(57)【要約】【解決手段】  赤外身体放射における透明性と可視光スペクトルにおける不透明性とを有する基材が提供され、その生成のためのシステムおよび方法が提供される。ＩＲ放射に透明な基材は、ＩＲ放射に透明であって可視光に不透明であり、体温調整向けの衣服における使用に好適となるのに充分な通気性と柔軟性とを有する。さらに、ＩＲ放射に透明な基材は、ナノ繊維技術を利用して作られ、ナノ繊維どうしの間に特定のサイズのマイクロ細孔を形成する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
赤外放射に透明なそして可視光に透明なポリマーを選択することと；
前記ポリマーからナノ繊維を生成することを含み、前記マイクロ細孔が、前記ナノ繊維どうしの間に形成され、
前記マイクロ細孔が可視光を散乱させて、ポリマーを可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させることと；
前記マイクロ細孔が、透気性となるよう充分大きいことと；
赤外放射に透明なそして可視光に不透明な布を前記ナノ繊維から形成することと、を含む、赤外放射に透明なそして可視光で不透明な基材を生成する方法。
【請求項２】
前記赤外放射に透明なそして可視光に不透明な布から衣服を生成することをさらに含み、
前記赤外放射に透明なそして可視光に不透明な布が織られたものでない、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記赤外放射に透明なそして可視光に不透明な布から衣服を生成することをさらに含み、
前記赤外放射に透明なそして可視光に不透明な布が織られたものである、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記ポリマーがポリエチレンまたはポリプロピレンである、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
ポリマーからナノ繊維を生成することが、ポリマーをエレクトロスピニングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記エレクトロスピニングが、溶融に基づくまたは溶液に基づくものである、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記ポリマーが炭化水素であり、前記ポリマーからナノ繊維を生成することが：
海島押し出しを前記ポリマーに適用して、マイクロ繊維を形成することと；
マイクロ繊維における海を溶解させる溶媒をマイクロ繊維に塗布して、ナノ繊維、およびナノ繊維どうしの間にマイクロ細孔を形成することと、を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
ポリマーからナノ繊維を生成することが、ポリマーをフォース・スピニングすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
ポリマーからナノ繊維を生成することが、ポリマーを熱風支援溶融エレクトロスピニングすること含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
ポリマーからナノ繊維を生成することが、ポリマーを溶融吹付けすることを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１１】
前記ナノ繊維が５０ｎｍから７００ｎｍの径を有する、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
ＩＲ放射に透明なポリマーのナノ繊維であって、
５０ｎｍから１０００ｎｍの径を有するナノ繊維と；
可視光を散乱させるのに、そして透気性にとって充分に大きい、ナノ繊維どうしの間の細孔であって、
４００ｎｍから１５００ｎｍのサイズを有する細孔と、
を含む、赤外（ＩＲ）放射に透明なそして可視光で不透明な基材。
【請求項１３】
前記細孔の径が４００ｎｍから７００ｎｍのサイズを有する、請求項１２に記載の基材。
【請求項１４】
前記細孔の径が８００ｎｍから１５００ｎｍのサイズを有する、請求項１２に記載の基材。
【請求項１５】
前記基材が織られた衣服である、請求項１２に記載の基材。
【請求項１６】
前記基材が衣服であり、
前記衣服が：ズボン；シャツ；スカート；ジャケット；ショートパンツ；ベスト；帽子；手袋；ドレス；レギンス；カプリパンツ；ブラジャー；下着の部分品；水着の部分品；および靴の一つの一つである、請求項１５に記載の基材。
