DE112017006037T5

DE112017006037T5 - Selbstregulierende vlies-isolierung

Info

Publication number: DE112017006037T5
Application number: DE112017006037.0T
Authority: DE
Inventors: Vanessa Mason; Robert Dempsey
Original assignee: Primaloft Inc
Current assignee: Primaloft Inc
Priority date: 2016-11-29
Filing date: 2017-11-28
Publication date: 2019-08-22
Also published as: US20190271104A1; WO2018102281A1; TW201827665A

Abstract

Selbstregulierendes, isolierendes Vlies ist vorgesehen. Das Vlies beinhaltet eine Mischung aus einer Vielzahl von Fasern, die Funktionsfasern und nicht-funktionale Fasern beinhalten. Die Vielzahl von Fasern ist nicht gewebt und im Wesentlichen vertikal entlang einer Dickenrichtung des Vlieses ausgerichtet. Die Funktionsfasern sind dazu konfiguriert, dass sie mindestens eine isolierende Eigenschaft des Vlieses, auf der Grundlage von Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst regulieren. Mindestens eine der Längen oder Dicken der Funktionsfasern ändern sich basierend auf Änderungen von mindestens einer Umgebungsbedingung, die mit dem Vlies interagiert. Artikel, die das selbstregulierende Vlies und das Verfahren zur Herstellung des selbstregulierenden Vlieses umfassen, sind ebenfalls vorgesehen.

Description

QUERVERWEIS AUF DIE ZUGEHÖRIGE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der am 29. November 2016 eingereichten U.S. provisorischen Anmeldung Nummer 62/427,152 , deren gesamter Inhalt hiermit durch Verweis aufgenommen wird.
BEREICH DER ERFINDUNG
Die vorliegende Offenlegung bezieht sich im Allgemeinen auf die selbstregulierende Vliesisolierung, auf Artikel, die das Vlies umfassen, und auf Verfahren zur Herstellung des Vlieses.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Isolierende Artikel wie Kleidung, Schuhe, Bettwäsche (Bettdecken, Kissen, Matratzen, Matratzenauflagen usw.), Schlafsäcke usw. werden in der Regel verwendet, um die Umgebung auf einer Seite der Artikel zumindest teilweise zu regulieren. So kann beispielsweise ein isolierender Artikel verwendet werden, um Wärme und/oder Feuchtigkeit auf einer Seite des Artikels zu speichern, z.B. durch das Standhalten gegen das Hindurchströmen von Wärme und/oder Feuchtigkeit durch den Artikel. Auf diese Weise werden isolierende Artikel häufig verwendet, um die Temperatur und/oder Feuchtigkeit eines Nutzers auf der einen Seite der Artikel im Vergleich zu einer anderen Seite der Artikel zu regulieren.
Viele Isolierartikel verwenden eine nicht-gewebte, wattierte Isolierung (im Folgenden „Vlies“ genannt) als Isoliermaterial. Es gibt mehrere Arten von nicht-gewebtem Vlies. So besteht beispielsweise ein kreuzgeläpptes, nicht-gewebtes Vlies aus Fasern, die über eine oder mehrere Kardiermaschinen zu kardierten Gefügeschichten parallelisiert werden. Ein typisches Kreuzläppverfahren besteht darin, eine kardierte Gefügeschicht auf ein Förderband zu legen und das Förderband dann über ein Sekundärförderband, das sich senkrecht zum ersten Förderband bewegt, hin und her zu transportieren. Die ersten und zweiten Förderbänder sind so gebaut, dass mehrere kardierte Gefüge über das Sekundärförderband jeweils quer zur Fahrtrichtung geläppt werden. Kreuzgeläpptes, nicht-gewebtes Vlies beinhaltet Fasern, die horizontal in einer zweidimensionalen, x-y-Achsenorientierung ausgerichtet sind und besitzt eine Materialdicke, die in z-Richtung durch überlappende Teile von einer Vielzahl von kardierten Gefügen gebildet wird.
Gängiges Vlies wie zum Beispiel -aber nicht ausschließlich- das kreuzgeläppte Vlies, ist so konzipiert, dass sie eine gewisse vorbestimmte, statische Isolierqualität bereitstellt, wie z.B. eine gewisse vorbestimmte Kapazität, Wärmeströme vom Hindurchströmen abzuhalten (d.h. R-Wert) und/oder eine gewisse vorbestimmte Kapazität, um Flüssigkeits-/Feuchtigkeitsströme vom Hindurchströmen abzuhalten. Isolierartikel, die mit gängigem Vlies arbeiten, sind dabei auch so konzipiert, dass sie eine gewisse vorbestimmte, statische Isolierqualität aufweisen. Nutzer von gängigen Isolierartikeln müssen daher einen Artikel einer gewissen Isolierqualität wählen und diese jeweilige Isolierqualität bleibt während der gesamten Dauer einer Anwendung oder von Anwendung zu Anwendung statisch.
Die Bedürfnisse oder Wünsche eines Nutzers über die Isolierqualität bleiben jedoch nicht unbedingt dieselben, während der Dauer einer spezifischen Anwendung oder während unterschiedlichen Anwendungen. So kann beispielsweise der Körper eines Nutzers bei der Anwendung eines isolierenden Artikels Wärme und/oder Wasserdampf (d.h. Feuchtigkeit) abgeben, was die Temperatur und/oder Feuchtigkeit im Raum zwischen dem Körper des Nutzers und der Isolierung erhöhen kann. Dieser Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsanstieg im Mikroklima zwischen dem Körper des Nutzers und der Isolierung während der jeweiligen Anwendung kann den Komfort des Nutzers einschränken.
Daher besteht ein Bedarf an neuem Vlies, neuen Verfahren zur Herstellung von Vlies und neuen isolierenden Artikeln, die das Vlies beinhalten, welche ihre Isolierqualität selbst oder automatisch regulieren, basierend auf einer oder mehreren Veränderungen in der Umgebung, die mit dem Vlies interagieren, wie beispielsweise dem Mikroklima zwischen dem Körper eines Nutzers und der Isolierung. Auf diese Weise besteht ein Bedarf an Vlies, Verfahren zur Herstellung von Vlies und isolierenden Artikeln, die das Vlies beinhalten, welche auf eine Veränderung des Klimas zwischen dem Körper eines Nutzers und der Isolierung reagieren, indem sie die Isolierqualität der Isolierung angemessen moderieren oder regulieren, um den Komfort und/oder das gewünschte Mikroklima des Nutzers zu gewährleisten.
Während bestimmte Aspekte herkömmlicher Technologien diskutiert wurden, um die Offenlegung zu erleichtern, lehnt der Anmelder diese technischen Aspekte in keiner Weise ab und es wird davon ausgegangen, dass die beanspruchten Erfindungen einen oder mehrere herkömmliche technische Aspekte umfassen können.
Wenn in dieser Spezifikation auf ein Dokument, eine Handlung oder eine Erkenntnis verwiesen oder diese diskutiert wird, ist dieser Verweis oder diese Diskussion kein Eingeständnis dafür, dass das Dokument, die Handlung oder das Wissen oder eine Kombination davon zum Prioritätsdatum öffentlich zugänglich war, der Öffentlichkeit bekannt war, ein Teil des Allgemeinwissens oder anderweitig den Stand der Technik nach den anwendbaren Rechtsvorschriften darstellt; oder es ist bekannt, dass es für den Versuch zur Lösung eines Problems, das diese Spezifikation betrifft, relevant ist.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Kurz gesagt, die vorliegende Offenlegung erfüllt die Notwendigkeit eines verbesserten Vlieses, verbesserten Verfahren zur Herstellung desselben und verbesserten isolierenden Artikeln, die das Vlies beinhalten, welche ihre Isolierqualität selbst oder automatisch regulieren, basierend auf mindestens einer Änderung in der mit dem Vlies interagierenden Umgebung, wie beispielsweise dem Mikroklima zwischen dem Körper eines Nutzers und dem Vlies. Die Isolierqualität des Vlieses kann sich im Laufe der Zeit als Reaktion auf einen bestimmten Nutzer und/oder eine bestimmte Aktivität des Nutzers ändern, indem sie auf Veränderungen im Mikroklima zwischen dem Körper eines Nutzers und der Isolierung reagiert. Dadurch kann das Vlies seine Isolierwirkung regulieren, um den Komfort des Nutzers zu gewährleisten und/oder ein gewünschtes Mikroklima zu erreichen. In einigen Ausführungsformen kann das Vlies seine Isolierqualität automatisch und dynamisch regulieren, um Komfort und/oder Mikroklimamanagement zu gewährleisten, indem sie die Wärme und/oder Feuchtigkeit im Mikroklima reguliert.
Die vorliegende Offenlegung kann eines oder mehrere der oben genannten Probleme und Mängel der Technik angehen. Es wird jedoch erwogen, dass sich die vorliegende Offenlegung als nützlich erweisen könnte, um auch andere Probleme und Mängel in einer Reihe von technischen Bereichen anzugehen. Daher sollten die beanspruchten Erfindungen und die vorliegende Offenlegung nicht unbedingt so konfiguriert werden, dass sie sich auf die Behebung eines oder einen der hierin beschriebenen spezifischen Probleme oder Mängel beschränken.
In einem ersten Aspekt bietet die vorliegende Offenlegung selbstregulierendes Vlies, das eine Mischung aus einer Vielzahl von Fasern, die Funktionsfasern und nicht-funktionale Fasern beinhaltet, umfasst; die Vielzahl der nicht-gewebten Fasern sind im Wesentlichen vertikal entlang der Dickenrichtung des Vlieses ausgerichtet, wobei die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, mindestens eine Isolierqualität des Vlieses selbst zu regulieren, basierend auf Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung.
In einigen Ausführungsformen ist das selbstregulierende Vlies in Form einer Bahn, die sich in Breiten- und Längenrichtungen erstreckt, welche sich senkrecht zur Dickenrichtung und zueinander erstreckt. In einigen Ausführungsformen sind die Funktionsfasern dazu konfiguriert, die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf wärmebasierte Veränderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst zu regulieren. In einigen Ausführungsformen sind die Funktionsfasern dazu konfiguriert, die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf feuchtigkeitsbasierte Veränderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst zu regulieren.
In einigen Ausführungsformen sind die Funktionsfasern dazu konfiguriert, mindestens eine Isolierqualität der von dem Vlies ausgehenden Änderungen der Luftfeuchtigkeit von einer mit dem Vlies interagierenden Umgebung, selbst zu regulieren. In einigen dieser Ausführungsformen sind die Funktionsfasern konfiguriert, um die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf zumindest wärmebasierte Änderungen der Luftfeuchtigkeit der Umgebung, die mit dem Vlies interagieren, selbst zu regulieren. In einigen dieser Ausführungsformen sind die Funktionsfasern konfiguriert, um die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf zumindest wärmebasierte Änderungen der Luftfeuchtigkeit der Umgebung, die mit dem Vlies interagieren, durch Variation der Dicke des Vlieses selbst zu regulieren. In einigen dieser Ausführungsformen sind die Funktionsfasern konfiguriert, um die Dicke des Vlieses zu variieren, indem sie ihre Länge entlang der auf der Dickenrichtung basierenden Änderungen der Luftfeuchtigkeit der Umgebung, die mit dem Vlies interagiert, selbst variieren. In einigen dieser Ausführungsformen variieren die Funktionsfasern ihre Länge entlang der Dickenrichtung selbst, indem sie darin einen Crimp bilden oder einen Crimp davon vergrößern.
In einigen dieser Ausführungsformen, in denen die Funktionsfasern konfiguriert sind, um die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf mindestens wärmebasierte Änderungen der Feuchtigkeit der mit dem Vlies interagierenden Umgebung durch Variation der Dicke des Vlieses selbst zu regulieren, sind die Funktionsfasern konfiguriert, um die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf mindestens wärmebasierte Feuchtigkeitszunahmen der mit dem Vlies interagierenden Umgebung durch Verringerung der Dicke des Vlieses zu verringern. In einigen dieser Ausführungsformen sind die Funktionsfasern konfiguriert, um die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf zumindest wärmebasierte Feuchtigkeitszunahmen der mit dem Vlies interagierenden Umgebung, die über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehen, durch Verringern der Vliesdicke zu senken.
In einigen Ausführungsformen ist die Vielzahl der Fasern vertikal geläppt. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vielzahl von Fasern Stapelfasern mit einer Stapellänge im Bereich von 12 mm bis 70 mm. In einigen Ausführungsformen umfasst die Vielzahl der Fasern einen Denier im Bereich von 0,5 den bis 8 den. In einigen Ausführungsformen beinhalten die Funktionsfasern mindestens zwei Komponenten aus unterschiedlichen Materialien. In einigen dieser Ausführungsformen beinhalten die Funktionsfasern eine hygroskopische Komponente und eine nicht-hygroskopische Komponente.
