TWI461581B - 超疏水編織結構及紡織品 - Google Patents

Description

超疏水編織結構及紡織品

本發明係關於一種超疏水結構，特別關於一種超疏水編織結構及紡織品。

在人類從大自然發現到植物的疏水性之後，疏水性與超疏水性材料便不斷的發展。目前，在物件表面上製作疏水性或超疏水性結構的方法，係使用微機電系統(micro-electro-mechanical system,MEMS)加工方式來製作，其主要是利用仿生的概念來模仿與製造類似於蓮葉表面上的突柱狀結構。其中，微機電系統技術是增加表面粗糙度(surface roughness)，以減少水滴與物件表面接觸的面積，以提升水珠對物件表面的接觸角度，進而達到疏水性或超疏水性特性。

然而，習知利用微機電技術來製造超疏水性材料需花費大量的成本，主要是用在半導體機台上，並且其製程也需要一定的時間。此外，藉由微機電技術製造出來的超疏水性材料，其應用範圍還是有一定的限制，例如其無法應用於衣料上。

因此，如何提供一種新的超疏水結構，其製造成本可大幅降低，並縮短製造時程，且可擴大應用範圍，實為當前重要課題之一。

有鑑於上述課題，本發明之目的為提供一種超疏水編織結構及紡織品，其製造成本可大幅降低，並縮短製造時程，且可擴大應用範圍。

為達上述目的，依據本發明之一種超疏水編織結構包含一編織層以及一超疏水功能層。編織層包含複數疏水性纖維交錯編織。超疏水功能層連結於編織層之一側。

在一實施例中，超疏水功能層係藉由黏著、或噴塗、或浸漬而連結於編織層之該側。

在一實施例中，超疏水功能層具有複數孔洞。超疏水功能層之其中二孔洞之間距可大於編織層之其中二疏水性纖維之間距。

在一實施例中，編織層具有至少一顏色。超疏水功能層具有至少一顏色。

在一實施例中，超疏水編織結構更包含一功能層，其連結於超疏水功能層之一側，使超疏水功能層位於功能層與編織層之間。功能層可具吸水性。

為達上述目的，本發明更揭露一種紡織品，包含如上所述之超疏水編織結構，超疏水編織結構係沿一平面延伸。紡織品可應用於服飾、配戴飾、用品。

承上所述，本發明之超疏水編織結構係利用編織技術將具有疏水性之材料作成纖維，並將其交錯編織，再利用一超疏水功能層連結於編織層之一側。本發明藉由疏水性材料可使超疏水編織結構具有疏水性。此外，當水滴由一高度掉落於超疏水編織結構上時，水滴與編織層及超疏水功能層係形成封閉空間而產生空氣彈簧效應，可使水滴彈開，以致超疏水編織結構表面不沾黏任何水滴，因此本發明之超疏水編織結構具有超疏水性的效果。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之一種超疏水編織結構及紡織品，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1為本發明較佳實施例之一種超疏水編織結構1的剖面示意圖，圖2為圖1之超疏水編織結構1之虛線部分的放大示意圖。請參照圖1及圖2所示，超疏水編織結構1包含一編織層11以及一超疏水功能層12。

編織層11包含複數疏水性纖維111交錯編織。所謂疏水性纖維111係使用疏水性材料作成的細長條(稱為纖維)，是編織層11之構成基本元素。本發明之編織層11可以是利用單個疏水性纖維111交錯編織，或是利用多個疏水性纖維111為一組而交錯編織，於此係以1個疏水性纖維111為一組而交錯編織。另外，本發明之編織層11除了可藉由疏水性纖維111交錯編織之外，亦可摻雜其他種類之纖維來交錯編織。另外，疏水性纖維111之疏水性可由其本身材料特性而得，或者由後加工而得，後加工可例如化學浸泡、噴塗等等。另外，如圖2所示，疏水性纖維111或可包含多個次纖維F，次纖維F例如是較小的疏水性纖維，其疏水性亦可由其本身材料特性而得，或者由後加工而得。

本發明不特別限制疏水性纖維111之疏水性材料的類別，其可例如包含聚胺基甲酸酯(polyurethane,PU)、聚左旋乳酸(PLLA)、聚二甲基矽氧烷(PDMS)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)、聚氯乙烯(PVC)、白臘等。另外需注意的是，編織層11亦可包含非疏水性材料，有可能因為製程因素、或是使編織層11達到其他的特性，例如堅韌、彈性、改變顏色等等，而需添加非疏水性材料。另外，編織層11亦可包含多種疏水性材料，於此皆不限制。

超疏水功能層12連結於編織層11之一側。超疏水功能層12主要用意是讓物體(例如水滴W)、編織層11與超疏水功能層12能形成空氣彈簧效應，而使超疏水編織結構1達到超疏水效果。由於編織層11中的疏水性纖維111之間有間隙112，且疏水性纖維111與超疏水功能層12之間亦有間隙112，因此當水滴W滴落而接觸編織層11時，水滴W、編織層11與超疏水功能層12係能形成內含空氣之密閉空間而產生空氣彈簧效應，以使水滴彈開，以致超疏水編織結構1表面不沾黏任何水滴，而達到超疏水效果。

此外，如圖2所示，由於各疏水性纖維111係包含多個次纖維F，而次纖維F之間亦有間隙112，因此當水滴W滴落而接觸編織層11時，水滴W、疏水性纖維111、次纖維F與超疏水功能層12係能形成空氣彈簧效應而將水滴彈開，使得超疏水性得到進一步的效果。

