CN112867818A - 热调节性三维绝热结构和包含该结构的制品 - Google Patents

热调节性三维绝热结构和包含该结构的制品 Download PDF

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Abstract

公开了绝热和填充材料,其包含多个纤维的共混物的多个集合体。该纤维的共混物包含20‑80wt%的包括相变材料的纤维素纤维,和20‑80wt%的合成聚合物纤维,该纤维素纤维的纤维尺寸小于6旦尼尔和在15‑45℃温度范围内的比潜热大于20J/g,该合成聚合物纤维的纤维尺寸小于6旦尼尔。该集合体形成具有内部空气空间的三维结构。该集合体可以是纤维球或离散的纵向伸长的絮状物,其具有相对开松的扩大的中间部分和从该中间部分的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部。该绝热或填充材料具有至少0.8clo/oz/sqyd。

Description

热调节性三维绝热结构和包含该结构的制品
交叉参考的相关申请
本申请完善并要求2018年10月15日提交的,名称为“热调节性三维绝热结构和包含该结构的制品”的美国临时专利申请号62/745,774的优先权权益,其全部内容通过参考引入本文。
技术领域
本发明总体上涉及热调节性绝热和/或填充材料,其包含多个纤维共混物的多个集合体,该纤维包括相变纤维,该集合体形成具有内部空气空间的三维结构。本发明还涉及包含该绝热或填充材料的制品,和制造该绝热和/或填充材料的方法。
背景技术
基本科学原理如今越来越多地用于制造新型织物产品。一种这样的原理是相变,其是从一种物理状态变成另一种物理状态的过程,例如从固体到液体,或者相反。具有自动适应环境性能的纤维和织物近来吸引了越来越多的关注,其可以使用相变材料(PCM)来实现。
热能储存(TES)是用于后续使用的高温或低温能量的临时储存。它连通了能量需求和能量使用之间的时间差。在不同的热储存技术中,潜热储存特别吸引人,因为它具有在接近等温条件时提供高储存密度的能力。PCM利用可以在窄的温度范围内用该材料储存或释放的潜热。PCM具有在一定温度范围内改变其状态的能力。这些材料在加热过程中随着相变的发生而吸收能量,并在相反的冷却过程和相变过程中将能量释放到环境。吸收或释放的焓就是潜热。通常,PCM可以由此用作热的阻隔,因为必须让PCM吸收一定量的潜热,然后它的温度才能上升。类似地,PCM可以用作冷的阻隔,因为必须从PCM除去一定量的潜热,然后它的温度才能开始降低。
可以从固态转化成液态或从液态转化成固态的PCM是最常用的潜热储存材料,并且适于制造热储存和经热调节的织物和服装。如图1所示,这些PCM,在加热或熔融过程中,随着发生固态到液态的相变,在基本上恒定的相变或转变温度吸收能量,并且在冷却或冻结/结晶/凝固过程中,随着发生液态到固态的相变,在基本上恒定的转变温度释放能量。
图2显示了一种典型的固-液相转变PCM。从处于固态温度的初始固态,PCM起初吸收显热形式的能量。与潜热相反,显热能量是由物体或热力学***在使***温度变化的过程中释放或吸收的热。如图2所示,当PCM吸收了足够的能量,以使得该PCM的周围环境达到该PCM的转变温度时,它熔融并吸收大量能量,同时保持在几乎恒定的温度(即转变温度)——即潜热/能量储存。PCM持续吸收能量,同时保持在转变温度,直到全部PCM转变成液相,PCM从中吸收显热形式的能量,如图2所示。以这种方式,将热从PCM周围的环境中除去并储存,同时在固态到液态相变过程中温度保持在“最佳”水平。在相反的过程中,当液态PCM周围的环境温度/能量降低到转变温度时,它再次凝固,将它储存的潜热能量释放/散发到环境,同时保持在转变温度,直到全部PCM转变成固相。因此,操控的温度同样保持一致。
因此,在完整的熔融过程中,典型的固-液相转变PCM以及它周围区域的温度保持几乎恒定。对于凝固(例如结晶)过程同样如此;在整个凝固过程中,PCM的温度没有明显变化。在熔融过程以及凝固过程过程中,传热大却无明显的温度变化,这使得这些PCM成为实际织物应用中令人关注的热储存材料的来源。
但是,PCM达到的绝热效果取决于温度和时间;它仅在相变过程中发生,由此仅在相变温度范围中发生,并且当全部PCM中的相变完成时终止。因为这种类型的绝热是临时的;所以它可以被称作动态绝热。同样,传热模式主要取决于传热方法中涉及材料的相。对于固体材料,传导是主要的传热模式。而对于液体材料,以对流传热为主。遗憾的是,典型的PCM具有相对低的热导率,其无法在PCM与周围环境(例如使用者)之间提供所需的或期望的热交换速率。
所以,需要具有改进的储热和传热性能的PCM织物绝热和/或填充材料。
虽然已经讨论了常规技术的某些方面以便于公开本发明,但是申请人绝非放弃这些技术方面,并且可以预期本发明可以囊括本文讨论的常规技术方面的一个或多个方面。
在本说明书中,当提及或讨论文献、法案或知识点时,这种提及或讨论并非承认该文献、法案或知识点或者其任意组合在优先权日是公众可获得的,公众已知的,公知常识的一部分,或者以其他方式在适用的法令条文下构成现有技术;或者已知与尝试解决本说明书所关注的任何技术问题相关。
发明内容
简言之,本发明满足对于具有相变材料(PCM)的改进的绝热材料和/或填充材料的需要。本发明可以解决上述本领域的问题和缺陷中的一个或多个。但是,可以预期本发明可以证明可用于解决许多技术领域中的其他问题和缺陷。所以,本发明不应当必然解释为局限于解决本文所述的任何特定问题或缺陷。
目前公开的绝热和/或填充材料,包含该材料的制品,和用于形成该材料的方法的某些实施方案具有几个特征,这些中的单独一个不会独自带来它们的令人期望的属性。不限制所附权利要求书所限定的绝热和/或填充材料、制品和方法的范围,现在将简要地讨论它们的更突出的特征。在考虑了本讨论之后,特别是在阅读了本说明书的标题为“具体实施方式”一节之后,将理解本文公开的各个实施方案的特征如何提供相对于现有技术的诸多优点。
在第一方面中,本发明提供绝热或填充材料,其包含多个纤维共混物的多个离散的集合体。纤维共混物包含20-80wt%的纤维素纤维,其包括相变材料且纤维尺寸小于或等于6旦尼尔,和20-80wt%的合成聚合物纤维,其纤维尺寸小于或等于6旦尼尔。纤维素纤维在15-45℃温度范围的比潜热大于20J/g。集合体形成具有内部空气空间的三维结构。该材料具有至少0.8clo/oz/sqyd。
在一些实施方案中,纤维素相变纤维包含纤维素基质,在该纤维素基质内的包含物,和分散在该纤维素基质中的纳米级层状颗粒的阻隔材料,该包含物包含用至少一种疏水性增稠剂稳定化的一种或多种非极性有机化合物。在一些这样的实施方案中,在包含物周围延伸的区域中的阻隔材料的密度大于在纤维素基质中的阻隔材料的平均密度。在一些实施方案中,一种或多种非极性有机化合物的熔点小于100℃,并且选自烃,蜡,蜂蜡,油,脂肪酸,脂肪酸酯,硬脂酸酐和长链醇。在一些实施方案中,一种或多种非极性有机化合物包含熔点在28℃-32℃范围内的稳定化的链烷烃,和阻隔材料包含纳米级层状硅酸盐。
在一些实施方案中,纤维素相变纤维的比潜热大于或等于50J/g。在一些实施方案中,纤维素相变纤维的纤维尺寸在2-3旦尼尔范围内。在一些实施方案中,合成聚合物纤维包含纤维尺寸小于2旦尼尔的第一合成聚合物纤维。在一些这样的实施方案中,第一合成聚合物纤维包含硅化纤维和聚酯纤维中的至少一种。在一些这样的实施方案中,纤维共混物包含10-70wt%的第一合成聚合物纤维。
在一些实施方案中,合成聚合物纤维包含第二合成聚合物组合纤维。在一些这样的实施方案中,第二合成聚合物纤维包含硅化纤维和聚酯纤维中的至少一种。在一些这样的实施方案中,第二合成聚合物纤维是组合卷曲纤维。在一些这样的实施方案中,纤维共混物包含10-70wt%的第二合成聚合物纤维。
在一些实施方案中,合成聚合物纤维和纤维素相变纤维中的至少一种的短纤维长度是20mm-40mm。在一些实施方案中,材料的蓬松度(fill power)大于350立方厘米。
在一些实施方案中,三维结构包含纤维球。在一些这样的实施方案中,纤维球的平均直径是3mm-10mm。在一些这样的实施方案中,纤维共混物进一步包含粘合纤维,其粘合温度低于纤维素纤维和合成聚合物纤维的软化温度。在一些这样的实施方案中,材料包含50-95wt%由平均直径为3.0-8.0mm的纤维共混物形成的多个所述纤维球,和5-50wt%的纤维共混物,该纤维共混物与一个或多个纤维球相邻但其本身不含一个或多个纤维球或其任何部分。在一些这样的实施方案中,纤维球和与一个或多个纤维球相邻但其本身不含一个或多个纤维球或其任何部分的纤维共混物形成毛絮绝热体。
在一些实施方案中,三维结构包含离散的纵向伸长的絮状物,该絮状物包括相对开松(open)的扩大的中间部分和从该中间部分的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部。在一些这样的实施方案中,絮状物的纵向长度在2cm-4.5cm范围内,絮状物的中间部分的纵向长度在0.1cm-2cm范围内,和所述絮状物的尾部的纵向长度在0.8cm-1.8cm范围内。
