KR20040048369A - Temperature adaptable textile fibers and method of preparing same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 향상된 열 저장 및 방출 특성을 지닌 섬유를 제공한다. 상기 섬유는 제 1 중합체 및 섬유의 외피를 형성하는 제 2 중합체에 의해 둘러싸인 열 안정화 물질의 혼합물을 포함한다. 열 안정화 물질은 하나 이상의 상 변화 및/또는 가소성 결정성 물질일 수 있다. 제 1 중합체는 섬유의 형성동안 열 안정화 물질에 대한 담체로서의 역할을 하고, 제 1 및 제 2 중합체는 모두 열 안정화 물질을 섬유 내에 효과적으로 포함시켜 이의 누출을 방지한다. 상기 섬유는 외피-코어 또는 "해도" 형일 수 있으며, 이러한 섬유로부터 제조된 패브릭은 바람직한 온도 범위에서 향상된 절연 성질을 나타낸다. 상기 섬유 및 다양한 유형의 섬유들로부터 형성된 패브릭의 제조방법 또한 개시된다.The present invention provides fibers with improved heat storage and release properties. The fiber comprises a mixture of heat stabilizing material surrounded by a first polymer and a second polymer forming the sheath of the fiber. The heat stabilizing material may be one or more phase change and / or plastic crystalline materials. The first polymer serves as a carrier for the heat stabilizing material during the formation of the fiber, and both the first and second polymers effectively incorporate the heat stabilizing material into the fiber to prevent its leakage. The fibers can be sheath-core or “sea-sea” type, and fabrics made from these fibers exhibit improved insulating properties in the desired temperature range. Also disclosed is a method of making a fabric formed from the fiber and various types of fibers.

Description

온도 적응성 텍스타일 섬유 및 그의 제조방법{TEMPERATURE ADAPTABLE TEXTILE FIBERS AND METHOD OF PREPARING SAME}Temperature-adaptive textile fiber and its manufacturing method {TEMPERATURE ADAPTABLE TEXTILE FIBERS AND METHOD OF PREPARING SAME}

열 에너지의 저장 또는 방출을 위한 상 변화 물질의 사용은 오랫동안 알려져 왔다. 상 변화 물질은 반복적으로 고체상 및 액체상으로 전환될 수 있거나, 또는 열순환 (thermocycle) 될 수 있어, 이러한 상 전환 동안 열을 흡수, 저장 및 방출하는 융합 잠열을 이용할 수 있다. 상 변화 물질에 대한 융합 잠열은 현열(sensible heat) 용량 보다 더 크다. 예로서, 상 변화 물질에서, 용융시 흡수되거나 또는 동결시 방출된 에너지의 양은, 10 ℃ 가 넘는 물질의 온도 증가 또는 감소에 따라 흡수 또는 방출되는 에너지의 양 보다 훨씬 더 많다. 용융 및 동결시, 상 변화 물질은 동일한 온도 범위에 걸쳐서 가열 또는 냉각되는, 현열 저장 물질 보다 단위 중량당 실질적으로 더 많은 에너지를 흡수 및 방출한다. 넓은 온도 범위에 걸쳐서 본질적으로 균일하게 에너지를 흡수 및 방출하는 현열 저장 물질과 대조적으로, 상 변화 물질은 그의 용융/동결점 부근에서 많은 양의 에너지를 흡수 및 방출한다.The use of phase change materials for the storage or release of thermal energy has long been known. The phase change material may be repeatedly converted into a solid phase and a liquid phase, or may be thermocycled, using latent heat of fusion to absorb, store and release heat during this phase inversion. The latent heat of fusion for phase change materials is greater than the sensible heat capacity. As an example, in phase change materials, the amount of energy absorbed on melting or released on freezing is much higher than the amount of energy absorbed or released upon increasing or decreasing the temperature of the material above 10 ° C. Upon melting and freezing, the phase change material absorbs and releases substantially more energy per unit weight than the sensible heat storage material, which is heated or cooled over the same temperature range. In contrast to sensible heat storage materials which absorb and release energy essentially uniformly over a wide temperature range, the phase change material absorbs and releases large amounts of energy near its melting / freezing point.

높은 열 저장 및 방출 성질을 갖는 다른 유용한 물질들은 일반적으로 가소성 결정성 물질로서 언급된다. 이들 물질들은 예로서 고체에서 액체로의 상 변화 진행 없이 유효한 열 에너지를 갖는다. 이러한 가소성 결정성 물질들이 상태의 변화 전에 이러한 열 거동을 나타내는 정확한 이유는 명백하지는 않으나, 이러한 물질들의 열 효과는 이들 물질들 내의 구조적 및/또는 회전적 무질서에 의해 일어나는 것으로 생각되고 있다. 여하튼, 다가 알코올과 같은 가소성 결정성 물질이 텍스타일 섬유에 열 절연성을 제공하는데 효과적이라는 것이 밝혀졌으며, 이는 미국특허 제 4,781,615 호 (그 전체가 본 명세서에 참조로 반영됨)에서 알 수 있다.Other useful materials with high heat storage and release properties are generally referred to as plastic crystalline materials. These materials have an effective thermal energy, for example, without undergoing a phase change from solid to liquid. The precise reason why these plastic crystalline materials exhibit this thermal behavior before the change of state is not clear, but the thermal effects of these materials are thought to be caused by structural and / or rotational disorder in these materials. In any case, it has been found that plastic crystalline materials, such as polyhydric alcohols, are effective in providing thermal insulation to textile fibers, which can be found in US Pat. No. 4,781,615, which is incorporated herein by reference in its entirety.

상 변화 물질 및 가소성 결정성 물질은 다양한 적용 분야에 사용되어 왔으며, 이는 의류를 안락한 온도로 유지하기 위한 목적을 위해 텍스타일 섬유 내에 삽입하는 것을 포함한다. 이러한 텍스타일 적용 분야에서, 이러한 물질을 섬유 상에 코팅시키기 위한 시도가 이루어져 왔다; 그러나, 이는 의류 또는 섬유로 형성된 기타 물품에서 효과적인 열적 성질을 제공하기에 충분한 양의 물질을 사용할 수 없게 한다. 섬유 내에 배합물의 일부로서 상 변화 물질을 마이크로-캡슐화하는 것이 시도되었다. 그러나, 마이크로캡슐은 섬유의 압출동안 캡슐화된 상 변화 물질 상에 가해지는 힘을 견디는데 요구되는 구조적 보전성 (integrity)을 갖지 않는다.Phase change materials and plastic crystalline materials have been used in a variety of applications, including inserting into textile fibers for the purpose of keeping the garment at a comfortable temperature. In these textile applications, attempts have been made to coat such materials on fibers; However, this makes it impossible to use a sufficient amount of material to provide effective thermal properties in clothing or other articles formed from fibers. It has been attempted to micro-encapsulate the phase change material as part of the blend in the fiber. However, microcapsules do not have the structural integrity required to withstand the forces applied on the encapsulated phase change material during the extrusion of the fibers.

텍스타일 섬유에 대한 상 변화 물질의 한 특정 적용이 Sayler 의 미국특허제 5,885,475 호에 개시되어 있다. 상기 개시는 그 전체로서 본 명세서에 참조로서 포함된다. Salyer 에는, 중합체 전체에 온전하게 혼입된 상 변화 물질을 갖는 섬유 형성 중합체를 함유하는 섬유 물질이 개시되어 있다. 상 변화 물질을 안정한 겔로 고정시켜, 그의 용융/동결점에서 상 변화의 진행시에 상 변화 물질이 새는 것을 방지하기 위하여, 실리카도 Salyer 의 섬유 내에 혼입된다. 그러나, 실리카의 첨가는 상 변화 물질의 용융시 섬유의 보전성을 절대적으로 보장하지는 못한다.One particular application of phase change materials to textile fibers is disclosed in Sayler 5,885,475. The above disclosure is incorporated herein by reference in its entirety. Salyer discloses fiber materials containing fiber forming polymers having phase change materials incorporated throughout the polymer. Silica is also incorporated into Salyer's fibers in order to fix the phase change material with a stable gel to prevent the phase change material from leaking in the course of the phase change at its melting / freezing point. However, the addition of silica does not absolutely guarantee the integrity of the fiber upon melting the phase change material.

따라서, 현재, 섬유에 효과적인 열 절연성을 나타내는 양의 상 변화 물질 또는 가소성 결정성 물질을 포함하고, 압출에 의해 용이하게 제조될 수 있으며, 상기 물질이 섬유 내에 확실히 잔류하게 되는 것을 보장하는 텍스타일 섬유의 제공에 대한 요구가 존재하고 있다.Thus, at present, a textile fiber comprising an amount of phase change material or plastic crystalline material exhibiting effective thermal insulation to the fiber, which can be easily produced by extrusion, ensures that the material remains firmly in the fiber. There is a need for provision.

본 발명은 중합체 외피 (sheath) 내에 밀봉된 상 변화 물질과 혼합된 코어 중합체를 함유하여, 주변 환경의 온도 변화 동안 섬유가 열을 저장 또는 방출하도록 하는 섬유 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to a fiber composition containing a core polymer mixed with a phase change material sealed in a polymer sheath, such that the fiber stores or releases heat during temperature changes of the surrounding environment.

도 1 은 본 발명의 섬유의 형성에 사용되는 전형적인 스펀본드 웹 형성 장치의 개략 측면도이다.1 is a schematic side view of a typical spunbond web forming apparatus used to form the fibers of the present invention.

도 2 는 본 발명의 외피-코어 섬유의 단면을 포함한 투시도이다.2 is a perspective view including a cross section of the sheath-core fiber of the present invention.

도 3 은 본 발명의 해도 섬유의 단면을 포함한 투시도이다.3 is a perspective view including a cross section of an island-in-the-sea fiber of the present invention.

