CN106795662A - 可发泡聚合物纤丝的用途及发泡织物 - Google Patents

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Abstract

一种包含交联聚合物材料的闭孔泡沫的纤丝的发泡织物,通过将纤丝整合至前体纺织品以及随后在纤丝膨胀的发泡温度下使材料发泡形成。该发泡织物可以用于保护性服装、衬垫、席子等。

Description

可发泡聚合物纤丝的用途及发泡织物
技术领域
本发明涉及发泡材料及其制造。具体地,本发明涉及可发泡聚合物(foamablepolymer filament)材料在发泡织物(发泡布料,foamed fabric)的制造中的用途。本发明进一步涉及这种发泡织物的新型用途,该发泡织物表现出良好的抗冲击性和缓冲作用(cushioning),同时保持开放结构,使得进行良好的通风或排水。
背景技术
出于缓冲或减震的目的,将发泡材料用于各种应用。从20世纪30年代开始,发泡材料作为泡沫橡胶,在片材、席子和块状物(隔板,blocks)中可用。最初,使用了天然胶乳橡胶和苯乙烯-丁二烯橡胶材料。近年来,基于异氰酸酯的聚氨酯泡沫变得普遍。根据所需的用途,可以制造各种密度、厚度和柔软度等级的合成泡沫。根据材料的性质和制造方法,其还可以呈现为开孔泡沫或闭孔泡沫。通常具有闭孔泡沫可以暴露于湿气而孔结构不吸收湿气的优点。另一优点在于由于闭孔可以更好地吸收力,所以缓冲大得多。闭孔泡沫的缺点在于其不能传输空气或湿气。对于其中要求湿气或空气传输(空气输送,air transport)的许多应用,现有的发泡材料是不适合的。已经进行了尝试以便通过穿孔泡沫板(foam material)来改善,例如用于床垫的泡沫材料(foam material)的传输性能。US4536906中示出了孔径床垫插入物(aperture mattress insert)的实例。这种产物提供了另外的优点,但是它们的功能仍受限。US2009119953中示出了用于鞋子的泡沫鞋垫,借此提供了孔径来增加通风。也已知闭孔泡沫的衬底(underlay)减震垫(shock pad),其中形成了孔径以保证适当的排水(drainage),特别是来自Trocellen GmbH的ProGameTM减震垫。
还期望在其他可能要求冲击吸收或缓冲作用的情形中使用泡沫材料。泡沫材料可以要求作为保护性服装、陈设物(家具,furnishing)等中的层。在这种背景下,还经常要求透气性。还要求在多层结构内,经常是围绕复杂形状整合泡沫层的能力。期望的是提供使得能够使用闭孔泡沫材料,同时保持期望的透气性和水传输性能的织物的替换构造。另外,现有的泡沫层具有固定的二维形式,即,它们可以弯曲,但是不能在没有变形的情况下在层平面中偏斜(skew)。在以前,由泡沫材料形成的衬底(underlay)和席子(mat)由于它们不能偏斜或伸展而经受起皱和扭曲。
另外,发泡层通常是相对低强度的,尤其当作为相对薄的层存在时。已经考虑了结合纤维材料来改善泡沫的强度的尝试。EP2177335中给出了具有结合的增强纤维的发泡的层状产物的实例。过去进行了将泡沫材料整合至纺织品类构造中的尝试。DE 2730915示出了使用开孔泡沫条带编织在一起以来形成地毯衬底。泡沫材料的条带的处理是困难的,且将这种泡沫条带整合至织物中不易实现。期望提供改善的方法,通过其可以更容易和方便地生产发泡织物层。
发明内容
本文描述了在发泡织物的制造中使用可发泡聚合物纤丝(单丝,filament)方法。该方法包括提供可发泡聚合物材料的纤丝(单丝,长丝,filament),交联可发泡聚合物材料,将纤丝整合到织物中以及随后使聚合物材料发泡以形成闭孔的发泡结构。作为建议使用可发泡聚合物纤丝的结果是,发泡织物是透气的,并且可以容易允许沿着和通过织物传输空气或湿气。因为聚合物材料作为闭孔的发泡结构存在,所以织物将不在其材料结构中吸收水分或污垢,并且适用于以下阐述的各种用途。具体地,形成在闭孔结构中的孔隙可以以空气弹簧的方式压缩以吸收力。对于开孔结构,一旦吸收水分或污垢,结构被填充且不能进一步压缩,从而失去减震(shcok absorbing)性能。
纤丝可以采用任何适当的形状并可以以任何合适的方式生产。在一方面,可以通过将可发泡聚合物材料的片材剪切成长条(elongate strip)提供纤丝。在发泡之前,该条带可以相对地宽于它们的厚度。一般,发泡之前,该条带可以具有1mm至5mm的宽度和1mm至2.5mm的厚度。可以在材料交联之前或之后提供纤丝。在长条带的情况下,可能的是首先交联聚合物片材并且在之后形成条带。
在另一方面,可以通过挤出提供纤丝。这可以通过作为片材挤出以及随后剪切成条带进行,或者可以直接通过适当形式的挤出头或喷丝头挤出纤丝。这种挤出的纤丝可以是圆形的、平的、异形的、实心的、中空的或其他形式,且技术人员将理解纤丝形状可以决定最终的织物的性能。除挤出单根纤丝之外,也可以一起挤出多根纤丝。
