TWM451372U - 涼感降溫紗及由其製得之纖維製品 - Google Patents

Description

涼感降溫紗及由其製得之纖維製品

本創作係關於一種涼感降溫紗及由其製得之纖維製品，且特殊關於一種具顯著降溫效果及長效涼爽性之纖維製品。

紡織產業高科技化的最終目的就是為了服務人群，提升人們的生活品質。近十幾年來，正值地球溫室效應之際，全球暖化日趨嚴重，能源危機日益加劇，極端氣候頻現。在這種環境下，為了能有效節能減碳，人們對於紡織纖維產品有更多和更新的要求。

一般棉、竹碳纖維及棉麻紗等天然材質具有輕柔、涼爽、透氣、吸汗及排濕等優點，但較易皺，且在劇烈運動流汗過多時容易貼在皮膚上，已無法滿足人們對於舒適性的要求，因此有發展出一些涼爽纖維製品。

習知製作涼爽纖維製品之技術例如可於布料上塗佈水性黏著聚合體以形成一透氣層，但塗層經多次洗滌後可能會有剝離現象產生；也有使用多層的結構設計，透過透氣不透水與透水層之多層化，使兩層間存在特定結構的連貫性空間，空間中存在可因溫度或濕度差異產生的氣流，以達到降低體熱溫度之效果；進而也有在多層結構的中間層引入可含有大量水分之水吸收材料，以增加整體的降溫程度，透過透氣層使水蒸氣進出中間層達到良好的冷卻效果；也有類似的方式，如將水或具散熱性 的相變化材料封存於特定的袋或管狀空間中，使用阻水性不透氣材料封存水或相變化材料，避免液態散熱材料的流失，但在長時間使用下，仍會有漏液的問題。

因此，仍需要發展一種具顯著降溫效果及長效涼爽性，並具有良好穿著舒適性的纖維製品。

本案創作人發現藉由將特定涼爽纖維與纖維素纖維一起扭轉成螺旋狀結構，可製得具有良好降溫效果、涼爽性及舒適性的紗。

因此，本創作之主要目的在於提供一種涼感降溫紗，其係呈長條螺旋狀扭轉結構，且包括複數條纖維素纖維及複數條涼爽玉纖維，可用於製得具顯著降溫效果及長效涼爽性之纖維織物。

本創作之另一目的在於提供一種由上述涼感降溫紗製得的纖維製品。

本創作之涼感降溫紗係呈長條螺旋狀扭轉結構，其可為順時針扭轉結構或逆時針扭轉結構。

本創作之涼感降溫紗包括以纖維之總重量計，約30%至約60%之纖維素纖維及約40%至約70%之涼爽玉纖維；較佳地，該涼感降溫紗包括約40%至約50%之纖維素纖維及約50%至約60%之涼爽玉纖維；更佳地，該涼感降溫紗包括約50%之纖維素纖維及約50%之涼爽玉纖維。上述各成分之含量可以包含其範圍內任意數值之較小範 圍，以約40%至約70%之涼爽玉纖維為例，其可以包括約48%至約57%，或約53%至約65%之涼爽玉纖維。

纖維素纖維，又稱人造絲，是由天然的植物纖維素加工製造而成，其具有天然絲的特質，輕柔光滑，涼爽且吸溼性好。適用於本創作中之纖維素纖維並無特殊限制，例如可使用台化公司生產的台麗縈。

本創作中所使用的涼爽玉纖維包括纖維及玉粉體。在本創作之一實施態樣中，纖維係選自由天然纖維及合成纖維所組成之群，其中合成纖維例如，但不限於聚酯、尼龍、壓克力、嫘縈或聚氯乙烯纖維，較佳為尼龍及嫘縈，更佳為具有異型斷面(如十字型斷面)之尼龍及皮蕊(sheath-core)型斷面之尼龍-聚對苯二甲酸乙二酯(PET)；而玉粉體係包括具有多孔隙材料、相變化材料及玉粉末，其中多孔隙材料較佳地含有高奈米孔隙度。

在本創作之一實施態樣中，涼爽玉纖維之製作方法可包含將相變化材料分散後填入多孔隙材料之孔隙中，再將具相變化材料之多孔隙材料微細化後與玉粉末混合，或先將玉粉末與具相變化材料之多孔隙材料混合後再微細化，即可得玉粉體，再將玉粉體依比例加入各類纖維中以形成涼爽玉纖維。