In einigen Ausführungsformen beinhalten die nicht-funktionalen Fasern Bindefasern. In einigen Ausführungsformen umfassen die nicht-funktionalen Fasern synthetischen Fasern. In einigen dieser Ausführungsformen umfassen die synthetischen Fasern Polyesterfasern. In einigen Ausführungsformen umfassen die synthetischen Fasern aus silikonisierten Fasern. In einigen Ausführungsformen umfassen die Funktionsfasern mindestens 15% der Fasermischung.
In einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Offenlegung einen Artikel dar, der das selbstregulierende Vlies gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenlegung umfasst. In einigen Ausführungsformen ist der Artikel ausgewählt aus der Gruppe der Oberbekleidungsprodukten, Kleidung, Schlafsack und Bettwäsche. In einigen Ausführungsformen ist der Artikel dazu konfiguriert, dass er von einem Nutzer so angewandt wird, dass ein mit dem Vlies interagierendes Mikroklima zwischen dem Nutzer und dem selbstregulierenden, isolierenden Vlies entsteht, das sich entlang der Dickenrichtung erstreckt. In einigen dieser Ausführungsformen beinhaltet der Artikel mindestens eine äußere Schutzschicht, die verhindert, dass die Umgebung außerhalb des selbstregulierenden Vlieses mit dem selbstregulierenden Vlies interagiert.
In einem weiteren Aspekt zeigt die vorliegende Offenlegung ein Verfahren zur Herstellung des selbstregulierenden Vlieses gemäß dem ersten Aspekt der vorliegenden Offenlegung auf. Das Verfahren umfasst das Bilden von mindestens einem nicht-gewebten Gefüge aus der Mischung der Vielzahl von Fasern, die Funktionsfasern und der nicht-funktionale Fasern beinhaltet und das vertikale Läppen von mindestens dem einen Gefüge, sodass die Fasern im Wesentlichen vertikal entlang der Dickenrichtung des Vlieses ausgerichtet sind, Die Funktionsfasern sind dazu konfiguriert, dass sie mindestens eine isolierende Eigenschaft des Vlieses, auf der Grundlage von Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst regulieren.
In einem weiteren Aspekt zeigt die vorliegende Offenlegung ein Verfahren zur Herstellung von selbstregulierendem, isolierendem Vlies auf. Das Verfahren umfasst den Erhalt einer Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern, die Funktionsfasern und nicht-funktionale Fasern beinhalten, wobei die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie mindestens deren Länge selbst regulieren, basierend auf Änderungen von mindestens einer mit der Faser interagierenden Umgebungsbedingung. Das Verfahren umfasst außerdem das Parallelisieren der Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern in mindestens eine nicht-gewebte, kardierte Gefügeschicht. Das Verfahren umfasst darüber hinaus das vertikale Läppen der mindestens einen nicht-gewebten, kardierten Gefügeschicht, um ein selbstregulierendes, isolierendes Vlies zu bilden, wobei die Längen der Fasern im Wesentlichen vertikal entlang der Dickenrichtung des Vlieses ausgerichtet sind, sodass mindestens eine isolierende Eigenschaft des Vlieses basierend auf Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbstregulierend ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst das selbstregulierende, isolierende Vlies das selbstregulierende isolierende Vlies des ersten Aspekts der vorliegenden Offenlegung. In einigen Ausführungsformen umfasst das Erhalten einer Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern das Öffnen einer Vielzahl von Funktionsfasern und nicht-funktionalen Fasern. In einigen Ausführungsformen umfasst das Erhalten einer Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern das Mischen einer Vielzahl der geöffneten Funktionsfasern und nicht-funktionalen Fasern.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren zudem das Platzieren des selbstregulierenden Vlieses innerhalb eines Artikels, der dazu konfiguriert ist, dass er von einem Nutzer so verwendet wird, dass ein mit dem Vlies interagierendes Mikroklima zwischen dem Nutzer und dem selbstregulierenden, isolierenden Vlies entsteht, das sich entlang der Dickenrichtung erstreckt. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Artikel mindestens eine äußere Schutzschicht, die verhindert, dass die Umgebung außerhalb des selbstregulierenden Vlieses mit dem selbstregulierenden Vlies interagiert.
Bestimmte Ausführungsformen von dem derzeit offengelegten selbstregulierenden Vlies, sowie Artikel, die das selbstregulierende Vlies umfassen und Verfahren zur Herstellung des selbstregulierenden Vlieses haben mehrere Merkmale, von denen keines allein für die wünschenswerten Eigenschaften verantwortlich ist. Ohne den Umfang des Vlieses, der Artikel und Methoden, wie sie durch die folgenden Patentansprüche definiert sind, einzuschränken, werden ihre besonderen Merkmale nun kurz diskutiert. Nach Betrachtung dieser Diskussion und insbesondere nach dem Lesen des Abschnitts dieser Spezifikation mit dem Titel „Detaillierte Beschreibung der Erfindung“ wird man verstehen, wie die Merkmale der verschiedenen hierin offengelegten Ausführungsformen eine Reihe von Vorteilen gegenüber dem aktuellen Stand der Technik bieten. So bieten beispielsweise Ausführungsformen des Vlieses ein selbstregulierendes Vlies, das in der Lage ist, automatisch und dynamisch auf Veränderungen in der mit dem Vlies interagierenden Umgebung, wie beispielsweise das Mikroklima zwischen dem Körper eines Nutzers und dem Vlies, zu reagieren, indem es die Isolierqualität des Vlieses entsprechend moderiert oder reguliert, um den Komfort und/oder das gewünschte Mikroklima des Nutzers sicherzustellen. Das Vlies kann seine Isolierqualität selbst regulieren, um automatischen und dynamischen Komfort und/oder Mikroklimamanagement zu bieten, z.B. durch Regulierung der Wärme- und/oder Feuchtigkeitsübertragung durch das Vlies hindurch und damit innerhalb des Mikroklimas. Ausführungsformen des selbstregulierenden Vlieses können zur Herstellung verschiedener Artikel verwendet werden, darunter Kleidung, Oberbekleidung, Schuhe usw.
Diese und andere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenlegung werden sich aus der folgenden detaillierten Beschreibung der verschiedenen Aspekte der vorliegenden Offenlegung im Zusammenhang mit den beigefügten Patentansprüchen und den dazugehörigen Zeichnungen ergeben.
Figurenliste
Die vorliegende Offenlegung wird im Folgenden in Verbindung mit den folgenden Abbildungen beschrieben, wobei gleiche Zahlen gleiche Elemente bezeichnen, und:

ist eine Querschnittsansicht des exemplarischen Vlieses, die in einen exemplarischen isolierenden Artikel integriert ist und von einem Nutzer gemäß der vorliegenden Offenlegung verwendet wird.
ist eine Ansicht von oben auf das exemplarische Vlies und den exemplarischen isolierenden Artikel aus .
ist ein Querschnittsfoto des exemplarischen Vlieses gemäß der vorliegenden Offenlegung.
ist eine perspektivische Ansicht des exemplarischen Vlieses, das gemäß der vorliegenden Offenlegung gebildet wurde.
und sind Seitenansichten einer exemplarischen Funktionsfaser in deaktiviertem und aktiviertem Zustand des Vlieses gemäß der vorliegenden Offenlegung.
und sind Seitenansichten einer weiteren exemplarischen Funktionsfaser in deaktiviertem und aktiviertem Zustand des Vlieses gemäß der vorliegenden Offenlegung.
und sind Querschnittsansichten des exemplarischen Vlieses in deaktiviertem und aktiviertem Zustand, das in einen exemplarischen isolierenden Artikel integriert ist und von einem Nutzer gemäß der vorliegenden Offenlegung angewendet wird.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Aspekte der vorliegenden Offenlegung und bestimmte Merkmale, Vorteile und Details davon werden im Folgenden anhand der in den beigefügten Zeichnungen dargestellten nicht einschränkenden Ausführungsformen näher erläutert. Auf Beschreibungen bekannter Materialien, Fertigungswerkzeuge, Verarbeitungstechniken usw. wird verzichtet, um die vorliegende detaillierte Offenlegung nicht unnötig undurchsichtig zu machen. Es ist jedoch festzuhalten, dass die detaillierte Beschreibung und die spezifischen Beispiele, obwohl sie Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung angeben, nur zur Veranschaulichung und nicht als Einschränkung dienen. Verschiedene Substitutionen, Änderungen, Ergänzungen und/oder Vereinbarungen im Sinne und/oder Umfang der zugrunde liegenden erfinderischen Konzepte werden Personen mit Kenntnissen in dieser Technik aus dieser Offenlegung ersichtlich sein.
Die vorliegende Offenlegung sieht für das nicht-gewebte Vlies, das Verfahren zur Herstellung des Vlieses und für isolierende Artikel, die das Vlies beinhalten, vor, dass seine Isolierqualität zumindest bis zu einem gewissen Grad in Bezug auf mindestens eine Umgebungsvariable selbst reguliert oder automatisch reguliert wird, basierend auf einer oder mehreren Änderungen der Umgebungsbedingungen, die mit mindestens einem Teil des Vlieses interagieren (und dadurch mit mindestens einem Teil des Artikels, der das Vlies beinhaltet, interagieren). Wie in gezeigt, kann das Vlies 10 der vorliegenden Offenlegung in einigen Ausführungsformen seine isolierende Eigenschaft, zumindest bis zu einem gewissen Grad in Bezug auf mindestens eine Umgebungsvariable, basierend auf mindestens einer Änderung der Umgebungsbedingungen in einem Mikroklima 16 zwischen der Außenfläche 24 des Körpers von dem Nutzer oder der Person 14 und einer Innenseite oder Oberfläche 20 des Vlieses 10 (oder einem Artikel 12, der das Vlies 10 beinhaltet) selbst regulieren. Das Mikroklima 16 kann dabei über die Innenseite 20 mit mindestens einem Teil des Vlieses 10 (und/oder des Artikels 12, der das Vlies beinhaltet) interagieren. Das Vlies 10 kann seine Isolierqualität oder Wirksamkeit gegen das Hindurchströmen mindestens einer Umgebungsvariablen des Mikroklimas 16 durch das Vlies 10 hindurch von der Innenseite 20 zur Außenseite 22 (z.B. in z-Richtung) und somit außerhalb des Mikroklimas 16, basierend auf mindestens einer Änderung eines Parameters des Mikroklimas 16, selbst regulieren. Das Vlies 10 kann ebenfalls seine Isolierqualität oder Wirksamkeit gegen das Hindurchströmen mindestens einer Umgebungsvariablen einer Außenumgebung 18, die mit der Außenoberfläche 22 des Vlieses 10 interagiert, durch das Vlies 10 (z.B. in z-Richtung) und somit in das Mikroklima 16 eindringend (z.B. basierend auf mindestens einer Änderung der Umgebungsbedingungen im Mikroklima 16), selbst regulieren.
Als nicht einschränkendes Beispiel für mindestens eine Umgebungsvariable, die von dem Vlies 10 als Reaktion auf mindestens eine Umweltveränderung des Mikroklimas 16 auf unterschiedliche Weise abgehalten oder reguliert werden kann, kann das Vlies 10 seine Isolierqualität oder Wirksamkeit in Bezug auf Wärme und/oder Feuchtigkeit basierend auf Feuchtigkeitsänderungen innerhalb des Mikroklimas 16 selbst regulieren. In einer solchen Ausführungsform kann das Vlies 10 die Geschwindigkeit, mit der Wärme oder Temperatur und/oder Feuchtigkeit des Mikroklimas 16 durch das Vlies 10 und somit aus dem Mikroklima 16 herausströmt, und somit die Temperatur und/oder Feuchtigkeit des Mikroklimas 16 selbst, basierend auf Änderungen der Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 16, selbst regulieren. So kann beispielsweise das Vlies 10 als Reaktion auf einen Anstieg der Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 16 seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit verringern, um eine größere Menge oder einen höheren Grad an Wärme und/oder Feuchtigkeit durch sich hindurch (und damit aus dem Mikroklima 16 heraus) strömen zu lassen, um das Mikroklima 16 und damit den Nutzer 14 zu kühlen und/oder zu trocknen. Je höher also der Anstieg der Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 16, desto mehr kann das Vlies 10 seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit verringern. Ebenso kann das Vlies 10 seine isolierende Wirkung gegenüber Temperatur und/oder Feuchtigkeit (z.B. aus einer zuvor erhöhten Wirksamkeit) als Reaktion auf Feuchtigkeitsabfälle innerhalb des Mikroklimas 16 erhöhen, um eine größere Menge oder einen höheren Grad an Wärme und/oder Feuchtigkeit vom Hindurchströmen (aus dem Mikroklima 16) abzuhalten, um dem Nutzer 14 einen angenehmen oder gewünschten Temperatur- und/oder Feuchtigkeitslevel oder -bereich zu bieten. Je stärker also der Feuchtigkeitsabfall innerhalb des Mikroklimas 16, desto stärker kann das Vlies 10 seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit erhöhen. Auf diese Weise kann das Vlies 10 der vorliegenden Offenlegung auf die Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 16 reagieren, die direkt oder indirekt aus der von einem Nutzer 14 eines Artikels 12, der das Vlies 10 enthält, emittierten Feuchtigkeitsmenge, resultieren kann, und darauf hinweisen, dass die Körpertemperatur des Nutzers 14 durch Regulierung oder Anpassung der Temperatur und/oder Feuchtigkeitsbeständigkeit des Vlieses 10 abgekühlt werden muss.