【請求項１７】
前記ＩＲ放射に透明なポリマーがポリプロピレンである、請求項１２に記載の基材。
【請求項１８】
前記ＩＲ放射に透明なポリマーがポリエチレンである、請求項１２に記載の基材。
【請求項１９】
赤外放射に透明なそして可視光に透明なポリマーを選択することと；
前記ポリマーから海島マイクロ繊維を生成することと；
前記マイクロ繊維を利用して、可視光に透明な衣服を生成することと；
前記衣服に、前記マイクロ繊維における海成分を溶解させる溶媒を塗布して、前記ポリマーのナノ繊維を形成すること、および前記ナノ繊維どうしの間に細孔を形成することと、を含み、
前記細孔が４００ｎｍ〜１５００ｎｍのサイズにされて、前記衣服を可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させる、赤外放射に透明なそして可視光で不透明な衣服を生成する方法。
【請求項２０】
前記マイクロ繊維を利用する衣服を製造することが：
前記マイクロ繊維を織ってまたは編んで織布を形成することと、
前記衣服を形成するのに、前記織布を縫製することまたは裁断することの少なくとも一つと、を含む、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、国際特許出願として２０１８年１月２５日に出願されており、２０１７年１月２６日に出願された米国特許仮出願第６２４５０９５９号明細書、および２０１８年１月２３日に出願された米国特許出願第１５８７７９７９号明細書への優先権を主張し、それらの開示は、全体が参照により援用される。
【０００２】
緒言
衣類および布の製造者は、それらの素材および／または衣服を改良する方法を常に探求している。例えば、製造者は、特定の目的、例えば競技用衣料品、水着、スキーギア等のための衣服を生成するための特定の特性を有する素材を選択しようと試みる場合がある。
【０００３】
本明細書に開示の態様がなされたのは、これらの、そしてその他の一般的な考慮事項に関してである。また、相対的に特定の問題を考察する場合があるものの、それらの態様は、本開示における「技術分野」またはその他において明らかにされた特定の問題を解決することだけに限定はされないと理解されるものとする。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
要約すると、本開示は概して、赤外（ＩＲ）身体放射に透明なそして可視光に不透明な基材、ならびにその生成および使用のシステムおよび方法に関する。
【０００５】
本開示の一態様は、赤外放射に透明なそして可視光に不透明な基材を生成する方法を対象とする。方法は：赤外放射に透明なそして可視光に透明なポリマーを選択することと；前記ポリマーからナノ繊維を生成することとを含み、前記マイクロ細孔が、ナノ繊維どうしの間に形成され、前記マイクロ細孔が可視光を散乱させて、ポリマーを可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させることと；前記マイクロ細孔が、透気性となるよう充分大きいことと；赤外放射に透明なそして可視光に不透明な布を前記ナノ繊維から形成することと、を含む。
【０００６】
別の態様では、本開示は、赤外（ＩＲ）放射に透明なそして可視で不透明な基材を対象とする。赤外（ＩＲ）放射に透明なそして可視では不透明な基材は、ＩＲ放射に透明なポリマーのナノ繊維、および可視光を散乱させるのに、そして透気性にとって充分に大きい、ナノ繊維どうしの間の細孔を含む。ナノ繊維は、５０ｎｍから１０００ｎｍの径を有する。細孔は、４００ｎｍから１５００ｎｍのサイズを有する。
【０００７】
本開示のさらに別の態様では、本開示は、赤外放射に透明なそして可視光に不透明な衣服を生成する方法を対象とする。方法は：赤外放射に透明なそして可視光に透明なポリマーを選択することと；前記ポリマーから海島マイクロ繊維を生成することと；前記マイクロ繊維を利用して、可視光に透明な衣服を生成することと；前記衣服に、前記マイクロ繊維における海成分を溶解させる溶媒を塗布して、前記ポリマーのナノ繊維を形成すること、および前記ナノ繊維どうしの間に細孔を形成することとを含む。細孔は、４００ｎｍ〜１５００ｎｍサイズにされ、そして衣服を可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させる。
【０００８】
