FI87515B - Kallvaedersplagg - Google Patents

Description

Kylmän sään vaatekappale 1 H 7 51 5

Keksintö koskee kylmän sään vaatekappaletta käsittäen: synteettisen sisävuorauskudoskankaan; synteettisen 5 ulkopäällyskudoskankaan; ja tämän sisävuorauskudoskankaan ja ulkopäällyskudoskankaan väliin asetetun pääasiassa avoimilla soluilla varustetun vaahdon, jonka paksuus on ainakin noin 6 mm; vuorauksen, vaahtokerroksen ja ulkopäällyskudoskankaan ollessa liitettyinä yhteen liitoslait-10 teen avulla vaatekappaleen muodostamiseksi, vaatekappaleen KHS-arvon (kosteiden höyryjen siirtoarvon) ollessa ainakin 500 g/m2 24 tunnin aikana.

Erittäin kylmissä olosuhteissa kahtena tärkeimpänä vaatetukselle asetettuna vaatimuksena (ihmisten eloonjää-15 mistä ja/tai mukavaa oleskelua ajatellen) ovat välttämättömyys vähentää kehon lämpöhäviöitä sekä hikoilun aiheuttaman kosteuden valvotun siirtämisen mahdollistaminen. Tavallisesti lämpöhäviöitä on vähennetty käyttämällä paksuja vaatekappaleita ja/tai useita päällekkäisiä vaate-20 kerroksia. Kosteuden siirto on toteutettu useilla eri tavoilla, kuten käyttämällä höyryä läpäiseviä vaatekappaleita, huolehtimalla tuuletuksesta hihansuiden tai kaulusten kohdalla, muodostamalla harkitusti tuuletusreikiä vaatekappaleisiin jne. Suunnilleen viimeisen viidentoista 25 vuoden aikana on käyttöön tullut kaksi erilaista järjestelmää, jotka lisäävät oleskelumukavuutta ja/tai eloonjää-mismahdollisuuksia myös erittäin kylmissä ja ankarissa olosuhteissa.

Yksi näistä kahdesta kylmän sään vaatetusjärjestel-30 mistä, jota suositaan enemmän siviilikäyttöistä vaatetusta varten, tunnetaan Patagonia-järjestelmän nimellä, ja se liittyy läheisesti vastaavaan sotilaallisia tarkoituksia varten käytettyyn ECWCS-järjestelmään. Kyseessä ovat useita kerroksia sisältävät vaatetusjärjestelmät käsittäen 35 kolme tai neljä erillistä päällekkäistä vaatekappaletta, 2 87515 kunkin vaatetussarjän sisältäessä ylävartaloa varten tarkoitetun kerrossarjan ja alavartaloa varten tarkoitetun kerrossarjan. Ulkoisena vaatetusmateriaalina ECWCS-järjestelmässä on laminoidusta polytetrafluorietyleenistä tehty 5 Gore-Tex kangas.

Toinen hyväksytty ja erittäin menestyksellinen "kylmän sään järjestelmä", joka on osoittautunut tehokkaaksi erilaisissa kylmissä ilmasto-olosuhteissa, on Phil-lipsin järjestelmä, jonka ovat kehittäneet tunnetut ulkoi-10 lijat J.G. Phillips, Jr. ja Sr. Tämä järjestelmä käsittää yhtenäiset vaatekappaleet kerrosten sijasta. Tällainen vaatekappale on tehty kolmesta komponenttiosasta sisältäen sotilaskäyttöisestä nailonnaamiointikankaas-ta tehdyn ulkoisen eli "kuorikerroksen", tämän kankaan tullessa vali-15 tuksi kestävyytensä ja hyvän ilman ja kosteushöyryjen läpäisevyytensä ansiosta; pehmeästä, joustavasta soluiltaan avoimesta polyuretaanista tehdyn noin 2,54 cm paksuisen vaahtokerroksen; ja kudotun tai ommellun sisävuorauskudos-kankaan. Nämä kolme komponenttiosaa ommellaan yhteen yhte-20 näisen vaatekappaleen muodostamiseksi. Yksinkertaisena vaatetusjärjestelmänä monikerroksisen järjestelmän asemasta tämä Phillipsin järjestelmä sisältää joukon etuja ECWCS-järjestelmään verrattuna. Kuitenkin Phillipsinkin - järjestelmässä esiintyy toiminnallisia, esteettisiä ja ; 25 valmistukseen liittyviä haittoja mukaanlukien huono ilmanvastus ja vedenpitävyys; 2,5 cm:n paksuisen avoimen vaah-tomuovikerroksen leikkaukseen, käsittelyyn ja lopulliseen vaatekappaleeseen ompeluun liittyvien ongelmien aiheuttamat vaikeudet sarjatuotannossa; kömpelö rakenne, jota jot-‘ 30 kut käyttäjät pitävät epämukavana; sekä usein "pullistuneelta" vaikuttava ulkonäkö.

Huolimatta siitä tosiasiasta, että Phillipsin järjestelmä on ollut tunnettuna ja kaupallisesti käytettynä järjestelmänä yli viidentoista vuoden ajan, ei näitä on-35 gelmia ole tähän mennessä kyetty ratkaisemaan.

3 87515

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on Phillipsin järjestelmään liittyvien epäkohtien poistaminen säilyttäen samalla muut lukuisat edut. Tähän päästään keksinnön mukaisella vaatekappaleella, jolle on pääasiallisesti tun-5 nusomaista, että vaatekappaleen ilmanläpäisevyys on alle 4,573 kuutiometriä minuutissa neliömetrille 0,0127 metrin vesipaineella.