可以在形成纤丝之前、之后或同时以任何适当的方式进行可发泡聚合物材料的交联。在一方面,使用适当的化学交联剂化学交联聚合物材料。这种方法也经常称为建立网络(reticulation),借此聚合物链裂解以及随后重新排序以形成三维网络。不希望受理论的约束,应该相信交联防止发泡期间纤维的宏观的熔融(总体熔融,macroscopic melting),以及此外形成的网络防止发泡期间产生的气体自由逸出。化学交联剂可以是过氧化物试剂、过氧化物助剂或硅烷体系。在另一方面,化学交联剂是有机过氧化物。这种有机过氧化物包括,但不限于四丁基过苯甲酸酯、苯甲酰的过氧化物、2,4-二氯苯甲酰过氧化物、乙酰基过氧化物、月桂基过氧化物、甲乙酮过氧化物和二枯基过氧化物。技术人员将清楚试剂和它们的益处(与产生具有别处所阐述的所要求性能的泡沫纤丝的期望结果有关)的具体选择。
另外,可发泡聚合物材料可以是物理交联的(具体使用适当的高能量辐射,其可以包括,但不限于UV、微波、电子束、X-射线和γ射线辐射),并可以是颗粒或非颗粒的。物理交联的一个优点在于该方法可以在织物的生产过程的期望点开始,并且也可以在织物的精确位置处局部开始。可发泡聚合物材料中还可以包含,诸如三羟甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)、炭黑或极性添加剂的另外的化学试剂,以增强交联过程或使其适应施加的辐射。
可以在将纤丝整合至织物之前,交联可发泡聚合物材料。对于挤出的纤丝,交联可以在挤出时或之后进行。可替换地,可以在将纤丝整合在织物中之后,进行交联。
可以根据任何合适的机制进行可发泡聚合物材料的发泡,包括在添加或不添加适当的成核剂的情况下,使用直接加气或物理吹制。可发泡聚合物材料可以包含适合在给定的一种发泡温度(foaming temperature)或多种发泡温度下发泡的化学发泡剂。发泡剂可以是吸热的发泡剂,如酸/碳酸酯类体系,或者可以是放热的发泡剂,如肼、酰肼、卡巴肼(carbazide)、偶氮化合物等。发泡剂的形式可以包括,但不限于偶氮二碳化物、聚苯磺酰肼、4,4'二苯基磺酰胺、p,p'氧二(p,p’oxybis)、苯磺酰肼或二亚硝基五亚甲基四胺。可替换地,可以使用吸热和放热发泡剂两者的适当混合物,借此可以在温度和时间两者方面控制反应速率。
根据本发明的一个方面,可以进行可发泡聚合物材料的交联使得在交联发生之后,可发泡聚合物材料的熔融温度高于发泡温度。以这种方式,可发泡聚合物材料在发泡温度或高于发泡温度时保持稳定,由此导致泡沫的闭孔结构。应该理解的是需要仔细选择各种试剂和过程的控制以实现期望的结果。对于通过挤出形成的可发泡聚合物材料,需要熔融材料以进行挤出。不过,在该方法中,应避免发泡剂的活化,因为在挤出期间另外的发泡将开始且随后将阻碍纤丝整合至织物中。在没有交联的情况下的发泡通常导致对于许多商业目的来说不期望的开孔泡沫结构。纤丝的交联用于将其熔融温度升高至高于发泡剂活化的发泡温度。还应该理解发泡温度应低于织物的任何其他纤维或组分的临界温度,除非具体地要求这些组分熔融或活化。获得的发泡织物因此可以具有高于发泡前的聚合物的熔融温度。特别是在高温下的洗烫(洗涤,laundering)、干燥或其他最终用途将对织物不利的服装应用中,这可能是重要的。
可以以包括编织、粘结(felting)、针织(knitting)等任何适当的方式将可发泡聚合物纤丝整合到织物中。根据本发明的一个方面,织物是编织织物,并且将纤丝整合到织物中的步骤包括编织具有经纱(warp)和纬纱(weft)的纺织品(textile)。以下,将以其最通用的含义使用术语织物,其涵盖所有形式的纤维或纤丝类片材材料。其可以包括毛绒织物(pile fabrics),如地毯(carpet)、垫毯(rug)、草皮(turf)等以及非毛绒织物。本发明特别适用于非毛绒织物。术语纺织品将使用为不包括具有二维硬度的织物,如其中纤维的相对固定防止偏斜的地毯、某些毡制品和网状物。尽管有时称为纺织品,但是这些纤维制品是以它们保持基本上固定的二维形式的方式内部连接的。即使它们在第三维可以是柔性的,但是它们通常不能在纤维层的平面内自由地偏斜或扭曲。应该注意本发明可适用于这样的织物,其在发泡之前根据以上定义是纺织品,但是在发泡步骤之后,其变得锁定以及此后充当织物。
在本发明的一方面,在经纱中提供纤丝。以这种方式将纤丝整合到纺织品中使能够由传统织机中的吊杆(boom)或经轴架(纱架,creel)供给纤丝。对于平的纤丝或带,可以容易地保持纤丝在经纱中的定位。纤丝可以作为单丝或多丝存在于经纱中。另外,这种纤丝可以连同其他材料的另外纤维(例如,高强度纤维)存在于经纱中。这些纤丝可以与作为多纤丝的可发泡聚合物纤丝或其他进行组合。
另外或可替换地,纤丝可以通过嵌入到纬纱中整合到编织的纺织品中。嵌入到纬纱中可以通过任何传统的方法,包括但不限于通过梭子(shuttle)、剑杆(rapier)、喷气(airjet)、片梭(projectile)和喷水(waterjet),并且可以包括多轴经纱嵌入。如在经纱的情况下,纤丝可以单独或与不同的(特别的)非发泡材料(unfoamed material)的纤维或纤丝组合存在于纬纱中。技术人员将清楚以这种方式可以实现不同的编织结构且本发明不旨在限于任何特定的编织。
