TWI814175B - 感濕變形織物 - Google Patents

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Abstract

一種感濕變形織物包括40重量份至70重量份的常規紗線以及30重量份至60重量份的感濕伸縮耐隆紗線。在標準方法FTTS-FP-161的測量下，感濕變形織物的透濕指數大於等於0.35。

Description

感濕變形織物
本揭露內容是有關於一種織物，特別是有關於一種感濕變形織物。
隨著現今社會生活水準的提升，人們對於機能性紡織品的需求越來越高，且隨著各種機能性紡織品不斷地問世，具有特定目的的機能性紡織品的發展亦日趨完善。
對於穿戴型紡織品而言，其常隨著使用者的汗液或環境濕度的提升而黏附在使用者皮膚，大幅地降低穿戴舒適感。因此，如何改善穿戴型紡織品與使用者身體間的黏附並從而提升穿戴舒適感為紡織業者積極研究的重要課題。
本揭露內容提供一種感濕變形織物，其具備良好的感濕透氣調節性能。
根據本揭露一些實施方式，一種感濕變形織物包括40重量份至70重量份的常規紗線以及30重量份至60重量份的感濕伸縮耐隆紗線。在標準方法FTTS-FP-161的測量下，感濕變形織物的透濕指數(water-vapour permeability index，imt)大於等於0.35。
在本揭露一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線是由包括以下成分的試劑製備而成：80重量份至95重量份內醯胺、1重量份至4重量份的直鏈脂肪二羧酸、4重量份至16重量份的聚乙醚二胺以及0.2重量份至0.6重量份的二次乙基三胺(diethylene triamine，DETA)。
在本揭露一些實施方式中，感濕變形織物為雙層格子針織物。
在本揭露一些實施方式中，感濕變形織物為雙層橫條針織物。
在本揭露一些實施方式中，感濕變形織物為雙層網眼針織物。
在本揭露一些實施方式中，感濕變形織物為雙層千鳥格針織物。
在本揭露一些實施方式中，感濕變形織物為單層贅肉針織物。
在本揭露一些實施方式中，在標準方法ASTM D737的測量下，感濕變形織物的乾濕透氣變化率介於21.02%至59.47%間。
在本揭露一些實施方式中，在相對濕度介於60%至100%間時，感濕伸縮耐隆紗線的吸濕回潮率實質上等於感濕伸縮耐隆紗線的放濕回潮率。
在本揭露一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線為延伸假撚紗，且所述感濕伸縮耐隆紗線的紗線規格可介於0.8dpf至3.5dpf間，紗線強度可介於3.5g/d至4.5g/d間，伸度可介於40%至50%間。
根據本揭露上述實施方式，由於感濕變形織物是由適量的常規紗線以及適量的感濕伸縮耐隆紗線所組成，且感濕伸縮耐隆紗線具備良好的吸濕伸長性與乾燥收縮回復性，因此感濕變形織物在各種濕度下可產生對應程度的形變，從而具備良好的感濕透氣調節性能。另一方面，由於感濕變形織物具有高的透濕指數，因此可有效地釋放由穿戴者身體所產生的汗水，從而達到降溫的效果並維持舒適與乾爽。
以下將以圖式揭露本揭露之複數個實施方式，為明確地說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本揭露。也就是說，在本揭露部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的，因此不應用以限制本揭露。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。另外，為了便於讀者觀看，圖式中各元件的尺寸並非依實際比例繪示。
在本文中，有時以鍵線式(skeleton formula)表示聚合物或基團的結構。這種表示法可省略碳原子、氫原子以及碳氫鍵。當然，結構式中有明確繪出原子或原子基團的，則以繪示者為準。
本揭露提供一種感濕變形織物，其是由適量的常規紗線以及適量的感濕伸縮耐隆紗線所組成。藉由配置適當比例的紗線以及藉由感濕伸縮耐隆紗線的吸濕伸長性與乾燥收縮回復性，感濕變形織物在不同的濕度下可產生不同程度的形變(例如，孔隙變化、三維高度變化(亦即，氣室(air chamber)變化))，從而具備良好的感濕透氣調節性能。
