(57)【要約】  透湿性内面層、スペーサーファブリックおよび外面層を含むクーリングファブリックであって、該外面層は、ＩＳＯ  ９２３７に従って測定された５００Ｐａで最大２５０リットル／ｄｍ２／分の通気性を有し、かつスペーサーファブリックは、該スペーサーファブリックにわたって延びるモノフィラメントを含み、該モノフィラメントは、少なくとも２５０ｄｔｅｘの線密度を有し、かつ該モノフィラメントは、１平方インチあたり最大８００モノフィラメントの密度で存在する、クーリングファブリック。
2019533592.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
透湿性内面層、スペーサーファブリックおよび外面層を含むクーリングファブリックであって、前記外面層は、ＩＳＯ  ９２３７に従って測定して５００Ｐａで最大２５０リットル／ｄｍ２／分の通気性を有し、かつ前記スペーサーファブリックは、前記スペーサーファブリックにわたって延びるモノフィラメントを含み、前記モノフィラメントは、少なくとも２５０ｄｔｅｘの線密度を有し、かつ前記モノフィラメントは、１平方インチあたり最大８００モノフィラメントの密度で存在する、クーリングファブリック。
【請求項２】
前記モノフィラメントが、少なくとも３００ｄｔｅｘ、好ましくは少なくとも４００ｄｔｅｘ、より好ましくは少なくとも４５０ｄｔｅｘの線密度を有する、請求項１記載のクーリングファブリック。
【請求項３】
前記モノフィラメントが、１平方インチあたり最大７００モノフィラメント、好ましくは１平方インチあたり最大６００モノフィラメント、より好ましくは１平方インチあたり最大５００モノフィラメント、さらにより好ましくは１平方インチあたり最大３００モノフィラメントまたは１平方インチあたり最大２００モノフィラメントの密度で存在する、請求項１または２記載のクーリングファブリック。
【請求項４】
前記透湿性内面層が、最大５μｍ、好ましくは最大１μｍ、より好ましくは最大７５０ｎｍのフィラメント直径を有するナノファイバーを含む、請求項１から３までのいずれか１項記載のクーリングファブリック。
【請求項５】
熱伝導性繊維を含む、請求項１から４までのいずれか１項記載のクーリングファブリック。
【請求項６】
前記熱伝導性繊維が、金属繊維、金属被覆繊維、セラミック繊維、炭素繊維、および少なくとも１５０Ｗ／（ｍ  Ｋ）の熱伝導率を有する物質のコーティングが設けられた繊維の群から選択される、請求項５記載のクーリングファブリック。
【請求項７】
前記スペーサーファブリックが、少なくとも２ｍｍ、好ましくは少なくとも３ｍｍの厚さを有する、請求項１から６までのいずれか１項記載のクーリングファブリック。
【請求項８】
前記外面層が、熱可塑性樹脂または繊維、好ましくはポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタールおよびポリスルホン、メタ−アラミド、パラ−アラミドから選択される熱可塑性樹脂または繊維を含む、請求項１から７までのいずれか１項記載のクーリングファブリック。
【請求項９】
請求項１から８までのいずれか１項記載のクーリングファブリックを含む、物品、好ましくは衣料品。
【請求項１０】
少なくとも１つの送風手段と少なくとも１つの電源とを含む、請求項９記載の物品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、クーリングファブリック、および前記クーリングファブリックを含む物品、好ましくは衣料品に関する。
【０００２】
クーリングファブリックは、該ファブリックを着用している人間または動物の体を冷却する能力を有する。
【０００３】
さまざまな状況、環境条件でまたは必要な防護衣服は、人間の衣服内部に蓄熱し得る。蓄熱は過熱につながり、不快感を与えることがあるか、個人の健康に危険を及ぼすことさえあり得る。
【０００４】
例えば、消防士、レースドライバーまたは他の、耐熱衣服または防護衣服を着用している個人は、蓄熱を経験することがある。クーリングファブリックを（例えば、防護衣服の下に）着用することで、それを着用している人間の体から体熱および湿気を逃し、蓄熱を避けることができる。
【０００５】
