KR20220092605A - Radiant cooling fabric and method of making the same - Google Patents
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Abstract
직물은 하나 이상의 얀을 포함한다. 하나 이상의 얀의 각각은 복수의 필라멘트를 포함한다. 필라멘트의 각각은 20-50μm 범위의 평균 직경을 가지며, 이로써 직물은 9.5μm의 파장에서 적어도 37%의 IR 투과율을 가진다.The fabric includes one or more yarns. Each of the one or more yarns includes a plurality of filaments. Each of the filaments has an average diameter in the range of 20-50 μm, whereby the fabric has an IR transmission of at least 37% at a wavelength of 9.5 μm.
Description
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본 출원은 2019년 11월 6일자 제출된 미국 임시 출원 No. 62/931,727의 35 U.S.C. 119(e) 하의 이익을 주장하며, 이것의 내용은 그 전체가 본원에 포함된다.This application is filed on November 6, 2019, and is filed under U.S. Provisional Application No. 35 U.S.C. of 62/931,727. 119(e), the content of which is incorporated herein in its entirety.
기술분야technical field
본 발명은 일반적으로 의류용 직물에 관한 것이고, 더 구체적으로는 의류용 복사 냉각(radiative cooling) 직물 및 그것의 제작 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention [0001] The present invention relates generally to fabrics for garments, and more particularly to radiative cooling fabrics for garments and methods of making the same.
에너지 위기 및 기후 변화와 관련된 문제는 더 중요해지고 있으며 다뤄져야 할 필요가 있다. 최근 연구에 따르면, 전 세계적으로 소비되는 전체 전기의 15%는 가정과 사무실을 냉각시키는데 사용되며, 이것은 전 세계적으로 온실가스 배출 증가를 야기한다. 따라서, 에너지 수요를 감소시킬 수 있는 신규 기술의 개발이 요구된다. 예를 들어, 냉각 설정 온도를 2℃만큼 증가시키면 전 세계적으로 20% 이상의 에너지를 절감할 수 있다.Issues related to the energy crisis and climate change are becoming more important and need to be addressed. According to a recent study, 15% of the total electricity consumed worldwide is used to cool homes and offices, which causes an increase in greenhouse gas emissions worldwide. Accordingly, there is a need to develop a new technology capable of reducing energy demand. For example, increasing the cooling setpoint by 2°C can save energy by more than 20% worldwide.
개인적인 냉각 관리는 에너지 비용을 감소시킬 수 있는 유효한 방법일 것이다. 전형적인 실내 환경에서 인체의 피부 온도가 33.5℃일 때 중간-적외선 열 복사(7-14μm의 파장 범위)에서 신체의 복사열 손실은 전체 열 손실의 50% 이상을 차지한다. 면 및 폴리에스테르와 같은 대부분의 종래의 텍스타일 직물은 이들이 적외선(IR)에 불투명한 소재이기 때문에 실패한다.Personal cooling management will be an effective way to reduce energy costs. In a typical indoor environment, when the skin temperature of the human body is 33.5℃, the body's radiant heat loss in mid-infrared thermal radiation (wavelength range of 7-14μm) accounts for more than 50% of the total heat loss. Most conventional textile fabrics, such as cotton and polyester, fail because they are infrared (IR) opaque materials.
복사 냉각 직물 및 이 직물로 제조된 의류, 및 직물의 제작 방법이 본원에서 설명된다.Radiant cooling fabrics and garments made from the fabrics, and methods of making the fabrics, are described herein.
