專利名稱：單向性吸濕排汗布料的結構及其制造方法
技術領域：
本發明涉及一種布料結構及其制造方法，特別涉及一種單向性吸濕排汗布料的結構。
背景技術：
在織物領域上，“吸濕排汗”是指使不具親水性的織物同時具有吸水性以及快干性。一般來說，不論是天然纖維或人造合成纖維都很難同時兼具此兩種性能。例如常用的人造纖維-聚脂纖維(Polyester)，其含水率低、親水性差，致使布料吸濕性不佳。現今市面上吸濕排汗織物可利用下面幾種技術制成，包含:超細纖維、異形斷面纖維、中空微多孔纖維、以及纖維表面改質。通常吸濕排汗布料廣泛用于運動或戶外休閑的領域，汗水必須要能很快速地在布料上擴散，擴散面積越大使蒸發面積更大而大大的提升快干效果，所以此等布料也較一般布料有更快速干燥的機能性。在現有技術中，這類布料是以經緯紗使用人造纖維，織造完成后再利用親水性加工使原本不親水的整塊布料具吸濕特性，汗水并于布料上擴散使其具快干效果，但這些布料因為汗水在布料中擴散時表層與內層同時擴散(內外側擴散面積相同)，以致于內側停留汗水使布料黏滯于皮膚上，而使穿著者具有不舒適感。
發明內容
本發明的主要目的在于提供一種單向性吸濕排汗布料的結構及其制造方法，該布料的結構干爽不黏滯。為達到前揭的目的，本發明提供一種單向性吸濕排汗布料的結構，其包含:一第一人造纖維，該第一人造纖維的表面吸浸吸濕劑；以及一第二人造纖維，該第二人造纖維的表面吸浸或涂布撥水劑，其中該第一人造纖維與該第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有該第一人造纖維，該凹處的該第一人造纖維吸收該第二表面的水并輸送至該第一表面。在一實施例中，本發明的單向性吸濕排汗布料的結構，其包含一第一人造纖維以及一第二人造纖維。材質可選自聚酯、聚酰胺等熱可塑性纖維，第一人造纖維與第二人造纖維可為相同材質。該第一人造纖維為一般無吸浸或涂布撥水劑的纖維。而該第二人造纖維表面吸浸或涂布撥水劑。該第一人造纖維(包括經紗與第一緯紗)與該第二人造纖維(第二緯紗)交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有第一表面的第一人造纖維，利用凹處的第一人造纖維的毛細虹吸現象吸收該皮膚的汗水并輸送至該第一表面。并利用所述多個微凸起結構(具撥水效果的第二人造纖維)將皮膚與已吸收汗水的第二表面隔開，以達到干爽不黏滯及汗水不回滲的效果。本發明的單向性吸濕排汗布料的制造方法，其特征在于，吸浸吸濕劑的一第一人造纖維與涂布撥水劑的一第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有該第一人造纖維，該凹處的該第一人造纖維吸收該第二表面的水并輸送至該第一表面。在一實施例中，一般沒有吸浸或涂布撥水劑的該第一人造纖維與吸浸或涂布撥水劑的該第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，接著第一人造纖維與第二人造纖維經由吸濕劑處理后，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構是由吸浸或涂布撥水劑的第二人造纖維所構成，所述多個微凸起結構之間的凹處具有第一表面的第一人造纖維，利用凹處的第一人造纖維毛細虹吸現象吸收該皮膚的汗水并輸送至該第一表面。并利用所述多個微凸起結構(具撥水效果的第二人造纖維)將皮膚與已吸收汗水的第二表面隔開，以達干爽不黏滯及汗水不回滲的效果。本發明的單向性吸濕排汗布料的結構不但具吸濕快干功能，并能快速將汗水從體表導向布料外層而不回滲，進而達到干爽不黏滯的效果。在一實施例中，通過單一層布料的表里兩面結構及性質特性的差異，并可由經紗緯紗相互接結成單向性吸濕排汗的布質結構，使第二表面的汗水快速地輸送至第一表面并快速擴散至第一表面的大面積上。上文已相當廣泛地概述本發明的技術特征，以使下文的本發明詳細描述得以獲得較佳了解。構成本發明的申請專利范圍標的的其它技術特征將描述于下文。本發明所屬技術領域中具有通常知識者應了解，可相當容易地利用下文揭示的概念與特定實施例可作為修改或設計其它結構或制程而實現與本發明相同的目的。本發明所屬技術領域中具有通常知識者亦應了解，這類等效建構無法脫離所附的權利要求書所界定的本發明的精神和范圍。