クーリングファブリックは知られている。
【０００６】
欧州特許出願公開第１３６７９１３号明細書（EP1367913）および米国特許第６９５５９９９号明細書（US6955999）には、透湿性内面層、三次元多孔質層および外層を含むファブリックが記載されている。米国特許出願公開第２０１６／０２１３０７８号明細書（US2016/0213078）には、かかる層を含む断熱服が開示されている。しかしながら、かかるファブリックの冷却能力および快適さに関しては改善の余地がある。クーリングファブリックの冷却能力を、クーリングファブリックの層に特別な材料を選択して組み合わせることによって、特にスペーサーファブリックの特性を慎重に選択することによって、さらに改善することが可能であることがわかった。
【０００７】
本発明の課題は、改良されたクーリングファブリックを提供することである。この課題は、透湿性内面層、スペーサーファブリックおよび外面層を含むクーリングファブリックによって解決され、ここで、該外面層は、ＩＳＯ  ９２３７に従って測定して５００Ｐａで最大２５０リットル／ｄｍ２／分の通気性を有し、かつ該スペーサーファブリックは、該スペーサーファブリックにわたって延びるモノフィラメントを含み、該モノフィラメントは、少なくとも２５０ｄｔｅｘの線密度を有し、かつ該モノフィラメントは、１平方インチあたり最大８００モノフィラメントの密度で存在する。
【０００８】
クーリングファブリックの透湿性内面層は、該ファブリックを着用している個人の体の方を向いているが、外面層は、体から離れた方に向いている。好ましくは、クーリングファブリックの内面層は、個人の皮膚と直接接触している。
【０００９】
本発明によるクーリングファブリックは、透湿性内面層と外面層との間に位置しているスペーサーファブリックを含む。スペーサーファブリックは、三次元スペーサーファブリックを含むか、または三次元スペーサーファブリックとして形成されている。このようなスペーサーファブリックは、スペーサー繊維により相互接続された２つの別個のファブリックを含む。
【００１０】
スペーサーファブリックの別個のファブリックは、それぞれ、クーリングファブリックの透湿性内面層および／または外面層を形成し得る。あるいは、透湿性内面層および／または外面層は、スペーサーファブリックの上部および下部の別個のファブリックにそれぞれ隣接して配置された別個の層であってもよい。
【００１１】
したがって、本発明によるクーリングファブリックは、透湿性内面層およびスペーサーファブリック、またはスペーサーファブリックおよび外面層、または透湿性内面層、スペーサーファブリックおよび外面層が、スペーサーファブリックの製造プロセス中に、互いに一体化されるか、あるいは透湿性内面層および外面層が、スペーサーファブリックに隣接した別個の層として存在していてよく、それらのすべての層が、重なり合って配置されている、実施形態を包含する。
【００１２】
クーリングファブリックのスペーサーファブリックは、好ましくは、６５ｍ３／時の制限されていない空気流で、スペーサーファブリックの厚さ方向に垂直な方向で少なくとも０．５ｍ／秒、好ましくは少なくとも１．０ｍ／秒の空気速度を可能にする。該当する気流は、スペーサーファブリックの延在方向に沿った気流である。スペーサーファブリックの空気速度は、以下の方法に従って測定される。
【００１３】
ＤＩＮ  Ａ４サイズのスペーサーファブリック材料１枚を、例えばプラスチックのケース中で、不通気性の固体支持体上の、水に浸したファブリックまたはフォームの上に置く。該スペーサーファブリック材料は、該材料の幅および厚さによって定義される面（図１中の面Ｂ）、および水に浸したファブリックまたはフォームと接触している面を除いて、すべての面が不通気性材料で覆われている。
【００１４】
これは、例えば、ＤＩＮ  Ａ４の幅、スペーサーファブリック材料と少なくとも同じ深さおよびＤＩＮ  Ａ４よりわずかに大きい長さのプラスチックフレームと、それに合った蓋とを用いて、または不通気性テープを使用して、実現され得る。
【００１５】