바람직한 구현예의 상세한 설명Detailed description of the preferred embodiment

본 발명은 열 안정화 물질과 혼합된 제 1 중합체 섬유 조성물을 함유하는 내부 중합체 성분, 및 이러한 혼합물을 둘러싸고, 섬유의 외측 또는 외피를 형성하는 제 2 중합체 섬유 조성물을 갖는 중합체 섬유에 관한 것이다. 여기에서 "열 안정화 물질" 이라는 용어는 상 변화 물질 뿐만 아니라 본 발명에서 사용되는 가소성 결정성 물질을 모두 포괄하는 것으로 정의된다. 섬유는 외피-코어 구조일 수 있으며, 여기에서 열 안정화 물질과 혼합된 제 1 중합체는 코어를 형성하고, 제 2 중합체는 섬유의 외피를 형성한다. 다르게는, 섬유는 "해도" 구조일 수 있으며, 여기에서 제 1 중합체와 열 안정화 물질의 혼합물 다수가 실질적으로 섬유의 길이 방향으로 신장되어 있으며, 서로 분리되어 있고, 제 2 중합체에 의해 둘러싸여져, 제 2 중합체인 "바다" 내의 "섬" 를 형성한다.The present invention relates to a polymer fiber having an internal polymer component containing a first polymer fiber composition mixed with a heat stabilizing material, and a second polymer fiber composition surrounding the mixture and forming an outer or sheath of the fiber. The term "heat stabilizer" is defined herein to encompass both phase change materials as well as plastic crystalline materials used in the present invention. The fiber may be a sheath-core structure wherein the first polymer mixed with the heat stabilizing material forms a core and the second polymer forms the sheath of the fiber. Alternatively, the fibers may have a “sea-sea” structure, wherein a plurality of mixtures of the first polymer and the heat stabilizing material are substantially elongated in the longitudinal direction of the fiber, are separated from each other, surrounded by the second polymer, Form an "island" in the "sea" which is the second polymer.

제 1 및 제 2 중합체는 각각 텍스타일 섬유를 제조하는데 사용되는 기존의 임의의 물질일 수 있다. 이러한 섬유 물질의 예는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 폴리올레핀, 나일론과 같은 폴리아미드, 폴리에스테르 등, 뿐만 아니라 공중합체, 삼량체 및 이들의 배합물이다. 제 1 및 제 2 중합체는 폴리우레탄과 같은 탄성 중합체일 수도 있다. 바람직하게는, 제 1 및 제 2 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 혼합물 중 하나일 수 있다.The first and second polymers may each be any existing material used to make textile fibers. Examples of such fibrous materials are polyolefins such as polyethylene or polypropylene, polyamides such as nylon, polyesters and the like, as well as copolymers, trimers and combinations thereof. The first and second polymers may be elastomers such as polyurethanes. Preferably, the first and second polymers may be one of polyethylene, polypropylene or mixtures thereof.

본 발명에 유용한 상 변화 물질은 바람직한 온도에 범위에서 상 변화가 일어나고, 그의 현열 용량 보다 더 큰 융합 잠열을 갖는 임의의 물질을 포함한다. 바람직한 온도 범위 내에서 열 저장 또는 방출 성질을 나타내는 임의의 가소성 결정성 물질도 본 발명에 유용하다. 바람직하게는, 열 안정화 물질은 제 2 또는 외피 중합체와 상용성 또는 비반응성이다. 열 안정화 물질은 제 1 중합체와 반응 또는 반응하지 않을 수 있다. 둘 중 한 경우, 이러한 물질은 바람직하게는 제 1 중합체와의 혼합 후에 바람직한 온도에서 그의 상 변화 또는 열 저장/방출 성질을 유지한다. 본 발명에 사용되는 상 변화 물질은 약 -5 ℃ 내지 약 125 ℃ 범위 내에서 상 변화 온도를 가질 것이다. 유사하게, 본 발명의 가소성 결정성 물질은 동일한 온도 범위 내에서 열을 저장 또는 방출할 것이다. 많은 의류 적용분야에서, 바람직한 상 변화 또는 가소성 결정성 물질은 약 22 ℃ 내지 약 28 ℃ 사이에서 상 변화가 진행되거나 또는 열 저장/방출 성질을 나타낼 것이다.Phase change materials useful in the present invention include any material in which the phase change occurs in the range of the desired temperature and has a latent heat of fusion that is greater than its sensible heat capacity. Any plastic crystalline material that exhibits heat storage or release properties within the preferred temperature range is also useful in the present invention. Preferably, the heat stabilizing material is compatible or nonreactive with the second or sheath polymer. The heat stabilizing material may or may not react with the first polymer. In either case, such materials preferably retain their phase change or heat storage / release properties at the desired temperature after mixing with the first polymer. Phase change materials used in the present invention will have a phase change temperature in the range of about -5 ° C to about 125 ° C. Similarly, the plastic crystalline material of the present invention will store or release heat within the same temperature range. In many apparel applications, the preferred phase change or plastic crystalline material will undergo phase change or exhibit heat storage / release properties between about 22 ° C. and about 28 ° C.

특정 상 변화 물질의 선택은 바람직한 상 변화 온도 및 섬유의 특정 적용분야에 따라 달라질 것이다. 예로서, 실온에 가까운 용융점을 갖는 상 변화 물질은 결합된 섬유가 패브릭 내에 혼입되어, 기후가 약간 변화하는 동안 사용자가 안락한 온도를 유지하도록 디자인된 의류와 같은 적용 분야에서 바람직할 것이다. 본 기술 분야에서 공지된 특히 유용한 상 변화 물질은, 전형적으로는 탄소수가 C10~C44범위 내인, 장쇄의 직쇄 파라핀계 탄화수소이다. 탄소 쇄의 길이는 물질의 용융점과 상관된다. 예로서, n-옥타코산은 분자 당 28 개의 직쇄의 탄소 원자를 함유하며, 용융점이 61.4 ℃ 이다. 이와 비교해서, n-트리데칸은 분자 당 13 개의 직쇄 탄소 원자를 함유하며, 용융점이 -5.5 ℃ 이다. 분자 당 18 개의 직쇄 탄소 원자를 함유하는 n-옥타데칸은 용융점이 28.2 ℃ 이기 때문에, 대부분의의류 적용에서 특히 바람직하다.The choice of particular phase change material will depend upon the desired phase change temperature and the particular application of the fiber. As an example, a phase change material having a melting point close to room temperature would be desirable in applications such as apparel designed to incorporate bonded fibers into the fabric to maintain a comfortable temperature for the user while the climate changes slightly. Particularly useful phase change materials known in the art are long chain straight-chain paraffinic hydrocarbons, typically having a C 10 to C 44 range. The length of the carbon chain is correlated with the melting point of the material. As an example, n-octacoic acid contains 28 straight chain carbon atoms per molecule and has a melting point of 61.4 ° C. In comparison, n-tridecane contains 13 straight chain carbon atoms per molecule and has a melting point of -5.5 ° C. N-octadecane containing 18 straight chain carbon atoms per molecule is particularly preferred in most apparel applications because its melting point is 28.2 ° C.

기타 유용한 상 변화 물질은 폴리에틸렌 글리콜로, 이의 용융점은 글리콜의 분자량 변화에 따라 변화될 수 있다. 570~630 의 분자량 범위를 갖는 폴리에틸렌 글리콜 (Carbowax 600)은 20~25 ℃ 의 용융점을 가져, 대부분의 의류 적용에 유용하게 된다. 기타 온도에서 유용할 수 있는 다른 폴리에틸렌 글리콜은 Carbowax 400 (용융점 4~8 ℃), Carbowax 1500 (용융점 44~48 ℃) 및 Carbowax 6000 (용융점 56~63 ℃)이 있다. 본 발명에서 사용될 수 있는 또다른 상 변화 물질로는 폴리에틸렌 옥사이드 (용융점 60~65 ℃ 범위)가 있다.Another useful phase change material is polyethylene glycol, the melting point of which can change depending on the molecular weight change of the glycol. Polyethylene glycol (Carbowax 600) having a molecular weight range of 570 to 630 has a melting point of 20 to 25 ° C., making it useful for most garment applications. Other polyethylene glycols that may be useful at other temperatures include Carbowax 400 (melting point 4-8 ° C.), Carbowax 1500 (melting point 44-48 ° C.) and Carbowax 6000 (melting point 56-63 ° C.). Another phase change material that can be used in the present invention is polyethylene oxide (melting point range 60-65 ° C).

본 발명에 유용한 효과적인 가소성 결정성 물질은 다가 알코올이 있다. 바람직한 다가 알코올은 펜타에리트리톨, 2,2-디메틸-1,3-프로판디올, 2-히드록시메틸-2-메틸-1,3-프로판디올, 또는 2-아미노-2-메틸-1,3-프로판디올과 같은 아미노 알코올이 있다.Effective plastic crystalline materials useful in the present invention are polyhydric alcohols. Preferred polyhydric alcohols are pentaerythritol, 2,2-dimethyl-1,3-propanediol, 2-hydroxymethyl-2-methyl-1,3-propanediol, or 2-amino-2-methyl-1,3 Amino alcohols such as propanediol.

열 안정화 물질은 개별적으로 또는 본 발명의 단일한 또는 다수의 섬유와 조합되어 사용될 수 있다. 하나 이상의 열 안정화 물질의 선택은 그러한 물질을 포함하는 섬유에 의해 형성된 패브릭의 의도된 용도 뿐만 아니라, 선택된 물질의 반복된 열순환 후에 그들의 열 저장 및 방출 성질의 유지 능력에 따라 달라질 것이다. 전 범위의 외피-코어 및 "해도" 섬유가 본 발명하에서 가능하다. 예로서, 한 외피-코어 섬유 구현예는 단일한 열 안정화 물질 및 중합체 외피 내에 함유된 코어 중합체의 코어 혼합물로 이루어질 수 있다. 또다른 구현예에서, 코어 중합체는 코어 물질과 혼합된 둘 이상의 상이한 열 안정화 물질을 함유할 수 있다.선택된 열 안정화 물질 및 그들의 서로간의 반응성에 따라, 섬유 코어 내의 둘 이상의 열 안정화 물질의 조합은, 섬유 및 그러한 섬유로부터 형성된 패브릭에서 열 에너지 저장 및 방출 성질을 향상시키는 결과를 일으킬 것이다. 섬유 코어 내의, 예로서 두 개의 상이한 상 변화 물질들의 혼합물은, 상 변화 물질들이 서로 비반응성인 경우, 섬유가 두 개의 구분되는 상 변화 온도점을 나타내도록 할 수 있다. 다르게는, 상 변화 물질들이 반응하여, 어떤 적용 분야에서 유용할 수 있는, 변경된 상 변화를 일으킬 수 있다.Heat stabilized materials can be used individually or in combination with a single or multiple fibers of the present invention. The choice of one or more heat stabilizing materials will depend on the intended use of the fabric formed by the fibers comprising such materials, as well as the ability to retain their heat storage and release properties after repeated thermal cycling of the selected materials. A full range of sheath-core and "seaweed" fibers is possible under the present invention. As an example, one sheath-core fiber embodiment may consist of a single heat stabilizing material and a core mixture of core polymers contained within the polymer sheath. In another embodiment, the core polymer may contain two or more different heat stabilizing materials mixed with the core material. Depending on the selected heat stabilizing material and their reactivity with each other, the combination of two or more heat stabilizing materials in the fiber core may be It will result in improved thermal energy storage and release properties in fibers and fabrics formed from such fibers. A mixture of two different phase change materials in the fiber core, for example, can cause the fiber to exhibit two distinct phase change temperature points when the phase change materials are nonreactive with one another. Alternatively, phase change materials may react to cause altered phase changes, which may be useful in certain applications.