本揭露的感濕變形織物包括40重量份至70重量份的常規紗線及30重量份至60重量份的感濕伸縮耐隆紗線。藉由配置適當比例的紗線及藉由感濕伸縮耐隆紗線的吸濕伸長性與乾燥收縮回復性，感濕變形織物可具備良好的感濕透氣調節性能。在標準方法FTTS-FP-161的測量下，本揭露的感濕變形織物的透濕指數(water-vapour permeability index，簡稱imt)大於等於0.35，從而有效釋放由穿戴者身體所產生的汗水，以達到降溫的效果並維持舒適與乾爽。如此一來，本揭露的感濕變形織物可應用於機能性戶外及運動服飾、貼身衣著、高舒適性作業服飾(例如，軍警領域或工商領域等作業服飾)或需具備濕度感應機能的織物。需要說明的是，在一些實施方式中，感濕變形織物可僅是由40重量份至70重量份的常規紗線以及30重量份至60重量份的感濕伸縮耐隆紗線所組成，且此配置方式即可使上述感濕變形織物具備良好的感濕透氣調節性能。然而，本揭露不以此為限。在另一些實施方式中，可藉由例如是染整製程或其他的後處理加工，以使感濕變形織物具備更佳的感濕透氣調節性能。
在一些實施方式中，常規紗線可以是聚酯紗線、耐隆紗線的其中一者或其組合。具體而言，聚酯紗線的材料可包括但不限於聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)，且耐隆紗線的材料可包括但不限於耐隆6。在一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線可具有以式(1)表示的結構： 式(1)，其中a+c為3~8的整數，b為8~40的整數，m為3~11的整數，n為2~16的整數，x為100~220的整數，y為1~6的整數。在一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線可由包括內醯胺、直鏈脂肪二羧酸、聚乙醚二胺以及二次乙基三胺(DETA)的試劑製備而成。具體而言，可使80重量份至95重量份內醯胺、1重量份至4重量份的直鏈脂肪二羧酸、4重量份至16重量份的聚乙醚二胺以及0.2重量份0.6重量份的二次乙基三胺進行共聚反應，從而形成感濕伸縮耐隆紗線。藉由使各試劑的比例落在上述範圍中，有助於提升感濕伸縮耐隆紗線的聚合度。
在一些實施方式中，內醯胺可例如具有4至12個碳，且直鏈脂肪二羧酸可例如具有4至18個碳。在較佳的實施方式中，內醯胺可為具有6個碳的己內醯胺，且直鏈脂肪二羧酸可為具有6個碳的己二酸。如此一來，當感濕變形織物中的常規紗線為耐隆紗線時，可提升感濕伸縮耐隆紗線與常規紗線間的材料同質性，從而提升感濕變形織物的一次回收性。在一些實施方式中，聚乙醚二胺可具有以式(2)表示的結構： 式(2)，其中a+c為3~8的整數，b為8~40的整數。在一些實施方式中，聚乙醚二胺的重量平均分子量可介於600g/mole至2200g/mole間，從而提供良好的反應性。由於聚乙醚二胺中的醚基容易與水分子形成氫鍵，因此可使濕伸縮耐隆紗線具有良好的吸濕性，並可提供感濕伸縮耐隆紗線良好的柔韌性。另一方面，由於二次乙基三胺中的二級胺基可以與直鏈脂肪二羧酸的羧酸基產生共價鍵以形成微交聯結構，而微交聯結構具有好的流動性以及彈性，故可提供感濕伸縮耐隆紗線良好的伸長性及收縮回復性。
感濕伸縮耐隆紗線自身可兼具良好的吸濕伸長性及乾燥收縮回復性。在一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線可以是單組分紗線，無需搭配其他材料以形成例如是芯/鞘型或並列型的雙組分複合紗線，以使感濕伸縮耐隆紗線的製造程序單純且容易回收處理，從而具備製造成本及環保的優勢。在一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線可以是延伸假撚紗(Draw Textured Yarn，DTY)，從而具備高的捲曲度以提供蓬鬆柔軟性，如此一來，當將感濕伸縮耐隆紗線應用於感濕變形織物中時，可提高感濕變形織物的感濕形變程度，從而提升感濕變形織物的感濕透氣調節性能，並可降低感濕變形織物在身體出汗時與體表接觸所帶來的黏膩感。此外，當感濕伸縮耐隆紗線是延伸假撚紗時，更可以減少在感濕變形織物的製造過程中所產生的缺陷，從而可提高感濕變形織物的手感及穿戴舒適性。在一些實施方式中，感濕伸縮耐隆紗線的紗線規格可介於0.8dpf至3.5dpf間，紗線強度可介於3.5g/d至4.5g/d間，伸度可介於40%至50%間，且感濕伸縮耐隆紗線的沸縮率可介於8%至12%間，從而因應感濕伸縮耐隆紗線在吸濕及放濕時所需的形變量。