Keksinnön mukaiset rakenteeltaan yhtenäiset vaatekappaleet (sisältäen siis ylävartaloa ja käsivarsia varten 10 tarkoitetun vaatekappaleen ja alavartaloa sekä jalkoja varten tarkoitetun vaatekappaleen) ovat erittäin lämpimiä, päästävät läpi kosteuden ja kestävät tuulen vaikutusta, jolloin hyvä ilmanvastus kyetään saavuttamaan myös suhteellisen halvan päällyskankaan avulla; ne hylkivät tehok-15 kaasti vettä ja eivät ole kömpelön näköisiä, joten niiden käyttömukavuus ja ulkonäkö on parempi sekä niiden rakenne huomattavasti mukavampi.

Esillä olevan keksinnön mukaiset vaatekappaleet sisältävät aikaisemmin tunnetun Phillipsin järjestelmän 20 tavoin ulkoisen päällyskankaan, sisäisen vuorauskudoksen ja niiden välissä oleva (avoimesta polyuretaanivaahdosta . . tehdyn) vaahtomuovikerroksen.

Nämä keksinnön mukaisten vaatekappaleiden sisältä-. . mät kolme komponenttiosaa liitetään yhteen vaatekappaleen .25 reunoihin tehdyn saumaompelun avulla. Tämä merkitsee sitä, että päällyskangas, vaahtomuovi ja sisäkangas ommellaan yhteen reunoja pitkin eikä vaahtomuovia sidota millään tavoin päällykseen tai vuoraukseen sideaineen avulla tai millään muulla tavoin, koska tällainen lisäsidonta voi 30 vähentää vaatekappaleen tehokkuutta sen antaman lämmön tai kosteuden läpäisevyyden suhteen.

Yhtenä huomattavana erona esillä olevan keksinnön ja Phillipsin järjestelmän välillä on ulomman eli päällys-kankaan koostumus. Esillä olevan keksinnön mukaisen vaate-35 kappaleen päällyskankaalla on erittäin alhainen ilmanlä- 4 H 7 51 5 päisevyys, mutta kuitenkin hyvin korkea kosteiden höyryjen siirtokyky.

Keksinnön mukaisena suositeltavana päällyskankaana käytetään kangaskudosta tehtynä ohuesta monisäikeisestä 5 synteettisestä langasta (sopivimmin polyesteri- tai polyamidi langasta ) , joka kudotaan tiheäksi rakenteeksi valvoen samalla tämän rakenteen ilmahuokoisuutta ja kosteiden höyryjen siirtokykyä.

Toisena erona esillä olevan keksinnön yhteydessä 10 Phillipsin järjestelmään verrattuna on päällys- ja vuo-rauskankaiden välissä olevan vaahtomuovikerroksen rakenne. Käyttämällä vaahtokerroksena vaahtolevyä, joka sisältää ensimmäisen pinnan ja toisen poimutetun pinnan, voidaan saavuttaa useita etuja. Esillä olevan keksinnön mukaista 15 vaahtomuovikerrosta käyttämällä voidaan esimerkiksi lisätä vaatekappaleen joustavuutta ja vähentää vaatteen materiaa-limäärää ja painoa. Koska poimutettu pinta lisää myös pinta-alaa, lisääntyy vaatekappaleen käyttäjän hikoilun aiheuttaman kosteuden siirtokyky. Tämä kaikki saavutetaan 20 vähentämättä vaatekappaleen lämmönpidätysominaisuuksia, ja itse asiassa vaatteen kosteudensiirto-ominaisuudet todellisuudessa kasvavat.

Poimutettu vaahtomuovilevy sisältää ensimmäisenä pintanaan sopivimmin tasaisen pinnan. Poimutettu pinta ! 25 on asetettu vaatteen sisävuorausta vasten, kun taas tasainen pinta on päällyskangasta vasten. Vaikka poimutetulle pinnalle voidaankin antaa useita erilaisia muotoja, sen perusmuotona on edullisesti munarasian muoto huippuineen ja laaksoineen, huippujen ollessa asetettuina ristikkomai-30 seen muotoon, harjanteiden sijaitessa huippujen välissä, neljän huipun ympäröidessä aina laaksoa ja päinvastoin.

Keksinnön mukaisesti käytetty vaahtokerros voi myös olla "kuorivaahtoa" tai "kuorellista vaahtoa". Osittain avoimilla soluilla varustettu kuorivaahto voi olla pak-35 suudeltaan ainakin 3,18 mm ja sopivimmin 6,35 - 19,1 mm.

5 B 7 51 5

Vaahtokerroksen ainakin yksi pääpinta on tasainen sisältäen kuoren, tämän tasaisen kuoripinnan ollessa kosketuksessa päällyskankaaseen lisäten näin vaatekappaleen rakenteen mukavuutta ja ilmanvastusta. Vaahtokerros voi käsit-5 tää yhden ainoan vaahtokappaleen, jolloin tämän yksinkertaisen vaahtokappaleen toinen pääpinta voi myös olla tasainen ja kuorellinen, tai se voi olla poimutettu tai tasainen ja kuorella varustettu muista kyseisistä valituista parametreistä riippuen.

10 Vaihtoehtoisena rakenteena yhden ainoan paksuudel taan samanlaisen vaahtokappaleen sijasta voidaan vaahto-kerroksena käyttää myös useita paksuudeltaan pienempiä vaahtokappaleita; esimerkiksi yhden paksuudeltaan 19,1 mm olevan polyuretaanivaahtokappaleen sijasta voidaan käyttää 15 kahta 9,53 mm:n paksuista kappaletta. Tällainen kaksinkertainen rakenne molempien kappaleiden pintojen ollessa ilman kuorta, lisää vaatekappaleen ilmanvastusta.