在另一方面中,本发明提供一种制品,其包含位于该制品的分隔空间内的第一方面的任何绝热或填充材料。在一些实施方案中,制品选自外套产品,服装,鞋类,帽类,睡袋,卧具和家具产品。
在另一方面中,本发明提供一种用于制造第一方面的绝热或填充材料的方法。该方法包括将包含20-80wt%的包括相变材料的纤维素纤维,和20-80wt%的合成聚合物纤维的纤维进行混合。纤维素纤维的纤维尺寸小于6旦尼尔和在15-45℃温度范围内的比潜热大于20J/g。合成纤维的纤维尺寸小于6旦尼尔。该方法还包括由纤维混合物形成多个集合体,其具有带有内部空气空间的三维结构。绝热或填充材料具有至少0.8clo/oz/sqyd。
在一些实施方案中,由纤维混合物形成多个集合体包括由纤维混合物形成纤维球。在一些实施方案中,由纤维混合物形成多个集合体包括由纤维混合物形成离散的纵向伸长的絮状物,该絮状物包括相对开松的扩大的中间部分和由该中间部分的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部。
从下面对本发明不同方面的详细描述结合所附权利要求书和附图,本发明的这些和其他特征和优点将变得清楚可见。
附图说明
本公开内容的主题,其被视为本发明,在说明书结束时,在权利要求中特别指出和明确限定。从下面的具体实施方式结合附图,将容易理解本发明前述的和其他的特征、方面和优点,附图无需按比例绘制,其中:
图1是显示了固-液相转变相变材料(PCM)的相变周期的示意图。
图2是显示了固-液相转变PCM的温度和能量含量曲线的图。
图3显示了根据本发明的示例性PCM纤维的一部分的截面图。
图4显示了根据本发明的由纤维球形成的绝热和/或填充材料的正视图。
图5显示了图4的绝热和/或填充材料的纤维球的正视图。
图6显示了图4的绝热和/或填充材料的纤维球的侧视图。
图7显示了根据本发明的绝热和/或填充材料的絮状物的正视图。
图8显示了图7的絮状物的顶视图。
图9显示了图7的絮状物的侧视图。
图10显示了根据本发明的绝热和/或填充材料的纤维的三维集合体的一部分的放大图。
图11显示了从固相到液相的示例性固-液相转变PCM转变。
图12是显示了温度的使用者的手的热像。
图13是在暴露于图12的使用者的手之前,根据本发明的绝热和/或填充材料一个例子的的热像。
图14是在暴露于图12的使用者的手之后,图13的示例性绝热和/或填充材料的热像。
具体实施方式
下面参考附图所示的非限定性实施方案来更充分地解释本发明的方面及其某些特征、优点和细节。省略了对于公知材料,制作工具,加工技术等的说明,以避免不必要地使本发明的细节变得晦涩。但是,应当理解的是,具体实施方式和具体实施例虽然指示了本发明的实施方案,但是其仅通过例示来给出,并且绝非限制。在隐含的创造性理念的主旨和/或范围内的各种替代、改变、增加和/或排列,对于本发明所属领域技术人员将是清楚可见的。
在一方面中,本发明提供绝热和/或填充材料,其包含多个纤维的共混物的多个集合体。纤维共混物包含20-80wt%的包括相变材料(PCM)的纤维素纤维,和20-80wt%的合成聚合物纤维。纤维素纤维的纤维尺寸小于或等于6旦尼尔和在15-45℃温度范围内的比潜热大于20J/g,和合成聚合物纤维的纤维尺寸小于或等于6旦尼尔。集合体包含形成内部空气空间的三维结构。绝热或填充材料具有至少0.8clo/oz/sqyd。在一些实施方案中,绝热或填充材料可以具有至少0.9clo/oz/sqyd,或至少1clo/oz/sqyd。
绝热或填充材料的蓬松度大于350立方厘米。在一些实施方案中,绝热或填充材料的蓬松度可以大于375立方厘米,或大于400立方厘米。蓬松度是蓬起(loft)或“起毛性(fluffiness)”的度量。蓬松度越高,1盎司绒毛可以捕集的空气就越多,因此1盎司绒毛将具有的绝热能力就越大。在技术上来说,蓬松度是当允许达到它的最大蓬起时,1盎司绒毛将占据的空间量按立方英寸计的度量。例如,1盎司的550蓬松度绒毛将蓬起到550立方英寸。
合成聚合物纤维可以占绝热和/或填充材料的纤维混合物的20-80wt%,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,绝热和/或填充材料的纤维混合物(和由此绝热和/或填充材料本身)包含20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,或80wt%的纤维共混物,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如30-80wt%,40-80wt%,50-80wt,60-80wt%,或65-75wt%)。在一个示例性实施方案中,合成聚合物纤维占绝热和/或填充材料的纤维共混物的70wt%。
在一些实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以包括不同的合成纤维(即在一些量度例如组成,旦尼尔,长度,涂层,形状/卷曲等中不同的合成聚合物纤维)。例如,在一个示例性实施方案中,纤维共混物的合成纤维包括第一合成聚合物纤维和第二合成聚合物纤维。在这样的实施方案中,第一合成聚合物纤维可以占纤维共混物的10-70wt%,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,第一合成聚合物纤维占纤维共混物的10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,或70wt%,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如10-50wt%,或20-40wt%)。在这样的实施方案中,第二合成聚合物纤维可以占纤维共混物的10-70wt%,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,第二合成聚合物纤维占纤维共混物的10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,或70wt%,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如10-50wt%,或20-40wt%)。
本领域已知许多合成纤维,并且公开的绝热和填充材料中可以使用任何期望的合成纤维。确实,不同纤维具有不同性能,使它们本身对于用于不同应用中来说是有利的。这个信息完全处于本领域技术人员的能力范围内。虽然公开的绝热和填充材料中可以使用广泛种类的合成纤维,但是在一些实施方案中,合成纤维选自聚酰胺,聚酯,丙烯酸类,醋酸酯类,聚烯烃,尼龙,人造丝,莱赛尔(lyocell),芳酰胺,氨纶,纤维胶和莫代尔纤维,及其组合。
在具体实施方案中,合成纤维(例如第一和/或第二合成聚合物纤维)包含聚酯纤维。在一些实施方案中,这样的聚酯纤维包含以下一种或多种:聚(对苯二甲酸乙二醇酯),聚(对苯二甲酸六氢对亚二甲苯基酯),聚(对苯二甲酸丁二醇酯),聚-1,4-环己炔二亚甲基(PCDT)和对苯二甲酸酯共聚酯,其中至少85mol%的酯单元是对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸六氢对亚二甲苯基酯单元。在一个具体实施方案中,合成纤维合成聚合物纤维是聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维。
旦尼尔是一种度量单位,其定义为9000米的纤维或纱线按克计的重量。它是规定纤维或纱线的重量(或尺寸)的一种通用方式。例如,1.0旦尼尔的聚酯纤维典型地直径是约10微米。细旦纤维是旦尼尔为1.0或更小的纤维,而粗旦纤维的旦尼尔大于1.0。
合成纤维的旦尼尔小于或等于6旦尼尔,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,合成纤维的旦尼尔是0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,3.0,3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9,4.0,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,5.7,5.8,5.9,或6.0,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如小于或等于2旦尼尔,1.0-2.0旦尼尔,5.0-6.0旦尼尔等)。
