KR20150068988A - 패브릭 및 이의 제조 방법 - Google Patents

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템프놀로지 엘엘씨
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Abstract

본 발명은 사람의 피부와 같은 물체의 냉각을 포함한 열적 관리를 위한 패브릭을 개시한다. 본 발명의 패브릭은 인공적인 냉각용 화학 물질을 사용하지 않고서도 냉각 기간을 연장하도록 배치된 복수의 기능 대역으로 구성된다. 이러한 기능 대역은 3 가지의 상이한 기능 대역 타입중의 하나 이상을 포함한다. 제 1 타입은 수분을 우회시킨다. 제 2 타입은 수분을 보유하고 저장한다. 제 3 타입은 수분을 흡수한다. 기능 대역들 중의 하나는 천공을 생성하도록 펀칭되어 패브릭 가요성을 제공하고 패브릭내로부터의 액체 우회에 도움을 줄 수 있다. 앵커 시스템이 물체상에서의 직물의 유지를 쉽게 해 준다.

Description

패브릭 및 이의 제조 방법{FABRIC AND METHOD OF MAKING THE SAME}
본 발명은 패브릭 및 이러한 패브릭의 제조 방법에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 증발 냉각(evaporative cooling) 또는 보유 냉각(retained cooling)을 제공하기 위한 능력을 향상시키기 위하여 그를 통한 수분 분산을 조절하도록 제조된 패브릭에 관한 것이다. 보다 더 구체적으로, 본 발명은 액체에 의해 활성화되었을 때 냉각되고 그 이후에 오랜 시간 동안 냉각을 유지하는 패브릭, 및 이러한 패브릭의 제조 방법에 관한 것이다.
모든 사람들이 따뜻하고 화창한 날씨를 즐기지만, 즐기기에는 외부 기온이 너무 뜨거운 경우가 종종 있다. 이러한 때에, 일부 사람들은 이러한 더위를 피하거나 더위로부터 탈출하기 위하여 에어컨을 켜 놓은 그들의 가정이나 사무실에 남아 있거나 또는 피서를 선택하게 된다. 그러나, 이러한 해결책은, 예를 들면, 고속도로상의 노동자와 같은 밖에서 있어야만 하는 사람들에게는 비현실적이며, 예를 들면, 운동 선수, 테마 파크 관람객 또는 피서객과 같은 밖에서 있기를 원하는 사람들에게는 만족스럽지 못하다. 패브릭 성능은 기후, 습도, 및 공기의 흐름에 따라 변할 것이다.
사람들은 야외에서 자신들을 냉각하기 위한 다양한 접근 방법들을 채용하여 왔다. 이러한 노력들은 대체로 비효과적이며 완전하게 만족스럽지 못하다. 예를 들면, 숨이 막힐 듯한 더위에 노출되어 있는 많은 사람들은 무명 면포(cotton facecloth)나 수건과 같은 기존의 많은 패브릭 재료중의 하나를, 예를 들면, 냉수에 적신 다음 그것을 자신들의 피부에 대고 유지함으로써 자신들을 냉각시킨다. 이러한 기법이 효과적이기는 하지만, 이러한 기법은 단지 아마도 1분 정도로 짧은 시간 동안만 효과적일 것이다. 이러한 기법의 몰락의 원인은 개개인의 체열 및 주변 온도가 물이 피부를 더 이상 냉각시키지 않는 지점까지 초기의 냉수를 순식간에 가온시키기 때문이다. 필요한 경우에 수건이나 면포를 냉수에 반복적으로 포화시키는, 이러한 문제에 대해 가장 일반적으로 사용되는 "해결책"은, 그러한 방법이 많은 노력을 필요로 하기 때문에 만족스럽지 못하며, 또한 그러한 방법이 개개인을 일정하게 냉수원(cold water source)에 근접하게 유지시키는 것이 필요하기 때문에 실용적이지 못하다.
그들 스스로를 냉각시키기 위하여 개개인에 의해 사용되는 다른 메카니즘은 얼음, 알콜에 적신 수건, 및 상 변화 물질(phase change material)을 포함하는 비교적 제한된 효용을 가진 천(cloth)의 적용을 포함한다. 특정의 소정 상황에서의 얼음의 효용은 제한될 수 있다. 그를 형성하는 것은 비용이 많이 들 수 있으며, 신체의 대부분의 특정 영역에 순응하는 그의 능력은 심각하게 제한된다. 알콜에 적신 수건은 그것이 프로 스포츠 팀의 냉각 해결 방법에 집중되는 경향이 있기는 하지만 널리 사용되지는 않는다. 그러나, 알콜은 피부를 건조시키며, 발진 및 기타 다른 피부 자극을 초래할 수 있다. 상 변화 물질은 고체 상태와 액체 상태 사이의 변화를 통하여 열을 흡수하고 전달하는 화학 물질이다. 그러한 목적에 사용되는 화학 물질은 그들의 운반체가 파손되는 경우에는 해롭고 비효율적일 수 있다.
현재는, 예를 들면, 목의 둘레와 같은 인체와 일치시키는데 사용될 수 있는 디바이스내의 증발속도를 열적으로 조절하는 효과적인 비-화학적 수단이 전혀 없다. 증발 냉각은 수분을 자유로이 대기중으로 방출하는 자연 효과(natural effect)이다. 패브릭과 같은 디바이스내에서 오랜 시간 동안 수분 분산의 속도를 조절하고 사람의 개인 냉각 환경을 생성하는데 대한 능력이 바람직하다. 또한, 예를 들면 오랜 시간 동안 냉각 요소를 제공함으로써, 신체를 포함한 물체의 온도를 조절하는 효과적인 비화학적 수단을 제공하는 것이 바람직하다. 오늘날의 치료용 랩 및 압박 랩(compression wrap)은 모두 냉각 효과와 같은 특정의 온도 조건을 생성하기 위하여 바람직하지 못한 화학 물질을 포함하거나, 또는 그들은 저온으로 냉각되었을 때 너무 뻣뻣하거나, 또는 그들은 단순히 목적하는 온도 조건을 충분히 길게 유지하지 못한다.
따라서, 물체에 붙여져 유지될 경우에 오랜 시간 동안 목적하는 온도를 유지하는, 즉 팔이나 다리의 주위와 같이 물체에 붙여서 성형하기에 충분히 유연하고 탄성이 있는, 패브릭과 같은 편리하고 사용하기 쉬운 가요성 디바이스, 및 이러한 패브릭을 제조하는 방법에 대한 필요성이 존재한다. 또한, 사용자가 냉각 효과를 제공하기 위하여 최소한의 노력과 인공적인 화학 물질이 전혀 없이도 지속적인 온열 환경(thermal environment)을 조성할 수 있는 수분 관리에 대한 필요성도 존재한다.
본 발명의 목적은 사람의 피부 또는 온도 유지가 바람직한 무생물(inanimate object)과 같은, 온도를 조절할 물체와 붙여져 접촉되었을 때 오랜 시간 동안 목적하는 온도를 유지하는 편리하고 사용하기 쉬운 가요성 패브릭, 및 이러한 패브릭의 제조 방법을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 최소한의 노력과 패브릭내에 인공적인 화학 물질이 전혀 없이도 오랜 시간 동안 물체의 지속적인 온열 상태를 유지하는데 도움을 줄 수 있는 수분 관리용 패브릭을 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 목적은 이러한 특성을 가진 패브릭을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 패브릭은 각각의 대역이 패브릭을 통한 액체의 운동의 제어와 연관된 특정 기능을 수행하는 복수의 대역을 형성하도록 복수의 얀(yarn)을 함께 직조(weaving)하거나 편직(knitting)함으로써 형성된다. 그러한 액체 운동은, 예를 들면, 인체의 영역을 포함하는, 패브릭이 접촉하는 물체의 온열 상태의 조절을 유발한다. 패브릭의 기능 대역의 3 가지 기본 타입이 있다. 제 1 기본 기능 대역 타입은 액체 운동 속도가 특정의 다른 대역 타입을 통한 액체 운동 속도보다 더 빠른 제 1 액체 운동 속도를 유발하는 기능을 수행한다. 제 1 기능 대역 타입은 소수성 물질로 형성되거나 그를 포함하며, 일반적으로는 그것이 발수(repelling water) 특성을 갖는다는 점에서 내습성(moisture resistance)이다. 제 2 기본 기능 대역 타입은 액체 운동 속도가 특정의 다른 대역 타입을 통한 액체 운동 속도보다 더 느린 제 2 액체 운동 속도를 유발하는 기능을 수행한다. 제 2 기능 대역 타입은 패브릭의 내부에 위치하며, 이는 액체가 패브릭의 다른 기능 대역에 도달하기 전에 반드시 통과해야만 하는 복수의 구불구불한 경로를 생성하기 위하여, 예를 들면 기계적 조작에 의해, 선택되고 정렬된 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다. 이러한 경로는 그의 구성이 섬유 형상 및 서로에 대한 섬유의 배열 상태에 의해 정의되는 간극 또는 모세관의 네트워크에 의해 확립된다. 제 2 기능 대역 타입에 의해 가능해진 직물 내부에서의 액체 운동의 제어는 패브릭을 통한 액체의 통과가 완결되면서 경우에 따라서는 액체가 냉각되거나 가온될 수 있다. 제 2 기능 대역 타입은 그것이 그 대역내로 액체를 흡인하고 그 대역 밖으로 액체를 이동시킨다는 점에서 사이펀과 유사하게 동작한다. 패브릭의 제 3 기능 대역 타입은 액체 운동 속도가 제 1 및 제 2 기능 대역 타입내에서의 액체 운동 속도 사이의 중간 속도인 제 3 액체 운동 속도를 유발하는 기능을 수행한다. 제 3 기능 대역 타입은 일반적으로는 액체 운동이 느리지만 지연되지 않아서 제 2 대역 타입의 액체 온도에 있어서의 실질적인 변화를 제공한다. 제 3 기능 대역 타입은 친수성 물질로 형성되거나 그를 포함하며, 일반적으로는 소수성 물질에 비해 훨씬 더 많은 양의 수분을 흡수하며 소수성 물질과 비교하였을 때 효과적인 심지 구조(wicking structure)로서 여겨질 수 있다.