In einigen Ausführungsformen kann das Vlies 10, wie im Folgenden näher erläutert, dazu konfiguriert werden, dass es seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit basierend auf entsprechenden Änderungen des Feuchtigkeitslevels oder der Luftfeuchtigkeit im Mikroklima 16 nur dann reguliert, wenn ein vorgegebener Schwellenwert, Sollwert oder maximaler Feuchtigkeitslevel überschritten wird. So kann beispielsweise in einigen Ausführungsformen das Vlies 10 dazu konfiguriert werden, dass es seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit basierend auf Änderungen des Feuchtigkeitslevels oder der Luftfeuchtigkeit im Mikroklima 16 nur dann reguliert, wenn ein Schwellenwert für die Luftfeuchtigkeit (z.B. eine als angenehm empfundene Luftfeuchtigkeit) überschritten wird. Das Vlies 10 kann auch einen selbstregulierenden Feuchtigkeitsbereich (d.h. einen Feuchtigkeitsbereich ab dem Schwellenwert des Feuchtigkeitslevels) aufweisen, innerhalb welchem die isolierende Wirkung reguliert wird.
Wie in der Querschnittsansicht der Illustration der , der Ansicht von oben von der Illustration der und der Querschnittsansicht der Fotografie von , kann das Vlies 10 der vorliegenden Offenlegung aus langgestreckten nicht-gewebten Fasern 30 gebildet werden, die sich im Wesentlichen oder hauptsächlich vertikal oder entlang der z-Achse des Vlieses 10 (d.h. der dritten Dimension des Vlieses 10) erstrecken. Wie in , kann die z-Achse des Vlieses 10 der Richtung der Dicke T1 des Vlieses 10, die sich zwischen der Innenfläche 20 und der Außenfläche 22 des Vlieses 10 erstreckt, entsprechen oder sich parallel zu ihr erstrecken. Wie vorstehend erwähnt, kann das Vlies 10 innerhalb eines isolierenden Artikels 12 positioniert oder anderweitig angewendet werden. Die Vielzahl von Fasern 30 des Vlieses 10 kann entlang der x-Achse (z.B. eine Längenrichtung L1) und der y-Achse (z.B. eine Breitenrichtung W1) angeordnet oder positioniert (eher nicht verlängert) werden, wie in den und .
Die Fasern 30 des Vlieses 10 können im Wesentlichen länglich sein und sich im Wesentlichen parallel zur z-Achse (entlang der Richtung der Dicke T1) des Vlieses 10 erstrecken oder mit dieser ausgerichtet sein, wie in . Die Fasern 30 können sich dabei zumindest teilweise zwischen der Innenfläche 20 und der Außenfläche 22 des Vlieses 10 erstrecken. Die Fasern 30 können entlang der x-Achse (die Längenrichtung L1) und der y-Achse (die Breitenrichtung W1) wesentlich kleiner sein als entlang der z-Achse (die Richtung der Dicke T1). Die Fasern 30 des Vlieses 10 können sich somit überwiegend entlang der z-Achse (Richtung der Dicke T1) erstrecken. Die Fasern 30 des Vlieses 10 können dabei als vertikal ausgerichtet bezeichnet werden.
Die Fasern 30 können sich mindestens entlang eines Abschnitts der Dicke T1 des Vlieses 10 erstrecken und im Wesentlichen parallel oder entlang der z-Achse ausgerichtet sein, wie in . In einigen Ausführungsformen kann das Vlies 10 Fasern 30 beinhalten, die sich nur entlang eines Teils der Dicke T1 des Vlieses 10 erstrecken und/oder Fasern 30, die die gesamte Dicke T1 des Vlieses 10 mindestens einmal durchlaufen. So kann beispielsweise das Vlies 10 Fasern 30 beinhalten, die sich nur entlang eines Teils der Dicke T1 des Vlieses 10 in z-Richtung erstrecken. Diese Fasern 30 können vollständig zwischen oder fernab der Innenfläche 20 und der Außenfläche 22 des Vlieses 10 positioniert sein oder sich von einer der Innenflächen 20 oder der Außenfläche 22 erstrecken. So kann sich beispielsweise eine Faser 30 von einer der Innenflächen 20 oder der Außenflächen 22 entlang der z-Richtung (d.h. der Richtung der Dicke T1) nur entlang eines Teils der Dicke T1 des Vlieses 10 erstrecken (d.h. ohne die andere der Innenflächen 20 oder der Außenflächen 22 zu erreichen). Als ein weiteres Beispiel kann sich eine Faser 30 vom Inneren der Dicke T1 des Vlieses 10 entlang der z-Achse und zu einer der Innenflächen 20 oder der Außenflächen 22 erstrecken, sich dann wölben oder zurückbiegen hin zu der anderen der Innenflächen 20 oder der Außenflächen 22 und sich somit entlang der z-Achse durch einen Teil der Dicke T1 des Vlieses 10 erstrecken.
Das Vlies 30 kann durch jedes Verfahren gebildet werden, das in der Lage ist, das Vlies 10 mit den vertikal oder z-achsenorientierten nicht-gewebten Fasern 30 zu bilden. So kann beispielsweise das Vlies 30 durch ein vertikales Läppverfahren gebildet werden. In einem nicht einschränkenden Beispiel kann eine Vielzahl von unterschiedlichen Fasern 30 geöffnet und dann miteinander vermischt werden. Die geöffneten und gemischten Fasern 30 können über eine Kardiermaschine und ein Kardierverfahren zu einer nicht-gewebten, kardierten Gefügeschicht parallelisiert werden. Das nicht-gewebte Gefüge aus Fasern 30 (und optional zwei oder mehr Gefügeschichten) kann auf einem Förderband von der Kardiermaschine und dem Kardierverfahren zu einer vertikalen Läppmaschine, wie beispielsweise einer Struto®-Läppmaschine oder einer V-lap®-Maschine, transportiert werden. Die vertikale Läppmaschine bzw. das vertikale Läppverfahren kann das Gefüge in Akkordeon- oder Schlangenform entlang der z-Achse zu einer im Wesentlichen gleichmäßigen Struktur auf einem zweiten Förderband hin und her falten, wie in den und zu sehen. Die Gefügeschicht kann sich entlang der z-Achse hin und her biegen, sodass die Biegungen relativ glatte Bögen oder gewölbte Abschnitte der Gefügeschicht und der Fasern 30 selbst sind. In anderen Ausführungsformen können die Biegungen dadurch gebildet werden, dass die Gefügeschicht über sich selbst gefaltet wird, sodass es sich um relativ scharfe Bögen oder gewölbte Abschnitte der Gefügeschicht und der Fasern 30 selbst handelt.
Das gefaltete oder schlangenförmige Gefüge kann sich dabei entlang der z-Achse und der x-Achse erstrecken, wobei sich die Fasern 30 überwiegend oder hauptsächlich entlang der z-Achse (d.h. der Richtung der Höhe H1) erstrecken, wie in den und zu sehen. Die Falten können zusammengedrückt werden, z.B. entlang der x-Achse, um mit den vertikal ausgerichteten Fasern 30 eine kontinuierliche Vliesstruktur zu bilden. Die parallelisierten Fasern 30 können dadurch in einer vertikalen Position innerhalb des Vlieses 10 angeordnet werden, wodurch die Fasern 30 eine dreidimensionale Ausrichtung in z-Richtung erhalten, während sie entlang oder fernab der x-Achse und y-Achse angeordnet sind.
Die Vliesstruktur mit den vertikal ausgerichteten Fasern 30 kann dann erwärmt und anschließend so gekühlt werden, dass mindestens ein Teil der Fasern 30 mit anderen Fasern 30 verbunden ist. Die Vliesstruktur mit den vertikal ausgerichteten Fasern 30, oder einem Teil davon, kann über einen beliebigen Mechanismus erwärmt werden. In einer Ausführungsform kann die Struktur in einem Thermobonding-Ofen erwärmt werden. Die Vliesstruktur mit den vertikal ausgerichteten Fasern 30 kann so erwärmt werden, dass Fasern 30 benachbarter Durchgänge oder Abschnitte der sich entlang der z-Achse erstreckenden Schlangenform, gebunden werden, sodass das Vlies 10 eine strukturelle Integrität aufweist, die die Handhabbarkeit des Vlieses 10 in Bahnenform gewährleistet. Wie weiter unten erläutert, kann die Mischung der Fasern 30 Bindefasern beinhalten, die dazu konfiguriert ist, bei Erwärmung auf relativ hohe Temperaturen und Abkühlung an anderen Fasern 30 zu haften. Nach dem Verbinden kann die Vliesstruktur mit den nicht-gewebten, gebundenen und sich primär vertikal erstreckenden Fasern 30 eine dauerhafte Struktur darstellen, die zum Vlies 10 weiterverarbeitet werden kann (z.B. Schlitzen, Schneiden, Wickeln, etc.). In einigen Ausführungsformen kann das Vlies 10 durch einen Verfahrensablauf gebildet werden, welches das Mischen, Öffnen, Kardieren, vertikale Läppen, Kleben (z.B. thermisches Kleben), Schlitzen, Schneiden und Wickeln der Fasern oder eine Kombination davon beinhaltet. Das Vlies 10 kann auf unzählige verschiedene Arten in einen isolierenden Artikel integriert werden.
Aufgrund der vertikalen Ausrichtung der Fasern 30 (d.h. überwiegend entlang der z-Achse oder der Dickenrichtung) kann das Vlies 10 eine verbesserte Elastizität, Druckfestigkeit und Regeneration nach dem Zusammendrücken bei gleichbleibend geringem Gewicht im Vergleich zu Vlies mit anderen Faserorientierungen bieten. Zusätzlich zu verbesserter Elastizität, Druckfestigkeit und Regeneration nach der Kompression kann das Vlies 10 die Fähigkeit haben, seine Isolierqualität automatisch oder selbst zu regulieren, zumindest bis zu einem gewissen Grad in Bezug auf mindestens eine Umgebungsvariable, basierend auf mindestens einer Änderung der mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingungen. Ein isolierender Artikel, der das Vlies 10 beinhaltet, kann dadurch in einer größeren Vielfalt von Umgebungen getragen werden und den Komfort des Nutzers erhöhen. Auf diese Weise kann das Vlies 10 (und damit ein isolierender Artikel, der das Vlies 10 beinhaltet) einem Nutzer ein dynamisches Komfortmanagement bieten. So kann beispielsweise das Vlies 10 (und damit ein isolierender Artikel, der das Vlies 10 beinhaltet) seine Isolierqualität gegenüber Temperatur und/oder Feuchtigkeit automatisch als Reaktion auf Änderungen der Feuchtigkeitsbedingungen im Mikroklima zwischen dem Vlies 10 und einem Nutzer regulieren. In einem solchen Beispiel kann das Vlies 10 seine Isolierqualität gegenüber Temperatur und/oder Feuchtigkeit als Reaktion auf entsprechende Änderungen der Feuchtigkeitsbedingungen im Mikroklima zwischen dem Vlies 10 und einem Nutzer automatisch regulieren, indem es seine Dicke T1 entlang der z-Achse wesentlich ändert. Wie jemand mit durchschnittlichen Kenntnissen in der Technik zu schätzen wüsste, kann die Dicke T1 des Vlieses 10, das sich entlang der z-Achse erstreckt, direkt (oder indirekt) die Isolierqualität (z.B. Widerstand) gegenüber Temperatur- und/oder Feuchtigkeit des Vlieses 10 beeinflussen.