該スペーサーファブリック材料の上部を覆う蓋は、直径８０ｍｍの円形の切り抜きを有し、該切り抜きの中心は、該材料の端部から５０ｍｍに位置し、かつ中央にある（面Ａ、図１）。この開口部には、アキシアル滑り軸受、直径８０ｍｍの直流型送風機（例えば、Ｓｕｎｏｎ  ＫＤ１２０８ＰＴＳ１．１３  ＧＮ送風機）が置かれている。送風機は、６５ｍ３／時の制限されていない空気流を発生するように設定されている（すなわち、周囲空気中の該発電機の空気流であり、周囲空気以外の他の物質からの抵抗がなく、したがって試験中のファブリックの抵抗がない）。他の面はすべて気密封止されているため、空気は、スペーサーファブリックに流れ込み、該材料の延在方向に沿って押し込まれる。送風機の反対側にあるスペーサーファブリック材料の端部（図１の面Ｂ）で、蓋は、スペーサーファブリック材料の端部に平行に一列に並んで配置された３つのさらなる穴を備える。穴は、熱プローブの挿入を可能にするのに十分なだけの大きさである。熱式風速計（例えば、Ｔｅｓｔｏ  ４２５）の熱プローブを、それらの３つの位置のそれぞれに挿入し、気流が測定される。３つの値の平均が計算され、本発明によるクーリングファブリックのスペーサーファブリックにおける空気速度（単位：メートル／秒［ｍ／ｓ］）として定義される。
【００１６】
空気速度を測定するための構成の略図を図１に示す。参照番号は次のとおり称する：１＝濡れたファブリックまたはフォームを有する固体支持体、２＝スペーサーファブリック、３＝ケース、４＝送風機用の切り抜きおよび送風機、５＝風速計の熱プローブ、矢印は気流の方向を示す。
【００１７】
クーリングファブリックの外面層は、ＩＳＯ９２３７に従って測定して５００Ｐａで最大２５０リットル／ｄｍ２／分の通気性を有し、ここで、通気性は、外面層の厚さ方向で測定される。好ましくは、外面層は、最大１５０リットル／ｄｍ２／分、より好ましくは最大５０リットル／ｄｍ２／分の通気性を有する。一実施形態では、外面層は、空気に対して不透過性である。
【００１８】
好ましくは、外面層は、水分、すなわち蒸気（例えば水蒸気）、ガス（例えば空気）および液体（例えば水）に対して少なくともある程度まで透過性である。外面層は、体から離れた方向に向けられたスペーサーファブリックの表面層に取り付けられた箔として形成されていてよい。また、外面層は、スペーサーファブリックから離れているか、またはその一部を形成しているかのいずれかで、目の詰んだファブリックとして形成されてもよい。
【００１９】
したがって、本発明によるクーリングファブリックは、熱可塑性樹脂またはポリマー繊維を、好ましくはポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、メタ−アラミド、パラ−アラミド、または概してフィルムに延伸され得る熱可塑性材料、またはそれらの組み合わせから選択される、好ましくは箔もしくはファブリックの形で、含む外面層を含み得る。
【００２０】
外面層が箔で形成されている場合、箔は、スペーサーファブリックにラミネートされ得る。
【００２１】
好ましくは、スペーサーファブリックは、低い空気抵抗を有する。空気抵抗は、Ａ４サイズ（２１０ｍｍ×２９７ｍｍ）のスペーサーファブリックのサンプルについて気流の圧力降下を測定することによって決定され得る。このサンプルは、気密な固体表面上に置かれ、その全幅にわたって加圧空気用の入口に接続される（そのため、加圧空気はその側から、すなわちスペーサーファブリックの厚さ方向からスペーサーファブリックに入り、該ファブリックの反対側に流れる）。気密なカバープレートは、サンプルを覆うために使用される。該スペーサーファブリックについての空気圧は、Ｕ字管マノメーターで測定される。該マノメーターの一方の管は、周囲空気の空気圧を測定するために周囲空気中に置かれ、該マノメーターのもう一方の管は、加圧空気用の入口の出るところと、加圧空気がスペーサーファブリックへ入るところの間に置かれる。したがって、後の管は、スペーサーの加圧空気に対する抵抗によって生じる空気圧を決定する。Ｕ字管マノメーターは、差圧ΔＰを水柱ｍｍとして与える。このΔＰ（単位：ｍｍ  Ｈ２Ｏ）は、スペーサーファブリックの空気抵抗を示す。小さい差（ΔＰ、単位：ｍｍ  Ｈ２Ｏ）は、低い空気抵抗を示す。
【００２２】
測定は、周囲条件下（約２０℃、相対湿度５０〜６０％）で行われる。
【００２３】