根据本发明,可发泡聚合物材料可以是能够如以上或下文描述的加工的任何材料。可采用作为可发泡聚合物材料的一类材料包括聚乙烯(PE)或乙烯乙酸乙烯酯(EVA)或它们的共混物,包括HDPE、LDPE和LLPDE。获得的泡沫的性能将部分取决于选择的材料的密度,由此HDPE将趋向于产生更硬的泡沫(stiffer foam)。正常的PE具有从LDPE的约120℃至HDPE的135℃变化的熔融温度,这使得其高度适用于在约150℃的温度下挤出。交联形成PEX将提高熔融温度,或者另外确保获得的材料在远高于180℃下保持稳定。方便地,使用常规的化学交联剂,可以在约170℃的温度下进行交联过程,从而确保该过程在其自身挤出期间不会开始。通过提供在约180℃下活跃的发泡剂,PEX的发泡可以在将织物或纺织品暴露于发泡温度之后进行。应该理解应将织物或纺织品的其他组分选择为承受该高温,至少持续用于发生发泡所需的时间。
根据本发明的另一方面,还公开了包括将织物形成为进一步的产物的方法,由此在形成进一步的产物之后进行发泡。将织物形成为进一步的产物旨在包括任何步骤,该步骤将其中整合有纤丝的初始织物改变为不同的形式。这可以包括将织物切割或另外拼接成,如服装等的最终产品,或者还可以包括在发泡之前成型或扭曲织物。也可以将模制过程应用于形成复杂的形状,如头盔、鞋、座椅靠背等,并且形成步骤甚至可以在交联之前进行。在一种具体的实施方式中,可以通过编织纺织品进行纤丝的整合,并且可以随后偏斜纺织品以形成偏斜的纺织品(skewed textile)。通过有效地将纤丝锁定至2-D稳定构造,发泡可以用于将纺织品转换为织物。在发泡期间,尽管材料在宏观水平上没有熔融,但是材料在其表面上变粘,由此相邻的纤丝可以熔合在一起。此外,由于氧气抑制,可以减少表面的交联,增加局部厚度并增加纤丝局部熔合在一起的趋势。由于可以将部分调节成期望的形状以及然后发泡以形成自支撑的3-D结构,所以这种方法对于生产填充的服装部分可以是特别方便的。
本发明进一步涉及发泡织物,其包含交联聚合物材料的闭孔泡沫的纤丝。可以如以上或下文所描述的,将纤丝整合到织物中。
在一个方面,发泡织物是包含经纱和纬纱的编织织物。纤丝可以布置在经纱中。可替换地或另外地,纤丝可以布置在纬纱中。
尽管可以唯一地由闭孔的、交联的、聚合物泡沫的纤丝制造织物,但是可以将这些纤丝与其他纤维或非发泡材料的纤丝组合。可以将这些其他纤维用于向最终的产物提供期望的特征,即强度、稳定性、液体传输等。可替换地,其他纤维可以出于生产的目的存在并可以随后将其移除。本发明不受这些其他纤维的性质的限制,这些其他纤维可以包括天然的和人造纤维两者、高强度纤维、金属线、光学纤维,以及可以与泡沫纤丝整合以形成织物的任何其他形式的纤丝。示例性的纤维可以是高强度纤维、芯吸纤维(wicking fibre)、导电纤维,并且可以包括黄麻、聚酯、玻璃纤维、棉花、毛线、纤维胶和纤维素。
最终的织物中的泡沫纤丝的总体百分比将取决于期望的性能。一般而言,泡沫纤丝可以作为织物的按重量计至少20%存在。在另一方面,泡沫纤丝可以作为织物的按重量计至少45%存在。在某些构造中,纤丝可以作为织物的按重量计至少70%存在。通常,泡沫纤丝将不能超过织物的按重量计95%。
可以存在于织物中的其他纤维可以具有与纤丝类似的尺寸,或者可以具有不同的尺寸。一般而言,将旦尼尔(denier)或dTex用于定义使用的纤维,但是应该理解其是的每单位长度而不是体积的的纱线重量的量度,因此其可能不适合比较不同密度的纤维或纤丝。一般而言,纤丝可以以能够用所选择的机器编织的任何重量存在。可以利用100dTex至1000000dTex以及可选的10 000dTex至50000dTex的重量。其他纤维可以以与纤丝的那些相类似的重量存在,但通常在100dTex至5000dTex之间。在尺寸方面,相对于其他纤维,纤丝的尺寸可以从非发泡状态的截面面积的0.1X至100X的值改变。应该理解的是最终的织物的形式将强烈取决于该比值。在一些方面,其他纤维可以作为比纤丝细得多的纤维存在,并因此可以更容易地适应更大的纤丝,尤其在发泡之后。
而且,根据本发明的一个方面,发泡织物可以具有30Kg/m3至100Kg/m3的净密度,或在一些方面45Kg/m3至70Kg/m3的净密度。这种相对低密度的材料在它们的保护能力、缓冲或耐震方面提供了相比现有的材料的显著的优点,同时保持轻的重量,使它们理想地用于服装等。在这方面,净密度是每单位体积(由材料取代)的质量,可以通过将材料的样品浸入水中以及确定取代的体积测量。应该理解的是基于织物占据的总体积(当织物在,例如平坦的层之间堆叠时),总密度(gross density)甚至可以更低。这是因为织物结构可以留下另外的空间,其增加占据的总体积。
