CN112351701B - 多层织物 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及多层织物，其包括位于两个透液层之间的吸收层，该多层织物具有表面，该表面具有：1)一个或多个连接区，其中两个层之间存在连接；和2)一个或多个吸收区，其中两个层未彼此连接。吸收区能够吸收液体，从而通过吸收层吸收液体。层L1和层L2之间的连接包括层L1和层L2的熔合，熔合任选地还包括吸收层。

Description

多层织物
技术领域
本发明涉及多层织物，涉及用于制备这种织物的方法，通过该方法可获得的织物和包含该织物的服装。
背景技术
人和动物可以通过它们皮肤上的水分-自身以汗液形式排出的水分的蒸发来降低它们的体温。这种蒸发冷却的原理还可以在支持身体自然冷却的技术方式中如在冷却服中使用。然后，通过特殊吸水物质如存在于尿布和卫生巾中的这种类型的高吸水性聚合物将水包含在服装中。已知这些能够容纳高达其重量300倍的水。通常，通过将其封闭在构成服装的织物的两个层之间，将吸水物质固定在服装中。通过将服装与水接触(例如，通过浸没)，服装中的吸水物质吸收水。这激活了服装并使其随时可用。
例如，已知提供了其中将封闭包含高吸水性聚合物(SAP)的层的(外)织物的两个层缝合在一起的冷却服。然后，缝合线限定了服装中的口袋，口袋将在SAP吸水期间膨胀。其中实施缝合的具体图案限定了口袋的形状和尺寸(例如，正方形、菱形或长方形形式)。SAP作为层的存在具有以下优势：材料通过每个口袋均匀分布。
这种方法的缺点在于连接两个层的方法。缝合导致织物有刺孔，这容易使水通过刺孔渗漏。这可能已通过穿戴或弯曲织物发生，因为这对口袋产生了一些额外的张力-除了通过吸水所积累的张力以外所发生的张力。由于额外的张力，SAP释放一些水，然后这些水通过刺孔流出。在其在服装表面汇集后，水从服装滴至如地面，未提供由于蒸发而对服装造成的任何冷却。这使得这种服装不太有效并且导致其它物体和/或身体部分不期望的润湿。
织物中刺孔更坏的影响还在于当服装激活时，SAP本身可能泄漏出服装。这永久地降低了服装的有效性(同样在重新激活后)并且在服装及其用户外部造成污染。通常，这种服装具有粘性表面，并且当身体部分(如穿戴者的手)接触该表面时，这些身体部分也会变粘。
发明内容
因此，本发明的目标在于提供一种冷却服，其中织物未被刺穿，使得水和/或激活的SAP完全包含在口袋中。
本发明的目标还在于提供具有比已知冷却服更好的冷却性能的冷却服，具体地，比已知冷却服更有效的冷却服。
目标还在于提供不太繁重的用于生产冷却服的方法。
现已发现可以通过使用特定材料和/或通过应用特定处理步骤来实现一个或多个这些目标。
因此，本发明涉及多层织物，其包括位于透液层L1和透液和/或透气(vapor-permeable)层L2之间的吸收层，织物还具有表面，表面包括
-一个或多个连接区，其中层L1和层L2之间存在连接；
-一个或多个吸收区，其中在层L1和层L2之间不存在连接，吸收区能够吸收液体，从而通过吸收层吸收液体并且在吸收区中液体包含在层L1和层L2之间；
其中层L1和层L2之间的连接包括其中至少层L1和层L2参与的熔合(fusion，融合)。
附图说明
图1显示了本发明的第一多层织物的截面。
图2显示了本发明的第二多层织物的截面。
图3显示了本领域中已知的多层织物的截面。
具体实施方式
本发明的多层织物包括两个外层；透液层L1和透气和/或透液层L2。在这两个层之间存在吸收层。在织物用于冷却身体的使用期间，该层含有液体，通常水。那么，将织物认为是激活的。
本发明的多层织物可以具有均匀的厚度，但是它在连接区处还可以比在吸收区处更薄。当织物未激活时，本发明的多层织物的厚度(或当连接区比吸收区更薄时，吸收区的厚度)通常在0.5-25mm的范围内。优选地，它在1-10mm的范围内。当通过使(初始干燥的)吸收区吸水来激活服装时，则连接区的厚度通常保持不变。然而，吸收区的厚度可能在吸收过程期间经历多次厚度增加。在已发生充分吸收后，它们的厚度通常在5-50mm范围内。
层L1和L2两者通常为单层织物。然而，原则上，它们还可以包括亚层，例如，邻近于吸收层的内部亚层和在与环境的交界处的外部亚层，但这是在层L1和层L2的熔合包括全部亚层的条件下。例如，当本发明的织物包括作为层L1的部分的外部亚层时，则该外部亚层还连接至层L2。
当各个层L1或L2为透液的时，使用亚层的优势最显著。当这些层L1或L2包括亚层时，则这些亚层降低了最终到达与环境的交界处的层L1或L2的表面的液体的量。这具有以下作用：与环境交界的表面基本保持干燥，同时蒸发冷却仍有效。干燥表面改善了织物的穿着舒适度，具体地当它存在于人穿戴的服装中时。