Vaahtokerroksen ilmaniäpäisevyyden olisi oltava pienempi kuin noin 3,048 m3 minuutissa 0,0127 metrin vesi-20 paineella. Vaahtokerroksen ruiskutuskestävyyden on myös oltava alhaisempi kuin 100 prosenttinen märkänukkautuminen *:· 90° törmäyskulmalla ja pienempi kuin 150 prosentin märkä nukkautuminen 45° törmäyskulmalla. Lisäksi kuoritun vaah-topinnan (tai kaikkien kuorittujen vaahtopintojen, jos 25 niitä on enemmän kuin yksi) pintakitkan olisi oltava alle noin 0,907 kg 0,453 kg:n koekuormitusta käytettäessä.

Vaikka päällyskerros voidaan valmistaa VERSA-TECHISTA tai vastaavanlaisesta suhteellisen kalliista tiheästi kudotusta kankaasta, voidaan myös käyttää halvem-30 paa päällyskerrosta. Päällyksen ulkokuori voi esimerkiksi käsittää tiheästi kudotun synteettisen lankakudoksen, jonka ilmanläpäisevyysarvo on alle noin 3,048 m3 minuutissa/m3 kohti 0,0127 metrin vesipaineessa, ja se voidaan käsitellä vettä hylkivällä päällysteellä. Yksityiskohtaisemmin tar-35 kastellen ulkoinen kuorikudos voi käsittää noin 210 denie- 6 87515 rin jatkuvalankaisen nailonloimipunoksen ja kolmisäikeisen rakenteeltaan ilmavan noin 70 denierin nailonkudelangan kudottuina yksinkertaisena kangaskudoksena, jossa on noin 79 pätkää ja noin 61 kudetta 2f54 cm:ä kohti.

5 Esillä olevan keksinnön mukaista vaatejärjestelmää voidaan käyttää erittäin menestyksellisesti myös ankarissa ja tuulisissa olosuhteissa. Esimerkiksi lämpötilan ollessa -29 - -12 °C tuulen puhaltaessa jatkuvasti nopeudella 32 - 48 km/h, voi esillä olevan keksinnön mukaista vaa-10 tetusjärjestelmää käyttävä henkilö pysyä lämpimänä ja tuntea olonsa mukavaksi. Tällainen vaatetus antaa suojaa myös vähemmän ankarissa olosuhteissa, kuten 12 - +10 °C lämpötilassa.

Esillä olevan keksinnön päätarkoituksena on tarjota 15 käyttöön parannettu kylmän sään vaatetusjärjestelmä. Keksinnön nämä ja muut tarkoitukset käyvät ilmi sen yksityiskohtaisesta selostuksesta sekä oheisista patenttivaatimuksista.

Oheisissa piirustuksissa 20 kuvio 1 esittää kaaviomaista perspektiivikuvantoa esimerkin tavoin esillä olevan keksinnön mukaisista ylä-ja alavartaloa varten tarkoitetuista vaatekappaleista; kuvio 2 esittää poikkileikkausta yhden kuvion 1 esittämän vaatekappaleen osasta näyttäen kolmen komponent-. 25 tiosan rakenteen; kuvio 3 esittää 50-kertaisesti suurennettua valo kuvaa näyttäen esimerkkiä kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa vaatekappaleessa käytetystä päällyskudoksesta; kuvio 4 esittää perspektiivistä päällyskuvantoa 30 eräästä mahdollisesta vaahtokappaleen poimutuksesta, jota voidaan käyttää kuvioiden 1 ja 2 mukaisessa vaatekappaleessa; kuviot 5 ja 6 esittävät sivuttaisia poikkileikkauksia ja vastaavia päällyskuvantoja kuvion 4 mukaisesta poi-35 mutetusta vaahtokappaleesta; 7 87515 kuvio 7 esittää kuvion 2 mukaista vaahtopoimutusta näyttäen vain kudoskerrosten välisen poimutetun vaahdon; kuvio 8 esittää kuvion 7 mukaista poimutusta vain kuorettoman vaahdon yhteydessä; 5 kuviot 9 ja 10 esittävät sivukuvantoja kuvion 8 tavoin näyttäen esillä olevan keksinnön kahta muuta sovel-lutusmuotoa, joissa käytetään kuorella varustettua vaahto-kappaletta; ja kuvio 11 esittää poikkileikkausta vaatekappaleen 10 10 tai 11 vaahtokerroksesta näyttäen tämän vaahtokerroksen muodostavan kahden vaahtokappaleen vierekkäisen sijoituksen.

Kuvio 1 esittää kaaviomaisesti esimerkkejä keksinnön mukaisista kylmän sään vaatekappaleista, ylävartaloa 15 varten tarkoitun vaatekappaleen ollessa merkittynä viitenumerolla 10 ja alavartaloa tarkoitetun vaatekappaleen viitenumerolla 11. Ylävartaloa varten tarkoitettu vaatekappale 10 suojaa käyttäjän kehon yläosaa sisältäen käsi-varsiosat 12, jotka peittävät käyttäjän käsivarret. Ala-20 vartaloa varten tarkoitettu vaatekappale 11 suojaa käyttäjän kehon alaosaa sisältäen jaikaosat 13. Vaatekappaleita 10, 11 käyttävä henkilö ei tarvitse muuta vaatetusta saadakseen vartalolleen, käsilleen ja jaloilleen riittävän suojan kylmää säätä vastaan, vaikkakin lisävaate-25 tusta käytetään kyseisen henkilön käsien, jalkojen ja pään suojaamiseksi. Vaikka mitään muita vaatteita ei tarvita kylmältä säältä suojaamiseksi, voi vaatetuksen käyttäjä pitää haluttaessa päällään alusvaatteita tai vastaavia vaatekappaleita, vaikkakin on välttämätöntä, että ky-30 seinen henkilö ei pidä päällään mitään muuta vaatetta (keksinnön mukaisen vaatekappaleen sisä- tai ulkopuolella), jolla on huono kostean höyryn siirtokyky.