根据本发明的仍进一步的方面,泡沫纤丝可以从织物的平面向外,即在Z方向上延伸,其中织物具有局部的X-Y取向。在某些实施方式中,这可以是以开放的拱形形式。通过在织物内适当地锚定泡沫纤丝,使得在发泡期间纤丝可以扩展形成这种拱形可以实现这种形式。这些拱形进一步增加织物的总体积并导致非常低的总密度。因为拱形提供支撑(由于它们在压缩中的材料性能和它们的结构性能两者,即由于拱形或环中的弯曲力导致的它们的形状),这些拱形还进一步改善发泡织物的减震能力。这种结构在排水性能等方面可以是特别有利的。在编织织物的情况下,如果经纱中的可发泡的纤丝从上面通过许多非发泡纬纱线(weft thread),以及随后从下面通过不同数目的纬纱线,则在织物的任一侧产生不同尺寸的环或拱形。因此,例如,在织物的第一侧可以形成相对小的环,同时织物的另一侧的环可以更大以提供更好的弹性和/或减震(减幅,damping)。
在一方面,发泡织物可以具有至少5mm的厚度与小于1000g/m2的重量。在另一方面,发泡织物可以具有至少10mm的厚度与小于750g/m2的重量。
在性能方面,可以将发泡织物设计成具有宽范围的特征以满足其特定的用途的要求。
除上述的成品之外,本发明还涉及通过使用上述可发泡聚合物纤丝制造的非发泡的前体纺织品(precursor textile)。在使前体经受发泡温度,例如至少150℃的温度时,前体膨胀形成上述的发泡织物。在一些方面,前体是编织的纺织品。
在一些方面,前体织物在发泡温度下,膨胀其体积的至少5倍、至少10倍,或在某些方面膨胀其体积的至少20倍。
可以将前体和/或发泡织物用于制造任何适当的产物。具体地,本发明包括,但不限于服装、席子、衬底、陈设物(furnishing)、座椅元件(seating element)、鞋袜、床垫、头饰、头盔、油布、冲击吸收结构、填充物、游泳池盖和包含以上和下文描述的发泡织物的任何其他结构。
附图说明
参考多个示例性实施方式的以下附图可以了解本发明的特性和优点,其中:
图1示出了阐明根据本发明的可发泡聚合物材料的纤丝的生产的透视图;
图2在示意图中示出了可操作为将图1的纤丝整合到编织的纺织品中的织机;
图3示出了在图2的机器中根据本发明生产的编织的纺织品的一部分的平面图;
图4示出了用于将图3的纺织品转换为发泡织物的拉幅机烘箱(拉伸烘箱,tenteroven)的示意性平面图;
图5示出了图4的拉幅机烘箱的侧视图;
图6示出了在图4的拉幅机烘箱中生产的发泡织物的一部分的透视图;
图7示出了图6的发泡织物的平面图;
图8示出了根据本发明的替换实施方式的编织的纺织品的一部分的透视图;
图9示出了由图8的纺织品前体形成的发泡织物的透视图;
图10A和10B在平面图中示出了用于生产偏斜织物的编织纺织品的进一步替换的实施方式;
图11A和11B示出了由图8的前体纺织品拼接的垫肩的示意性透视图;以及
图12示出了用于形成可发泡聚合物材料的纤丝的替换流程。
具体实施方式
在图1的透视图中示出了用于形成可发泡聚合物材料的纤丝的示例性流程。根据该图,可发泡材料的挤出的、交联的片材10由辊12进料,穿过条带形成设备(strip formingdevice)或切碎机14。片材10是在名称AlveocelTM LUT 4501 1.3mm下由Sekisui可获得的交联PE。其他类似的材料由Trocellen GmbH可获得,且在EP0476798中公开了用于形成这种可发泡的交联聚合物材料的适当流程。在穿过切碎机14时,片材10被剪切成多根纤丝16,各具有4mm的宽度,其随后一起卷绕到线轴18上。卷绕条带具有约38000的dTex值。
图2在示意图中示出了可操作为将纤丝16整合到编织的纺织品22中的织机20。根据图1的方法生产的多个线轴18安装用于以1cm的间隔将纤丝16递送至机器20的经线方向(warp direction)。370dTex的PET经纱线26的另外的束24安装在经线方向使得纤丝16以每隔27根经线一根纤丝的速率重复。束24和织机20具有2.1米的活跃宽度(active width)。应该理解该构造仅是示例性的且还可以如以下详细描述地选择其他编织结构。在织机20中,各自为1100dTex的一对PET纬纱线28以54根线/10cm的间隔从卷筒(绷架,reel)32通过抛射引纬(projectile weft insertion)设备30嵌入。编织的纺织品22卷绕到纺织品辊34上用于后续加工。
图3是机器20中生产的纺织品22的一部分的平面图。根据该编织图案,纤丝16在纺织品22的前侧和背侧上间隔相等,分别七根纬纱线28在上面通过给定的纤丝16,随后七根纬纱线28在下面通过它。在平纹编织(plain weave)中,用纬纱线28编织经纱线26。获得的纺织品22具有556g/m2的重量,包含大约390g/m2的纤丝16、100g/m2的经纱线26和65g/m2的纬纱线28。
