如含玉石聚酯纤维，与疏水性棉纤维以及可选的常规纤维的共混物的纱线。含玉石聚酯纤维中的玉石为纱线提供接触人皮肤时的降温效果。疏水性棉纤维为纱线提供疏水性。当以使得与存在于织物的正面上相比，更高百分比的疏水性纱线存在于织物反面上的方式包括在也包含具有亲水性能的纱线的织物中时，织物具有降温和吸湿排汗的效果。纱线可以用作牛仔斜纹组织的纬纱，以提供具有增强的降温和吸湿排汗性能的牛仔服装。

Description

含玉石纤维、纱线及吸湿排汗降温织物
技术领域
本发明涉及具有降温(冷却，凉爽，cooling)和吸湿排汗(moisture-wicking)效果的织物。在一些实施方式中，例如，本发明涉及配置以提供具有降温和吸湿排汗效果的织物的纱线，所述纱线包括含玉石合成纤维和棉纤维的共混物，所述棉纤维被处理以提供疏水性。纱线可以被用于例如织物的纬纱(fill yarn)中，所述纬纱可以很大程度上暴露于接触人皮肤的织物的反面。在一些实施方式中，纱线被用于牛仔织物的纬纱中，如可以被用来制造牛仔布裤子，即牛仔裤，或者其他服装(clothing)制品。
背景技术
牛仔裤是用于工作服和休闲服的常用服装制品。然而，牛仔裤遭受在较温暖的温度下对于着衣者它们通常不舒服的缺点。据发现，本发明的纱线可以用于制造牛仔织物，其通过提供增强的空气渗透率、吸湿排汗和降温效果来提供在温暖温度下的改善的舒适度。
发明内容
本发明的一方面是含玉石热塑性纤维。含玉石热塑性纤维包括热塑性聚合物基体中的玉石粉末。在一些实施方式中，纤维是含玉石聚酯(涤纶)纤维。优选地，玉石粉末充分均匀地分布在整个纤维中。玉石粉末优选以足以给纤维提供降温效果的量存在于纤维中。然而，玉石粉末还优选以不干扰热塑性塑料形成稳定且有用的纤维的能力的量存在于纤维中。
本发明的另一方面是用于制造含玉石热塑性纤维如含玉石聚酯纤维的方法。通过将玉石粉末混合在热塑性熔体中，并将含玉石热塑性熔体挤出以生产长丝(filament)来制备含玉石热塑性纤维。含玉石热塑性长丝然后被分割或切割以生产大量含玉石热塑性纤维。在一些实施方式中，含玉石热塑性长丝被分割以生产含玉石热塑性塑料的短纤维(staple fiber)。将玉石粉末以足以提供具有降温效果的挤出的含玉石热塑性长丝和含玉石热塑性纤维的量混合在热塑性熔体中。
本发明的另一方面是包括含玉石纤维(如含玉石聚酯纤维)与疏水性棉纤维和/或常规纤维的共混物的纱线。含玉石聚酯纤维中的玉石提供在纱线接触人的皮肤时具有降温效果的纱线。疏水性棉纤维提供具有疏水性的纱线。因此，当以使得与存在于织物正面上相比，较高百分比的疏水性纱线存在于织物的反面，即配置以接触人的皮肤的织物的表面的方式包括在也包含具有亲水性的性能的纱线(如常规棉纱线)的织物中时，纱线提供吸湿排汗效果。常规纤维可以包括棉、聚酯、或它们的混合物，并且被包括以向纱线提供舒适度，例如柔软度和/或强度。常规纤维的类型和量可以根据所制备的织物进行调整(tailor)。
本发明的另一方面是用于制造纱线的方法，所述纱线包括含玉石纤维(如含玉石聚酯纤维)与疏水性棉纤维和/或常规纤维的共混物。可以通过将玉石粉末混合在聚酯熔体中，将含玉石聚酯熔体挤出以生产长丝，并且将长丝切分(chop)以生产含玉石聚酯短纤维来制备含玉石聚酯纤维。常规纤维和疏水性棉纤维也以短纤维的形式提供。短纤维随后被共混在如精密共混物(精密混纺纱，intimate blend)中，以生产充分均匀的纱线。
本发明的另一方面是被配置以提供吸湿排汗和降温益处的织物。织物可以包括经纱和纬纱。经纱、纬纱、或两者可以包括含有含玉石纤维(如含玉石聚酯纤维)与疏水性棉纤维以及可选的常规纤维的共混物的纱线。这种纱线在经纱或纬纱上的使用由织物的用途确定，其中纱线优选被用于设计以具有与皮肤更大的接触的组织(织物，weave)部分。通常，纬纱包括含有含玉石纤维、疏水性棉纤维和常规纤维的共混物的纱线。经纱可以包括任何常规纱线，并且在一些实施方式中，其为常规棉纱线。织物的一些实施方式包括牛仔斜纹组织(denim twill weave)，其中纬纱包括至少含玉石纤维和疏水性棉纤维的共混物，并且经纱为常规棉纱线，如靛蓝染色的棉纱线。
本发明的另一个方面是包括织物的服装，使用包括含玉石纤维(如含玉石聚酯纤维)与疏水性棉纤维和/或常规纤维的共混物的纱线来制备织物。配置服装使得纱线主要在织物的反面，即与着衣者皮肤接触的服装表面上。例如，纱线可以用作纬纱，常规纱线被用作经纱。在一些实施方式中，服装包括牛仔布裤子，即牛仔裤。在其他实施方式中，服装可以包括衬衫、夹克等。
具体实施方式
含玉石纤维
本发明的实施方式指向一种或多种纤维，纤维包括热塑性聚合物和分布于整个热塑性聚合物中的玉石粉末。
热塑性聚合物可以是被配置用于织物，如耐磨织物中的任何热塑性聚合物。在一些实施方式中，热塑性聚合物可以包括聚丙烯、聚酯、尼龙、聚苯并咪唑、聚丙烯腈(丙烯酸树脂(acrylics))、聚氨酯弹性体(如氨纶(spandex))、植物类聚合物(如谷物类聚合物)、以及它们的混合物。更具体地，在一些实施方式中，热塑性聚合物可以包括聚酯、尼龙、聚丙烯、以及它们的混合物。更具体地，热塑性聚合物可以是聚酯。