在一些实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以包括不同旦尼尔的合成纤维。例如,纤维共混物的合成聚合物纤维的第一合成聚合物纤维可以包括小于或等于2.0旦尼尔的合成聚合物纤维,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,第一合成聚合物纤维的旦尼尔是0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,或2.0,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如1.0-2.0旦尼尔,1.3-1.7旦尼尔等)。在一个实施方案中,第一合成聚合物纤维的旦尼尔是1.5旦尼尔。作为另一例子,纤维共混物的合成聚合物纤维的第二合成聚合物纤维可以包括小于或等于6.0旦尼尔的合成聚合物纤维,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,第二合成聚合物纤维的旦尼尔是0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,或2.0,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如小于或等于2.0旦尼尔,1.0-3.0旦尼尔,1.5-1.2旦尼尔等)。在一个实施方案中,第二合成聚合物纤维的旦尼尔是2旦尼尔。
合成纤维包括15mm-60mm的短纤维长度,例如18mm-51mm,或20mm-40mm的长度,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,合成纤维的长度可以是15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,或60mm,包括其中全部的范围/子范围(例如20-40mm,25-35mm等)。在一些实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以包括不同长度的合成纤维。在一些其他实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以包括相同长度(或大致相同的长度)的合成纤维。
在一些实施方案中,合成纤维是硅化的。术语“硅化”表示纤维用含硅组合物(例如硅酮)涂覆。硅化技术是本领域公知的,并且描述在例如美国专利号3,454,422中。含硅组合物可以使用本领域已知的任何方法来施涂,例如喷涂,混合,浸涂,浸轧(padding)等。含硅(例如硅酮)组合物,其可以包含有机硅氧烷或聚硅氧烷,粘合到纤维的外部。在一些实施方案中,硅酮涂料是聚硅氧烷例如甲基氢聚硅氧烷,改性的甲基氢聚硅氧烷,聚二甲基硅氧烷,或氨基改性的二甲基聚硅氧烷。作为本领域已知的,含硅组合物可以直接施涂到纤维,或者可以在施涂之前用溶剂稀释为溶液或乳液,例如聚硅氧烷的含水乳液。在处理后,涂层可以经干燥和/或固化。作为本领域已知的,可以使用催化剂来加速含硅组合物(例如含Si-H键的聚硅氧烷)的固化,为了方便,可以将催化剂添加到含硅组合物乳液中,并且将形成的组合物用于处理合成纤维。合适的催化剂包括羧酸的铁、钴、锰、铅、锌和锡盐,例如醋酸盐,辛酸盐,环烷酸盐和油酸盐。在一些实施方案中,在硅化后,纤维可以经干燥来除去残留溶剂,然后任选地加热到65-200℃来固化。
在一些实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以包括硅化纤维和未硅化的纤维。例如,纤维共混物的合成纤维的第一合成聚合物纤维可以是硅化纤维,和第二合成聚合物纤维可以是未硅化的纤维,或者相反。在一些其他实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以仅包含未硅化的纤维(例如第一和合成聚合物纤维可以都是未硅化的纤维)或者仅包含硅化纤维(例如第一和合成聚合物纤维可以都是硅化纤维)。
在一些实施方案中,至少一些合成纤维用增滑剂来增滑(slicken),例如聚氧烷撑和其他聚合物如聚酯的嵌段共聚物,或者聚乙烯或聚烯烃聚合物,如美国专利号6,492,020中所述。
在一些实施方案中,合成纤维可以是卷曲纤维。本领域已知不同的卷曲,包括螺旋(或螺线状)和标准卷曲。如果合成纤维包括卷曲,则该纤维通常可以具有任何卷曲。但是,在一些实施方案中,纤维不是螺旋或螺线卷曲的纤维。在一些实施方案中,合成纤维的至少一些包含组合纤维(具有经由热处理来卷曲的特殊能力的多组分纤维)。例如,合成纤维的至少一些包含实心组合纤维和/或空心组合纤维。在一些实施方案中,合成纤维不是卷曲的。在一些实施方案中,第一合成聚合物纤维是卷曲纤维,和第二合成聚合物纤维是非卷曲纤维,或者相反。在一些其他实施方案中,纤维共混物的合成纤维可以仅包含卷曲纤维(例如第一和合成聚合物纤维都是卷曲的),或者仅包含非卷曲纤维(例如第一和合成聚合物纤维都是非卷曲纤维)。
如上所述,绝热和/或填充材料的纤维混合物(和由此绝热和/或填充材料本身)包含20-80wt%的包括相变材料的纤维素纤维,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,绝热和/或填充材料的纤维混合物(和由此所述绝热和/或填充材料本身)包含20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,或80wt%的纤维共混物,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如10-50wt%,15-15wt%,20-40wt%,或25-35wt%)。在一个示例性实施方案中,纤维素纤维占绝热和/或填充材料的纤维共混物的30wt%。
纤维素纤维的旦尼尔可以与合成纤维的至少一些的旦尼尔相同或不同。在一些实施方案中,纤维素纤维的旦尼尔可以小于或等于6旦尼尔,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,纤维素纤维的旦尼尔是0.1,0.2,0.3,0.4,0.5,0.6,0.7,0.8,0.9,1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,3.0,3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9,4.0,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,5.7,5.8,5.9,或6.0,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如1.0-3.0旦尼尔,5.0-6.0旦尼尔,3旦尼尔,6旦尼尔等)。在一些实施方案中,纤维素纤维的至少一些可以是6旦尼尔(例如6.7分特)。在一些实施方案中,纤维素纤维的至少一些可以是2旦尼尔(例如3.2分特)。
纤维素纤维包括10mm-60mm范围内的短纤维长度,例如10mm-30mm范围内的长度,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,纤维素纤维的长度可以是10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,或60mm,包括其中的全部范围/子范围(例如10mm-30mm,15-25mm等)。在一个实施方案中,纤维素纤维的长度是20mm。在一些实施方案中,纤维共混物的纤维素纤维可以包括不同长度的纤维素纤维,或可以全部是相同长度的。
具有相变材料的纤维素纤维可以包括例如在15-45℃的温度范围内大于20J/g的比潜热(即能量吸收)。在一些实施方案中,纤维素纤维可以包括例如在15-45℃的温度范围内大于50J/g的比潜热。在这样的实施方案中,纤维素纤维可以是2旦尼尔。在一些实施方案中,纤维素纤维可以包括例如在15-45℃的温度范围内大于90J/g的比潜热。在这样的实施方案中,纤维素纤维可以是6旦尼尔。
如上所述,相变材料能够在几乎恒定的温度改变状态,由此储存相对大量的能量。纤维素纤维可以利用熔点/凝固点(或结晶点)(即转变温度)在15-45℃,或更优选15-35℃范围内的液-固相变材料的热能储存。在一个实施方案中,相变材料纤维素纤维可以包括28-32℃范围内的熔点/凝固点。
本领域已知许多合成液-固相变材料,并且可以将任何期望的液-固相变材料与纤维素纤维一起使用。不同液-固相变材料具有不同性能(例如相变温度/范围和热储存能力),使它们本身对于用于不同应用中来说是有利的。这个信息完全处于本领域技术人员的能力范围内。虽然纤维素纤维中可以使用广泛种类的液-固相变材料,但是在一些实施方案中,液-固相变材料选自例如水合无机盐,线性长链烃,聚乙二醇(PEG)(例如链烷烃蜡),脂肪酸(癸酸,月桂酸,棕榈酸和硬脂酸)和它们的二元混合物。
相变材料可以经配置或选择来用于纤维,作为具有热能***(TES)的相对高效率的冷却***,该热能***(TES)具有以下特性的至少一种:(i)熔点/凝固点在15-35℃之间;(ii)熔点与凝固点之间的温差小;(iii)对环境友好;(iv)毒性低;(v)相对不可燃;(vi)反复熔融和凝固的稳定性;(vii)热导率相对大,用于有效传热;(viii)容易获得;和(ix)价格相对低。可以使用具有不同热储存能力和相变温度的大范围的相变材料。在一些实施方案中,液-固相变材料是烃,蜡,蜂蜡,油,脂肪酸,脂肪酸酯,硬脂酸酐和长链醇的至少一种。
