具有選擇性輻射濾波器的多層織物制造技術

一種選擇性地阻擋或透射電磁波譜中的特定波長，比如太陽輻射和遠紅外線(FIR)輻射，的多層織物。該多層織物可以包括根據其孔隙的尺寸選擇性地對特定波長濾波的微孔水蒸氣可滲透層。在一些實施例中，該多層織物可以包括選擇性地對特定波長濾波的納米結構化層。

Multilayer fabric with selective radiation filter

A multi-layer fabric that selectively blocks or transmits specific wavelengths in the electromagnetic spectrum, such as solar radiation and far infrared (FIR) radiation. The multilayer fabric may include a microporous water vapor permeable layer that is selectively filtered at a specific wavelength according to the size of its pores. In some embodiments, the multilayer fabric may include a nano structured layer selectively filtering for a particular wavelength.

【技術實現步驟摘要】

本專利技術總體上涉及一種多層織物。特別地，本專利技術的實施例涉及一種多層織物，其用于選擇性地阻擋或透射電磁波譜中的特定波長，電磁波譜例如太陽輻射(例如，近紅外線(NIR)輻射)和遠紅外線(FIR)輻射。
技術介紹
運動，不管是在室內進行還是在室外進行，對于維持健康的生活方式和個體幸福是重要的。但是，運動，特別是室外運動，由于個體周圍的環境而可能是不舒服的。不舒適感可能使對參與體育活動氣餒。例如，在冬季，個體由于溫度低而可能猶豫要不要參加室外活動(例如慢跑、徒步、騎自行車)。同樣，由于溫度高個體在夏季可能猶豫要不要參加室外活動。不舒適感可能被個體穿著的衣物而放大。但是，不舒適感也可能被個體穿著的衣物所調解。保持個體舒適(例如，在冬季的溫暖和/或在夏季的涼爽)的衣物，同時還提供合適的水蒸氣滲透性，可以減少不舒適感并且鼓勵參加體育活動。撞擊或離開人體的熱輻射可能是在體育活動期間的不舒適感的來源。已經有在成衣中控制太陽和FIR輻射的嘗試。例如，使用沉積在材料表面上的金屬或金屬氧化物的連續層，已經實現了太陽輻射反射或遠紅外(FIR)背向反射。另一種方案使用嵌入在聚合物結構中的金屬氧化物或陶瓷微粒，以便散射和/或部分反射遠紅外線輻射或太陽輻射。因此，有效地管理撞擊到人體上或離開人體的熱輻射是令人感興趣的。
技術實現思路
一些實施例針對一種多層織物，包括微孔水蒸氣可滲透層，該微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射遠紅外線(FIR)輻射和太陽輻射，以及包括接合至微孔水蒸氣可滲透層的第一紡織物層。一些實施例針對一種多層織物，包括孔隙尺寸在1.0微米和14.0微米之間的范圍內的微孔水蒸氣可滲透層，該微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射遠紅外線(FIR)輻射和太陽輻射，以及第一紡織物層，接合至微孔水蒸氣可滲透層。一些實施例針對一種多層織物，包括孔隙尺寸大于或等于14.0微米的微孔水蒸氣可滲透層，該微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射遠紅外(FIR)輻射和太陽輻射，以及紡織物層，接合至微孔水蒸氣可滲透層。一些實施例針對一件包括多層織物的服裝，該多層織物包括微孔水蒸氣可滲透層，微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射遠紅外(FIR)輻射和太陽輻射，以及紡織物層，其接合至微孔水蒸氣可滲透層。一些實施例針對一種制造多層織物的方法，包括在襯底層上沉積微孔水蒸氣可滲透層，微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射遠紅外(FIR)輻射和太陽輻射，以及在微孔水蒸氣可滲透層之上布置第一紡織物層。附圖說明圖1是人體在運動期間遇到的各種熱源的圖示。圖2是服裝可能對于去往和來自人體的熱流產生的影響的圖示。圖3是通過多孔材料的電磁濾波的圖示。圖4A-4C圖示針對具有不同孔隙率的各種金屬層對輻射的透射或反射以及對水或水蒸氣的滲透性。圖5A和5B是針對包含具有不同半徑的納米顆粒的材料的波長相對百分比反射率的圖形。圖6示出根據一個實施例的多層織物的分解圖。圖7A和7B示出根據一些實施例的多層織物的截面視圖。圖8示出根據一個實施例的多層織物的截面視圖。圖9A和9B示出根據一些實施例的多層織物的截面視圖。圖10A和10B示出根據一個實施例的服裝。具體實施方式現在將詳細描述本專利技術，參考如在附圖中所圖示的其實施例。對“一個實施例”、“實施例”、“示例性實施例”等的參考表明所描述的實施例可能包括特定的特征、結構或特性，但是每個實施例可能不一定包括該特定的特征、結構、或特性。此外，這樣的短語不一定涉及同一實施例。進一步地，當描述與某個實施例相關的特定的特征、結構、或特性時，不論是否明確描述，都認為關于其他實施例采用這樣的特征、結構、或特性處于本領域技術人員的知識范圍內。如本文在層的上下文中所使用的，術語“布置在……上”指的是在第一層之上沉積、形成、或放置第二層。第二層和第一層之間的接觸可以是間接的(即，在第一層和第二層之間可能有其他層)，除非指明第一層關于第二層是“相接觸的”、“沉積在上”或者之類的。例如，第二層可以被描述為“布置在”第一層上，即使在第一層和第二層之間有各種層。另外，如果第二層被“布置在”第一層上，則在第一層之后形成、沉積、或放置第二層(即，第一層存在于在第二層布置在其上之前)控制不舒適感的各種來源(例如，熱、冷、出汗、熱輻射等)可以提高個體參加室外或室內活動的舒適程度。在活動期間所穿著的服裝(即衣物)是控制不舒適感的方式之一。特別是，使用的優化和對在活動期間影響人體的熱源的管理可能調解潛在的不舒適感。例如，在寒冷天氣的月份(冬季)里，保留人體產生的熱量并且吸收存在于身體周圍環境中的熱量可以幫助保持個體溫暖。與此相反，排出人體產生的熱量并且排斥存在于環境中的熱量可以在溫暖天氣的月份(夏季)里幫助保持個體涼爽。熱量經常以輻射(例如，太陽輻射和紅外(IR)輻射)的形式出現。因此，選擇性地消散或保留(吸收)某些熱輻射可以有助于保持身體溫暖或涼爽。當選擇性地消散或保留(吸收)某些熱輻射可以減輕不舒適感，服裝也應當是輕質的和透氣的。輕質材料在大多數體育場景下是理想的，因為速度和敏捷度是有價值的。而且，透氣材料幫助吸走皮膚上的汗水并且促進汗水的蒸發(即，促進出汗的自然過程)。在一些實施例中，可以使用基于溫度調節的熱傳遞機制的物理現象而設計的超材料(例如，多孔層和/或微網孔)來選擇性地消散或保留某些熱輻射。換句話說，超材料可能能夠為最佳的熱量保留和/或熱量消散，選擇性地控制各種類型的輻射。該超材料可以被包含在用于制造服裝(例如，衣物和鞋類)的織物中。特別是，該超材料可以被包含在用于制造運動服裝的織物中。在一些實施例中，超材料可以被包括在用于制造服裝的多層織物中。在一些實施例中，多層織物可以包括一個以上的超材料。在一些實施例中，超材料(多個)(和多層織物)可以被設計用于在溫暖天氣條件下使用。在一些實施例中，超材料(多個)(和多層織物)可以被設計用于在寒冷天氣條件下使用。在一些實施例中，超材料(多個)(和多層織物)可以被設計用于整年的使用(即，在寒冷和溫暖的天氣下)。超材料(多個)的結構可以決定具體熱輻射的選擇性消散和保留，以優化多層織物的功能性。人體溫度(溫度調節)由熱量產生/吸收和熱量消散之間的平衡所決定。圖1示出了在體育活動期間的各種形式的由個體產生的和由個體周圍的環境產生的熱量的圖示。關于圖1中圖示的各種熱源，在處理人體體溫調節時應當關心的熱量“產生”的兩種主要來源是代謝(人體)熱量和太陽能/環境熱量。如在圖1中所圖示的，代謝熱量包括代謝蓄積、肌肉、血液和皮膚對流、蒸發(例如出汗)、功和離開身體的輻射。并且，太陽/環境熱量包括太陽輻射，包括太陽熱輻射、和去往和來自地面的熱量傳導。即使在存在所有這些外部和內部熱量作用的情況下，人體具有卓越的能力以在周圍溫度在大約68華氏度(20攝氏度)和130華氏度(54.4攝氏度)之間時將其內部溫度調節在98華氏度(36.7攝氏度)和100華氏度(37.7攝氏度)之間的某個溫度。將身體溫度維持在大約37攝氏度不僅支持個體的健康，而且支持個體的行為表現，因為肌肉、神經、心臟和呼吸在這一溫度得以積極地支持。身體使用外部熱傳遞機制(例如，輻射、傳導、對流、和汗水蒸發)來降低其溫度。并且，身體在溫度調節方面起非常積極的作用。通過神經感覺和本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種多層織物，包括：微孔水蒸氣可滲透層，具有在1.0微米和14.0微米之間的范圍內的孔隙尺寸，其中所述微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射FIR輻射和太陽輻射；以及第一紡織物層，其接合至所述微孔水蒸氣可滲透層。