상이한 열 안정화 물질들의 배합물을 함유하는 섬유는 패브릭이 둘 이상의 구분되는 온도 범위에서 향상된 열 절연 성질을 나타내는 것이 바람직할 수 있는 다양한 적용분야에서 유용할 것이다. 예로서, 장갑 제조에 사용되는 패브릭은 상 변화 물질 A 및 B 를 함유하는 본 발명의 섬유로 구성될 수 있을 것이며, 여기에서 상 변화 물질 A 는 약 5 ℃ 의 용융점을 갖고, 상 변화 물질 B 는 약 75 ℃ 의 용융점을 갖는다. 장갑을 형성하는 외피-코어 섬유의 코어 내의 이러한 상 변화 물질의 조합물은, 추운 환경에서 (예로서, 겨울 동안 바깥에서 사용시) 뿐만 아니라, 따뜻한 환경에서 (예로서, 오븐 트레이와 같은 가열된 물체의 취급시) 향상된 열 절연 성질을 갖는 장갑을 제공할 것이다.Fibers containing blends of different heat stabilizing materials will be useful in a variety of applications where it may be desirable for the fabric to exhibit improved thermal insulation properties in two or more distinct temperature ranges. By way of example, the fabric used to make gloves may be composed of the fibers of the present invention containing phase change materials A and B, wherein phase change material A has a melting point of about 5 ° C., and phase change material B is It has a melting point of about 75 ° C. The combination of these phase change materials in the core of the sheath-core fiber forming the glove is not only in a cold environment (eg when used outside during winter), but also in a warm environment (eg, an heated object such as an oven tray). Will provide gloves with improved thermal insulation properties.

다르게는, 패브릭은 복수의 외피-코어 섬유로부터 제조될 수 있으며, 여기에서 둘 이상의 섬유는 그들의 코어 내에 상이한 열 안정화 물질을 함유한다. 패브릭은 예로서, 특정 백분율의 제 1 열 안정화 물질을 함유하는 외피-코어 섬유 및 나머지 백분율의 제 2 열 안정화 물질을 함유하는 외피-코어 섬유로 구성될 수 있다. 추가적으로, 본 발명의 "해도" 섬유는, 동일한 섬유 내에서 다른 "섬" 들과 비교하여, 하나 이상의 상이한 열 안정화 물질을 함유하는 하나 이상의 "섬" 들을 함유할 수 있다. 하나 이상의 열 안정화 물질을 사용하는 막대한 수의 상이한 섬유 조합물들이 본 발명 하에서 넓은 범위에서 향상된 열 절연 성질을 갖는 패브릭을 제공하는 것이 가능하다.Alternatively, the fabric can be made from a plurality of sheath-core fibers, wherein two or more fibers contain different heat stabilizing materials in their cores. The fabric may, for example, consist of a sheath-core fiber containing a certain percentage of the first heat stabilizing material and a sheath-core fiber containing the remaining percentage of the second heat stabilizing material. Additionally, the "sea islands" fibers of the present invention may contain one or more "islands" containing one or more different heat stabilizing materials as compared to other "islands" within the same fiber. It is possible for a vast number of different fiber combinations using one or more heat stabilizing materials to provide a fabric with improved thermal insulation properties in a wide range under the present invention.

본 발명의 섬유에서의 "섬" 또는 코어 중합체의 제공은, 섬유가 형성될 때, 그러한 중합체가 열 안정화제를 위한 담체로서의 역할을 하는데 필수적이다. "섬" 또는 코어 중합체의 부가 없이, 열 안정화 물질은 전형적인 섬유 압출 장치에서의 섬유 가공 단계 동안 스스로 코어 보전성을 유지할 수 없을 것이다. 부가적으로, 생성된 섬유는, 지지체를 제공하는 내부 중합체의 부가가 없는 패브릭 제조에의 사용에 훨씬 더 약하고 덜 효과적일 것이다.The provision of “islands” or core polymers in the fibers of the present invention is essential when such fibers are formed to serve as carriers for heat stabilizers. Without the addition of "islands" or core polymers, the heat stabilized material will not be able to maintain core integrity on its own during the fiber processing step in a typical fiber extrusion apparatus. In addition, the resulting fibers will be much weaker and less effective for use in fabric fabric without the addition of internal polymers providing a support.

반대로, 그러한 섬유의 열 에너지 저장 및 방출 성질을 최대화하여, 이에 따라 그러한 복수의 섬유로부터 형성된 패브릭의 향상된 절연 효과를 최대화하기 위해서는, 본 발명의 섬유에 충분한 양의 열 안정화 물질을 제공하는 것이 바람직하다. 섬유를 형성하는데 사용된 특정 물질들에 따라, 코어 또는 "섬" 중합체의 양은 외피 중합체와 관련하여 증가될 수 있으며, 이에 따라 섬유 내에 운반될 수 있는 열 안정화 물질의 양이 증가되는 한편, 섬유 강도의 역치는 유지될 수 있다. 본 발명자들은, 코어 또는 "섬" 혼합물 중의 열 안정화 물질의 중량비를 약 50 % 에 달하도록 하고, 전체 섬유 내에서 코어 또는 "섬" 혼합물의 중량비도 약 50 % 에 달하도록 사용하는 것이 생성된 섬유에 효과적인 열 절연성질 및 강도를 제공할것임을 결정하였다. 이러한 중량비의 사용은 약 25 중량%에 달하는 열 안정화 물질을 지닌 섬유를 제공한다.On the contrary, it is desirable to provide a sufficient amount of heat stabilizing material for the fibers of the present invention in order to maximize the thermal energy storage and release properties of such fibers, thus maximizing the improved insulation of the fabric formed from such a plurality of fibers. . Depending on the specific materials used to form the fiber, the amount of core or "island" polymer can be increased in relation to the shell polymer, thereby increasing the amount of heat stabilizing material that can be transported in the fiber, while the fiber strength The threshold of can be maintained. The inventors have found that the resulting weight ratio of the heat stabilizing material in the core or "island" mixture amounts to about 50% and that the weight ratio of the core or "island" mixture in the total fibers also reaches about 50%. It was determined that it would provide effective thermal insulation and strength to the The use of this weight ratio provides fibers with up to about 25% by weight heat stabilized material.

본 발명의 섬유는 용융 방사 공정 또는 용액 방사 공정 (습식 또는 건식)을 사용하여 제조될 수 있다. 각 공정에서, 방사구 (spinneret)의 작은 복수의 오리피스 (orifice)들을 통해, 섬유를 형성하는 물질을 압출하여 오리피스로부터 나오는 필라멘트를 형성함으로써 섬유가 형성된다. "방사구" 라는 용어는 중합체 및 상 변화 및/또는 가소성 결정성 물질을, 압출을 위해 오리피스를 통해 바깥 환경으로 전달하는 압출 장치의 부분을 말한다. 전형적인 방사구는 방사구 길이의 미터당 1000 내지 5000 개의 오리피스들을 함유할 수 있다. 방사구는 플레이트 (plate) 또는 요구되는 섬유 스트림을 유출시킬 수 있는 임의의 다른 구조에 드릴되거나 (drilled) 또는 식각된 구멍들로 실행될 수 있다. 용융 방사 공정에서, 오리피스로 전달된 중합체성 물질은 점착성의 용융된 상태이다. 열 안정화 물질은 전형적으로 중합체 용융 온도에서 액체이다. 방사구 오리피스를 통과하기 전에, 열 안정화 물질은 제 1 중합체와 혼합되어 외피-코어 섬유의 코어 또는 "해도" 섬유의 "섬" 을 형성한다. 상기 혼합은 열 안정화 물질의 일부를 제 1 중합체 전체에 분산 및 마이크로캡슐화할 것이다. 제 1 중합체 내에 완전히 캡슐화되지 않은 열 안정화 물질의 일부는 방사구로부터 빠져나옴에 따라 여전히 제 2 중합체에 의해 포함될 것이며, 따라서 생성된 섬유 내에 효과적으로 봉해질 것이다.The fibers of the invention can be made using melt spinning processes or solution spinning processes (wet or dry). In each process, fibers are formed by extruding the material forming the fibers through a plurality of small orifices of spinnerets to form filaments coming out of the orifices. The term "spinner" refers to the part of an extrusion apparatus that delivers polymer and phase change and / or plastic crystalline material through an orifice to the outside environment for extrusion. A typical spinneret may contain 1000 to 5000 orifices per meter of spinneret length. The spinneret may be drilled or etched into a plate or any other structure capable of draining the required fiber stream. In the melt spinning process, the polymeric material delivered to the orifice is in a tacky molten state. Heat stabilized materials are typically liquid at polymer melt temperatures. Prior to passing through the spinneret orifice, the heat stabilizing material is mixed with the first polymer to form a core of the sheath-core fiber or a "island" of "sea island" fibers. The mixing will disperse and microencapsulate a portion of the heat stabilizing material throughout the first polymer. Some of the heat stabilizing material that is not fully encapsulated in the first polymer will still be included by the second polymer as it exits the spinneret and thus will be effectively sealed in the resulting fiber.