图4在示意性平面图中示出了在用于形成发泡织物42的纺织品22上的最终处理过程中使用的拉幅机烘箱40。图5示出了拉幅机烘箱40的侧视图。根据图4和5,安装纺织品辊34以将纺织品22递送至拉幅机烘箱40。为此,拉幅机框架44夹住纺织品22的侧面,当纺织品22在加热器46下通过时,拉幅机框架44侧向拉伸纺织品22。当纺织品22以3米每分钟的速度通过拉幅机烘箱时,加热器46使纺织品22经受190℃的发泡温度持续3分钟。在加热阶段期间,可发泡聚合物纤丝16中的发泡剂活化,以及纤丝16在多轴向上膨胀。因为其中利用相等数目的纬纱线28,在纤丝16的两侧编织纺织品22的方式,所以纤丝膨胀形成直立的拱形48,在由经纱线和纬纱线条26,28形成的基底层50上下延伸。发泡纤丝16表现出是发泡之前大约八倍的净体积的增加。体积的总体的总增加由于拱形48占据的空间而稍微更大。
图6中示出了发泡织物42的一部分的闭合透视图,阐明了在基底层50上下延伸的直立拱形48。
图7示出了发泡织物42的顶视图,其另外阐明了其中相邻拱形48彼此啮合,并在加热过程期间部分熔合形成桥54的方式。这些桥54用于稳定发泡织物42的结构,使其2-D稳定并防止它们的偏斜。应该理解尽管在这方面,前体纺织品的结构确保桥54在发泡之后形成,但是也可以在没有这种桥的情况下生产发泡织物,由此发泡织物保持纺织品使其在基底层的平面内保持可扭曲或可偏斜。
测试如上所述生产的发泡织物42,且其表现出示例性的性能。根据2012年1月版本的FIFA手册测试方法中阐述的方法,在上述发泡织物42上进行多个测试。测试样品达到以下结果,垂直变形:6.45mm;力减小(Force Reduction)23.95%;能量恢复71.75%和减震(第一、第二、第三次冲击):39.3%、25.3%、22.6%。发泡织物42的另一类似样品经受根据ASTM D4491的水流测试(water flow test)并基于五个样品位置,实现了1.59g/m的平均流量计读数(温度校正系数:0.9097;平均样品厚度:8.24mm;介电常数(permittivity):0.898/s;渗透性:0.741cm/s)。根据织物构造,期望的是在任何地方可以容易实现的0.5g/m至5g/m的水流速率。
图8在透视图中示出了编织纺织品122的一面,该编织纺织品在发泡织物的形成中用作前体。在该实例中,纤丝16以相对于纬纱线28的非对称的方式编织,这可以称为缎纹编织(satin weave)。因此,各纤丝16在上面穿过三根纬纱线28,以及随后在下面捕获一根纬纱线28。纬纱线28在该情况下作为线束或多股线存在。相对于纬纱线28以平纹编织来编织剩余的经纱线26。
图9在透视图中示出了,在图8的编织纺织品122最终处理或者发泡形成发泡织物142之后的编织纺织品122。发泡步骤可以如图4所描述的在拉幅机烘箱40中进行。可以看出,可发泡聚合物材料的纤丝16已经膨胀形成拱形48,在这种情况下其仅从基底层50的前侧直立。在发泡织物142的背侧(在附图中,将下侧指定为背侧),纤丝16大部分保持在基底层50的平面中。相对较高的拱形将在低于图6的实施方式的那些的负荷下塌陷。
图10A示出了在发泡织物的形成中用作前体的编织纺织品222的进一步方面的平面图。在该实例中,可发泡的纤丝16取向为经线方向并以松散的平纹编织与进一步的经纱线26和纬纱线28编织。
在图10B中,编织纺织品222经受进一步的偏斜加工步骤,由此施加力F以使编织结构扭曲角度α。通过进行如上所述的加热进行发泡,同时保持力F。在完成发泡过程之前,由于如上所述在相邻的拱形之间形成的桥,获得的发泡织物在偏斜方位上是稳定的。
图11A在透视图中阐明了在使用已经修整至适当的尺寸的图8的前体纺织品122来调制(confection)保护性垫肩的步骤。前体纺织品122的编织是充分松散的,使得其可以容易地变形或调整以遵循模具的轮廊或在这种情况下的服装模特60。然后使带有前体纺织品122的服装模特60经受发泡温度下的热处理以膨胀泡沫纤丝16。图11B示出了进行发泡之后的服装模特60。发泡织物142随着连接在一起的泡沫拱形48的形成而膨胀,因此形成弹性的垫肩,其甚至在从服装模特移除后保持其形状。垫肩62由于其开放结构提供了优异的缓冲和良好的通风。应该理解可以将相同或类似的流程用于形成如所要求的多种不同形状和形式的织物元件。
图12示出了用于形成可发泡聚合物材料的纤丝的替换流程。根据该实施方式,挤出机312将可发泡的PE挤出物310递送至模头314,在其中将挤出物310作为纤丝316挤出。可发泡的PE包括合适的发泡和化学交联剂,其在150℃的挤出温度下不会活化。纤丝316通过冷却槽317进料以及随后卷绕到线轴318上。可以随后将非发泡和非交联的纤丝整合到如上所述的编织前体纺织品中。编织之后,纤丝316可以通过暴露于约180℃的热,在单个步骤中交联和发泡。挤出的纤丝316的一个优点在于它们可以根据挤出模头314的形状和尺寸以各种各样的截面形状和重量形成。
因此,已经参考以上讨论的某些方面描述了本发明。将认识到可以对这些方面作出本领域技术人员熟知的各种修改和替换形式。特别地,本发明不限于任何具体的编织结构,并且可以看出,根据编织结构的性质,可以引导纤丝以给定的方式膨胀以实现不同的获得的效果。
可以在不背离本发明的精神和范围的情况下,对本文所描述的结构和技术做出除以上描述的那些之外的多种修改。因此,尽管已经描述了特定的方面,但是这些仅是实例且不限制本发明的范围。