패브릭의 특정 실시태양의 조성은 그들 각각이 각 타입의 기능 대역의 특성을 결정하는 특성을 갖는 하나 이상의 물질로 형성될 수 있다는 점에서 다양할 수 있다. 기능 대역 타입은 목적하는 패브릭의 전체적인 특성에 의존하는 특정의 선택가능한 방식으로 결합될 수 있다. 각각의 기능 대역이 패브릭의 특정의 물리적인 층으로 구현될 수 있거나, 또는 일부 또는 모든 기능 대역이 직물의 단 하나의 물리적인 층을 포함한 보다 소수의 물리적인 층으로 확립될 수 있다. 소수성 물질은 폴리에스테르일 수 있고, 패브릭의 중간부는 중공 섬유 물질을 포함할 수 있으며, 친수성 물질은 나일론 또는 폴리에스테르와 결합되어 균질 블렌드를 형성하는 나일론일 수 있다. 패브릭의 얀을 제조하는데 사용되는 다른 물질이 이용될 수 있다. 중간부가 중공 폴리에스테르 섬유와 같은 중공 섬유를 포함하는 경우, 액체는 또한 그러한 중간부내에 액체를 저장하는 능력을 제공하는 동시에 직물의 다른 기능 대역으로 또는 그러한 기능 대역으로부터의 수송을 용이하게 하기 위하여 각각의 개별 섬유에 의해 확립된 도관내로 흡인된다. 보충 물질이 보충 목적으로 패브릭내에 혼입될 수 있다. 예를 들면, 대전방지성, 항균성 및/또는 냄새방지성 첨가제 물질이 사용될 수 있다. 이러한 첨가제의 일례는 그의 항균 기능에 적합한 은실(silver thread)이다.
하나의 실시태양에서, 단일의 물리적 층을 포함하며 사람의 땀과 같은 수분을 흡수하거나 또는 (예를 들면, 이러한 환경에 국한되는 것은 아니지만) 따뜻한 환경에 놓여 있는 사람에게 냉각을 제공하기에 적합한 패브릭은 3 가지의 상이한 기능 대역을 포함한다. 본원에서는 패브릭의 배면(back side)으로 지칭되는, 냉각(또는 한정된 온열 상태에서 유지)시킬 물체에 인접하여 위치되는 패브릭의 제 1 기능 대역은 수분을 물체로부터 멀리 이동시키도록 선택된 제 1 기능 대역 타입이다. 패브릭의 내부는 패브릭의 배면으로부터 전달된 액체를 보유하도록 선택된 제 2 기능 대역 타입이다. 본원에서는 패브릭의 전면(front side)으로 지칭되는, 제 1 기능 대역이 물체에 인접하여 있는 경우의 환경에 인접한 물체로부터 멀리 떨어진 측면상에 위치되는 패브릭의 제 3 기능 대역은 액체를 물체로부터 멀리 전달하는 속도보다 더 느린 속도를 발생하도록 패브릭의 외부로의 액체의 전달을 유발하기 위하여 선택된 제 3 기능 대역 타입이다. 본 발명의 이러한 실시태양은 냉각 효과를 발생시키기 위하여 인공적인 화학 물질을 사용하지 않고서도 특히 따뜻한 환경에 있거나 운동과 관련된 사람들에게 냉각을 제공한다. 구체적으로는, 물체의 표면에서 최고 온도에 도달할 가능성이 있는 액체를 물체로부터 회수하고, 액체가 더 높은 온도에 있을 때에 보다 효과적인 증발제가 되도록 하기 위하여 액체가 냉각되도록 패브릭내에 액체를 저장하고, 패브릭의 환경-측면(environment-side)으로부터 신속하게 증발되도록 그러한 냉각된 액체의 능력을 제한함으로써, 이용가능하게 된 냉각 성능보다 실질적으로 더 오랜 시간 동안 냉각 성능을 보장한다.
본 발명의 또 다른 실시태양은, 예를 들면, 기존의 압박 랩 및 기타 다른 치료용 랩에 의해 제공되는 열 조절을 초과하는 시간 동안 신체의 영역과 같은 물체의 온열 상태를 냉각하거나, 보다 일반적으로는, 조절하는데 효과적이다. 이는 화학 물질을 사용하지 않은 패브릭의 이러한 제 2 실시태양으로 달성된다. 패브릭의 이러한 실시태양은 4 개의 기능 대역의 배치이다. 패브릭은 가습한 다음 냉동기와 같은 냉각 환경에 놓아 두어 냉각 온도로 만들 수 있다. 이러한 실시태양에서, 패브릭은 냉동 후에 가요성을 유지하며, 오랜 시간 동안 냉각 온도를 유지한다. 물체와 인접하여 위치되도록 배치된 패브릭의 배면인 제 1 기능 대역은 제 3 기능 대역 타입이다. 상기 배면측에 인접한 제 2 기능 대역은 오랜 시간 동안 목적하는 온도에서 그 안에 액체를 보유하도록 선택된 제 2 기능 대역 타입이다. 상기 제 2 기능 대역에 인접한 제 3 기능 대역은 제 3 기능 대역 타입이다. 이들 첫 번째의 3 가지 기능 대역은, 그들로부터의 액체의 조절된 통로가 한정된, 그 안에 목적하는 온도에서 액체를 보유하도록 배치되며, 단일의 물리적 층으로 확립될 수 있다. 배면이 물체와 인접한 경우에 패브릭의 전면인 제 4 기능 대역은 패브릭의 이러한 실시태양의 내부로의 수분 유입을 최소화하고 패브릭의 내부에서 밖으로의 액체 증발을 최소화하도록 선택된 제 1 기능 대역 타입이다. 제 4 기능 대역은, 예를 들면, 방수 접착제로 결합시키는 등의 방법으로 다른 3 개의 기능 대역에 연결된 단일의 물리적 층으로 구현될 수 있다. 본 발명의 패브릭의 이러한 제 2 실시태양은 액체를 실질적으로 그로부터 증발시킬 수 있다기 보다는 차라리 그 안에 액체를 유지하는 경향이 있다는 점에서 제 1 실시태양과 다르다.
패브릭의 제 2 실시태양은 적어도 제 4 기능 대역의 변형으로서 복수의 천공(perforation)을 포함할 수 있다. 천공은 패브릭의 압축 연신을 돕기 위하여 사용된다. 그들은 패브릭이 상대적으로 습윤되어 있을 경우에 냉각을 돕기 위하여 증발을 증가시킬 수 있다. 천공은 패브릭이 상대적으로 건조할 경우에 패브릭의 통기성을 증가시킬 수 있다. 또한, 천공은 특히 패브릭이 동결되어 있을 경우에 패브릭의 증가된 유연성을 제공할 수 있다. 천공의 개수 및 천공의 치수는 적어도 제 4 기능 대역의 물질 및 하나 이상의 다른 기능 대역의 유연성, 패브릭의 두께, 다양한 온도하에서의 목적하는 패브릭 가요성 및 피부와 같은 하부 표면(underlying surface)에 냉각을 제공하기 위하여 패브릭에 필요한 시간의 길이에 따라 선택가능하다. 본 발명의 이러한 실시태양은 사용자가 냉각이 요구되는 신체 영역 주위를 패브릭으로 감싸고 그 영역에서 냉각 압축을 유지할 수 있게 한다. 이러한 냉각 압축 구조는 또한, 이들로 국한되는 것은 아니지만, 팔 또는 다리와 같은 신체의 영역 주위에서 패브릭을 유지할 수 있도록 고정 부품(anchoring component)을 포함할 수도 있다.
직조 또는 편직에 의해 패브릭이 형성된 후, 패브릭은 임의적으로는, 예를 들면, 스커링(scouring) 처리 및 표백(bleaching) 처리와 같은 한 가지 이상의 처리를 할 수 있다. 이러한 처리는, 예를 들면, 패브릭상에 하나 이상의 디자인을 염색하고/하거나 프린팅하기 위한 패브릭을 제조할 목적으로 실시될 수 있다. 스커링, 표백, 염색 및/또는 프린팅을 포함한 특정의 임의 처리를 실시한 후, 예를 들면, 본 발명의 일부 실시태양에서는, 패브릭을 브러싱하거나 피칭(peaching)하여 얀의 일부를 파손시키고, 얀의 보풀 높이(pile height)를 선택가능한 값으로 조정하기 위하여 깍아낼 수 있다. 본 발명의 일부 버전을 설명하기 위하여, 패브릭을 제조하는 공정은 피칭 단계를 포함하는 것으로서 설명될 것이며, 이러한 단어는 본 기술 분야의 전문가들이 알고 있는 브러싱 또는 피칭을 지칭하는데 사용될 것이다. 일부 버전에서의 패브릭은 패브릭의 후방으로 끌어 당겼을 때 패브릭의 전면상에 섬유가 생성하는 방식으로, 이로 국한되는 것은 아니지만 피칭에 의해서와 같이, 기계적으로 변형시킬 수 있다. 이는, 예를 들면, 패브릭의 전면상에서 특정 피칭 단계를 실시하기 전에 패브릭의 배면상에서 패브릭을 피칭함으로써 달성된다.
본 발명의 제조 방법의 피칭 단계는 패브릭의 전면 및 배면 모두를 여러 번 피칭하여 상이한 물질의 균질 블렌드를 생성하는 단계를 포함한다. 즉, 전면의 섬유 물질 및 배면의 섬유 물질의 적어도 일부분을 서로 얽어맨다. 서로 다른 특성을 갖는 균질 블렌드를 사용하면 개별 섬유 특성의 특이성(uniqueness)이 최대화되므로 특정 기능 대역 타입에 따라 액체의 수송 속도, 저장 및 증발을 제어/조절하는데 도움이 되는 환경을 유지한다.