【技術特征摘要】
2015.05.11 US 14/708,9441.一種多層織物，包括：微孔水蒸氣可滲透層，具有在1.0微米和14.0微米之間的范圍內的孔隙尺寸，其中所述微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射FIR輻射和太陽輻射；以及第一紡織物層，其接合至所述微孔水蒸氣可滲透層。2.根據權利要求1所述的多層織物，其中所述微孔水蒸氣可滲透層包括金屬材料。3.根據權利要求1所述的多層織物，其中所述微孔水蒸氣可滲透層由金屬材料構成。4.根據權利要求1所述的多層織物，其中所述微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射不少于90％的太陽輻射。5.根據權利要求1所述的多層織物，其中所述微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射不超過10％的FIR輻射。6.根據權利要求1所述的多層織物，還包括第二紡織物層。7.根據權利要求6所述的多層織物，其中所述微孔水蒸氣可滲透層被布置在所述第一紡織物層和所述第二紡織物層之間。8.根據權利要求1所述的多層織物，其中所述微孔水蒸氣可滲透層被配置為允許透射不超過10％的波長范圍從8微米到12微米的FIR輻射。9.一件服裝，包括：多層織物，包括：微孔水蒸氣可滲透層，被配置為允許透射FIR輻射和太陽輻射；以及紡織物層，其接合至所述微孔水蒸氣可滲透層。10.根據權利要求9所述的服裝，其中所述紡織物層包括第一紡...

【專利技術屬性】
技術研發人員：喬希·羅伯特·戈登，奧瑞爾·寇扎，羅蘭德·甘特·賽德爾，
申請(專利權)人：阿迪達斯股份公司，
類型：發明
國別省市：德國;DE