TWI600546B

TWI600546B - 多層織物結構

Info

Publication number: TWI600546B
Application number: TW104143209A
Authority: TW
Inventors: 郭明智; 蔡榮裕; 沈培德; 劉戴綸
Original assignee: 財團法人紡織產業綜合研究所
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2015-12-22
Publication date: 2017-10-01
Also published as: TW201722707A

Description

多層織物結構

本發明是關於一種紡織品，且特別是關於一種多層織物結構。

隨著科技的發展，紡織品在日常生活中的應用開始由衣物穿著領域擴展至其他領域。人們對紡織品的要求不再侷限於保暖的功能，紡織廠商及業者亦希望將紡織品與不同領域的技術結合，進而提高紡織品的附加價值，使得紡織品的應用更為靈活。

舉例來說，隨著人類生活水準的提高，對織物的功能亦有了新的要求，各種機能性的織物不斷問世，而隨著現代社會對於機能性衣物的需求越來越高，如何能夠加機能性織物的應用領域以及提升機能性織物的產品價值，便成為一個重要的課題。

本發明提供了一種多層織物結構，多層織物結構可提供溫度與濕度調節的功效，進而提升使用者穿戴由此多層織物結構所製成之衣物的感受。

本發明之一實施方式提供了一種多層織物結構，包含內層導濕層、外層防護層以及設置於內層導濕層與外層防護層之間的中層緩衝層。內層導濕層用以將體表產生的濕氣導引至中層緩衝層中，外層防護層用以隔離中層緩衝層與外界環境，其中中層緩衝層包含支撐多層織物結構的短纖維、調節多層織物結構的濕度的吸濕纖維、以及纏結短纖維與吸濕纖維以形成連續的網狀結構的熔噴纖維，熔噴纖維更用以調節多層織物結構的溫度。

於本發明之一或多個實施例中，內層導濕層包含疏水纖維以及導濕纖維，疏水纖維設置以接觸體表，導濕纖維設置以接觸中層緩衝層。

於本發明之一或多個實施例中，導濕纖維為異型斷面纖維，以導引濕氣至中層緩衝層。

於本發明之一或多個實施例中，疏水纖維之間具有溝槽以導引濕氣至導濕纖維。

於本發明之一或多個實施例中，短纖維的材料為聚酯纖維，且纖維細度為4~7dpf(denier per fiber)。

於本發明之一或多個實施例中，吸濕纖維的材料為羊毛纖維。

於本發明之一或多個實施例中，熔噴纖維的材料為聚丙烯(Polypropylene，PP)。

於本發明之一或多個實施例中，外層防護層具有撥水層。

於本發明之一或多個實施例中，短纖維與吸濕纖維的重量比為3：1至1：3。

於本發明之一或多個實施例中，熔噴纖維的重量佔中層緩衝層的重量的約二分之一。

多層織物結構中包含有內層導濕層、中層緩衝層以及外層防護層，透過內層導濕層將體表產生的濕氣快速導引至中層緩衝層，可以將濕氣儲存於中層緩衝層中，所儲存的水氣可以在乾燥環境下釋放出來，以提供濕度調節的功效。中層緩衝層中包含短纖維提供良好的壓縮回復性。中層緩衝層是藉由熔噴纖維以物理纏結的方式結合短纖維與吸濕纖維，使得中層緩衝層為富含空氣的結構，因此可以提供良好的保溫效果。

100‧‧‧多層織物結構

110‧‧‧內層導濕層

112‧‧‧疏水纖維

114、114a、114b、114c、114d‧‧‧導濕纖維

116‧‧‧溝槽

120‧‧‧中層緩衝層

122‧‧‧短纖維

124‧‧‧吸濕纖維

126‧‧‧熔噴纖維

130‧‧‧外層防護層

132‧‧‧基布

134‧‧‧撥水層

200‧‧‧縫線

為讓本發明之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之詳細說明如下：第1圖為本發明之多層織物結構一實施例的局部剖面示意圖。

第2A圖與第2B圖分別為本發明之內層導濕層一實施例的局部上視圖與局部剖面圖。

第3A圖至第3D圖分別為應用於本發明之導濕纖維的不同實施例的剖面圖。

第4圖為本發明之多層織物結構應用時一實施例的局部上視圖。

以下將以圖式及詳細說明清楚說明本發明之精神，任何所屬技術領域中具有通常知識者在瞭解本發明之較佳實施例後，當可由本發明所教示之技術，加以改變及修飾，其並不脫離本發明之精神與範圍。

參照第1圖，其為本發明之多層織物結構一實施例的局部剖面示意圖。多層織物結構100由內而外依序包含有內層導濕層110、中層緩衝層120以及外層防護層130。內層導濕層110為多層織物結構100製成成品之後，用以與人體體表接觸的一側，外層防護層130則是多層織物結構100製成成品之後，用以與外界環境接觸之一側，而中層緩衝層120則是設置在內層導濕層110與外層防護層130之間的機能性填充材料。多層織物結構100可以應用於如上衣，褲子、外套、斗篷等衣物，或是應用於如棉被及被單等寢具。多層織物結構100藉由此三層的設計，可提供保溫以及調節濕度的功效，讓使用者享有更為舒適的穿戴體驗。