Kummankin vaatekappaleen 10, 11 rakenne on esitetty kuviossa 2, kummankin vaatekappaleen käsittäessä kolme 35 kerrosta, eli ulkoisen tai päällyskangaskerroksen 15, si- 8 87515 säisen kangaskerroksen 16 ja kangaskerrosten 15, 16 väliin asetetun vaahtokerroksen 17 (tai 117, 217, 317 tai 417; ks. kuviot 4 - 10), jonka paksuus on vähintään 6 min. Päällyskangaskerros 15 voi muodostaa esillä olevan keksin-5 nön mukaisesti vaatekappaleen sen komponenttiosan, joka lisää sen ilmanvastusta. Kangas 15 voi olla mitä tahansa sopivaa kudosta, jonka ilmanläpäisevyys on alle 4,573 kuutiometriä minuutissa neliömetriä kohti 0,027 metrin vesi-paineella, ja sopivimmin alle 3,048 m3/min/m2. Huolimatta 10 alhaisesta ilmanläpäisevyydestään on kudoksella 15 oltava hyvä kostean höyryn siirtokyky, eli ainakin noin 1000 g/ra2 24 tunnin aikana.

Eräs esillä olevan keksinnön mukainen erityinen kangaskudos 15, jolla on haluttu ilmanvastus ja kosteiden 15 höyryjen siirtokyky, käsittää ohuesta monisäikeisestä synteettisestä langasta (esimerkiksi polyesterilangasta kudotun erittäin tiheän kudoksen. Tällaista kudosta on kaupallisesti saatavissa Burlington Industries Inc:stä kauppanimellä VERSATECH-kudos. Osa tällaista VERSATECH-kudosta on 20 50-kertaisesti suurennettuna esitetty kuvion 3 mukaisessa valokuvassa. On erityisesti syytä ottaa huomioon ohuet monisäikeiset langat 19, jotka muodostavat kudoksen punoksen.

. . Vaihtoehtoisesti kangaskudoksena 15 voi olla ti- ; 25 heästi kudottu nailonkudos (polyamidi), jonka loimiluku on 63 - 79 ja kudeluku noin 57 - 61. Tämä kudos on halvempi kuin VERSATECH ja sillä on parempi hankauskestävyys. Esimerkiksi sarja nailonkudoksia valmistettiin mahdollisina kuorikudoksina keksinnön mukaisia vaatekappaleita varvi 30 ten. Niiden rakenteet ja tärkeimmät ominaisuudet on esitetty seuraavassa taulukossa: 9 87515

Kudos Langan paksuus Lankaluku Paino K.H.S Ilmahuo-N:o (denieriä) LoimixKude g/m2 g/m2/24h koisuus

Loimi Kude m3/min/ m2 5 1 210 3x70/66 79/61 153 1333 2,98 2 210 330 79/59 176 1212 1,80 3 330 3x70/66 64/59 180 1273 4,02 4 330 330 53/57 193 1212 2,87 10 K.H.S. = kosteiden höyryjen siirtokyky

Sisäinen kudos 16 voi olla tyypiltään millainen tahansa sopiva tavanomainen kudos. Esimerkiksi sekä neulottuja että kudottuja kudoksia voidaan käyttää. Sisäkudoksen 16 päätehtävänä on vain estää vaahdon 17 välitön kosketus 15 käyttäjän kehon kanssa sallien samalla kosteiden höyryjen vapaan siirtymisen kehosta vaahtoon. Eräänä erityisen sopivana kudoksena sisävuorausta 16 varten on löysästi neulottu nailonista tai polyesteristä tehty trikookudos, jollaisia on esimerkiksi kaupallisesti saatavissa Burlington 20 Industries'istä Greensboro, North-Carolina, USA, tuoteni-mellä "Style No. 18085" varustettuna. Tämän kudoksen kosteiden höyryjen siirtokyky on ainakin 1000 g/m2 24 tunnissa.

Vaatekappaleen vaahdolla 17 voi olla mikä tahansa 25 sopiva rakenne, ja se on sopivimmin tehty pääasiassa avoimilla soluilla varustetusta pehmeästä ja joustavasta poly-uretaanivaahdosta. Vaahtokerroksen paksuus riippuu sen ja kudosten 15, 16 ominaisuuksista. Kuvion 2 mukaisen vaahto-kerroksen 17 paksuus on ainakin 12,7 mm ja sopivimmin vä-30 hintään 19,1 mm, paksuuden ollessa edullisimmin noin 25,4 mm. Vaikka vaahdolla voi olla yhtenäinen paksuus Phillip-sin järjestelmän mukaisella tavalla ja kuten kuvion 2 esittämän kerroksen 17 yhteydessä, on edullista käyttää kuvioiden 4-8 mukaista rakenteeltaan poimutettua vaahtoa 35 ja/tai kuvioiden 8-11 esittämää "kuorta".

ίο 8 7 515

Kuvioiden 4-6 mukainen poimutettu vaahtokerros 117 sisältää ensimmäisen pinnan, 21, asetettuna päällysku-dosta 16 vasten ja toisen, poimutetun pinnan 22, jossa on huiput 23 ja laaksot 24, huippujen tullessa sisäistä vuo-5 rauskudosta 16 vasten. Piirustuksissa esitetyn erityisen sovellutusmuodon yhteydessä on otettava huomioon, että huiput 23 on asetettu pääasiassa suoraviivaiseen ristikko-maiseen järjestykseen neljän huipun 23 ja niihin liittyvien harjanteiden 25 ympäröidessä kutakin laaksoa 24.