在本創作中，多孔隙材料提供良好的吸附性及分散性，且其表面孔洞尺寸可控制吸附之相變化材料之體積，較佳地將相變化材料之有效體積縮小至奈米等級，而使相變化材料之熱調節功能達到最大化。較佳地多孔 隙材料係指具有高奈米孔隙度且含水率高的無機材料，其粉體粒徑為約100奈米至約2,000奈米。多孔隙材料可為矽藻土、海泡石、沸石及高嶺土等，並經由清洗、研磨、過濾及乾燥等程序以得到具有高奈米孔隙度之多孔隙材料。多孔隙材料之表面孔隙範圍為約10奈米至約1,000奈米之間且均勻分佈。

適用於本創作中之相變化材料，例如，但不限於水、二十烷二甲酸、二十烷、正十八烷、十九烷及二氧化釩。將相變化材料經溶解或分散方式，以約0.1至約80重量%之比例填入多孔隙材料之孔隙中，再經過清洗、過濾及乾燥後，即可得到具相變化材料之多孔隙材料，且藉由表面孔隙尺寸可控制吸附之相變化材料的體積，將相變化材料之有效體積縮小至奈米等級，而使相變化材料之熱調節功能達到最大化。該溶解方式包括溶液法或熱熔融法，而分散方式包括研磨分散、超音波震盪分散或攪動分散。

適用於本創作中之玉粉末較佳為台灣玉粉末。台灣玉是角閃石類的閃玉，質地細密，觸感冰涼，是製作玉纖維最好的材料。本創作中所使用的台灣玉係經過財團法人石材暨資源產業研究發展中心技術輔導與玉石篩選，取得質感最佳且不含石棉的台灣玉，特別是台灣豐田玉製作涼爽玉纖維，是目前市場上最沁涼舒適的健康纖維。將台灣玉粉末以約10至約80重量%之比例添加至具相變化材料之多孔隙材料中，並將其研磨分散後，再以 不同網目之不銹鋼網過濾，使其粉體尺寸均勻控制在約100奈米至約2,000奈米，而製得玉粉體。

將製得的玉粉體以母粒添加法、直接聚合法或微膠囊包覆法，以約0.1至約20重量%之比例加入各類纖維中，以形成具有不同降溫效果之涼爽玉纖維。

在本創作之較佳實施態樣中，涼爽玉纖維可為例如華楙生技股份有限公司所生產之涼爽玉纖維。如圖1所示，該涼爽玉纖維係利用核殼結構雙機能粉體製造技術，將相變化材料與多孔隙材料結合，以形成具相變化材料之多孔隙材料(2)，使水分子和相變化材料在孔隙內相互作用。在高溫時，相變化材料由固相轉變為液相，經由相變化材料的潛熱降低溫度，當相變化材料全部轉變為液相時，此時的溫度較高會導致水分子升溫，最後蒸發，帶走更多的熱量到周圍空氣中，使溫度降低相變化材料回復固相。由於溫度變低使空氣中的水蒸汽凝結再被吸入(對處於運動狀態或流汗的身體更容易有水分子被多孔隙材料吸入)，進入另一個降溫的循環，進而可達到長效之涼爽降溫效果

本創作係利用玉的冰涼特質，及多孔隙且含水率高的無機材料，加上粉體表面改質技術，促使水分吸附量提高，以具有較高含水率。

如圖1所示，該涼爽玉纖維使用多孔隙材料，不僅提高水份吸附量，同時也可使熱能迅速移轉，感覺涼爽，又使用具有異型斷面(如十字型斷面)以加快導水功能之 纖維(1)，增加水分蒸發的表面積以將汗水迅速排出，濕度降低，則感覺清爽，並利用比熱大的礦石，台灣玉(3)，因其必須吸收相當大的熱量才能夠提升溫度，其溫度與人體體溫相對較低，因此感覺冰涼。

本創作的涼感降溫紗係將涼爽玉纖維與纖維素纖維一起扭轉成螺旋狀結構。涼感降溫紗的生產流程並無特別限制，例如但不限於包括：原料、清花、梳棉、併條、粗紡、筒子及成品。

本創作之涼感降溫紗可視需要織成纖維製品，以用於各種應用中。本創作之涼感降溫紗可以藉由本創作所屬技術領域中具有通常知識者所熟知的編織法，例如，但不限於平織法、梭織法、針織法、波浪形編法、人字形編法、菱形編法、經編法或圓編法，較佳使用圓編法以織成纖維製品。