液-固相变材料可以以诸多方式引入纤维素纤维中。例如,相变材料可以是微胶囊化的。可以将微胶囊化的相变材料引入基础纤维材料中,然后成形(例如干纺法,湿纺法,萃取等),或者可以将微胶囊化的相变材料连接到形成的纤维。作为另一个例子,相变材料可以作为涂层施涂到形成的纤维。作为另一个例子,相变材料可以引入膜中并层合到纤维。
在一个实施方案中,可以将液-固相变材料引入到纤维素纤维的基础材料中,并且在纤维形成过程中与该基础材料共挤出。在一些实施方案中,纤维素纤维可以是引入了液-固相变材料的基础莱赛尔(ALCERU)基纤维。例如,纤维素纤维可以是用溶解浆(例如漂白木浆)使用干喷-湿纺法制造的纤维素纤维。可以在挤出之前将液-固相变材料引入浆中。在一个这样的纤维素纤维实施方案中,液-固相变材料可以是链烷烃,其嵌入结晶的和耐撕裂的功能化莱赛尔纤维中。纤维内的相变材料的部分可以形成基于每单位纤维素纤维的许多微复合材料聚集体(accumulator)。在一个实施方案中,根据莱赛尔方法生产的具有热调节性能的纤维素纤维可以包含大于56%的纤维素,约19-39%(例如约29%)的作为相变材料的稳定化的链烷烃,和4-5%的有机改性的矿物(例如层状硅酸盐)。
在一些实施方案中,纤维素纤维可以是莱赛尔基纤维,其具有链烷烃作为液-固相变材料和引入纤维中的亲脂性物质。纤维素纤维由此可以不包含微胶囊形式或作为涂层的链烷烃。例如,如图3所示的部分截面图所示,在一些实施方案中,纤维素纤维可以包含纤维素基质2,其具有分散在其中的包含物3。包含物3可以包含一种或多种非极性有机化合物作为相变材料,其用至少一种疏水性增稠剂稳定化。在一个这样的实施方案中,非极性有机化合物的熔点可以小于100℃,和/或可以选自烃,蜡,蜂蜡,油,脂肪酸,脂肪酸酯,硬脂酸酐和长链醇。例如,非极性有机化合物可以包含熔点在28℃-32℃范围内的稳定化的链烷烃。
如图3所示,纳米级层状颗粒的阻隔材料4可以分散在纤维素基质2中。具体地,层状颗粒可以在纤维素基质2中分离地存在或在其中剥落,如图3所示。还如图3所示,在包含物3周围,阻隔材料4的密度可以大于它在所述纤维素基质2中的平均密度。因此,包含物3可以被阻隔材料的区域包围,非极性有机化合物和任选地存在于其中的活性成分仅能够经由曲折的路径(如果存在的话)进入纤维素基质2。通过阻隔材料4的适当选择和用量,可以以目标方式(“受控释放***”)来调节活性成分的渗透性。在15-45℃的温度范围内,纤维素纤维的比潜热可以大于20J/g,或大于30J/g,或大于50J/g。
在一个实施方案中,纤维素纤维可以是公开在Kolbe等人的美国专利号9,303,335中的纤维,其全部内容通过参考引入本文。例如,纤维素纤维可以是由Cell Solution ApS,Smartpolymer GmbH和/或Smartpolymer GmbH以商标名Clima销售的纤维。类似地,纤维素纤维可以根据Kolbe等人的美国专利号9,303,335中公开的方法来形成,例如,纤维素纤维可以用乳液形成,该乳液具有处于纤维素在溶剂的溶液中的至少一种非极性有机化合物,其可以通过向乳液添加至少一种疏水性增粘剂和/或纳米级片状和/或伸长的疏水化颗粒(例如页硅酸盐,纳米管或纳米丝)来制备和稳定化。至少一种疏水性增粘剂和/或疏水化颗粒可以包围非极性有机化合物的滴状包含物并形成悬浮体。然后可以将纤维素重结晶来形成具有纤维素基质的纤维,在其中引入分散形式的非极性有机化合物。
如上所述,多个纤维的共混物可以形成多个离散的集合体,其形成本文公开的三维结构,该三维结构在纤维之间形成内部空气空间22,如图10所示。内部空气空间22可以与集合体外部的纤维之间的开口或空间连通。因此,内部空气空间22可以与集合体周围或邻近的空气或环境连通。但是,内部空气空间22也可以通过纤维20相对地捕集或隔离在三维结构内部,如图10所示。通过纤维20的排列,内部空气空间22可以由此形成和隔离在所述三维结构内。例如,空气可能需要沿着穿过本文公开的三维结构的大体上迂回的路径行进,该路径在形成该三维结构的纤维20的多个或众多部分上面、周围和/或经过它们延伸,来抵达位于该三维结构内(例如内部相对深处)的特定的空气空间22。因此,特定的空气空间22是不易抵达的(例如经由对流)。三维结构(例如本文公开的纤维球和絮状物的至少中间部分)形成与其他形式的绝热和填充材料例如絮状(batted)的绝热和填充材料相比相对更大量的内部捕集的空气空间22。三维结构(例如本文公开的纤维球和絮状物的至少中间部分)由此在纤维共混物(包括具有相变材料的纤维)的纤维20的附近、邻近、周围形成与其他形式的绝热和填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)相比相对更大量的内部捕集的空气空间22。三维结构(例如本文公开的纤维球和絮状物)的内部捕集的空气空间22提供与其他形式的绝热和填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)相比增加的深度和绝热能力。
在一些实施方案中,形成集合体的纤维共混物的多个纤维可以是缠绕的且不粘合在一起。在一些其他实施方案中,形成集合体的纤维共混物的多个纤维可以是缠绕的且粘合在一起。在一些实施方案中,形成集合体的纤维共混物的多个纤维可以是无规地或非均匀地或类似地缠绕的。在一些其他实施方案中,形成集合体的纤维共混物的多个纤维可以是特定地、有意地、基本上均匀地或类似地缠绕的。
如图4-6所示,在一些实施方案中,由离散的集合体形成的三维结构包含纤维球5。纤维球5像是纤维共混物的纤维的集合体的“球”。如图4-6所示,纤维球5可以形成相对或大致球形的形状,相对或大致椭球形的形状,或者相对或大致任何其他规则或不规则的三维形式/形状。形成纤维球5的纤维共混物的多个纤维可以是无规缠绕的。例如,纤维球5可以是纤维共混物纤维(其可以不彼此粘合)基本上圆形的无规缠绕体。
可以使用任何已知的有利于由纤维共混物形成纤维球成形方法(完全处在本领域技术人员能力范围内的知识)。例如,形成纤维球的方法描述在例如美国专利号4,794,038和6,613,431中,其全部内容通过参考明确地引入本文。虽然可以使用任何纤维球成形技术,但是在一些实施方案中,如下来形成纤维球:将合成和粘合纤维的小毛簇(tuft)对着容器壁反复进行空气翻转,以使物体密实和使它们变圆,由此形成纤维球。在其他实施方案中,使用纤维球机来形成纤维球。在一些实施方案中,使用球梳(ball card)(即经改进用于生产纤维球的梳理机)来形成纤维球。
在一些实施方案中,在纤维球成形之前,开松合成纤维和/或粘合纤维。作为本领域公知的,在进一步加工之前,需要开松来将纤维分离到一定程度(例如使用开松机(opener),例如大包开松***)。
纤维球5可以具有3.0-10.0mm的平均直径(例如平均最大直径)(例如3.0,3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9,4.0,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,5.7,5.8,5.9,6.0,6.1,6.2,6.3,6.4,6.5,6.6,6.7,6.8,6.9,7.0,7.1,7.2,7.3,7.4,7.5,7.6,7.7,7.8,7.9,8.0,8.1,8.2,8.3,8.4,8.5,8.6,8.7,8.8,8.9,9.0,9.1,9.2,9.3,9.4,9.5,9.6,9.7,9.8,9.9,或10mm),包括其中任何和全部的范围和子范围(例如4-10mm,5-10mm,5-9mm,6-9,6-8mm等)。
如图7-9所示,在一些实施方案中,由离散的集合体形成的三维结构包含纵向伸长的絮状物6,其具有相对开松的扩大的中间部分7和从中间部分7的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部8。通常,絮状物6是形成了拉长结构的纤维共混物的集合,具有膨大、疏松的中间部分7和从中间部分7的相对端延伸的细长、紧致的扭曲尾部8。在一些实施方案中,絮状物6包含国际PCT专利公布号WO2017/058986中公开的絮状物,其全部内容通过参考明确地引入本文。
如图7-9所示,中间部分6是“开松的”,由此纤维松散排列或者基本上彼此间隔。以此方式,中间部分6内的纤维的密度小于尾部7。尾部7的纤维可以形成相对细长、紧密的扭曲布置。尾部7可以是细长的,因为它们的宽度和/或厚度可以明显小于中间部分6。尾部7可以具有基本上圆形的截面形状或任何非圆形的形状,其可以或可以不有别于中间部分6的截面形状。
尾部7的纤维可以捆束或牵拉在一起成为相对紧致或紧密的关系,并且排列成整体上彼此扭曲或旋绕的布置,如图7-9所示。以此方式,当纤维从中间部分6延伸并整体上牵拉/扭曲在一起成为相对紧致、紧密的扭曲性质时,尾部7可以变得截面尺寸更小,如图7-9所示。尾部7可以由此包括基本上“紧密”的性质(例如与中间部分6相比),如图7-9所示,并且纤维密度大于中间部分6。