10 Eräässä poimutetun vaahtokerroksen sovellutusmuodossa vaahtokerroksen koko paksuus 40 (ks. erityisesti kuvio 5) on noin 2,54 cm, vaahtokerroksen 117 pohjan paksuuden ja kunkin laakson pohjan ja kunkin huipun laen välisen etäisyyden ollessa taas suunnilleen mitan 42 mukainen, joka on 15 suuruudeltaan noin 12,7 mm. Yhtä tällaista poimutettua vaahtomuovimuovilaatua on kaupallisesti saatavissa Technical Foam Products'ista Charlotte, North Carolina, USA.

Poimutetun vaahtokerroksen 117 käyttö tarjoaa useita etuja. Se lisää koko vaatekappaleen joustavuutta ja 20 vähentää sen materiaalia ja painoa. Huipuilla ja laaksoilla varustettu pinta 22 lisää myös vaahdon pinta-alaa kosteuden siirtoa varten vaatekappaleen käyttäjän hikoilun aikana, koska kosteuden siirtyminen sisältää vesihöyryn läpitunkeutumisen.

25 Esillä olevan keksinnön mukaisten vaatekappaleiden kolme kerrosta on liitetty yhteen sopivan liitoslaitteen avulla vaatekappaleen muodostamiseksi. Tämän liitoslaitteen suositeltava muoto on esitetty kaaviomaisesti kuvioissa 1 ja 2 käsittäen vaatekappaleen reunoissa olevan 30 ompelusauman 30 päällyskankaan 15 ja sisävuorauksen 16 liittämiseksi ompelemalla vaahtokerrokseen 17. Ompelusauma 30 muodostetaan jokaiseen tarvittavaan kohtaan kyseisen vaatekappaleen valmistusta varten. Haluttaessa materiaalin lisäharjänne voidaan muodostaa vaatekappaleen päihin ompe-35 lusaumojen alueelle.

11 «7515

Esillä olevan keksinnön mukaisilla vaatekappaleilla suoritetuissa käyttökokeissa olosuhteissa, joissa lämpötila oli -29 - -12 °C ja jatkuvan tuulen nopeus 32 - 48 km/h, todettiin keksinnön mukaisen vaatekappaleen olevan 5 ylivoimainen ECWCS järjestelmään ja Phillipsin järjestelmään verrattuna. Käytettyään neljän vuorokauden ajan ECWCS-järjestelmän mukaista vaatetusta koehenkilö kylmettyi pahasti joutuen miltei vajaalämpöiseen tilaan sydän-lämpötilan ollessa noin 32,7°C. Koehenkilö vaihtoi sen 10 jälkeen päälleen keksinnön mukaisen vaatetuksen vaahtoker-roksen paksuuden ollessa noin 2,54 mm. Koehenkilön kehon lämpötila nousi 2,5 tunnissa noin 38,3 °C:een ja laskeutui takaisin arvoon 37 °C:een 15 tunnin aikana. Koehenkilö tunsi olonsa lämpimäksi ja mukavaksi seuraavien viiden 15 vuorokauden ajan. Koehenkilö kokeili myös Phillipsin järjestelmää, joka on täysin sopiva lämpötila-alueella -29 - -12 °C tuulen voimakkuuden ollessa alhainen. Phillipsin järjestelmän mukaisen vaatekappaleen alhaisen ilmanvastuksen johdosta hän kuitenkin tunsi olonsa epämuka-20 vaksi jatkuvan tuulen puhaltaessa nopeudella 32 - 48 km/h.

Laboratoriokokeita suoritettiin myös esillä olevan keksinnön mukaisten kuorikudosten kosteiden höyryjen siir-tokyvyn ja ilmanvastuksen vertaamiseksi Phillipsin järjestelmään ja ECWCS-järjestelmään sekä myös keksinnön mukais-25 ten vaatekappaleiden vertaamiseksi Phillipsin järjestelmään ja ECWCS-järjestelmään. Näiden laboratoriokokeiden tulokset ovat seuraavanlaiset:

Kuorikudos MVT Ilmanläpäisevvvs Paino 30 g/m2 - 24 h m3/min/m2 g/m3 VERSATECH 1610 0,518 85,3 (keksintö) 35 Suojavärikudos 1470 13,6 85,3 (Phillips)

Gore-Tex 460 0,0 176 (ECWCS)

i2 S 7 51 S

Vaatenävte MVT Ilmanläpäisevyys g/m2 - 24 h m3min/m2 VERSATECH/2,54 cm:n 676 0,606 5 vaahto/vuorauskudos keksinnön mukainen yhdistetty vaatekappale

Suojavärikudos/2,54 cm:n 554 10,9 10 vaahto/vuorauskudos

Phillipsin yhdistetty vaatekappale ECWCS yhdistetty 521 0,0 15 vaatekappale

Vaikka edellä esitetyt yhdistettyihin vaatekappaleisiin liittyvät laboratoriokokeet eivät ehkä olekaan 20 täysin tarkkoja kokeiden suorituksessa ilmenneiden vai keuksien johdosta, niin uskotaan kuitenkin, että ne ovat yleensä tarkkoja ja vahvistavat kylmään säähän tottuneen koehenkilön suorittamista henkilökohtaisista kokeista saadut tulokset, eli sen, että keksinnön mukaista menetel-25 mää voidaan pitää parempana kuin ECWCS:n ja Phillipsin järjestelmiä.

Kuvioiden 8-11 mukaisissa sovellutusmuodossa käytetään kuorivaahtoa. Tällöinkin vaahtopaksuus riippuu useista erilaisista muuttujista, kuitenkin vaahtokerrok-30 sen 217 paksuuden olisi oltava noin 3,18 mm, ja sopivimmin käytetään paksuudeltaan 6,35 - 19,1 mm olevaa kuorellisen osittain avoimilla soluilla varustetun polyuretaanivaahdon muodostamaa kerrosta. On otettava huomioon, että vaahto-kerroksen 217 pääpinta 220 on tasainen sisältäen siihen 35 muodostetun "kuoren". Kuvion 8 esittämässä erityisessä sovellutusmuodossa vaahtokerroksen 217 toinen pääpinta 221 on poimutettu. On otettava huomioon, että kuorellinen pinta 20 tulee vaatekappaleen ulkokerrosta 16 vasten.