Wie vorstehend erwähnt, können die Fasern 30, aus denen sich das Vlies 10 zusammensetzt, eine Mischung aus unterschiedlichen Fasern 30 sein (z.B. Fasern mit unterschiedlichen Zusammensetzungen und/oder physikalischen Eigenschaften). In einigen Ausführungsformen des Vlieses 10 kann die Mischung der Fasern 30 homogen gemischt werden, was bedeutet, dass das Fasergemisch eine im Wesentlichen einheitliche (d.h. 90 - 100% einheitliche) Zusammensetzung innerhalb des Vlieses 10 aufweist. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung aus Fasern 30 auch Fasern mit den gleichen physikalischen Konfigurationen oder Eigenschaften, wie beispielsweise gleiche Längen und/oder Denier, beinhalten. Denier ist eine Maßeinheit, die das Gewicht in Gramm von 9000 Metern einer Faser oder eines Garns definiert. Es ist eine gängige Methode, das Gewicht (oder die Größe) der Faser oder des Garns anzugeben. So haben beispielsweise Polyesterfasern, die 1,0 Denier haben, typischerweise einen Durchmesser von etwa 10 Mikrometern. Mikrodenier-Fasern sind solche mit einem Denier von 1,0 oder weniger, während Makrodenier-Fasern einen Denier von mehr als 20 aufweisen.
In einigen anderen Ausführungsformen kann die Mischung aus Fasern 30 auch Fasern mit unterschiedlichen physikalischen Konfigurationen oder Eigenschaften beinhalten. So kann beispielsweise die Mischung aus Fasern 30 auch Fasern unterschiedlicher Länge und/oder Denier beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 auch Fasern mit Denier im Bereich von etwa 0,5 den bis etwa 0,8 den (z.B. 0,5 den, 0,6 den, 0,7 den oder 0,8 den) beinhalten, einschließlich aller darin enthaltenen Bereiche und Teilbereiche. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 mindestens eine Faserart mit einem ersten Denier und mindestens eine andere Faserart (z.B. aus einem anderen Material) mit einem zweiten Denier beinhalten, der kleiner oder größer als der erste Denier ist. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung aus Fasern 30 mindestens eine Faserart beinhalten, die unterschiedliche Denier aufweist. In einigen Ausführungsformen beinhalten die Fasern 30 mindestens einige Mikrodenier-Fasern (z.B. Fasern mit einem Denier von 0,7 bis 1,0 Denier). In einigen Ausführungsformen beinhalten die Fasern 30 mindestens einige Makrodenier-Fasern (z.B. Fasern mit einem Denier von 1,1 bis 8,0 Denier). In einigen Ausführungsformen kann die Mischung aus Fasern 30 Mikrodenier-Fasern und Makrodenier-Fasern beinhalten.
In einigen Ausführungsformen können die Fasern 30, aus denen die Mischung besteht, Stapelfasern sein (d.h. Fasern mit standardisierter Länge). In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 auch Fasern unterschiedlicher Stapellänge beinhalten, beispielsweise im Bereich von etwa 12 mm bis etwa 70 mm (z.B., 12 mm, 13 mm, 14 mm, 15 mm, 16 mm, 17 mm, 18 mm, 19 mm, 20 mm, 21 mm, 22 mm, 23 mm, 24 mm, 25 mm, 26 mm, 27 mm, 28 mm, 29 mm, 30 mm, 31 mm, 32 mm, 33 mm, 34 mm, 35 mm, 36 mm, 37 mm, 38 mm, 39 mm, 40 mm, 41 mm, 42 mm, 43 mm, 44 mm, 45 mm, 46 mm, 47 mm, 48 mm, 49 mm, 50 mm, 51 mm, 52 mm, 53 mm, 54 mm, 55 mm, 56 mm, 57 mm, 58 mm, 59 mm, 60 mm, 61 mm, 62 mm, 63 mm, 64 mm, 65 mm, 66 mm, 67 mm, 68 mm, 69 mm oder 70 mm), einschließlich aller darin enthaltenen Bereiche und Teilbereiche.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 mindestens eine Faserart mit einer ersten Stapellänge und mindestens eine andere Faserart (z.B. aus einem anderen Material) mit einer zweiten Stapellänge beinhalten, die kürzer oder länger als die erste Stapellänge ist. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 mindestens eine Faserart mit unterschiedlichen Stapellängen beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 verschiedene Fasertypen (z.B. aus einem anderen Material) beinhalten, einschließlich des gleichen Denier, aber unterschiedlicher Stapellängen. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 verschiedene Fasertypen (z.B. aus einem anderen Material) beinhalten, die die gleiche Stapellänge, aber unterschiedliche Denier aufweisen.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 auch Fasern beinhalten, die unterschiedliche Materialien beinhalten. So kann beispielsweise die Mischung aus Fasern 30, aus denen das Vlies 10 besteht, Bindefasern beinhalten, deren Material die Fasern so konfigurieren, dass sie sich mit anderen Fasern verbinden, wie vorstehend erläutert. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 mindestens etwa 10% Bindefasern beinhalten. In einigen anderen Ausführungsformen kann jedoch die Mischung aus Fasern 30, aus denen das Vlies 10 besteht, frei von Bindefasern sein, die so konfiguriert sind, dass sie schmelzen und sich mit anderen Fasern 30 in dem Vlies 10 verbinden. In einer solchen Ausführungsform können die Fasern 30 nichtsdestotrotz ausreichend aneinander haften oder gebunden sein, um eine einzelne Vliesstruktur zu bilden, die strukturelle Integrität aufweist und so wie sie ist bearbeitet und angewendet werden kann, ohne dass die strukturelle Integrität des Vlieses auseinander fällt oder anderweitig beeinträchtigt ist, was sie für den Endgebrauch ungeeignet machen würde. So kann beispielsweise in einigen Ausführungsformen ein Harz verwendet werden, um die Fasern 30 miteinander zu verbinden. In einigen Ausführungsformen kann Harz, das ein vernetztes Copolymer aus Butylacrylat und Methylmethacrylat beinhaltet, verwendet werden, um die Fasern 30 miteinander zu verbinden, anstatt oder zusätzlich zur Verwendung von Bindefasern und Wärme.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30, aus der das Vlies 10 besteht, silikonisierte Fasern beinhalten (wie weiter unten beschrieben), kann frei von silikonisierten Fasern sein oder sowohl silikonisierte Fasern als auch nicht-silikonisierte Fasern beinhalten. Im Allgemeinen können die Fasern 30 gecrimpt oder ungecrimpt sein. Verschiedene Crimpungen, einschließlich spiralförmiges und standardförmiges (z.B. ebenes) Crimpen, sind in der Technik bekannt. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30, aus denen sich das Vlies 10 zusammensetzt, Hohlfasern und/oder Konjugate, wie beispielsweise hohle Konjugatfasern, beinhalten.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 Fasern beinhalten, die eine wasserabweisende Behandlung bekommen haben. Dauerhaft wasserabweisende (DWR) Behandlungen sind in der Technik bekannt und verleihen den behandelten Komponenten wasserabweisende Eigenschaften. Personen mit durchschnittlichen Kenntnissen in der Technik sind mit einer Vielzahl von DWR-Behandlungen vertraut, von denen jede im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenlegung optional auf Faserpopulationen angewendet werden kann. In einigen Ausführungsformen können Fasern 30, die in dem erfundenen Vlies 10 angewendet werden (die als DWR-behandelte Fasern 30 oder wasserabweisende Fasern 30 bezeichnet werden können), mit einer Polymerlösung aus Zirkoniumacetat behandelt worden sein, die dauerhafte wasserabweisende Eigenschaften verleihen und gleichzeitig negative Auswirkungen auf die Faserleistung minimieren und/oder vermeiden kann. In einigen Ausführungsformen können Fasern 30, die mit einem dauerhaften wasserabweisenden Mittel behandelt wurden, mit einem wasserabweisenden, bakterienbeständigen, reibungsarmen, ausgehärteten Zirkoniumacetat-Finish behandelt werden, sodass die Fasern nach dem Waschen eine verbesserte Trocknungsfähigkeit und einen verbesserten Griff sowie eine Resistenz gegen Verklumpen aufweisen. Ein Beispiel für eine Zirkoniumacetatlösung, die im Zusammenhang mit der vorliegenden Offenlegung als DWR-Behandlung verwendet werden kann, ist in dem U.S. Patent Nr. 4,537,594 offengelegt. In einigen Ausführungsformen kann eine mit einem dauerhaften wasserabweisenden Mittel behandelte Faser 30 in einem Nassbad- oder Trockenspritzverfahren behandelt werden. In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Behandlung eine Technik zur Modifizierung der Oberflächenenergie, die, wie in der Technik bekannt, z.B. eine Plasmabehandlung beinhalten kann. Solche Behandlungen oder Verfahren werden im U.S. Patent Nr. 4,869,922 , U.S. Patent Nr. 5,262,208 , U.S. Patent Nr. 5,895,558 , U.S. Patent Nr. 6,416,633 , U.S. Patent Nr. 7,510,632 , U.S. Patent Nr. 8,309,033 und U.S. Patent Nr. 8,298,627 erläutert.
Die Mischung der Fasern 30, aus der das Vlies 10 besteht, kann Fasern beinhalten, die aus unterschiedlichen Materialien oder gleichen Material(en) hergestellt sind. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30, aus der sich das Vlies 10 zusammensetzt, Fasern aus neuem und/oder recyceltem Polyester (das silikonisiert sein kann, nicht silikonisiert sein kann oder eine Kombination aus silikonisierten und nicht silikonisierten Fasern enthalten kann) beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30, aus der sich das Vlies 10 zusammensetzt, Fasern beinhalten, die aus mindestens einer der Komponenten Poly(milchsäure) (PLA), Polypropylen, Polyurethan, Nylon (z.B. Nylon 6,6), Poly(butylacrylat) (PBA), Acryl, Modacryl, Viskose, Wolle, Alpaka, Kapok oder Seidenpflanzen oder Kombinationen davon bestehen.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 synthetische Fasern und Naturfasern beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 eine Mischung aus synthetischen Fasern sein. Personen mit durchschnittlichen Kenntnissen in der Technik sind mit vielen synthetischen Fasern bestens vertraut, und es liegt in ihrer Zuständigkeit, eine geeignete synthetische Faser für die Verwendung in Ausführungsformen des erfundenen Vlieses 10 auszuwählen, abhängig von den gewünschten Eigenschaften des Vlieses und/oder des Artikels, in dem es verwendet werden soll. Ausführungsformen des erfundenen Vlieses 10 können jede synthetische Faser beinhalten, von der in der Technik bekannt ist, dass sie für die Herstellung von Textilmaterialien geeignet ist. In einigen Ausführungsformen werden nicht ausschließlich synthetische Fasern 30, die zum Bilden des Vlieses 10 verwendet werden können, aus Nylon, Polyester, Polypropylen, Polymilchsäure (PLA), Poly(butylacrylat) (PBA), Polyamid, Acryl, Acetat, Polyolefin, Nylon, Viskose, Lyocell, Aramid, Spandex, Viskose und Modalfasern und Kombinationen derselben ausgewählt. In bestimmten Ausführungsformen können synthetische Fasern aus Polyesterfasern sein. So wird beispielsweise in einigen Ausführungsformen der Polyester aus Poly(ethylenterephthalat), Poly(hexahydro-p-xylylenterephthalat), Poly(butylenterephthalat), Poly-1,4-Cyclohexandimethylol (PCDT) und Terephthalat-Copolyestern ausgewählt, bei denen mindestens 85 Mol-% der Estereinheiten Ethylenterephthalat oder Hexahydro-p-xylylenterephthalat-Einheiten sind. In einer bestimmten Ausführungsform ist der Polyester Polyethylenterephthalat. In einigen Ausführungsformen sind die synthetischen Fasern Primärfasern. In einigen Ausführungsformen sind die synthetischen Fasern recycelte Fasern (z.B. recycelte Polyesterfasern).
Die Mischung der Fasern 30 kann eine Mischung mit 0 bis 100 Gew.-% synthetischen Fasern sein, zum Beispiel 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 oder 100 Gew.-%, einschließlich aller darin enthaltenen Bereiche und Teilbereiche (z.B.., 10 bis 100 Gew.-%, 30 bis 100 Gew.-%, 51 bis 100 Gew.-%, 40 bis 90 Gew.-%, 20 bis 80 Gew.-%, etc.) In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Mischung der Fasern 30 mehr als 50, 55, 60, 65, 70 oder 75 Gew.-% synthetische Faser.