この発明の概要を提供して、「発明の詳細な説明」において以下にさらに記載される単純化された形態での選択された諸概念を紹介する。この発明の概要は、特許請求された主題の基本的に重要な特徴または本質的な特徴を明らかにすることを意図するものでも、特許請求された主題の範囲を決定する一助となることを意図するものでもない。
【０００９】
これらのそしてその他の特徴および利点は、以下の詳細な記載と関連図面の概説を読むことから明らかとなるであろう。前述の一般的な記載および以下の発明の詳細な説明の両方とも、例示でしかなく、特許請求の範囲を限定するものではないことは理解されるものとする。
【００１０】
非制限的なそして例示列挙としての実施例または態様を、以下の図を参照しつつ記載する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本開示の態様に準拠して、ナノ繊維生成システムを例示する概略図である。
【図２】本開示の態様に準拠して、ナノ繊維生成システムを例示する概略図である。
【図３】本開示の態様に準拠して、ナノ繊維生成システムを例示する概略図である。
【図４】本開示の態様に準拠して、ナノ繊維生成システムの一部分を例示する概略図である。
【図５】本開示の態様に準拠して、ＩＲ放射に透明な基材を例示する概略図、および基材のナノ繊維の拡大図である。
【図６】本開示の態様に準拠して、ＩＲ放射に透明な布を生成する方法を例示する流れ図である。
【図７】本開示の態様に準拠して、ＩＲ放射に透明な布を生成する方法を例示する流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下の詳細な記載では、本明細書の一部をなす、そして特定の実施形態、態様、または実施例を例示により示す、付随する図面を参照する。本開示の趣旨または範囲から逸脱することなく、これらの態様または実施例を組み合わせてもよい、その他の態様または実施例を利用してもよい、そして構造的な変更を行ってもよい。それゆえ以下の詳細な記載は、制限する意味に捉えられるものではない。
【００１３】
上体の熱の６０％超が、赤外（ＩＲ）放射を通して失われる場合がある。しかしながら、織物にしたたいていのポリマー類は、このタイプのＩＲ放射（＞７００ｎｍ）に透明ではない。したがって、たいていの衣類は、身体により発生する熱を捕捉し、そして低い熱伝達率を有する。衣類向けのさらに高い熱伝達率およびさらに良好な体温調整を実現するために、このＩＲスペクトルにおいて高い透明度を有するポリマー類が望まれている。しかしながら、このタイプのＩＲ放射に透明であるポリマー類は、可視光領域において透明であり、よって可視光は、このＩＲ放射範囲において透明である織物を通って自由に流れる。基材は、衣料品用途向けに定量化されることになる可視範囲において、不透明である必要がある。加えて、ＩＲ放射に透明な織物は、硬質で通気性がないことが多い。このように、これらのＩＲ放射に透明な織物は、衣類または衣服には好適ではない。
【００１４】
最近の調査では、ポリエチレン（ＰＥ）膜（ＩＲに透明なポリマー）を伸長させて、４００〜７００ｎｍの径のマイクロ細孔を有する膜を形成することができる可能性があることが発見された。生成されたマイクロ細孔は、可視光を散乱させてＰＥ膜を不透明にした。しかしながら、伸長されたＰＥ膜の機械的な特性、例えば薄い、硬質な、そして通気性でないことゆえに、この伸長された素材は、衣服の製造用としては伝導性がない。
【００１５】
典型的には、身体ＩＲ放射の範囲において本質的に透明であり、可視光スペクトル範囲における不透明であり、通気性であり、そして衣服の製造用に充分柔軟な素材はない。さらに、これらのタイプの素材を生成するシステムまたは方法はない。
【００１６】
それゆえ、本明細書において開示のシステムおよび方法が、ＩＲ放射に透明なそして可視光に不透明な基材を提供し、その生成および／または使用のためのシステムおよび方法も提供する。本明細書に開示のシステムおよび方法の基材は、通気性であり、柔軟で、ＩＲ身体放射に透明であり、そして可視光に不透明である。基材は、ＩＲ放射に透明な素材、例えばポリマーからナノ繊維を生成することによって形成される。ナノ繊維の細かさおよび細さは、基材の柔軟性および強靭性を増加させるように制御される。加えて、ナノ繊維は、ナノ繊維どうしの間が４００ｎｍ〜１５００ｎｍである細孔を有するように構成または形成される。これらの細孔は、光を散乱させて、衣服の製造に必要な不透明性を生成する。さらに、これらの細孔は、空気透過性をもつように充分大きく、布に通気性をもたせる。よって、ＩＲ放射に透明なそして不透明な基材を衣服において利用して、衣服からの体熱を容易に伝達可能にする高いＩＲ放射伝達率を有する衣服を形成してもよい。