본 발명은 패브릭 구조내에 액체 분자를 보유하는 제어된 환경을 패브릭내에서 생성하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 정상적인 증발 과정을 방해하는 패브릭 특성을 최대화하기 위하여 본원에서 기술되는 방식으로 조직된 얀/섬유를 사용한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "증발(evaporation)"은 액체의 비점 아래의 온도에서 액체가 증기로 변화하는 것를 의미하며; 이러한 상태는 액체의 표면에 존재하되, 이때 최고의 운동 에너지를 가진 분자가 방출될 수 있다. 이런 상태가 발생할 경우, 액체의 운동 에너지는 저하되며, 그의 온도는 낮아진다. 이러한 점을 고려하면, 본 발명은 경우에 따라 증발을 용이하게 하거나, 액체를 통한 냉각을 생성하거나, 또는 적어도 그러한 액체의 가온을 감소시키며, 경우에 따라 액체의 증발을 느리게 하도록 구성된다. 섬유 특성, 밀도 및 배열은 모두 증발 및 액체 냉각 속도에 관여한다. 본 발명은 목적하는 증발 및 온도 제어를 달성하기 위한 섬유 선택, 위치 결정(positioning) 및 물리적 변경을 포함한다.
그의 완성된 형태에서, 본 발명의 패브릭은 많은 다양한 목적들 중 특정의 하나 이상의 목적 및, 이들로 국한되는 것은 아니지만, 액세서리 및 치료용 제품을 포함한 많은 다양한 제품들 중 특정의 하나 이상의 제품을 부분적이거나 전체적으로 형성하는데 사용될 수 있다. 기능 대역들은 특정의 패브릭 기능성 목적을 위하여 다양한 방식 및 상이한 개수로 결합될 수 있는 것으로 이해하여야 한다. 예를 들면, 상술된 두 가지 실시태양 이외에도, 패브릭은 제 2 기능 대역 타입에 의해 서로 이격된 2 개의 제 1 기능 대역 타입에 의해 형성될 수 있다. 또한, 패브릭은 제 2 기능 대역 타입에 의해 서로 이격된 2 개의 제 3 기능 대역 타입에 의해 형성될 수도 있다. 본 기술 분야의 전문가들은 다른 조합도 가능하다는 것을 인지할 것이다. 또한, 명시된 바와 같이, 기능 대역들은 하나 이상의 물리적인 층으로 구현될 수 있다.
물체를 오랜 시간 동안 선택된 온도에서 유지하는 것을 포함할 수 있는 본 발명의 패브릭의 냉각 특성은 그것이 매우 다양한 용도에서 사용될 수 있도록 해 준다. 예를 들면, 패브릭은 뜨거운 태양 아래에 있거나 또는 운동하는 동안 냉각을 유지하기 위하여 사람이 착용하거나 아니면 사람에 의해 사용될 수 있는 복수의 의복 및 개인 용품들을 전체적이거나 부분적으로 형성하는데 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 패브릭은 환자를 서늘하게 유지하거나 아니면 규정된 온도를 유지하는데 사용될 수 있는 복수의 피부와 연관된 의료 건강 용품들을 전체적이거나 부분적으로 형성하는데 사용될 수 있다.
본 발명의 이들 및 다른 특징 및 이점들은 하기의 상세한 설명, 첨부 도면 및 첨부된 특허청구범위를 검토하여 보면 자명해질 것이다.
도 1은 복수의 날실(warp yarn) 및 단일의 씨실(weft yarn)을 포함하는 것으로서 패브릭의 일반적인 형태를 도시한 본 발명 패브릭의 확대도이다.
도 2는 패브릭 전면의 단순화시켜 도시한 횡단면 평면도이다.
도 3은 패브릭 배면의 단순화시켜 도시한 횡단면 평면도이다.
도 4는 향상된 심지 특성을 위한 증가된 표면적을 갖는 복수의 섬유 물질의 횡단면 정면도이다.
도 5는 향상된 액체 수송 및 저장을 위한 중공 섬유 물질의 제 1 실시태양의 단면도이다.
도 6은 향상된 액체 심지성, 수송 및 저장을 위한 중공 섬유 물질의 제 2 실시태양의 단면도이다.
도 7은 패브릭의 배면 및 전면 사이의 중간 섬유 물질을 나타내는, 본 발명 패브릭의 실시태양의 횡단면 정면도이다.
도 8은 본 발명의 방법을 실행하는데 채용될 수 있는, 단계들의 일부는 임의적일 수 있는, 일반적인 단계들을 나타내는 흐름도이다.
도 9는 3개의 기능 대역을 가진 본 발명 패브릭의 실시태양의 단면도이다.
도 10은 4개의 기능 대역을 가진 본 발명 패브릭의 실시태양의 단면도이다.
도 11은 본 발명 패브릭의 압박 랩 버전의 전면의 도면이다.
도 12는 도 11의 압박 랩의 배면의 도면이다.
도 13은 도 11의 압박 랩의 앵커(anchor)의 평면도이다.
본 발명은 홑겹(single-ply) 또는 여러 겹(multi-ply)일 수 있는 패브릭에 관한 것이다. 본 발명의 제 1 실시태양에서, 패브릭은: (1) 예를 들면, 개개인의 신체로부터의 땀과 같은 액체에 노출되었을 때 냉각되고/되거나, 예를 들면, 신체의 영역과 같은 표면을 냉각하고; (2) 개개인의 피부와 같은 물체로부터 땀, 물 또는 기타 다른 액체를 흡수(수송)할 수 있고; (3) 패브릭의 최대 중량인 중량으로 액체를 흡수할 수 있고; (4) 증발 속도를 효율적으로 조절하고, 또한 사람의 피부와 같은 하부 표면을 오랜 시간 동안 냉각하는 동시에 오랜 시간에 걸쳐 액체의 손실을 최소화하면서 액체를 보유하고; (5) 수분 방출을 제어하고, 즉 수분 관리를 제공하며; (6) 사용시 이들 특성을 모두 보유하면서도 재사용가능하다. 본 발명은 또한 이러한 특성을 갖는 패브릭을 제조하는 방법에 관한 것이다.
본원에서 배면으로서 지칭되는, 냉각시킬 물체에 인접하여 위치되는 패브릭의 제 1 실시태양의 측면은 심지 특성에 의해서와 같이 액체를 물체로부터 멀리 전달하는 능력을 향상시키도록 구성되는 반면, 물체로부터 멀리 이격되어 있는 패브릭의 다른 측면은 증발을 느리게 하도록 구성된다. 배면은 액체 전달을 용이하게 하는 메카니즘으로서 전면보다 비교적 더 다공성일 수 있다. 또한, 그의 심지 특성은 소수성 물질로 제조되고/되거나 큰 주변 표면적을 가진 섬유를 이용함으로써 최적화될 수 있다. 즉, 배면은 본원에서 이미 기술된 바와 같은 제 1 기능 대역 타입을 제공한다. 반면에, 전면은 (액체를 트랩핑하거나, 또는 패브릭의 외부 표면으로 그의 진행을 적어도 느리게 함으로써) 액체 증발을 느리게 하는 메카니즘으로서 배면보다 비교적 덜 다공성일 수 있다. 또한, 그의 심지 특성은 흡수성 물질 또는 적어도 비교적 친수성인 물질로 제조되고/되거나 감소된 주변 표면적을 가진 섬유를 이용함으로써 최소화될 수 있다. 즉, 전면은 본원에서 이미 기술된 바와 같이 제 3 기능 대역 타입을 제공한다. 패브릭의 중간부는 액체가 냉각을 위하여 배면으로부터 도착하여 전면을 통하여 패브릭의 바깥으로 서서히 통과할 수 있도록 그 안에 액체를 저장하도록 구성된다. 즉, 중간부는 본원에서 이미 기술된 바와 같이 제 2 기능 대역 타입을 제공한다.
중간부에 의해 이격되는 배면 및 전면에 대한 선택된 물질 및 물질 구성은 물체의 표면에서 패브릭의 구조의 중심으로의 액체의 이동/수송을 향상시키는 협력 작용을 한다. 냉각된 액체는 열을 물체 표면으로부터 멀리 효과적으로 이동시키는데 충분한 열 구배를 설정하도록 물체를 향하여 뒷쪽으로 이동하거나 패브릭내에서 충분히 긴 시간 동안 체류한다. 이는 물체와 패브릭의 내부 사이에 열을 전달하는 직물의 능력을 향상시키고 확장시키는 제어된 방식으로 수분 이동을 초래한다. 사실상, 물체의 표면에 인접한 따뜻한 액체는 패브릭의 배면에서 물체 표면으로부터 멀리 흡인되어 전면으로 이동하는 반면, 패브릭내의 냉각된 액체는 냉각에 영향을 주기 위하여 배면에서 물체에 충분하게 밀착한다. 전면에서의 패브릭으로부터 조절된 더 느린 액체의 증발은 물체에 대한 열 흡수원(heat sink)으로서 작용하도록 패브릭내의 냉각된 액체를 위한 시간의 연장을 제공한다.
패브릭을 제조하는 일부 방식이 유체 통로로서 작용하는 간극을 생성하지만, 물질 선택 및 그로 한정되는 것은 아니지만 피칭에 의해서와 같은 패브릭의 기계적 조작의 조합은 통로 특성을 훨씬 더 실질적으로 만들고, 수분 분자를 저장 및 배향하고 그들 수분 분자를 패브릭이 활성화되는 시간까지 현탁액내에서 유지하는 모세관 웹 시스템을 생성하고; 따라서, 수분 분자를 운동 상태로 설정하여 수분 분자의 혼란(disorientation)을 야기시킴으로써 그들이 냉각되거나 또는 특정 온도에서 유지되어야 할 물체를 향하거나 그로부터 멀리 이동시킨다. 패브릭 코어를 오가는 이러한 수분의 재순환은 조절되고 제어되고 확장된 증발 냉각 디바이스를 생성한다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 홑겹 형태로 도시되어 있는 본 발명의 패브릭(10)의 제 1 실시태양은 그를 통하여 적어도 하나의 씨실(14)이 직조되거나 편직되는 복수의 날실(12)을 포함한다. 씨실(14)은 단일의 필수적인 얀이거나 또는 그것은 복수의 얀일 수 있다는 것을 알아야 한다. 씨실(14)이 복수의 얀인 경우, 복수의 얀은, 예를 들면, 매듭(tying)에 의해서 함께 고정될 수 있거나, 또는 그들은 날실(12)을 통하여 별도로 직조되거나 편직될 수 있다. 날실 및 씨실(12/14)에 의해 형성되었을 경우, 패브릭(10)은 전면(16) 및 전면(16)과 대향한 (도 9에 도시되어 있는) 배면(17)을 갖는다.