当织物用于冷却身体时，层L1通常面对要冷却的身体，优选地与之接触。然后，来自身体的热通过该层L1，随后被(激活的)织物吸收，具体地被含水吸收层吸收。层L2通常与围绕织物(和要冷却的身体)的环境，即较大的大气接触。(激活的)织物中的液体和/或蒸汽然后渗透通过该层L2。就液体渗透来说，在此之后是液体的蒸发和所产生的蒸汽向环境的逸散。就蒸汽渗透来说，已在层L1和层L2之间的口袋中发生了蒸发。在渗透后，蒸汽逸散到环境中。在两种情况中的任一种中，通过身体所提供的热辅助蒸发。然后，蒸发速度还取决于环境的相对湿度。
然而，层L1需要是透液的，层L2是透液和/或透气的。然而，通常，层L1和L2两者都是透液的。然后，层L2可以具有另外的透气性质。同样地，层L1也可以具有另外的透气性质。
在L2仅是透气的情况下，则透气性可以起到本发明的织物的冷却能力的限制因素的作用。当蒸发速率大于蒸汽通过渗透输送的速率时，这可能发生。当在环境中存在(例如)低相对湿度和/或当存在大量身体向织物提供的热时，可能是这种情况。透气性的限制设定了织物冷却性能的最小持续时间。对于一些应用，已知该持续时间可以具有优势，例如，在某些运动活动或施工工作期间，其中水是稀少的和/或其中没有时间通过添加新鲜的水来重新激活织物。
L1的透液性为织物提供了吸收从身体排除的汗液的可能性，L1位于面向穿戴织物的身体的织物侧。透液性还允许在织物激活期间，例如，当将其浸没在水中时吸收液体。当存在于服装蒸发侧时，层L2允许液体和/或蒸汽从吸收层通过层L2输送。然后，通过层L2的任何蒸汽释放到环境中，同时通过层L2的任何液体蒸发以形成蒸汽，然后蒸汽释放到环境中。在任何情况下，从织物至少部分排出蒸发所需的能量。
物体的透液性和透气性表示物体分别允许液体和蒸汽渗透通过其结构，使得液体和蒸汽的输送分别通过物体材料发生。应理解，就透液性来说，液体的这种输送不同于当液体将通过由于形成本发明的织物的层的缝合所造成的刺孔和/或穿孔的渗漏所发生的输送。
水通过渗透输送不通过层中的刺孔或穿孔发生，但是通过存在于层中的孔-通常在具有来自纤维的各个层的织物的生产方法期间所形成的孔中发生。
通常与本发明的织物一起使用的冷却液体是(液态)水。因此，层L1和L2优选地是透水的。这表示允许液态水渗透通过层，但是该层对任何SAP是基本不可渗透的。
原则上，两个层的渗透性涉及对于相同化合物的渗透性。例如，当层L1对液态水可渗透时，则层L2在它是透液的情况下也对液态水可渗透，并且在它是透气的情况下对水蒸气可渗透。
层L1和L2不必需相同。它们可以例如具有不同材料。它们还可以具有化学组成不同的材料。然而，层L1和L2的材料之间的任何差异存在于不同材料可以彼此熔合使得在两个层之间形成连接的条件下。优选地，层L1和L2具有相同的材料，或者至少基本相同的材料。例如，材料可以在纱线厚度或者在纱线挤出形状方面不同。
层L1和L2还可以具有不同厚度和/或具有不同表面结构，包括由于不同的生产方法，如产生编织物或针织物的方法所发生的差异。当在这种情况下，它们可以具有不同的材料或具有相同的材料。例如，与要冷却的身体接触的多层织物的外表面(通常层L1)可以为皮肤提供有利的感觉和/或具有高热交换性，同时面对环境的相对的外表面(通常层L2)可以具有允许液体有效蒸发和/或具有视觉吸引力的表面修饰。
层L1和L2还可以具有不同的透液性，具体地不同的透水性。例如，与环境接触并且在使用期间由此进行大部分蒸发的层L2可以具有比为身体提供冷却作用的层L1更高或更低的透水性。
然而，必要的是至少层L1是透液的，具体地透水的。与要冷却的身体接触的层L1必须能够将通过身体所排出的汗液(或至少包含在汗液中的水)输送至织物中的吸收层中。尽管当作为例如冷却服将织物穿戴在身体上时，织物将大大降低身体的汗液产生，但是仍可以通过身体排出汗液。必须通过织物吸收该汗液，而不是将其积累在身体和织物之间并且最后向下漏出至例如其它身体部分并最终漏出至地面。当这发生时，冷却服不太有效，因为汗液未用于冷却织物和身体。
在其中(外部)织物的两个层封闭吸收层的已知的冷却服中，将两个外层缝合在一起。如果将胶水或密封带用于该目的，则这将必需施加于吸收层的两侧，这是非常不方便的。然而，由于常规缝合，织物被刺穿，使得当其加载液体并经受压力时，水以及可能的SAP可能漏出多层织物(具体地，漏出服装的口袋)。极低的压力就会具有这种作用，如当服装穿戴者简单移动其身体，使得织物适应不同的立体形状时所施加的压力。