具體而言，內層導濕層110用以將體表所產生的濕氣，如人體運動時所產生的熱量以及濕氣，導引至中層緩衝層120中，以將熱量與濕氣儲存於中層緩衝層120內而達到保溫與保濕的作用。中層緩衝層120更可在環境過於乾燥時，將所儲存的濕氣釋放出來，讓體表較為濕潤。外層防護層130則是用以隔離中層緩衝層120與外界環境，以讓熱量與濕氣保留在中層緩衝層120中。

中層緩衝層120為一種複合材料的緩衝層，其包含有短纖維122、吸濕纖維124以及熔噴纖維126。熔噴纖維 126以物理纏結的方式纏結短纖維122以及吸濕纖維124，以形成連續的網狀結構。相較於針軋或是熱壓等結合方式，利用熔噴纖維126以物理纏結的方式結合短纖維122以及吸濕纖維124，可以形成富含空氣的中層緩衝層120，以提供良好的保溫特性。

短纖維122作為中層緩衝層120的結構支撐材，以在多層織物結構100受到壓縮之後，提供彈力使得中層緩衝層120回復到蓬鬆的狀態。短纖維122的纖維長度約在38-75mm之間，短纖維122的纖維細度約為4-7丹(denier per fiber)。

短纖維122的材料可以為人造纖維，如聚酯纖維等。短纖維122在中層緩衝層120中所佔的重量百分比約在12.5至37.5%之間。於部分實施例中，短纖維122可以為中空纖維，以在提供結構支撐的同時滿足輕量化的需求。

吸濕纖維124則是作為中層緩衝層120中的濕度調節材料，以提供濕度緩衝的功效。具體而言，當水分子進入吸濕纖維124內部後，可在一定的時間內保留在吸濕纖維124的內部。如果吸濕纖維124內部的濕度大於環境空氣中的濕度，則吸濕纖維124中的水分子會被釋放，以保持空氣中的水分子和吸濕纖維124內部的水分子的平衡。藉由吸濕纖維124之吸放濕動態平衡作用，可有效調節濕度，達到濕度緩衝的功效。吸濕纖維124的材料可以為天然角質纖維，如羽絨或是羊毛纖維等材料。若是選用羊毛纖維作為吸濕纖維124的材料，則除了作為濕度緩衝材之外，更因為羊毛纖維所具有的捲曲形狀，而能捕捉更多的空氣於中層緩衝層120中。吸濕纖維124 在中層緩衝層120中所佔的重量百分比約在12.5至37.5%之間。換言之，短纖維122與羊毛纖維124的重量比為3：1至1：3。

熔噴纖維126除了用以纏結短纖維122與吸濕纖維124之外，更可以作為溫度調節材，以提供保溫的功效。熔噴纖維126的材料如聚丙烯(Polypropylene，PP)纖維。熔噴纖維126相較於短纖維122與吸濕纖維124具有較細且較不規律的纖維直徑，因此，熔噴纖維126與短纖維122和吸濕纖維124纏結所構成的中層緩衝層120將會保留許多空氣於纖維之間，使得中層緩衝層120具有蓬鬆的特性。於部分實施例中，熔噴纖維126的重量佔中層緩衝層120的重量的約二分之一。

於一具體的實施例中，吸濕纖維124為羊毛纖維，短纖維122為聚酯纖維(平均纖維細度為約4d，平均纖維長度為約64mm)，熔噴纖維126為聚丙烯纖維，三者的重量百分比依序為12.5%、37.5%以及50%，此中層緩衝層120的基重為93g/m²，其單位厚度保溫值為1.78clo/cm，其透氣度在125Pa的壓力下為39.4(cm³/cm²/sec)，其透濕度為5153(g/m²‧day)，其壓縮性為82%，其壓縮回復性為82%。

於另一具體的實施例中，吸濕纖維124為羊毛纖維，短纖維122為聚酯纖維(平均纖維細度為約4d，平均纖維長度為約64mm)，熔噴纖維126為聚丙烯纖維，三者的重量百分比依序為25%、25%以及50%，此中層緩衝層120的基重為95g/m²，其單位厚度保溫值為2.35clo/cm，其透氣度在125Pa的壓力下為49.5(cm³/cm²/sec)，其透濕度為4995(g/m²‧ day)，其壓縮性為85%，其壓縮回復性為85%。