In einigen Ausführungsformen können die synthetischen Fasern der Mischung der Fasern 30 silikonisierte Fasern sein. Der Begriff „silikonisiert“ bedeutet, dass die Faser mit einer siliziumhaltigen Zusammensetzung (z.B. einem Silikon) beschichtet ist. Silikonisierungstechniken sind in der Technik bekannt und werden z.B. im U.S. Patent Nr. 3,454,422 beschrieben. Die siliziumhaltige Zusammensetzung kann mit jedem in der Technik bekannten Verfahren aufgetragen werden, z.B. Sprühen, Mischen, Tauchen, Füllen, etc. Die silizium enthaltende (z.B. Silikon-)Zusammensetzung, die ein Organosiloxan oder Polysiloxan beinhalten kann, haftet an einem äußeren Teil der Faser. In einigen Ausführungsformen ist die Silikonbeschichtung ein Polysiloxan, wie beispielsweise ein Methylhydrogenpolysiloxan, modifiziertes Methylhydrogenpolysiloxan, Polydimethylsiloxan oder aminomodifiziertes Dimethylpolysiloxan. Wie in der Technik bekannt, kann die siliziumhaltige Zusammensetzung direkt auf die Faser aufgebracht oder vor der Anwendung mit einem Lösungsmittel als Lösung oder Emulsion, z.B. einer wässrigen Emulsion eines Polysiloxans, verdünnt werden. Nach der Behandlung kann die Beschichtung getrocknet und/oder ausgehärtet werden. Wie in der Technik bekannt, kann ein Katalysator verwendet werden, um die Aushärtung der siliziumhaltigen Zusammensetzung zu beschleunigen (z.B. Polysiloxan mit Si-H-Bindungen) und einfachheitshalber einer siliziumhaltigen Zusammensetzungsemulsion zugesetzt werden, wobei die resultierende Kombination zur Behandlung der synthetischen Faser verwendet wird. Geeignete Katalysatoren sind Eisen-, Kobalt-, Mangan-, Blei-, Zink- und Zinnsalze von Carbonsäuren wie Acetaten, Octanoaten, Naphthenaten und Oleaten. In einigen Ausführungsformen kann die Faser nach der Silikonisierung getrocknet werden, um Restlösungsmittel zu entfernen, und dann optional auf 65° bis 200° C erhitzt werden, um auszuhärten.
In der Mischung der Fasern 30 können 0 bis 100 Gew.-% der Fasern silikonisierte Fasern sein, zum Beispiel 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 oder 100 Gew.-%, einschließlich aller darin enthaltenen Bereiche und Teilbereiche (z.B., 20 bis 95 Gew.-%, 25 bis 90 Gew.-%, 30 bis 90 Gew.-%, 40 bis 85 Gew.-%, 51 bis 90 Gew.-%, etc.) In einigen Ausführungsformen sind die silikonisierten Fasern Polyethylenfasern.
In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 bis zu 15 Gew.-% Partikel oder Material beinhalten, das sich von dem synthetischen Material unterscheidet, welches die synthetische Faser hauptsächlich umfasst. So können beispielsweise in einigen Ausführungsformen die synthetischen Fasern 0, 0.1, 0.2, 0.3, 0.4, 0.5, 0.6, 0.7, 0.8, 0.9, 1.0, 1.1, 1.2, 1.3, 1.4, 1.5, 1.6, 1.7, 1.8, 1.9, 2.0, 2.1, 2.2, 2.3, 2.4, 2.5, 2.6, 2.7, 2.8, 2.9, 3.0, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 3.5, 3.6, 3.7, 3.8, 3.9, 4.0, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5, 4.6, 4.7, 4.8, 4.9, 5.0, 5.1, 5.2, 5.3, 5.4, 5.5, 5.6, 5.7, 5.8, 5.9, 6.0, 6.1, 6.2, 6.3, 6.4, 6.5, 6.6, 6.7, 6.8, 6.9, 7.0, 7.1, 7.2, 7.3, 7.4, 7.5, 7.6, 7.7, 7.8, 7.9, 8.0, 8.1, 8.2, 8.3, 8.4, 8.5, 8.6, 8.7, 8.8, 8.9, 9.0, 9.1, 9.2, 9.3, 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9, 10.0, 10.1, 10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 10.7, 10.8, 10.9, 11.0, 11.1, 11.2, 11.3, 11.4, 11.5, 11.6, 11.7, 11.8, 11.9, 12.0, 12.1, 12.2, 12.3, 12.4, 12.5, 12.6, 12.7, 12.8, 12.9, 13.0, 13.1, 13.2, 13.3, 13.4, 13.5, 13.6, 13.7, 13.8, 13.9, 14.0, 14.1, 14.2, 14.3, 14.4, 14.5, 14.6, 14.7, 14.8, 14.9 oder 15.0 Gew.-% Partikel oder Material beinhalten, die sich vom synthetischen Material unterscheiden, welches die synthetische Faser hauptsächlich umfasst, einschließlich aller darin enthaltenen Bereiche und Teilbereiche. In einigen Ausführungsformen sind die besagten Partikel oder das Material in einer Polymermatrix umfasst (z.B. eingekapselt), das das synthetische Material darstellt, welches die synthetische Faser hauptsächlich umfasst. In einigen Ausführungsformen umfassen die synthetischen Fasern in der Fasermischung Aerogelfasern, wie in der U.S. provisorischen Anmeldung Nr. 62/256,374 beschrieben.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Mischung aus Fasern 30, die das Vlies 10 bilden, Naturfasern. So beinhaltet beispielsweise die Mischung der Fasern 30 in einigen Ausführungsformen ein oder mehrere Elemente, die aus Wolle, Baumwolle, Tencel, Kapok (baumwollähnliche Flusen, die aus Samen eines Kapokbaums gewonnen werden und die eventuell vor Gebrauch weiterverarbeitet werden können), Flachs, Tierhaar, Seide und Daune (z.B. Ente oder Gänsedaune) ausgewählt werden.
Die Mischung der Fasern 30 kann 0 bis 100 Gew.-% Naturfasern beinhalten, zum Beispiel 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99 oder 100 Gew.-%, einschließlich aller darin enthaltenen Bereiche und Teilbereiche (z.B., 0 bis 50 Gew.-%, 1 bis 40 Gew.-%, 5 bis 25 Gew.-%, 30 bis 60 Gew.-%, usw.). In einigen Ausführungsformen beinhaltet die Mischung der Fasern 30 weniger als 40, 30, 20, 70 oder 10 Gew.-% synthetische Faser.
Die Mischung der Fasern 30 kann auch eine Vielzahl von mindestens einer Art von reaktiven oder Funktionalfasern beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 mindestens etwa 15% Funktionsfasern beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 mindestens etwa 20% Funktionsfasern beinhalten. In einigen Ausführungsformen kann die Mischung der Fasern 30 im Bereich von etwa 15% bis etwa 40% Funktionalfasern beinhalten, wie beispielsweise im Bereich von etwa 25% bis etwa 40% Funktionalfasern. Die reaktiven Fasern in der Mischung der Fasern 30 können dazu konfiguriert werden, dass sie automatisch oder dynamisch auf die Umgebung um sie herum reagieren oder mit ihnen interagieren, indem sie mindestens eine Eigenschaft oder Funktion, basierend auf einer oder mehreren Veränderungen in der Umgebung, dementsprechend ändern. Der Effekt zwischen dem aktivierten und dem deaktivierten Zustand der Funktionsfasern kann reversibel sein. Mindestens eine Eigenschaft oder Variable der Umgebung (oder des Klimas), die mit den Funktionsfasern interagiert, kann dabei ein Reiz sein, der bewirkt, dass die Funktionsfasern reagieren, indem sie entsprechend mindestens eine Eigenschaft oder Funktion dementsprechend ändern. Die reaktiven Fasern können dabei so konfiguriert werden, dass sie ein bestimmtes Verhalten aufweisen, wenn sie einem externen vorbestimmten Stimulus oder Trigger ausgesetzt sind. So können beispielsweise reaktive Fasern mit zwei chemisch unterschiedlichen Komponenten durch einen oder mehrere Reize aktiviert werden. Die reaktiven Fasern können, als Reaktion auf eine Änderung mindestens einer Eigenschaft oder Variable der Umgebung (oder des Klimas), die mit den Funktionsfasern interagiert, Wärme freisetzen, die Form verändern (z.B. schrumpfen oder sich ausdehnen), die Dochtfähigkeit ändern usw. Aktivierende Reize sind nicht begrenzt und können z.B. durch die Wahl der Faserzusammensetzung bestimmt werden. In einigen Ausführungsformen kann ein aktivierender Reiz Feuchtigkeit/Luftfeuchtigkeit, Temperatur, Licht, pH-Wert, elektrischer Strom, Kraftfeld, Mikroben oder eine biologische Substanz sein. Wenn sie einem solchen Reiz (oder Reizen) ausgesetzt werden, können die reaktiven oder Funktionalfasern dadurch zu aktiven Fasern werden, die mindestens eine Eigenschaft oder Funktion davon als Reaktion auf den Reiz entsprechend aktiv verändern. Das Vlies 10 kann solche Funktionsfasern als Teil der vertikal orientierten nicht-gewebten Fasern 30 verwenden, um die Isolierqualität des Vlieses 10 zumindest bis zu einem gewissen Grad in Bezug auf mindestens eine Umgebungsvariable, basierend auf mindestens einer Änderung der mit dem Vlies (d.h. der mit den Funktionsfasern des Vlieses 10) interagierenden Umgebungsbedingungen, automatisch oder selbst zu regulieren. Ein Beispiel für Funktionsfasern, die zur Bildung des Vlieses 10 mit der vorliegenden Offenlegung verwendet werden können, ist in der internationalen Patent-Anmeldung mit der Veröffentlichungsnummer WO/2013/186528 offengelegt. In einigen Ausführungsformen können die Funktionsfasern INOTEK™-Zweikomponentenfasern sein, die von MMT Textiles Limited aus dem Vereinigten Königreich verkauft werden.
In einigen Ausführungsformen können die Funktionsfasern eine erste Konfiguration in einem deaktivierten Zustand aufweisen und sich als Reaktion auf die Aktivierung durch Änderungen des externen Reizes (z.B. Überschreitung eines Mindestschwellenwerts) verbiegen oder verdrehen, wodurch eine zweite, erhöhte Crimp- oder Twistkonfiguration gegenüber der ersten Konfiguration angenommen wird. Der Grad der Aktivierung oder Bewegung der Fasern kann proportional zum Grad der Veränderung des äußeren Reizes sein. Anders ausgedrückt, je größer die Veränderung des Reizes, desto größer können sich die Fasern crimpen oder verdrehen.
Die Funktionsfasern können in der zweiten Konfiguration als Helix angeordnet sein mit einem, gegenüber der ersten Konfiguration, relativ reduziertem Radius und Ganghöhe. Die Funktionsfasern können in der ersten Konfiguration in einer Helix angeordnet (oder anderweitig gecrimpt) oder in der ersten Konfiguration im Wesentlichen linear oder gerade sein. Eine Erhöhung der Verdrehung in der zweiten Konfiguration im Vergleich zur ersten Konfiguration kann Funktionsfasern hervorbringen, die im deaktivierten Zustand relativ lang und breit und im aktivierten Zustand relativ kurz und eng sind. Die Funktionsfasern können sich zwischen der ersten und zweiten Konfiguration im Verhältnis zum äußeren Reiz bewegen, zumindest innerhalb eines förderungswürdigen Rahmens. So können beispielsweise die Funktionsfasern dazu konfiguriert werden, dass sie bei einem bestimmten Sollwert oder Aktivierungsgrad der externen Reize aktivieren und bei der zweiten Konfiguration bis zu einem bestimmten Sollwert oder Maximalwert der externen Reize crimpen oder verdrehen. Unter Bedingungen zwischen der Aktivierung und den Höchstwerten der externen Reize können die Funktionsfasern eine Reihe von Übergangskonfigurationen zwischen der ersten und zweiten Konfiguration bzw. Form annehmen.