形成絮状物10的纤维共混物的纤维可以沿着它们的长度交错(即纤维可以不沿着纵向方向对齐,并且延伸絮状物10的整个纵向长度L3)。例如,特定的纤维20可以部分地形成中间部分6和至少一个尾部7二者,或者可以仅部分地形成絮状物6的一部分。
中间部分6和尾部7可以包含大致相同量的纤维,或者中间部分6和尾部7可以包括不同量的纤维。例如,特定的中间部分6可以包含比至少一个相应的尾部7更多的纤维。类似地,絮状物6的尾部7可以包含彼此不同量的纤维。在一些实施方案中,特定的絮状物6的尾部7之一的长度L2、宽度、厚度、形状、排列或任何其他构造可以不同于其另一尾部7。每个絮状物6的离散或单个纤维的总数可以由于使用的纤维的具体构造或组成而不同。在一些实施方案中,絮状物10可以包含总共约600个纤维至总共约1,200个纤维的纤维总数。
如图7-9所示,尾部7可以具有限定絮状物10的纵向端的相对的自由端。中间12和尾部14部分和由此整个絮状物6可以沿着纵向方向明显伸长。在一些实施方案中,中间12和尾部14部分可以沿着纵向方向基本上对齐。中间12和/或尾部14部分可以沿着纵向方向基本上线性延伸。在一些可选的实施方案中(未示出),中间12和/或尾部14部分可以是弓形的或弯曲的,由此絮状物6整体上形成凸形或凹形。
还如图7-9所示,絮状物6的中间部分6可以在纵向方向上延伸长于每个尾部7。虽然中间部分6和尾部7之间的转变可以是逐渐的,但是出于本发明的目的,絮状物10的尾部12定义为大部分纤维排列成整体上彼此扭曲或旋绕的布置。如图8所示,中间部分6可以具有最大纵向长度L1,其大于尾部7的最大纵向长度L2。但是,在一些絮状物10中,中间部分的长度L1等于或小于相应的尾部7的至少一个的长度L2。特定的絮状物6的尾部7的长度L2彼此可以基本上相同或者可以不同。在一些实施方案中,中间部分的长度L1可以在约0.1cm-约2cm范围内,或约1cm-约1.8cm范围内。在一些实施方案中,尾部7的长度L2可以在约0.8cm-约1.8cm范围内,或约1cm-约1.5cm范围内。絮状物6在尾部7的自由端之间延伸的总长纵向长度L3可以在约2cm-约4.5cm,或约2.5cm-约4cm范围内。在一些实施方案中,由多个絮状物10形成的可喷吹(blowable)的绝热或填充材料可以包括约3.5cm的平均总絮状物长度L3,约1.1cm的平均尾部12的长度L2,和/或约1.2cm的平均中间部分6的长度L2。在一些实施方案中,絮状物的纵向长度L3在2cm-4.5cm范围内,絮状物6的中间部分7的纵向长度L1在0.1cm-2cm范围内,和絮状物6的尾部8的纵向长度L2在0.8cm-1.8cm范围内。
在一些实施方案中,中间部分6可以限定絮状物6的最大宽度和最大厚度。絮状物6的中间部分6的宽度可以大于其厚度。中间部分6可以由此基本上形成卵形或椭圆形截面。在一些实施方案中,中间部分6的截面形状可以是基本圆角的椭圆形或基本尖角的椭圆形。在其他实施方案中,中间部分6的宽度可以等于或小于其厚度。在一些实施方案中,中间部分6的宽度可以在约0.2cm-约1cm范围内。
可以经由任何方法来制造絮状物6。例如,形成絮状物6的方法描述在例如国际PCT专利公布号WO2017/058986中。在一个实施方案中,可以如下来形成絮状物6:将包括多个延伸穿过其中的孔的空鼓以100RPM-400RPM旋转,并且在旋转的鼓内部形成真空压力。纤维共混物,作为短纤维,可以施用到旋转的鼓的外表面,由此内部真空牵拉多个纤维穿过多个孔来部分地形成多个絮状物。部分地形成的絮状物可以在旋转的鼓内保持2分钟-5分钟范围内的停留时间来形成多个离散、纵向伸长的絮状物6,每个包括相对开松的扩大的中间部分7和从中间部分7的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部8。
在一些实施方案中,绝热或填充材料可以作为纤维共混物的松散或未粘合的多个离散的集合体来形成。在一些这样的实施方案中,绝热或填充材料可以包括不形成离散的集合体的松散的纤维。松散的纤维可以或可以不是纤维共混物的纤维。
在一些其他实施方案中,绝热或填充材料可以作为粘合在一起的纤维共混物的离散的集合体的絮状绝热体来形成。例如,绝热或填充材料可以包含由经由粘合纤维粘合在一起的纤维共混物的离散的集合体形成的非织造幅材。在一些实施方案中,结构上,非织造幅材可以包含50-95wt%的纤维共混物的离散的集合体(例如纤维球5和/或絮状物6),和5-50wt%的非织造幅材的多个部分,其与离散的集合体的一个或多个相邻但其本身不含离散的集合体或其任何部分的一个或多个。粘合纤维可以包括1.0-5.0范围内的旦尼尔,和/或18mm-71mm范围内的长度。粘合纤维的粘合温度低于形成集合体的纤维共混物(即合成纤维和纤维素纤维)的软化温度。与一个或多个集合体相邻但其本身不含一个或多个集合体或其任何部分的非织造幅材的多个部分可以包含纤维共混物,或者可以不包含纤维共混物。类似地,集合体可以包含粘合纤维,或者可以不包含粘合纤维。
可以将毛絮热处理来使粘合纤维的全部或一部分熔融,由此形成粘合的幅材型毛絮。因此,本领域技术人员将理解,在这样的实施方案中,虽然“粘合纤维”在非织造幅材的纤维共混物中描述,但是所述纤维将是完全或部分熔融的纤维,这与初始的预热处理形式的粘合纤维相反。但是,如本文所使用,粘合纤维的旦尼尔和长度表述描述了该粘合纤维在热粘合处理之前的特性。
本领域公知粘合纤维,并且可商购多种粘合纤维。粘合纤维可以是常规的粘合纤维(例如低熔融聚酯粘合纤维),或其他粘合纤维,条件是无论使用何种粘合纤维,该粘合纤维的粘合温度低于合成和纤维素纤维的软化温度。粘合纤维在例如美国专利号4,794,038中讨论,并且用于粘合纤维的某些实施方案的通用协议在美国专利号4,281,042和美国专利号4,304,817中列出。在一些实施方案中,粘合纤维是单组分纤维。在一些组分中,粘合纤维是多组分纤维(例如双组分纤维,例如鞘-芯纤维,其中芯包含熔点高于鞘的组分)。在一些实施方案中,粘合纤维包含一种或多种不同类型的粘合纤维的共混物。
毛絮的纤维混合物可以包含5-40wt%的粘合纤维,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,毛絮包含5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,或40wt%的粘合纤维,包括其中任何和全部的范围和子范围(例如10-25wt%)。
粘合纤维的旦尼尔可以是1.0-5.0,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,旦尼尔是1.0,1.1,1.2,1.3,1.4,1.5,1.6,1.7,1.8,1.9,2.0,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,3.0,3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9,4.0,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,或5.0旦尼尔,包括其中的任何范围/子范围(例如1.5-3.5旦尼尔,1.9-2.5旦尼尔等)。
粘合纤维的长度可以是18mm-71mm,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,长度是18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,或71mm,包括其中的全部范围/子范围(例如18-51mm,40-60mm等)。
如上所述,粘合纤维的粘合温度可以低于合成和纤维素纤维的软化温度。在一些实施方案中,粘合纤维的粘合温度小于或等于200℃。在一些实施方案中,粘合纤维的粘合温度是50-200℃,包括其中任何和全部的范围和子范围。在一些实施方案中,粘合纤维的粘合温度是80℃-150℃。在一些实施方案中,所述粘合纤维的粘合温度是100℃-125℃。
在一些实施方案中,粘合纤维的熔融温度比合成和纤维素纤维的熔融温度小了15-170℃。例如,在一些实施方案中,粘合纤维的熔融温度比合成纤维的熔融温度低15-170℃(例如15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,90,91,92,93,94,95,96,97,98,99,100,101,102,103,104,105,106,107,108,109,110,111,112,113,114,115,116,117,118,119,120,121,122,123,124,125,126,127,128,129,130,131,132,133,134,135,136,137,138,139,140,141,142,143,144,145,146,147,148,149,150,151,152,153,154,155,156,157,158,159,160,161,162,163,164,165,166,167,168,169,或170℃,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,合成和/或纤维素纤维的熔点是约250℃或更大,和粘合纤维的熔点可以是80-180℃(例如约110℃)。