另一方面，由於本揭露的感濕伸縮耐隆紗線同時具備高的吸濕性能以及高的放濕性能，因此感濕伸縮耐隆紗線幾乎不具有遲滯效應。具體而言，請參見第1A圖及第1B圖，其繪示根據本揭露一些實施方式的感濕伸縮耐隆紗線在不同環境溫度下的遲滯曲線圖，其中第1A圖的環境溫度為20℃，而第1B圖的環境溫度為30℃。如第1A圖以及第1B圖所示，不論是在20℃還是30℃的環境溫度下，當環境的相對濕度介於60%至100%間時，感濕伸縮耐隆紗線的吸濕回潮率曲線可實質上重疊於放濕回潮率曲線。也就是說，在給定的環境溫度與濕度下，感濕伸縮耐隆紗線的吸濕回潮率可實質上等於感濕伸縮耐隆紗線的放濕回潮率。由此可見，感濕伸縮耐隆紗線可具有幾乎相同的吸濕速率與放濕速率，即不具有遲滯效應，從而充分地啟動吸濕伸長機制及乾燥收縮機制。應瞭解到，本文中提到的「實質上」是指給定值或其±0.3%的範圍內。也就是說，前述「感濕伸縮耐隆紗線的吸濕回潮率可實質上等於感濕伸縮耐隆紗線的放濕回潮率」是指「吸濕回潮率與放濕回潮率的差值落在吸(放)濕回潮率的0.3%內」。
基於感濕伸縮耐隆紗線的吸濕伸長性以及乾燥收縮回復性，本揭露的感濕變形織物在吸濕後可具有較大的織物孔隙以及較大的三維高度變化，而在放濕/乾燥後織物可回復乾燥時的織物尺寸，從而提供良好的感濕透氣調節性能。在一些實施方式中，可進一步透過感濕變形織物的組織設計來調整感濕變形織物的感濕透氣調節性能。詳細而言，透過多種組織設計，感濕變形織物可具有不同程度的孔隙變化率以及三維高度變化率，從而具有廣泛的應用性。詳細而言，本揭露的透感濕變形織物可透過例如是圓編機編織而成，而本揭露透過多個織程圖及多個織針組合圖來表示感濕變形織物的多種組織設計。更具體而言，請參閱第2A圖至第6B圖，其中第2A圖、第3A圖、第4A圖、第5A圖及第6A圖繪示根據本揭露實施方式的感濕變形織物的織程圖，第2B圖、第3B圖、第4B圖、第5B圖以及第6B圖分別繪示第2A圖、第3A圖、第4A圖、第5A圖及第6A圖的織程圖及織針組合圖。
分述而言，以第2A及2B圖的織程圖及織針組合圖編織而成的感濕變形織物為雙層格子針織物，以第3A及3B圖的織程圖及織針組合圖編織而成的感濕變形織物為雙層橫條針織物，以第4A及4B圖的織程圖及織針組合圖編織而成的感濕變形織物為雙層網眼針織物，以第5A及5B圖的織程圖及織針組合圖編織而成的感濕變形織物為雙層千鳥格針織物，以第6A及6B圖的織程圖及織針組合圖編織而成的感濕變形織物為單層贅肉針織物。應瞭解到，在第2A、3A、4A及5A圖中，以符號「T」表示聚酯紗線(例如，PET紗線)，並以符號「N」表示感濕伸縮耐隆紗線；在第6A圖中，以符號「N1」表示感濕伸縮耐隆紗線，並以符號「N2」表示耐隆紗線(例如，耐隆6紗線)。
在以下敘述中，將針對本揭露的感濕變形織物進行各種測試，以進一步驗證本揭露的功效。應瞭解到，不應由下文的各實施例對本揭露做出限制性的解釋。 ＜實驗例1：各織物的乾濕孔隙變化測試及乾濕透氣變化測試＞
在本實驗例中，將耐隆6紗線與感濕伸縮耐隆紗線以不同的比例編織為具有平紋組織的織物(比較例1的織物及實施例1~4的感濕變形織物)，並測量各織物於吸濕前、後的乾濕孔隙變化率及乾濕透氣變化率。織物的乾濕孔隙變化率是由式(3)計算而得《式(3)：乾濕孔隙變化率(%)={[孔隙率(濕)-孔隙率(乾)]/孔隙率(乾)}×100%》，其中孔隙率(濕)是由式(4)計算而得《式(4)：孔隙率(濕)(%)=[1-覆蓋率(濕)]×100%》，孔隙率(乾)是由式(5)計算而得《式(5)：孔隙率(乾)(%)=[1-覆蓋率(乾)]×100%》。織物的乾濕透氣變化率是由標準方法ASTM D737測量而得(註：以相對濕度為65%時織物的透氣性為基準值，測量在相對濕度介於90%至100%間時織物的透氣性)。各測量結果如表一所示。