한 양태에서, 직물은 하나 이상의 얀을 포함한다. 하나 이상의 얀의 각각은 복수의 필라멘트를 포함한다. 필라멘트의 각각은 20-50μm 범위의 평균 직경을 가지며, 이로써 직물은 9.5μm의 파장에서 적어도 37%의 IR 투과율을 가진다. 일부 실시형태에서, 직물은 PhabrOmeter 또는 Nu Cybertek사의 시스템에 의해 측정된 50 미만의 강직도(stiffness)를 가진다.In one aspect, the fabric comprises one or more yarns. Each of the one or more yarns includes a plurality of filaments. Each of the filaments has an average diameter in the range of 20-50 μm, whereby the fabric has an IR transmission of at least 37% at a wavelength of 9.5 μm. In some embodiments, the fabric has a stiffness of less than 50 as measured by a PhabrOmeter or Nu Cybertek system.
일부 실시형태에서, 하나 이상의 얀의 각각은 최대 400μm의 평균 직경을 가진다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 얀은 그것의 표면에 코팅을 갖는 적어도 하나의 얀을 포함한다. 하나 이상의 얀은 염료를 포함함으로써 상이한 색을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 얀은 자외선 차단제를 포함한다. 일부 실시형태에서, 자외선 차단제는 ZnO 또는 TiO2를 포함한다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 얀은 하나 이상의 세라믹 필러를 포함한다.In some embodiments, each of the one or more yarns has an average diameter of at most 400 μm. In some embodiments, the one or more yarns include at least one yarn having a coating on its surface. One or more yarns may have a different color by including a dye. In some embodiments, the one or more yarns include sunscreen. In some embodiments, the sunscreen comprises ZnO or TiO 2 . In some embodiments, the one or more yarns include one or more ceramic fillers.
일부 실시형태에서, 직물은 0-12% 범위의 다공도(porosity)를 가진다. 다공도는 본 발명에서 1 - 커버 팩터로서 정의된다.In some embodiments, the fabric has a porosity in the range of 0-12%. Porosity is defined herein as 1 - the cover factor.
일부 실시형태에서, 필라멘트는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리아미드 중 하나 이상을 포함한다.In some embodiments, the filaments comprise one or more of polyethylene, polypropylene, or polyamide.
다른 양태에서, 장치는 직물을 포함한다. 직물은 하나 이상의 얀을 포함한다. 하나 이상의 얀의 각각은 복수의 필라멘트를 포함한다. 필라멘트의 각각은 20-50μm 범위의 평균 직경을 가지며, 이로써 직물은 9.5μm의 파장에서 적어도 37%의 IR 투과율을 가진다. 일부 실시형태에서, 장치는 의류, 신발, 텐트 또는 침낭 중 하나를 포함한다.In another aspect, the device comprises a fabric. The fabric includes one or more yarns. Each of the one or more yarns includes a plurality of filaments. Each of the filaments has an average diameter in the range of 20-50 μm, whereby the fabric has an IR transmission of at least 37% at a wavelength of 9.5 μm. In some embodiments, the device comprises one of a garment, a shoe, a tent, or a sleeping bag.
본 기술의 다양한 실시형태의 특정한 특징들은 첨부된 청구항에서 구체적으로 제시된다. 본 발명의 원리가 이용된 예시적인 실시형태들을 제시하는 하기 상세한 설명, 및 첨부한 도면을 참조하여 본 기술의 특징 및 이점의 보다 나은 이해가 얻어질 것이다.
도 1은 일례의 실시형태에 따른 얀 제작 장치를 묘사한 모식도이다.
도 2는 다양한 우븐(woven) 직물의 냉각 성능, 직물 두께, 및 IR 투과율을 나타낸 다이어그램이다.
도 3은 일례의 실시형태에 따른, 개시된 기술에 의해 형성된 PE 직물의 강직도 테스트 데이터 및 두께 데이터를 예시한 다이어그램이다.
도 4는 종래의 PET 직물의 강직도 테스트 데이터 및 두께 데이터를 예시한 다이어그램이다.Certain features of various embodiments of the present technology are specifically set forth in the appended claims. A better understanding of the features and advantages of the present technology will be obtained by reference to the following detailed description, which presents exemplary embodiments in which the principles of the present invention are employed, and the accompanying drawings.
1 is a schematic diagram depicting a yarn production apparatus according to an exemplary embodiment.