용액 방사 공정에서, 섬유의 중합체성 물질은 방사구 오리피스를 통과하기전에 용매 중에 용해된다. 습식 방사 공정에서, 방사구는 화학물질 조 (bath)에 잠겨있어, 방사구에서 배출됨에 따라 중합체성 물질이 용액으로부터 침전되고 고체 섬유가 형성된다. 건식 방사 공정에서는, 중합체성 물질이 공기 중의 방사구로부터 빠져나와, 공기 중의 용매 (예로서, 아세톤) 용해물에 의해 고체화된다. 용액 방사 공정들은 본 기술 분야에서 공지이며, 외피-코어 및 "해도" 섬유를 제조할 수 있으므로, 이러한 공정도 본 발명의 섬유를 형성하는데 사용될 수 있다.In a solution spinning process, the polymeric material of the fiber is dissolved in a solvent before passing through the spinneret orifice. In a wet spinning process, the spinneret is immersed in a chemical bath whereby polymeric material precipitates out of solution and solid fibers form as it exits the spinneret. In the dry spinning process, the polymeric material exits the spinneret in the air and solidifies with a solvent (eg, acetone) melt in the air. Solution spinning processes are known in the art and can also be used to form the fibers of the present invention as they can produce sheath-core and "seaweed" fibers.

방사구로부터 빠져나온 후, 압출된 섬유는, 전형적으로 바대 (godet) 및/또는 흡기기 (aspirator)를 사용하여 연신 또는 스트레치된다. 예로서, 용융 방사 공정에서 방사구로부터 빠져나오는 압출된 섬유는, 방사구 밑에 위치한 긴 슬롯 형태의 공기 흡기기에 도입되기 전에 적어도 부분적으로 켄칭되는 (quenched), 수직 방향의 커튼형태의, 아래방향으로 이동하는 스트랜드 (strand)를 형성한다. 상기 흡기기는 하나 이상의 공기 흡기 제트로부터 압축된 공기에 의해 생성된 신속하게 아래방향으로 이동하는 공기 스트림을 제공한다. 상기 공기 스트림은 섬유 상에 연신력을 일으켜서, 섬유가 방사구와 공기 제트 사이에서 연신되도록 하고, 이에 따라 섬유는 가늘게 된다. 본 발명의 섬유의, 이 부분의 방사 공정 동안, 외피 및 코어 또는 "섬" 중합체들은 고체화된다. 열 안정화 물질은 액체 또는 섬유가 나오는 온도로 인해 잠시 단지 부분적으로 고체화될 수 있지만, 제 1 중합체 내에 형성된 마이크로캡슐 뿐만 아니라 중합체 외피 내에 효과적으로 봉해지기 때문에, 이들 물질이 섬유로부터 새거나 누출되는 것이 실질적으로 방지된다.After exiting the spinneret, the extruded fiber is typically drawn or stretched using a godet and / or an aspirator. By way of example, the extruded fibers exiting the spinneret in the melt spinning process are directed downward, in the form of a vertical curtain, at least partially quenched before being introduced into an elongated slot air intake underneath the spinneret. Form a moving strand. The intake air provides a rapidly downward moving air stream generated by compressed air from one or more air intake jets. The air stream creates an elongation on the fiber, causing the fiber to elongate between the spinneret and the air jet, thus making the fiber thinner. During the spinning process of this portion of the fibers of the invention, the shell and core or "island" polymers solidify. The heat stabilized materials may only partially solidify for a while due to the temperature at which the liquid or fiber emerges, but are effectively sealed in the polymer sheath as well as the microcapsules formed in the first polymer, substantially preventing these materials from leaking or leaking from the fibers. do.

본 발명의 섬유는, 다양한 형태의 직물 또는 부직물을 형성하기 위한 본 기술분야에서 알려진 임의의 섬유 적용에 사용할 수 있다. 예로서, 연신된 섬유는 보빈 상에 또는 기존의 임의의 니팅 (knitting) 또는 위빙 (weaving) 기술을 사용하여 직물을 형성하기 위한 기타 권취 기계장치 상에 권취될 수 있다. 다르게는, 섬유는 이동 컨베이어 스크린 벨트 (예로서, 푸르드리니에 와이어 (Fourdrinier wire))와 같은 성형 표면 상에 랜덤하게 놓여, 섬유의 연속된 부직 웹 (web)을 형성할 수 있다. 상기 웹은 그 후 몇몇 공지된 기술 중 하나를 사용하여 결합되어, 다양한 텍스타일 제품의 제조에의 사용을 위한 안정한, 부직물을 형성할 수 있다. 일반적인 결합 방법은 이동 스크린 벨트로부터 웹을 들어올리고, 그 웹을 두 개의 가열된 캘린더 롤 (calender roll) 사이로 통과시키는 것을 포함한다. 종종, 상기 롤들 중 하나는 엠보싱되어 (embossed), 결합되는 웹에 많은 반점 (spot)을 생성한다. 공기로 카드된 (air carded) 또는 스펀-레이드된 (spun-laid) 웹도 이러한 중합체성 섬유로부터 형성될 수 있다. 스테이플 (staple) 섬유도 본 발명을 실시하는데 제조될 수 있으며, 여기에서 섬유는 그로부터 웹을 형성하기 전에 짧은 섬유들로 절단된다. 스테이플 섬유 채용의 가능한 하나의 장점은 보다 등방성인 패브릭이 형성될 수 있다는 것이며, 이는 스테이플 섬유가 잠재적으로, 연속 섬유보다 웹 상에서 보다 랜덤하게 배향될 수 있기 때문이다.The fibers of the present invention can be used in any fiber application known in the art to form various types of fabrics or nonwovens. By way of example, the drawn fibers may be wound onto bobbins or other winding mechanisms for forming a fabric using any existing knitting or weaving technique. Alternatively, the fibers may be placed randomly on a forming surface such as a moving conveyor screen belt (eg, Fourdrinier wire) to form a continuous nonwoven web of fibers. The web can then be joined using one of several known techniques to form a stable, nonwoven for use in the manufacture of various textile products. A common bonding method involves lifting a web from a moving screen belt and passing the web between two heated calender rolls. Often, one of the rolls is embossed, creating a lot of spots in the web to be joined. Air carded or spun-laid webs can also be formed from such polymeric fibers. Staple fibers can also be made to practice the invention, wherein the fibers are cut into short fibers before forming a web therefrom. One possible advantage of employing staple fibers is that more isotropic fabrics can be formed, because staple fibers can potentially be oriented more randomly on the web than continuous fibers.

도 1 은, 본 발명의 예시적인 구현예에 따라, 하나 이상의 열 안정화 물질을 포함한 외피-코어 또는 "해도" 섬유를 제조하기 위한 장치 (10)을 개략적으로 나타낸 것이다. 상기 장치는 섬유를 스펀본드 (spunbond) 공정에 더 가하여, 선택된 열 절연성질을 갖는 부직물을 제조한다. "스펀본드" 라는 용어는 부직물 또는 얇은 용융 방사된 중합체성 섬유 또는 방사구의 오리피스로부터 용융 중합체를 압출함으로써 제조된 필라멘트로부터의 웹을 형성하는 공정을 의미한다.1 schematically depicts an apparatus 10 for producing sheath-core or “sea-sea” fibers comprising one or more heat stabilizing materials, in accordance with an exemplary embodiment of the present invention. The apparatus further adds the fibers to a spunbond process to produce a nonwoven with the selected thermal insulation. The term "spunbond" refers to a process of forming a web from a filament made by extruding a molten polymer from an orifice of a nonwoven or thin melt spun polymeric fiber or spinneret.

도 1의 장치는 섬유를 압출 및 성형하기 위한 스핀 팩 (spin pack) (28)을 포함한다. 여기 사용된 "스핀 팩" 이라는 용어는 용융된 중합체를 가공하여 압출된 중합체 스트림을 생성하기 위한 조립부품을 의미하며, 이는 최종 중합체 여과, 분배 시스템 및 방사구를 포함한다. 외피-코어, "해도" 및 기타 다성분섬유 구조를 형성하는데 적합한 스핀 팩들은 본 기술분야에서 공지이다. 예로서, 그러한 한 스핀 팩이 미국특허 제 5,162,074 호에 개시되어 있으며, 이 개시는 그 전체로서 여기에 참조로 반영된다. 본질적으로, 이러한 스핀 팩은 둘 이상의 중합체에 대한 흐름 경로를 제공하여, 중합체 외피에 의해 둘러싸인 코어 또는 "섬" 중합체들을 포함하는, 방사구 오리피스로부터 나오는 필라멘트를 생성한다.The apparatus of FIG. 1 includes a spin pack 28 for extruding and shaping fibers. As used herein, the term "spin pack" refers to an assembly for processing molten polymer to produce an extruded polymer stream, which includes final polymer filtration, distribution system, and spinneret. Spin packs suitable for forming shell-core, "seaweed" and other multicomponent fiber structures are known in the art. By way of example, one such spin pack is disclosed in US Pat. No. 5,162,074, which disclosure is incorporated herein by reference in its entirety. In essence, such spin packs provide flow paths for two or more polymers, creating a filament coming from the spinneret orifice, comprising core or "island" polymers surrounded by a polymer sheath.