Vaahdon kuorirakenne voidaan muodostaa useiden eri-40 laisten kaupallisesti saatavissa olevien tekniikoiden avulla. Sopivaa vaahtoa on kaupallisesti saatavissa tuote-

13 8 7 51 S

nimellä "Basic" varustettuna esimerkiksi Secialty Composites Corporationista, Newark, Delaware, USA. Tässä yhteydessä viitataan myös seuraaviin U.S. patenttijulkaisuihin, joissa selostetaan tavanomaisia teknisiä menetelmiä 5 kuoreilleen vaahdon valmistamiseksi: 4,518,557; 4,242,463 ja 3,709,965.

Kaksi muuta esillä olevan keksinnön mukaisen vaah-tokerroksen sovellutusmuotoa on esitetty kuvioissa 9 ja 10. Kuviossa 9 esitetty vaahtokerros 317 sisältää kaksi 10 pääasiallista kuoripintaa 320, 321, vaahdon ollessa sopi-vimmin paksuudeltaan yhtenäistä (esimerkiksi 19,1 mm). Kuvion 10 mukaisessa sovellutusmuodossa käytetään kahta identtistä mutta erillistä vaahtokappaletta 417, joista kumpikin sisältää ensimmäisen kuorellisen pääpinnan 420 ja 15 toisen kuorellisen pääpinnan 421. Kuvion 10 esittämässä sovellutuksessa molemmat vaahtokerroksen muodostavat vaah-tokappaleet ovat paksuudeltaan noin 9,53 mm, niistä tehdyn yhdistetyn kerroksen paksuuden ollessa noin 19,1 mm.

Kuorellisen vaahtoeristeen kosteiden höyryjen siir-20 tokyvyn (KHS) olisi oltava ainakin 500 g/m2 24 tunnin aikana vaatekappaleen käyttäjän kehon aiheuttamien kosteiden höyryjen siirtämistä varten. Myös tämän vaahtoeristeen il-manläpäisevyyden olisi oltava alle 3,048 kuutiometriä/ne-liömetriä kohden 0,0,27 metrin vesipaineessa hyvän ilman-25 vastuksen aikaansaamiseksi. Lisäksi kuorellisen vaahto- eristeen ruiskutusvastuksen tulisi olla alhaisempi kuin 100-prosenttinen märkänukkautuminen (%MNU) 90° törmäys-kulmalla ja pienempi kuin 150 prosentin märkänukkautuminen 45° törmäyskulmalla paranettujen vedenhylkimisominaisuuk-30 sien saavuttamiseksi. Lopuksi on suotavaa, että kuori- vaahtoeristeen pintakitka on alle kaksi naulaa yhden naulan koekuormitusta käytettäessä soluiltaan avoimien vaah-tolevyjen leikkaukseen, ompeluun ja käsittelyyn sekä lopullisen vaatekappaleen valmistukseen liittyvien ongelmien 35 minimoimiseksi.

14 8 7 515

Keksinnön mukaisten vaatekappaleiden (tai muiden kylmän sään vaatteiden, joissa tätä vaahtoa käytetään, kuten hattujen, lapasten, anorakkien, huppujen jne.) valmistuksen yhteydessä vaahto leikataan ensin yhteen tai 5 useampaan kappaleeseen vaatekappaleen yleisten muotojen mukaisesti. Saumat ommellaan yhteen perusvaatteen muodostamiseksi, kuten kuvioissa 1 ja 8 - 11 on viitenumerolla 30 esitetty. Nämä vaahtokappaleet voidaan sitoa yhteen vierekkäin saumoissa käyttäen orgaanista sideainetta. 10 Esimerkiksi molemmat kuviossa 11 esitetyt vaahtolevyt 31, 32, jotka muodostavat kuviossa 8 esitettyyn kerrokseen 217 verrattavissa olevan vaahtokerroksen, on asetettu reunoiltaan pääasiassa toisiaan vasten käyttäen orgaanista sideainetta 33 niiden pitämiseksi yhdessä. Käyttökelpoista 15 orgaanista sideainetta tätä tarkoitusta varten on saatavana John. G. Traveler Companystä, Philadelphia, Pennsylvania, USA ja sitä myydään kauppanimellä "FRISYLEN". Orgaanisen sideaineen käyttö vaahtokappaleiden 31, 32 välissä niiden yhteenompelemisen sijasta (joka myös on vaihto-20 ehtoinen toimenpide) voi olla edullista, koska ompelu saattaa puristaa vaahtoa aiheuttaen "lämpövuotoja".

Keksinnön mukaisia kuorittuja vaahtokappaleita käyttämällä on helpompaa liu'uttaa ne työpintojen poikki ja asettaa ne vierekkäin vaahtokerroksen muodostamiseksi, 25 joka tulee molempien kangaskudoskerrosten väliin.