加圧空気の空気流は、流量計を使用して様々な値に設定されてよく、本明細書のサンプルの空気抵抗を測定する場合、１２ｍ３／時の空気流が、加圧空気に使用された。このような気流では、スペーサーファブリックは、好ましくは２０未満（ΔＰ、単位：ｍｍ  Ｈ２Ｏ）、より好ましくは１５ΔＰ  ｍｍ  Ｈ２Ｏ未満、さらにより好ましくは１２．５ΔＰ  ｍｍ  Ｈ２Ｏ未満の空気抵抗を有する。
【００２４】
スペーサーファブリックは、２〜２０ｍｍ、好ましくは３〜１５ｍｍ、より好ましくは４〜１２ｍｍ、さらにより好ましくは３〜１０ｍｍの範囲の厚さを有し得る。一実施形態では、スペーサーファブリックは、４〜６ｍｍの厚さを有する。
【００２５】
本発明のクーリングファブリックは、スペーサーファブリックにわたって延びる繊維、すなわち、スペーサーファブリックの厚さにわたって延びる繊維を含む、スペーサーファブリックを含む。スペーサーファブリックにわたって延びるこれらの繊維は、モノフィラメントである。それらは、スペーサーファブリックの延在方向に対して垂直にまたは傾斜して配置され得る。繊維は、様々なパターンで配列され得る。好ましくは、該層にわたって延びる繊維の密度は、低く、例えば、１平方インチあたり最大８００モノフィラメント、好ましくは１平方インチあたり最大７００モノフィラメント、より好ましくは１平方インチあたり最大６００モノフィラメント、さらにより好ましくは１平方インチあたり最大５００モノフィラメント、さらにより好ましくは１平方インチあたり最大３００モノフィラメント、または１平方インチあたり最大２００モノフィラメントである。１平方インチ当たりのモノフィラメント数は、スペーサーファブリックの別個の上側および下側のファブリック間のモノフィラメントの接続部の数を指す。その数は、顕微鏡法によって、例えば、Ｋｅｙｅｎｃｅ  ＶＨＸ−５０００顕微鏡を使用し、代表的な領域（例えば、１平方インチに相当する拡大画像の領域）のモノフィラメントの接続部をカウントすることによって測定され得る。より簡便な測定の場合、スペーサーファブリックのモノフィラメントは、カウントされる領域の上層と下層とを分離するために（例えば、中央で）カットされ得る。その後、該スペーサーファブリックの領域内のモノフィラメントの数が、カウントされ得る。
【００２６】
スペーサーファブリックにわたって、かつスペーサーファブリックの別個の上層と下層との間に延びる繊維は、少なくとも２５０ｄｔｅｘのフィラメント線密度を有するモノフィラメントである。より好ましくは、繊維は、フィラメントあたり少なくとも３００ｄｔｅｘ、好ましくは少なくとも４００ｄｔｅｘ、より好ましくは少なくとも４５０ｄｔｅｘのフィラメント線密度を有するモノフィラメントである。通常、モノフィラメントは、５０００ｄｔｅｘの最大線密度を有し得る。
【００２７】
高い線密度のモノフィラメントは、より高い圧縮抵抗のスペーサーファブリックをもたらすので好ましい。また、フィラメントの線密度が高いと、モノフィラメント数を減らすことができる。
【００２８】
スペーサーファブリックにわたって延びるモノフィラメントまたはマルチフィラメント繊維は、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、メタ−アラミド、パラ−アラミドまたはそれらの組み合わせから製造され得る（が、これらに限定されない）。
【００２９】
スペーサーファブリックの上下別個のファブリックは、好ましくはマルチフィラメント繊維を含む。スペーサーファブリックの上下のファブリックのマルチフィラメント繊維は、該層にわたって延びる繊維と同じポリマーから選択され得る（スペーサーファブリックにわたって延びるモノフィラメントについて前述したとおり）。
【００３０】
スペーサーファブリックは、好ましくは編成されたまたは製織されたスペーサーファブリック、より好ましくは編成されたものである。
【００３１】
スペーサーファブリックのファブリック構造は、該ファブリックにおいて実現され得る空気速度に影響を及ぼす。驚くべきことに、スペーサーファブリックを交差する繊維の高い線密度と、面積当たりの前記繊維の低い密度との組み合わせによって、スペーサーファブリックにおける空気速度が高くなり、最終的に該ファブリックの冷却能力が向上する。
【００３２】