【００１７】
本明細書に利用される基材は、布、または布から生成される衣服を指す。本明細書に利用される布は、衣服製造に好適なあらゆる織られた、織られていない、または複合材である素材を指す。本明細書に利用される織布は、織物または編み物から生成されたあらゆる素材を指す。本明細書に利用される不織布は、機械的に、熱的に、および／または化学的に絡み合った繊維またはフィラメントから生成されたあらゆるシート状または蜘蛛の巣状の構造を指す。
【００１８】
以下、図面では、いくつかの図を通して同様な番号は同様な要素を表しており、これらの図面を参照しつつ、本開示のさまざまな態様を記載することとする。図１〜４は、本開示の態様に準拠して、ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマー１０８からナノ繊維１０６を生成するための様々なナノ繊維生成システム１００を例示する概略図である。ナノ繊維１０６は、図２に例示のとおり、ＩＲ放射に透明なそして可視で不透明な布１０２を生成するように製造される。
【００１９】
図１に、溶融エレクトロスピニングナノ繊維生成システム１０３を例示する。図１では、ＩＲ放射に透明なポリマー溶液１０８が、電化スピナレット１０４を通して押し出しされてナノ繊維１０６を生成し、これがコレクター１１０上で回収される。さらに、マイクロ細孔が、ナノ繊維１０６の形成および／または製造の最中にＩＲ放射に透明なポリマーナノ繊維１０６どうしの間に形成される。ナノ繊維１０６どうしの間のマイクロ細孔は、ポリマーを可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させるが、これは細孔を、光を散乱させるサイズにしてあるからである。
【００２０】
図２に、溶融吹付けナノ繊維生成システム１１２を例示する。図２では、ＩＲ放射に透明なポリマー１０８の溶融された溶液が、押し出し機１２０を通して押し出しされる。次に、押し出しされたＩＲ放射に透明なポリマーは、ギアポンプ１２２を通して、そしてその後、ナノ繊維１０６を噴霧する空気マニホールド１２６中のダイ１２４を通して、回転コレクター１１０上に送出される。形成されたナノ繊維１０６は、ワインダー１２８上に回収され、これもまた回転している。さらに、マイクロ細孔は、ナノ繊維１０６の形成および／または製造の最中に、ＩＲ放射に透明なポリマーナノ繊維１０６どうしの間に形成される。ナノ繊維１０６どうしの間のマイクロ細孔は、ポリマーを可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させるが、これは、細孔を、光を散乱させるサイズにしてあるからである。
【００２１】
図３に、フォース・スピニング（ｆｏｒｃｅ−ｓｐｉｎｎｉｎｇ）ナノ繊維生成システム１１４を例示する。ＩＲ放射に透明なポリマー溶液１０８は、遠心スピナー１３０内に挿入される。遠心スピナー１３０は回転してまたは自転して、ＩＰ透明なポリマー溶液１０８を、スピナレット１０４を通して押し出して、ナノ繊維１０６を形成する。さらに、マイクロ細孔が、ナノ繊維１０６の形成および／または製造の最中に、ＩＲ放射に透明なポリマーナノ繊維１０６どうしの間に形成される。ナノ繊維１０６どうしの間のマイクロ細孔は、ポリマーを、可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させるが、これは、細孔を、光を散乱させるサイズにしてあるからである。
【００２２】
図４に、海島押し出しナノ繊維形成システム１１６の一部分を例示する。図４に、海島マイクロ繊維１３４の断面を例示するが、これは、ＩＲポリマーチップ１０８および海成分１３２の海島押し出しから生成されたものである。図４に、海島マイクロ繊維１３４において海成分１３２によりいっしょに保持された、ＩＲに透明なポリマーナノ繊維１０６を例示する。海島マイクロ繊維１３４は溶媒中で洗浄されて、加水分解１３６を通じて海成分に溶解し、ＩＲ放射に透明なポリマーの揃ったナノ繊維１０６を形成する。さらに、マイクロ細孔は、ナノ繊維１０６の形成の最中に、揃ったＩＲ放射に透明なポリマーナノ繊維１０６どうしの間に形成される。ナノ繊維１０６は、形成時に揃えられるので、それらは、ヤーン状の素材を生成する。ナノ繊維１０６どうしの間のマイクロ細孔は、ポリマーを可視光に透明なものから可視光に不透明なものに変化させるが、これは、細孔を、光を散乱させるサイズにしてあるからである。