Claims (29)

1.可发泡聚合物纤丝在发泡织物的制造中的用途,所述制造包括:
提供可发泡聚合物材料的纤丝;
交联所述可发泡聚合物材料;
将所述纤丝整合至织物;以及
随后发泡所述聚合物材料以形成闭孔发泡的结构。
2.根据权利要求1所述的用途,其中,所述纤丝通过将可发泡聚合物材料的片材切割成长条而提供。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的用途,其中,所述纤丝通过挤出而提供。
4.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中,所述可发泡聚合物材料是化学交联的。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的用途,其中,所述可发泡聚合物材料是物理交联的。
6.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中,在将所述纤丝整合至所述织物之前,交联所述可发泡聚合物材料。
7.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中,所述可发泡聚合物材料包含适合在发泡温度下发泡的化学发泡剂。
8.根据权利要求7所述的用途,其中,进行所述可发泡聚合物材料的交联使得所述可发泡聚合物材料在交联之后,对于高于所述发泡温度是稳定的。
9.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中,将所述纤丝整合至所述织物包括编织具有经纱和纬纱的纺织品。
10.根据权利要求9所述的用途,其中,在所述经纱中提供所述纤丝。
11.根据权利要求9或权利要求10所述的用途,其中,在所述纬纱中提供所述纤丝。
12.根据前述权利要求中任一项所述的用途,其中,所述可发泡聚合物材料是PE或EVA或它们的共混物。
13.根据前述权利要求中任一项所述的用途,进一步包括将所述织物形成为另外的产物,由此在形成另外的产物之后,进行发泡。
14.一种发泡织物,所述发泡织物包含交联聚合物材料的闭孔泡沫的纤丝。
15.根据权利要求14所述的发泡织物,其中,所述织物是包含经纱和纬纱的编织织物。
16.根据权利要求15所述的发泡织物,其中,在所述经纱中布置所述纤丝。
17.根据权利要求15或权利要求16所述的发泡织物,其中,在所述纬纱中布置所述纤丝。
18.根据权利要求14至17中任一项所述的发泡织物,进一步包含非发泡材料的纤维。
19.根据权利要求18所述的发泡织物,其中,所述纤丝作为所述织物的按重量计至少20%、优选所述织物的按重量计至少45%、以及最优选所述织物的按重量计至少70%存在。
20.根据权利要求14至19中任一项所述的发泡织物,具有30Kg/m3至100Kg/m3的净密度。
21.根据权利要求14至20中任一项所述的发泡织物,其中,所述纤丝优选以开放拱形的形式延伸出所述织物的平面。
22.根据权利要求14至21中任一项所述的发泡织物,具有至少5mm的厚度和小于1000g/m2的重量、优选具有至少10mm的厚度与小于750g/m2的重量。
23.根据权利要求14至22中任一项所述的发泡织物,具有大于25%的第一冲击减震值和优选大于30%的力减小(Fmax)。
24.根据权利要求14至23中任一项所述的发泡织物,根据权利要求1至13中任一项制造。
25.一种非发泡的前体纺织品,其在经受至少150℃的温度时,形成根据权利要求14至24中任一项所述的发泡织物。
26.根据权利要求25所述的前体纺织品,其在发泡温度下膨胀其体积的至少5倍、优选至少10倍、更优选其体积的至少20倍。
27.一种服装或服装部分,包含根据权利要求14至24中任一项所述的发泡织物。
28.一种包含根据权利要求14至24中任一项所述的发泡织物的席子或衬底。
29.包含根据权利要求14至24中任一项所述的发泡织物的陈设物或座椅元件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109228099A (zh) * 2018-08-17 2019-01-18 泉州师范学院 一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法
CN114729479A (zh) * 2019-11-18 2022-07-08 耐克创新有限合伙公司 可发泡的纱线、并入可发泡的纱线的纺织品和物品及其制造工艺

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130255103A1 (en) 2012-04-03 2013-10-03 Nike, Inc. Apparel And Other Products Incorporating A Thermoplastic Polymer Material