玉石优选被粉碎以形成粉末。在一些实施方式中，玉石粉末还可以包括除玉石以外的其他粉碎的矿物。然而，优选地，玉石粉末含有至少约50％的玉石，可替换地至少约60％，可替换地至少约70％，可替换地至少约80％，可替换地至少约90％的玉石。
在挤出前，将玉石粉末与熔体，即熔融热塑性聚合物共混。在一些实施方式中，可以在即将挤出之前或挤出过程中，将玉石粉末与熔融热塑性聚合物进行混合。熔融热塑性聚合物与玉石粉末的混合物随后被挤出以通过常规方法生产长丝，其将被本领域的普通技术人员理解。通过将玉石粉末与熔体混合，并且将混合物挤出，可以生产含玉石的热塑性长丝。玉石充分均匀地分布在整个长丝中。
在一些实施方式中，含玉石热塑性聚合物长丝随后被切割以生产含玉石热塑性聚合物纤维，此处简称为含玉石纤维。在一些实施方式中，含玉石纤维是短纤维。短纤维通常是如由长丝切割成的落在约0.75英寸至约4英寸之间的范围内的充分均匀长度的纤维。在一些实施方式中，含玉石纤维可以具有在约0.75英寸至约2.5英寸之间的长度。优选地，含玉石热塑性纤维具有充分均匀的长度。例如，在一些实施方式中，含玉石纤维可以具有约1英寸的长度，可替换地含玉石纤维可以具有约1.5英寸的长度，可替换地含玉石纤维可以具有约2英寸的长度。在其他实施方式中，含玉石热塑性聚合物长丝未被切割，但是与其他纤维或长丝纺纱(例如，持续地)以制造含玉石纱线。
含玉石热塑性聚合物长丝和通过切割、切分等生产的含玉石纤维可以被配置以具有多种截面形状。在一些实施方式中，含玉石纤维可以具有包括通道(槽，channel)的截面，如X形截面或Y形截面。然而，当将通道并入纤维的截面可以提供离开皮肤的水分的运输增强时(例如通过毛细管作用)，对于含玉石纤维，无需特别的截面形状以用于提供本文所公开的效果。更确切地，含玉石纤维可以具有不含通道的截面，如大体上的圆形截面、大体上的矩形截面、或凸多变形截面。具有不存在通道的截面的含玉石纤维被发现在本文描述的含玉石纱线和吸湿排汗、降温织物中是有效的。
可以选择添加至热塑性聚合物的玉石粉末的量，以提供具有凉爽触觉的性能的含玉石纤维。然而，也必须小心，加入热塑性聚合物的玉石粉末的量不会导致纤维的过度降解。随着混合物中玉石粉末的含量增加，由玉石粉末引起的聚合物链的中断会导致含玉石热塑性聚合物长丝和纤维的强度降低。一旦玉石粉末的量超过一定的阈值，不可能完全形成热塑性聚合物长丝。
可以选择热塑性聚合物中的玉石粉末的量，以提供具有如可以由本领域的普通技术人员确定的期望的性能平衡的纤维。在一些实施方式中，并且尤其是其中将聚酯用作热塑性聚合物，玉石粉末可以提供约0.3重量百分数至约1.5重量百分数之间的纤维，可替换地约0.5重量百分数至约1.3重量百分数之间，可替换地约0.75重量百分数至约1.25重量百分数之间，可替换地约0.9重量百分数至约1.1重量百分数之间。
含玉石纱线
含玉石纤维，如上文所描述的那些，可以与其他纤维共混来制备纱线。
例如，含玉石纤维可以与疏水性棉纤维共混。疏水性棉纤维是经处理以提供棉疏水特性的棉纤维(与天然棉相反，其是亲水性的)。疏水性棉纤维可以通过现有技术中已知的任何常规方法进行处理。例如，疏水性处理可以包括应用诸如以下的材料：例如，硅酮、氟化物(含氟化合物，fluorochemical)、锆化合物、油、乳液、蜡、交联树脂如二羟甲基二羟基亚乙基脲(DMDHEU)、脲醛、亚乙基脲、三聚氰胺树脂、二甲基脲乙二醛(dimethyl ureaglyoxal)(DMUG)、羧酸和多元羧酸，包括柠檬酸、马来酸、丁烷四羧酸、聚马来酸及其混合物。在一些实施方式中，疏水性处理包括应用一种或多种氟化物，如通常用于工业中的C6氟碳类防水剂(water repellent)或C8氟碳类防水剂类型。当纱线用于服装时，疏水性处理应足够持久以承受反复的家庭洗涤。
在一些实施方式中，疏水性棉纤维以其自然生长的纤维长度提供，如可以落在约0.75英寸至约4英寸之间的范围内。优选地，疏水性棉纤维具有与含玉石纤维基本相同的长度。这使得在纱线制造过程期间能够更均匀地共混纤维。因此，在一些实施方式中，疏水性棉纤维可以具有约0.75英寸至约2.5英寸之间的长度。优选地，疏水性棉纤维具有基本上均匀的长度。例如，在一些实施方式中，疏水性棉纤维可以具有约1英寸的长度，可替换地疏水性棉纤维可以具有约1.5英寸的长度，并且可替换地疏水性棉纤维可以具有约2英寸的长度。
含玉石纤维也可以与一种或多种常规纤维共混，所述常规纤维如通常已知用于纱线，并且更具体地，用于被织在用于服装的织物中的纱线中的合成纤维、天然纤维、以及纤维素纤维类别。例如，常规纤维可以包括棉、亚麻、蚕丝、羊毛、苎麻、聚酯、尼龙、人造纤维、氨纶、植物类纤维如谷物类纤维、大麻、黄麻、聚丙烯、聚苯并咪唑、乙酸酯、丙烯酸树脂等。常规纤维还可以包括含有例如以上任一种的多种常规纤维的混合物或共混物。在一些实施方式中，常规纤维包括棉、聚酯、或其组合。