在一些实施方案中,粘合纤维包含低熔融聚酯纤维。在一些实施方案中,粘合纤维是包含鞘和芯的双组分纤维,其中鞘包含熔点低于芯的材料。在一些实施方案中,粘合纤维是聚乙烯/聚丙烯双组分纤维。
在一些实施方案中,纤维混合物除了合成纤维和粘合纤维之外,另外包含一种或多种类型的天然纤维。例如,在一些实施方案中,纤维混合物另外包含选自羊毛,棉花,天丝(tencel),亚麻,动物毛发,蚕丝和绒毛的一种或多种。
非织造幅材包含50-90wt%的离散的集合体(例如纤维球5和/或絮状物6),包括其中任何和全部的范围和子范围;和10-50wt%的空间,包括其中任何和全部的范围和子范围。例如,在一些实施方案中,毛絮/非织造幅材包含50,51,52,53,54,55,56,57,58,59,60,61,62,63,64,65,66,67,68,69,70,71,72,73,74,75,76,77,78,79,80,81,82,83,84,85,86,87,88,89,或90wt%的集合体,包括其中的任何和全部范围/子范围(例如70-90wt%)。在一些实施方案中,毛絮/非织造幅材包含10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,40,41,42,43,44,45,46,47,48,49,或50wt%的空间,包括其中的范围/子范围(例如10-30wt%)。
在一些实施方案中,毛絮的厚度小于或等于40mm,例如5-40mm(例如5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,34,35,36,37,38,39,或40mm),包括其中的全部范围和子范围。
毛絮的密度是2-12kg/m3(例如2.0,2.1,2.2,2.3,2.4,2.5,2.6,2.7,2.8,2.9,3.0,3.1,3.2,3.3,3.4,3.5,3.6,3.7,3.8,3.9,4.0,4.1,4.2,4.3,4.4,4.5,4.6,4.7,4.8,4.9,5.0,5.1,5.2,5.3,5.4,5.5,5.6,5.7,5.8,5.9,6.0,6.1,6.2,6.3,6.4,6.5,6.6,6.7,6.8,6.9,7.0,7.1,7.2,7.3,7.4,7.5,7.6,7.7,7.8,7.9,8.0,8.1,8.2,8.3,8.4,8.5,8.6,8.7,8.8,8.9,9.0,9.1,9.2,9.3,9.4,9.5,9.6,9.7,9.8,9.9,10.0,10.1,10.2,10.3,10.4,10.5,10.6,10.7,10.8,10.9,11.0,11.1,11.2,11.3,11.4,11.5,11.6,11.7,11.8,11.9,或12.0kg/m3),包括其中任何和全部的范围和子范围。
在一些实施方案中,毛絮包含单个非织造幅材。在其他实施方案中,毛絮包含多个非织造幅材层,其中所述层的一个或多个是根据本发明的非织造幅材(即含有纤维共混物和规定重量百分比的集合体和空间)。在一些实施方案中,毛絮包含多个非织造幅材,其全部是根据本发明的非织造幅材。
由纤维混合物形成非织造幅材可以使用任何可接受的幅材形成技术(例如气流成网(airlaid)***,或梳理机)。例如,在一些实施方案中,纤维混合物(即集合体形式(例如纤维球5和/或絮状物6),其已经由混合物形成)经受流动的空气流来形成非织造幅材。在这样的实施方案中,空间可以例如由从通过气流成网***加工的集合体的混合物中分离的“散落”纤维形成。
在一些实施方案中,形成非织造幅材包含将纤维混合物(例如形成的集合体和形成特定的三维结构之后保留的任何松散的纤维)沉积到成形丝网。在一些实施方案中,这可以用真空辅助来进行(例如位于成形丝网下面的真空***)。在具体实施方案中,将松散的集合体供入气流成网***中。气流成网***经由在给定宽度和规定厚度上的空气流来出口节流控制(meter out)集合体。
在形成非织造幅材之后,将它加热到或超过粘合纤维的粘合温度,由此形成本发明的毛絮。例如,在通过气流成网***产生非织造集合体幅材之后,它可以由裙板(apron)带入热粘合烘箱中,在其中粘合纤维通过热来活化,由此产生粘合的毛絮。
如果期望,在热粘合之前(将非织造幅材加热到或超过粘合纤维的粘合温度),中间体非织造幅材可以任选地经历机加工(例如辊)来为幅材提供完整度(当然条件是这样的机加工不产生密度超过12kg/m3的毛絮)。
在一些实施方案中,绝热或填充材料可以形成为纤维共混物的松散或未粘合的多个离散的集合体,例如上述纤维球5和/或絮状物6的松散的集合体。在一些这样的实施方案中,绝热或填充材料还可以包含松散的纤维,其不形成离散的集合体。松散的纤维可以是或可以不是形成集合体的纤维共混物的纤维。在一些其他实施方案中,绝热或填充材料可以形成为粘合在一起的纤维共混物的离散的集合体的毛絮绝热体,如上所述。例如,绝热或填充材料可以包含上述非织造幅材。
本发明的绝热或填充材料,其具有合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的三维集合体(无论是作为松散的集合体还是粘合成非织造幅材),可以引入制品中。例如,绝热或填充材料可以位于制品的分隔空间内。这样的制品的非限定性例子包括例如外套(例如外衣如夹克等),服装,睡袋,卧具(例如床垫、褥套/垫、床罩、毯子、床单、枕头等),鞋类(例如鞋、靴、拖鞋、短袜等),帽类,身体防护产品(例如头盔或磨损垫),家具和陈设,或者任何其他制品,其通常包括绝热或填充材料或者将受益于包括绝热或填充材料。
本发明的绝热或填充材料提供非相变纤维和相变纤维(即包括相变材料作为其一部分的纤维)的共混物纤维20与三维集合体/结构(例如纤维球和/或絮状物)的独特组合,其与其他物理形式的绝热或填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)和/或其他纤维共混物相比提供出人意料的热性能水平。如上面所述和如图10所示,本文公开的三维集合体/结构(例如纤维球和/或絮状物)形成与其他形式的绝热和填充材料例如絮状绝热材料和填充材料相比相对更大量的内部捕集的空气空间22。三维结构(例如纤维球和本文公开的絮状物的至少中间部分)由此在纤维共混物(即合成纤维和纤维素纤维)的纤维20附近、邻近、周围形成与其他形式的绝热和填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)相比相对更大量的内部捕集的空气空间22。三维结构(例如本文公开的纤维球和絮状物)的内部捕集的空气空间22提供与其他形式的绝热和填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)相比增加的深度和绝热能力。
绝热或填充材料的三维结构(例如本文公开的纤维球和絮状物的至少中间部分)由此提供用于独特纤维共混物(即合成纤维和纤维素纤维)的独特环境,其增加深度和绝热能力。通过本文公开的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料提供出人意料的改进的温度控制管理***(例如改进到比从现有技术预期更大的非显而易见的程度),其提供明显、实际的优点,例如与由不同纤维结构/布置形成的绝热或填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)和/或由相同纤维结构/布置(例如本文公开的纤维球和/或絮状物)但不同纤维共混物(例如不具有包括相变材料的纤维素纤维)形成的绝热或填充材料相比。例如,由本文公开的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料提供出人意料的改进的整体热性能(例如改进到比从现有技术预期更大的非显而易见的程度),其提供明显、实际的优点,例如与由不同纤维结构/布置形成的绝热或填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)和/或由相同纤维结构/布置(例如本文公开的纤维球和/或絮状物)但不同纤维共混物(例如不具有包括相变材料的纤维素纤维)形成的绝热或填充材料相比。例如,由本文公开的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料提供出人意料的改进的clo/oz/sqyd(例如改进到比从现有技术预期的更大的非显而易见的程度),其提供明显、实际的优点,例如与由不同纤维结构/布置形成的绝热或填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)和/或由相同纤维结构/布置(例如本文公开的纤维球和/或絮状物)但不同纤维共混物(例如不具有包括相变材料的纤维素纤维)形成的绝热或填充材料相比。