In einigen Ausführungsformen können die Funktionsfasern aus einem Formgedächtnismaterial hergestellt werden. Das Formgedächtnismaterial kann mindestens zwei Komponenten mit unterschiedlichen physikalischen Reaktionen auf den äußeren Reiz beinhalten. Die Komponenten können in jedem Verhältnisbereich und in jeder beliebigen Konfiguration (wie z.B. einer exzentrischen oder asymmetrischen Konfiguration) angeordnet sein. Die Form der Fasern und/oder die Anordnung der Komponenten oder Abschnitte der Fasern können die mechanische Konfigurationsreaktion auf die Aktivierungsreize beeinflussen. Formgedächtnismaterialien sind in der Lage, zwei oder mehr Formen und den Übergang zwischen diesen Formen beizubehalten, wenn sie durch einen äußeren oder Umgebungsreiz ausgelöst werden. Der aktivierende äußere Reiz oder Auslöser für die Funktionsfasern kann zumindest teilweise durch die Chemie des Materials, das die Fasern bildet, bestimmt werden.
So können beispielsweise die Funktionsfasern so konfiguriert sein, dass der äußere Reiz Feuchtigkeit/Luftfeuchtigkeit ist. In solchen Ausführungsformen kann das Formgedächtnismaterial der Fasern eine relativ schnelle Reaktionsgeschwindigkeit auf Feuchtigkeitsänderungen aufweisen, sodass sie schnell von der ersten Konfiguration oder Form zur zweiten Konfiguration oder Form wechseln. In Ausführungsformen der feuchtigkeitsreaktiven Funktionalfasern können die Fasern aus mindestens zwei Polymeren als Zweikomponentenfasern hergestellt werden. So können beispielsweise mindestens zwei Polymere verwendet werden, um feuchtigkeitsreaktive Funktionsfasern zu bilden, wobei die mindestens zwei Polymere unterschiedliche thermische Schrumpfeigenschaften, Youngscher Module und/oder Feuchtigkeitsaufnahmeeigenschaften aufweisen. Feuchtigkeitsreaktive Funktionsfasern können eine hygroskopische Komponente oder einen hygroskopischen Abschnitt und eine nicht-hygroskopische Komponente oder einen nicht-hygroskopischen Abschnitt beinhalten. So können beispielsweise in einer nicht einschränkenden exemplarischen Ausführungsform die Funktionsfasern koextrudierte Fasern mit einem kreisförmigen Querschnitt sein, der Nylon 6 als hygroskopische Komponente und Polypropylen (PP) als nicht-hygroskopische Komponente in einem 70:30 Nylon:Polypropylen-Verhältnis in einer exzentrischen Kern-Mantel-Konfiguration umfasst.
In Ausführungsformen der feuchtigkeitsreaktiven Funktionalfasern, in denen Feuchtigkeit der äußere Reiz ist (d.h. die Funktionsfasern sind konfiguriert, um auf Feuchtigkeit/Luftfeuchtigkeit als externen Auslöser zu reagieren), befinden sich die Fasern in einem aktiven Zustand, wenn sie in einer feuchten Umgebung und somit in der aktiven oder zweiten Konfiguration oder Form sind; in einer relativ trockeneren Umgebung befinden sich die Fasern in einem deaktivierten Zustand und somit in einer deaktivierten oder ersten Konfiguration bzw. Form. In solchen Ausführungsformen können die Funktionsfasern, wenn sie feuchten Bedingungen oberhalb des Sollwerts oder Mindestfeuchtigkeitslevels ausgesetzt sind, mit zunehmender Feuchtigkeit proportional oder graduell mindestens entlang ihrer Länge (und möglicherweise entlang ihrer Breite) schrumpfen. In einigen Ausführungsformen können die feuchtigkeitsreaktiven Funktionsfasern bei feuchten Bedingungen oberhalb des Sollwerts oder des Mindestfeuchtigkeitslevels in einer aktivierten Konfiguration stärker verdreht sein als bei trockenen Bedingungen in der deaktivierten Konfiguration und bei weiterem Anstieg der Feuchtigkeit nach dem Aktivierungsfeuchtigkeitslevel bis zum maximalen Feuchtigkeitslevel noch stärker verdrehen oder crimpen. In einigen Ausführungsformen kann der Aktivierungsfeuchtigkeitslevel ein Wert sein, der für einen Nutzer als unangenehm empfunden wird und/oder ein Feuchtigkeitswert, der anzeigt, dass der Nutzer eine geringere Wärmeisolierung wünscht oder benötigt, wie im Folgenden beschrieben.
Ein Beispiel für einen physikalischen Mechanismus, der zu einer mindestens proportionalen Verkürzung einer Funktionsfaser 50 gemäß der vorliegenden Offenlegung führt, wie beispielsweise eine feuchtigkeitsreaktive Funktionsfaser, ist in den und zu sehen. Wie in gezeigt, kann die Funktionsfaser 50 im aktivierten Zustand (und möglicherweise im deaktivierten Zustand) eine Crimp- oder Helixkonfiguration beinhalten. Wie vorstehend erläutert, kann der Crimp oder die Helix der Funktionsfaser 50 während und/oder nach der Bildung der Faser 50 heißverformt oder anderweitig geformt sein. Der Crimp oder die Helix der Funktionsfaser 50 kann durch die Anzahl der Biegungen der Faser pro Längeneinheit und durch den Radius der Biegungen gemessen werden. So kann beispielsweise eine Funktionsfaser 50 mit einem feinen Crimp viele Biegungen mit einem relativ kleinen Radius und eine Funktionsfaser 50 mit einem gröberen Crimp relativ wenige Biegungen mit einem relativ größeren Radius aufweisen. Ein Crimp in Form einer Helix, wie in den und , kann als eine dreidimensionale Kurve um eine Achse beschrieben werden. Die Ganghöhe der Helix ist die Länge einer kompletten Umdrehung, gemessen entlang der Achse der Helix. Eine Kreishelix hat eine konstante Krümmung und eine konstante Torsion.
veranschaulicht die feuchtigkeitsreaktive Funktionsfaser 50 in einer relativ trockenen Umgebung mit einem Feuchtigkeits- oder Luftfeuchtigkeitslevel unterhalb des Sollwerts oder Mindestfeuchtigkeitslevels der Faser. Somit veranschaulicht die feuchtigkeitsreaktive Funktionsfaser 50 in ihrer deaktivierten oder ersten Konfiguration oder Form. Im deaktivierten Zustand weist die Funktionsfaser 50 einen länglichen Formfaktor mit einer Länge T2 (z.B. entlang der z-Achse) auf, die wesentlich größer ist als die Länge L2 (z.B. entlang der x-Achse) und Breite W2 (z.B. entlang der y-Achse). Bei Einwirkung einer feuchten oder schwülen Umgebung mit einem Feuchtigkeits- oder Luftfeuchtigkeitslevel entsprechend oder über dem Sollwert oder Mindestfeuchtigkeitslevel der feuchtigkeitsreaktiven Funktionsfaser 50 kann sich der Crimp der Faser 50 erhöhen, wie in . Wie in gezeigt, kann die Anzahl der Biegungen pro Länge zunehmen und der Radius der Biegungen abnehmen (d.h. die Helix wird enger, der Radius und die Krümmung der Helix nehmen ab), wenn die feuchtigkeitsreaktive Funktionsfaser 50 einer feuchten Umgebung mit einem Feuchtigkeits-/Luftfeuchtigkeitslevel entsprechend oder über dem Feuchtigkeitssollwert ausgesetzt wird. Auf diese Weise kann die feuchtigkeitsreaktive Funktionsfaser 50 entlang der z-Achse wesentlich kürzer werden (und möglicherweise entlang der x-Achse und der y-Achse kleiner). Der Crimp der Faser 50 kann proportional zur Erhöhung der Feuchtigkeit der Umgebung zunehmen. Anders ausgedrückt, je mehr die Feuchtigkeit der Umgebung steigt, desto stärker kann der Crimp der Faser 50 werden.
Die Erhöhung der Crimp- oder Helixkonfiguration der Funktionsfaser 50 kann durch die Zweikomponentenbeschaffenheit oder -zusammensetzung der Faser 50 herbeigeführt werden. So kann beispielsweise die feuchtigkeitsreaktive Funktionsfaser 50 ein hygroskopisches Polymer oder eine hygroskopische Komponente beinhalten, die so ausgewählt ist, dass sie eine geringere thermische Schrumpfung aufweist und weniger steif ist als ein nicht-hygroskopisches Polymer oder eine nicht-hygroskopische Komponente. Während des Crimpvorgangs der Funktionsfaser 50 kann die hygroskopische Komponente zur Dehnung verleitet oder gedrängt sein. Die Dehnung der hygroskopischen Komponente kann jedoch durch die nicht-hygroskopische Komponente eingeschränkt werden, was zur Crimp- oder Helixkonfiguration oder -anordnung der Faser 50 führen kann. Ebenso kann die hygroskopische Komponente, wenn die Funktionsfaser 50 einer feuchten Umgebung mit einem Feuchtigkeits-/Luftfeuchtigkeitslevel entsprechend oder über dem Feuchtigkeitssollwert ausgesetzt ist, zu einer weiteren Dehnung verleitet oder gedrängt sein. Auch hier kann die Dehnung der hygroskopischen Komponente durch die nicht-hygroskopische Komponente eingeschränkt werden und die relativ steifere nicht-hygroskopische Komponente kann herbeiführen, dass sich der Crimp- oder Helixwinkel in der aktivierte Konfiguration enger ist, wie in . Wie im Vergleich der und gezeigt wird, kann die Erhöhung oder Verengung der Crimp- oder Helixstruktur der Funktionsfaser 50 zu einer erheblichen Verringerung der Länge T2 (z.B. entlang der z-Achse) der Faser 50 und zu einer relativ niedrigeren Verringerung der Länge L2 (z.B. entlang der x-Achse) und der Breite W2 (z.B. entlang der y-Achse) der Faser 50 führen. Wenn der erhöhte Feuchtigkeitsgehalt der feuchten Umgebung abnimmt, kann die Faser 50 in die deaktivierte Konfiguration zurückkehren.
Eine weitere Ausführungsform einer Funktionsfaser 150, wie beispielsweise einer feuchtigkeitsreaktiven Funktionsfaser 150, ist in den und zu sehen. Die Funktionsfaser 150 der und ist im Wesentlichen ähnlich wie die Funktionsfaser 50 der und , und somit auch die damit verbundene Beschreibung der Funktionsfaser 50 der und gilt gleichermaßen für die Funktionsfaser 150 der und . Die Funktionsfaser 150 der und unterscheidet sich von der Funktionsfaser 50 der und in Bezug auf die deaktivierte Konfiguration oder Zustand der Funktionsfaser 150. Wie in kann die Funktionsfaser 150 in der deaktivierten Konfiguration im Wesentlichen linear oder gerade sein und in der aktivierten Konfiguration kann die Funktionsfaser 150 gecrimpt oder in einer Helixkonfiguration vorliegen. Wie vorstehend beschrieben, kann die Feuchtigkeit der auf die Faser 150 einwirkenden Umgebung unter dem Feuchtigkeitssollwert liegen, sodass sich die Faser 150 in der geraden, deaktivierten Konfiguration befindet. Wenn die Feuchtigkeit der auf die Faser 150 einwirkenden Umgebung auf oder über den Feuchtigkeitssollwert ansteigt, kann eine hygroskopische Komponente der Faser 150 zu einer Dehnung verleitet oder gedrängt werden. Diese Dehnung der hygroskopischen Komponente kann durch eine nicht-hygroskopische Komponente der Faser 150 begrenzt werden, und die relativ steifere nicht-hygroskopische Komponente kann dazu führen, dass die Faser 150 in die aktivierte Helixkonfiguration gecrimpt oder gedreht wird, wie in . Die Linear-zu-Helix-Rekonfiguration (z.B. Verdrehen) der Faser 150 (d.h. der deaktivierte und aktivierte Zustand) kann die Länge T3 (z.B. entlang der z-Achse) der Faser 150 erheblich verringern, wie in den und . In einigen Ausführungsformen kann die Linear-zu-Helix-Rekonfiguration der Faser 150 die Länge L3 (z.B. entlang der x-Achse) und die Breite W3 (z.B. entlang der y-Achse) der Faser 150 leicht vergrößern. Auf diese Weise können die Biegungen oder Verdrehungen der Faser 150 die Strecke der Faser 150 in die Richtungen L3 und W3 vergrößern und dadurch die Länge L3 der Faser 150 verringern.