날실 및 씨실(12/14)은 복수의 섬유를 포함한다. (이하에서, 용어 "얀(yarn)"이 "날실(warp yarn)" 또는 "씨실(weft yarn)"로서 구체적으로 지칭되지 않은 경우, "얀"은 "날실" 및 "씨실"을 모두 포함하는 것으로 이해되어야 한다.) 얀(12/14)의 섬유는, 이들로 국한되는 것은 아니지만, 폴리에스테르 및 나일론을 포함한 특정의 하나 이상의 다양한 물질로 형성될 수 있으며, 예를 들면, 전면(16)은 나일론이며 배면은 폴리에스테르이다. 미국 델라웨어주 윌밍톤시에 소재한 이. 아이. 듀퐁 드 네모어 앤드 캄파니(E. I. DuPont de Nemours and Company)로부터 입수가능한 제품인 쿨맥스®(CoolMax®), 또는 중국 장쑤성에 소재한 장쑤 헹리(Jiangsu Hengli)로부터 입수가능한 제품인 쿨패스®(CoolPass®)는 배면의 폴리에스테르 물질에 적합한 선택이 될 수 있다. 본 기술 분야의 전문가들이 알고 있는 바와 같이, 특정의 나일론이 전면(16)에 적합하며, 광범위한 공급원으로부터 입수될 수 있다. 또한, 패브릭(10)은 전면(16) 물질이 액체의 증발 손실을 감소시키는 동안에 액체의 증발 냉각을 허용하기에 충분한 시간 동안 패브릭(10)을 통한 유체 수송 및 패브릭(10)내의 액체의 저장을 향상시키기 위한 중간 물질로서 중공 폴리에스테르 섬유를 포함할 수 있다. 또한, 첨가제 물질이 패브릭(10)의 제조시에 혼입될 수 있다. 이러한 첨가제는 악취, 미생물 형성 또는 존재, 정전기 또는 기타 다른 바람직하지 못한 특성들을 제거할 목적으로 선택될 수 있다. 이러한 첨가제의 일례가 항균성 보호에 적합한 은 섬유이다. 미국 펜실베니아주 스크랜튼시에 소재한 노블 머티리얼스(Noble Materials)사로부터 입수가능한 제품인 은-코팅된 섬유 엑스-스택틱®(X-Static®)이 적합한 은 섬유 첨가제의 일례이다.
본 발명의 제 1 실시태양의 하나의 양태에서, 패브릭(10)은 약 65% 내지 약 85% 폴리에스테르 및 약 15% 내지 약 35% 나일론일 수 있다. 다른 실시태양에서, 패브릭(10)은 약 80% 폴리에스테르 및 약 20% 나일론일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 패브릭(10)은 약 77% 폴리에스테르 및 약 23% 나일론일 수 있다. 실질적인 섬유 타입 선택과 그들의 사용 백분율은 패브릭(10)의 목적하는 기능에 좌우된다.
얀(12/14)의 상대적인 두께 및 섬유 번수(fiber count)는 가변적이다. 예시적인 날실(12)은 약 50 데니어 내지 약 100 데니어 사이의 범위를 갖는 날실(12)을 포함한다. 예를 들면, 날실(12)은 약 75 데니어일 수 있다. (데니어가 더 미세해지면, 수분이 유지될 수 있는 로프트(loft) 또는 포켓을 만들 수 있는 능력이 더 커진다.) 그러나, 날실(12)은 이러한 특성을 갖는 것에 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
예시적인 씨실(14)은 약 125 데니어 내지 약 175 데니어 사이의 범위 및 약 50 내지 약 175 사이의 범위의 섬유 번수를 갖는 씨실(14)을 포함한다. 예를 들면, 씨실(14)은 약 160 데니어일 수 있으며, 약 70 내지 약 72의 섬유 번수를 가질 수 있다. 다른 예로서, 씨실(14)은 약 160 데니어일 수 있으며, 약 144의 섬유 번수를 가질 수 있다. 그러나, 씨실(14)은 이러한 특성을 갖는 것에 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 얀(12/14)은 다양한 질감 및 광택을 갖는 것들 중의 특정의 하나일 수 있다. 예를 들면, 얀(12/14)은 텍스쳐 가공사(draw textured yarn)(DTY)이고, 광택이 있고, 반-광택 및 반-무광 중공 섬유(semi-dull hollow)(SDH)일 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다.
도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 패브릭(10)의 전면(16)을 형성하는데 사용되는 섬유는 바람직하게는 도 3에 도시되어 있는 패브릭(10)의 배면(17)을 형성하는데 사용되는 섬유보다 상대적으로 더 크다. 구체적으로는, 전면(16)의 더 큰 섬유는 그를 통하여 패브릭(10) 내부의 안쪽에서 액체를 방출할 수 있는 더 적은 수의 간극(30)을 갖는다. 반면에, 배면(17)의 더 작은 섬유는, 전면(16)의 상대적으로 더 적은 수의 간극이 가진 가능성보다 액체가 상대적으로 더 빠르게 통과할 수 있는 더 많은 수의 간극(31)을 갖는다. 또한, 배면(17)의 섬유의 더 작은 데니어는 심지 특성을 유발하는 더 큰 원주 표면적을 갖는다. 또한, 배면(17)상에 소수성 물질을 사용하면 액체를 반발하므로 패브릭(10)의 내부로 액체를 빨아 들이는 속도를 더 빠르게 할 가능성이 더 많은 반면, 전면(16)상에 친수성 물질을 사용하면 액체를 흡수하므로 패브릭(10)을 통하여 밖으로 액체를 빨아 들이는 속도를 더 느리게 할 가능성이 더 많다. 패브릭(10)의 양 측면은 단섬유 크기 또는 복수의 섬유 크기를 포함할 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 전면(16) 및 배면(17)에 대해 다른 섬유 물질 및/또는 섬유 크기를 선택함으로써 패브릭(10)의 한 부분에서 다른 부분으로 다양한 열적 제어가 설정될 수 있다.
액체 심지 특성은 향상된 심지 특성이 요구되는 그들 섬유의 원주 표면적을 증가시킴으로써 더 향상될 수 있다. 예를 들면, 배면(17)의 섬유는 전면(16)의 섬유보다 더 작고/작거나 소수성이기 보다 차라리 친수성이라는 것 이외에도 불균일한 단면적을 갖는 형상화된 섬유일 수 있다. 예를 들면, 도 4는 균일하게 둥글지 않은 섬유 형상을 도시한 것이다. 각각의 이러한 섬유의 원주 표면적은 균일한 형상 및 유사한 단면적을 가진 상응하는 섬유보다 더 크다. 본 발명의 실시태양은 이러한 불균일 섬유를 가진 패브릭(10)의 배면(17)을 제조하는 방법을 포함한다.
본 발명의 패브릭(10)은 또한 제 2 기능 대역 타입을 위한 액체 수송 및 저장을 최대화하도록 구성된 물질일 수도 있다. 도 5에 도시되어 있는 바와 같이, 중공 섬유(32)의 제 1 실시태양은, 하나 이상의 이러한 섬유가 패브릭(10)의 전면(16) 및 배면(17) 사이에 위치되어 있는, 패브릭(10)의 중간부에서 제 2 기능 대역 타입의 중간 물질로서 사용될 수 있다. 중공 섬유(32)는 균일한 단면적을 갖는 것으로 도시되어 있다. 이는 바람직하게는 적어도 소수성 물질에 비하여 그것이 심지 특성을 느리게 하도록 친수성 물질로 제조된다. 중공 섬유(32)의 내부는 그를 통과하는 액체를 위한 컨테이너로서 작용한다. 도 6의 대용 실시태양에서, 제 2 중공 섬유(34)는 불균일한 단면적을 갖는다. 그의 증가된 원주 표면적 및 중공 내부는 패브릭(10)내에서의 액체 보유를 최대화한다. 액체의 냉각을 보장하는 패브릭 중간부내에 체류하도록 액체를 배면(17)의 근처에서 더 따뜻하게 만드는 이러한 능력은 보유된 액체가 패브릭(10)의 전면(16)에 접근함에 따라 열 흡수원으로서 작용하도록 하기에 충분한 지점에서 발생할 것이다. 제 2 중공 섬유(34)는 바람직하게는 적어도 소수성 물질에 비하여 그것이 심지 특성을 느리게 하도록 친수성 물질로 제조된다.
도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 복수의 중공 섬유(32) 및/또는 제 2 중공 섬유(34)와 같은 복수의 중간부 물질은 패브릭의 제 2 기능 대역을 형성하기 위하여 전면(16) 및 배면(17)의 섬유 물질과 함께 사용될 수 있다. 식별된 성분들의 조합은 패브릭(10)이 배면(17)에서 물체의 표면으로부터 액체를 빠른 속도로 흡수할 수 있고, 액체가 패브릭 중간부(36)내에 체류할 수 있으며, 전면(16)에서 지연되어야 할 패브릭(10)으로부터의 그의 증발을 야기할 수 있도록 해 준다. 이런 연유로, 패브릭(10)은 이미 기술되고 도 9에 도시되어 있는 바와 같은 3 가지의 기능 대역 타입을 포함할 수 있는데, 여기에서 배면(17)은 제 1 기능 대역 타입이고, 중간부(36)는 제 2 기능 대역 타입이며, 전면(16)은 제 3 기능 대역 타입이다.