现已发现，代替缝合，还可以通过将外层熔合来使它们彼此连接，其中还可以在熔合中包含吸收层。为此，层L1和L2的材料通常具有它们是可熔合的性质。这种性质表示这种材料的两个或更多个片可以通过将它们加热至其玻璃化转变温度(Tg)以上，然后将它们压合在一起，从而两个或更多个片聚结来连接在一起以形成一个实体。在冷却后，在两个或更多个片之间形成连接。然后，这种连接包括其中每片都参与的熔合。
当对层L1、层L2和第三对象(如吸收层)实施该方法时，则在这三个对象之间所产生的连接包括其中层L1、层L2和第三对象参与的熔合(图2)。当仅对层L1和层L2实施该方法时，则在这两个层之间所产生的连接包括其中仅层L1和层L2参与的熔合(图1)。在本发明的织物的层L1和层L2之间的任何连接中，存在其中至少层L1和层L2参与的熔合。
将这些对象连接在一起的温度原则上高于对象的玻璃化转变温度。通常，在低于它们的熔融温度，例如，在低于它们的熔融温度至少5℃、至少10℃、至少15℃、至少20℃、至少25℃、至少30℃或至少40℃的温度下将它们连接。原则上，还可以在它们的熔融温度或高于该温度时将它们连接。
本发明的织物中的可熔合材料优选地为热塑性材料。热塑性表示材料(通常聚合物)在加热时变软，并且在冷却时变硬的性质。当层L1和层L2包括热塑性材料时，则这对于实现它们之间强且持久的熔合是有利的。层L1和层L2可以彼此独立地包括选自由以下组成的组的热塑性材料：丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯聚合物(如聚(甲基丙烯酸甲酯))、甲基丙烯酸酯共聚物、聚酯(如聚对苯二甲酸乙二醇酯)、聚烯烃(如聚丙烯、聚乙烯、聚甲基戊烯、聚苯乙烯和聚丁烯)、聚氨酯、聚(醚-酯)弹性体、聚(醋酸乙烯酯)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基酯聚合物及其混合物。
当在熔合中包括吸收层时，则层L1和层L2的聚结还包括吸收层的聚结。以这种方式，三个对象熔合在一起，以在连接区形成一个实体。因此，层L1和层L2之间的连接可以包括其中层L1、层L2和吸收层参与的熔合。
图2中示出了这种情况，其显示了熔合前后多层织物(1)的截面。在三个层上进行熔合：层L1、层L2和吸收层(3)。然后，所有三层参与熔合。在熔合后，通过由此产生的熔合(5)将层L1和层L2相连接，其中吸收(3)层也是熔合(5)的一部分。多层织物(1)的表面(4)包括连接区(4c)；在这些区域中，在层L1和层L2之间形成了连接。表面(4)也包括吸收区(4a)；这些是其中无熔合发生并且其中所述层保持基本无变化的区域。它们在这些区中仍将实体分开。
吸收层成功包括在熔合中通常依赖于通常存在于吸收层中的支撑材料的性质。然后，设计这种支撑材料，使得它与层L1和L2的材料是可熔合的，例如，它是热塑性材料并且具有与层L1和L2的材料类似的性质(在下文中提供了对吸收层的组分和可熔合性更详细的描述)。实际上，已发现，当适当设计时，可以将吸收层引入熔合中，而不会破坏熔合，并且甚至可能改善熔合。
还可以在熔合中不包括吸收层，即它不是层L1和L2的聚结的一部分。在这种情况下，吸收层包括例如多个开口，如预期的穿孔或由于吸收层中的不均匀性所造成的偶然裂缝或缝隙。然后，位于织物连接区的任何开口(或其部分)允许层L1和L2的材料通过开口(或其部分)熔合。那么，可以认为开口在两个层之间提供了桥。
图1中示出了其中在熔合中不包括吸收层的情况，其显示了熔合前后多层织物(1)的截面。吸收层(3)在所示截面处具有不连续性。在层L1和层L2上进行熔合，并且在其中在吸收层(3)中存在不连续性的那些位置处进行熔合。以这种方式，吸收层(3)不参与熔合。在熔合后，通过由此产生的熔合(5)连接层L1和层L2。多层织物(1)的表面(4)包括连接区(4c)；在这些区域中，在层L1和层L2之间形成了连接。表面(4)也包括吸收区(4a)；这些是其中无熔合发生并且其中层保持基本无变化的区域。它们在这些区中仍将实体分开。
在具体的实施方式中，吸收层中开口的位置与连接区的位置基本完全重合，使得在其中连接区是所期望的位置处使吸收层的存在最小化。
层L1和层L2的材料通常是相同的。这通常在两个层之间提供最佳并且具体地最强的熔合。然而，为了是可熔合的，层L1和层L2的材料不必需是相同的。例如，具有相当的分子结构和类似的玻璃化转变温度的两种材料也可以彼此可熔合。本领域技术人员已知哪些不同的材料是可熔合的，或者至少通过常规实验且无需进行发明性工作将能够提供这些材料。当层L1和L2两者具有不同材料时，则出于本发明多层织物的穿着舒适度和/或外观的原因，这是常见的。