장치 (10)은, 두 개의 상이한 중합체인, 외피 중합체 A 및 코어 또는 "섬" 중합체 B의 펠렛들을 수용하는 호퍼 (12) 및 (14)를 포함한다. 이들 두 중합체들은 각각 호퍼 (12) 및 (14)를 통해 스크류 압출기 (16) 및 (18)로 공급되며, 이들은 가열관 (20) 및 (22)를 향하여 운반됨에 따라 용융된다. 열 안정화 물질 C 는 방사구 (30)에서 중합체 A 와 마주치기 전에, 장치 (10) 의 임의의 위치에서 첨가되어 중합체 B 와 혼합될 수 있다. 다른 지점들에서 물질 C 를, 장치 (10) 내에서 중합체 B 에 첨가하는 것을 보여주는 몇몇 예들을 도 1 에 제공하였다.예로서, 물질 C 는 위치 (13) 에서 호퍼 (14)로, 또는 스크류 압출기 (18)에서의 위치 (19) 에서 고체 또는 액체 형태로 첨가될 수 있다. 다르게는, 물질 C 는 스핀 팩 (28)에서의 위치 (27)에서 첨가될 수 있다.Apparatus 10 includes hoppers 12 and 14 which receive pellets of two different polymers, shell polymer A and core or “island” polymer B. These two polymers are fed to the screw extruders 16 and 18 through the hoppers 12 and 14, respectively, which melt as they are conveyed towards the heating tubes 20 and 22. The heat stabilizing material C may be added at any position of the apparatus 10 and mixed with the polymer B before encountering the polymer A in the spinneret 30. Some examples are provided in Figure 1 showing the addition of material C to polymer B in apparatus 10 at other points. As an example, material C is moved from position 13 to hopper 14, or to a screw extruder. It may be added in solid or liquid form at position (19) at (18). Alternatively, material C may be added at position 27 in spin pack 28.

열 안정화 물질의 코어 중합체 물질과의 혼합은 정적 또는 동적 방법 중 하나로 이루어질 수 있다. 동적 혼합은 성분들을 효과적으로 혼합하는 임의의 기계적 수단, 예로서 스크류 압출기 (18)에 의해 일어날 수 있다. 예로서, 상 변화 물질을 호퍼 (14) 또는 스크류 압출기 (18)에 첨가했을 때, 스트림이 압출기 (18) 내에서 가열관 (22) 방향으로 이동함에 따라 동적 혼합이 일어난다. 중합체 B 및 물질 C가 중합체 B 의 용융 온도로 가열됨에 따라, 두 개의 성분들이 효과적으로 혼합된다.Mixing of the heat stabilizing material with the core polymeric material can be made in one of static or dynamic ways. Dynamic mixing can take place by any mechanical means, such as screw extruder 18, that effectively mixes the components. As an example, when a phase change material is added to the hopper 14 or screw extruder 18, dynamic mixing occurs as the stream moves in the extruder 18 in the direction of the heating tube 22. As polymer B and material C are heated to the melting temperature of polymer B, the two components are effectively mixed.

동적 혼합과 달리, 정적 혼합기는 어떤 기계적인 진탕 또는 혼합 수단도 사용하지 않는다. 그보다는, 용융 또는 액체 상태의, 상이한 물질들의 둘 이상의 움직이는 스트림의 경로를 교차시킴에 의해 혼합이 일어나며, 충분한 횟수로 교차시킴으로써 하나 이상의 스트림에서 각 물질의 바람직한 분산이 일어난다. 둘 이상의 혼합된 중합체들을 함유하는 압출 섬유를 형성하는데 사용되는 정적 혼합기는 본 기술분야에서 공지이다. 이러한 정적 혼합기의 한 예가 미국특허 제 5,851,562 호에 개시되어 있으며, 이는 여기에 그 전체로서 참조로 반영된다. 정적 혼합은 스핀 팩 (28) 내에서 또는 방사구에서 외피 중합체와 조합되기 전에 장치 내의 임의의 기타 위치에서 일어날 수 있다. 예로서, 장치 (10)에서, 열 안정화 물질 C 는 위치 (21)에서 첨가되어, 가열관 (22) 내에서 움직이는 동안 중합체 B와 정적으로 혼합될 수 있을 것이다.Unlike dynamic mixing, static mixers do not use any mechanical shaking or mixing means. Rather, the mixing takes place by crossing the paths of two or more moving streams of different materials, in the molten or liquid state, and the desired dispersion of each material in one or more streams by crossing a sufficient number of times. Static mixers used to form extruded fibers containing two or more mixed polymers are known in the art. One example of such a static mixer is disclosed in US Pat. No. 5,851,562, which is incorporated herein by reference in its entirety. Static mixing may occur at any other location within the device prior to combining with the shell polymer in the spin pack 28 or at the spinneret. By way of example, in apparatus 10, heat stabilizing material C may be added at position 21 and statically mixed with polymer B while moving in heating tube 22.

선택된 열 안정화 물질 및 혼합 동안 그의 대응 용융 온도에 따라, 열 안정화 물질은 코어 또는 "섬" 중합체에 따라 현저하게 변화하는 점도를 가질 수 있다. 예로서, 중합체 용융 온도에서, 코어 또는 "섬" 중합체는 매우 점착성의 용융 상태일 수 있는 반면, 열 안정화 물질은 덜 점착성이며 액체 상태이다. 열 안정화 물질은 혼합 후에 코어 또는 "섬" 중합체 내에 균일하게 분산되거나 분산되지 않을 수 있다. 분산 정도에 관계없이, 생성된 섬유는 충분한 양의 열 안정화 물질이 섬유 내에 봉해졌다면 효과적인 열 저장 및 방출 성질을 가질 것이다.Depending on the heat stabilized material selected and its corresponding melting temperature during mixing, the heat stabilized material may have a viscosity that varies significantly depending on the core or "island" polymer. By way of example, at the polymer melting temperature, the core or "island" polymer may be in a very sticky molten state, while the heat stabilized material is less sticky and liquid. The heat stabilizing material may or may not be uniformly dispersed in the core or "island" polymer after mixing. Regardless of the degree of dispersion, the resulting fiber will have effective heat storage and release properties if a sufficient amount of heat stabilizing material is encapsulated within the fiber.

용융 중합체는 각각 가열관 (20) 및 (22)를 통해 계량 펌프 (24) 및 (26)으로 흘러들어간다. 펌프는 외피-코어 또는 "해도" 섬유 구조를 형성할 수 있는 적당한 내부 성분들을 갖는 두 개의 중합체 스트림을 스핀 팩 (28) 으로 공급한다. 도 1 의 장치에서, 스핀 팩 (28)은 그를 통해 압출되는 외피-코어 섬유를 형태화하는, 오리피스 (32)를 가진 방사구 (30)을 포함한다. 외피-코어 섬유들의 배열물 (34)가 방사구 (30)에서 배출되고, 이들은 아래 방향으로 당겨져, 관 (38)로부터 압축 공기 또는 스팀이 공급되는 흡기기 (36)에 의해 가늘게 된다. 흡기기는 예로서, 건 (gun) 형태 또는 슬롯 형태일 수 있으며, 섬유 배열물의 전체 폭을 가로질러, 즉 섬유에 의해 형성될 웹의 폭에 대응하는 방향으로 연장될 수 있다.The molten polymer flows into the metering pumps 24 and 26 through the heating tubes 20 and 22, respectively. The pump feeds two polymer streams to the spin pack 28 having suitable internal components that can form a sheath-core or “seaweed” fiber structure. In the apparatus of FIG. 1, the spin pack 28 includes a spinneret 30 with an orifice 32, which forms the sheath-core fiber extruded through it. The array 34 of sheath-core fibers exits the spinneret 30, which is pulled downwards and tapered by the intake 36, which is supplied with compressed air or steam from the tube 38. The intake air may be in the form of a gun or slot, for example, and may extend across the entire width of the fiber arrangement, ie in a direction corresponding to the width of the web to be formed by the fiber.

흡기기 (36)은 가늘게 된 섬유 (40)을, 롤 (44), (46) 및 (50)에 의해 지지되고 구동되는 웹 형성 스크린 벨트 (42) 상에 전달한다. 흡입 박스 (48)은 주변 공기를 스크린 벨트 (42)를 통하여 끌어당기기 위하여 팬 (fan) (나타내지 않음)에 연결되며, 이는 섬유 (40)가 스크린 (42) 상에 부직 웹을 형성하도록 한다. 형성된 부직 웹은 그 후 더 가공되어 목적하는 패브릭, 의류 또는 본 발명의 조합된 섬유들의 열적 성질을 부여받은 기타 텍스타일 제품들을 형성할 수 있다.The intake 36 delivers the tapered fibers 40 onto the web-forming screen belt 42 that is supported and driven by the rolls 44, 46, and 50. Suction box 48 is connected to a fan (not shown) to draw ambient air through screen belt 42, which causes fiber 40 to form a nonwoven web on screen 42. The formed nonwoven web can then be further processed to form the desired fabric, clothing or other textile products endowed with the thermal properties of the combined fibers of the present invention.

도 2 는 본 발명의 전형적인 외피-코어 섬유 (100)의 단면도를 나타내며, 이는 도 1 의 장치에 의해 제조될 수 있다. 섬유 (100)은 섬유 (100)의 코어 중합체 (120) 전체에 분산된 상 변화 물질을 함유한다. 외피 (110)은 섬유 (100)의 주변을 둘러싸며, 따라서 액상과 고체상 사이의 열순환시에 상 변화 물질 부분이 섬유로부터 빠져나가는 것을 방지한다. (130) 부분은 코어 중합체 (120)과 외피 중합체 (110) 사이에 놓인 상 물질 부분을 나타낸다. 코어 중합체 (120)은, (140) 부분과 같이 섬유 (100)의 코어에 대하여 내부에 존재하는 어떤 상 변화 물질 부분을 둘러싸거나 또는 캡슐화하여, 이들 부분이 섬유로부터 빠져나가는 것을 방지한다.2 shows a cross-sectional view of a typical sheath-core fiber 100 of the present invention, which can be made by the apparatus of FIG. 1. The fiber 100 contains a phase change material dispersed throughout the core polymer 120 of the fiber 100. The sheath 110 surrounds the periphery of the fiber 100 and thus prevents the phase change material portion from escaping from the fiber in the thermocycle between the liquid and solid phases. The 130 portion represents the phase material portion that lies between the core polymer 120 and the shell polymer 110. Core polymer 120 surrounds or encapsulates any phase change material portions present therein with respect to the core of fiber 100, such as portion 140, to prevent these portions from escaping from the fiber.