表一
  紗線含量 (重量份) 乾濕孔隙變化率 (%) 乾濕透氣變化率 (%)
耐隆6紗線 感濕伸縮耐隆紗線
比較例1 100 0 8.0 3.60
實施例1 75 25 29.8 17.73
實施例2 50 50 41.1 21.44
實施例3 25 75 46.8 22.04
實施例4 0 100 45.6 25.77
相較於比較例1織物，實施例1的感濕變形織物的乾濕孔隙變化率及乾濕透氣變化率分別提升了2.73倍及3.93倍，且實施例2的感濕變形織物的乾濕孔隙變化率及乾濕透氣變化率更分別提升了4.14倍及4.96倍，可見當耐隆6紗線與感濕伸縮耐隆紗線的比例為各50重量份時，感濕變形織物具有顯著的乾濕孔隙變化及乾濕透氣變化。此外，值得說明的是，由實施例3~4可以發現，當持續提高感濕伸縮耐隆紗線的含量時，感濕變形織物的乾濕孔隙變化及乾濕透氣變化有限，故基於成本的考量，常規紗線的含量較佳為介於40重量份至70重量份間，而感濕伸縮耐隆紗線的含量較佳為介於30重量份至60重量份間。 ＜實驗例2：各組織設計的感濕變形織物的三維高度變化測試、乾濕透氣變化測試以及透濕測試＞
在本實驗例中，將常規紗線與感濕伸縮耐隆紗線編織為具有各種組織設計的感濕變形織物(實施例5~9)，並測量各感濕變形織物於吸濕前、後的乾濕透氣變化率與三維高度變化量、以及感濕變形織物的透濕指數。感濕變形織物的乾濕透氣變化率是由標準方法ASTM D737測量而得到的(註：以相對濕度為65%時感濕變形織物的透氣性為基準值，測量在相對濕度介於90%至100%間時感濕變形織物的透氣性)。感濕變形織物的三維高度變化量是在上述環境條件下測量織物於吸濕前、後的三維(Z軸)高度差而得到的。感濕變形織物的透濕指數是由標準方法FTTS-FP-161測量而得。各感濕變形織物的詳細說明如表二所示，而各測量結果如表三所示。
表二
  組織設計 紗線含量 (重量份)
常規紗線 感濕伸縮耐隆紗線
實施例5 第2A~2B圖 雙層格子針織物 50(PET) 50
實施例6 第3A~3B圖 雙層橫條針織物 33(PET) 67
實施例7 第4A~4B圖 雙層網眼針織物 53(PET) 47
實施例8 第5A~5B圖 雙層千鳥格針織物 50(PET) 50
實施例9 第6A~6B圖 單層贅肉針織物 56(耐隆6) 44
表三
  乾濕透氣變化率 (%) 三維高度變化量 (mm) 透濕指數 (無單位)
實施例5 21.02 0.88 0.75
實施例6 31.84 0.43 0.59
實施例7 28.64 0.12 0.96
實施例8 22.94 0.58 0.69
實施例9 59.47 N/A 0.96
註：各實施例的三維高度變化量是取樣品的最高點進行測量。
由表二的結果可知，以相對濕度為65%時感濕變形織物的透氣性為基準值，在相對濕度介於90%至100%間時，感濕變形織物的乾濕透氣變化率可介於21.02%至59.47%間，且感濕變形織物的三維高度變化量可介於0.12mm至0.88mm間。值得說明的是，針對三維高度變化量(即，氣室變化量)而言，常規紗線可維持單位可變形區塊的二維結構(X軸及Y軸)，而感濕伸縮耐隆紗線於吸濕後可使單位可變形區塊產生三維的高度變化(Z軸)。因此，在不同的組織設計下，感濕變形織物可具有對應的三維高度變化量。舉例而言，請參閱第7A圖及第7B圖，其分別繪示雙層格子針織物100在吸濕前及吸濕後的立體示意圖。由第7A圖及第7B圖可以看出，以雙層格子針織物100於吸濕前(相對濕度為65%)的三維高度為基準值，雙層格子針織物100於吸濕後(相對濕度90%~100%)的三維高度H1為0.88mm，從而以此推得雙層格子針織物100的三維高度變化量為0.88mm。另一方面，各實施例的感濕變形織物皆可具有大於等於0.35的透濕指數，從而釋放由穿戴者身體所產生的汗水，以達到降溫的效果並維持舒適與乾爽。