本発明のクーリングファブリックのスペーサーファブリックは、好ましくは少なくとも０．７５ｍ／ｓ、より好ましくは少なくとも１ｍ／ｓ、さらにより好ましくは少なくとも１．２５ｍ／ｓの空気速度を可能にする。
【００３３】
一実施形態では、本発明によるクーリングファブリックは、最大５μｍ、好ましくは最大１μｍ、より好ましくは最大７５０ｎｍのフィラメント直径を有するナノファイバーを含む透湿性内面層を含む。ナノファイバーは、好ましくは編布または織布の形で存在する。好ましい実施形態では、透湿性内面層は、ナノファイバーを含む３種類の繊維を使用する、ダブルラッシェルニットタイプのファブリックである。編布のループにおけるコース（ｃ、横方向の列またはループの合計数）およびウェール（ｗ、縦方向の列またはループの合計数）は、５〜１０コース／ｃｍおよび４〜１０ウェール／ｃｍの範囲内にあり得る。
【００３４】
一実施形態では、スペーサーファブリックの上側および／または下側の別個のファブリックは、開放構造を有する。これは、別個のファブリックの一方または両方のいずれかで、糸を編成するか、または製織して、孔、すなわち、開いた空間を形成し、ここには上側または下側のファブリックの繊維が存在しないことを意味する。好ましくは、別個のファブリックの全表面積に対する孔面積の割合は、４０％を上回り、より好ましくは少なくとも５０％である。
【００３５】
全表面積および孔面積は、顕微鏡法によって、例えば、Ｋｅｙｅｎｃｅ  ＶＨＸ−５０００および２Ｄ顕微鏡法画像の面積測定用の統合ソフトウェアを使用して測定され得る。
【００３６】
低いモノフィラメント密度は、場合によっては大きな孔面積比とを組み合わせると、開放構造となり、これはおそらくクーリングファブリックの冷却特性を同様に改善する。
【００３７】
先に説明したように、クーリングファブリックの透湿性内面層の繊維は、スペーサーファブリックの下側の別個のファブリックを形成し得る。したがって、スペーサーファブリックは、ナノファイバーを含み得る。あるいは、ナノファイバーファブリックは、スペーサーファブリックの下面層に近接または接続して配置される。
【００３８】
ナノファイバーは、ポリエステル、ポリウレタン、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリアミド、ポリエステル、ポリカーボネート、ポリアセタール、ポリスルホン、メタ−アラミドまたはパラ−アラミドを含み得る。
【００３９】
驚くべきことに、上記の特性を有するスペーサーファブリックとナノファイバー透湿性内面層との組み合わせにより、クーリングファブリックのクーリング効果は大幅に向上する。
【００４０】
透湿性内面層は、気体（例えば、空気）、蒸気（例えば、水蒸気）および液体（例えば、水）に対して透過性である。
【００４１】
好ましい実施形態では、クーリングファブリックは、少なくとも２５０ｄｔｅｘ、好ましくは少なくとも３００ｄｔｅｘ、より好ましくは少なくとも４００ｄｔｅｘの線密度を有するモノフィラメントを含み、１平方インチあたり最大８００モノフィラメント、好ましくは最大７００モノフィラメント、より好ましくは最大６００モノフィラメント、さらにより好ましくは１平方インチあたり最大５００モノフィラメント、または１平方インチあたり最大３００もしくは最大２００モノフィラメントのモノフィラメント密度で配置されたスペーサーファブリックを含む。より好ましい実施形態では、このようなスペーサーファブリックは、ナノファイバーが最大１μｍの直径を有する、ナノファイバー透湿性内面層と組み合わされる。
【００４２】
本発明によるそのような実施形態または他の実施形態では、クーリングファブリックは、熱伝導性繊維を含み得る。熱伝導性繊維は、ＡＳＴＭ  Ｅ  １２２５−１３；ガード付き比較縦熱流法を用いた固体の熱伝導率の標準試験方法（Standard Test Method for Thermal Conductivity of Solids Using the Guarded-Comparative-Longitudinal Heat Flow Technique）に従って測定される少なくとも１０Ｗ／（ｍ  Ｋ）、好ましくは少なくとも５０Ｗ／（ｍ  Ｋ）、より好ましくは少なくとも１００Ｗ／（ｍ  Ｋ）の軸方向熱伝導率を有する繊維である。