本發明不特別限制超疏水功能層12的材料，其可以為疏水性材料、或非疏水性材料。超疏水功能層12可選用具有較低表面能的材料。超疏水功能層12可藉由黏著、或噴塗、或浸漬、或其他方式而連結於編織層11之一側。超疏水功能層12本身亦可具有其他功能，例如親油性、透光性、導電性、導磁性等等，以應用於不同領域。

在應用上，編織層11與超疏水功能層12皆可具有至少一顏色。顏色可利用顏料塗佈、或是添加一些材料混合而使其有顏色。

圖3為本發明另一實施例之一種超疏水編織結構1a的示意圖，其包含一編織層11以及一超疏水功能層12a。與上述實施例主要不同在於，超疏水功能層12a具有複數孔洞121。孔洞121可讓超疏水編織結構1a具有透氣性。此外，超疏水功能層12之其中二孔洞121之間距D1大於編織層之其中二疏水性纖維111之間距D2，藉此可避免水滴從疏水性纖維111之間的間隙112穿過超疏水功能層12之孔洞121。另外，超疏水功能層12之一孔洞121之尺寸可小於疏水性纖維111之間之間隙112的尺寸，這樣能保有透氣性並確保空氣彈簧效應。

圖4為本發明另一實施例之一種超疏水編織結構1b的示意圖，其包含一編織層11、一超疏水功能層12a以及一功能層13。功能層13連結於超疏水功能層12a之一側，使超疏水功能層12a位於功能層13與編織層11之間。功能層13之目的在於提供特定之功能，例如吸水性、疏油性、親油性、透光性、導電性、導磁性等等。因此，本發明不特別限制功能層之材質。另外需注意的是，本實施例係以超疏水功能層12a為例，另外，功能層13亦可設置於超疏水功能層12之一側。

圖5為本發明較佳實施例之一種紡織品2的示意圖，紡織品2可包含上述任一種超疏水編織結構，超疏水編織結構係沿一平面延伸。於此係以超疏水編織結構1為例。本發明不特別限制紡織品2之應用範圍，其可例如應用於服飾(衣服、褲子…)、配戴飾(帽子、手飾、腳飾…)、用品(雨傘、雨衣…)、或其他需要防水、除污之領域，例如建材領域、布料。

綜上所述，本發明之超疏水編織結構係利用編織技術將具有疏水性之材料作成纖維，並將其交錯編織，再利用一超疏水功能層連結於編織層之一側。本發明藉由疏水性材料可使超疏水編織結構具有疏水性。此外，當水滴由一高度掉落於超疏水編織結構上時，水滴與編織層及超疏水功能層係形成封閉空間而產生空氣彈簧效應，可使水滴彈開，以致超疏水編織結構表面不沾黏任何水滴，因此本發明之超疏水編織結構具有超疏水性的效果。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1、1a、1b．．．超疏水編織結構

11．．．編織層

111．．．疏水性纖維

112．．．間隙

12、12a．．．超疏水功能層

121．．．孔洞

13．．．功能層

2．．．紡織品

D1、D2．．．間距

F．．．次纖維

W．．．水滴

圖1為本發明較佳實施例之一種超疏水編織結構的剖面示意圖；

圖2為圖1之超疏水編織結構之虛線部分的放大示意圖；

圖3為本發明較佳實施例之一種超疏水編織結構之另一態樣的示意圖；

圖4為本發明較佳實施例之一種超疏水編織結構之另一態樣的示意圖；以及

圖5為本發明較佳實施例之一種紡織品的示意圖。

1．．．超疏水編織結構

11．．．編織層

111．．．疏水性纖維

112．．．間隙

12．．．超疏水功能層

W．．．水滴

Claims (10)

1. 一種超疏水編織結構，係利用空氣彈簧效應而使至少一水滴彈開而達到超疏水性，包含：一編織層，其包含複數疏水性纖維交錯編織並具有複數間隙；以及一超疏水功能層，連結於該編織層之一側，當該水滴落在該超疏水編織結構時，該編織層位於該水滴與該超疏水功能層之間，且該水滴、該編織層及該超疏水功能層係形成內含空氣之一密閉空間而產生空氣彈簧效應，以使該水滴彈開。
2. 如申請專利範圍第1項所述之超疏水編織結構，其中該超疏水功能層係藉由黏著、或噴塗、或浸漬而連結於該編織層之該側。
3. 如申請專利範圍第1項所述之超疏水編織結構，其中該超疏水功能層具有複數孔洞。
4. 如申請專利範圍第3項所述之超疏水編織結構，其中該超疏水功能層之其中二孔洞之間距大於該編織層之其中二疏水性纖維之間距。
5. 如申請專利範圍第1項所述之超疏水編織結構，其中該編織層具有至少一顏色。
6. 如申請專利範圍第1項所述之超疏水編織結構，其中該超疏水功能層具有至少一顏色。
7. 如申請專利範圍第1項所述之超疏水編織結構，更包含： 一功能層，連結於該超疏水功能層之一側，使該超疏水功能層位於該功能層與該編織層之間。
8. 如申請專利範圍第7項所述之超疏水編織結構，其中該功能層具疏水性、吸水性、疏油性、親油性、透光性、導電性或導磁性。
9. 一種紡織品，包含如申請專利範圍第1項至第8項任一項所述之超疏水編織結構，該超疏水編織結構係沿一平面延伸。
10. 如申請專利範圍第9項所述之紡織品，其應用於服飾、配戴飾、用品、建材、布料。