【００２３】
この列挙は、制限することを意味するわけではない。あらゆる適切なナノ繊維形成システム１００を、ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマーからナノ繊維を生成するのに利用してもよい。例えば、その他の適切な生成システム１００には、溶融エレクトロスピニング、遠心溶融エレクトロスピニング、および熱風支援溶融エレクトロスピニングなどが挙げられる。
【００２４】
ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマーは、炭化水素ポリマー類である。ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明な炭化水素ポリマー類の例には、ＰＥまたはポリプロピレン（ＰＰ）などが挙げられる。この列挙は、制限することを意味するわけではない。ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なあらゆる好適な炭化水素ポリマー類を、生成システム１００において利用してもよい。
【００２５】
図１〜３における生成システム１００は、ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマー１０８の溶液からナノ繊維１０６を生成するスピナレット１０４を含む。ナノ繊維の構造は、スピナレット１０４上で特定の温度、塗布スピード、および押し出しダイを使用して具体的に構成してもよい。例えば、非常に細かいナノ繊維構造を、これらの方法の一つまたは複数を使用して生成してもよい。細かい繊維は、不透明でもある伸長されたＩＲ放射に透明なポリマーと比較すると、ＩＲ放射に透明な素材の機械的な特性、例えば強靭性、柔軟性を増加させるそして向上させる場合がある。図１に示すエレクトロスピニングの最中に、高い電圧および特定の温度を利用して、コレクター１１０の上にナノ繊維を噴霧してもよい。スピナレット１０４は、溶融エレクトロスピニング、フォース・スピニング、遠心溶融エレクトロスピニング、熱風支援溶融エレクトロスピニング、熱風支援溶融吹付け、および／またはスパンボンド法を利用して、ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマー１０８からスピンナノ繊維素材を紡いでもよい。
【００２６】
スピナレット１０４により紡いでナノ繊維素材を生成し、ＩＲ放射に透明な衣服向けの織られていない、マルチフィラメントのヤーンの、織られた、編まれた、および／または複合材の素材を構築してもよい。図２に、本開示の態様に準拠して、ＩＲ放射に透明な布１０２、および布１０２の織られていないない／複合材の形態１０６でのナノ繊維の拡大図を例示する。
【００２７】
図４に例示のとおり、海島押し出し法を使用して、ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマー１０８からナノ繊維を作ってもよい。この方法では、海島マイクロ繊維１３４は、ＩＲ放射に透明なそして可視光に透明なポリマー１０８および海成分から押し出しされる。マイクロ繊維１３４は１ミクロンから５ミクロンのサイズにしてもよく、そして海成分１３２により一緒に保持されたいくつかのナノ繊維１０６を含む。海島マイクロ繊維１３４の中のナノ繊維１０６は、５０ｎｍ〜１０００ｎｍのサイズにしてもよい。
【００２８】
いくつかの態様では、海島マイクロ繊維１３４を製造して、織られた、編まれた、織られていないない、および／または複合材の布を作る。海島マイクロ繊維１３４から生成された布を利用して、衣服を作ってもよい。これらの態様では、いったん衣服が海島マイクロ繊維布から形成されると、衣服は、加水分解を用いて海１３２成分を溶解させる適切な溶媒を用いて洗浄される。いくつかの態様では、海島マイクロ繊維１３４における海成分１３２はポリビニルアルコールである。しかしながら、あらゆる適切な海成分利用して海島マイクロ繊維を生成してもよい。
【００２９】
代わりに、海島マイクロ繊維１３４から生成された布は、衣服にするのに先立って、加水分解１３６を用いて海成分を溶解させる適切な溶媒を用いて処理してもよい。これらの態様では、裁断および縫製されて衣服になる前の布は、海島マイクロ繊維１３４ではなくナノ繊維１０６から作られる。ナノ繊維の布は、その後、裁断、縫製して衣服にしてもよい。
【００３０】