Das Vlies der vorliegenden Offenlegung kann die Funktionsfasern nutzen, um seine isolierende Eigenschaft selbst zu regulieren oder automatisch zu regulieren, zumindest bis zu einem gewissen Grad in Bezug auf mindestens eine Umgebungsvariable, basierend auf einer oder mehreren Änderungen der Umgebungsbedingungen, die mit mindestens einem Teil des Vlieses interagieren (und dadurch mit mindestens einem Teil eines Artikels einschließlich des Vlieses interagieren). Wie vorstehend erläutert, kann das Vlies so konfiguriert werden, dass die Mischung der Fasern, aus denen das Vlies besteht, im Wesentlichen vertikal entlang der Dicke oder z-Achse des Vlieses ausgerichtet ist. Wie ebenfalls vorstehend erläutert, kann die Mischung der Faser, aus der sich das Vlies zusammensetzt, Funktionalfasern beinhalten, die aufgrund von Änderungen eines Umweltreizes die Länge zwischen deaktivierten und aktivierten Zuständen proportional variieren. Das Vlies kann dabei die vertikal ausgerichteten, längenvariablen Funktionsfasern nutzen, um Schwankungen in der Dicke des Vlieses zu bewirken, was proportionale Veränderungen in der Isolierqualität des Vlieses bewirkt.
Ein Beispiel für eine solches selbstregulierendes Vlies 210 ist in den und zu sehen. Das Vlies 210 kann in einen Artikel 212 eingebaut werden, der von einem Nutzer 214 zu Isolierzwecken getragen oder anderweitig angewendet wird, wie in den und zu sehen. Wie vorstehend erläutert und in den und veranschaulicht, kann ein Mikroklima 216 zwischen einer Außenfläche 224 des Artikels 214 und einer Innenseite oder Oberfläche 220 des Vlieses 210 (oder einem Artikel 212 der das Vlies 210 beinhaltet) vorliegen. Das Mikroklima 216 kann dabei mit mindestens einem Teil einer Innenseite 220 des Vlieses 210 interagieren und das Vlies 210 kann seine Isolierqualität oder Wirksamkeit selbst regulieren, um das Hindurchströmen mindestens einer Umgebungsvariablen des Mikroklimas 216 durch das Vlies 210 von der Innenseite 220 zu einer Außenseite 222 (z.B. in z-Richtung), basierend auf Änderungen von mindestens einer Umgebungsvariablen des Mikroklimas 216 und damit aus dem Mikroklima 216, abzuhalten.
Als nicht einschränkendes Beispiel für mindestens eine Umgebungsvariable, die von dem Vlies 210 als Reaktion auf mindestens eine Umweltveränderung des Mikroklimas 216 auf unterschiedliche Weise abgehalten werden kann, kann das Vlies 210 seine Isolierqualität oder Wirksamkeit in Bezug auf Wärme und/oder Feuchtigkeit basierend auf Feuchtigkeitsänderungen innerhalb des Mikroklimas 216 selbst regulieren. In einer solchen Ausführungsform kann das Vlies 210 die Geschwindigkeit, mit der Wärme und/oder Feuchtigkeit des Mikroklimas 216 durch das Vlies 210 und somit aus dem Mikroklima 216 herausströmt oder hindurchläuft, basierend auf der Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 216, selbst regulieren. So kann beispielsweise das Vlies 216 als Reaktion auf einen Anstieg der Feuchtigkeit über einen festgelegten Feuchtigkeitsschwellenwert innerhalb des Mikroklimas 216 seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit verringern, um eine größere Menge oder einen höheren Grad an Wärme und/oder Feuchtigkeit durch sich hindurch und damit aus dem Mikroklima 216 herausströmen zu lassen, um das Mikroklima 216 und damit den Nutzer 214 zu kühlen und/oder zu trocknen. Ebenso kann das Vlies 210 seine isolierende Wirkung gegenüber Temperatur und/oder Feuchtigkeit (z.B. aus einer zuvor erhöhten Wirksamkeit) als Reaktion auf Feuchtigkeitsabfälle innerhalb des Mikroklimas 216 erhöhen, um eine größere Menge oder einen höheren Grad an Wärme und/oder Feuchtigkeit vom Hindurchströmen (aus dem Mikroklima 216) abzuhalten. Es wird darauf hingewiesen, dass, wenn ein Nutzer 214 den Artikel 214 / das Vlies 210 erst seit einer kurzen Zeitspanne trägt oder anderweitig verwendet, die Bedingungen des Mikroklimas 216 zunächst im Wesentlichen den Bedingungen der Umgebung um den Nutzer 214 ähneln können. Daraufhin kann sich das Mikroklima 216 gegenüber den äußeren Umgebungsbedingungen aufgrund der vom Nutzer 214 während der Verwendung abgegebenen Wärme und/oder Feuchtigkeit ändern, und das Vlies 210 kann darauf reagieren, um seine isolierende Wirkung entsprechend zu regulieren. Der Artikel 212 und/oder das Vlies 210 kann eine Schicht oder ein Element beinhalten, die oder das verhindert, dass Feuchtigkeit mit dem Vlies 210 anders als über das Mikroklima 216 interagiert. Auf diese Weise kann der Artikel 212 und/oder das Vlies 210 konfiguriert werden, um sicherzustellen, dass der Feuchtigkeitsgehalt des Mikroklimas 216 die Dickenregulierung und damit die Regulierung der isolierenden Wirksamkeit auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit des Vlieses 210 steuert.
Wie in und gezeigt, kann das Vlies 216 beispielsweise als Reaktion auf einen Anstieg der Feuchtigkeit über einen festgelegten Feuchtigkeitsschwellenwert innerhalb des Mikroklimas 216, seine isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit verringern, indem es seine Dicke entlang der z-Achse von einer ersten Dicke T4 auf eine zweite Dicke T5, welche kleiner als die erste Dicke T4 ist, verringert, um eine größere Menge oder einen höheren Grad an Wärme und/oder Feuchtigkeit durch sich hindurch und damit aus dem Mikroklima 216 herausströmen zu lassen, um das Mikroklima 216 und damit den Nutzer 214 zu kühlen und/oder zu trocknen. Die größere Dicke T4 des Vlieses 210 entlang der z-Achse im deaktivierten Zustand ( ) im Vergleich zur dünneren Dicke T5 im aktivierten Zustand ( ) bietet eine höhere isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit. Ebenso beinhaltet die dünnere Dicke T5 des Vlieses 210 entlang der z-Achse im aktivierten Zustand im Vergleich zu der größeren Dicke T4 im deaktivierten Zustand eine reduzierte isolierende Wirkung auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit. Auf diese Weise kann das Vlies 210 der vorliegenden Offenlegung auf die Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 216 (z.B. wenn Feuchtigkeitsschwellenwert überschritten wird) reagieren, die direkt oder indirekt aus der von einem Nutzer 214 eines Artikels 212, der das Vlies 210 enthält, emittierten Feuchtigkeitsmenge, resultieren kann, indem die Dicke des Vlieses 210 entlang der Z-Achse geändert wird, um die Temperatur und/oder Feuchtigkeitsbeständigkeit des Vlieses 210 zu regulieren oder anzupassen. Der Änderungsgrad der Dicke des Vlieses 210 kann proportional sein oder vom Änderungsgrad der Feuchtigkeit des Mikroklimas 216 abhängen - je größer der Anstieg der Feuchtigkeit, desto dünner wird das Vlies 210.
Das Vlies 210 kann die Dicke des Vlieses 210 entlang der z-Achse ändern, um die Temperatur- und/oder Feuchtigkeitsbeständigkeit des Vlieses 210 über die Funktionsfasern zu regeln oder anzupassen. Wie vorstehend erläutert, können sich die Funktionsfasern der Fasern 230, aus denen das Vlies 210 besteht, proportional in der Länge ändern, wenn sich die Luftfeuchtigkeit oder der Feuchtigkeitsgehalt der Umgebung, die mit den Fasern 230/ dem Vlies 210 interagiert oder diese umgibt, ändert, wie beispielsweise der Feuchtigkeitsgehalt des Mikroklimas 216. So können beispielsweise die Funktionsfasern der Fasern 230, aus denen sich das Vlies 210 zusammensetzt, von einer deaktivierten Form in einen aktivierten Zustand crimpen oder drehen oder die Crimp- oder Helixwindung erhöhen, wenn die Luftfeuchtigkeit oder der Feuchtigkeitsgehalt des Mikroklimas 216 über einen definierten Schwellenwert hinaus ansteigt. Der Crimp oder die Erhöhung des Crimps kann, wie vorstehend erläutert, zu einer Verringerung der Länge der Funktionsfasern führen. Der Crimp oder die Helix kann sich mit zunehmendem Feuchtigkeitsgehalt des Mikroklimas 216 verengen, um die Länge der Fasern graduell zu verringern.
Da die Funktionsfasern mit den anderen Fasern der Fasermischung 230, aus der das Vlies 210 besteht, integriert und/oder verbunden werden können und im Wesentlichen vertikal entlang der z-Achse ausgerichtet sein können, können die „schrumpfenden“ und „wachsenden“ Funktionsfasern dazu dienen, die Dicke T4/T5 des Vlieses 210 entlang der z-Achse zu verringern und zu erhöhen und dadurch die isolierende Wirksamkeit des Vlieses 210 in Bezug auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit proportional als Reaktion auf Schwankungen der Feuchtigkeit innerhalb des Mikroklimas 215 zu verringern und zu erhöhen. Der Änderungsgrad der isolierenden Wirksamkeit des Vlieses 210 in Bezug auf Temperatur und/oder Feuchtigkeit kann zum Beispiel von der Konfiguration der Funktionsfasern abhängen, von der Menge der Funktionsfasern in der Mischung der Fasern 230, die das Vlies 210 umfasst, und/oder von der Konfiguration der nicht-funktionalen Fasern in der Mischung der Fasern 230. Ebenso kann der Änderungsgrad der Dicke des Vlieses 210 in Bezug auf eine bestimmte Änderung der Feuchtigkeit von der Konfiguration der Funktionsfasern, der Menge der Funktionsfasern in der Mischung der Fasern 230, die das Vlies 210 umfasst, und/oder der Konfiguration der nicht-funktionalen Fasern in der Mischung der Fasern 230 abhängen. In einigen Ausführungsformen kann die Änderung der Dicke des Vlieses von der ersten Dicke T4 im deaktivierten Zustand ( ) im Vergleich zur zweiten Dicke T5 im voll aktivierten Zustand ( ) mindestens etwa 10% betragen. In einigen Ausführungsformen kann die Änderung der Dicke des Vlieses von der ersten Dicke T4 im deaktivierten Zustand ( ) im Vergleich zur zweiten Dicke T5 im voll aktivierten Zustand ( ) mindestens etwa 15% betragen. In einigen Ausführungsformen kann die Änderung der Dicke des Vlieses von der ersten Dicke T4 im deaktivierten Zustand ( ) im Vergleich zur zweiten Dicke T5 im voll aktivierten Zustand ( ) mindestens etwa 20% betragen. In einigen Ausführungsformen kann die Änderung der Dicke des Vlieses von der ersten Dicke T4 im deaktivierten Zustand ( ) im Vergleich zur zweiten Dicke T5 im voll aktivierten Zustand ( ) im Bereich von etwa 15% bis etwa 40% liegen. In einigen Ausführungsformen kann die Änderung der Dicke des Vlieses von der ersten Dicke T4 im deaktivierten Zustand ( ) im Vergleich zur zweiten Dicke T5 im voll aktivierten Zustand ( ) im Bereich von etwa 25% bis etwa 40% liegen. Die Änderung der Dicke des Vlieses 210 kann den CLO-Wert des Vlieses 210 beeinflussen. Wenn beispielsweise die Dicke des Vlieses abnimmt, kann sich der CLO-Wert entsprechend verringern. Das Ausmaß der Änderung des CLO-Werts des Vlieses 210 kann zum Beispiel von der Konfiguration der Funktionsfasern abhängen, der Menge der Funktionsfasern in der Mischung der Fasern 230, die das Vlies 210 umfasst, und/oder der Konfiguration der nicht-funktionalen Fasern in der Mischung der Fasern 230.
BEISPIELE
Die vorliegende Offenlegung wird nun unter Bezugnahme auf die im folgenden Beispiel beschriebene spezifische Ausführungsform veranschaulicht, aber nicht auf diese beschränkt.
Beispiel 1
Eine Fasermischung wird durch Mischen der folgenden Komponenten hergestellt:

- Mindestens 15% 2,2 Denier, 51 mm niedrigschmelzende Bindestapelfaser;
- Mindestens 25% 2,0 Denier, 51 mm feuchtigkeitsaktivierte funktionale Stapelfaser;
- Mindestens 20% 1,4 Denier, 51 mm silikonisierte Polyesterstapelfaser; und
- Mindestens 20% 7,0 Denier, 64 mm silikonisierte hohle Konj ugatpol yesterstapelfaser.