本领域中已知的其它冷却服在织物的两个外层之间具有连接，该连接依赖于胶水或密封带的存在。可以通过这些方式获得的连接在根本上不同于通过两种或更多种材料的熔合所形成的那些连接。这是因为通过两种或更多种材料的熔合所实现的连接仅基于这些材料的熔合而不是本身具有粘合性质的额外的材料(如胶水或密闭条)的存在。此外，熔合的热塑性材料的聚结包括材料的聚合物链的相互渗透和/或缠绕，这在使用具有粘合性质的其它材料时不会发生。
图3中示出了这种情况，其显示了其中在织物的两个外层之间存在胶水或密封带的已知结构。在具有胶水或密封带的每个外层的界面处，胶水或密封带通过外层，通常通过纤维渗透。然而，这未发生，不是反之亦然，即外层未渗透到胶水或密封带中。这尤其将本发明的熔合与使用胶水、密封带等的已知连接方法相区分。
因此，根据本发明的多层织物的优势在于通过熔合而不是缝合连接层L1和层L2。由于层不含缝合所固有的刺孔，使得单独的液体或具有吸收液体的吸收材料均不会泄漏出吸收区，这具有优势。
无需添加粘合剂来完成多层织物层之间的连接也具有优势。制造过程中粘合剂的添加使方法复杂化，这是不希望的。另外，粘合剂的使用可以产生不同的外部织物(层L1和L2)外观，因为它可能通过外部织物泄露或由于外部织物的致密性而使外部织物变暗。
本发明的多层织物的表面包括两种类型的表面区域。第一种类型涉及连接区；这些是其中在层L1和层L2之间存在连接的区域，连接包括如上文所述的层L1和层L2的熔合。第二种类型的表面区域涉及吸收区。在这些区域中，层L1和层L2未连接。
基于连接区的形状，可以作为口袋形成吸收区。吸收区能够包含液体，即通过吸收层吸收的液体。具体地，本发明的多层织物的表面由这两种类型的表面区域组成。因此，在这种情况下，非连接区的区域是吸收区。
通常，连接区占小于50％的本发明的多层织物的表面积。优选地，连接区占尽可能小的织物表面积。这是因为当作为连接区存在的表面积的量增加时，织物的冷却能力降低，因为连接区对织物的冷却能力没有贡献。
以这种方式，连接区的尺寸和位置限定了吸收区的尺寸和位置。例如，本发明的多层织物包括多个连接区的模式(pattern)。然后，连接区通常是形成特定模式的相邻区域，如圆形区。代替多个单独的连接区，本发明的多层织物还可以包括一个单一连接区。通常，这种连接区处于具有其中层L1和L2彼此连接的交织线外观的网格形式。网格则限定了存在于网格中的多个吸收区(口袋)，例如，在网格中的交织角为直角的情况下，长方形吸收区。
在层L1和层L2之间存在吸收层并因此将吸收层封闭在多层织物中。吸收层能够吸收渗透层L1(和在层L2也是透液的情况下层L2)的液体，优选水。吸收层主要吸收液体的位置是其中层L1和层L2未彼此连接的位置。这些位置形成了本发明的多层织物的吸收区。因此，所吸收的液体将包含在吸收区的层L1和L2之间，这将驱使两个层彼此远离以提供充满液体(和吸收层)的口袋。
具体地，吸收层能够通过层中吸水聚合物的存在而吸水。这些聚合物通常还表征为高吸水性聚合物(SAP)。吸收层可以基本由高吸水性聚合物组成，但是它还可以包括用作高吸水性聚合物的支撑的其它材料。例如，支撑材料可以遮蔽高吸水性聚合物，使得本发明的织物具有干爽的感觉，例如，当接触它们时，对其表面的感觉为不潮湿或不汗湿。因此，吸收层可以包括支撑材料和高吸水性聚合物。
高吸水性聚合物表示能够吸收其重量的至少20倍的水的水可膨胀的聚合物。适合在本发明的多层织物中用作高吸水性聚合物的聚合物可以是合成高吸水性聚合物，其选自由以下组成的组中：聚丙烯酸酯、聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、乙烯-马来酸酐共聚物、聚乙烯醚、甲基纤维素、羧甲基纤维素、羟丙基纤维素、聚乙烯吗啉酮、聚丙烯酰胺、聚乙烯基吡啶和聚乙烯吡咯烷酮。
支撑材料和SAP原则上可以以任何重量比存在。支撑材料通常占吸收层的至多达95wt.％。它还可以占吸收层的10-95wt.％或25-90wt.％。优选地，它占吸收层的30-85wt.％，更优选地40-80wt.％。SAP通常以使其占吸收层的至少2wt.％的量存在。它还可以占吸收层的至少5wt.％，至少10wt.％或至少15wt.％。当吸收层包含在熔合中时，则SAP优选地以适中的量，例如，至多达40wt.％，至多达35wt.％，至多达30wt.％，至多达25wt.％，至多达20wt.％，至多达15wt.％或至多达10wt.％存在。所提及的所有含量基于在不存在所吸收的水的情况下的吸收材料。
