CZ36607U1

CZ36607U1 - Textilní kompozit, zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení

Info

Publication number: CZ36607U1
Application number: CZ2022-39736U
Authority: CZ
Inventors: Lukáš Heřmanský
Original assignee: NANOMEMBRANE s.r.o.; CLUTEX - Klastr TechnickĂ© textilie, z.s.
Priority date: 2022-03-18
Filing date: 2022-03-18
Publication date: 2022-11-29

Description

Úřad průmyslového vlastnictví v zápisném řízení nezjišťuje, zda předmět užitného vzoru splňuje podmínky způsobilosti k ochraně podle § 1 zák. ě. 478/1992 Sb.

CZ 36607 UI

Textilní kompozit, zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení

Oblast techniky

Technické řešení se týká textilního kompozitu určeného zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení.

Dosavadní stav techniky

V současné době je známo několik různých typů tzv. funkčních materiálů, které se používají především pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů, nebo jiného textilního outdoorového vybavení, jako např. stanů, spacích pytlů, přikrývek apod. vč. obuvi a jejího příslušenství. Pro dosažení co nejvyššího uživatelského komfortu musí tyto materiály splňovat řadu protichůdných požadavků - např. musí být propustné pro vodní páru např. z vnitřního prostředí, ale současně větruodolné a neprostupné pro vodu v kapalném stavu např. z vnějšího prostředí apod. Toho se obvykle dosahuje vrstvením různých, zejména textilních materiálů s různými vlastnostmi, vnitřní strukturou a případně i povrchovou úpravou. Klíčovou vrstvou takto vytvářených kompozitů je nej častěji funkční vrstva tvořená membránou na bázi polyurethanu (PU) nebo polyesteru (PL) nebo mikroporézní membránou na bázi polytetrafluorethylenu (PTFE), případně vrstvou polymemích nanovláken - viz např. CZ 31884. Tato funkční vrstva bývá doplněná jednou nebo více vrstvami vhodného materiálu, která/které ji chrání před znečištěním, které by mohlo znehodnotit její specifické vlastnosti, a mechanickým poškozením, a přitom současně kompenzuje/kompenzuji její nedostatečné mechanické parametry. Ve finále je tak každý outdoorový materiál pouze určitým kompromisem mezi protichůdnými požadavky a řadou dalších parametrů - např. určitou plošnou hmotností, ohebností, splývavostí, uživatelským komfortem, trvanlivostí apod.

Cílem technického řešení je navrhnout textilní kompozit, zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení, který by měl co nejvyšší tepelně izolační vlastnosti a hydrostatickou odolnost, a přitom byl paropropustný a větruodolný.

Podstata technického řešení

Cíle technického řešení s požadovanými vlastnostmi se dosáhne textilním kompozitem, zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení, podle technického řešení, jehož podstata spočívá v tom, že obsahuje nosnou vrstvu tvořenou textilií typu fleece s plošnou hmotností 100 až 300 g/m² a funkční paropropustnou membránu neprostupnou pro vodu v kapalném stavu s plošnou hmotností 5 až 50 g/m², která je uložená na alespoň jednom povrchu nosné vrstvy. Funkční paropropustná membrána je s nosnou vrstvou spojená laminací. Tato kombinace dosahuje díky struktuře a vlastnostem jednotlivých vrstev vysokých tepelně izolačních vlastností, tj. tepelného odporu, paropropustnosti, větruodolnosti i hydrostatické odolnosti.

Nosná vrstva kompozitu podle technického řešení je s výhodou tvořená textilií typu fleece z polyesteru (PL).

Funkční paropropustná membrána kompozitu je s výhodou tvořená paropropustnou membránou na bázi polyurethanu (PU), polyesteru (PL) nebo polytetrafluorethylenu (PTFE), nebo vrstvou polymemích nanovláken z polyurethanu (PU) a/nebo polyamidu (PA) a/nebo polyvinylidendifluoridu (PVDF).

Pro ochranu před znečištěním a mechanickým poškozením, např. oděrem, je funkční paropropustná membrána s výhodou překrytá krycí textilní vrstvou s plošnou hmotností 50 až 300 g/m², tvořenou např. tkaninou nebo pleteninou ze syntetického nebo přírodního materiálu, nebo ze směsi alespoň

-1 CZ 36607 UI jednoho syntetického a alespoň jednoho přírodního materiálu. Vhodným materiálem je např. polyester (PL), polyamid (PA), bavlna (CO), vlna (WO), nebo směs alespoň dvou z těchto materiálů.

Krycí textilní vrstva je s výhodou laminací spojená s funkční paropropustnou membránou a/nebo s nosnou vrstvou kompozitu.

Ve výhodné variantě provedení je krycí textilní vrstva tvořená vrstvou textilie typu fleece z polyesteru (PL).