他の態様では、海島マイクロ繊維１３４は、布にするのに先立って、加水分解１３６を用いて海成分を溶解させる適切な溶媒を用いて洗浄してもよい。図４に例示のとおり、海を溶解させることにより生成されたナノ繊維１０６は、同一の方向に揃って流れる。このように、ナノ繊維１０６はヤーン状の構成に形成される。これらの態様では、ヤーン状のナノ繊維１０６は、ＩＲ領域に透明性および可視光スペクトル範囲に不透明性を有する、織られた、編まれた、織られていないない、および／または複合材の布を形成するために製造される。ナノ繊維の布は、その後、裁断、縫製して衣服にしてもよい。
【００３１】
列挙された技術のいずれかから生成されたナノ繊維を製造して、ＩＲ領域に透明性そして可視光スペクトル範囲に不透明性を有する織られた、編まれた、織られていないない、および／または複合材の布を形成することができる。生成された布のタイプは、選択されたナノ繊維生成システム１００および製造法に依存する。いくつかの態様では、製造法は、従来の衣類素材、例えば繊維、ヤーン、糸、および布を形成するのに利用される同一の方法である。他の態様では、製造法は、生成されたナノ繊維と共に使用して、ＩＲ領域に透明性および可視光スペクトル範囲に不透明性を有する織られた、編まれた、織られていない、および／または複合材の布を形成するには、わずかに変更する必要がある。例えば、ヤーンの絞り比、加熱仕上げ、化学仕上げの条件、ならびに染色および印刷の調合を変更する必要がある場合がある。
【００３２】
ＩＲ放射に透明な布は、生成システム１００により生成されたまたは設計されたナノ繊維どうしの間の大きい細孔サイズに起因して、通気性である。さらに、製造されたＩＲ放射に透明な基材１０２は、いかなるタイプの望ましくない添加物も加える必要性なしに通気性である。いくつかの態様では、ナノ繊維どうしの間のマイクロ細孔サイズは、不透明性および通気性を提供するために４００〜７００ｎｍのサイズに制御することができる。他の態様では、ナノ繊維どうしの間の細孔サイズは、不透明性および通気性を提供するために５００〜１０００ｎｍのサイズに制御される。他の態様では、ナノ繊維どうしの間の細孔サイズは、不透明性および通気性を提供するために８００〜１５００ｎｍのサイズに制御される。他の態様では、ナノ繊維どうしの間の細孔サイズは、不透明性および通気性を提供するために１０００〜３０００ｎｍのサイズに制御される。
【００３３】
加えて、ＩＲ放射に透明な布１０２の機械的な特性は、衣服の構築には充分に柔軟で、充分に厚く、充分に強い。ＩＲ放射に透明な布１０２は、伸長されたＩＲ放射に透明な素材より柔軟で厚い。いくつかの態様では、ＩＲ放射に透明な布１０２は、選択された特定のナノ繊維構造、例えば細かく細いナノ繊維のゆえにさらに柔軟である。ＩＲ放射に透明な布１０２は、ＩＲスペクトルにおける体熱が素材から脱し易くすることを可能にする。さらに、ＩＲ放射に透明な布１０２は、幾分かのウィッキング（ｗｉｃｋｉｎｇ）もまた提供する場合がある。このように、ＩＲ放射に透明な布１０２は、衣類、アスレチックギア、寝巻き、および／またはその他のインドア／アウトドアギア、または効率的な体熱放出が望ましいあらゆるその他の衣服における使用に望ましい。
【００３４】
図６は、ＩＲ放射に透明なそして可視で不透明な布を生成する方法３００を例示する流れ図である。いくつかの態様では、方法３００は、上に開示のシステム１００によって実行してもよい。
【００３５】
方法３００は、操作３０２から開始し、ここでは赤外放射に透明なポリマーが選択される。例えば、赤外放射に透明なポリマーは炭化水素ポリマーである。炭化水素ポリマーは熱硬化性または熱可塑性であってもよい。いくつかの態様では、ＩＲ放射に透明なポリマーはＰＰまたはＰＥである。
【００３６】
次に、操作３０４では、赤外放射に透明なポリマーのナノ繊維が生成および回収される。ナノ繊維は、所望の特性を提供するように特別に構成される。いくつかの態様では、ナノ繊維は、非常に細かい繊維となる構造である。いくつかの態様では、ナノ繊維の構造は、生成システムの温度、電圧、塗布スピード、気速、絞り比、および／または押し出しダイを変更することによって影響を受ける場合がある。例えば、ナノ繊維は、５０ｎｍから１０００ｎｍの径を有していてもよい。他の態様では、ナノ繊維は、５０ｎｍから７００ｎｍの径を有していてもよい。
【００３７】