存在其中支撑材料和SAP可以存在于吸收层中的几种方法。例如，SAP可以与支撑材料混合，然后由该混合物制备吸收层。因此，吸收层可以作为混合物如作为细颗粒的混合物，通常小于1mm，具体地小于0.5mm的颗粒的混合物包括SAP和支撑材料。为此，吸收层还可以包括粘结剂。
支撑材料作为层存在并且SAP存在于所述层上也是可能的；通常，将SAP固定在该层上。在具体的实施方式中，SAP存在于两个支撑材料层之间并且在它们之间挤压，从而使其固定。例如，这些层是聚烯烃层，通常，其克数在15-50g/m2的范围内。当SAP以这种设置存在时，它受到很好地遮蔽并且当用水激活时，本发明的织物不会感觉潮湿或湿粘。
除固定在支撑材料层上或两个支撑材料层之间外，SAP还可以与支撑材料混合。以这种方式，SAP和支撑材料的混合物作为单层存在，然后所述层存在于支撑材料层上或者两个支撑材料层之间。在该背景中，构成固定层的支撑材料优选地为聚烯烃，而与SAP混合的支撑材料优选地为(切碎的)聚酯。这已证明提供了与层L1和L2良好的熔合，特别是当这些层包括聚酯或由聚酯组成并且聚烯烃的Tg小于多层织物中使用的聚酯的Tg时。
吸收层通常是在连接区也存在的连续层，并因此也是层L1和L2的熔合的一部分。吸收层的存在可能对熔合具有影响，但是可能不导致较低质量的熔合，如低强度或耐久性，或者至少不导致不期望的程度。为了实现层L1和层L2与吸收层的强且持久的熔合，层L1和层L2的材料优选地与一种或多种吸收层材料-通常与支撑材料是可熔合的。因此，必须以它们的确提供具有所期望的性质的熔合的方式设计要熔合的材料和熔合条件。技术人员已知如何通过选择层L1、层L2、SAP和支撑材料的适当的材料和厚度以及通过选择实现熔合的适当操作条件来实现具有这些性质的熔合。技术人员可以通过常规实验而无需进行发明性工作利用正确的材料实现适合的方法。
例如，当SAP存在于吸收层中时，原则上，吸收层的所有热塑性性质必须来源于支撑材料，因为SAP原则上是不可熔合的。因此，吸收层中与层L1和L2的材料可熔合的支撑材料的量不应过低。另一方面，SAP也应以有效的量存在。为此，必须在吸收层令人满意的吸收能力和令人满意的可熔合性之间找到平衡。通常当支撑材料占吸收层的30-80wt.％时达到这种平衡。
为了达到吸收层的有效可熔合性，在此情况下，支撑材料优选地包括尽可能多的热塑性材料，具体地，热塑性聚合物。更优选地，支撑材料由热塑性聚合物组成。原则上，支撑材料可以是与层L1和层L2的材料相同的材料，即它在原则上可以选自上文中对于层L1和层L2的可能材料所提供的列表。例如，支撑材料是如聚酯或聚烯烃，其选自聚乙烯、聚丙烯、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)以及聚丙烯和聚乙烯的(随机)共聚物的组中。适合的聚乙烯包括线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。
优选地，支撑材料包括(切碎的)聚酯或基本由(切碎的)聚酯组成，而层L1和层L2也由聚酯组成。例如，吸收层由SAP和聚酯组成，其中聚酯占吸收层的35-65wt.％。
吸收层中的支撑材料可以作为纤维，例如，纵横比(aspect ratio)至少10，更优选地至少25的颗粒存在。纵横比还可以为至少50或至少100。纤维的纵横比表示纤维长度和纤维宽度(其中宽度是垂直于其长度的纤维的最大截面)之间的比。纤维的宽度通常在1.0-500μm的范围内。具体地，它在5.0-200μm的范围内，更具体地在10-100μm的范围内。
当支撑材料作为纤维存在时，在冷却装置的生产期间，由纤维与SAP的混合所产生的吸收层更强且更好控制(例如，不容易断裂或变形，例如，在如以下进一步描述的根据本发明的方法中制备分层结构(layered composition)的步骤期间)。
SAP可以作为珠，也可以作为纤维存在。纤维性SAP的优势在于它更容易在支撑材料中实现SAP的均匀分布，特别是当支撑材料也作为纤维存在时，它易于和支撑材料混合。当SAP作为珠存在(例如，其中最大尺寸不超过最小尺寸的5倍、不超过3倍或不超过2倍)时，容易发生SAP从支撑材料中的分离，这导致SAP在支撑材料中不均匀的分布。
此外，不仅吸收层中SAP的水平是相关的，而且SAP颗粒的尺寸和形状(SAP通常作为颗粒存在，在某种程度上，它们通过支撑材料固定)也是相关的。当SAP颗粒较大时，则对于任何周围可熔合支撑材料，更难以有效进行与层L1和L2的熔合。例如，熔合不太强或甚至在连接区的一些位置缺少熔合。这是因为支撑材料在封闭单独的SAP颗粒并同时触及层L1和L2两者的可熔合材料时存在困难。因此，小颗粒尺寸的SAP是优选的。