在一些实施方式中，可以期望提供一种或多种配置以改善所得纱线的强度的常规纤维。如上文所讨论，将玉石粉末加入热塑性聚合物可以导致含玉石聚合物纤维变弱。高强度纤维可以用来平衡含玉石聚合物纤维的变弱，以生产具有期望强度的纱线。在一些实施方式中，例如，常规纤维可以包含高韧性(tenacity)聚酯、高韧性尼龙、高韧性聚丙烯、高韧性人造纤维等。在一些实施方式中，常规纤维包括高韧性聚酯。
在一些实施方式中，还可以期望提供一种或多种配置以改善所得纱线的柔软度和舒适度水平的常规纤维。通常，相对于合成纤维，天然纤维和纤维素纤维被认为提供增加的舒适度。在一些实施方式中，例如，常规纤维可以包括棉、羊毛或者其混合物。在一些实施方式中，常规纤维包括棉。
为提供强度和舒适度，还可以期望在一些实施方式中包括高韧性合成纤维和高舒适度天然纤维的混合物或共混物。
在一些实施方式中，常规纤维提供为短纤维。短纤维通常是被切割为落在约0.75英寸至约4英寸的范围内的基本上均匀长度的纤维。优选地，常规短纤维具有与含玉石纤维基本相同的长度。这使得在纱线制造过程期间纤维能够更均匀地共混。因此，在一些实施方式中，常规纤维可以具有约0.75英寸至约2.5英寸之间的长度。优选地，常规纤维具有基本均匀的长度。例如，在一些实施方式中，常规纤维可以具有约1英寸的长度，可替换地常规纤维可以具有约1.5英寸的长度，可替换地常规纤维可以具有约2英寸的长度。
含玉石纤维可以与疏水性棉纤维和/或常规纤维共混，以通过任何常规纱线制造方法制造如本领域的普通技术人员已知的那些来制造纱线。在一些实施方式中，含玉石短纤维可以与疏水性棉短纤维和/或常规短纤维共混在精密共混物中。精密共混物将各个纤维类型的性能结合到所得纱线中。精密共混使得每一种类型的纤维的非期望性质可以由其他一种或多种类型的纤维所平衡，从而任何一种组分的非期望性质都不会是所得纱线的特性。精密共混物还可以使得纱线具有在整个纱线中的基本上均匀分布的纤维，即，每种类型的纤维在纱线中的比例(并且因此，纤维类型之间的比率)沿纱线长度的每一段基本上一致。
可以选择每种类型的纤维在纱线中的比例，以提供具有一系列期望特性的纱线。例如，可以选择含玉石纤维在纱线中的比例，以提供具有降温性能的纱线，其中纱线具有凉爽触觉。在一些实施方式中，含玉石纤维以约10重量百分数至约90重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地含玉石纤维以约20重量百分数至约80重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地含玉石纤维以约20重量百分数至约70重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地含玉石纤维以约20重量百分数至约60重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地含玉石纤维以约20重量百分数至约50重量百分数的纱线之间的量存在。
在一些实施方式中，含玉石纤维与疏水性棉纤维和一种或多种常规纤维共混。在这样的实施方式中，可以期望以约20重量百分数至约50重量百分数的纱线之间，可替换地约20重量百分数至约40重量百分数的纱线之间，并且可替换地约30重量百分数至约40重量百分数的纱线之间的量提供含玉石纤维。在一些实施方式中，含玉石纤维占至少约33重量百分数的纱线。在一些实施方式中，含玉石纤维占约33重量百分数的纱线。
可以选择疏水性棉纤维在纱线中的比例，以提供给纱线防水性能，这在制造吸湿排汗织物中可以是有用的。在一些实施方式中，疏水性棉纤维以约10重量百分数至约90重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地疏水性棉纤维以约20重量百分数至约80重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地疏水性棉纤维以约20重量百分数至约70重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地疏水性棉纤维以约20重量百分数至约60重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地疏水性棉纤维以约20重量百分数至约50重量百分数的纱线之间的量存在。
在一些实施方式中，含玉石纤维与疏水性棉纤维和一种或多种常规纤维共混。在这样的实施方式中，可以期望以约20重量百分数至约50重量百分数的纱线之间，可替换地约20重量百分数至约40重量百分数的纱线之间，并且可替换地约30重量百分数至约40重量百分数的纱线之间的量提供疏水性棉纤维。在一些实施方式中，疏水性棉纤维占至少约33重量百分数的纱线。在一些实施方式中，疏水性棉纤维占约33重量百分数的纱线。