2 is a diagram showing the cooling performance, fabric thickness, and IR transmittance of various woven fabrics.
3 is a diagram illustrating stiffness test data and thickness data of a PE fabric formed by the disclosed technique, in accordance with an exemplary embodiment.
4 is a diagram illustrating stiffness test data and thickness data of a conventional PET fabric.
하기 설명에서는 본 발명의 다양한 실시형태의 완전한 이해를 제공하기 위해 특정한 구체적인 상세한 내용이 제시된다. 그러나, 당업자는 본 발명이 이들 상세한 내용 없이도 실시될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 발명의 다양한 실시형태가 본원에 개시되지만, 당업자의 통상의 일반적인 지식에 따라서 본 발명의 범위 내에서 많은 개조 및 변형이 이루어질 수 있다. 이러한 변형은 실질적으로 동일한 방식으로 동일한 결과를 달성하기 위해 본 발명의 임의의 양태에 대한 기지의 등가물의 치환을 포함한다.In the following description, certain specific details are set forth in order to provide a thorough understanding of various embodiments of the invention. However, it will be understood by one of ordinary skill in the art that the present invention may be practiced without these details. In addition, while various embodiments of the present invention are disclosed herein, many modifications and variations can be made within the scope of the present invention in accordance with the common general knowledge of those skilled in the art. Such modifications include substitutions of known equivalents for any aspect of the invention for achieving the same result in substantially the same manner.
문맥상 달리 필요하지 않다면, 본 명세서 및 청구항 전체적으로 용어 "포함한다" 및 이들의 변형, 예컨대 "(들)을 포함한다" 및 "포함하는"은 개방적이며 포괄적인 의미로, 즉 "포함하지만 제한되지는 않는"으로서 해석되어야 한다. 본 명세서 전체적으로 값의 수치 범위의 인용은 그 범위를 한정하는 값의 포괄적 범위 내에 들어가는 각각의 개별 값을 개별적으로 인용하는 것의 속기 표기이며, 각각의 개별 값은 개별적으로 인용되는 것과 마찬가지로 본 명세서에 포함된다. 추가로, 단수형 "한" 및 "그"는 문맥상 명확히 다른 의미가 아니라면 복수의 대상을 포함한다.Unless the context requires otherwise, the terms "comprises" and variations thereof, such as "comprises(s)" and "comprising" throughout this specification and claims, are in an open and inclusive sense, i.e., "including but not limited to". should be construed as "not". Recitation of a numerical range of values throughout this specification is a shorthand notation of individually reciting each individual value falling within the inclusive range of values defining that range, and each individual value is incorporated herein as if it were individually recited. do. Additionally, the singular forms "a" and "the" include plural objects unless the context clearly dictates otherwise.
본 명세서 전체에서 "하나의 실시형태" 또는 "한 실시형태"라는 언급은 그 실시형태와 관련하여 설명된 특정한 특징, 구조 또는 특성이 본 발명의 적어도 하나의 실시형태에 포함된다는 것을 의미한다. 따라서, 본 명세서 전체적으로 여러 장소에서 문구 "하나의 실시형태에서" 또는 "한 실시형태에서"의 출현은 일부 그런 경우가 있을 수 있지만 반드시 모두 동일한 실시형태를 말하는 것은 아니다. 또한, 특정한 특징, 구조, 또는 특성은 하나 이상의 실시형태에서 임의의 적합한 방식으로 조합될 수 있다.Reference throughout this specification to “one embodiment” or “an embodiment” means that a particular feature, structure, or characteristic described in connection with the embodiment is included in at least one embodiment of the invention. Thus, the appearances of the phrases "in one embodiment" or "in an embodiment" in various places throughout this specification may, but are not necessarily all referring to the same embodiment. Moreover, the particular features, structures, or characteristics may be combined in any suitable manner in one or more embodiments.