然而，有利地发现，当SAP作为纤维存在时，这对于在层L1、层L2和吸收层之间形成的熔合是有利的。这可能是因为可熔合支撑材料可以比具有低纵横比的颗粒更容易围绕纤维流动，并因此在熔合过程期间获得了与层L1和L2两者的可熔合材料的改善接触。反过来，这将导致在层L1、层L2和吸收层之间产生更强且更持久的熔合。此外，发现SAP珠包括在熔合中提供了比使用作为纤维存在的SAP时更不规则的连接区表面(例如，表面不太光滑)。
纤维性SAP为何对熔合质量有利，具体地它为何有助于更强且更持久的熔合的另一种所提议的原因在于它们为熔合提供了纤维强化。由于纤维的更高纵横比(与珠相比)，纤维可以容易地在吸收层中将其存在伸展至层L1和L2中的一个或两者。然后，这主要发生在其中熔合区温度升高且形成熔合的时期。此外，当将超声波焊接用于形成熔合时，这种作用特别显著，因为由于超声波振动，不同层的材料的混合也可以大大提高SAP纤维的移动(例如，平移、旋转)。
纤维的纵横比优选地为至少10，更优选地至少25。纵横比还可以为至少50或至少100。纤维的纵横比表示纤维长度和纤维宽度(其中宽度是垂直于其长度的纤维的最大截面)之间的比。纤维的宽度通常在1.0-500μm的范围内。具体地，它在4.0-250μm的范围内，更具体地，在6.0-100μm的范围内，并且甚至更具体地在10-50μm的范围内。
纤维性SAP的另一个优势在于与具有非纤维性SAP(例如，它作为大体上球状的珠存在)的吸收层相比，可以提高吸收层中SAP的含量而不损害层L1、层L2和吸收层之间的熔合的强度和耐久性。
纤维性SAP的另一个优势在于纤维的激活(即液体的吸收)比其中吸收层包括非纤维性SAP，如SAP珠的激活要快得多。
还优选地，支撑材料的Tg优选地不比层L1和L2的Tg高得多。支撑材料通常具有低于层L1和L2的材料的Tg的玻璃化转变温度(Tg)，或者在层L1和L2具有不同的Tg的情况下，Tg低于具有最低Tg的层的Tg。支撑材料的Tg可以例如比层L1和L2的材料的Tg高至多达10℃，或者在层L1和L2具有不同Tg的情况下，比具有最高Tg的层的Tg高至多达10℃。然而，优选地，支撑材料的Tg等于或低于层L1和L2的Tg，或者在层L1和L2具有不同Tg的情况下，等于或低于具有最高Tg的层的Tg。
然而，吸收层还可以是不连续层，其中不连续部分(例如，孔或开口)至少部分与连接区重合。因此，仅层L1和L2的部分熔合也包括吸收层；并且在极端情况下，吸收层完全根本不构成层L1和L2的部分熔合。在这种情况下，熔合由层L1和层L2组成。当处于这种情况下时，原则上对支撑材料的Tg无限制，因为它不参与熔合。
同样，当吸收层含有与连接区不完全重合的孔时，则对支撑材料的Tg的限制更少。例如，当孔的最大尺寸小于连接区的最小尺寸的一半时，优选地，小于四分之一时，则仍可以通过孔在层L1和L2之间发生令人满意的熔合。
尽管吸收材料也可以存在于连接区(例如，在使用形成层L2与层L2的部分熔合的连续吸收层的情况下)，但是当通过将其浸没在液体，优选地水中来激活本发明的多层织物时，这些连接区基本上不膨胀。这是因为熔合过程导致层L1和L2在连接区处的透液性，通常透水性严重降低，而吸收层的大部分液体吸收能力已被破坏。另外，SAP的直接环境失去了其大部分的灵活性，从而对于SAP来说，当其将吸收液体时，基本上没有膨胀可用的空间。
本发明还涉及用于制备多层织物的方法，包括
-提供分层结构，其中吸收层存在于透液的层L1和透气和/或透液的层L2之间，其中两个层均包括热塑性材料；然后
-选择分层结构的区，其中需要层L1和层L2之间的连接；然后
-将层L1和层L2在所选区域压合在一起并为所选区域提供热，使得层L1和层L2在所选区域熔合；然后
-使所选区域冷却，从而形成其中在层L1和层L2之间存在连接的连接区。
首先，制备分层结构，其中将吸收层封闭在两个层L1和L2之间。存在其中需要层L1和层L2之间的连接的一个或多个区域；在这些区域，实现了其中层L1和层L2参与的熔合。
通常通过对其中需要连接的区域施加热来实现熔合，同时将层L1和层L2压合在一起。在冷却后，已形成熔合。可以通过将该区域与加热对象简单接触，使得将热从该对象传导至该区域来实施层L1和层L2的熔合。还可以通过被称为超声波焊接的方法来实施该熔合，该方法包括对所选区域施加超声波频率的噪音。这在所选区域产生热，并且通常导致要进行熔焊的表面变形以实现表面之间的相互渗透。在吸收层存在于层L1和层L2之间的所选区域中的情况下，加热时，该层也与层L1和层L2熔合，并且在冷却后也参与熔合。