さらに、ナノ繊維の間に形成された空間は、生成システムに応じて、コレクターの上、または最終的な織られた、編まれた、または複合材の布の中のいずれかで、可視光を散乱させ透気性となるのに充分な大きさの特定のサイズとなるマイクロ細孔を生成するように制御してもよい。いくつかの態様では、押し出しは、紡績ナノ繊維技術、例えばフォース・スピニング、エレクトロスピニング、溶融エレクトロスピニング、電界支援フォース・スピニング、熱風支援溶融エレクトロスピニング、溶融吹付け、または海島海押し出し技術を利用して実行される。いくつかの態様では、マイクロ細孔は、径が４００ｎｍ〜７００ｎｍである。他の態様では、マイクロ細孔は、径が８００ｎｍ〜１５００ｎｍである。
【００３８】
操作３０６では、生成されたナノ繊維は回収されて、ＩＲ放射に透明なそして可視で不透明な布を形成するように製造される。ＩＲ放射に透明なそして可視光では不透明な布は、織られた、編まれた、織られていない、そして／または複合材の布であってもよい。生成された布のタイプは、選択されたナノ繊維生成技術および製造法に依存する。いくつかの態様では、製造法は、従来の衣類素材を形成するのに利用される同一の方法である。他の態様では、製造法は、生成されたナノ繊維と共に使用して、ＩＲ領域に透明性、そして可視光スペクトル範囲に不透明性を有する織られた、編まれた、織られていないない、および／または複合材の布を形成するには、わずかに変更する必要がある。
【００３９】
いくつかの態様では、方法３００は、操作３０８を含む。操作３０８では、衣服は、ＩＲ放射に透明なそして可視光では不透明な布から生成される。衣服は、裁断、縫製、編み、織り、および／またはあらゆるその他の適切な衣服生成法から生成してもよい。衣服は、衣類、上着、アウトドアギア、および／またはＩＲ放射に透明な布向けのあらゆるその他の適切な用途であってもよい。より詳細には、衣服は、ズボン、シャツ、スカート、ジャケット、ショートパンツ、ベスト、帽子、手袋、ドレス、レギンス、カプリパンツ、ブラジャー、下着の部分品、水着の部分品、靴等であってもよい。この列挙は、代表的なものだけであり、これらに制限することを意味するものではない。人または動物が着用する可能性のある衣類または上着のいかなる品目も、本明細書において利用される衣服であってもよい。
【００４０】
図７は、ＩＲ放射に透明なそして可視で不透明な布を生成する方法４００を例示する流れ図である。いくつかの態様では、方法４００は、上に開示の海島システム１００によって実行してもよい。
【００４１】
方法４００は、操作４０２から開始し、ここでは、赤外放射に透明なポリマーが選択される。例えば、赤外放射に透明なポリマーは炭化水素ポリマーである。炭化水素ポリマーは熱硬化性または熱可塑性であってもよい。いくつかの態様では、ＩＲ放射に透明なポリマーはＰＰまたはＰＥである。
【００４２】
次に、操作４０４では、海島マイクロ繊維が、ＩＲ放射に透明なポリマーおよび海成分から生成される。海島マイクロ繊維は、海島押し出し工程を利用することによって生成される。マイクロ繊維は、所望の特性を提供するように特別に構成される。いくつかの態様では、海島マイクロ繊維は１ミクロンから５ミクロンのサイズにしてもよく、そして海成分により一緒に保持されたＩＲ放射に透明なポリマーのいくつかのナノ繊維を含む。ナノ繊維は、非常に細かい繊維となるように構造化される。海島マイクロ繊維の中のナノ繊維は５０ｎｍ〜１０００ｎｍのサイズにしてもよい。いくつかの態様では、ナノ繊維の構造は、海島マイクロ繊維の形成の最中に、温度、電圧、塗布スピード、気速、絞り比、および／または押し出しダイを変更することによって影響を受ける場合がある。
【００４３】
操作４０６では、海島マイクロ繊維は、回収され製造されて布になる。布は、織られた、編まれた、織られていない、そして／または複合材の布である。生成される布のタイプは、選択された製造法に依存する。いくつかの態様では、製造法は、従来の衣類素材向けに利用される同一の方法である。
【００４４】
方法４００は、判断操作４０８を含む。操作４０８では、海成分を溶解させるかどうかの決定がなされる。もし海成分を溶解させようとしているのであれば、操作４１０が実行される。もし海成分をまだ溶解させようとしていないのであれば、操作が４１２実行される。
【００４５】
操作４１２では、衣服は、マイクロ繊維の布から生成される。衣服は、裁断、縫製、編み、織り、および／またはあらゆるその他の適切な衣服生成法から生成してもよい。衣服は、衣類、上着、アウトドアギア、および／またはＩＲ放射に透明な布向けのあらゆるその他の適切な用途であってもよい。より詳細には、衣服は、ズボン、シャツ、スカート、ジャケット、ショートパンツ、ベスト、帽子、手袋、ドレス、レギンス、カプリパンツ、ブラジャー、下着の部分品、水着の部分品、靴等であってもよい。この列挙は、代表的なものだけであり、これらに制限することを意味するものではない。人または動物が着用する可能性のある衣類または上着のいかなる品目も、本明細書において利用される衣服であってもよい。