본 발명의 제 1 실시태양의 패브릭(10)을 형성하는데 적합한 본 발명의 제조 방법은 패브릭의 제 1 실시태양의 제조시에 복수의 단계를 포함하는데, 이들 단계중의 여러 단계는 임의적이다. 일반적으로, 방법(100)의 단계들은 도 8에 도시되어 있는 바와 같이 수행될 수 있다. 단계(110)에서, 패브릭(10)은 얀(12/14)을 함께 직조하거나 편직함으로써 형성된다. 본 발명을 설명하기 위하여, 이들 2 가지 용어는 상호교환적으로 사용될 수 있으며, 따라서 방법(100)이 직조 단계를 포함하는 것으로 언급되는 경우, 그것은 얀을 함께 직조하거나 편직하는 것을 의미한다. 임의 단계(115)에서, 패브릭(10)은 단계(110)과 동시에 사이징(sizing) 처리될 수 있다. 임의 단계(120)에서, 패브릭(10)은 그것을, 예를 들면, 후속되는 염색 및/또는 프린팅용으로, 또는 특정의 다른 목적용으로 제조하기 위하여 본원에서 기술된 바와 같이 전처리될 수 있다. 임의 단계(125)에서, 직물(10)은 특정의 한 가지 염료 또는 염료들의 조합을 사용하여 특정 색상으로 염색될 수 있다. 임의 단계(130)에서, 하나 이상의 디자인이 패브릭(10)의 전면(16) 및 배면의 일측 또는 양측상에 프린팅될 수 있다. 단계(125 및 130)중의 각각의 하나의 단계가 임의적이기 때문에, 따라서 패브릭(10)은 염색되지만 프린팅되지 않을 수 있거나, 프린팅되지만 염색되지 않을 수 있거나, 염색되고 프린팅될 수 있거나, 또는 염색되지도 프린팅되지도 않을 수 있다. 단계(135)에서, 패브릭(10)은 피칭되거나 시어링(shearing)되며, 임의 단계(140)에서, 패브릭(10)은 패브릭(10)이 바람직한 면적당 중량 값을 가질 때까지 텐터링(tentering) 처리된다. (따라서, 패브릭(10)의 면적당 중량 값은 선택가능하다.)
본 기술 분야의 전문가들은 얀(12/14)을 본 기술 분야에 잘 알려져 있는 하나 이상의 다양한 기법을 이용하여 직조하거나 편직하여 패브릭(10)을 형성할 수 있음을 인지하고 있을 것이다. 예를 들면, 본 기술 분야의 전문가들은 직조 공정은 공기 분사 프레임(air jet frame)을 이용하여 수행할 수 있으며, 편직 공정은 28-게이지 더블 루프 원형 프레임(28-gauge double loop circular frame)을 이용하여 수행할 수 있음을 인지하고 있을 것이다. 물론, 이러한 정확한 타입의 기계들로 제한되거나 국한되는 것은 아니다. 다양한 장치에서 동일한 결과를 만들어 내지만 달성될 수 있는 물리적인 구성을 복제하려는 광범위한 연구 개발이 요구되고 있다.
패브릭(10)은, 예를 들면, 얀의 강도를 증가시키기 위하여 임의적으로 사이징처리할 수 있다. 사이징은, 예를 들면, 직조/편직 공정중에 하나 이상의 사이징제, 바람직하게는 수용성 사이징제를 첨가함으로써 수행될 수 있다.
패브릭(10)은 또한 임의적으로 염색 및/또는 프린팅할 수 있다(즉, 하나 이상의 디자인이 패브릭(10)상에 프린팅될 수 있다.) 패브릭(10)이 염색 및/또는 프린팅되는 경우, 패브릭(10)은 패브릭(10)을 염색 및/또는 프린팅하기 전에 전처리될 수 있다. 예를 들면, 염색 및/또는 프린팅하기 전에, 패브릭(10)은, 예를 들면, 스커링 또는 표백 처리와 같은 하나 이상의 처리 단계로 처리될 수 있다. 또한, 패브릭(10)이 사이징된 경우, 패브릭(10)은 그와 동시에 탈사이징될 수 있다. 탈사이징은, 예를 들면, 열수에 패브릭을 침지시킴으로써 수행될 수 있다.
스커링은, 예를 들면, 패브릭(10)으로부터 왁스, 오일, 및 먼지와 같은 불순물을 제거할 목적으로 수행될 수 있다. 스커링은 패브릭(10)을 가압하고 가열하면서 패브릭(10)을 스커링제로 처리함으로써 달성되는데, 이때 온도는 패브릭을 제조하기 위하여 선택되는 섬유에 의존하여 선택된다. 예를 들면, 중공 섬유가 전혀 사용되지 않거나, 또는 섬유 유공도(fiber hollowness)가 충분히 중요하지 않은 경우, 예를 들면, 약 350℃에서 가열될 수 있다. 스커링제는, 예를 들면, 수산화나트륨 용액일 수 있다. 또한, 스커링제는, 예를 들면, 미국 델라웨어주 윌밍턴시에 소재한 이. 아이. 듀퐁 드 네모어 앤드 캄파니사에서 입수할 수 있는 젤콘®(Zelcon®) 계열의 제품, 및 영국 런던에 소재한 주식 공개기업인 임페리얼 케미칼 인더스트리즈(Imperial Chemical Industries)사에서 입수할 수 있는 밀레이즈 티(Milease T) 계열의 제품중의 특정 제품과 같은 상업적으로 입수가능한 중합체성 방오제일 수 있다.
패브릭(10)은 또한 패브릭(10)을 백색화하기 위하여 임의적으로 표백될 수 있다. 일반적으로, 표백은, 예를 들면, 패브릭(10)을 표백제로 처리하고, 패브릭(10)을 오랜 기간 동안 승온에서 가온한 다음, 패브릭(10)을 세척하여 건조시킴으로써 수행될 수 있다. 적합한 표백제의 예로는, 예를 들면, 차아염소산 나트륨, 아염소산 나트륨 및/또는 과산화수소를 함유하는 용액을 포함하지만, 그들로 국한되는 것은 아니다. 선택된 표백제가 과산화수소 용액과 같은 알칼리 용액인 경우, 예를 들면, 표백은 스커링 처리에 부수적으로 수행될 수 있다.
패브릭(10)이 이후에 염색되고/되거나 프린팅되지 않을 경우에도, 패브릭(10)은 탈사이징, 스커링, 또는 표백 처리와 같이 전처리될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들면, 패브릭(10)이 그의 최종 형태로 백색화되는 경우, 패브릭(10)은 표백될 수 있지만 염색되고/되거나 프린팅되지 않을 수 있다. 또 다른 예로서, 패브릭(10)이 그의 최종 형태에서 그의 천연색을 유지할 경우, 패브릭(10)은 스커링될 수 있지만 염색되고/되거나 프린팅되지 않을 수 있다.
패브릭(10)이 전처리된 후, 그런 경우에도, 패브릭(10)의 염색은, 예를 들면, 가압 연속식 염색 공정에서 특정 색상 또는 색상의 조합을 갖는 한 가지 이상의 분산 염료를 사용함으로써 달성될 수 있다. 분산 염료를 사용하는 염색은, 패브릭(10)을 제조하는데 사용되는 물질에 따라 패브릭(10)을 다시 승온 및 고압에 노출시키면서 패브릭(10)을 염료 또는 염료들로 처리하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 조건하에서, 염료 또는 염료들은 패브릭(10)의 얀(12/14)을 침투하여 패브릭(10)을 효과적으로 염색시킬 수 있다.
또한, 패브릭(10)이 전처리되고/되거나 프린팅된 후, 그런 경우에도, 임의적으로는 하나 이상의 디자인이 패브릭(10)상에 프린팅될 수 있다. 여러 가지 이유로 패브릭(10)상에 하나의 디자인 또는 여러 디자인을 프린팅하는 것이 바람직할 수 있다. 예를 들면, 테마 파크에서 패브릭(10)을 포함한 물품을 배포하는 경우, 테마 파크에서는 자사의 브랜드를 홍보하기 위하여 패브릭(10)상에 만화 영화 캐릭터나 자사의 로고가 프린팅되기를 희망할 수 있다. 이러한 예에서는, 프린팅된 디자인은 환상적이고 복수의 색상을 포함할 가능성이 있다. 또 다른 예로서, 병원에서 패브릭(10)을 포함하는 의료용 물품을 소유한 경우, 병원에서는 이들 물품이 병원으로부터 멀리 이탈되는 것을 방지하기 위하여 이들 물품상에 그들의 이름이 프린팅되기를 희망할 수 있다. 이러한 예에서는, 프린팅된 디자인이 단순하고 단지 단일 색상만을 포함할 수 있을 것이다(예를 들면, 병원의 이름이 표준 폰트의 고딕 활자로 나타날 수 있다).
따라서, 디자인은 한 가지 이상의 염료 또는 안료를 사용하여 패브릭(10)상에 프린팅할 수 있다. 또한, 디자인은 본 기술 분야의 전문가들에게 공지된 다양한 방법 및 장치를 이용하여 패브릭(10)상에 프린팅할 수도 있다. 예를 들면, 프린팅은, 각각의 스크린이 패브릭(10)상에 상이한 색상을 프린팅하는 일련의 원통형 스크린 아래로 패브릭(10)이 통과하는, 회전식 스크린 프린팅 기법에 의해 달성될 수 있다.
패브릭(10)이 염색되고/되거나 프린팅되는 것과는 관계없이, 패브릭(10)은 이로 국한되는 것은 아니지만 피칭에 의해서와 같이 기계적으로 조작되며, 이어서 시어링될 수 있다. 기계적 조작 이전에, 본 기술 분야의 전문가들에게 널리 공지된 다양한 기법중의 특정 기법을 이용하여 수분을 패브릭(10)으로부터 추출할 수 있다. 이러한 추출은, 예를 들면, 원심분리에 의해 달성될 수 있다. 패브릭(10)은 또한, 예를 들면, 연속식 핫 오일 드럼(hot oil drum)을 사용하여 건조시킬 수도 있다. 대안으로, 패브릭(10)은 본원에서 기술된 바와 같이 피칭될 필요가 없다. 그 대신에, 섬유의 꼬임을 유발하여 패브릭(10)내에서의 액체 이동 경로의 비틀림을 증가시키는 방식으로 섬유를 기계 가공할 수 있다.