通常，在本发明的方法中，熔合温度处于要熔合的层的材料的Tg或高于其。当层具有不同的Tg时，则熔合温度处于具有最低Tg的材料的Tg或高于其。熔合温度是指在本发明的方法中，在向所选区域提供热期间，在所选区域所达到的温度。
关于本发明方法中材料的玻璃化转变温度，应用了与上文中对于本发明的多层织物所讨论的那些相同的因素。
优选地，熔合温度低于要熔合的层的熔融温度。当层具有不同的熔融温度时，则熔合温度低于具有最低熔融温度的材料的熔融温度。优选地，熔合温度比(最低)熔融温度低超过25℃，更优选地，低超过40℃。它还可以为30℃或更低或者50℃或更低。熔合温度与(最低)熔融温度越接近，则在层L1和/或L2中出现薄弱区的风险越高。这些区域通常涉及连接区与吸收区的界面。因此，优选地在显著低于(最低)熔融温度的温度下进行熔合。
在本发明的方法中，吸收层可以包括在层L1和层L2的熔合中。如果这样，则其优选包括热塑性材料，通常与层L1和层L2的材料可熔合的材料。对于材料的选择，应用了与上文中对于本发明的多层织物所讨论的那些相同的因素。
吸收层包括在熔合中的优势在于它导致织物生产方法的明显简化，因为可以简单地将三个层堆叠，然后以高生产量熔合。堆叠是直接的，因为它不受多种位置要求的限制，同时可以在单一步骤中，在向所选区域施加热和/或超声波频率的噪音的条件下，通过将层压合在一起来进行熔合。先前，要求吸收材料的控制定位位于所选表面区域上以成为吸收区，要注意在选择进行熔合的表面区域上无材料残留。
然而，还可以以不使其形成层L1和层L2的熔合的一部分的方式设计和定位吸收层。吸收层可以例如包括多个开口。在本发明的方法中，可以以开口与其中需要层L1和层L2之间的连接的织物区重合的方式定位开口。然后，通过开口发生层L1和层L2的熔合，使得吸收层不会形成层L1和层L2的熔合的一部分。
吸收层还可以包括规则分布的裂缝或缝隙作为吸收层中的不均匀结构。这些开口通常小于其中需要连接的区域。这种吸收层在两个层L1和L2之间的任何定位将产生开口(通道)，通过该开口(通道)，层L1和层L2可以在熔合过程期间中相遇并且可以在吸收层不参与的情况下熔合。
本发明还涉及通过如上文所描述的方法可获得的多层织物。
本发明还涉及包括如上文所描述的多层织物的服装。
在一个实施方式中，服装包括多个连接区。它可以包括至少2、至少4、至少8、至少12、至少20、至少30或者至少40个连接区。通常，连接区的数目在2-2,000的范围内。具体地，它在2-10的范围内，在5-50的范围内或者在20-2,000的范围内。
在一个实施方式中，服装包括一个或两个连接区，具体地，处于网格形式的一个或两个连接区。通常，一种这种连接区位于服装的正面，而另一种这种连接位于服装的背面。还可能面包括多个这类网格状连接区，例如，2、3或4个。
本发明的服装还可以包括非网格形状的连接区(例如，未完全围绕吸收区的连接区)，而是包括具有几何形状如选自圆形、椭圆形、三角形、长方形、正方形、五边形和六边形的组的形状的连接区。这些形状通常显著小于网格状形状(例如，其横截面在1-15mm的范围内，具体地在1-10mm的范围内，更具体地在1-4mm的范围内)，并且可以以显著较高的数目存在。例如，这类连接区的数目为5,000或更少，2,000或更少，1,000或更少或者500或更少。它可以在100-4,000的范围内或在200-2,000的范围内。
在一个实施方式中，服装包括多个吸收区。它可以包括至少2、至少4、至少8、至少12、至少20、至少30或者至少40个吸收区。通常，吸收区的数目在10-500的范围内。具体地，它在20-200的范围内，更具体地，它在30-120的范围内。
在优选的实施方式中，服装包括处于网格形式的连接区，例如，层L1和L2彼此以交织线的形状连接，使得服装具有在一起形成一个网格形状的连接区的连接区。这种网格则限定了存在于网格中的多个吸收区(口袋)，例如，在网格中的交织角为直角的情况下，长方形(具体地正方形)吸收区。在本发明的服装中，通过网格形状的连接区限定的吸收区的数目可以与在上文中对于服装所提供的数目相同。
当由不同的织物片制造本发明的服装时，织物的边缘优选地邻近于连接区。这意味着当将织物切成不同的片时，吸收区优选地保持完整；切割则优选地通过连接区发生。
本发明还涉及用于冷却身体或物体的方法，其包括
-至少将本发明的织物(或包括这种织物的服装)的层L1与液体，具体地水接触，使得通过吸收层吸收液体并且在一个或多个吸收区中液体包含在层L1和层L2之间；并且然后