WO2017135617A1 (ko) * 2016-02-02 2017-08-10 이상근 복수의 독립된 가스셀이 형성된 가스 시트가 구비된 원단 및 이를 제조하는 방법
JP6710568B2 (ja) * 2016-04-18 2020-06-17 トヨタ紡織株式会社 車両内装用表皮材
US10806209B2 (en) * 2017-01-06 2020-10-20 Under Armour, Inc. Composite soles
TWI617432B (zh) * 2017-04-11 2018-03-11 Li Cheng Enterprise Co Ltd Method for preparing foamed fabric
EP4039118A1 (en) 2019-08-02 2022-08-10 NIKE Innovate C.V. An outsole for an article of footwear
KR102267192B1 (ko) * 2019-08-14 2021-06-18 엘지전자 주식회사 물체 낙하 감지 장치 및 방법
EP4041944B1 (en) * 2019-11-18 2023-01-25 Nike Innovate C.V. Knitted component having a foam surface feature
WO2021195498A1 (en) * 2020-03-27 2021-09-30 Zephyros, Inc. Foamable continuous filaments

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB799609A (en) * 1954-12-23 1958-08-13 American Viscose Corp Fibrous elastomeric products and a method for their production
US3100926A (en) * 1958-04-03 1963-08-20 Electric Storage Battery Co Method of producing expanded fabric-like material
US4482595A (en) * 1984-03-20 1984-11-13 Chisso Corporation Primary backing of foamed polypropylene tapes and tufted carpets produced from the same
US6007911A (en) * 1997-01-15 1999-12-28 Bowen, Jr.; David Industrial fabrics having filaments characterized by foam segments within their cross section
US6221486B1 (en) * 1999-12-09 2001-04-24 Zms, Llc Expandable polymeric fibers and their method of production
US20100021660A1 (en) * 2006-10-23 2010-01-28 Geurt Bastiaan Slootweg Artificial lawn for artificial grass sports field
CN102171014A (zh) * 2008-10-17 2011-08-31 格鲁坡·安托林-英杰尼瑞亚股份有限公司 一种获得发泡层产品的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1013957A (en) 1963-03-16 1965-12-22 Ryotaro Ichikawa Making cellular polystyrene fibres
US3389446A (en) * 1966-01-25 1968-06-25 Du Pont Process for producing foam fabrics
NL6615471A (zh) 1966-11-02 1967-02-27
US3694873A (en) * 1970-04-02 1972-10-03 Richard P Crowley Method of preparing a tufted rug with cellular fibers
US4186068A (en) 1977-01-07 1980-01-29 The Dow Chemical Company Foamed radiation-crosslinked high density polyethylenes
DE2730915C3 (de) 1977-07-08 1981-01-29 Schulz & Co, 5830 Schwelm Ein- bzw. Unterlage, insbesondere Teppich-Unterlage