본원에 설명된 다양한 실시형태는 개인의 신체 냉각 목적을 위한 IR 투과 직물에 관한 것이다. 이 분야에서 선행 연구는 약 1μm 이하의 직경을 가진 섬유/필라멘트로 제조된 직물이 적외선 투과에 효과적인 것을 제안했다. 인체로부터의 적외선을 통과시킬 수 있으려면 섬유가 작은 직경(예를 들어, 수 마이크로미터 또는 더 좁은)으로 제조되어야 하는 것으로 밝혀졌다. 그러나, 작은 직경의 섬유는 보통의 텍스타일 제조 과정에서 약하다. 본원에 개시된 기술은 복사 냉각 직물을 위한 더 강한 얀을 제조하기 위해 적어도 20μm의 훨씬 더 큰 직경을 가진 섬유를 사용하며, 이것은 전통적인 텍스타일 소재로서 제조 품질 및 속도를 상당히 개선한다. 또한, 본원에 개시된 기술은 적외선 투과성인 직물을 제공한다. 예를 들어, 개시된 직물은 9.5μm의 파장에서 적어도 37%의 IR 투과율을 가진다.Various embodiments described herein relate to IR transmissive fabrics for personal body cooling purposes. Previous studies in this field have suggested that fabrics made of fibers/filaments with a diameter of about 1 μm or less are effective for infrared transmission. It has been found that the fibers must be made with a small diameter (eg, a few micrometers or narrower) to be able to pass infrared light from the human body. However, small diameter fibers are weak in ordinary textile manufacturing processes. The techniques disclosed herein use fibers with much larger diameters of at least 20 μm to produce stronger yarns for radiant cooling fabrics, which significantly improves manufacturing quality and speed as traditional textile materials. The techniques disclosed herein also provide fabrics that are infrared transmissive. For example, the disclosed fabric has an IR transmittance of at least 37% at a wavelength of 9.5 μm.
이제 첨부한 도면과 함께 실시형태가 설명될 것이다. 먼저 도 1을 참조한다. 도 1은 일례의 실시형태에 따른 얀 제작 장치(100)를 묘사한 모식도이다. 얀 제작 장치(100)는 중합체 과립(104)을 수용하도록 구성된 푸드 호퍼(102)를 포함한다. 중합체 과립(104)은 얀을 위한 씬(thin) 필라멘트를 형성하기 위해 선택된 하나 이상의 재료를 포함한다. 예를 들어, 이 재료는 선택된 중합체 및 다른 첨가제를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 선택된 중합체는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리아미드 중 하나 이상을 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 선택된 첨가제는 착색제, 자외선(UV) 차단제 또는 다른 기능성 제제를 포함할 수 있다.An embodiment will now be described in conjunction with the accompanying drawings. First refer to FIG. 1 . 1 is a schematic diagram depicting a
얀 제작 장치(100)는 중합체 용융물(108)을 생성하기 위해 정해진 상승된 온도에서 중합체 과립(104)을 용융시키는 가열 유닛(106)을 더 포함한다. 중합체 얀을 제조하는데 사용된 중합체는, 예를 들어 17-30 g/10min(ASTM D1238 기준) 범위의 점도를 갖는 선형 저밀도 PE(LLDPE) 또는 고밀도 PE(HDPE)를 포함할 수 있으며, 이것은 이후 용융 압출 과정에서 중간 정도의 이동성을 제공한다. 복수의 방사노즐(112-1)을 포함하는 방사노즐 장치(112)로 중합체 용융물(108)을 이동시키기 위해 펌프(110)가 이용된다. 방사노즐(112-1)의 각각은 얀 드라이빙 롤러(116)에 의해 수집되는 필라멘트/섬유(114)를 압출/생성한다. 방사노즐 장치의 다수의 방사노즐(112-1) 및 재료 유속에 따라 다양한 필라멘트 번수를 가진 상이한 필라멘트 크기가 얻어질 수 있다. 일부 실시형태에서, 필라멘트(114)의 평균 직경이 20-50μm의 범위에 있도록 제어된다. 일부 실시형태에서, 좋은 피부 감촉을 갖는 냉각 직물을 형성하기 위해, 필라멘트(114)의 평균 직경은 25-50μm, 30-50μm, 35-50μm, 40-50μm, 20-45μm, 25-45μm, 30-45μm, 35-45μm, 20-40μm, 25-40μm, 30-40μm, 20-35μm, 25-35μm, 또는 20-30μm의 범위에서 제어된다.The yarn making