-将所得织物(或包括织物的服装)与身体或物体接触。
此后，可以使织物或服装经受水蒸汽不饱和的空气，或者经受这种空气流，使得刺激蒸发。
本发明还涉及激活的多层织物，其包括如上文所述的多层织物，其中通过吸收层吸收液体并且在多层织物的吸收区中液体包含在层L1和层L2之间。
本发明还涉及包含这种激活的多层织物的激活的服装。
本发明还涉及用于冷却身体或物体的方法，其包括使激活的多层织物或激活的服装与身体或物体接触。

Claims (17)

1.多层织物(1)，包括位于透液的层L1和透气和/或透液的层L2之间的吸收层(3)，所述织物(1)还具有表面(4)，所述表面(4)包括
-一个或多个连接区(4c)，其中层L1和层L2之间存在连接；
-一个或多个吸收区(4a)，其中在所述层L1和所述层L2之间不存在连接，所述吸收区(4a)能够吸收液体，从而通过所述吸收层(3)吸收液体并且在所述一个或多个吸收区(4a)中所述液体包含在所述层L1和所述层L2之间；
其中所述层L1和所述层L2之间的连接包括其中所述层L1、所述层L2和所述吸收层(3)参与的熔合(5)。
2.根据权利要求1所述的多层织物(1)，其中所述吸收层(3)包括支撑材料和水可膨胀的聚合物。
3.根据权利要求2所述的多层织物(1)，其中所述支撑材料是热塑性材料，选自聚乙烯、聚丙烯、聚(对苯二甲酸乙二醇酯)及其混合物的组。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的多层织物(1)，其中所述吸收层(3)包括水可膨胀的聚合物，所述聚合物作为纤维存在。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的多层织物(1)，其中所述层L1和所述层L2包括热塑性材料，选自丙烯酸酯聚合物、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯聚合物、甲基丙烯酸酯共聚物、聚酯、聚烯烃、聚氨酯、聚(醚-酯)弹性体、聚(醋酸乙烯酯)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、乙烯基酯聚合物及其混合物的组。
6.根据权利要求1-3中任一项所述的多层织物(1)，其中所述织物(1)包括多个连接区(4c)的模式。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的多层织物(1)，其中所述织物(1)包括处于网格形状的连接区(4c)，限定了多个吸收区(4a)。
8.根据权利要求2或3所述的多层织物(1)，其中所述支撑材料的玻璃化转变温度等于或低于所述层L1和所述层L2的玻璃化转变温度。
9.根据权利要求2所述的多层织物(1)，其中所述支撑材料占所述吸收层的25-95wt.％。
10.根据权利要求4所述的多层织物(1)，其中所述纤维具有至少10的纵横比。
11.用于制备根据权利要求1-10中任一项所述的多层织物(1)的方法，包括：
-提供分层结构(2)，其中吸收层(3)存在于透液的层L1和透气和/或透液的层L2之间，其中所述层L1和所述层L2包括热塑性材料；然后
-选择分层结构(2)的区，其中需要所述层L1和所述层L2之间的连接；然后
-将所述层L1和所述层L2在所选区域压合在一起并为所选区域提供热，使得所述层L1和所述层L2在所选区域熔合；然后
-冷却所述所选区域，从而形成连接区(4c)，其中在所述层L1和所述层L2之间存在连接，所述连接包括其中所述层L1、所述层L2和所述吸收层(3)参与的熔合(5)。
12.根据权利要求11所述的方法，其中在向所述所选区域提供热期间在所述所选区域处所达到的温度比参与所述熔合(5)的每个层的材料的熔融温度低至少30℃。
13.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述吸收层(3)包括热塑性材料。
14.根据权利要求11或12所述的方法，其中所述方法包括超声波焊接以实现其中所述层L1、所述层L2和所述吸收层(3)参与的所述熔合(5)。
15.根据权利要求11所述的方法，其中在向所述所选区域提供热期间在所述所选区域处所达到的温度比参与所述熔合(5)的每个层的材料的熔融温度低至少40℃。
16.通过权利要求11-15中任一项所述的方法可获得的多层织物(1)。
17.包括根据权利要求1-10和16中任一项所述的多层织物(1)的服装。
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