Keksinnön mukaisena päällyskudoksena 16 voi olla "VERSATECH", mutta ei kuitenkaan välttämättä ottaen huomioon vaahtorakenteen aikaansaaman parantuneen ilmanvastuksen. Esimerkiksi ulkokuorikudos 16 voidaan tehdä tii-30 viisti kudotusta nailonkudoksesta sisältäen kaupallisesti saatavan noin 210 denierin jatkuvasäikeisen nailonloimi-langan ja kolmisäikeisen noin 70 denierin rakenteeltaan ilmavan nailonkudelangan kudottuina yksinkertaiseksi kudokseksi, jossa on noin 79 pätkää ja noin 61 kudetta 35 2,5 cm:ä kohti. Tämän päällyskuorikudoksen ilmanläpäise- 15 »7515 vyys on alle 3,048 kuutiometriä/neliömetriä kohden minuutissa 0,0127 vesipaineessa, ja sopivimmin se käsitellään kaupallisesti saatavan vettä hylkivän aineen, kuten 3M Company'n, Minneapolis, Minnesota, USA, kauppanimellä 5 "SCOTCHGARD" myymän aineen, avulla. Kuitenkin myös muita halvempiakin synteettisestä materiaalista tehtyjä päällys-kerroskudoksia voidaan käyttää, kuten sotilaallisiin tarkoituksiin käytettyjä nailonkudoksia, joilla on suurempi ilmanläpäisevyys kuin mitä tavanomaisessa Phillipsin jär-10 jestelmässä voidaan sallia kudoksen ilmanvastusta ajatellen. Itse asiassa useita erilaisia päällyskudoksia 16 voidaan käyttää, niin kauan kuin niiden avulla valmistetun vaatekappaleen KHS-arvo on ainakin 500 g/m2 24 tunnin aikana.

15 Kokeellisia arvoja esillä olevan keksinnön mukais ten yhdistettyjen vaatekappaleiden ja niiden sisältämän vaahdon ja kudosten eri ominaisuuksien vertaamista varten aikaisemmin tunnettuihin vaatekappaleisiin esitetään seu-raavissa taulukoissa.

20 TAULUKKO 1

Vaahtonävte KHS Ilmanläpäisevyys Paino

Aikaisemmin tunnettu 654 62,5 257 L&P 1112 (19,4 mm) . . 25

Kuvio 3 545 2,49 682

Kuorivaahto (19,5 mm)

Kuvio 4 30 Kuorivaahto (19,5 mm) 533 1,71 636 (kaksi levyä 9,53 mm kumpikin) 35 Päällvskudos KHS Ilmanläpäisevyys Paino VERSATECH 1610 0,518 85,3

Paljas nailon 1333 2,98 158 40

Aikaisemmin tun- 1470 13,6 85,3 nettu sot.tark. käytetty nailon i6 8 7 51 5 TAULUKKO I (jatkoa)

Vaatenävte KHS Ilmanläpäisevvvs 5 VERSATECH/L&P 1112 (19,5 mm) 650 0,518

Paljas nailon/kuori- 545 2,50 vaahto (19,5 mm) 10 Paljas nailon/kuori- 530 17,07 vaahto (19,5 mm) (kaksi levyä 9,53 mm kumpikin)

Aikaisemmin tunnettu 650 13,7 15 Sot.tark.nailon/L&P 1112 (19,5 mm)

Taulukossa I KHS-arvo on ilmaistu grammoina neliö-20 metriä kohti 24 tunnin ajan; ilmanläpäisevyys kuutiometrein neliömetriä kohti 0,0127 metrin vesipaineella ja paino grammoina neliömetriä kohti. On otettava huomioon, että toisen ja kolmannen vaatenäytteen KHS-arvot ja ilmanläpäi-sevyydet ovat halutulla alueella, mutta että ne voidaan 25 valmistaa helpommin ja halvemmin kuin VERSATECH-päällys- kankaalla varustettu tavanomainen vaahtokerros, joka selostetaan ensimmäisen vaatenäytteen yhteydessä.

TAULUKKO II

30 Ruiskutusvastus

Vaahtonävte (Märkänukkautumisprosentti) 90° kulma 45° kulma

Aikaisemmin tunnettu LGlP 1112 (9,53 mm) 257 548 35

Aikaisemmin tunnettu L&P 1115 (12,7 mm) 290 552

Kuorivaahto (9,53 mm) 70,4 121 40

Taulukon II arvot on saatu käyttäen AATCC-koemenetelmää 42-1980 lukuunottamatta sitä, että näytteen painon 17 8751 5 lisäys määritettiin imukerroksen painonlisäyksen asemasta ja sitä käytettiin märkänukkautumisprosentin laskemiseen, koska vaahtoinateriaalin sienimäinen luonne esti veden pääsyn imukerroksen läpi. Näytekoko 90° koetta varten oli 178 5 mm x 305 mm suorakulmio ja 45° koetta varten läpimitaltaan 124 mm:n ympyrä.

TAULUKKO III

10 Plntakitkavastus (kg)

Vaahtonävte 51 gm kuormitus 0,454 kg:n kuormitus

Aikaisemmin tunnettu L&P 1112 (9,53 mm) 0,09 1,18 (keskimäärin) 15 Kuorivaahto 0,09 0,77 (keskimäärin)

Taulukon III arvot on saatu käyttämällä Scott-koe-tuslaitetta, jossa kuormitettua rekeä vedetään koenäytteen pinnan poikki. On otettava huomioon, että kitka vaahdon 20 yhden naulan kuormituksella keksinnön mukaisessa vaatekappaleessa on huomattavasti alhaisempi kuin aikaisemmin tunnetussa vaahdossa. Tämän tuntuvan vähennyksen pintakitkas-sa vahvistaa myös vaatekappaleita vaahdosta valmistavien työntekijöiden henkilökohtainen reaktio, sillä kuorittua 25 vaahtorakennetta pidetään yleisesti parempana käsittelyn, leikkauksen, syötön ja ompelun suhteen verrattuna tavanomaisiin soluiltaan avoimiin vaahtoihin. Leikkauksen yhteydessä kuorivaahtolevyjen on havaittu olevan paljon helpommin kohdistettavissa pöydällä ja leikkuuterä leikkaa 30 niitä helpommin kuin tavanomaista soluiltaan avointa poly-uretaanivaahtoa. Niitä voidaan käsitellä myös helpommin ompelukoneessa kuin tavallista vaahtoa. Säikeiden linjaus ompelua varten on helpompaa, vastus eli jarrutus ompelu-pöydällä vähenee mahdollistaen helpomman ja tasaisemman 35 syötön, eikä vaahto "pyöri" yhtä paljon. Saumoja ommel- ie 8751 5 taessa kuorivaahto vähentää langan halkeamista, joka tapahtuu tavallista vaahtoa käsiteltäessä eikä myöskään veny yhtä paljon ompelun aikana. Myös rypistymistä tapahtuu vähemmän ja vaahtokappaleet sopivat paremmin yhteen. 9,53 mm 5 kuorivaahtoa on helpompi ommella kuin mitään muuta vaahtoa sisältävien kylmän sään vaatekappaleiden valmistukseen nykyisin käytettyä vaahtoa, 6,35 mm tavanomainen vaahto mukaanlukien.