【００４３】
熱伝導性繊維は、ＡＳＴＭ  Ｅ  １２２５−１３；ガード付き比較縦熱流法を用いた固体の熱伝導率の標準試験方法に従ってガード付き熱流束センサ法を用いて測定される少なくとも１５０Ｗ／（ｍ  Ｋ）の熱伝導率を有する、金属繊維、金属被覆繊維、セラミック繊維、炭素繊維、および物質のコーティングが設けられた繊維の群から選択され得る。
【００４４】
金属繊維としての使用またはコーティングに適した金属は、例えば、銅、アルミニウム、ニッケルまたは亜鉛である。適切なセラミック繊維は炭化ケイ素繊維を含む。繊維のコーティング用の熱伝導性物質は、窒化アルミニウム、窒化ホウ素および酸化ベリリウムから選択され得る。
【００４５】
熱伝導性繊維またはそれから製造されたファブリックは、該繊維および／またはそれから製造されたファブリックを、そのファブリック構造へ編み込むことによって、あるいは繊維および／またはファブリックを、刺繍縫い、縫い込みまたはラミネーションにより組み込むことによって、透湿性内面層および／またはスペーサーファブリックに組み込まれ得る。
【００４６】
本発明はまた、上記の様々な実施形態に記載されているようなクーリングファブリックを含む物品に関する。この物品は、好ましくは、人間または動物が着用する衣料品である。
【００４７】
クーリングファブリックは、消防士、工場労働者、警察官、兵士のための衣料品に特に有利に使用され得る。
【００４８】
本発明によるクーリングファブリックまたは衣料品は、防護衣服、例えば、耐火性または耐高温性の防護衣服またはヘルメットと組み合わされ得る。好ましくは、衣料品またはヘルメットの一部としてのクーリングファブリックは、直接肌に触れて着用され、他の衣料品は、その上に（したがって、体からさらに離れて）配置される。
【００４９】
衣料品は、クーリングファブリックから製造され得るか、またはクーリングファブリックと少なくとも１つの他のファブリックを含み得る。後者の実施形態では、衣料品において、クーリングファブリックは、多くの熱および水分を発生する身体部分、例えば、ヒト胴体の上部領域（例えば、胸部、肩甲骨）、首または頭に置かれるように配置される。
【００５０】
例えば、クーリングファブリックは、クーリングファブリックの外側に（すなわち、環境に向かって）配置されているメタ−アラミドファブリックと組み合わされ得る。この実施形態では、冷却特性および耐熱もしくは耐火特性を有する衣料品が提供される。
【００５１】
好ましい実施形態では、クーリングファブリックを含む物品は、また、送風手段、例えば、少なくとも１つの送風機またはエアポンプも含む。この実施形態は、衣料品を着用している個人の積極的な冷却を可能にする。好ましくは、送風手段のための電源、例えば、電池も含まれる。
【００５２】
送風手段は、例えば、（例えば、３Ｄプリントされた）プレースホルダーへの挿入により、縫い付け、テープ貼り付け、糊付けまたは布編組プロセス中の組み込みにより、衣料品に取り付けられるかまたは一体化されて、空気を強制的にスペーサーファブリック中に送り込み、それによってスペーサーファブリック内の空気循環、ひいては熱輸送が改善される。
【００５３】
好ましくは、スペーサーファブリックは、送風手段が衣料品に取り付けられているかまたは衣料品に一体化されている入口開口部を有するチャネルパターンを含む。
【００５４】
好ましくは、送風手段および／または電源は、衣料品に取り外し可能に取り付けられているかまたは一体化されている。
【００５５】
有利には、本発明によるクーリングファブリックおよび物品は、特に消防士または工場労働者の防護服のようなより隔離された環境において、顕著に改善された冷却能力を有し、着心地がよく、かつ環境熱に対する保護をもたらす。
【００５６】
本発明による物品は、それを着用している人間の温度知覚を改善する。例えば、消防士が本発明のクーリングファブリックを含む冷却ベストをフル装備の下に着用すると、消防士は、物理的なストレス（例えば、上り坂走行）および上昇した外部温度の下でも快適な感覚を有する。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】空気速度を測定するための構成を示す略図。