可以选择一种或多种常规纤维在纱线中的比例，以提供给纱线多种期望性能中的任何一种或多种，如改善的强度和/或改善的柔软度/舒适度。在一些实施方式中，常规纤维(为确定纱线的百分比的目的，其应考虑包括在纱线中使用的所有常规纤维)以约10重量百分数至约90重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地常规纤维以约20重量百分数至约80重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地常规纤维以约20重量百分数至约70重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地常规纤维以约20重量百分数至约60重量百分数的纱线之间的量存在，可替换地常规纤维以约20重量百分数至约50重量百分数的纱线之间的量存在。
在一些实施方式中，含玉石纤维与疏水性棉纤维和一种或多种常规纤维共混。在这样的实施方式中，可以期望以约20重量百分数至约50重量百分数的纱线之间，可替换地约20重量百分数至约40重量百分数的纱线之间，并且可替换地约30重量百分数至约40重量百分数的纱线之间的量提供常规纤维(再次，为所附百分比的目的，其应考虑包括在纱线中使用的所有常规纤维)。在一些实施方式中，常规纤维占至少约33重量百分数的纱线。在一些实施方式中，常规纤维占约33重量百分数的纱线。
在一些实施方式中，精密共混物通过将期望比例的每种纤维引入纱线制造工艺的“开始(opening)”步骤来制备。纱线制造工艺的开始步骤通常包括通常通过空气和机械作用的组合来配置以打开或分离用于加工的纤维丛的过程。纱线制造工艺通常利用“梳理”步骤继续，其中使纤维基本平行，形成绳状线股(ropelike strand)。随后将该绳状线股通常进行期望量的拉伸和/或加捻，以提供具有期望紧密度的纱线长丝。工艺的最后的步骤是“纺纱”步骤，其将纱线长丝纺在一起形成纱线。纺纱可以通过任何已知方法来发生，包括例如自由端纺纱、环锭纺纱、或者喷气纺纱。
在一些实施方式中，纱线可以包括约4.0/1Ne至约80.0/1Ne之间的纱线支数(yarncount)，其中Ne在行业中被称为英制棉纱支数。在纱线被用于制备牛仔织物时，例如，纱线可以包括约4.0/1Ne至约30.0/1Ne之间，可替换地约5.0/1Ne至约25.0/1Ne之间，可替换地约6.0/1Ne至约22.0/1Ne之间，可替换地约6.0/1Ne至约20.0/1Ne之间，可替换地约7.0/1Ne至约15.0/1Ne之间的纱线支数。纱线支数一般测量纱线的厚度，其中增加的数目通常表明增加的细度，即纱线降低的厚度。
在一些实施方式中，纱线包括约33％的含玉石纤维如含玉石聚酯纤维、约33％的疏水性棉、以及约33％的常规高韧性聚酯纤维。在一些实施方式中，纱线包括约33％的含玉石纤维如含玉石聚酯纤维、约33％的疏水性棉、以及约33％的常规棉纤维。
可替换地，可以生产含玉石热塑性聚合物长丝，例如，连续地，并且长丝与其他长丝可以如通过常规纱线制造过程纺纱，以生产含玉石纱线。这样，可以制备各种含玉石纱线。例如，在一些实施方式中，一种或多种含玉石热塑性聚合物长丝可以与一种或多种含有疏水性棉的长丝纺纱。含玉石热塑性聚合物长丝也可以与一种或多种常规长丝(参见，例如，上文所列出的常规纤维)纺纱，以获得具有一系列期望性能的含玉石纱线。可以选择纱线中包括的含玉石热塑性聚合物长丝的比例，以生产具有期望性能的纱线。在其他实施方式中，大量含玉石热塑性聚合物长丝可以被纺在一起，以生产完全由含玉石热塑性聚合物长丝组成的含玉石纱线。
织物/服装
含有含玉石纤维的纱线，如上文所描述的那些，可以被结合在各种可以用于例如服装制造的织物中。纱线，包括上文所描述的纱线，可以进行织造，以通过常规方法如本领域的普通技术人员将理解的那些来生产织物。例如，纱线可以使用平纹组织(如1/1(1by 1)平纹组织)、罗纹组织、方平组织、斜纹组织、缎纹组织、牛津组织等进行织造。可替换地，含有含玉石纤维的纱线可以用来制备无纺布和/或针织布。
在一些实施方式中，织物包括纬纱和经纱。结合含玉石纤维的纱线可以用在纬纱、经纱、或两者中。在一些实施方式中，结合含玉石纤维的纱线仅可以用在纬纱或经纱中，但不是二者中。不包括结合含玉石纤维的纱线的经纱和纬纱之一优选包括常规纱线，如常规棉纱线。例如，在一些实施方式中，结合含玉石纤维的纱线仅用于纬纱中，而经纱是常规棉纱线。
在一些实施方式中，含有含玉石纤维的纱线在牛仔斜纹组织中被用作纬纱，以生产牛仔织物。经纱可以包括常规棉纱线。经纱还可以包括其他材料，如纤维素纤维，其在本领域中被广泛认为在不背离本公开范围的情况下可用于增加柔软度，提供伸展性等。