On siten selvää, että esillä olevan keksinnön mu-10 kaisesti saadaan aikaan kylmän sään vaatekappale, jota on paljon helpompi valmistaa kuin aikaisemmin tunnettuja kylmän sään vaatekappaleita, ja jolla on kuitenkin samat halutut ominaisuudet, kuten KHS-arvo ja kylmän ilman eris-tyskyky. Lisäksi keksinnön edullisina ominaisuuksina ovat 15 lisääntynyt ilmanvastus ja vedenkestävyys ja/tai mahdollisuus valita keksinnön mukaisen vaatekappaleen ulkopääl-lyskudokset laajemmasta valikoimasta parantuneen ilmanvastuksen ja vedenkestävyyden saavuttamiseksi.

i

Claims (10)

1. Kylmän sään vaatekappale (10, 11) käsittäen: synteettisen sisävuorauskudoskankaan (16); synteettisen 5 ulkopäällyskudoskankaan (15); ja tämän sisävuorauskudos kankaan ja ulkopäällyskudoskankaan väliin asetetun pääasiassa avoimilla soluilla varustetun vaahdon (17, 117, 217, 317, 417), jonka paksuus on ainakin noin 6 mm; vuorauksen, vaahtokerroksen ja ulkopäällyskudoskankaan olles- 10 sa liitettyinä yhteen liitoslaitteen (30) avulla vaatekappaleen muodostamiseksi, vaatekappaleen KHS-arvon (kosteiden höyryjen siirtoarvon) ollessa ainakin 500 g/m2 24 tunnin aikana, tunnettu siitä, että vaatekappaleen ilmanläpäisevyys on alle 4,573 kuutiometriä minuutissa 15 neliömetrille 0,0127 metrin vesipaineella.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaatekappale, tunnettu siitä, että ulkopäällyskudoskangas (15) käsittää kudoksen, jonka ilmanläpäisevyys on alle 4,573 kuutiometriä minuutissa neliömetrille 0,0127 metrin vesi- 20 paineella ja kosteiden höyryjen siirtokyky vähintään 1000 g/m2 24 tunnin aikana.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaatekappale, tunnettu siitä, että ulkopäällyskudoskangas (15) on kudottu ohuesta monisäikeisestä polyesteri- tai poly- 25 amidilangasta (19), jonka tiheys on suuri.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaatekappale, tunnettu lisäksi siitä, että vaahto (17, 117, 217, 317, 417) on polyuretaanivaahtoa.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaatekappale, 30 tunnettu siitä, että ulkopäällyskudoskangas (15) on kudottu polyamidilangasta, jonka loimiluku on noin 63 - 79 ja kudeluku noin 57 - 61.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen vaatekappale, tunnettu lisäksi siitä, että vaahto (117, 217) 35 käsittää ensimmäisen pinnan (21, 220) ja toisen poimutetun 20 8 7 51 5 pinnan (22, 221), poimutetun pinnan sisältäessä huiput (23) ja laaksot (24), ja poimutetun pinnan ollessa asetettuna sisävuorauskudoskangasta (16) vasten.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen vaatekappale, 5 tunnettu siitä, että ensimmäinen pinta (21, 220) on pääasiassa tasainen ja asetettu ulkopäällyskudoskan-gasta (15) vasten, vaahdon paksuuden ensimmäisestä pinnasta laaksoihin (25) asti ollessa noin puolet ensimmäisestä pinnasta huippuihin (23) asti olevan vaahdon paksuudesta 10 (40).

8. Patenttivaatimuksen 1 mukainen vaatekappale, tunnettu siitä, että vaahtokerros (217, 317, 417) sisältää ensimmäisen (220, 320, 420) ja toisen (221, 321, 421) pääpinnan, ensimmäisen pinnan ollessa tasainen ja 15 asetettuna ulkopäällyskudoskangasta (15) vasten, ainakin ensimmäisen pinnan ollessa varustettuna kuorella (220, 320, 420) rakenteen valmistuksen helpottamiseksi ja sen ilmanvastuksen lisäämiseksi.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen vaatekappale, 20 tunnettu lisäksi siitä, että vaahtokerros käsittää joukon alakerroksia (417), kunkin alakerroksen sisältäessä ensimmäisen pinnan (420), joka on pääasiassa tasainen ja kuorella varustettu vaatekappaleen ilmanvastuksen lisäämiseksi .

10. Patenttivaatimuksen 8 mukainen vaatekappale, tunnettu lisäksi siitä, että vaahtokerroksen (217, 317, 417) kosteuden höyryjen siirtokyky on ainakin 500 g/m2 24 tunnin aikana, ilmanläpäisevyys alle noin 3 kuutiometriä minuutissa neliömetrille 0,0127 metrin ve- 30 sipaineella, ruiskutuskestävyys alle 100 % märkänukkautu- minen 90° törmäyskulmalla ja alle 150 % märkänukkautuminen 45° törmäyskulmalla ja kuorikerroksen (220, 320, 420) pin-takitka alle noin 0,906 kg 0,453 kg:n koekuormitusta käytettäessä. 21 8751 5