【図２ａ】クーリングファブリックから作製された冷却服を示す図。
【図２ｂ】クーリングファブリックに設けた送風機の位置を示す図。
【００５８】
本発明によるクーリングファブリックおよびそれらの特性の非限定的な例を、以下に記載する。
【実施例】
【００５９】
例１
ヒトの上半身のサイズに作ったいくつかの冷却服を試験した。クーリングファブリックから図２ａに示すような冷却服を作製して、胴体の前部および後部（濃い灰色の部材）をクーリングファブリックで覆う。図２ａでは、左側が冷却服の前面を表し、右側が冷却服の背面を表す。冷却服の側部および腕（薄い灰色の部材）は、冷却服が完璧に胴体にフィットするのを確実にするために、Ｌｙｃｒａ（登録商標）ファブリックから作製される。
【００６０】
クーリングファブリックには、冷却服内に空気の流れをもたらすために、複数の送風機に設ける。送風機は、図２ｂに示すようにして前面（２個）および背面（４個）に配置される。図２ｂでは、左側は冷却服の背面を表し、右側は冷却服の前面を表す。送風機は、バッテリーで駆動されており、１つの送風機あたり６５ｍ３／時の最大空気流でスペーサーファブリック中に直接吹き込んでいる。
【００６１】
さまざまな冷却服を、人体からの熱損失をシミュレートする発汗サーマルマネキンで試験した。冷却服試験を、ＡＳＴＭ  Ｆ２３７１−５に準拠して行った。使用したサーマルマネキン試験条件は、以下のとおりであった：
１．表面温度（３５℃）
２．周囲温度／相対湿度（％）（２５℃／４０％）
３．上半身の発汗量（０．４８Ｌ／時）
【００６２】
累積熱流束（または冷却能力）を、１時間の試験中に測定する。マネキンの胴体に、下記の冷却服（サンプル１〜９）のうちの１つを着せた。冷却服の上に標準の消防服を置き、体の下部、頭および手を含めたマネキン全体を覆った。体の胴体部分の累積熱流束を決定した。
【００６３】
試験した冷却用衣料品のうち６つは、透湿性内面層、スペーサーファブリックおよび外面層からなる。
【００６４】
これらの冷却服の場合、様々なスペーサーファブリックと透湿性内面層とを組み合わせた。サンプル１〜６の外面層は、熱可塑性ポリウレタンフィルムであった。
【００６５】
サンプル１、３および５は、本発明によるスペーサーファブリック（１）を含む。このタイプのスペーサーファブリックは、１．３ｍ／ｓの空気速度を可能にする。
【００６６】
タイプ１のスペーサーファブリックは、以下の特性を有する：
材料：１００％ポリエチレンテレフタレート
モノフィラメント密度：１５５カウント／インチ２（２４カウント／ｃｍ２）
モノフィラメント線密度：６５６ｄｔｅｘ／フィラメント
構造：経編布、１ｃｍあたり６．５コース、１ｃｍあたり２ウェール
厚さ：１０ｍｍ
表面孔径：７ｍｍ
単位面積当たりの質量：５３０ｇ／ｍ２
【００６７】
対照的に、タイプＡのスペーサーファブリック（比較）は、０．５ｍ／ｓ未満の空気速度を可能にし、以下の特性を有する：
材料：１００％ポリエチレンテレフタレート
モノフィラメント密度：約３８７０カウント／インチ２（１５０カウント／ｃｍ２）
モノフィラメント線密度：３３ｄｔｅｘ／フィラメント
構造：経編布、１ｃｍあたり１７コース、１ｃｍあたり１０ウェール
厚さ：５ｍｍ
表面孔径：２ｍｍ
単位面積当たりの質量：４３２ｇ／ｍ２
【００６８】
両方のタイプのスペーサーファブリックを、様々な透湿性内面層と組み合わせた：綿布（標準綿１０Ａ、ＷＦＫ  Ｔｅｓｔｇｅｗｅｂｅ  ＧｍｂＨ）、ポリエステルファブリック、またはポリエステルナノファイバーファブリック。
【００６９】
ポリエステルファブリックは、以下の特性を有する：
繊維径：２μｍ
構造：経編布
【００７０】
ポリエステルナノファイバーファブリックは、以下の特性を有する：
繊維径：７００ｎｍ
構造：経編布
【００７１】
さらに、３つの市販の冷却服も、サーマルマネキン試験で試験した（サンプル７〜９）。
【００７２】
市販の冷却服は、Ｅ−Ｃｏｏｌｉｎｅ（サンプル７）、Ｇｌａｃｉｅｒ  Ｔｅｋクールベスト（サンプル８）、Ｒａｋｕｔｅｎ  Ｕ５００Ｂ冷却ベスト（サンプル９）である。サンプル７は、ベストに水を入れる必要がある冷却服であり、サンプル８は、相変化冷却タイプの服の例であり、サンプル９は、市販の空冷タイプの服の例である。