牛仔斜纹通常包括3/1斜纹组织，其中每根经纱跨越三根纬纱。标准3/1牛仔斜纹，例如，在图1中示出。然而，在一些实施方式中，牛仔斜纹也可以包括2/1斜纹，其中每根经纱跨越两根纬纱。2/1斜纹有时用于例如生产轻质牛仔布。在其他实施方式中，牛仔斜纹也可以包括4/1斜纹，其中每根经纱跨越四根纬纱。为描述的目的，在下文中将使用3/1斜纹实施方式来描述牛仔斜纹，尽管本领域的普通技术人员将理解，在不背离本发明的范围的情况下，可以使用其他类型的牛仔斜纹。
由于牛仔斜纹中的经纱漂浮(float)在三根纬纱上，因此经纱主要暴露在织物的一面或表面上。在牛仔织物中，这是织物的外部或前部。纬纱，另一方面，主要暴露在织物相反的面或表面上。因此，在牛仔织物中，纬纱主要暴露在织物的内部或反面上。在标准的牛仔3/1斜纹中，例如，约75％的经纱暴露在织物的正面(另外25％暴露在织物的反面)，并且约75％的纬纱暴露在织物的反面(另外25％暴露在织物的正面)。
在一些实施方式中，含有含玉石纤维的纱线具有显著疏水特性。含玉石纤维可以由通常具有疏水特性的合成聚合物生产。例如，含玉石纤维可以是具有疏水性的含玉石聚酯纤维。疏水性棉纤维经处理以是疏水的。在一些实施方式中，纱线还可以包括常规纤维，其可以是亲水性棉纤维、疏水性合成纤维、或者它们的共混物。在一些实施方式中，常规纤维可以是具有疏水性的高韧性聚酯纤维。通常，含有含玉石纤维的纱线可以配置为具有显著的疏水特性。
在牛仔织物中，例如，含有含玉石纤维的纱线优选地被用作纬纱(作为纬纱的部分，或作为纬纱的全部)。另一方面，经纱，例如，其可以是常规棉纱线，优选地具有显著亲水特性。
由于主要暴露在织物的反面，即配置以接触着衣者皮肤的表面的纬纱主要是疏水的，其不容易从着衣者的皮肤吸收汗。亲水性经纱，另一方面，容易从着衣者的皮肤吸收汗。由于经纱主要暴露至织物的正面，因此由接触着衣者皮肤的部分亲水性经纱(即，暴露在织物反面上的部分)所吸收的汗会被转移到织物的正面。这样，织物被配置以将水分从使用者的皮肤芯吸至织物的外面，其中其展开横过用于干燥的织物的外面，如可以自然发生。
因此，在多个实施方式中，可以期望配置织物以便含有含玉石纤维的纱线主要暴露在织物的反面，即配置以接触人的皮肤的织物表面上，以给织物提供吸湿排汗特性。还期望将含有含玉石纤维的纱线主要暴露在织物的反面上，这是因为玉石为纱线，从而为织物提供凉爽触觉的特性(在织物接触着衣者的皮肤时是有用的特性)。
例如，在一些实施方式中，大于50％的含有含玉石纤维的纱线暴露在织物的反面，即配置以接触人的皮肤的织物的表面。可替换地，至少60％的含有含玉石纤维的纱线暴露在织物的反面上，可替换地，至少65％的含有含玉石纤维的纱线暴露在织物的反面上，可替换地，至少70％的含有含玉石纤维的纱线暴露在织物的反面上，可替换地，至少75％的含有含玉石纤维的纱线暴露在织物的反面上，可替换地，至少80％的含有含玉石纤维的纱线暴露在织物的反面上。
在一些实施方式中，在含有含玉石纤维的纱线被用在纬纱中时，可以织造织物使大于50％的纬纱暴露在织物的反面上。可替换地，可以织造织物使至少60％的纬纱暴露在织物的反面上，可替换地，至少65％的纬纱暴露在织物的反面上，并且可替换地，至少70％的纬纱暴露在织物的反面上。
在其他实施方式中，可以配置织物使经纱而非纬纱主要暴露在织物的反面上。在那些实施方式中，含有含玉石纤维的纱线可以用于织物的经纱中(作为经纱的部分或作为经纱的全部)。因此，可以织造织物使大于50％的经纱暴露在织物的反面上。可替换地，可以织造织物使至少60％的经纱暴露在织物的反面上，可替换地，至少65％的经纱暴露在织物的反面上，并且可替换地，至少70％的经纱暴露在织物的反面上。
在可替换的实施方式中，通过将含玉石热塑性聚合物长丝与其他含玉石热塑性聚合物长丝、疏水性含棉长丝、常规长丝、或者它们的组合纺纱生产的含玉石纱线可以被结合在本文中描述的各种织物中。与上文所描述的含有含玉石纤维的纱线一样，以这种方式制造的含玉石纱线可以被结合在经纱和/或纬纱中，但期望用作一种或多种纬纱以生产例如具有改善性能的牛仔织物。
在一些实施方式中，例如，可以生产在纬纱中含有含玉石纱线(如主要或全部使用含玉石热塑性聚合物长丝纺纱的纱线)和疏水性含棉纱线(如主要或全部使用疏水性棉纺纱的纱线)中的每一种的织物。因此，此处通常描述的纬纱可以构成含玉石纱线和疏水性含棉纱线的组合。这可以通过例如使用交替蹬(alternating tic)来实现。在一些实施方式中，每种纱线可以包括约50％(例如，在约45％至约55％之间)的纬纱，其中纬纱由含玉石纱线和疏水性含棉纱线的交替蹬(比率为1:1)组成。在其他实施方式中，纬纱可以包括或多或少的其中一种纱线。例如，如果需要更高的玉石密度，对于每一蹬疏水性含棉纱线可以使用多蹬含玉石纱线(例如2:1、3:1、4:1等)。可替换地，如果需要更高密度的疏水性棉，对于每一蹬含玉石纱线可以使用多蹬疏水性含棉纱线(例如，2:1、3:1、4:1等)。在一些实施方式中，含玉石纱线和疏水性含棉纱线也可以与常规纱线的蹬交替。在一些实施方式中，在纬纱构成含玉石纱线(例如，主要或全部使用含玉石热塑性聚合物长丝纺纱的纱线)和疏水性含棉纱线(例如主要或全部使用疏水性棉纺纱的纱线)的组合(例如，交替蹬)时，经纱可以是上文一般描述的常规棉纱线。在其他实施方式中，经纱可以包括上文一般描述的其他材料。