圖1顯示為本發明的單向性吸濕排汗布料的示意圖；圖2顯不為圖1首I]面線1-1的首I]面不意圖；圖3顯示為另一剖面線的剖面示意圖；圖4顯不為圖1首I]面線2_2的首I]面不意圖；圖5顯示本發明的實驗組(a)的含水率與時間的示意圖；圖6顯示本發明的對照組(b)的含水率與時間的示意圖；圖7顯示本發明的實驗組(C)的含水率與時間的示意圖；圖8顯示本發明的對照組(d)的含水率與時間的示意圖；以及圖9顯示本發明的布料與吸墨紙的實驗實施例的示意圖。其中，附圖標記說明如下:10單向性吸濕排汗布料11第二表面12第二表面13a吸墨紙13b吸墨紙21 緯紗
22 緯紗23 經紗24微凸起結構241凸起部242基底部25 凹處30 皮膚
具體實施例方式本發明在此所探討的方向為單向性吸濕排汗布料結構及其制造方法。為了能徹底地了解本發明，將在下列的描述中提出詳盡的步驟及結構。顯然地，本發明的施行并未限定于相關領域的技藝者所熟習的特殊細節。另一方面，眾所周知的結構或步驟并未描述于細節中，以避免造成本發明不必要的限制。本發明的較佳實施例會詳細描述如下，然而除了這些詳細描述之外，本發明還可以廣泛地施行在其它的實施例中，且本發明的范圍不受限定，其以所附的專利范圍為準。參閱圖1所示，單向性吸濕排汗布料10由經紗及緯紗所交織而成。單向性吸濕排汗布料10包含接觸皮膚的第二表面11及其相對應的第一表面12。在此實施例中，單向性吸濕排汗布料10的經紗及緯紗可分別由第一人造纖維及第二人造纖維所構成。第一人造纖維的表面吸浸或涂布吸濕劑，因此第一人造纖維就會具有吸水性的特性，而第二人造纖維的表面涂布撥水劑，因此第二人造纖維就會具有斥水性的特性。在其它實施例中，第一人造纖維表面為一般無吸浸或涂布撥水劑的人造纖維，第一人造纖維與第二人造纖維可交織而成的一布料，此布料經染色后再吸浸吸濕劑(親水性加工)，因此第一人造纖維就會具有吸水性的特性，而第二人造纖維表面在交織前已經吸浸或涂布撥水劑，布料經過染色及親水性加工時，不影響第二人造纖維的撥水效果，因此第二人造纖維就會具有斥水性的特性。具體而言，在制造過程中，第二人造纖維預先涂布撥水劑后，該第一人造纖維及涂布該撥水劑的該第二人造纖維則共同浸潤于吸濕劑中而進行吸濕處理，但由于第二人造纖維的撥水劑表面已預先處理，因此吸濕劑無法附著或吸附于第二人造纖維的表面上，故第二人造纖維仍維持斥水性的特性。另外，第一人造纖維及第二人造纖維的強度從2g/D(丹尼)到40g/D (丹尼)，而規格從MD (丹尼)到2000D (丹尼)。如圖1所示的單向性吸濕排汗布料10中，第一人造纖維及第二人造纖維可選自對苯二甲酸乙二酯(PET)、聚酰胺纖維(Polyamide)及陽離子可染共聚酯(CATIONIC DYEABLEPOLYESTER)等熱可塑性人造纖維。吸濕劑則為親水型樹脂，其中親水型樹脂可選自聚丙烯酸鹽、聚丙烯腈水解化合物、醋酸乙烯酯共聚物及聚乙烯醇。具體而言，對苯二甲酸乙二酯及陽離子可染共聚酯是用多元酯樹脂進行處理，而聚酰胺纖維則可以用非離子耐水洗性吸水性樹脂來進行處理。此外，撥水劑選自娃氧燒基(Silicone-based)撥水劑、氟碳為撥水劑(例如，C4氟素撥水劑、C6氟素撥水劑、CS氟素撥水劑)及無氟素撥水劑。圖2為圖1沿剖面線1-1。