필라멘트(114)가 얀 드라이빙 롤러(116)에 의해 당겨지면서 필라멘트(114)는 공기(118)에 의해 냉각된다. 일부 실시형태에서, 대안으로서 또는 추가로, 필라멘트(114)가 냉각된 후, 이들은 그 특성을 변형하기 위해 스팀 처리(120)될 수 있다. 일부 실시형태에서, 방사된 그대로의 다중 필라멘트 얀이 적어도 2.2:1의 연신 비율로 방사노즐(112-1)로부터 연신되고 적어도 155/m로 꼬여서 강한 얀을 형성한다. 연신 과정은 중합체 얀(122)의 기계적 강도, 예를 들어 강인성(tenacity) 및 연신율(elongation)을 증가시킨다. 예를 들어, 연신된 PE 얀은 적어도 1.61 g/d의 강인성 및 최대 111.26%의 연신율을 가질 수 있다. 필라멘트(114)는 얀 드라이빙 롤러(116)에 의해 수집되어 얀(122)을 형성하고, 이것이 피드 롤러(124)에 공급된다. 다음에, 얀(122)은 보빈(126)에 롤링되어 직물을 제조할 준비가 된다.As the filament 114 is pulled by the
하나 이상의 얀(122)은 직조 및 편직 기술에 의해 개인용 냉각 의복을 위한 직물로 제조된다. 일부 실시형태에서, 직물 두께의 감소 및 섬유/필라멘트 및 얀 크기의 제어는 섬유 및 얀 크기가 모두 IR 투과율에 영향을 미치기 때문에 의복의 냉각 성능에 유의한 효과를 가질 수 있다. 특히, 허용가능한 IR 투과율에 효과적이기 위해 얀의 섬유 크기는 약 1μm의 직경을 가져야 한다는 것이 발견되었다. 그러나, 본원에 개시된 기술을 사용하면, 얀(122)의 섬유 크기가 냉각 의복에 대한 본 분야의 선행 연구에서의 섬유 크기보다 약 20 내지 50배 더 큰 20-50μm의 범위 내로 제어된다. 개시된 기술은 강하며 IR 투과성인 직물을 형성하기 위한 중합체 재료, 섬유의 크기, 및 얀의 크기의 선택을 포함한다. 예를 들어, 하나 이상의 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 또는 폴리아미드가 20-50μm, 25-50μm, 30-50μm, 35-50μm, 40-50μm, 20-45μm, 25-45μm, 30-45μm, 35-45μm, 20-40μm, 25-40μm, 30-40μm, 20-35μm, 25-35μm, 또는 20-30μm의 범위의 직경을 갖는 섬유에 대해 허용가능한 IR 투과율을 달성할 수 있는 재료에 이용된다.One or
IR 투과율에 효과적이기 위해, 얀(122)의 직경은 최대 400μm이도록 제어된다. 일부 실시형태에서, 얀(122)의 직경은 최대 350μm, 300μm, 250μm 또는 200μm이다. 일부 실시형태에서, 얀(122)의 직경은 200-400μm, 200-350μm, 200-300μm, 200-250μm, 250-400μm, 250-350μm, 250-300μm, 300-400μm, 300-350μm, 또는 350-400μm의 범위 내이다. To be effective for IR transmission, the diameter of the
이러한 발견은 직물이 9.5μm의 파장에서 적어도 37%의 IR 투과율을 갖는 것을 허용한다. 일부 실시형태에서, 본원에 개시된 기술에 의해 형성된 직물은 9.5μm의 파장에서 적어도 38%, 40%, 42%, 45%, 또는 50%의 IR 투과율을 가질 수 있다. 일부 실시형태에서, 본원에 개시된 기술에 의해 형성된 직물은 9.5μm의 파장에서 37-50%, 37-45%, 37-40%, 38-50%, 38-45%, 40-50%, 40-45%, 또는 45-50%의 범위의 IR 투과율을 가질 수 있다.This finding allows the fabric to have an IR transmittance of at least 37% at a wavelength of 9.5 μm. In some embodiments, fabrics formed by the techniques disclosed herein can have an IR transmittance of at least 38%, 40%, 42%, 45%, or 50% at a wavelength of 9.5 μm. In some embodiments, the fabric formed by the techniques disclosed herein is 37-50%, 37-45%, 37-40%, 38-50%, 38-45%, 40-50%, 40 at a wavelength of 9.5 μm. It may have an IR transmittance in the range of -45%, or 45-50%.