【００４６】
方法４００は操作４１０を含む。操作４１０は、操作４１２の後、または操作４０８の後に実行される。操作４１０では、マイクロ繊維の衣服またはマイクロ繊維の布は、加水分解を利用してマイクロ繊維から海成分を溶解させるのに適切な溶媒を用いて洗浄される。いくつかの態様では、海島マイクロ繊維における海成分はポリビニルアルコールである。しかしながら、あらゆる適切な海成分を、海島マイクロ繊維を生成するのに利用してもよい。溶媒は、加水分解を利用して海成分を溶解させるあらゆる適切な溶媒であってもよい。
【００４７】
操作４１０の最中に海を溶解させることにより生成されたナノ繊維は、同一の方向に揃って流れる。さらに、ナノ繊維の間に形成された空間は、可視光を散乱させ透気性となるのに充分な大きさの特定のサイズのマイクロ細孔を生成するように制御してもよい。いくつかの態様では、マイクロ細孔は、径が４００ｎｍ〜７００ｎｍである。他の態様では、マイクロ細孔は、径が８００ｎｍ〜１５００ｎｍである。このように、操作４１０の最中に生成されたナノ繊維の布またはナノ繊維の衣服は、ＩＲ放射に透明であり、そして可視で不透明である。
【００４８】
いくつかの態様では、方法４００は操作４１４を含む。操作４１４では、衣服はナノ繊維の布から生成される。衣服は、裁断、縫製、編み、織り、および／またはあらゆるその他の適切な衣服生成法から生成してもよい。
【００４９】
例えば、本開示の態様は、開示の態様にしたがう、方法、システム、および計算機プログラム製造物のブロック図および／または操作の例示を参照しつつ、上記されている。ブロック内で言及される機能／作用は、いかなるフローチャートに示された順番も守らずに生じることがある。例えば、相次いで示された二つのブロックが、実際には実質的に同時に実行されることがある、またはそれらのブロックが、関係する機能性／作用によっては、ときには逆順で実行されることがある。
【００５０】
この開示では、付随する図面を参照しつつ現状の技術のいくつかの態様を記載したが、それらの図面では、考えられる態様の一部しか記載しなかった。しかしながら、他の態様は、多くの異なる形態で具現化することができ、そして本明細書に開示の特定の態様は、本明細書に記載の本開示のさまざまな態様を制限するとは解釈されないものとする。むしろ、これらの代表的な態様は、この開示が完全かつ完結したものであって、その他の考えられる態様の範囲を当業者に完全に伝えるものとなるように提供された。例えば、本明細書に開示のさまざまな態様は、本開示の範囲を逸脱せずに、修正してもよい、および／または組み合わせてもよい。
【００５１】
特定の態様を本明細書に記載したものの、その技術の範囲は、それらの特定の態様には制限されない。当業者は、現状の技術の範囲および趣旨の中に収まる他の態様または改良点を認識するであろう。それゆえ、特定の構造、作用、または媒体を、例示的な態様としてのみ開示する。本技術の範囲は、以下の特許請求の範囲およびその中のいずれかの均等物によって定義される。
【００５２】
本出願において提供された一つまたは複数の態様の記載および例示は、いかようにしても、特許請求された本開示の範囲を制限するまたは限定することを意図するものではない。本出願において提供された実施形態、実施例、および詳細は、発明の保持を伝達するには、そして特許請求された開示の最良実施態様を構成し使用することができるようにするには、充分であると見なされる。特許請求の範囲は、本出願において提供されたいかなる実施形態、実施例、または詳細も制限するとは解釈されないものとする。さまざまな特徴（構造的なものおよび方法論的なものの両方）は、組み合わせで示され記載されているか、別々に示され記載されているかにかかわらず、特定の組の特徴を有する実施形態を製造するために、選択的に含めるまたは省略することが意図される。当業者は、本出願の記載および例示を提供されたことで、本出願において具現化された一般的な発明概念のより広い態様であって、特許請求のより広い範囲から逸脱しない態様の趣旨の範囲内に収まる、変形例、修正例、および代替実施形態を想起してもよい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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