Nach dem Vermengen/Mischen wird die Fasermischung dann auf einer herkömmlichen Kardiermaschine zu einem nicht-gewebtem Gefüge verarbeitet. Das Gefüge wird dann durch eine vertikale Läppmaschine geführt, um die Fasern vertikal entlang der z-Achse auszurichten und eine Dicke und ein Gewicht zu erreichen. Die Vliesstruktur kann dann erwärmt werden, um das Verbinden der Bindefasern zu bewirken und das Vlies zu bilden.
Die Funktionsfasern sind so konfiguriert, dass der definierte Schwellenwert für die Feuchtigkeit etwa 60% und der maximale reaktive Feuchtigkeitswert etwa 98% beträgt. Das Vlies ist daher aktiv, wenn es Veränderungen in der Umgebung zwischen 60% und 98% Feuchtigkeit ausgesetzt ist (d.h. das Vlies beinhaltet eine Aktivierungszone zwischen 60% und 98% Feuchtigkeit). Das Vlies ist so geformt, dass es im deaktivierten Zustand (d.h. in einer Umgebung mit weniger als 60% Luftfeuchtigkeit) eine Dicke von etwa 19,6 mm und ein Gewicht von etwa 105 g/m2 (3,09 oz/yd2) aufweist. Das deaktivierte Vlies beinhaltet einen Gesamt-CLO von etwa 2.453 und einen CLO/oz/yd2 von etwa 0.794 im deaktivierten Zustand. Im voll aktivierten Zustand (d.h. bei 98% oder mehr Luftfeuchtigkeit) beinhaltet das Vlies eine Dicke von ca. 14,9 mm (eine Abnahme der Dicke entlang der z-Achse von ca. 24%). Das aktivierte Vlies beinhaltet einen Gesamt-CLO von etwa 1.864 und einen CLO/oz/yd2 von etwa 0.603. Das Gewicht zwischen dem deaktivierten und dem vollständig aktivierten Zustand des Vlieses bleibt im Wesentlichen gleich.
Die hier verwendete Terminologie dient nur der Beschreibung bestimmter Ausführungsformen und soll die vorliegende Offenlegung nicht einschränken. Wie hier verwendet, sollen die Singularformen „ein“, „eine“, „einen“ und „der“, „die“, „das“ auch die Pluralformen beinhalten, sofern der Kontext nichts anderes anzeigt. Es wird weiter festgehalten, dass die Bezeichnungen „umfassen“ (und jede Form von umfassen, wie „umfasst“ und „umfassend“), „haben“ (und jede Form von haben, wie „hat“ und „habend“), „beinhalten“ (und jede Form von „beinhalten“, wie „beinhaltet“ und „beinhaltend“), „enthalten“ (und jede Form „enthalten“, wie „enthält“ und „enthaltend“) und jede andere grammatikalische Variante davon, offene Kopulaverben sind. Infolgedessen besitzt ein Verfahren oder ein Artikel, das oder der eine oder mehrere Schritte oder Elemente „umfasst“, „hat“, „beinhaltet“ oder „enthält“, diese einen oder mehrere Schritte oder Elemente, ist aber nicht darauf beschränkt, nur diese einen oder mehrere Schritte oder Elemente zu besitzen. Ebenso besitzt ein Verfahrensschritt oder Artikelelement, der oder das ein oder mehrere Merkmale „umfasst“, „hat“, „beinhaltet“ oder „enthält“, diese ein oder mehrere Merkmale, ist aber nicht darauf beschränkt, nur dieses eine oder diese mehreren Merkmale zu besitzen.
Wie hier verwendet, umfassen die Bezeichnungen „umfassenden“, „beinhaltenden“, „enthaltenen“ und andere grammatikalische Varianten davon die Bezeichnungen „bestehend aus“ und „im Wesentlichen bestehend aus“.
Der Ausdruck „im Wesentlichen bestehend aus“ oder grammatikalische Varianten davon sind, wenn hierin verwendet, zu verstehen als Spezifizierung der festgestellten Merkmale, Ganzzahlen, Schritte oder Komponenten, die aber nicht das Hinzufügen eines oder mehrerer zusätzlicher Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Komponenten oder Gruppen davon ausschließt, sondern nur, wenn die zusätzlichen Merkmale, Ganzzahlen, Schritte, Komponenten oder Gruppen davon die grundlegenden und neuen Eigenschaften der beanspruchten Zusammensetzungen oder Verfahren nicht wesentlich verändern.
Alle in dieser Spezifikation zitierten Veröffentlichungen werden hierin durch Verweis aufgenommen, als ob jede einzelne Veröffentlichung ausdrücklich und individuell angegeben wäre, um durch Verweis auf hierin aufgenommen zu werden, als ob sie vollständig dargelegt wäre.
Der durch Verweis aufgenommene Inhalt gilt nicht als Alternative zu etwaigen Beschränkungen des Patentanspruchs, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist.
Wenn in dieser Spezifikation auf einen oder mehrere Bereiche verwiesen wird, ist jeder Bereich als Kurzformat für die Präsentation von Informationen gedacht, wobei der Bereich so verstanden wird, dass er jeden einzelnen Punkt innerhalb des Bereichs umfasst, als ob er vollständig hierin festgelegt wäre.
Während mehrere Aspekte und Ausführungsformen der vorliegenden Offenlegung hierin beschrieben und dargestellt wurden, können alternative Aspekte und Ausführungsformen von denjenigen beeinflusst werden, die in der Technik ausgebildet sind, um die gleichen Ziele zu erreichen. Dementsprechend sollen diese Offenlegung und die beigefügten Patentansprüche alle weiteren und alternativen Aspekte und Ausführungsformen abdecken, die in den wahren Geist und Umfang der vorliegenden Offenlegung fallen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

US 62/427152 [0001]
US 4537594 [0043]
US 4869922 [0043]
US 5262208 [0043]
US 5895558 [0043]
US 6416633 [0043]
US 7510632 [0043]
US 8309033 [0043]
US 8298627 [0043]
US 3454422 [0047]
US 62/256374 [0049]
WO 2013/186528 [0052]

Claims

Selbstregulierendes, isolierendes Vlies, bestehend aus: einer Mischung aus einer Vielzahl von Fasern, die Funktionsfasern und nicht-funktionale Fasern beinhalten, wobei die Vielzahl von Fasern nicht gewebt und im Wesentlichen vertikal entlang einer Dickenrichtung des Vlieses orientiert ist, wobei die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie mindestens eine isolierende Eigenschaft des Vlieses, auf der Grundlage von Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst regulieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, wobei das Vlies in Form einer Bahn erfolgt, das sich in Breiten- und Längenrichtungen erstreckt.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die isolierende Eigenschaft des Vlieses in Bezug auf wärmebasierte Änderungen mindestens einer Umgebungsbedingung des Vlieses, selbst regulieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die isolierende Eigenschaft des Vlieses in Bezug auf feuchtigkeitsbasierte Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst regulieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, mindestens eine Isolierqualität der von dem Vlies ausgehenden Änderungen der Luftfeuchtigkeit von einer mit dem Vlies interagierenden Umgebung, selbst zu regulieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die isolierende Eigenschaft des Vlieses in Bezug auf mindestens wärmebasierte Änderungen der Luftfeuchtigkeit der Umgebung des Vlieses, selbst regulieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die isolierende Eigenschaft des Vlieses in Bezug auf mindestens wärmebasierte Änderungen der Luftfeuchtigkeit der Umgebung des Vlieses, durch Variation der Dicke des Vlieses, selbst regulieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die Dicke des Vlieses variieren, indem sie ihre Länge entlang der Dickenrichtung, basierend auf Änderungen der Luftfeuchtigkeit der Umgebung des Vlieses, selbst variieren.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern ihre Länge entlang der Dickenrichtung selbst variieren, indem sie darin einen Crimp bilden oder einen Crimp davon vergrößern.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die isolierende Eigenschaft des Vlieses in Bezug auf mindestens wärmebasierte Verringerung der Luftfeuchtigkeit der Umgebung des Vlieses, durch Verringerung der Dicke des Vlieses, verringern.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie die Isolierqualität des Vlieses in Bezug auf mindestens wärmebasierte Feuchtigkeitszunahmen der Umgebung des Vlieses, die über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehen, absenken, indem die Dicke des Vlieses reduziert wird.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Fasern vertikal geläppt ist.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Fasern Stapelfasern umfasst mit einer Stapellänge im Bereich von 12 mm bis 70 mm.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vielzahl der Fasern, Fasern mit einem Denier im Bereich von 0,5 den bis 8 den umfasst.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern mindestens zwei Komponenten aus unterschiedlichen Materialien beinhalten.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern eine hygroskopische Komponente und eine nicht-hygroskopische Komponente beinhalten.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-funktionalen Fasern Bindefasern beinhalten.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die nicht-funktionalen Fasern synthetische Fasern umfassen.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern Polyesterfasern umfassen.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die synthetischen Fasern silikonisierte Fasern umfassen.
Selbstregulierendes Vlies nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfasern mindestens 15% der Fasermischung umfassen.
Ein Artikel, der das selbstregulierende Vlies nach einem der vorhergehenden Patentansprüche umfasst.
Artikel nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der besagte Artikel aus der Gruppe der Oberbekleidungsprodukte, Kleidung, Schlafsack und Bettwäsche ausgewählt ist.
Der Artikel nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel dazu konfiguriert ist, dass er von einem Nutzer so angewendet wird, dass ein mit dem Vlies interagierendes Mikroklima zwischen dem Nutzer und dem selbstregulierenden, isolierenden Vlies entsteht, das sich entlang der Dickenrichtung erstreckt.
Der Artikel nach Patentanspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel mindestens eine äußere Schutzschicht beinhaltet, die verhindert, dass die Umgebung außerhalb des selbstregulierenden Vlieses mit dem selbstregulierenden Vlies interagiert.
Das Verfahren zur Herstellung des selbstregulierenden Vlieses nach einem der Patentansprüche 1 bis 21, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: das Bilden von mindestens einem Gefüge aus der Mischung der Vielzahl von Fasern, die Funktionsfasern und nicht-funktionale Fasern beinhalten; und das vertikale Läppen von mindestens dem einen Gefüge, sodass die Fasern im Wesentlichen vertikal entlang der Dickenrichtung des Vlieses ausgerichtet sind, wobei die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie mindestens eine isolierende Eigenschaft des Vlieses, auf der Grundlage von Änderungen von mindestens einer mit dem Vlies interagierenden Umgebungsbedingung, selbst regulieren.
Das Verfahren zur Herstellung des selbstregulierenden Vlieses, bestehend aus: dem Erhalt einer Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern, die Funktionsfasern und nicht-funktionale Fasern beinhalten, wobei die Funktionsfasern dazu konfiguriert sind, dass sie mindestens deren Länge selbst regulieren, basierend auf Änderungen in mindestens einer mit der Faser interagierenden Umgebungsbedingung; dem Parallelisieren der Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern in mindestens eine nicht-gewebte, kardierte Gefügeschicht; und dem vertikalen Läppen der mindestens einen nicht-gewebten, kardierten Gefügeschicht, um ein selbstregulierendes, isolierendes Vlies zu bilden, wobei die Längen der Fasern im Wesentlichen vertikal entlang der Dickenrichtung des Vlieses ausgerichtet sind, sodass mindestens eine isolierende Eigenschaft des Vlieses basierend auf Änderungen von mindestens einer Umgebungsbedingung, die mit dem Vlies interagiert, selbstregulierend ist.
Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das selbstregulierende, isolierende Vlies das selbstregulierende, isolierende Vlies jeglicher Patentansprüche 2 bis 21 umfasst.
Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhalten einer Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern das Öffnen einer Vielzahl von Funktionsfasern und nicht-funktionalen Fasern umfasst.
Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhalten einer Vielzahl von geöffneten und gemischten Fasern das Mischen einer Vielzahl der geöffneten Funktionsfasern und nicht-funktionalen Fasern umfasst.
Verfahren nach Patentanspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass es zudem das Platzieren des selbstregulierenden Vlieses innerhalb eines Artikels umfasst, der dazu konfiguriert ist, dass er von einem Nutzer so verwendet wird, dass ein mit dem Vlies interagierendes Mikroklima zwischen dem Nutzer und dem selbstregulierenden, isolierenden Vlies entsteht, das sich entlang der Dickenrichtung erstreckt.
Verfahren nach Patentanspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass der Artikel mindestens eine äußere Schutzschicht beinhaltet, die verhindert, dass die Umgebung außerhalb des selbstregulierenden Vlieses mit dem selbstregulierenden Vlies interagiert.