在一些实施方式中，织物也可以经配置以提供增强的空气渗透率。空气渗透率定义空气如何良好移动通过织物。当结合服装使用时，其通常被描述为“透气性”。织物的空气渗透率也与织物的干燥时间紧密相关。在一些实施方式中，增强的空气渗透率可以有助于排到织物外面的水分的干燥(由此保持并增强织物的吸湿排汗功能)，以及保持并增强含有含玉石纤维的纱线的降温效果。因此，当用于配置以在高温或工作条件下保持着衣者凉爽的服装时，织物的增强的空气渗透率连同吸湿排汗性能和降温性能起作用以给织物提供显著的益处，同时仍提供期望程度的保护。
在织造过程期间，织物可以被配置以提供增强的空气渗透率，如通过控制经纱的密度，例如织机中每英寸的经纱数。在一些实施方式中，如在含有含玉石纤维的纱线被用于牛仔织物时，可以控制经纱的密度以提供增强的空气渗透率，同时保持常规牛仔布的性能和外观。例如，织机上的牛仔织物每英寸可以包括约45至约120之间的经纱，可替换地，每英寸约45至约100之间的经纱，可替换地，每英寸约50至约80之间的经纱，可替换地，每英寸约55至约75之间的经纱。
根据本发明生产的织物的实施方式可以具备多个性能。一个这种性能是渗透率指数(透湿指数，permeability index)，或im值。渗透率指数代表皮肤水分对热损失的影响，如在出汗皮肤状况下。渗透率指数在0级(其表明织物完全不可渗透)至1级(其表明织物完全可渗透)上测量通过织物的湿热渗透率。
渗透率指数可以使用标准测试方法来确定，如在ASTM F1868部分C中所规定的，使用出汗热板(sweating hot plate)。该测试通常可以称为出汗热板测试。出汗热板测试提供通过织物传送至控制环境中的热和水分(水蒸气)的评估。因此，出汗热板测试涉及织物的热阻(隔离)、织物的湿阻(透气性/渗透率)，以及从板通过织物进入环境中的总热损失。
在一些实施方式中，织物的渗透率指数可以为至少0.57，可替换地至少为0.58，可替换地至少为0.59，可替换地至少为0.60，可替换地至少为0.61，可替换地至少为0.62，可替换地至少为0.63，可替换地至少为0.64，可替换地至少为0.65，可替换地至少为0.66，可替换地至少为0.67，可替换地至少为0.68，可替换地至少为0.69，可替换地至少为0.70。
实施例
对于以下实施例，每个牛仔织物(3/1斜纹)样品以同样的方法使用100％常规棉型经纱制备，但每个样品包括不同的纬纱。第一样品是对照织物，其包括100％常规棉型纬纱。选择对照织物以代表用于商购牛仔裤的常规牛仔织物类型。第二样品中的纬纱是在商品名下出售的疏水性棉纱线。第三样品中的纬纱是由含玉石聚酯纤维制得的纱线。第四样品中的纬纱由常规聚酯纤维、第二样品中使用的疏水性棉纤维类型和第三样品中使用的含玉石聚酯纤维类型的共混物制成。配置样品使得通过将第二和第三样品的效果一起平均，可以确定第四样品，即共混纱线的预期效果。
为提供一致的结果，样品的平均重量和厚度保持基本相似。样品重量根据ASTM D3776小样本选择(small swatch option)进行测量，以20英寸乘20英寸的织物样本进行称重，并且重量依照质量/单位面积，具体地盎司/平方码计算。每个样品的重量被测得在约13.0至约13.7盎司/平方码(oz/yd2)之间。样品厚度根据ASTM D 1777测试选择1测量，使用测厚仪在织物的各个位置处的0.6psi的施加压力下测量20英寸乘20英寸的织物样本。每个样品的厚度被测得在0.98至1.04mm之间。
结果在以下表1中示出：
表1
实施例1
根据ASTM F1868部分C对多个织物样品进行出汗热板测试。使用防护出汗热板系统分析热湿传递特性，所述系统安置在设置为实现所需环境条件的环境测试室中。对于模拟干和湿皮肤条件，测定从校准测试板(加热到皮肤表面温度35℃)通过样品并且进入测试环境(25℃，65％RH)的热流。
如表1所示，测量的对照样品的渗透率指数为约0.540。测量的第二样品(即疏水性棉)的渗透率指数为约0.506，与对照相比，这相应于约6％的降低。测量的第三样品(即含玉石聚酯)的渗透率指数为约0.573，与对照相比，这相应于约6％的增加。通过将第二样品和第三样品的效果一起平均，确定第四样品(即共混纱线(混纺纱，blended yarn))的预期影响对于对照为0％的影响。换言之，预期共混纱线具有与对照样品大约相同的渗透率指数。然而，测量的包括共混纱线的样品的渗透率指数为约0.625，相对于对照样品，其代表16％的增加。
基于这些结果，可以认为纬纱中包括含玉石纤维和疏水性棉纤维的组合的织物可能具有出乎意料的高渗透率指数。