본 기술 분야의 전문가들은, 피칭이 실시되는 경우, 그것이 다양한 기법들 중의 특정의 하나 이상의 기법을 수행하고 다양한 장치들 중의 특정의 하나 이상의 장치를 이용함으로써 달성될 수 있다는 사실을 인지할 것이다. 예를 들면, 피칭은 상이한 방향으로 회전하여 얀(12/14) 섬유를 파손하는 일련의 원형 패드를 포함하는 샌딩 기계를 이용함으로써 달성될 수 있다. 또한, 이러한 피칭 공정에 대한 대안으로서, 원형 실린더 주변을 원을 그리면서 회전하는 와이어 강모(bristle)를 갖는 일련의 튜브를 사용하여 패브릭(10)을 브러싱할 수도 있다. 이러한 방식에서, 강모는 패브릭 전면(16) 및/또는 패브릭 배면(17)과 접촉함으로써, 그러한 처리를 통하여 일부 섬유가 파손된다. 패브릭 배면(17)은 전면(16)이 피칭되기 전에 피칭되며, 전면(16)의 얀의 일부는 피칭 공정의 결과로서 패브릭 배면(17)을 통해 당겨져 상이한 섬유 물질의 균질 블렌드가 형성된다. 패브릭의 최종 중량은 궁극적으로는 정확한 표면 대 배면 보풀 비(face to back pile ratio)를 생성함으로써 결정된다.
본 기술 분야의 전문가들은 또한 시어링이 다양한 장치들 중의 특정의 하나 이상의 장치를 이용하여 다양한 기법들 중의 특정의 하나 이상의 기법을 수행함으로써 달성될 수 있다는 사실을 인지할 것이다. 시어링은, 예를 들면, 연마 블레이드상의 단기통 회전(single cylinder rotation)을 특징으로 하는 기계를 이용함으로써 달성될 수 있다. 이러한 방식에서, 블레이드는 사전에 피칭된 전면(16) 및/또는 배면을 목적하는 보풀 높이로 절단할 수 있다. 전면(16) 또는 배면(17)의 보풀 높이는, 예를 들면, 보풀 밀도 또는 부피를 생성시킴으로써 패브릭(10)의 수분 흡수능을 최대화하거나 아니면 결정하도록 선택될 수 있다. 매우 구체적인 예시적 보풀 높이가 본원에 포함되어 있는 실시예 부분에 기술되어 있지만, 본 발명이 이들 값으로 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 실제로, 본 기술 분야의 전문가들은 많은 복수의 보풀 높이 값이 달성될 수 있다는 사실을 인지할 것이다.
패브릭(10)은 또한, 예를 들면, 본 기술 분야의 전문가들에게 널리 공지된 특정의 하나 이상의 텐터링 기법을 이용함으로써 패브릭(10)의 단위 면적당 중량을 특정의 선택가능한 값으로 조정하는 등의 방식으로 텐터링 처리될 수 있다. 하나의 예시적인 텐터링 기법에서, 패브릭(10)은 개방 폭(open width)을 가진 텐터 프레임을 갖는 기계에 적용된다. ("텐터 프레임(tenter frame)"은 기계를 고정하는 바닥에 평행하게 움직이는 레일의 세트이다.) 이들 레일상에는 패브릭(10)을 꽉 붙잡아 그것을 기계상의 적소에서 유지하는 니들의 세트가 위치된다. 프레임의 폭은 패브릭(10)이 기계를 통하여 이동함에 따라 변할 수 있으며, 패브릭(10)이 목적하는 폭에 도달할 경우에, 패브릭내에서 메모리를 생성하도록 생증기(live steam)가 패브릭(10)에 주입된다. ("메모리(memory)"는 패브릭이, 예를 들면, 인간의 손 등에 의해 연신될 때마다 그의 가공된 크기로 되돌아 오는 현상이다.) 패브릭(10)의 매우 구체적인 예시적인 면적당 중량 값이 본원에 기술되어 있지만, 본 발명이 이들 값으로 국한되지 않는 것으로 이해되어야 한다. 실제로, 본 기술 분야의 전문가들은 많은 복수의 면적당 중량 값이 달성될 수 있다는 사실을 인지할 것이다. 이어서, 최종적으로 패브릭(10)상에서 프린팅이 수행될 수 있다.
본 기술 분야의 전문가들은 본 발명의 패브릭(10)이 많은 다양한 목적들 중의 특정의 하나 이상의 목적에 이용될 수 있으며, 많은 다양한 물품들 중의 특정의 하나 이상의 물품을 부분적이거나 전체적으로 형성하는데 이용될 수 있다는 사실을 인지할 것이다. 예를 들면, 패브릭(10)은 수건, 면포, 셔츠, 바지, 재킷, 반바지, 조끼, 넥타이, 신발, 장갑, 스카프, 모자, 손수건, 속옷, 양말, 브래지어, 및 랩과 같은 의류 또는 비의류 상품을 부분적이거나 전체적으로 형성하는데 이용될 수 있다. 또한, 이들 물품들은, 예를 들면, 레저용, 운동용, 의료용, 및 군용으로 디자인될 수 있다. 예를 들면, 패브릭(10)은, 예를 들면, 실외 테마 파크의 고객, 피서객, 또는 육상 선수와 같은 오랜 시간 동안 고온에 노출되는 개개인들에게 판매되거나 아니면 배포될 수건을 제조하는데 사용될 수 있다. 또 다른 예로서, 패브릭(10)은 개개인을 시원하게 유지할 목적으로 습윤되어 상승된 체온을 갖는 개개인의 이마 위에 위치될 수 있는 압박 랩을 전체적이거나 부분적으로 형성할 수 있다. 그러나, 패브릭(10)이 사용되는 방법 및 이유와는 관계없이, 패브릭(10)은 그것의 사용자에게 즉시 냉각 및 연장된 냉각을 제공하기 위한 물품을 전체적이거나 부분적으로 형성하는데 포함되는 경우에 특히 유용하다.
제조되었을 때, 패브릭(10)은 하기 단계를 실행함으로써 사용될 수 있다. 패브릭(10)은 초기에 물과 같은 액체중에 담근 다음, 패브릭을 액체중에서 완전히 침지시킨다. 액체는 침지 단계에 대하여 특정의 다양한 온도를 가질 수 있다. 이어서, 패브릭(10)의 표면상에 및 그의 간극내에 위치된 특정의 과량의 액체를 (가요성인) 패브릭(10)을 비틀어 짜는 등의 방식으로 패브릭(10)으로부터 과량의 액체를 밖으로 강제로 쥐어 짜낼 수 있다. 다음으로, 패브릭(10)의 온도 제어능의 활성화를 촉발시키기 위하여 액체를 꽉 짜낸 패브릭(10)을 "스냅핑(snapped)"할 수 있다. 본 발명을 설명하기 위하여, 스냅핑은 습윤된 패브릭(10)이 하나의 위치에서 다른 위치로 신속하게 이동되는 특정의 기계적 공정을 의미한다. 예를 들면, 사람이 패브릭의 주변에서 두 손으로 패브릭을 꽉 잡고 1회 이상의 사이클로 신속하게 위아래로 이동시킴으로써 패브릭(10)을 스냅핑할 수 있다. 대안적으로, 스냅핑은, 예를 들면, 기계 장치와 같은 다른 수단에 의해 달성될 수 있다.
지시된 바와 같이 서로에 관하여 구성된, 본원에 기술된 복수의 물질의 조합으로 패브릭(10)을 형성하면 패브릭(10)내에서 복수의 고밀도 모세관 네트워크의 생성을 초래한다. 액체 분자는 예를 들면 상술된 활성화 공정을 통하여 패브릭(10)의 코어내로 깊이 흡수되어 패브릭(10)의 모세관 네트워크내에 수력학적으로 압축된다. 물 분자는 패브릭(10)을 통하여 최대 증발 냉각이 유발될 수 있도록 활성화 단계에 의해 모세관 네트워크내에서 배향된다. 또한, 제작 공정을 통한 패브릭 물질의 구성 뿐만 아니라 물질의 특성은 통상적인 패브릭 구조에서 발생할 수 있는 다른 자연 발생적인 증발 액체 손실을 억제한다. 실제로, 본 발명의 패브릭(10)은, 증발된 액체가 패브릭의 친수성 대향측에 접근함에 따라 그것이 물체를 냉각하고 물체로 복귀할 때까지 물체에서 패브릭 간극으로 이동하는 증발 액체를 트래핑하는, 냉각될 물체에 인접하여 증발 냉각 사이클로 액체를 트래핑한다. 이러한 반복적인 냉각 사이클은 패브릭(10)의 구성에 의해 달성되며, 사용자는 증발 냉각에 사용되는 액체로서 물을 이용할 수 있다. 이러한 이유로, 패브릭(10)은 인공 냉각제로서 알콜 및/또는 PCM과 같은 화학 물질을 사용할 필요가 없다.
본 발명의 패브릭(10) 및 그의 제조 방법은 실시예를 참조로 보다 구체적으로 설명될 것이지만, 본 발명이 그들로 국한되는 것으로 해석되어서는 안된다. 이러한 실시예의 패브릭(10)은 구조적 통합성을 유지하면서 냉각 특성을 나타내었다.
실시예
패브릭 형성: 본 실시예에서는 약 77% 폴리에스테르 및 약 23% 나일론을 함유하는 본 발명의 제 1 실시태양의 제 1 패브릭을 제조하였다. 패브릭의 일부로서 포함된 날실은 DTY 및 SDH 였으며, 약 75 데니어의 상대적인 두께를 가졌다. 패브릭의 일부로서 포함된 씨실은 DTY 였으며, 144개의 섬유당 약 160 데니어의 상대 두께를 가졌다.
직조하기 전에, 얀을 평방 인치(in2)당 약 160 실의 실 수(thread count)를 갖는 밀도의 (10,612 단부의 폭을 갖는) 공기 분사식 방직기에 첨가하였다. 이어서, 본 기술 분야의 전문가들에게 널리 공지된 표준 프로토콜에 따라 얀을 직조하여 패브릭을 형성하였다.
프린팅 전처리: 직조한 후, 젤콘(Zelcon)을 이용하여 패브릭을 스커링하여 존재할 수 있는 특정의 먼지, 왁스, 오일, 또는 다른 오염 물질을 제거하였다.