於又一具體的實施例中，吸濕纖維124為羊毛纖維，短纖維122為聚酯纖維(平均纖維細度為約4d，平均纖維長度為約64mm)，熔噴纖維126為聚丙烯纖維，三者的重量百分比依序為37.5%、12.5%以及50%，此中層緩衝層120的基重為95g/m²，其單位厚度保溫值為2.46clo/cm，其透氣度在125Pa的壓力下為39.9(cm³/cm²/sec)，其透濕度為5136(g/m²‧day)，其壓縮性為86%，其壓縮回復性為91%。

從上述實施例中可以得知，包含有短纖維122、吸濕纖維124以及熔噴纖維126的中層緩衝層120確實可以提供良好的透氣度、透濕度、壓縮性、壓縮回復性以及保溫特性。

內層導濕層110用以單向地將人體產生的濕氣導引至中層緩衝層120中。具體而言，請同時參照第1圖以及第2A圖與第2B圖，其中第2A圖與第2B圖分別為本發明之內層導濕層110一實施例的局部上視圖與局部剖面圖。內層導濕層110包含有疏水纖維112以及導濕纖維114，兩者透過預定的織造方式讓疏水纖維112設置以接觸體表，而讓導濕纖維114設置以接觸中層緩衝層120。從內層導濕層110的內側觀之，內層導濕層110主要係以疏水纖維112接觸體表，而有部分的導濕纖維114外露於疏水纖維112之間，因此，會在疏水纖維112之間形成溝槽116。體表所產生的濕氣由於不易被疏水纖維112吸收，因此會匯集至疏水纖維112之間的溝槽116，藉以快速地將濕氣經由溝槽116導引至導濕纖維114中，而後濕氣再經由導濕纖維114傳送至中層緩衝層120中，讓皮膚與內層導濕層110接觸時不會因濕氣而產生黏膩感。於部分實施例中，內層導濕層110的濕度傳輸性以AATCC 195法檢測皆達3級以上，多數樣品的實測值為5級。

圖中所繪示的編織方式僅為示例，本技術領域中具通常知識者當可以根據不同的設計需求加以變化，只要能夠讓內層導濕層110以疏水纖維112接觸體表，以導濕纖維114接觸中層緩衝層120，並在疏水纖維112之間形成導引濕氣的溝槽116，皆在本發明所欲保護的範圍之內。

接著請參照第3A圖至第3D圖，其分別為應用於本發明之導濕纖維114的不同實施例的剖面圖。如圖所示，導濕纖維114可為異型斷面纖維，即纖維的剖面不為完整圓形的纖維。如第3A圖中的導濕纖維114a具有十字斷面，第3B圖中的導濕纖維114b具有Y形斷面，第3C圖中的導濕纖維114c則是具有芯鞘結構的斷面，而第3D圖中的導濕纖維114d則是具有C形斷面。採用異型斷面纖維的導濕纖維114可以讓濕氣在其缺口處流動，而更快速地進入中層緩衝層120中。

接著請回到第1圖，外層防護層130包含有高密度的基布132以及形成於基布132一側的撥水層134，其中撥水層134位於基布132相對於中層緩衝層120的一側，即多層織物結構100係以撥水層134作為最外層與外界環境接觸。

基布132可為高密度的織物，以提供較佳的隔絕對流或是隔濕的功效。於部分的實施例中，基布132可為高密度的梭織布，基布132的材料可為人造纖維，如尼龍(nylon)或是聚酯纖維。於部分實施例中，在基布132完成染整步驟後，可將基布132進行撥水處理(water repellent finishing)，使得基布132的表面張力比水的表面張力低，讓水碰到外層防護層130形成水珠而不會滲入。在部分實施例中，撥水處理包含將基布132浸泡在疏水性化學溶劑中或是在基布132上塗布疏水性塗料，以在基布132的纖維周圍形成撥水層134。藉由外層防護層130所提供的隔離效果，人體體表所產生的濕氣與熱量會被儲存在中層緩衝層120中，而不易通過外層防護層130而散逸，而當下雨時，雨滴亦不會滲入多層織物結構100之內。

同時參照第1圖與第4圖，其中第4圖為本發明之多層織物結構應用時一實施例的局部上視圖。多層織物結構100可以利用縫線200以車縫的方式將中層緩衝層120固定在內層導濕層110與外層防護層130之間。使用縫線200車縫的方式可以保持中層緩衝層120的蓬鬆特性，進而維持中層緩衝層120調節溫度與濕度的功效。

綜上所述，多層織物結構中包含有內層導濕層、中層緩衝層以及外層防護層，透過內層導濕層將體表產生的濕氣快速導引至中層緩衝層，可以將濕氣儲存於中層緩衝層中，所儲存的水氣可以在乾燥環境下釋放出來，以提供濕度調節的功效。中層緩衝層中包含短纖維提供良好的壓縮回復性。中層緩衝層是藉由熔噴纖維以物理纏結的方式結合短纖維與吸濕纖維，使得中層緩衝層為富含空氣的結構，因此可以提供良好的保溫效果。

雖然本發明已以一較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。