參照圖1及圖2，第二人造纖維的緯紗21位于接近皮膚30的第二表面11上，在此實施例中，第一表面12的緯紗22及經紗23皆由第一人造纖維所構成，因此吸水性強的第一人造纖維主要分布于第一表面12上。另外，圖3顯示在另一剖面(圖未示)時，經紗23與第二人造纖維的緯紗21的連接關系。本發明的單向性吸濕排汗布料10主要由雙面布(double face)織法形成，因此如圖4所示，微凸起結構24亦是由雙面布織法形成。此微凸起結構24主要是由第二人造纖維所構成。換言之，第二人造纖維于接觸皮膚30的該第二表面11形成多個微凸起結構24，由于第二人造纖維的表面涂布撥水劑，因此所述多個微凸起結構24之間的凹處25及凹處25的底部的該第一人造纖維吸收該第二表面11的水并輸送至該第一表面12。并利用所述多個微凸起結構24將皮膚30與第二表面11隔開，以達干爽不黏滯及汗水不回滲的效果。圖4為圖1的剖面線2-2示意圖。如圖4及圖1所示，微凸起結構24包含一凸起部241及一基底部242，該凸起部241凸起于該第二表面11并接觸皮膚30，該基底部242與該第一人造纖維的經紗23交錯，該具親水性性吸濕劑的第一人造纖維毛細構成的虹吸結構將汗水由該第二表面11輸送至該第一表面12，因此本發明的布料結構可達到單向性吸濕排汗的功能。此外，于第一表面12中，由于具親水性吸濕的第一人造纖維的該吸濕劑表面大于第二人造纖維的該撥水劑表面，而使輸送至該第二表面11的汗水可快速經由該第一人造纖維的該吸濕劑表面擴散于該第一表面12，進而使汗水快速由第二表面11排出至第一表面12，并達到擴散于第一表面12而快干的功能。并利用所述多個微凸起結構24將皮膚30與第二表面11隔開，以達干爽不黏滯及汗水不回滲的效果。另外，本發明亦提供一種單向性吸濕排汗布料的制造方法，其特征在于第一人造纖維為無吸浸或涂布撥水劑的人造纖維；而該第二人造纖維表面吸浸或涂布撥水劑。該第一人造纖維與該第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面的布料，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，利用所述多個微凸起結構之間的凹處所具有第一表面的第一人造纖維，利用凹處的具親水性吸濕劑的第一人造纖維的毛細虹吸結構吸收該第二表面的汗水并輸送至該第一表面，同時利用所述多個微凸起結構將皮膚與第二表面隔開，以達干爽不黏滯及汗水不回滲的效果。另外，本發明亦提供一種單向性吸濕排汗布料的制造方法，其特征在于涂布吸濕劑的該第一人造纖維與涂布撥水劑的該第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有該第一人造纖維，該凹處的該第一人造纖維吸收該第二表面的水并輸送
至該第一表面。再者，本發明另提供一種單向性吸濕排汗布料的制造方法，其特征在于無加工的第一人造纖維與含浸或涂布撥水劑的第二人造纖維交錯而形成一布料，再經染色及親水性加工，使吸濕劑附著在第一人造纖維，使第一人造纖維具吸濕性，其中染色及親水性加工并不影響第二人造纖維的疏水效果，涂布吸濕劑的該第一人造纖維與涂布撥水劑的該第二人造纖維交錯而形成一第二表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構的該撥水劑表面形成至少一毛細虹吸結構，所述至少一毛細虹吸結構吸收該第二表面的汗水并輸送至該第一表面。名詞定義:單向性:表示在宏觀上水分子是以超過50%的比例，由一處往另一處輸送，故稱之為單向，可參考單向傳水能力的定義。
