对红外辐射透明的基材以及用于其产生和使用的系统和方法技术方案

提供具有对红外身体辐射的透明度和对可见光光谱的不透明度的基材，且提供用于所述基材的产生的系统和方法。所述对IR辐射透明的基材是对IR辐射透明的且对可见光不透明的，具有足够的透气性和柔软度而使其适合用于服装中以用于身体热调节。此外，使用纳米纤维技术产生所述对IR辐射透明的基材以形成纳米纤维之间的特定尺寸的微孔隙。

Substrate transparent to infrared radiation and systems and methods for its generation and use

A substrate having transparency to infrared body radiation and opacity to visible light spectrum is provided, and a system and method for producing the substrate are provided. The base material transparent to IR radiation is transparent to IR radiation and opaque to visible light, and has enough air permeability and softness to make it suitable for use in clothing for body heat regulation. In addition, the nano fiber technology is used to generate the substrate transparent to IR radiation to form a specific size micropore between the nanofibers.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】对红外辐射透明的基材以及用于其产生和使用的系统和方法本申请是在2018年1月25日作为PCT国际专利申请提交，且要求2017年1月26日提交的第62/450,959号美国临时专利申请和2018年1月23日提交的第15/877,979号美国专利申请的优先权，以上申请的公开内容特此以全文引用的方式并入本文中。
技术介绍
衣服和织物制造商始终在寻找改进其材料和/或服装的方法。举例来说，制造商可能尝试选择具有特定性质的材料来产生用于特定用途的服装，例如体育服装、游泳用具、滑雪用具等等。本文公开的方面是关于这些和其它一般考虑来做出。并且，虽然可能论述相对特定的问题，但应理解，所述方面不应限于解决
技术介绍
中或本专利技术中在别处指出的特定问题。
技术实现思路
总之，本公开大体上涉及对红外(IR)身体辐射透明且对可见光不透明的基材以及用于其产生和使用的系统和方法。本公开的一个方面是针对一种用于产生对红外辐射透明且对可见光不透明的基材的方法。所述方法包含：选择对红外辐射透明且对可见光透明的聚合物；从所述聚合物产生纳米纤维，其中微孔隙形成于所述纳米纤维之间，所述微孔隙散射可见光以使所述聚合物从对可见光对透明改变为对可见光不透明；所述微孔隙足够大而为透气的；以及从所述纳米纤维形成对红外辐射透明且对可见光不透明的织物。在另一方面中，本公开涉及一种对红外(IR)辐射透明且对可见光不透明的基材。所述对红外(IR)辐射透明且对可见光不透明的基材包含对IR辐射透明的聚合物的纳米纤维以及所述纳米纤维之间的孔隙，所述孔隙大到足以散射可见光且获得透气性。所述纳米纤维具有从50nm到1000nm的直径。所述孔隙具有从400nm到1500nm的尺寸。在本公开的又一方面中，本公开涉及一种用于产生对红外辐射透明且对可见光不透明的服装的方法。所述方法包含：选择对红外辐射透明且对可见光透明的聚合物；从所述聚合物产生海岛式微纤维；使用所述微纤维产生对可见光透明的服装；以及对所述服装施加溶剂，所述溶剂溶解所述微纤维中的海成分以形成所述聚合物的纳米纤维且形成所述纳米纤维之间的孔隙。所述孔隙是从400nm到1500nm的尺寸且使所述服装从对可见光透明改变为对可见光不透明。提供此
技术实现思路
来以简化形式介绍下文在具体实施方式中进一步描述的概念选择。此概述并非意图确定所要求的主题的关键或基本特征，并且也非意图用于辅助确定所要求的主题的范围。这些和其它特征以及优点将通过阅读以下详细描述并检视相关联图式而显而易见。应当理解前述一般描述和下面详细描述都仅为说明性的，并且不限制权利要求。附图说明参考附图描述非限制性和非穷尽性实例或方面。图1是根据本公开的方面的示出纳米纤维产生系统的示意图。图2是根据本公开的方面的示出纳米纤维产生系统的示意图。图3是根据本公开的方面的示出纳米纤维产生系统的示意图。图4是根据本公开的方面的示出纳米纤维产生系统的一部分的示意图。图5是根据本公开的方面的示出对IR辐射透明的基材的示意图和所述基材的纳米纤维的放大视图。图6是根据本公开的方面的示出用于产生对IR辐射透明的织物的方法的流程图。图7是根据本公开的方面的示出用于产生对IR辐射透明的织物的方法的流程图。具体实施方式在以下详细描述中，参考形成本专利技术的一部分的附图，且其中借助于说明示出具体实施例、方面或实例。在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以组合这些方面或实例，可以利用其它实例，且可以做出结构改变。因此以下详细描述不是以限制性意义做出。超过60％的上半身热量会通过红外(infrared，IR)辐射失去。然而，大多数基于纺织品的聚合物对此类型的IR辐射(>700nm)不是透明的。因此，大多数衣服会截留身体产生的热量，且具有低热传递速率。需要在此IR光谱中具有高透明度的聚合物，以实现衣服的较高的热传递速率和较好的热调节。然而，对此类型的IR辐射透明的聚合物在可见光区中是透明的，因此可见光自由通过在此IR辐射范围中透明的纺织品。基材需要在可见光范围中是不透明的，才可合格用于服装应用。另外，对IR辐射透明的纺织物经常是硬的且不透气的。因此，这些对IR辐射透明的纺织物不适合于制作衣服或服装。最近的研究发现，可以拉伸聚乙烯(PE)膜(IR透明聚合物)以形成具有400-700nm直径的微孔隙的膜。产生的微孔隙会散射可见光，从而使PE膜不透明。然而，由于被拉伸的PE膜的机械性质，例如薄、硬且不透气，因此这种拉伸材料并不有助于服装生产。在身体IR辐射范围中固有地透明、在可见光光谱范围中不透明、透气且对于服装生产足够软的材料通常不存在。此外，不存在用于产生这些类型的材料的系统或方法。因此，本文公开的系统和方法提供一种对IR辐射透明且对可见光不透明的基材，并且还提供用于其产生和/或使用的系统和方法。本文公开的系统和方法的基材是透气的、软的、对IR身体辐射透明的，且对可见光不透明的。通过从例如聚合物等对IR辐射透明的材料产生纳米纤维来形成所述基材。控制所述纳米纤维的精细度和薄度来增加基材的柔软度和韧度。另外，所述纳米纤维被配置或形成有位于纳米纤维之间的从400nm到1500nm的孔隙。这些孔隙会散射光，从而产生服装生产所需的不透明度。此外，这些孔隙大到足以透气，从而使织物透气。因此，对IR辐射透明且不透光的基材可以用于服装中以形成具有高IR辐射传递速率的服装，从而允许体热容易地传递到服装外。如本文所用的基材指代织物或从织物产生的服装。如本文所用的织物指代适合于服装生产的任何编织、非编织或复合材料。如本文所用的编织织物指代已从编织或针织产生的任何材料。如本文所用的非编织织物指代已通过以机械方式、热学方式和/或化学方式缠结纤维或纤丝而产生的任何薄片或网结构。现参看图式，其中在几幅图中相同标号表示相同元件，将描述本公开的各种方面。图1-4是说明根据本公开的一方面的用于从对IR辐射透明且对可见光透明的聚合物108产生纳米纤维106的不同纳米纤维产生系统100的示意图。制造纳米纤维106以产生对IR辐射透明且对可见光不透明的织物102，如图2中所图示。图1示出熔融电纺丝纳米纤维产生系统103。在图1中，对IR辐射透明的聚合物溶液108通过电化纺丝头104被挤压而产生纳米纤维106，所述纳米纤维搜集在收集器110上。此外，在纳米纤维106的形成和/或制造期间，微孔隙形成于对IR辐射透明的聚合物纳米纤维106之间。纳米纤维106之间的微孔隙使聚合物从对可见光透明改变为对可见光不透明，因为孔隙被设定尺寸以散射光。图2示出熔融吹制纳米纤维产生系统112。在图2中，对IR辐射透明的聚合物108的熔融溶液通过挤压机120被挤压。接下来，经过挤压的对IR辐射透明的聚合物传送通过齿轮泵122，并且接着通过空气歧管126中的模具124，所述空气歧管将纳米纤维106喷射到旋转收集器110上。形成的纳米本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于产生对红外辐射透明且对可见光不透明的基材的方法，所述方法包括：/n选择对红外辐射透明且对可见光透明的聚合物；/n从所述聚合物产生纳米纤维，其中微孔隙形成于所述纳米纤维之间，/n所述微孔隙散射可见光以使所述聚合物从对可见光对透明改变为对可见光不透明；/n所述微孔隙足够大而为透气的；以及/n从所述纳米纤维形成对红外辐射透明且对可见光不透明的织物。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170126 US 62/450,959;20180123 US 15/877,9791.一种用于产生对红外辐射透明且对可见光不透明的基材的方法，所述方法包括：
选择对红外辐射透明且对可见光透明的聚合物；
从所述聚合物产生纳米纤维，其中微孔隙形成于所述纳米纤维之间，
所述微孔隙散射可见光以使所述聚合物从对可见光对透明改变为对可见光不透明；
所述微孔隙足够大而为透气的；以及
从所述纳米纤维形成对红外辐射透明且对可见光不透明的织物。


2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述对红外辐射透明且对可见光不透明的织物产生服装，
其中所述对红外辐射透明且对可见光不透明的织物是非编织的。


3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
从所述对红外辐射透明且对可见光不透明的织物产生服装，
其中所述对红外辐射透明且对可见光不透明的织物是编织的。


4.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物是聚乙烯或聚丙烯。


5.根据权利要求1所述的方法，其中从所述聚合物产生纳米纤维包括对所述聚合物进行电纺丝。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述电纺丝是基于熔体或基于溶液的。


7.根据权利要求1所述的方法，其中所述聚合物是烃类，且其中从所述聚合物产生纳米纤维包括：
对所述聚合物施加海岛式挤压以形成微纤维；以及
对所述微纤维施加溶剂，所述溶剂溶解所述微纤维中的海部分以形成所述纳米纤维和所述纳米纤维之间的所述微孔隙。


8.根据权利要求1所述的方法，其中从所述聚合物产生纳米纤维包括对所述聚合物进行力纺丝。


9.根据权利要求1所述的方法，其中从所述聚合物产生纳米纤维包括对所述聚合物进行热空气辅助熔融电纺丝。


10.根据权利要求1所述的方法，其中从所述聚合物产生纳米纤维包括对所述聚合物进行熔融吹制。
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【专利技术属性】
技术研发人员：A·阿加努里，
申请(专利权)人：北面服饰公司，
类型：发明
国别省市：美国;US