Objasnění výkresů

Na přiloženém výkresu je na obr. 1 schematicky znázorněn příčný průřez příkladnou dvouvrstvou variantou textilního kompozitu podle technického řešení, na obr. 2 příčný průřez příkladnou tří vrstvou variantou tohoto textilního kompozitu.

Příklady uskutečnění technického řešení

Textilní kompozit podle technického řešení určený zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení obsahuje v základní dvouvrstvé variantě znázorněné na obr. 1 nosnou vrstvu 1 s plošnou hmotností 100 až 300 g/m² a funkční paropropustnou membránu 2 neprostupnou pro vodu v kapalném stavu s plošnou hmotností 5 až 50 g/m², s výhodou 5 až 25 g/m², která je uložená na alespoň jednom povrchu nosné vrstvy 1 a je s ní spojená laminací.

Nosná vrstva 1 kompozitu je přitom tvořená textilií typu fleece, což je typ pleteniny např. výplňkové nebo vlasové, která je po obou stranách silně počesaná. Díky své specifické struktuře má tento materiál i při nízké plošné hmotnosti výborné tepelně izolační vlastnosti, a přitom je paropropustný. Výhodným materiálem nosné vrstvy 1 kompozitu je zejména polyester (PL), přičemž polyesterový fleece není nasákavý, avšak má schopnost vedení kapaliny po povrchu vláken.

Funkční paropropustná membrána 2 kompozitu je tvořená buď mikroporézní a případně také hydrofobní membránou - viz např. membrána dostupná na trhu pod označením Gore-Tex, která je tvořená vrstvou zpěněného polytetrafluorethylenu s velkým obsahem mikropórů, nebo neporézní a případně také hydrofilní membránou - viz např. membrány dostupné na trhu pod označením Sympatex nebo Gelantos, které jsou tvořené tenkým filmem chemicky modifikovaného polyesteru, resp. polyurethanu s až 40% obsahem polyethylenoxidu (PEO), který umožňuje průnik vodní páry přes tuto membránu sorpcí, nebo vrstvou polymemích nanovláken, s výhodou z polyurethanu (PU), polyamidu (PA) nebo polyvinylidendifluoridu (PVDF) nebo libovolné kombinace alespoň dvou z těchto materiálů. Vrstva polymemích nanovláken je díky své vnitřní struktuře a zejména malým mezivlákenným prostorům v podstatě neprostupná pro vodu v kapalném stavu, ale je velmi dobře prostupná pro vodní páru, která jí proniká na principů difúze. Plošná hmotnost funkční paropropustné membrány 2 se dle potřeby a uvažované aplikace obvykle pohybuje v intervalu 5 až 50 g/m², v případě, kdy je tato membrána 2 tvořená vrstvou polymemích nanovláken, postačuje pro řadu aplikací její plošná hmotnost 5 až 25 g/m².

Pokud j e funkční paropropustná membrána 2 kompozitu tvořená vrstvou polymemích nanovláken, může být opatřena vhodnou známou povrchovou úpravou pro zvýšení hydrostatické odolnosti např. plazmatickým nánosem hydrofobního prostředku, např. na bázi fluorkarbonu, silikonu nebo uhlovodíku - viz např. CZ 33497 nebo CZ 34632.

-2 CZ 36607 UI

Tato kombinace nosné vrstvy 1 a funkční paropropustné membrány 2 dosahuje vysokého tepelného odporu, tj. tepelně izolačních vlastností, paropropustnosti, větruodolnosti i hydrostatické odolnosti, které jsou ve výsledku vyšší než pouhý součet těchto vlastností jednotlivých vrstev.

Při použití výše popsané dvouvrstvé varianty kompozitu je nosná vrstva 1 určena k orientaci směrem ven - od uživatele, a funkční paropropustná membrána 2 směrem dovnitř - k uživateli. Tato varianta textilního kompozitu pak v závislosti na konkrétním provedení jednotlivých vrstev dosahuje výpamého odporu (Ret) 5,5 až 8,5, hydrostatické odolnosti až cca 12000 mm vodního sloupce a tepelného odporu (Rct) 0,18 až 0,24; přitom je větruodolná. Vzhledem ktomu, že tyto vlastnosti kompozitu jsou dány vnitřní strukturou jeho vrstev a nikoliv např. dočasnou povrchovou úpravou, udržuje si tyto parametry v podstatě neomezeně dlouho, až do mechanického poškození některé z jeho vrstev.