上層/下層濕潤時間(Wetting Time-Top/Bottom):從液體接觸到織物表面，到織物開始吸收水分所需的時間。織物開始吸收水分的時間定義為含水率與時間的關系曲線上首度出現斜率大于或等于tanl5°時的時間。其中上層指的是測試樣本放置于儀器時接觸上方電流感應器的那一面；下層是測試樣本放置在儀器時接觸下方電流感應器的那一面。實際穿著或使用時，上層為接觸皮膚的一面，亦稱為傳導層，下層為向外的正面，亦稱為吸收層。上層/下層吸水速率(Absorbtion Rate-Top/Bottom):織物單位時間含水量的增加率。在含水率變化曲線上為測試時間內，含水率變化曲線的斜率平均值。上層/下層最大濕潤半徑(Maximum Wetted Radius-Top/Bottom):織物開始濕潤到實驗時間終止時濕潤區域最大半徑。在含水率曲線中從曲線的斜率首度出現斜率大于或等于tanl5°到測試時間結束時濕潤區域的最大半徑。上層/下層擴散速度(Spreading Speed-Top/Bottom):織物表面濕潤后擴散到最大濕潤半徑時沿半徑方向液態水的累積傳導速度。單向傳水能力(AccumulativeOne-Way Transport Capability):液態水從織物傳導層(貼身面或里層)傳導到吸收層(外面表層)的能力。以織物兩面吸水量的差值與測試時間的比表示。實施例:實驗組(a)與實驗組(C)為本發明的布料，另(b)為實驗組(a)的對照組，(d)為實驗組(C)的對照組。實驗組與對照組差異如下:實驗組(a)的布料結構包含第一人造纖維及第二人造纖維。第一人造纖維表面浸潤吸濕劑，第二人造纖維表面涂布或吸浸撥水劑。其中布料結構接觸皮膚的第二表面形成多個微凸起結構(包含第二人造纖維)。對照組(b)的布料結構其紗支材質、丹尼、纖維數、織法皆與實驗組(a)相同，但布料纖維皆未先做過涂布或吸浸撥水劑。其中布料結構接觸皮膚的第二表面形成多個微凸起結構。實驗組(C)的布料結構包含第一人造纖維及第二人造纖維。第一人造纖維表面浸潤吸濕劑，第二人造纖維表面涂布或吸浸撥水劑。其中布料結構接觸皮膚的第二表面并無形成微凸起結構(包含第二人造纖維)。對照組(d)的布料結構其紗支材質、丹尼、纖維數、織法皆與實驗組(C)相同，但布料纖維皆未先做過涂布或吸浸撥水劑。其中布料結構接觸皮膚的第二表面并無形成微凸起結構。將上述各種布料結構由香港理工大學開發的測試系統(美國專利證書號6，499，338)進行測試而獲得各別的含水率與時間的坐標圖。圖5顯示實驗組(a)的含水率(％ )與時間(秒)的坐標圖。圖6顯示對照組(b)的含水率)與時間(秒)的坐標圖。圖7顯示實驗組(c)的含水率)與時間(秒)的坐標圖。圖8顯示對照組(d)的含水率(％ )與時間(秒)的坐標圖。比較圖5與圖6至圖8，在坐標圖中，上層與下層之間的面積是圖5最大,而圖8最小，因此也可以輕易了解圖5實施例的單向傳水能力最大；而圖8實施例的單向傳水能力最小。將圖5至圖8的實施例比較表整理如下:
權利要求
1.一種單向性吸濕排汗布料的結構，其中，包含: 一第一人造纖維，該第一人造纖維的表面吸浸吸濕劑；以及 一第二人造纖維，該第二人造纖維的表面吸浸或涂布撥水劑，其中該第一人造纖維與該第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有該第一人造纖維，該凹處的該第一人造纖維吸收該第二表面的水并輸送至該第一表面。
2.根據權利要求1所述的結構，其中，該第一人造纖維為對苯二甲酸乙二酯、聚酰胺纖維或陽離子可染共聚酯。
3.根據權利要求1所述的結構，其中，該第二人造纖維為對苯二甲酸乙二酯、聚酰胺纖維或陽離子可染共聚酯。
4.根據權利要求1所述的結構，其中，該吸濕劑為親水型樹脂，且為聚丙烯酸鹽、聚丙烯腈水解化合物、醋酸乙烯酯共聚物或聚乙烯醇。
5.根據權利要求1所述的結構，其中，該撥水劑為硅氧烷基撥水劑、C6氟素撥水劑、CS氟素撥水劑或無氟素撥水劑。
6.根據權利要求1所述的結構，其中，該微凸起結構由雙面布織法形成。