일부 실시형태에서, 직물을 형성하기 위한 직조 및 편직 과정은 직물 구조에 공극을 가져올 수 있다. 예를 들어, 직물은 0-12% 범위의 다공도를 가질 수 있다. 공극은 IR 투과율 및 통기성을 포함하는 직물의 특성을 변형시키기 위해 사용될 수 있다.In some embodiments, the weaving and knitting processes to form the fabric may introduce voids in the fabric structure. For example, the fabric may have a porosity in the range of 0-12%. The voids can be used to modify the properties of the fabric, including IR transmittance and breathability.
일부 실시형태에서, 얀은 직물에 패턴 또는 색을 만들기 위해 얀에 색을 제공할 수 있는 다양한 착색제와 함께 형성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 얀은 다른 기능성 제제와 함께 형성될 수 있다. 예를 들어, 보다 나은 UV-차단 기능을 제공할 수 있는 능력을 얀에 제공하기 위해 하나 이상의 UV 차단제가 얀에 첨가될 수 있다. 일부 실시형태에서, UV 차단제는 ZnO 및 TiO2를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 기능성 제제는 세라믹 필러의 형태로 얀에 첨가될 수 있다. 일부 실시형태에서, 첨가된 기능성 제제는 최대 직물의 IR 투과율(9.5μm의 파장에서) 드롭이 15%를 넘어 초과하지 않는 지점까지 첨가된다.In some embodiments, the yarn can be formed with various colorants that can provide color to the yarn to create a pattern or color in the fabric. In some embodiments, the yarn may be formed with other functional agents. For example, one or more UV blocking agents may be added to the yarn to provide the yarn with the ability to provide better UV-blocking function. In some embodiments, the UV blocking agent may include ZnO and TiO 2 . In some embodiments, the functional agent may be added to the yarn in the form of a ceramic filler. In some embodiments, the added functional agent is added to the point where the maximum fabric IR transmittance (at a wavelength of 9.5 μm) drop does not exceed more than 15%.