도 3 은 본 발명의 전형적인 "해도" 섬유 (200)의 단면도를 나타내며, 이 또한 도 1 의 장치에 의해 제조될 수 있다. 섬유 (200)의 외피 또는 "바다" (210)는 "섬" (220), (230), (240) 및 (250)을 둘러싼다. 네 개의 "섬" 들은 단지 예시적인 목적을 위해 나타낸 것이며, 본 발명의 "해도" 섬유는 섬유의 특정 적용에 따라 보다 많거나 또는 보다 적은 "섬" 들을 함유할 수 있다. "섬" 들 (220), (230), (240) 및 (250)은 각각 "섬" 중합체 (222), (232), (242), 및 (252)를 함유한다. 열 안정화 물질 부분과 같은 것들은, 그들 각각의 "섬" 내에 또는 "섬" 및 "바다" 사이에 혼입될 수 있다. 섬유 (200)은 두 개의 상이한 형태의 열 안정화 물질을 함유한다. "섬" (220) 및 (250)은 (260) 부분으로 나타낸 것과 같은 동일한 열 안정화 물질을 함유하며, "섬" (230) 및 (240)은 (270) 부분에 나타낸 것과 같은 동일한 열 안정화 물질을 함유한다. (270) 부분 내에 밀봉된 열 안정화 물질은 (260) 부분에 밀봉된 열 안정화 물질과 상이하다.3 shows a cross-sectional view of a typical “seaweed” fiber 200 of the present invention, which may also be produced by the apparatus of FIG. 1. The sheath or “sea” 210 of the fiber 200 surrounds the “islands” 220, 230, 240, and 250. Four "islands" are shown for illustrative purposes only, and the "sea islands" fibers of the present invention may contain more or fewer "islands" depending on the particular application of the fibers. "Isles" 220, 230, 240, and 250 contain "island" polymers 222, 232, 242, and 252, respectively. Some such as heat stabilized material portions may be incorporated within their respective "islands" or between "islands" and "oceans". Fiber 200 contains two different forms of heat stabilizing material. "Isles" 220 and 250 contain the same heat stabilizing material as shown in part 260, and "Isles" 230 and 240 are the same heat stabilizing material as shown in part 270. It contains. The heat stabilized material sealed in the 270 portion is different from the heat stabilized material sealed in the 260 portion.

본 발명의 신규한 개선된 섬유 및 이들의 제조 방법의 바람직한 구현예가 설명되었으며, 다른 변경, 변형 및 변화들은 여기 설명된 내용을 바탕으로 본 기술분야의 당업자에게 제시될 수 있을 것으로 생각된다. 따라서, 모든 그러한 변형 변경 및 변화들은 첨부된 청구항에 의해 규정되는 바와 같이 본 발명의 범주 내에 속하는 것으로 생각된다. 특정 용어들이 여기 사용되었으나, 이들은 일반적이고 서술적인 의미에서 사용된 것이지 한정을 목적으로 사용된 것은 아니다.The preferred embodiments of the novel improved fibers of the present invention and methods of making them have been described, and it is contemplated that other variations, modifications and variations can be made to those skilled in the art based on the teachings herein. Accordingly, all such modifications and variations are considered to be within the scope of the present invention as defined by the appended claims. Certain terms are used herein, but they are used in a general and descriptive sense and not for purposes of limitation.

발명의 개요Summary of the Invention

따라서, 상기와 같은 견지에서, 또한 본 발명이 완전히 기재됨에 따라 명백하게 되는 기타 이유들로 인해, 본 발명의 목적은 섬유 전체에 걸쳐 충분한 양의 상 변화 또는 가소성 결정성 물질을 포함하며, 압출에 의해 용이하게 제조될 수 있는 텍스타일 섬유를 제공하는 것이다.Accordingly, in view of the above, and also for other reasons which become evident as the present invention is fully described, the object of the present invention comprises a sufficient amount of phase change or plastic crystalline material throughout the fiber, and by extrusion It is to provide a textile fiber that can be easily manufactured.

본 발명의 다른 목적은 상 변화 또는 가소성 결정성 물질을 섬유 내에 안전하게 확보하여, 용융점 상 변화가 진행되는 경우에 상 변화 물질이 새는 것이 방지되는 섬유를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a fiber which secures a phase change or plastic crystalline material safely in the fiber, so that the phase change material is prevented from leaking when the melting point phase change proceeds.

본 발명의 또다른 목적은, 전체 섬유 강도 및 압출에 의한 제조능은 유지하면서, 섬유 내에 상 변화 물질 또는 가소성 결정성 물질의 양을 최대화 할 수 있는 섬유를 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide a fiber which can maximize the amount of phase change material or plastic crystalline material in the fiber while maintaining the overall fiber strength and the manufacturing ability by extrusion.

본 발명의 또다른 목적은, 섬유의 열 절연 성질을 더욱 향상시키기 위하여 하나 이상의 상 변화 또는 가소성 결정성 물질을 함유하는 외피-코어 (sheath-core) 및 "해도 (island-in-the-sea)" 섬유의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a sheath-core and an "island-in-the-sea" containing at least one phase change or plastic crystalline material in order to further improve the thermal insulation properties of the fibers. "To provide a method for producing the fibers.

본 발명의 추가적인 목적은 하나 이상의 상 변화 또는 가소성 결정성 물질을 함유하는 본 발명의 섬유에 의해 제조된 패브릭(fabric)을 제공하는 것이다.It is a further object of the present invention to provide a fabric made from the fibers of the invention containing one or more phase change or plastic crystalline materials.

상기 목적들은, 코어 중합체 및 중합체 외피 내에 봉해진 상 변화 또는 가소성 결정성 물질의 배합물 또는 혼합물을 함유하는 섬유 조성물을 제공함으로써 본 발명에서 달성된다. 본 발명의 코어 및 외피 중합체는 이에 제한되지는 않지만, 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르 등을 포함한 임의의 수의 중합체, 및 공중합체, 삼량체 및 이들의 배합물일 수 있다. 코어 및 외피 중합체는 또한 폴리우레탄과 같은 탄성 중합체일 수 있다. 코어 및 외피 모두에 바람직한 물질은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 또는 이들의 조합이다. 바람직한 온도에서, 바람직하게는 약 -5 ℃ 내지 약 121 ℃ 의 범위에서 용융점 또는 열 저장/방출점을 갖고, 코어 중합체와 혼합시 그러한 용융 또는 열 저장/방출점을 유지하는 임의의 상 변화 또는 가소성 결정성 물질이 사용될 수 있다. 사용가능하고 본 발명의 코어 중합체와 용이하게 배합되는 전형적인 상 변화 물질은 장쇄 파라핀계 탄화수소, 폴리에틸렌 옥사이드 및 폴리에틸렌 글리콜이다. 본 발명에 유용한 가소성결정성 물질은 다가 알코올이다.The above objects are achieved in the present invention by providing a fiber composition containing a blend or mixture of phase change or plastic crystalline material encapsulated within the core polymer and the polymer shell. The core and shell polymers of the present invention may be any number of polymers including, but not limited to, polyolefins, polyamides, polyesters, and the like, and copolymers, trimers, and combinations thereof. The core and shell polymer may also be an elastomer such as polyurethane. Preferred materials for both the core and the shell are polyethylene, polypropylene or combinations thereof. Any phase change or plasticity at a preferred temperature, preferably having a melting point or heat storage / release point in the range of about −5 ° C. to about 121 ° C., and maintaining such melting or heat storage / release point when mixed with the core polymer. Crystalline materials can be used. Typical phase change materials that can be used and readily blended with the core polymers of the present invention are long chain paraffinic hydrocarbons, polyethylene oxides and polyethylene glycols. Plasticizable crystalline materials useful in the present invention are polyhydric alcohols.

본 발명의 섬유 조성물은 용융 방사 공정에 의해 제조될 수 있으며, 여기에서, 섬유는 용융된 중합체 물질을 압출하여, 압출기에서 배출시 코어 중합체 및 상 변화 물질이 바깥쪽 외피 중합체 내에 싸여넣어지게 되도록 형성된다. 섬유 조성물은 또한 용액 방사 공정을 사용하여 제조될 수도 있다. 본 발명에서 형성된 섬유는 외피-코어 또는 "해도" 형일 수 있으며, 다양한 형태의 텍스타일 패브릭 내에 혼입될 수 있다. 각 섬유는 섬유의 열적 성질을 향상시키기 위하여 상 변화 물질 또는 가소성 결정성 물질의 배합물을 함유할 수 있다. 다르게는, 상이한 상 변화 물질 또는 가소성 결정성 물질을 갖는 본 발명의 섬유를 함유하는 패브릭이 제조될 수 있다.The fiber composition of the present invention can be prepared by a melt spinning process, where the fibers are extruded to form a core polymer and a phase change material encased in an outer skin polymer upon exiting the extruder. do. The fiber composition may also be prepared using a solution spinning process. The fibers formed in the present invention may be shell-core or “sea-sea” type and may be incorporated into various types of textile fabrics. Each fiber may contain blends of phase change materials or plastic crystalline materials to improve the thermal properties of the fiber. Alternatively, fabrics containing the fibers of the present invention having different phase change materials or plastic crystalline materials can be produced.

본 발명의 섬유 조성물은 반복적으로 열순환될 수 있으며, 충분한 양의 열을 저장 및 방출하여, 상당한 기간 동안 향상된 열적 성질을 갖는, 그러한 섬유로부터 형성된 패브릭을 제공한다. 본 발명에 따라 형성된 섬유는 또한 내부 물질의 완전한 밀봉을 유지하여, 열순환되는 경우 상 변화 또는 가소성 결정성 물질의 샘 또는 누출을 방지한다.The fiber compositions of the present invention can be repeatedly heat cycled, storing and releasing a sufficient amount of heat, to provide a fabric formed from such fibers having improved thermal properties for a significant period of time. The fibers formed in accordance with the present invention also maintain a complete seal of the interior material to prevent phase change or leakage or leakage of the plastic crystalline material when thermally circulated.