另一个可以用来描述本发明的实施方式中的织物的性能是“总热损失”，用Qt表示，其也可以通过标准测试方法确定，如ASTM F1868部分C所规定的，使用出汗热板。总热损失是通过组合的干燥和蒸发热损失从完全出汗测试板表面通过织物转移到测试环境中的热量的指示。因此，样品相对于对照的热损失的增加表明织物的降温效果增强。
虽然共混纱线的预期影响是减少4％的热损失，但相对于对照，测量的共混纤维提供了1％的降温效果的增加。基于这些结果，可以认为纬纱中含有含玉石纤维和疏水性棉纤维的组合的组织可以对织物(即具有显著的降温效果的织物)的总热损失产生显著影响。
实施例2
湿蒸汽透射结果或MVTR测量通过织物的湿蒸汽扩散的速率。通过织物的湿蒸汽扩散的速率根据简易盘方法(类似于ASTM E96-80)来确定。将样品放置在水盘(直径82mm，深度19mm)上，在水表面和试样之间允许9mm空气空间。带有8个盘的防振转盘以每分钟5米均匀旋转以确保所有盘在测试期间都暴露至相同的平均环境条件下。在取得初始重量前，使得组装的试样盘固定两个小时。间隔24小时后再次将它们称重。然后，湿蒸汽损失速率(MVTR)的计算单位是g/cm2-24小时。MVTR值越高，表示通过材料的湿蒸汽通过越多。因此，MVTR的增加对降温是积极的。
如通过平均第二样品和第三样品的效果所确定的，包括共混纱线的织物样品的预期是10％的MVTR改善。与相同对照相比，包括共混纱线的织物样品实际上导致23％的MVTR改善。基于这些结果，可以认为纬纱中含玉石纤维和疏水性棉纤维的组合可以提供给织物湿蒸汽扩散的显著改善。
实施例3
重力吸收性测试系统(Gravimetric Absorbency Testing System)(GATS)用于测量试验织物的吸收能力和试验织物的干燥时间。
吸收能力通过从充满水的水库中吸取的水量来测量。在测试过程中，测试样品吸收的水通过连接到多孔性测试板的管重新得到提供。吸收能力测量织物在完全饱和之前可以保留的水分的量。在GATS测试结束时，从样品的湿重减去样品的干重，从而测得吸收能力。吸收能力的降低通常对降温是积极的。
包括共混纱线的织物样品在吸收能力上的预期值，如通过平均第二样品和第三样品的效果所确定的，降低了30％。包括共混纱线的织物样品实际上在吸收能力方面与相同的对照相比导致54％的减少。基于这些结果，可以认为纬纱中含玉石纤维和疏水性棉纤维的组合可以提供给织物吸收能力的显著提高。
干燥时间测量织物从完全饱和的点到干燥所需的时间量。记录样品的干重后，如上述获得的吸收能力值被用作待添加到干燥试验样品中的初始水量。织物饱和后，湿重被确定，在测试板上方产生恒定的气流，并且计时开始。10分钟间隔后记录重量。当重量的连续读数不变(Δ重量<＝0.005g)时，或者当织物回到其起始重量时(皮重＝0)，记录最终重量。织物从饱和至干燥所需的时间以分钟记录。
干燥时间的减少对降温是积极的。包括共混纱线的织物样品在干燥时间上的一般预期，如通过平均第二样品和第三样品的效果确定的，降低了12％。包括共混纱线的织物样品实际上与相同的对照相比导致54％的减少。基于这些结果，可以认为纬纱中含玉石纤维和疏水性棉纤维的组合可以提供给织物干燥时间的显著改善。
实施例4
垂直芯吸测量织物吸湿的能力。垂直芯吸的增加对降温起积极作用。
根据布条垂直芯吸测试测量织物的水传输速率。织物样品布条(25mm宽x 170mm长)的一端被竖直夹紧，自由端在21℃的蒸馏水中，浸至约3mm。水沿布条输送的高度在1分钟、5分钟、以及10分钟间隔时进行测量，并以厘米(cm)进行记录。在长度(经向)和横向(纬向)方向上测量织物。
包括共混纱线的织物样品在垂直芯吸上的一般预期值，如通过平均第二样品和第三样品的效果所确定的，增加了330％。包括共混纱线的织物样品实际上与相同的对照相比导致468％的增加。基于这些结果，可以认为纬纱中含玉石纤维和疏水性棉纤维的组合可以提供给织物显著的芯吸效果。
虽然上文提供的实施例中使用了牛仔织物的某些重量和厚度，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以制备具有任何期望重量和/或厚度的织物。例如，在一些实施方式中，如牛仔织物被设置用于制造牛仔裤的一些实施方式中，织物的重量可以在约8盎司/平方码至约15盎司/平方码之间的范围内，例如更轻薄的织物在约8盎司/平方码至约12盎司/平方码之间，或更厚重的织物在约12盎司/平方码至约15盎司/平方码之间。类似地，在一些实施方式中，如牛仔织物被设置用于制造牛仔裤的实施方式中，织物的厚度可以在约0.60mm至约1.20mm之间的范围内，例如更薄的织物在约0.60mm至0.80mm之间，或更厚的织物在约1.00mm至约1.20mm之间。
在一些实施方式中，牛仔织物可以配置为提供可用于制造牛仔裤(牛仔裤子)、牛仔夹克等的“蓝色牛仔”材料。牛仔织物可以配置为通过常规方法(如本领域的普通技术人员将理解的那些)来提供“蓝色牛仔”材料。在一些实施方式中，用于织物经纱中的纱线可以染色，例如，使用靛蓝染料(indigo dye)。在这些实施方式中，纬纱可以未染色且未着色。可替换地，牛仔织物的正面可以染色，例如，使用靛蓝染料。在一些实施方式中，可以进行两个染色过程。