Pro ochranu funkční paropropustné membrány 2 před jejím znečištěním, které by mohlo znehodnotit její specifické vlastnosti, zejména hydrostatickou odolnost a před mechanickým poškozením např. oděrem, je funkční paropropustná membrána 2 ve výhodné variantě provedení překrytá krycí vrstvou 3. Tato krycí vrstva 3 může být tvořená textilií libovolného typu, s výhodou např. tkaninou nebo pleteninou ze syntetického nebo přírodního materiálu, nebo ze směsi alespoň jednoho syntetického a alespoň jednoho přírodního materiálu, s plošnou hmotností 50 až 300 g/m². Vhodným materiálem je např. polyester (PL), polyamid (PA), bavlna (CO), vlna (WO), nebo libovolná směs alespoň dvou z těchto materiálů. Jako nejvýhodnější varianta krycí vrstvy 3 se jeví textilie typu fleece s plošnou hmotností 100 až 300 g/m². V takové variantě může být krycí vrstva 3 totožná s nosnou vrstvou 1 kompozitu, nebo se od ní může lišit plošnou hmotností nebo materiálem. Krycí vrstva 3 je přitom laminací spojená s funkční paropropustnou membránou 2 a/nebo nosnou vrstvou 1 kompozitu, např. pokud je funkční paropropustná membrána 2 tvořená vrstvou polymemích nanovláken, může použité tavné pojivo proniknout přes celou její tloušťku a propojit všechny vrstvy kompozitu.

V další výhodné variantě provedení je krycí vrstva 3 alespoň částečně tvořená zátažnou pleteninou ztzv. tvarovaného polyesteru, což jsou polyesterová vlákna, v jejichž povrchu jsou vytvořené drážky, resp. kanálky, které umožňují efektivní odvod vlhkosti do vnitřní struktury kompozitu. Tento materiál je na trhu dostupný např. pod obchodním označením Coolmax, výrobce Invista.

Při použití výše popsané třívrstvé varianty kompozitu je krycí vrstva 3 určena k orientaci směrem dovnitř, tj. k uživateli. Tato varianta textilního kompozitu pak v závislosti na konkrétním provedení jednotlivých vrstev dosahuje výpamého odporu (Ret) 11 až 15, hydrostatické odolnosti až cca 12000 mm vodního sloupce a tepelného odporu (Rct) 0,18 až 0,285; přitom je větruodolná. Vzhledem ktomu, že tyto vlastnosti kompozitu jsou dány vnitřní strukturou jeho vrstev a nikoliv např. dočasnou povrchovou úpravou, udržuje si tyto parametry v podstatě neomezeně dlouho, až do mechanického poškození některé z jeho vrstev.

V případě potřeby může být kterákoliv z výše popsaných variant textilního kompozitu doplněna další alespoň jednou vrstvou textilního materiálu.

Claims

NÁROKY NA OCHRANU

1. Textilní kompozit, zejména pro výrobu sportovních a outdoorových oděvů a vybavení, vyznačující se tím, že obsahuje nosnou vrstvu (1) tvořenou textilií typu fleece s plošnou hmotností 100 až 300 g/m² a funkční paropropustnou membránu (2) neprostupnou pro vodu v kapalném stavu s plošnou hmotností 5 až 50 g/m², která je uložená na alespoň jednom povrchu nosné vrstvy (1) a je s nosnou vrstvou (1) spojená laminací.
2. Textilní kompozit podle nároku 1, vyznačující se tím, že nosná vrstva (1) je tvořená textilií typu fleece z polyesteru (PL).
3. Textilní kompozit podle nároku 1, vyznačující se tím, že funkční paropropustná membrána (2) je tvořená paropropustnou membránou na bázi polyurethanu (PU), polyesteru (PL) nebo polytetrafluorethylenu (PTFE).
4. Textilní kompozit podle nároku 1, vyznačující se tím, že funkční paropropustná membrána (2) je tvořená vrstvou polymemích nano vláken vybraných ze skupiny polyurethan (PU), polyamid (PA), polyvinylidendifluorid (PVDF) a nebo jejich kombinace.
5. Textilní kompozit podle libovolného z nároků 1, 3, 4, vyznačující se tím, že funkční paropropustná membrána (2) je překrytá krycí textilní vrstvou (3) s plošnou hmotností 50 až

300 g/m².
6. Textilní kompozit podle nároku 5, vyznačující se tím, že krycí textilní vrstva (3) je laminací spojená s paropropustnou membránou (2) a/nebo nosnou vrstvou (1).
7. Textilní kompozit podle nároku 5 nebo 6, vyznačující se tím, že krycí textilní vrstva (3) je tvořená tkaninou nebo pleteninou ze syntetického nebo přírodního materiálu, nebo ze směsi alespoň jednoho syntetického a alespoň jednoho přírodního materiálu.
8. Textilní kompozit podle libovolného z nároků 5, 6, 7, vyznačující se tím, že krycí textilní vrstva (3) je tvořená tkaninou nebo pleteninou z polyesteru (PL), polyamidu (PA), bavlny (CO), vlny (WO), nebo směsi alespoň dvou z těchto materiálů.
9. Textilní kompozit podle libovolného z nároků 5, 6, 7, 8, vyznačující se tím, že krycí textilní vrstva (3) je tvořená textilií typu fleece z polyesteru (PL).