패브릭 프린팅: 스커링한 후, 본 기술 분야의 전문가들에게 널리 공지된 프로토콜에 따라 승화형 프린터(sublimation printer)를 사용하여 복수의 다색 디자인을 패브릭의 표면상에 프린팅하였다. 이러한 프린팅을 달성하는데 적합한 프린터는, 예를 들면, 미국 캘리포니아주 어바인시에 소재한 로널드 디지에이 코포레이션(Roland DGA Corporation), 및 미국 조지아주 스와니시에 소재한 미마키 유에스에이, 인코포레이티드(Mimaki USA, Inc.)사로부터 입수가능하다.
프린팅 공정이 완결된 후, 패브릭을 약 12분 동안 원심분리하여 패브릭에 의해 흡수된 수분의 90% 이상을 그로부터 추출하였다. 이어서, 패브릭을 개스 연속식 핫 오일 드럼내에 있는 동안 약 400℉에서 건조한 다음, "a-프레임(a-frame)" 와인드업 접지기(windup folding machine)를 통하여 튜브 형태로 압연하였다. 패브릭 배면을 피칭한 다음, 약 0.0939in(약 0.2385㎝)로 시어링하였다. 패브릭 배면을 피칭한 후, 패브릭 표면을 피칭한 다음, 약 0.0313in(약 0.0795㎝)로 시어링하였다. 여기에서의 세부 사항은 그의 의도된 성능 수준에 대한 중량에 있어서의 변화를 필요로 하는 구체적인 최종 용도에 기초한 목적하는 최종 중량을 기준으로 한다. 이러한 최종 중량은 얀 데니어의 얀(표면/배면/필(fill))의 변화 및 최종 마감 칠(final finish)에 정비례한다.
피칭에 이어 시어링한 다음, 패브릭을 약 380℉에서 텐터링하였다. 텐터링한 후의 패브릭의 중량은 약 208 g/㎡ 였다.
압박 랩으로서의 본 발명의 패브릭(100)의 제 2 실시태양을 도 10 내지 도 13과 관련하여 기술한다. 패브릭(100)은 제 1 패브릭 물리 층(102) 및 제 2 패브릭 물리 층(104)으로 형성된 다겹 패브릭이다. 제 1 패브릭 층(102)은 그 안에 액체를 보유하고 그의 일부를 흡수 및 증발하도록 배치된다. 제 2 패브릭 층(104)은 증발을 제한하고 제 1 패브릭 층(102)내로 유입되는 수분을 최소화하도록 배치된다. 제 1 패브릭 층(102)은 냉각될 신체의 일부와 같이 온도를 조절할 물체에 위치되도록 배치된다. 제 2 패브릭 층(104)은 그것이 제 1 패브릭 층(102) 및 열적으로 조절될 물체에 적용된 패브릭(100)에 결합되는 경우에 환경에 인접되도록 배치된다.
패브릭(100)의 제 1 패브릭 층(102)은 배면(17)에 상응하는 제 1 기능 대역(106)을 포함한다. 제 1 기능 대역(106)은 그것이 하부 표면으로부터 수분을 빨아 들여 일부를 보유할 수 있다는 점에서 본원에서 기술된 제 3 기능 대역 타입이다. 제 1 패브릭 층(102)은 또한 패브릭이 제 1 기능 대역(106)에 의해 물체에 적용된 경우에 물체로부터 이격되는 제 2 기능 대역(108)도 포함한다. 제 2 기능 대역(108)은 그것이 그 안에 액체를 보유 및 저장할 수 있고 제 1 패브릭 층(102) 밖으로의 액체의 수송 속도를 감소시킬 수 있다는 점에서 본원에서 기술된 제 2 기능 대역 타입이다. 제 1 패브릭 층(102)은 또한 제 2 기능 대역(108)에 의해 제 1 기능 대역(106)으로부터 이격되는 제 3 기능 대역(110)도 포함한다. 제 3 기능 대역(110)은 그것이 제 2 패브릭 층(104)을 통하여 액체의 일부를 증발할 수 있는 동시에 제 2 기능 대역(108)내에 수분을 보유할 수 있다는 점에서 본원에서 기술된 제 3 기능 대역 타입이다. 제 2 패브릭 층은 그것이 외부 환경으로부터 제 1 패브릭 층(102)내로 유입되는 수분을 최소화하는 동시에 제 1 패브릭 층(102) 밖으로의 액체의 증발을 촉진한다는 점에서 본원에서 기술된 제 1 기능 대역 타입의 제 4 기능 대역이다.
패브릭(10)은 배면(17)에서 수분을 가온하여 수분이 전면(16)으로 배출되기 전에 패브릭(10)내를 냉각하기에 충분하도록 패브릭(10)을 통하여 밖으로 통과하는 유체의 흐름을 조절하도록 구성되는 반면, 패브릭(100)은 패브릭(100) 밖으로의 유체 흐름을 실질적으로 제한한다. 대신에, 패브릭(10)은 신체 영역으로부터 땀과 같은 따뜻한 수분을 제거하도록 설계되는 반면, 패브릭(100)은 냉각 또는 압축 팩이 요망되는 신체 영역과 같은 물체의 표면 근처에서 차가운 수분을 유지하도록 설계된다. 특히, 패브릭(100)은 제 1 및 제 3 기능 대역(106 및 110)에서 부분적이거나 전체적으로 친수성 물질로 제조된 섬유를 포함함으로써, 패브릭(100) 밖으로의 수분의 흡인을 제한한다. 반면에, 패브릭(10)은 패브릭(10) 밖으로의 수분의 흡인을 촉진하도록 배치되며, 따라서 실질적으로는 배면(17)에서 설정된 그의 제 1 기능 대역에서 친수성 물질의 섬유를 포함한다.
패브릭(100)은 그를 통하여 적어도 하나의 씨실(14)이 직조되거나 편직되는 복수의 날실(12)을 포함한다. 씨실(14)은 통합 단사일 수 있거나, 또는 복수의 얀일 수 있음을 이해하여야 한다. 씨실(14)이 복수의 얀인 경우, 복수의 얀은, 예를 들면, 매듭짓기에 의해 함께 고정될 수 있거나, 또는 그들은 날실(12)을 통하여 개별적으로 직조되거나 편직될 수 있다. 날실 및 씨실(12/14)은 복수의 섬유를 포함한다. 얀(12/14)의 섬유는 패브릭(10)에 대하여 본원에서 기술된 물질로부터 형성될 수 있다. 날실 및 씨실(12/14)의 배치는 도 1에 도시되어 있는 배치와 유사할 수 있다. 비교적 성기게 짜인 직물 또는 편물로서 도 1에 도시되어 있지만, 이러한 직물 또는 편물은 얀이 서로 밀접하게 접합되어 있는 훨씬 타이트한 상태일 수 있음을 이해하여야 한다. 패브릭(100)은, 패브릭(100) 내부에서의 유체 보유 및 수송을 향상시키기 위한 중간 물질로서, 패브릭(10)에 대하여 본원에서 기술된 타입의 중공 폴리에스테르 섬유를 포함한 하나 이상의 중공 섬유 물질을 포함할 수 있다. 또한, 패브릭(100)의 제조시에 첨가제 물질이 혼입될 수도 있다. 이러한 첨가제는 악취, 미생물 형성 또는 존재, 정전기 또는 다른 바람직하지 못한 특성들을 제거할 목적으로 선택될 수 있다. 이러한 첨가제의 일례는 항균성 보호에 적합한 은 섬유이다. 은-코팅된 섬유는 본원에서 기술되었다.
제 2 패브릭 층(104)은 앞에서 지적된 바와 같이 "후크-앤드-루프(hook-and-loop)"형 독립 패브릭 구조로서 배치될 수 있다. 제 2 패브릭 층(104)은 방수 접착제를 사용한 결합과 같은 물리적 또는 화학적 접합에 의해 제 3 기능 대역(110)에서 제 1 패브릭 층(102)에 접합될 수 있다. 제 2 패브릭 층(104)은 도 11에 도시되어 있는 바와 같이 복수의 천공(120)을 확립하여 패브릭(100)의 가요성을 향상시키기 위하여 제 1 패브릭 층(102)과 접합되기 전에 니들 펀칭될 수 있다. 천공(120)은 또한 패브릭(100) 밖으로 수분을 전달하기 위한 작은 도로를 제공한다. 천공(120)의 크기 및 개수는 목적하는 수분 전달 및 가요성의 범위의 함수로서 선택될 수 있다.
본 발명의 하나의 실시태양에서, 패브릭(100)의 제 1 패브릭 층(102)은 약 65% 내지 약 85%의 나일론 섬유 및 약 15% 내지 약 35%의 폴리에스테르 섬유일 수 있으며, 제 2 패브릭 층(104)은 실질적으로 폴리에스테르 물질로 형성된다. 다른 실시태양에서, 제 1 패브릭 층(102)은 약 80%의 나일론 섬유 및 약 20%의 폴리에스테르 섬유일 수 있다. 또 다른 실시태양에서, 제 1 패브릭 층(102)은 약 77%의 나일론 섬유 및 약 23%의 폴리에스테르 섬유일 수 있다. 실질적인 섬유 타입 선택 및 그들의 사용 백분율은 패브릭(100)에 대해 바람직한 목적하는 냉각 용량 및 가요성에 좌우된다.