도 2는 다양한 직물의 냉각 성능, 직물 두께, 및 IR 투과율을 도시한 다이어그램이다. 먼저 도 2는 전통적인 폴리에스테르 및 면 우븐 직물 샘플과 비교된 본원에 개시된 기술에 의해 형성된 2개의 우븐 PE 직물 샘플의 냉각 성능을 나타낸다. 결과는 두께가 0.28mm인 PE 직물(150D(데니어)/24F(얀당 필라멘트 수), 얀 직경 285μm, 필라멘트 직경 37μm)은 피부 온도에 있어서 종래의 PET 우븐 직물(두께 0.29mm) 및 면 브로드클로쓰 직물(두께 0.27mm)보다 각각 2.1℃ 및 1.9℃ 더 차갑다는 것을 나타낸다; 반면 두께가 0.36mm인 PE 직물(150D/50F 얀 직경 285μm, 필라멘트 직경 22μm)은 피부 온도에 있어서 PET 우븐 직물 및 면 브로드클로쓰 직물보다 각각 1.8℃ 및 1.6℃ 더 차가웠다. 또한, IR 투과율은 150D/24F PE 직물, 150D/50F PE 직물, PET 우븐 직물, 및 면 브로드클로쓰 직물에서 각각 50%, 37%, 0%, 및 0%이다. 이들 결과는 열 조절에서 개시된 PE 직물의 이점을 증명한다.2 is a diagram showing the cooling performance, fabric thickness, and IR transmittance of various fabrics. First, Figure 2 shows the cooling performance of two woven PE fabric samples formed by the techniques disclosed herein compared to traditional polyester and cotton woven fabric samples. The results show that PE fabric with a thickness of 0.28 mm (150D (denier)/24F (number of filaments per yarn), yarn diameter 285 μm,
일부 실시형태에서, 본원에 개시된 기술에 의해 형성된 직물은 50 미만의 강직도를 가질 수 있다. 도 3은 일례의 실시형태에 따른, 개시된 기술에 의해 형성된 PE 직물의 강직도 테스트 및 두께 데이터를 예시한 다이어그램이다. 도 4는 종래의 PET 직물의 강직도 테스트 및 두께 데이터를 예시한 다이어그램이다. 강직도 테스트는 American Association of Textile Chemists and Colorists(AATCC) TM202 표준에 기초하여 수행된다.In some embodiments, fabrics formed by the techniques disclosed herein may have a stiffness of less than 50. 3 is a diagram illustrating stiffness testing and thickness data of a PE fabric formed by the disclosed technique, in accordance with an exemplary embodiment. 4 is a diagram illustrating stiffness test and thickness data of a conventional PET fabric. The stiffness test is performed based on the American Association of Textile Chemists and Colorists (AATCC) TM202 standard.
도 3에 도시된 대로, 0.26mm 두께를 가진 150D/24F PE 얀(얀 직경 285μm; 필라멘트 직경 37μm)으로 이루어진 우븐 직물은 강직도가 42.55이고, 0.53mm 두께를 가진 500D/72F PE 얀(얀 크기 376μm; 필라멘트 직경 37μm)으로 이루어진 우븐 직물은 강직도가 49이다. 150D/24F PE 얀으로 이루어진 우븐 직물은 500D/72F PE 얀으로 제조된 우븐 직물보다 부드러운 감촉을 가진다. 이 결과는 의류 용도에서 얀 직경을 최대 400μm로 제어하는 것의 추가의 이익을 나타내며, 얀의 크기가 작을수록 드레이프성이 더 좋은 더 얇은 직물이 얻어진다.As shown in Figure 3, a woven fabric made of 150D/24F PE yarns (yarn diameter 285 μm;
도 4에 도시된 대로, 필라멘트 직경이 36μm인 우븐 PET 직물 샘플 1(두께 0.38mm)은 강직도가 56.64이고, 필라멘트 직경이 15μm인 우븐 PET 직물 샘플 2(두께 0.41mm)는 강직도가 44.24이다. 종래의 직물에서 필라멘트 직경은 허용가능한 피부 감촉(강직도 50 미만)을 얻기 위해 20μm 미만이어야 한다. 다시 도 3을 참조하면, 본원에 개시된 기술에 의해 제조된 직물은 필라멘트 직경이 37μm일 때도 허용가능한 강직도를 달성할 수 있다.As shown in Figure 4, woven PET fabric sample 1 (thickness 0.38 mm) with a filament diameter of 36 μm had a stiffness of 56.64, and woven PET fabric sample 2 (thickness of 0.41 mm) with a filament diameter of 15 μm had a stiffness of 44.24. In conventional fabrics the filament diameter should be less than 20 μm to obtain an acceptable skin feel (stiffness less than 50). Referring again to FIG. 3 , fabrics made by the techniques disclosed herein can achieve acceptable stiffness even when the filament diameter is 37 μm.