如圖2所示，本創作之纖維製品10係由複數條紗以平織法編織而成，其中複數條紗包括如上所述之涼感降溫紗12。

本創作係結合織法結構、纖維特性及材料配方等方面，以達到降溫涼爽的效果。本創作之涼感降溫紗係使用涼爽玉纖維與纖維素纖維混紡成長條螺旋狀扭轉結構，可增加穿著的舒適性，適合用於日常衣著、運動衣物、休閒服飾、襯衫衣料及內衣著等。本創作之涼感降溫紗可將人體之熱能及濕氣經由纖維瞬間吸收並散逸，提高水份吸附量，迅速移轉熱及降溫能迅速導濕排汗並快速蒸發，保持乾爽。本創作中由該涼爽玉纖維所製得 的纖維製品包含100%天然無機礦物，具有安全性、親膚性、與皮膚接觸之瞬間沁涼感，及長效清爽與舒適性，且能有效降溫以達節能減碳之目的。

以下實施例係用於對本創作作進一步說明，唯非用以限制創作之範圍。任何熟悉此項技藝之人士可輕易達成之修飾及改變均包括於本案說明書揭示內容及所附申請專利範圍之範圍內。

實施例 實例1：涼爽感測試A

試驗方法：在標準狀態(室溫20℃，濕度65%RH)的環境下，使用包括約50%之纖維素纖維及約50%之主體為尼龍70D/48F的涼爽玉纖維之涼感降溫紗，與一般聚對苯二甲酸乙二酯(PET)纖維(75D/48F)所織成的紗，織布後進行含水率2重量%與含水率4重量%的實際降溫測試。測試方法係使用水霧法，計算含水率後所進行的測試，即測定PET纖維布樣及涼感降溫紗布樣之含水率，在乾燥後，測定布樣的絕乾重，然後以噴水器將固定重量的水汽噴在布樣上，其中將水汽加熱至約28℃以上，使得水汽噴灑在布上時，布溫為約28℃。測試結果如表1及表2所示：

實例2：涼爽感測試B(人體測試)

利用人體實際快走4公里/小時測試，測試環境溫度為28±1℃，濕度為60±2%RH，受測者男性27歲，量測儀器為微氣候生理溫、濕度監測儀(SHIN-YEI；THR-7X)，測量部位為胸部正中心。試驗分為三階段，一為適應期10分鐘坐姿，一為測試期20分鐘快走，最後為恢復期20分鐘坐姿。測試結果如表3至表7所示：

(1)尼龍針織布人體測試

(2).尼龍十字紗針織布人體測試

(3). PET針織布人體測試

(4).尼龍不織布人體測試

(5).尼龍-PET皮蕊型複合纖維(sheath-core)人體測試

經過實際的人體慢跑測試，證明本發明之涼爽玉纖維布料確實具有良好的降溫效果及涼爽感。

1‧‧‧纖維

2‧‧‧具相變化材料之多孔隙材料

3‧‧‧台灣玉

10‧‧‧纖維製品

12‧‧‧涼感降溫紗

圖1顯示適用於本創作中之涼爽玉纖維的結構。

圖2顯示由本創作之涼感降溫紗所製得之纖維製品。

10‧‧‧纖維製品

12‧‧‧涼感降溫紗

Claims (11)

1. 一種涼感降溫紗，其係呈長條螺旋狀扭轉結構，且包括複數條纖維素纖維及複數條涼爽玉纖維。
2. 如請求項1之涼感降溫紗，其包括以纖維之總重量計，約30%至約60%之纖維素纖維及約40%至約70%之涼爽玉纖維。
3. 如請求項2之涼感降溫紗，其包括以纖維之總重量計，約40%至約50%之纖維素纖維及約50%至約60%之涼爽玉纖維。
4. 如請求項1之涼感降溫紗，其中該涼爽玉纖維包括纖維及玉粉體。
5. 如請求項4之涼感降溫紗，其中該纖維係選自由天然纖維及合成纖維所組成之群。
6. 如請求項4之涼感降溫紗，其中該玉粉體包括具有高奈米孔隙度之多孔隙材料、相變化材料及玉粉末。
7. 如請求項6之涼感降溫紗，其中該多孔隙材料係選自由矽藻土、海泡石、沸石及高嶺土所組成之群。
8. 如請求項6之涼感降溫紗，其中該相變化材料係選自由水、二十烷二甲酸、二十烷、正十八烷、十九烷及二氧化釩所組成之群。
9. 如請求項6之涼感降溫紗，其中該玉粉末為台灣玉粉末。
10. 如請求項1之涼感降溫紗，其係用於製備纖維製品。
11. 一種纖維製品，其係由複數條紗編織所構成，其中該等紗包括如請求項1之涼感降溫紗。