作为另一个例子,由纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料提供出人意料的改进的速率,在该速率时使用者感知到由此提供的加热/冷却效应(例如改进到比从现有技术预期的更大的非显而易见的程度),其提供明显、实际的优点,例如与由不同纤维结构/布置形成的绝热或填充材料(例如传统的层状毛絮绝热构造)和/或由相同纤维结构/布置(例如本文公开的纤维球和/或絮状物)但不同纤维共混物(例如不具有包括相变材料的纤维素纤维)形成的绝热或填充材料相比。作为另一个例子,由纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料出人意料地在三维结构本身内提供多个程度(或水平)的热储存和热释放。在另一个例子中,由纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料提供出人意料的改进的蓬松度(例如改进到比从现有技术预期的更大的非显而易见的程度),其提供明显、实际的优点,例如与由相同纤维结构/布置(例如本文公开的纤维球和/或絮状物)但不同纤维共混物(例如不具有包括相变材料的纤维素纤维)形成的绝热或填充材料(和/或三维结构本身)相比。
由合成纤维和具有相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料提供独特的热交换功能:冷却和加热效果。绝热或填充材料提供热调节,其通过两个分量产生了温度舒适区:当环境/使用者身体寒冷时,提供升温效应,和当环境/使用者身体发热时提供冷却效应。绝热或填充材料提供初始冷却效应,其是当从与三维结构接触或位于其紧邻的环境/使用者身体除去热时(在其相变材料的相变过程中/之后,例如从固态到液态的相变)实现的。绝热或填充材料因此充当散热器,其当与三维结构接触或位于其紧邻的环境/使用者身体的温度高于绝热或填充材料和引入其中的相变材料的相变温度时储存潜热。绝热或填充材料由此提供散热特征,其从热体源取走热,并且在其中储存潜热。当与三维结构接触或位于其紧邻的环境/使用者身体的温度高于绝热或填充材料和引入其中的相变材料的相变温度时,绝热或填充材料提供释放潜热的加热效应(在其相变材料的相变过程中/之后,例如从液态到固态的相变)。
由合成纤维和具有相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料由此产生绝热材料,其也具有散热、热交换能力(经由相变材料)。绝热或填充材料从热源吸收热,例如人体产生的环境和/或与材料接触或与之紧邻布置的人体,其产生冷却效应和固有的热性能,这是现有技术的绝热和填充材料无法提供的。由合成纤维和具有相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料由此还将热释放到之前的热源,例如人体产生的环境和/或与材料接触或与之紧邻布置的人体,当源冷却时,其产生加热效应和固有的热性能,这是现有技术的绝热和填充材料无法提供的。
在一些实施方案中,由合成纤维和纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构所形成的本发明的绝热或填充材料的具有相变材料的纤维素纤维可以包括在15-45℃温度范围内,例如28-32℃温度范围内比潜热容大于20J/g(或大于50J/g,大于60J/g,或大于90J/g)。例如,如图11所示的相变材料所示,形成三维集合体/结构的合成纤维和纤维素纤维的纤维共混物的纤维素纤维的相变材料的相变温度(即熔融和凝固温度)可以是15-45℃,例如28-32℃。如图11所示,从图中左边移动到右边,当纤维素纤维的相变材料处于液相和相变材料的温度超过相变温度时,该相变材料液化。在固态到液态的相变过程中,材料的温度保持基本上恒定,由此潜热/能量在材料中积聚。实际上,相变材料由此吸收过多的热并使它聚集。这种方法可以由此通过使用者触摸绝热或填充材料来提供冷却效应。
如图11中所示,从右边移动到左边,当纤维素纤维的相变材料处于液相和该材料冷却到低于相变温度的温度时,该材料凝固(例如结晶)。在液态到固态的相变过程中,材料温度保持基本上恒定,由此释放潜热/能量。实际上,相变材料由此将热释放到绝热或填充材料的环境(例如使用者)(例如当它需要加热使用者时)。
以这些方式,当本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)引入到与使用者接触或紧邻使用者的制品中时,它可以在使用者首次使用制品时提供初始冷却效应(给定环境温度小于相变温度和使用者体温大于相变温度),如图12-14中的红外图所示。如图12所示,使用者最初可以处于这样的温度,其高于绝热或填充材料的合成和纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构的纤维素纤维的相变温度。相反,如图13所示,绝热或填充材料可以初始时处于低于相变温度的温度。在这样的构造中,与制品相关/引入其中的绝热或填充材料当使用者最初与之开始接触或紧邻时会从他/她吸热来提供初始冷却效应,由此升温到高于相变温度,如图14所示。绝热或填充材料可以保持在高于相变温度的相对相同的温度,并且从使用者吸收潜热,如图14所示。绝热或填充材料储存潜热能量来随后用于(即释放)当使用者体温冷却到低于相变温度时来调节使用者体温例如提供升温效应。
在一个例子中,本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)可以引入户外应用所用的服装中,例如来提供初始冷却或加热效应,其可以由使用者感觉到(取决于使用者身体和服装所经历的环境之间的温差(即如果相变材料的温度越过相变温度))。如果服装(和由此绝热或填充材料)的温度加热到高于相变温度,则服装(即其绝热或填充材料)储存热能来随后用于当使用者体温冷却到低于例如相变温度时调节使用者体温。
作为另一个例子,本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)可以引入到陈设或家具内,例如来当使用者首先使用陈设或家具时提供初始冷却效应(给定环境温度小于相变温度和使用者体温大于相变温度)。陈设或家具(即其绝热或填充材料)储存热能来随后用于使用者体温冷却到低于例如相变温度时调节使用者体温。
在另一个例子中,本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)可以引入到经配置用于相对寒冷条件的夹克或其他外套中。使用者可以在相对寒冷的天气,例如约35华氏度的户外温度进行户外体育活动。在体育活动之后,使用者体温会升高,并且使用者会在身上穿上夹克或其他外套,由此使用者体温将相变材料升温到高于相变温度来熔融相变温度并吸收潜热,由此为使用者提供初始冷却效应。其后,夹克或其他外套的绝热品质可以保持使用者温暖(即基本上保温),直到使用者脱掉夹克或其他外套(例如在相对温暖的住所)。
作为另一个例子,本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)可以引入到床垫或床垫衬垫/罩。床垫或床垫衬垫/罩可以用于温度72华氏度的房间中。当体温高于与床垫或床垫衬垫/罩一起的绝热或填充材料的纤维素纤维的相变材料的相变温度的使用者躺在床垫或床垫衬垫/罩上时,使用者体温将相变材料升温到高于相变温度来熔融相变温度和吸收潜热,由此为使用者提供初始冷却效应。其后,床垫或床垫衬垫/罩在房间变冷时例如夜间,通过在使用者/绝热或填充材料的温度降至低于相变温度时释放所储存的潜热,来潜在地为使用者保持稳定的环境。
作为又一个例子,本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)可以引入到枕头内。当体温高于枕头内的绝热或填充材料的纤维素纤维的相变材料的相变温度的使用者躺在枕头上时,使用者体温将相变材料升温到高于相变温度来熔融相变温度和吸收潜热,由此为使用者提供初始冷却效应。其后,枕头在环境和/或人变冷时例如夜间,通过在使用者/绝热或填充材料的温度降至低于相变温度时释放所储存的潜热,来潜在地为使用者保持稳定的温度。
在另一个例子中,本发明的绝热或填充材料(其由合成纤维和包括相变材料的纤维素纤维的纤维共混物的集合体的三维结构形成)可以引入到鞋类中。当足部温度高于鞋类内的绝热或填充材料的纤维素纤维的相变材料的相变温度的使用者穿着鞋类时,使用者的足部温度将相变材料升温到高于相变温度来熔融相变温度和吸收潜热,由此为使用者的足部提供初始冷却效应。其后,鞋类为使用者保持稳定的温度,并且在使用者进入相对冷的环境时可以绝热使用者的足部。如果使用者的足部/鞋类的温度降至低于相变温度,绝热或填充材料能够释放相变材料所储存的潜热并温暖使用者足部。
实施例-现在将参考下面的实施例所述的具体实施方案来显示本发明,但不限于此。
通过将具有整合的相变材料的30wt%的2旦尼尔(2.3分特)的20mm天然纤维素纤维(Cell