【００７３】
表１は、さまざまな冷却服の冷却能力を示す：
【表１】
2019533592.tif 000003
【００７４】
表２のデータから分かるように、本発明による冷却服（サンプル１、３および５）は、市販の冷却服（サンプル７〜９）だけでなく、スペーサーファブリックが０．５ｍ／ｓ未満の空気速度を有する冷却服よりも明らかに性能が優れている。
【００７５】
例２
いくつかのスペーサーファブリックの冷却能力を比較した。この目的のために、６つの異なるスペーサーファブリックの空気抵抗および蒸発特性を測定した。
【００７６】
スペーサー１（本発明による）およびスペーサーＡ（比較）は例１でも使用した。さらに、スペーサー２〜４（本発明による）およびスペーサーＢ（比較）も試験した。すべてのスペーサーは、１００％ポリエチレンテレフタレート製である。
【００７７】
スペーサーの空気抵抗を、上記のように求めた。
【００７８】
モノフィラメント密度および相対孔面積を、（上記のとおり）顕微鏡法により測定した。
【００７９】
蒸発特性を、以下の方法により測定した：
実験構成は、送風されるスペーサーファブリックで覆われた発汗している肌をシミュレートすることを意図していた。３５℃に設定した水浴は、発汗している肌に類似する。フォーム層を水浴中の支持体上に置いて、フォームが水中で表面から部分的に出ているが、フォームはその厚さ全体にわたって水で飽和している。例えば、厚さ１０ｍｍのポリエーテルフォームが、７ｍｍ出ることもある。フォームの層は、該表面への定常状態の水輸送を保証する。試験されるべきスペーサーファブリックを、フォーム上に置き、吹き抜ける周囲空気の通路として機能する。送風機（例えば、Ｓｕｎｏｎ  ＫＤ  １２０８  ＰＴＳＩ  １．８  Ｗ送風機）を使用して、空気を、空気速度の測定（上記および図１に記載）と同じ方法であるが、蒸発を可能にするように該スペーサーに吹き込む。
【００８０】
全体の構成を（水浴、フォーム、スペーサーおよび送風機を含めて）、精密はかり（例えば、Ｋｅｒｎ  ＤＳ  ２０Ｋ０．１  ０．１）の上に置き、このはかりは、蒸発速度の尺度として、一定の時間枠内での質量の減少をデジタル分析することが可能である。水浴の温度、スペーサーファブリックおよび周囲の空気の温度を、熱電対で測定し、ファイルに記録した。同時に、質量を測定し（１秒に１回）、ファイルにも記録した。全体の構成を、ＷＥＩＳＳ  ＷＫ３−１８０／４０  ４．１ｋＷの気候室に置き、２５℃の設定温度および４０％の相対湿度（Ｒｈ）下での理論上の期待値を検証する。試験中、電圧を、常に送風機の最大値、１２Ｖ（したがって０．１５Ａ）に設定した。
【００８１】
単位時間当たりの蒸発水の質量（グラム／秒）、スペーサーファブリックの蒸発面積（Ａ４サイズ）、および水の蒸発熱（Ｊ／ｇ）に基づいて、冷却能力（Ｗ／ｍ２）を決定する。
【００８２】
各スペーサーファブリックの冷却能力を、２５℃および４０％Ｒｈで１０分間、３回測定し、以下の式で計算した：
冷却能力（Ｗ／ｍ２）＝［質量損失／時間（グラム／秒）］×Ｋ／［面積（ｍ２）］。
【００８３】
定数Ｋは、使用温度および相対湿度における水の蒸発熱（２４００Ｊ／ｇ）である。
【００８４】
その後、平均値を３回の測定から計算した（単位：Ｗ／ｍ２）。
【００８５】
表２は、様々なスペーサーファブリックの特性を示す。
【表２】
2019533592.tif 000004
【００８６】
これらのデータは、本発明で使用するスペーサーが、より低い空気抵抗およびより高い冷却能力をもたらすことを示す。これにより、スペーサーファブリックを含むクーリングファブリックの冷却効果の向上が期待される。
【符号の説明】
【００８７】
１  濡れたファブリックまたはフォームを有する固体支持体、  ２  スペーサーファブリック、  ３  ケース、  ４  送風機用の切り抜きおよび送風機、  ５  風速計の熱プローブ
【図１】
2019533592.tif 000005
【図２ａ】
2019533592.tif 000006
【図２ｂ】
2019533592.tif 000007
【国際調査報告】
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