US4536906A (en) 1982-06-08 1985-08-27 Thomas Jourdan Plc Mattress with apertured insert
US4753762A (en) * 1985-07-08 1988-06-28 Allied Corporation Process for forming improved foamed fibers
JPH04126733A (ja) 1990-09-17 1992-04-27 Furukawa Electric Co Ltd:The 架橋発泡体の製造方法
EP0939837B1 (de) * 1996-11-23 2002-05-22 Fraunhofer-Gesellschaft Zur Förderung Der Angewandten Forschung E.V. Faserverbund, dessen verwendung und verfahren zu dessen herstellung
US7785509B2 (en) * 2005-12-21 2010-08-31 Pascale Industries, Inc. Expansible yarns and threads, and products made using them
US20080099096A1 (en) 2006-10-25 2008-05-01 Fountainhead L.L.C. Woven-body floating island
TW200920278A (en) 2007-11-13 2009-05-16 zhong-ren Lin Improved pad structure of breathing insole

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB799609A (en) * 1954-12-23 1958-08-13 American Viscose Corp Fibrous elastomeric products and a method for their production
US3100926A (en) * 1958-04-03 1963-08-20 Electric Storage Battery Co Method of producing expanded fabric-like material
US4482595A (en) * 1984-03-20 1984-11-13 Chisso Corporation Primary backing of foamed polypropylene tapes and tufted carpets produced from the same
US6007911A (en) * 1997-01-15 1999-12-28 Bowen, Jr.; David Industrial fabrics having filaments characterized by foam segments within their cross section
US6221486B1 (en) * 1999-12-09 2001-04-24 Zms, Llc Expandable polymeric fibers and their method of production
US20100021660A1 (en) * 2006-10-23 2010-01-28 Geurt Bastiaan Slootweg Artificial lawn for artificial grass sports field
CN102171014A (zh) * 2008-10-17 2011-08-31 格鲁坡·安托林-英杰尼瑞亚股份有限公司 一种获得发泡层产品的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109228099A (zh) * 2018-08-17 2019-01-18 泉州师范学院 一种聚合物三维缠绕立体超临界发泡方法
CN114729479A (zh) * 2019-11-18 2022-07-08 耐克创新有限合伙公司 可发泡的纱线、并入可发泡的纱线的纺织品和物品及其制造工艺

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Publication number Publication date
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WO2015190920A1 (en) 2015-12-17
JP2017518919A (ja) 2017-07-13

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