요약하면, 본 발명과 일치하는 직물은 우수한 적외선 투과율, 우수한 냉각 성능 및 우수한 드레이프성을 달성하여 의류 용도에 적합하다. 이 직물은 또한 냉각 직물을 필요로 하는 다른 분야에도 이용될 수 있다.In summary, fabrics consistent with the present invention achieve good infrared transmittance, good cooling performance and good drape, making them suitable for apparel applications. The fabric can also be used in other applications requiring cooling fabrics.
한 양태에서, 개시된 복사 냉각 직물은, 예를 들어 열 카메라로부터 수집된 투과율 데이터로부터 9.5μm의 파장에서 적어도 37%의 IR 투과율을 가진다.In one aspect, the disclosed radiation cooling fabric has an IR transmittance of at least 37% at a wavelength of 9.5 μm, for example from transmittance data collected from a thermal camera.
다른 양태에서, 직물은 9.5μm의 파장에서 적어도 38%의 적외선 투과율을 갖는 소재로부터 제조될 수 있다. 소재는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 및 폴리아미드를 포함할 수 있지만 이들에 제한되지는 않는다.In another aspect, the fabric may be made from a material having an infrared transmittance of at least 38% at a wavelength of 9.5 μm. Materials can include, but are not limited to, polyethylene, polypropylene, and polyamide.
또 다른 양태에서, 직물은 20-50μm 범위의 평균 직경을 갖는 필라멘트의 얀으로부터 제조된다. 얀은 최대 400μm의 평균 직경을 가진다.In another embodiment, the fabric is made from yarns of filaments having an average diameter in the range of 20-50 μm. The yarns have an average diameter of up to 400 μm.
또 다른 양태에서, 연신된 PE 얀에 의해 제조된 복사 냉각 직물은 최대 400μm의 두께 및 0-12%의 다공도 범위를 가진다.In another embodiment, the radiation cooled fabric made with the drawn PE yarn has a thickness of up to 400 μm and a porosity range of 0-12%.
또 다른 양태에서, 얀은 정전기를 피하고, 강도를 증진시키고, 필라멘트들의 본딩을 개선하기 위해 직조 또는 편직 전에 사이징(sizing) 재료로 코팅될 수 있다.In another aspect, the yarn may be coated with a sizing material prior to weaving or knitting to avoid static, increase strength, and improve bonding of the filaments.
본 발명의 전술한 설명은 예시 및 설명의 목적을 위해 제공되었다. 이것은 완벽하거나 또는 본 발명을 개시된 정확한 형태에만 제한하는 것을 의도하지 않는다. 본 발명의 폭 및 범위는 전술한 예시적인 실시형태 중 어느 것에 의해 제한되어서는 안 된다. 많은 변형 및 변화가 당업자에게 명백할 것이다. 변형 및 변화는 개시된 특징들의 관련된 조합을 포함한다. 본 발명의 원리 및 그 실제 적용을 가장 잘 설명할 수 있는 실시형태가 선택되고 설명되었으며, 이로써 당업자는 다양한 실시형태에 맞춰 본 발명을 이해할 수 있고, 특정 용도에 적합한 다양한 변형을 고려할 수 있다. 본 발명의 범위는 하기 청구항 및 이들의 등가물에 의해 한정되도록 의도된다.The foregoing description of the invention has been presented for purposes of illustration and description. It is not intended to be exhaustive or to limit the invention to the precise form disclosed. The breadth and scope of the present invention should not be limited by any of the foregoing exemplary embodiments. Many modifications and variations will be apparent to those skilled in the art. Modifications and variations include related combinations of the disclosed features. The embodiments have been chosen and described which best explain the principles of the invention and its practical application, so that those skilled in the art can understand the invention in accordance with various embodiments, and can consider various modifications as are suited to the particular use. It is intended that the scope of the present invention be defined by the following claims and their equivalents.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination |