CN113811646B - 双功能纺丝+长丝纤维织造毛圈降温毛巾 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方案提供了包括配置成表现出吸收能力的第一面和配置成表现出降温能力的第二面的毛圈织物。所述第一面可以包括含有多根绒头经纱的纺丝纤维线圈，所述第二面可以包括多根纬纱和多根地经纱，其中所述多根纬纱和所述多根地经纱中的至少一者包括合成长丝纱。

Description

双功能纺丝+长丝纤维织造毛圈降温毛巾

相关申请的交叉引用

本申请要求于2019年1月22日提交的美国临时专利申请序列号62/795,211的申请日权益，并且其通过引用整体并入本文。

技术领域

本申请涉及双功能、多层毛圈织物。

背景技术

毛圈织物的名称来自用于形成该织物的编织方法，即毛圈编织。毛圈织物例如毛圈毛巾通常对应于在织物每一个面上包括未切割绒头线圈的经纱绒头织物。织物每一个面上的绒头线圈可以用于吸收液体(例如，水)。因此，毛圈织物可以用于沐浴和/或锻炼活动，以吸收多余的水和/或汗液。然而，由于这样的织物通常由100％棉组成，因此它们具有降低的蒸发降温能力。此外，尽管合成类织物与基于棉的织物相比具有改善的蒸发降温能力，但是合成类织物吸收液体不如基于棉的织物那样有效。

因此，需要可以克服至少一些本文上述缺陷的解决方案。

发明内容

根据一个实施方案，本发明涉及包括配置成表现出吸收能力的第一面和配置成表现出降温能力的第二面的毛圈织物。根据一个实施方案，第一面可以包括含有多根绒头经纱的纺丝纤维线圈，第二面可以包括多根纬纱和多根地经纱，其中多根纬纱和多根地经纱中的至少一者包括合成长丝纱(和/或合成纺纱)。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个示例性实施方案的改善的毛圈织物的截面图。

图2示出了根据本发明的一个示例性实施方案的具有一个绒头线圈的3纬纱织造毛圈。

图3示出了根据本发明的一个示例性实施方案的具有两个绒头线圈的3纬纱织造毛圈。

图4A至图4B示出了根据本发明的示例性实施方案的合成长丝纱的截面图。

图5A至图5D示出了根据本发明的示例性实施方案的包覆合成长丝纱。

具体实施方式

实施方案的以下描述提供了参考数字的非限制性代表性实例，以具体描述本发明不同方面的特征和教导。所描述的实施方案应理解为能够与来自所述实施方案的描述的另一些实施方案分开实施或者组合实施。查看实施方案的描述的本领域普通技术人员应能够学习和理解本发明的不同描述的方面。实施方案的描述应促进对本发明的理解，达到未具体涵盖但在阅读了实施方案的描述的本领域技术人员的知识范围内的其他实施方式将被理解为与本发明的应用一致的程度。

根据一个实施方案，通过在编织过程期间插入合成长丝纱(基于聚酯或基于尼龙的)，可以将蒸发降温性能添加到基于棉的毛圈织物(例如，毛巾)中。毛圈织物通常由100％棉或以棉为主的混纺物(CVC，chief-value cotton)(即，大于50％棉)组成，并且通常重量在340克/平方米至370克/平方米(gsm)之间。在插入合成长丝纱之后，改善的毛圈织物能够在织物的线圈面上吸收超过其重量四倍的液体(例如，汗液或水)，同时还能够在平坦的非线圈面上对人的皮肤传导降温，比人平均核心体温(例如，在适度温暖的天气条件下)低超过20华氏度，以及湿激活之后超过10000累积瓦特的降温能力。根据一个实施方案，改善的毛圈织物可以包括合成纱和棉纱的组合，合成纱和棉纱可以分别对应于地纱、绒头纱和纬纱中的至少一者。

根据一个实施方案，改善的毛圈织物的一个面被配置成表现出吸收能力。该面可以包括在线圈面上具有棉绒头高度大于0.5毫米的凸起线圈。凸起线圈可以根据期望的吸收量和重量改变成其他长度。此外，毛圈织物的另一个面被配置成表现出降温能力。该另一个面可以包括配置成赋予额外的蒸发降温性能的合成长丝纱，以赋予使用者凉爽感。

根据一个实施方案，改善的毛圈织物的吸液率百分比(WPU％)可以大于织物重量的400％(或四倍)。此外，如在织物的非线圈面测得的，改善的毛圈织物可以产生大于10000W/m²(瓦特/平方米)的累积降温能力，并且可以显示出大于700w/m²的每分钟在一个峰处的最大间隔瓦特/平方米(热通量)输出。此外，根据一个实施方案，改善的毛圈织物可以保持润湿大于10小时的持续时间。

此外，合成长丝纱与纺丝纤维素纱和/或合成纱的独特组合被配置成增加降温特性(例如，最大间隔降温能力和凉爽触感)以及水分输送和蒸发。特别地，可以在结构中添加特殊改性截面合成长丝纱，以帮助水分输送和蒸发。这些纱还可以包含嵌入的降温颗粒技术(例如，翡翠或云母)，以提高非线圈面上材料的Q-max等级(即时凉爽触感)。此外，可以添加具有改性饼状截面的共轭纱(例如，聚酯和尼龙)来代替纺丝纤维，以提高水分保留和蒸发。

根据一个实施方案，降温可以如下激活：在使用材料吸收不期望的汗液之后，改善的毛圈织物可以随后被润湿、扭卷和猛折(snap)，以形成主要在织物的非线圈面提供降温的降温装置。此外，为了抑制微生物生长，毛圈织物可以经抗微生物化学品处理或者可以向其添加特殊纱，从而使其在重复使用和洗涤护理之后无气味。然而，降温材料不需要化学品来赋予降温能力。此外，改善的毛圈织物为可机洗和可干燥的。此外，由于在材料的非线圈面上使用降温纱(例如，合成长丝纱)，因此改善的毛圈织物具有更凉爽的触感(或更高的Q-max)。

因此，用改善的毛圈织物，单一材料能够既提供吸收又提供降温，例如，一个面被配置成吸收液体/水分以干燥汗液或吸收水分，而另一个面被配置成提供传导降温。例如，如上所述，一个面(例如，非线圈降温面)可以主要由聚酯纱或尼龙纱组成，所述聚酯纱或尼龙纱可以由改性截面纱组成以及可以包含嵌入的颗粒(例如，翡翠或云母)，这有助于在提供凉爽触感的同时输送和蒸发水分。相反面(例如，线圈吸收面)可以主要由棉纱组成，这使得改善的毛圈织物能够吸收和保持水分。

鉴于以上，改善的毛圈织物可以提供以下优点：(i)吸收和传导降温的双功能，(ii)如在受控条件实验室内测量的，当润湿5分钟之后时低于平均核心体温30度的温度降低，以及仅2分钟之后低于平均皮肤温度20度的降低，(iii)在经过调节的实验室环境中超过10小时的降温持续时间，(iv)WPU％超过其重量的四倍，这显著高于市场上现有的降温织物，以及(v)在材料的降温非线圈面上提高的Q-max(凉爽触感)。

图1示出了根据本发明的示例性实施方案的改善的毛圈织物的截面图。根据一个实施方案，改善的毛圈织物100可以包括吸收面110和降温面120。根据一个实施方案，吸收面110可以对应于包括多根绒头经纱115的纺丝纤维线圈例如棉(或棉/合成混纺)。此外，降温面120包括多根纬纱125和多根地经纱126。根据一个实施方案，多根纬纱125可以包括合成长丝纱(例如，基于聚酯或基于尼龙的合成长丝纱)。类似地，多根地经纱126也可以包括基于聚酯或基于尼龙的合成长丝纱。根据一个实施方案，如果毛圈织物100为棉/聚酯混纺，则该混纺应包含总计至少10％的聚酯。此外，如果毛圈织物100为棉/尼龙混纺，则该混纺应包含总计至少10％的尼龙。此外，如果毛圈织物100为棉/聚酯/尼龙混纺，则该混纺应包含总计至少10％的尼龙和10％的聚酯。此外，根据一个实施方案，还可以在以上混纺的一者中使用其他纺丝纤维，例如莫代尔、人造丝、来自人造丝的竹、天丝等来代替棉。此外，还可以使用棉和至少一种其他纺丝纤维的混纺来代替棉。此外，根据一个实施方案，毛圈织物100可以包括160gsm至700gsm的重量范围。

毛圈织物100的降温效果遵循蒸发降温原理。该原理具体为水必须被施加热才从液体变成蒸气。一旦发生蒸发，来自液体水的这种热就由于蒸发而被带走，导致较冷的液体。在毛圈织物100被水润湿并且优选被扭卷以除去过量的水以后，在空气中猛折或快速转动是推荐的过程，因为其有助于促进并加快水分从储存水的吸收面110移动至发生水蒸发的降温面120。在空气中猛折或快速转动还通过使材料的更大的表面积暴露于空气和增加的空气流而提高蒸发速率并且使材料温度更快速地降低。更具体地，毛圈织物100用作促进并加快蒸发过程的装置。

一旦降温面120中的剩余水的温度通过蒸发而下降，热交换就通过对流在水内发生，通过传导在水与织物之间发生，以及通过传导在织物内发生。因此，毛圈织物100的温度下降。蒸发过程通过将水从吸收面110芯吸至降温面120而进一步继续，直到储存的水被用尽。蒸发速率随着毛圈织物100的温度下降而降低。毛圈织物100的温度逐渐下降至某一点，在该点处在从环境到材料中的热吸收速率与通过蒸发的热释放速率之间达到平衡。

一旦将润湿的毛圈织物100置于人的皮肤上，来自毛圈织物100的降温能量就通过传导传递。在发生降温能量传递之后，降温织物的温度升高以与皮肤温度平衡。一旦发生这种情况，润湿的毛圈织物100就可以通过猛折或快速转动方法容易地被再激活，以使温度再次下降。

图2示出了根据本发明的示例性实施方案的具有一个绒头线圈的3纬纱织造毛圈。根据一个实施方案，织造毛圈200包括绒头经纱210，地经纱220和230，以及纬纱(weftyarn，即，picks)240、250和260。根据一个实施方案，可以分别利用正面和背面绒头经纱210以及第一地经纱220和第二地经纱230来形成所谓的2/1纬重平组织结构。在这种组织结构中，一根绒头经纱210领先地经纱(例如，220或230)一根纬纱。例如，在1:1经纱次序中，每根地经纱端后接一根绒头经纱端，而在2:2经纱次序中，两根地经纱端后接两根绒头经纱端。根据一个实施方案，该图描绘了地经纱端与绒头经纱端之间的2:1经纱次序。根据另一个实施方案，仅在一个面上使用绒头纱的2:2经纱结构也是可能的。

如下表1所示，织造毛圈200可以以许多方式配置，其中“C”对应于棉或再生纤维素纺丝纤维(其中纤维尺寸在8Ne(英制棉纱支数)至60Ne(英制棉纱支数)的范围内)，“S”对应合成长丝纱(其中长丝尺寸在10旦尼尔至300旦尼尔的范围内)，“CS”对应于棉/合成混纺纺丝纤维(其中纤维尺寸在8Ne至60Ne的范围内)，以及“SS”对应于合成纺丝纤维(其中纤维尺寸在8Ne至60Ne的范围内)。

表1

根据一个实施方案，S可以为聚酯、尼龙、和聚酯/尼龙混纺中的一者。类似地，SS也可以为聚酯、尼龙、和聚酯/尼龙混纺中的一者。此外，CS可以为棉/聚酯混纺、棉/尼龙混纺、棉/聚酯/尼龙混纺、棉/莫代尔混纺、棉/天丝混纺、棉/人造丝混纺、和棉/粘胶纤维混纺中的一者。根据一个实施方案，还可以包括用于织造毛圈200的纱的其他组合。例如，绒头1可以为SS，地1和地2可以为SS，以及第一纬纱、第二纬纱和第三纬纱为S。

图3示出了根据本发明的示例性实施方案的具有两个绒头线圈的3纬纱织造毛圈。根据一个实施方案，织造毛圈300包括绒头经纱310和320，地经纱330和340，以及纬纱(weftyarn，即，picks)350、360和370。根据一个实施方案，图3的组织结构类似于图2的组织结构，不同之处在于绒头经纱端交替至两个独立的面，例如图3中的正面和背面。根据一个实施方案，一个面上的绒头经纱端的绒头高度大于另一个面上的绒头经纱端的绒头高度。特别地，较短绒头经纱端的绒头高度可以小于0.5mm。在这方面，具有较大绒头高度的面可以用于吸收，而具有较短绒头高度的面可以用于提供更多的蒸发降温(例如，因为在绒头经纱端添加了更多的蒸发降温纱)

如下表2所示，织造毛圈200可以以许多方式配置。

表2

图4A至图4B示出了根据本发明的示例性实施方案的合成长丝纱的截面图。例如，图4A描绘了具有独特截面的合成长丝纱(例如，聚酯和/或尼龙)。根据一个实施方案，独特的截面在纱中形成通道，以便水分更快速地移动和蒸发。因此，图4A中的合成长丝纱可以通过毛圈织物100的降温面120来实施。此外，图4B描绘了具有星形截面的合成长丝纱。在这方面，星形截面提供更高的吸收，因此更有效地保持水。因此，图4B中的合成长丝纱可以通过毛圈织物100的吸收面110来实施。根据一个实施方案，不同的截面有助于水分移动并扩散到织物的外层。此外，合成长丝纱还可以包括吸收性微纤纱。根据一个实施方案，吸收性微纤纱可以小于1旦尼尔/长丝(dpf)。此外，吸收性微细纤维纱可以使用多根长丝(例如，72根长丝)来提供吸收特性。此外，根据另一个实施方案，共轭双组分特殊截面纱可以用于提供极好的吸收特性。此外，通过将纱分裂，可以形成更大的表面积并因此可以形成更多的双层织物中空部分以用于吸收。

根据一个实施方案，合成长丝纱包括的厚度为棉纱厚度的一半。因此，为了平衡棉纱的厚度，可以增加合成长丝纱的两端而不是一端。这可以通过用另一种合成纱长丝包覆主要的合成纺丝纱或长丝纱来实现。图5A至图5D示出了根据本发明的示例性实施方案的包覆合成长丝纱。例如，图5A示出了双包覆合成长丝纱。特别地，图5A描绘了包覆合成长丝纱500，其包括以双包覆方式被另一合成长丝纱504包覆的主要为合成纺丝纱或长丝纱502的芯。图5B示出了单包覆合成长丝纱。在这方面，图5B描绘了以单包覆方式被另一合成长丝纱504包覆的主要为合成纺丝纱或长丝纱502的芯。此外，图5C示出了空气喷射包覆的合成长丝纱。在这方面，图5B描绘了通过空气喷射包覆技术被另一合成长丝纱504包覆的主要为合成纺丝纱或长丝纱502的芯。最后，图5D示出了包芯纺纱合成长丝纱。在这方面，主要为合成纺丝纱或长丝纱502的芯被其他合成长丝纱504缠绕并纺制成单纱。下表3中的列表描述了芯合成长丝纱502和另一合成长丝纱504的可能组合。

表3

根据一个实施方案，通过增加合成长丝纱的厚度，不仅合成长丝纱的重量平衡了棉的重量，而且整个毛圈织物的降温强度也增加了。

此外，根据一个实施方案，尽管本发明已经关于3纬毛圈结构进行了描述，但其也可以以2纬毛圈、3纬毛圈、4纬毛圈、5纬毛圈或甚至更多纬毛圈结构来实施。在这方面，本发明可以在使用毛圈结构的任何织物中实施。

在前述实施方案的描述中，为了简化本公开内容的目的，可能在单个实施方案中将多个特征组合在一起。本公开内容的方法不应被解释为反映权利要求书需要比每个权利要求中明确记载的更多特征的意图。相反，如所附权利要求书所反映的，创造性方面在于少于单个前述公开的实施方案的所有特征。因此，所附权利要求书由此并入到实施方案的该描述中，每项权利要求独立作为本发明的单独的实施方案。

此外，考虑到本公开内容的说明书和实践，对于本领域技术人员明显的是，在不脱离所要求保护的本公开内容的范围的情况下，可以对所公开的体系做出多种修改和变化。因此，本说明书和实施例旨在仅被认为是示例性的，本公开内容的真实范围由所附权利要求书及其等同物指示。

Claims (18)

1.一种毛圈织物，所述织物包括：

第一面，其设置为吸收面，其中所述第一面包括含有多根绒头经纱的纺丝纤维线圈；和

第二面，其设置为降温面，其中所述第二面包括多根纬纱和多根地经纱，其中所述多根纬纱和所述多根地经纱中的至少一者包括包覆纱，所述包覆纱具有合成的短纤维纱和/或长丝纱的芯，所述芯为至少一种其他合成长丝纱线包覆；

其中所述第二面包括多根绒头经纱；以及

其中所述第一面和所述第二面中的第一者上的绒头经纱端的绒头高度小于0.5mm，以及所述第一面和所述第二面中的第二者上的绒头经纱端的绒头高度大于所述第一面和所述第二面中的所述第一者上的所述绒头经纱端的所述绒头高度。

2.根据权利要求1所述的织物，其中所述纺丝纤维线圈包含棉和棉/合成长丝混纺纱中的一者。

3.根据权利要求2所述的织物，其中所述棉为以棉为主的混纺物。

4.根据权利要求2所述的织物，其中所述棉/合成长丝混纺纱为棉/聚酯混纺、棉/尼龙混纺、棉/聚酯/尼龙混纺中的一者。

5.根据权利要求1所述的织物，其中所述合成长丝纱为聚酯、尼龙、和聚酯/尼龙混纺中的一者。

6.根据权利要求1所述的织物，其中所述第一面包括一个绒头线圈。

7.根据权利要求1所述的织物，还包括两个绒头线圈。

8.根据权利要求1所述的织物，其中所述至少一种其他合成长丝纱通过单包覆方式、双包覆方式、和空气喷射包覆技术中的一者包覆所述芯。

9.根据权利要求1所述的织物，其中所述芯被所述至少一种其他合成长丝纱缠绕并被纺制以形成单纱。

10.根据权利要求1所述的织物，其中所述纺丝纤维线圈的绒头高度大于0.5mm。

11.根据权利要求1所述的织物，其中所述织物与至少10000累积瓦特/平方米的热通量相关。

12.根据权利要求1所述的织物，其中所述织物包括至少10％的合成长丝纱。

13.根据权利要求1所述的织物，其中所述第一面被配置成吸收至少所述织物重量的四倍的液体。

14.根据权利要求1所述的织物，其中所述多根绒头经纱、所述多根纬纱和所述多根地经纱以3纬毛圈结构实施。

15.根据权利要求1所述的织物，其中所述多根地经纱包括合成短纤维纱。

16.根据权利要求1所述的织物，其中所述多根纬纱中的至少一根包括合成长丝纱以及所述多根地经纱中的至少一根包括合成长丝纱。

17.根据权利要求1所述的织物，其中所述包覆纱被布置为单包覆纱、双包覆纱和/或空气喷射包覆纱。

18.根据权利要求1所述的织物，其中所述包覆纱被布置成包芯合成长丝纱。