7.根據權利要求1所述的結構，其中，該微凸起結構包含一凸起部及一基底部，該凸起部凸起于該第二表面并接觸 皮膚，該基底部與該第一人造纖維交錯，該第一人造纖維的吸浸該吸濕劑的表面將汗水由該第二表面輸送至該第一表面。
8.根據權利要求1所述的結構，其中，該第一表面中，該第一人造纖維的吸浸該吸濕劑的表面的表面積大于該第二人造纖維的吸浸或涂布該撥水劑的表面的表面積，而使該第二表面的水快速經由該第一人造纖維的吸浸該吸濕劑的表面擴散于該第一表面，進而使水快速由該第二表面排出至該第一表面并達到擴散于該第一表面。
9.根據權利要求1所述的結構，其中，該第二人造纖維預先吸浸或涂布該撥水劑后，該第一人造纖維及吸浸或涂布該撥水劑的該第二人造纖維共同經由染色及該吸濕劑處理，該第二人造纖維的吸浸或涂布該撥水劑的表面并未吸附任何該吸濕劑。
10.一種單向性吸濕排汗布料的制造方法，其中，吸浸吸濕劑的一第一人造纖維與涂布撥水劑的一第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有該第一人造纖維，該凹處的該第一人造纖維吸收該第二表面的水并輸送至該第一表面。
11.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該第一人造纖維為對苯二甲酸乙二酯、聚酰胺纖維或陽離子可染共聚酯。
12.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該第二人造纖維為對苯二甲酸乙二酯、聚酰胺纖維或陽離子可染共聚酯。
13.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該吸濕劑為親水型樹脂，且為聚丙烯酸鹽、聚丙烯腈水解化合物、醋酸乙烯酯共聚物或聚乙烯醇。
14.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該撥水劑為硅氧烷基撥水劑、C6氟素撥水齊U、CS氟素撥水劑或無氟素撥水劑。
15.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該微凸起結構由雙面布織法形成。
16.根據權利要求10所述之制造方法，其中，該微凸起結構包含一凸起部及一基底部，該凸起部凸起于該第二表面并接觸皮膚，該基底部與該第一人造纖維交錯，該第一人造纖維的吸浸該吸濕劑的表面將汗水由該第二表面輸送至該第一表面。
17.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該第一表面中，該第一人造纖維的吸浸該吸濕劑的表面的表面積大于該第二人造纖維的涂布該撥水劑的表面的表面積，而使該第二表面的水快速經由該第一人造纖維的吸浸該吸濕劑的表面擴散于該第一表面，進而使水快速由該第二表面排出至該第一表面并達到擴散于該第一表面。
18.根據權利要求10所述的制造方法，其中，該第二人造纖維預先吸浸或涂布該撥水劑后，該第一人造纖維及涂布該撥水劑的該第二人造纖維共同經由該吸濕劑處理，該第二人造纖維的該撥水劑表面并未吸附 任何該吸濕劑。
全文摘要
本發明涉及一種單向性吸濕排汗布料的結構及其制造方法，該布料的結構包含一第一人造纖維以及一第二人造纖維。該第一人造纖維與該第二人造纖維交錯而形成一第一表面及一第二表面，該第二人造纖維于接觸皮膚的該第二表面形成多個微凸起結構，所述多個微凸起結構之間的一凹處具有該第一人造纖維，該凹處的該第一人造纖維吸收該第二表面的水并傳輸至該第一表面，從而進而達到干爽不黏滯的效果。
文檔編號D03D15/00GK103205834SQ20121001170
公開日2013年7月17日 申請日期2012年1月16日 優先權日2012年1月16日
發明者白裕彰, 林家豪, 林玲歷 申請人:福懋興業股份有限公司