Claims (43)

하기를 함유하는 향상된 열 저장 및 방출 성질을 갖는 섬유:Fibers with improved heat storage and release properties containing: 실질적으로 상기 섬유의 길이방향으로 신장되어 있고, 제 1 중합체 및 열 안정화 물질의 혼합물을 함유하는 하나 이상의 내부 조성물; 및At least one internal composition extending substantially in the longitudinal direction of the fiber and containing a mixture of a first polymer and a heat stabilizing material; And 상기 내부 조성물을 둘러싸고, 상기 섬유의 외측을 형성하며, 제 2 중합체를 함유하는 외피 (sheath).A sheath surrounding the inner composition, forming the outside of the fiber, and containing a second polymer. 제 1 항에 있어서, 제 1 및 제 2 중합체가 각각 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 탄성 중합체 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 섬유.The fiber of claim 1 wherein the first and second polymers are each selected from the group consisting of polyolefins, polyamides, polyesters, elastomers, and combinations thereof. 제 2 항에 있어서, 제 1 및 제 2 중합체가 각각 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 폴리올레핀인 섬유.The fiber of claim 2 wherein the first and second polymers are each polyolefin selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and combinations thereof. 제 1 항에 있어서, 열 안정화 물질이 약 -5 ℃ 내지 약 125 ℃ 범위 내의 온도에서 열을 저장 또는 방출하는 섬유.The fiber of claim 1 wherein the heat stabilizing material stores or releases heat at a temperature within the range of about −5 ° C. to about 125 ° C. 3. 제 4 항에 있어서, 열 안정화 물질이 약 22 ℃ 내지 약 28 ℃ 범위 내의 온도에서 열을 저장 또는 방출하는 섬유.The fiber of claim 4 wherein the heat stabilizing material stores or releases heat at a temperature within the range of about 22 ° C. to about 28 ° C. 6. 제 4 항에 있어서, 열 안정화 물질이 C10~C44파라핀계 탄화수소, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 상 변화 물질인 섬유.The fiber of claim 4 wherein the heat stabilizing material is a phase change material selected from the group consisting of C 10 -C 44 paraffinic hydrocarbons, polyethylene oxides, polyethylene glycols, and mixtures thereof. 제 4 항에 있어서, 열 안정화 물질이 가소성 결정성 물질인 섬유.The fiber of claim 4 wherein the heat stabilizing material is a plastic crystalline material. 제 4 항에 있어서, 하나 이상의 내부 조성물이 둘 이상의 상이한 열 안정화 물질을 포함하는 섬유.The fiber of claim 4 wherein the one or more internal compositions comprise two or more different heat stabilizing materials. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 내부 조성물 중의 열 안정화 물질의 조성 중량이 약 50 % 에 달하는 섬유.The fiber of claim 1 wherein the composition weight of the heat stabilizing material in the one or more internal compositions amounts to about 50%. 제 1 항에 있어서, 섬유 중의 열 안정화 물질의 조성 중량이 약 25 % 에 달하는 섬유.The fiber of claim 1 wherein the composition weight of the heat stabilizing material in the fiber amounts to about 25%. 제 1 항에 있어서, 열 안정화 물질 부분이 제 1 중합체 내에 캡슐화된 섬유.The fiber of claim 1 wherein the heat stabilizing material portion is encapsulated within the first polymer. 제 1 항에 있어서, 하나 이상의 내부 조성물이 섬유 내에서 코어 (core) 를한정하는 단일 내부 조성물인 섬유.The fiber of claim 1, wherein the one or more internal compositions are a single internal composition that defines a core in the fiber. 제 1 항에 있어서, 섬유가, 서로 분리되고 외피에 의해 둘러싸인, 복수의 내부 조성물들을 포함하는 섬유.The fiber of claim 1 wherein the fibers comprise a plurality of internal compositions that are separated from one another and surrounded by an outer sheath. 제 1 항에 있어서, 섬유가 연속 섬유 및 스테이플 (staple) 섬유 중 하나인 섬유.The fiber of claim 1 wherein the fiber is one of continuous fiber and staple fiber. 하기를 함유하는 외피-코어 섬유:Sheath-core fibers containing: 실질적으로 상기 섬유의 길이 방향 내에 위치하고, 길이 방향으로 신장되어 있는 코어로, 상기 코어가 코어 중합체 및 열 안정화 물질의 혼합물을 함유하고;A core located substantially in the longitudinal direction of the fiber and extending in the longitudinal direction, the core containing a mixture of the core polymer and the heat stabilizing material; 상기 섬유의 외측을 형성하며, 상기 코어를 둘러싸고 있는 중합체 외피.A polymeric sheath forming an outer side of the fiber and surrounding the core. 제 15 항에 있어서, 코어 및 외피 중합체는 각각 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 탄성 중합체 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택되는 섬유.16. The fiber of claim 15 wherein the core and shell polymer are each selected from the group consisting of polyolefins, polyamides, polyesters, elastomers, and combinations thereof. 제 16 항에 있어서, 코어 및 외피 중합체는 각각 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 폴리올레핀인 섬유.The fiber of claim 16, wherein the core and shell polymer are each polyolefin selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and combinations thereof. 제 15 항에 있어서, 열 안정화 물질은 C10~C44파라핀계 탄화수소, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 상 변화 물질인 섬유.16. The fiber of claim 15 wherein the heat stabilizing material is a phase change material selected from the group consisting of C 10 -C 44 paraffinic hydrocarbons, polyethylene oxides, polyethylene glycols, and mixtures thereof. 제 15 항에 있어서, 열 안정화 물질이 가소성 결정성 물질인 섬유.The fiber of claim 15 wherein the heat stabilizing material is a plastic crystalline material. 제 15 항에 있어서, 코어가 코어 중합체 및 둘 이상의 상이한 열 안정화 물질의 혼합물을 포함하는 섬유.The fiber of claim 15 wherein the core comprises a core polymer and a mixture of two or more different heat stabilizing materials. 하기를 함유하는 해도 섬유 (island-in-the-sea fiber);Island-in-the-sea fibers containing the following; 실질적으로 상기 섬유의 길이 방향 내에 위치하고, 길이 방향으로 신장되어 있는 복수의 섬 (islands)들로, 상기 섬들은 각각 서로 분리되어 있고, 섬 중합체 및 열 안정화 물질의 혼합물을 함유하고;A plurality of islands located substantially in the longitudinal direction of the fiber and extending in the longitudinal direction, wherein the islands are each separated from each other and contain a mixture of island polymer and heat stabilizing material; 상기 섬유의 외측을 형성하며, 상기 각 섬들을 둘러싸고 있는 중합체 외피.A polymer shell forming an outer side of the fiber and surrounding each of the islands. 제 21 항에 있어서, 섬 중합체 및 외피 중합체가 각각 폴리올레핀, 폴리아미드, 폴리에스테르, 탄성 중합체 및 이들의 조합으로 이루어지는 군으로부터 선택된 섬유.The fiber of claim 21 wherein the island polymer and the shell polymer are each selected from the group consisting of polyolefins, polyamides, polyesters, elastomers, and combinations thereof. 제 22 항에 있어서, 각 섬 중합체 및 중합체 외피가 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 폴리올레핀인 섬유.The fiber of claim 22 wherein each of the island polymers and the polymer shell is a polyolefin selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, and mixtures thereof. 제 21 항에 있어서, 열 안정화 물질이 C10~C44파라핀계 탄화수소, 폴리에틸렌 옥사이드, 폴리에틸렌 글리콜 및 이들의 혼합물로 이루어지는 군으로부터 선택된 상 변화 물질인 섬유.22. The fiber of claim 21 wherein the heat stabilizing material is a phase change material selected from the group consisting of C 10 -C 44 paraffinic hydrocarbons, polyethylene oxides, polyethylene glycols, and mixtures thereof. 제 21 항에 있어서, 열 안정화 물질이 가소성 결정성 물질인 섬유.22. The fiber of claim 21 wherein the heat stabilizing material is a plastic crystalline material. 제 21 항에 있어서, 하나 이상의 섬이 섬 중합체 및 둘 이상의 상이한 열 안정화 물질의 혼합물을 포함하는 섬유.22. The fiber of claim 21 wherein the at least one island comprises a mixture of island polymers and at least two different heat stabilizing materials. 제 21 항에 있어서, 하나 이상의 섬의 열 안정화 물질이 하나 이상의 다른 섬의 열 안정화 물질과 상이한 섬유.22. The fiber of claim 21 wherein the heat stabilizing material of at least one island is different from the heat stabilizing material of at least one other island. 제 21 항에 있어서, 둘 이상의 섬이 상이한 섬 중합체를 함유하는 섬유.The fiber of claim 21 wherein the two or more islands contain different island polymers. 하기를 포함하는, 열 안정화 물질을 함유하는 섬유의 제조방법:A method of making a fiber containing a heat stabilizing material, comprising: 열 안정화 물질과 제 1 중합체를 혼합하여 혼합물을 형성하고;Mixing the heat stabilizing material with the first polymer to form a mixture; 상기 혼합물을 섬유 압출 기기의 스핀 팩 (spin pack) 에서 제 2 중합체와 조합하여 제 2 중합체가 상기 혼합물을 둘러싸도록 하고;Combining the mixture with a second polymer in a spin pack of a fiber extrusion machine such that the second polymer surrounds the mixture; 상기 스핀 팩의 방사구 (spinneret)로부터 상기 혼합물 및 상기 제 2 중합체를 압출하여 상기 제 2 중합체로 형성된 외측 및 상기 제 2 중합체에 의해 둘러싸인 상기 혼합물을 포함하는 내측을 갖는 섬유를 형성하는 방법.Extrude the mixture and the second polymer from a spinneret of the spin pack to form a fiber having an outer side formed of the second polymer and an inner side including the mixture surrounded by the second polymer. 제 29 항에 있어서, 하기를 더 포함하는 방법:The method of claim 29, further comprising: 혼합 단계 전에, 열 안정화 물질을 제 1 중합체에 첨가하며, 여기에서 상기 열 안정화 물질 및 제 1 중합체가 각각 액체 또는 고체 형태인 방법.Prior to the mixing step, a heat stabilizing material is added to the first polymer, wherein the heat stabilizing material and the first polymer are each in liquid or solid form. 제 29 항에 있어서, 혼합 단계가 하기를 포함하는 방법:The method of claim 29, wherein the mixing step comprises: 열 안정화 물질의 제 1 액체 스트림을 제공하고;Providing a first liquid stream of heat stabilizing material; 제 1 중합체의 제 2 액체 스트림을 제공하고;Providing a second liquid stream of the first polymer; 상기 액체 스트림들 중 하나 이상의 스트림 내에서 상기 열 안정화 물질과 제 1 중합체의 바람직한 혼합물을 만들기 위하여, 상기 제 1 및 제 2 액체 스트림을 정해진 횟수로 교차시키는 방법.And intersecting said first and second liquid streams a predetermined number of times to make a desired mixture of said heat stabilizing material and said first polymer in at least one of said liquid streams. 제 29 항에 있어서, 하기를 더 포함하는 방법:The method of claim 29, further comprising: 복수의 분리된 혼합물들을 형성하고, 여기에서 각 혼합물은 열 안정화 물질 및 제 1 중합체를 함유하며;Forming a plurality of separate mixtures, where each mixture contains a heat stabilizing material and a first polymer; 상기 복수의 분리된 혼합물들을 스핀 팩에서 제 2 중합체와 조합하여 상기 제 2 중합체가 상기 복수의 분리된 혼합물들을 둘러싸도록 하고;Combining the plurality of separated mixtures with a second polymer in a spin pack such that the second polymer surrounds the plurality of separated mixtures; 방사구로부터 상기 복수의 분리된 혼합물들 및 상기 제 2 중합체를 압출하여 상기 제 2 중합체로 형성된 외측 및 상기 제 2 중합체에 의해 둘러싸인 상기 복수의 분리된 혼합물을 포함하는 내측을 갖는 섬유를 형성하는 방법.Extrude the plurality of separated mixtures and the second polymer from a spinneret to form a fiber having an outer side formed of the second polymer and an inner side comprising the plurality of separated mixtures surrounded by the second polymer . 제 32 항에 있어서, 하나 이상의 분리된 한 혼합물이 하나 이상의 분리된 다른 혼합물과 상이한 안정화 물질을 포함하는 방법.33. The method of claim 32, wherein the one or more separate mixtures comprise different stabilizing materials than the one or more separate other mixtures. 제 28 항에 있어서, 압출 단계가 용융 방사 (spinning) 공정 및 용액 방사 공정 중 하나의 방법으로 수행되는 방법.29. The method of claim 28, wherein the extruding step is performed by one of a melt spinning process and a solution spinning process. 제 28 항에 있어서, 압출 단계 동안 형성된 상기 섬유를 가늘게 (attenuating) 하는 것을 더 포함하는 방법.29. The method of claim 28, further comprising attenuating the fibers formed during the extrusion step. 제 35 항에 있어서, 가늘게 하는 단계에 이어서, 섬유를 보빈 (bobbin) 상에 롤링 (rolling)하거나 부직 웹 (non-woven web)을 형성하기 위하여 상기 섬유를 다른 섬유와 조합하는 것을 더 포함하는 방법.36. The method of claim 35, further comprising the step of thinning, then combining the fiber with other fibers to roll the fiber onto bobbins or to form a non-woven web. . 함께 배합된 복수의 섬유를 함유하는 패브릭 (fabric)에 있어서, 하나 이상의 섬유가 열 저장 및 방출 성질을 나타내고, 하기를 함유하는 패브릭:In a fabric containing a plurality of fibers blended together, the at least one fiber exhibits heat storage and release properties, and a fabric containing: 열 안정화 물질 및 제 1 중합체의 혼합물로, 상기 혼합물이 실질적으로 상기 섬유의 길이 방향으로 신장되어 있고;A mixture of a heat stabilizing material and a first polymer, the mixture extending substantially in the longitudinal direction of the fiber; 상기 섬유의 외측을 형성하고, 상기 혼합물을 둘러싸는 중합체 외피.A polymeric sheath forming the outside of the fiber and surrounding the mixture. 제 37 항에 있어서, 혼합물이 둘 이상의 상이한 열 안정화 물질들을 포함하는 패브릭.38. The fabric of claim 37, wherein the mixture comprises two or more different heat stabilizing materials. 제 37 항에 있어서, 패브릭이 열 저장 및 방출 성질을 나타내는 복수의 섬유를 함유하고, 상기 복수의 섬유들 중 하나 이상의 한 섬유가 상기 복수의 섬유들 중 하나 이상의 다른 섬유와 상이한 열 안정화 물질을 포함하는 패브릭.38. The fabric of claim 37, wherein the fabric contains a plurality of fibers exhibiting heat storage and release properties, and at least one of the plurality of fibers comprises a heat stabilizing material different from at least one other of the plurality of fibers. Fabric. 제 37 항에 있어서, 하나 이상의 섬유가 중합체 외피에 의해 둘러싸인 복수의 분리된 혼합물을 포함하는 패브릭.38. The fabric of claim 37, wherein the at least one fiber comprises a plurality of separate mixtures surrounded by a polymer sheath. 제 40 항에 있어서, 하나 이상의 한 분리된 혼합물이 하나 이상의 다른 분리된 혼합물과 상이한 열 안정화 물질을 포함하는 패브릭.41. The fabric of claim 40, wherein the at least one separated mixture comprises a different heat stabilizing material than the at least one other separated mixture. 제 37 항에 있어서, 복수의 섬유들이 직조 공정 및 부직 공정 중 하나에 의해 함께 배합되는 패브릭.38. The fabric of claim 37 wherein the plurality of fibers are blended together by one of a weaving process and a nonwoven process. 제 37 항에 있어서, 복수의 섬유들이 스펀본드 (spunbond) 공정에 의해 함께 배합되는 패브릭.38. The fabric of claim 37 wherein the plurality of fibers are blended together by a spunbond process.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105040149A (en) * 2005-02-04 2015-11-11 奥特拉斯技术有限公司 Multi-component fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of manufacturing thereof
US9920455B2 (en) 2001-09-21 2018-03-20 Outlast Technologies, LLC Cellulosic fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of forming thereof