Figure BDA0003021106380000301
CLIMA 2,3);和70wt%的2旦尼尔的28mm固体组合硅化聚酯纤维进行混合来制备纤维共混物。在混合/共混后,将纤维共混物经由已知的方法例如上述方法之一,来加工成本发明的纤维球。类似地制造与本发明的纤维球相同大小和尺寸的类似的“标准”纤维球,但是没有具有整合的相变材料的纤维素纤维。
比较了本发明的纤维球和标准纤维球的物理性能。例如,比较了本发明的纤维球和标准纤维球的蓬松度。已经发现本发明的纤维球的蓬松度是386立方厘米,和已经发现标准纤维球的蓬松度是350立方厘米。已经发现与标准纤维球相比,将具有整合的相变材料的纤维素纤维包含在纤维球中将纤维球的蓬松度增加到比本领域技术人员所预期的出人意料地高的程度。
比较了本发明的纤维球和标准纤维球的热性能。根据ASTM C518测试本发明的纤维球和标准纤维球的1.2英寸厚度的绝热性能,来测定clo/oz/sqyd。已经发现本发明的纤维球是0.83clo/oz/sqyd,和已经发现标准纤维球是0.70clo/oz/sqyd。已经发现与标准纤维球相比,在纤维球中包含具有整合的相变材料的纤维素纤维将纤维球的绝热性能(clo/oz/sqyd)增加到比本领域技术人员所预期的出人意料地高的程度。
本文所用术语仅用于描述具体实施方案的目的,并非打算限制本发明。作为本文使用的,单数形式“一个”、“一种”和“该”意在还包括复数形式,除非上下文另有明确指示。将进一步理解,术语“包含”(和任何形式的包含,例如“含”和“含有”),“具有”(和任何形式的具有,例如“有”和“带有”),“包括”(和任何形式的包括,例如“囊括”和“包纳”),“含有”(和任何形式的含有,例如“含”和“容纳”),及其任何其他语法变体是开放端的连接动词。结果,“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个步骤或要素的方法或制品具有那些一个或多个步骤或要素,但是不限于仅具有那些一个或多个步骤或要素。同样,“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或多个特征的方法的步骤或制品的要素具有那些一个或多个特征,但是不限于仅具有那些一个或多个特征。
作为本文使用的,术语“包含”、“具有”、“包括”、“含有”及其的其他语法变体囊括术语“由……组成”和“基本上由……组成”。
当用于本文时,表述“基本上由……组成”或其语法变体被用于规定所述的特征、整数、步骤或组分,但是不排除增加一个或多个另外的特征、整数、步骤、组分或其组,但是仅在另外的特征、整数、步骤、组分或其组不实质性改变要求保护的组合物或方法的基本和新颖的特性时才行。
本说明书所引用的全部公开文献通过参考引入本文,如果每个单个公开文献明确地和单独地表示通过参考引入本文,如同充分阐明一样。
通过参考引入的主题不被认为是任何权利要求限定的替代选项,除非另有明确指示。
在本说明书全篇提及一个或多个范围时,每个范围意在以速记形式来呈现信息,其中该范围被理解为囊括该范围内的每个离散的点,如同其本文充分阐明一样。
虽然本文已经描述和说明了本发明的几个方面和实施方案,但是可选的方面和实施方案会受到完成相同目标的本领域技术人员的影响。因此,本发明和所附权利要求书意在覆盖落入本发明的真实主旨和范围内的全部这样另外的和可选的方面和实施方案。

Claims (28)

1.绝热或填充材料,其包含:
多个纤维的共混物的多个离散的集合体,
其中该纤维的共混物包含:
20-80wt%的包括相变材料的纤维素纤维,其纤维尺寸小于或等于6旦尼尔和在15-45℃温度范围内的比潜热大于20J/g;和
20-80wt%的合成聚合物纤维,其纤维尺寸小于或等于6旦尼尔,
其中该集合体形成具有内部空气空间的三维结构,和
其中该绝热或填充材料具有至少0.8clo/oz/sqyd。
2.根据权利要求1所述的材料,该纤维素相变纤维包含:
纤维素基质;
在该纤维素基质内的包含物,其包含用至少一种疏水性增稠剂稳定化的一种或多种非极性有机化合物;和
分散在该纤维素基质中的纳米级层状颗粒的阻隔材料。
3.根据权利要求2所述的材料,其中在该包含物周围延伸的区域中的该阻隔材料的密度大于该纤维素基质中的该阻隔材料的平均密度。
4.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该一种或多种非极性有机化合物的熔点小于100℃,并且选自烃、蜡、蜂蜡、油、脂肪酸、脂肪酸酯、硬脂酸酐和长链醇。
5.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该一种或多种非极性有机化合物包含稳定化的链烷烃,其熔点在28℃-32℃范围内,和其中该阻隔材料包含纳米级层状硅酸盐。
6.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该纤维素相变纤维的比潜热大于或等于50J/g。
7.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该纤维素相变纤维的纤维尺寸在2旦尼尔-3旦尼尔范围内。
8.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该合成聚合物纤维包含纤维尺寸小于2旦尼尔的第一合成聚合物纤维。
9.根据权利要求8所述的材料,其中第一合成聚合物纤维包含硅化纤维和聚酯纤维中的至少一种。
10.根据权利要求8或9所述的材料,其中该纤维的共混物包含10-70wt%的第一合成聚合物纤维。
11.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该合成聚合物纤维包含第二合成聚合物组合纤维。
12.根据权利要求11所述的材料,其中第二合成聚合物纤维包含硅化纤维和聚酯纤维中的至少一种。
13.根据权利要求11或12所述的材料,其中第二合成聚合物纤维是组合卷曲纤维。
14.根据权利要求11-13中任一项所述的材料,其中该纤维的共混物包含10-70wt%的第二合成聚合物纤维。
15.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该合成聚合物纤维和该纤维素相变纤维中的至少一种的短纤维长度是20mm-40mm。
16.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其蓬松度大于350立方厘米。
17.根据前述权利要求中任一项所述的材料,其中该三维结构包含纤维球。
18.根据权利要求17所述的材料,其中该纤维球的平均直径是3mm-10mm。
19.根据权利要求17或18任一项所述的材料,其中该纤维共混物进一步包含粘合纤维,其粘合温度低于该纤维素纤维和该合成聚合物纤维的软化温度。
20.根据权利要求17-19中任一项所述的材料,其包含:
50-95wt%的多个纤维球,该纤维球由平均直径3.0-8.0mm的该纤维的共混物形成;和
5-50wt%的与一个或多个纤维球相邻但其本身不含一个或多个纤维球或其任何部分的该纤维的共混物。
21.根据权利要求19或20所述的材料,其中该纤维球和与一个或多个纤维球相邻但其本身不含一个或多个纤维球或其任何部分的该纤维的共混物形成毛絮绝热体。
22.根据权利要求1-16中任一项所述的材料,其中该三维结构包含离散的纵向伸长的絮状物,该絮状物包括相对开松的扩大的中间部分和从该中间部分的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部。
23.根据权利要求22所述的材料,其中该絮状物的纵向长度在2cm-4.5cm范围内,该絮状物的中间部分的纵向长度在0.1cm-2cm范围内,和该絮状物的尾部的纵向长度在0.8cm-1.8cm范围内。
24.制品,其包含位于该制品的分隔空间内的根据前述权利要求中任一项所述的绝热或填充材料。
25.根据权利要求24所述的制品,其中所述制品选自外套产品、服装、鞋类、帽类、睡袋、卧具和家具产品。
26.制造根据前述权利要求中任一项所述的绝热或填充材料的方法,所述方法包括:
混合该纤维的共混物,其包含:
20-80wt%的具有相变材料的纤维素纤维,其纤维尺寸小于6旦尼尔和在15-45℃温度范围内的比潜热大于20J/g;和
20-80wt%的合成聚合物纤维,其纤维尺寸小于6旦尼尔,和
由纤维混合物形成多个集合体,其具有带有内部空气空间的三维结构,和
其中该绝热或填充材料具有至少0.8clo/oz/sqyd。
27.根据权利要求26所述的方法,其中由该纤维混合物形成多个集合体包括由该纤维混合物形成纤维球。
28.根据权利要求26所述的方法,其中由该纤维混合物形成该多个集合体包括由该纤维混合物形成离散的纵向伸长的絮状物,该絮状物包括相对开松的扩大的中间部分和从该中间部分的相对端延伸的相对密实的扭曲尾部。
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