包含具有含玉石纤维的纱线的织物可以用来生产多种产品，包括床单、毛巾、家具(如户外家具)装饰品等。织物对于服装制造尤为有用。例如，织物可以用于长裤、短裤、衬衫、夹克、内衣、袜子、帽子、吸汗带、手帕等的制造。在一些实施方式中，织物为牛仔织物，如可以尤其用于裤子(例如蓝色牛仔裤)的制造中。正如本文所描述的，使用上述织物生产的产品和服装从增强的降温效果、吸湿排汗及渗透率可以受益。
可以看出，描述的实施方式提供了相比本领域的那些具有多个优势的独特和新型服装、纤维、纱线、和织物。尽管本文描述并示出了体现本发明的某些特定结构，但在不脱离潜在的本发明概念的精神和范围的情况下，本领域的技术人员显然可以对各部分进行各种修改和重新设置，除在所附权利要求的范围中指出的范围内，其不限于本文示出和描述的特定形式。

Claims (25)

1.一种纱线，包括以下的共混物：
常规纤维；
疏水性棉纤维；以及
含玉石聚酯纤维。
2.根据权利要求1所述的纱线，其中，所述共混物包括
在约20％至约40％之间的常规纤维；
在约20％至约40％之间的疏水性棉纤维；
在约20％至约40％之间的含玉石聚酯纤维。
3.根据权利要求2所述的纱线，其中，所述共混物包括
约33％的常规纤维；
约33％的疏水性棉纤维；
约33％的含玉石聚酯纤维。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的纱线，其中，所述纱线包括短纤维的共混物。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的纱线，其中，所述常规纤维包括棉、聚酯、或它们的混合物。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的纱线，其中，所述含玉石聚酯纤维包括约0.3wt.％至约1.5wt.％之间的玉石。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的纱线，其中，所述玉石充分均匀地分布在整个所述含玉石聚酯纤维中。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的纱线，其中，所述常规纤维包括高韧性聚酯。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的纱线，其中，所述疏水性棉纤维包括防水氟化物。
10.一种吸湿排汗和降温的织物，包括
经纱，以及
纬纱，
其中，所述纬纱包括根据权利要求1至9和24-25中任一项所述的纱线。
11.根据权利要求10所述的织物，其中，所述经纱包括常规棉纱线。
12.根据权利要求10-11中任一项所述的织物，其中，
大于50％的所述经纱暴露在所述织物的正面上，并且，
大于50％的所述纬纱暴露在所述织物的反面上。
13.根据权利要求12所述的织物，其中，
大于70％的所述经纱暴露在所述织物的正面上，并且，
大于70％的所述纬纱暴露在所述织物的反面上。
14.根据权利要求10-13中任一项所述的织物，其中，所述织物包括牛仔斜纹组织。
15.根据权利要求10-14中任一项所述的织物，其中，至少所述经纱包括靛蓝染料。
16.根据权利要求10-15中任一项所述的织物，其中，所述织物具有至少0.60的渗透率指数。
17.根据权利要求10-16中任一项所述的织物，其中，所述纬纱完全由根据权利要求1至9中任一项所述的纱线组成。
18.根据权利要求10-17中任一项所述的织物，其中，所述经纱完全由常规棉纱线组成。
19.一种包括根据权利要求10-18中任一项所述的织物的裤子。
20.一种包括根据权利要求10-18中任一项所述的织物的衬衫。
21.一种制造含玉石聚酯纤维的方法，包括
将玉石粉末混合至聚酯熔体中；
挤出含玉石聚酯熔体以生产长丝；以及
切分所述长丝以生产含玉石聚酯纤维。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，将所述玉石粉末以给挤出的所述含玉石聚酯纤维提供约0.3wt.％至约1.5wt.％之间的玉石的量混合至所述聚酯熔体中。
23.由根据权利要求21或22中任一项所述的方法制成的玉石纤维。
24.根据权利要求1-9中任一项所述的纱线，其中，所述含玉石聚酯纤维包括玉石粉末。
25.根据权利要求24所述的纱线，其中，所述含玉石聚酯纤维通过以下来制备：
将玉石粉末混合至聚酯熔体中；
挤出含玉石聚酯熔体以生产长丝；
切割所述长丝以生产含玉石聚酯短纤维。
CN201580001293.8A 2014-07-11 2015-07-10 含玉石纤维、纱线及吸湿排汗降温织物 Pending CN106132682A (zh)

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