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7579078B2 (en) * 2001-09-21 2009-08-25 Outlast Technologies, Inc. Temperature regulating cellulosic fibers and applications thereof
US6855422B2 (en) * 2000-09-21 2005-02-15 Monte C. Magill Multi-component fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of manufacturing thereof
US20050208286A1 (en) * 2000-09-21 2005-09-22 Hartmann Mark H Polymeric composites having enhanced reversible thermal properties and methods of forming thereof
DE602004020203D1 (en) 2004-07-03 2009-05-07 Advansa Bv Filling material, method and apparatus for its production
CN100425750C (en) * 2004-11-11 2008-10-15 浙江华孚色纺有限公司 Blended color yarn spun by pure spinning or blended spinning of air-conditioning fiber and its production method
CN101292064A (en) * 2005-09-15 2008-10-22 纤维创新技术公司 Multicomponent fiber comprising a phase change material
KR101430795B1 (en) * 2011-11-14 2014-08-19 (주)엘지하우시스 Heat containing yarn and apparatus for manufacturing the same
KR101432522B1 (en) 2012-12-28 2014-08-21 도레이케미칼 주식회사 Sound-absorbing materials having excellent sound absorption performance and manufacturing method thereof
CN104911743B (en) * 2015-06-03 2017-06-30 东华大学 A kind of warming intelligent temperature adjustment Fypro and preparation method thereof
CN104911747B (en) * 2015-06-03 2017-06-06 东华大学 A kind of elastic energy storage phase change fiber and preparation method thereof
CN104878474B (en) * 2015-06-03 2017-08-01 东华大学 One kind can fill heat-preserving function type polypropylene fibre and preparation method thereof
CN104911746B (en) * 2015-06-03 2017-08-01 东华大学 A kind of polyester fiber with energy-saving and temperature-regulating function and preparation method thereof
CN104911724B (en) * 2015-06-03 2017-12-26 东华大学 A kind of environment protection type energy storage temperature-regulating fiber and preparation method thereof
CN104928797A (en) * 2015-06-10 2015-09-23 中国化学纤维工业协会 Composite polyolefin fiber and preparation method thereof
CN106048757B (en) * 2016-06-20 2018-05-29 中原工学院 A kind of preparation method of the phase change fiber with nucleocapsid bead structure
JP6756637B2 (en) * 2017-02-20 2020-09-16 Eneos株式会社 Heat storage fiber and heat storage pellet
CN108103627A (en) * 2017-12-14 2018-06-01 芜湖市皖南造船有限公司 A kind of flexible fiber for dredger operative employee's work clothes
CN108315832A (en) * 2018-02-07 2018-07-24 华南理工大学 A kind of flexibility continuous phase transistion fiber and its preparation method and application
BE1026088B1 (en) 2018-03-12 2019-10-14 Regeneration Bvba Sewing method with built-in disassembly function
CN109778344B (en) * 2019-01-02 2021-08-10 华南理工大学 Discontinuous phase change temperature-regulating fiber and preparation method thereof
US11339503B2 (en) 2019-02-13 2022-05-24 Rensselaer Polytechnic Institute Methods and systems for producing beaded polymeric fibers with advanced thermoregulating properties
CN112127162B (en) * 2020-09-16 2022-10-28 浙江中科微瑞新材料股份有限公司 Method for processing article by intelligent microparticles
CN117321172A (en) * 2021-05-21 2023-12-29 住友化学株式会社 Heat storage composition

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR830002440B1 (en) * 1981-09-05 1983-10-26 주식회사 코오롱 Composite fiber
US5053446A (en) * 1985-11-22 1991-10-01 University Of Dayton Polyolefin composites containing a phase change material
JPH08311716A (en) * 1995-05-12 1996-11-26 Nippon Ester Co Ltd Endothermic and exothermic conjugate fiber
JP2000160450A (en) * 1998-11-27 2000-06-13 Unitika Ltd Woven/knitted fabric with high moisture absorbability/ releasability and thermal insulation
EP1319095B1 (en) * 2000-09-21 2006-11-02 Outlast Technologies, Inc. Multi-component fibers having reversible thermal properties
US6689466B2 (en) * 2000-09-21 2004-02-10 Outlast Technologies, Inc. Stable phase change materials for use in temperature regulating synthetic fibers, fabrics and textiles

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9920455B2 (en) 2001-09-21 2018-03-20 Outlast Technologies, LLC Cellulosic fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of forming thereof
US10208403B2 (en) 2001-09-21 2019-02-19 Outlast Technologies, LLC Cellulosic fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of forming thereof
CN105040149A (en) * 2005-02-04 2015-11-11 奥特拉斯技术有限公司 Multi-component fibers having enhanced reversible thermal properties and methods of manufacturing thereof

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