根據本揭露上述實施方式，由於感濕變形織物是由適量的常規紗線以及適量的感濕伸縮耐隆紗線所組成，且感濕伸縮耐隆紗線具備良好的吸濕伸長性與乾燥收縮回復性，因此感濕變形織物在不同的濕度下可產生對應程度的形變(例如，孔隙變化、三維高度變化等)，從而具備良好的感濕透氣調節性能，並降低感濕變形織物在身體出汗時與體表接觸所帶來的黏膩感。另一方面，由於感濕變形織物具有高的透濕指數，因此可有效地釋放由穿戴者身體所產生的汗水，從而達到降溫的效果並維持舒適與乾爽。此外，透過進一步改變感濕變形織物的組織設計，可調整感濕變形織物的感濕透氣調節性能，從而使感濕變形織物具有廣泛的應用性。
雖然本揭露已以實施方式揭露如上，然其並非用以限定本揭露，任何熟習此技藝者，在不脫離本揭露之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本揭露之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。
100:雙層格子針織物 H1:高度 X,Y,Z:軸
為讓本揭露之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下： 第1A圖及第1B圖繪示根據本揭露一些實施方式的感濕伸縮耐隆紗線在不同環境溫度下的遲滯曲線圖； 第2A圖、第3A圖、第4A圖、第5A圖及第6A圖繪示根據本揭露實施方式的感濕變形織物的織程圖； 第2B圖、第3B圖、第4B圖、第5B圖及第6B圖分別繪示第2A圖、第3A圖、第4A圖、第5A圖及第6A圖的織程圖的織針組合圖；以及 第7A圖及第7B圖分別繪示雙層格子針織物在吸濕前、後的立體示意圖。
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100:雙層格子針織物
H1:高度
X,Y,Z:軸

Claims (9)

  1. 一種感濕變形織物，包括：40重量份至70重量份的常規紗線；以及30重量份至60重量份的感濕伸縮耐隆紗線，其中在標準方法FTTS-FP-161的測量下，所述感濕變形織物的透濕指數大於等於0.35，且所述感濕伸縮耐隆紗線是由包括以下成分的試劑製備而成：80重量份至95重量份內醯胺；1重量份至4重量份的直鏈脂肪二羧酸；4重量份至16重量份的聚乙醚二胺；以及0.2重量份至0.6重量份的二次乙基三胺(DETA)。
  2. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中所述感濕變形織物為雙層格子針織物。
  3. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中所述感濕變形織物為雙層橫條針織物。
  4. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中所述感濕變形織物為雙層網眼針織物。
  5. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中所述感濕變形織物為雙層千鳥格針織物。
  6. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中所述感濕變形織物為單層贅肉針織物。
  7. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中在標準方法ASTM D737的測量下，所述感濕變形織物的乾濕透氣變化率介於21.02%至59.47%間。
  8. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中在相對濕度介於60%至100%間時，所述感濕伸縮耐隆紗線的吸濕回潮率實質上等於所述感濕伸縮耐隆紗線的放濕回潮率。
  9. 如請求項1所述的感濕變形織物，其中所述感濕伸縮耐隆紗線為延伸假撚紗，且所述感濕伸縮耐隆紗線的紗線規格介於0.8dpf至3.5dpf間，紗線強度介於3.5g/d至4.5g/d間，伸度介於40%至50%間。
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