패브릭(100)에 대한 얀(12/14)의 상대적인 두께 및 섬유 번수는 가변적이다. 예시적인 날실(12)은 약 50 데니어 내지 약 100 데니어 사이 범위의 날실(12)을 포함한다. 예를 들면, 날실(12)은 약 75 데니어일 수 있다. (데니어가 더 미세해지면, 수분이 유지될 수 있는 로프트 또는 포켓을 생성하는 능력이 더 커진다.) 그러나, 날실(12)이 이러한 특성들을 갖는 것으로 국한되지 않음을 이해하여야 한다. 예시적인 씨실(14)은 약 125 데니어 내지 약 175 데니어 사이 범위의 두께 및 약 50 내지 약 175 사이 범위의 섬유 번수를 갖는 씨실(14)을 포함한다. 예를 들면, 씨실(14)은 약 160 데니어일 수 있으며, 약 70 또는 약 72의 섬유 번수를 가질 수 있다. 다른 예로서, 씨실(14)은 약 160 데니어일 수 있으며, 약 144의 섬유 번수를 가질 수 있다. 그러나, 씨실(14)이 이러한 특성들을 갖는 것으로 국한되지 않음을 이해하여야 한다. 또한, 얀(12/14)은 다양한 질감 및 광택을 갖는 특정의 것일 수 있다. 예를 들면, 얀(12/14)은 텍스쳐 가공사(DTY)이고, 광택이 있고, 반-광택 및 반-무광 중공 섬유(SDH)일 수 있지만, 이로 국한되는 것은 아니다. 패브릭(100)은 연신, 프린팅 등과 관련하여 패브릭(10)에 대하여 본원에서 기술된 바와 같이 더 가공될 수 있다.
도 10 내지 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 패브릭(100)은, 팔과 같은 신체 일부분의 주위에서 압박 또는 냉각 랩으로서 구현되는 패브릭(100)에 사용자를 고정할 수 있는 임의의 앵커(130)를 포함한다. 앵커(130)는, 적어도 직물(100)의 폭이 통과하기에 충분한 크기를 갖는 개방 내측부(132)를 가진 링 또는 다른 구조이다. 앵커(130)는 반투명한 나일론, 우레탄 또는 연신 코드일 수 있지만, 이들로 국한되는 것은 아니다. 제 1 단부(140) 및 제 2 단부(142)를 갖는 랩으로서의 패브릭(100)은 제 2 단부(142)가 패브릭(100)의 본체(144)상에서 되접어 포갠 다음, 예를 들면, 플랫록 스티칭(flatlock stitching)과 같은 스티칭으로 거기에 접합되도록 배치한다. 그러한 접합 이전에, 제 2 단부(142)가 그의 레그(134) 주위를 통과하여 앵커(130)의 내측부(132)내에 배치된 다음, 본체(142)에 접합된다. 그것은 패브릭(100)에 앵커(130)를 유지한다. 사용자는 열적으로 관리될 물체에 패브릭(100)을 착용하고, 개방 내측부(132)를 통하여 패브릭의 제 1 단부(140)를 통과한 다음, 그것을, 예를 들면, 벨크로TM(VelcroTM)를 사용하여 본체(144)상에 또는 앵커(130)의 제 2 레그(136)에 적소에 고정할 수 있다.
패브릭(100)은 압박 랩으로서 사용될 수 있으며, 적어도 4 가지 방식중 특정의 방식으로 사용될 수 있다. 첫 번째로, 그것은 신체에 직접 착용될 수 있으며, 건식 압박 랩으로서 사용될 수 있다. 두 번째로, 패브릭(100)은 물과 같은 액체중에 침지시킨 다음, 패브릭(100)이 그의 최대 액체 저장 용량에 실질적으로 도달하도록 침지시킬 수 있다. 그것을 비틀어 짜서 과량의 액체를 제거한 다음, 차가운 압박 랩으로서 신체에 착용할 수 있다. 세 번째로, 패브릭(100)은 물과 같은 액체중에 침지시킨 다음, 패브릭(100)이 그의 최대 액체 저장 용량에 실질적으로 도달하도록 침지시킬 수 있다. 그것을 비틀어 짜서 특정의 과량의 액체를 제거할 수 있다. 이어서, 패브릭(100)을 냉동기와 같은 냉각 용기에 삽입한 다음, 액체가 아주 차가워지지만 고화되지 않기에 충분한 시간 동안 그 안에서 유지한다. 패브릭(100)의 구성은 그것이 그 안에 냉각된 액체를 보유한 경우에 조차도 가요성을 확실하게 유지해 줄 것이다. 패브릭(100)은 냉각 용기로부터 제거될 수 있으며, 냉각된 압박 랩으로서 신체에 착용될 수 있다. 마지막으로, 패브릭(100)은 물과 같은 액체중에 침지시킨 다음, 패브릭(100)이 그의 최대 액체 저장 용량에 실질적으로 도달하도록 침지시킬 수 있다. 그것을 비틀어 짜서 특정의 과량의 액체를 제거할 수 있다. 이어서, 패브릭(100)을 냉동기와 같은 냉각 용기에 삽입한 다음, 액체가 고화되기에 충분한 시간 동안 그 안에서 유지한다. 패브릭(100)의 구성은 그것이 그 안에 고화된 액체를 보유한 경우에 조차 가요성을 확실하게 유지해 줄 것이다. 패브릭(100)은 냉각 용기로부터 제거될 수 있으며, 얼음-대용 압박 랩으로서 신체에 착용될 수 있다. 앵커(130)는 특정의 그들의 사용 옵션에서 패브릭(100)을 적소에 고정시키는데 사용될 수 있다. 패브릭(100)의 구성은 냉각시킬 표면 근처의 가온된 액체를 패브릭(100)의 내부로 확실하게 통과시키는데, 이때 그것이 냉각되고 더 차갑거나 아직도 고화된 액체가 냉각시킬 표면으로 이동한다. 제 1 패브릭 층(102) 및 제 2 패브릭 층(104)의 사용은 패브릭(100) 밖으로의 액체 통과 범위를 제한한다.
지금까지 본 발명을 다양한 실시예에 대하여 기술하였다. 그럼에도 불구하고, 하기 특허청구범위에 기재된 바와 같은 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고서도 다양한 변형이 이루어질 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (20)

  1. 전면 및 배면을 가진 패브릭으로서,
    상기 패브릭의 전면은 패브릭이 사용중일 때 환경에 인접하는 면이고, 상기 패브릭의 배면은 패브릭이 사용중일 때 열적으로 관리되어야 할 물체에 인접하는 면이며,
    상기 패브릭은,
    (a) 수분을 흡수하도록 구성된 배면의 제 1 기능 대역;
    (b) 패브릭내의 액체의 통로를 제한하도록 구성된, 상기 제 1 기능 대역에 인접한 제 2 기능 대역;
    (c) 수분을 흡수하도록 구성된, 상기 제 2 기능 대역에 인접한 제 3 기능 대역; 및
    (d) 수분 흡수에 저항하도록 구성된, 상기 제 3 기능 대역에 인접한 전면의 제 4 기능 대역
    을 포함하는, 패브릭.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 및 제 3 기능 대역이 복수의 섬유를 포함하되, 이때 상기 복수의 섬유가 친수성 물질로 형성된 섬유를 포함하는, 패브릭.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 4 기능 대역이 복수의 섬유를 포함하되, 이때 상기 복수의 섬유가 소수성 물질로 형성된 섬유를 포함하는, 패브릭.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 기능 대역이 복수의 섬유를 포함하되, 이때 상기 복수의 섬유가 중공(hollow) 섬유를 포함하는, 패브릭.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 중공 섬유가 친수성 물질로 형성된 것인, 패브릭.
  6. 제 1 항에 있어서,
    첨가제 물질을 더 포함하는 패브릭.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 첨가제 물질이 은 섬유인, 패브릭.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 패브릭의 제 1, 제 2 및 제 3 기능 대역이 제 1 물리적 패브릭 층으로 확립되며,
    상기 제 4 기능 대역이 제 2 물리적 패브릭 층으로 확립되는,
    패브릭.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 물리적 패브릭 층이 복수의 천공(perforation)을 포함하는, 패브릭.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 천공의 치수 및 개수가 선택가능한 것인, 패브릭.
  11. 제 8 항에 있어서,
    상기 제 2 물리적 패브릭 층이 폴리에스테르로 제조된 것인, 패브릭.
  12. 제 1 항에 있어서,
    패브릭의 단부에 접합되고 패브릭이 물체에 착용될 때 압박 위치에서 패브릭을 유지하도록 배치되는 앵커 시스템을 더 포함하는 패브릭.
  13. 전면 및 배면을 가진 패브릭으로 물체를 냉각하는 방법으로서,
    상기 패브릭의 전면은 패브릭이 사용중일 때 환경에 인접하고, 상기 패브릭의 배면은 패브릭이 사용중일 때 열적으로 관리되어야 할 물체에 인접하며,
    상기 방법은,
    (a) 상기 패브릭을 액체와 접촉하여 위치하는 단계;
    (b) 상기 패브릭으로부터 과량의 액체를 제거하는 단계;
    (c) 상기 패브릭을 냉각하는 단계; 및
    (d) 냉각된 패브릭을 상기 물체에 착용하는 단계
    를 포함하고,
    상기 패브릭은,
    (i) 수분을 흡수하도록 구성된 배면의 제 1 기능 대역;
    (ii) 패브릭내의 액체의 통로를 제한하도록 구성된, 상기 제 1 기능 대역에 인접한 제 2 기능 대역;
    (iii) 수분을 흡수하도록 구성된, 상기 제 2 기능 대역에 인접한 제 3 기능 대역; 및
    (iv) 수분 흡수에 저항하도록 구성된, 상기 제 3 기능 대역에 인접한 전면의 제 4 기능 대역
    을 포함하는, 방법.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 패브릭을 상기 물체 주위에 정착시키는 단계를 더 포함하는 방법.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 패브릭의 제 1 및 제 3 기능 대역이 복수의 섬유를 포함하되, 이때 상기 복수의 섬유가 친수성 물질로 형성된 섬유를 포함하는, 방법.
  16. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 4 기능 대역이 복수의 섬유를 포함하되, 이때 상기 복수의 섬유가 소수성 물질로 형성된 섬유를 포함하는, 방법.
  17. 제 13 항에 있어서,
    상기 제 2 기능 대역이 복수의 섬유를 포함하되, 이때 상기 복수의 섬유가 중공 섬유를 포함하는, 방법.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 중공 섬유가 친수성 물질로 형성된 것인, 방법.
  19. 제 13 항에 있어서,
    상기 패브릭의 제 1, 제 2 및 제 3 기능 대역이 제 1 물리적 패브릭 층으로 확립되며,
    상기 제 4 기능 대역이 제 2 물리적 패브릭 층으로 확립되는,
    방법.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 제 2 물리적 패브릭 층이 복수의 천공을 포함하는, 방법.
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