Ткани, имеющие участки с разными функциональными свойствами

Изобретение относится к текстильной промышленности и касается тканей, имеющих участки с разными функциональными свойствами. Примеры осуществления настоящего изобретения относятся в основном к экипировке для тела, имеющей заданные эксплуатационные характеристики, и, в частности, к способам и устройствам, в которых используют массив элементов с первыми эксплуатационными характеристиками, соединенных с базовым материалом для направления тепла, поглощения тепла, испускания тепла и/или выведения влаги с сохранением требуемых передающих свойств базового материала. В некоторых примерах осуществления два, три, четыре, или более элементов с эксплуатационными характеристиками могут быть размещены на части экипировки, например в требуемых зонах экипировки. Изобретение обеспечивает создание материалов, обладающих отличными эксплуатационными характеристиками. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 30 ил.

 

Данная заявка испрашивает приоритет по дате подачи патентной заявки США №13/243992, поданной 23 сентября 2011 года, содержание которой включено в настоящий документ во всей полноте посредством ссылки.

Область техники, к которой относится изобретение

Варианты осуществления настоящего изобретения относятся в основном к ткани или другому материалу, используемому для одежды или других изделий, имеющих заданные эксплуатационные характеристики, в частности к способам и устройствам, в которых используется определенная конфигурация элементов с эксплуатационными характеристиками, соединенных с базовым материалом для управления одной или более эксплуатационными характеристиками при сохранении необходимых свойств базовой ткани.

Уровень техники

В настоящее время материалы с эксплуатационными характеристиками ткани, например отражательные материалы, отводящие влагу материалы, охлаждающие материалы и другие подобные материалы представляют собой, как правило, однородные слои, приклеиваемые, переплетаемые или присоединяемые другим образом к внутренней стороне предмета одежды, например куртки. Назначение подобных слоев может заключаться в отражении тепла от тела, улучшении отведения влаги, отведении тепла по направлению наружу или в охлаждении тела. Однако такие однородные слои имеют недостатки. Например, однородный слой из теплоотражающего материала или охлаждающего материала может не проводить пары воды или не обеспечивать проход воздуха. Аналогичным образом, отводящий влагу материал может не обладать хорошими изолирующими или охлаждающими свойствами. Кроме этого материалы с эксплуатационными характеристиками могут не обладать требуемыми характеристиками базовой ткани, например, такими как драпируемость, растяжимость и т.п. Таким образом, использование слоя из материала с эксплуатационными характеристиками может препятствовать воздухопроницаемости или выполнению другой функции находящейся под ним базовой ткани.

Краткое описание чертежей

Варианты предлагаемого изобретения будут полнее раскрыты в следующем подробном описании со ссылкой на прилагаемые чертежи. Варианты осуществления предлагаемого изобретения представлены на прилагаемых чертежах в качестве примера и не имеют ограничительного характера.

На фиг. 1А изображен предмет верхней одежды для тела, например пальто, выполненный в соответствии с различными вариантами осуществления изобретения, имеющий подкладку из базового материала с расположенными на нем элементами с эксплуатационными характеристиками;

На фиг. 1В-1Е изображены, согласно различным вариантам осуществления изобретения, различные виды примеров элементов с эксплуатационными характеристиками, расположенных в виде определенной конфигурации на базовой ткани или материале;

На фиг. 2А-2В изображены, согласно различным вариантам осуществления изобретения, примеры элементов с эксплуатационными характеристиками, расположенных в виде определенной конфигурации на базовой ткани;

На фиг. 3А-3Е изображены, согласно различным вариантам осуществления изобретения, примеры элементов с эксплуатационными характеристиками, расположенных в виде определенной конфигурации на базовой ткани;

На фиг. 4 изображен предмет верхней одежды для тела, например пальто, выполненный согласно различным вариантам осуществления изобретения, имеющий подкладку из базового материала с расположенными на нем элементами с эксплуатационными характеристиками;

На фиг. 5 изображен предмет верхней одежды для тела, например пальто, выполненный согласно различным вариантам осуществления изобретения, имеющий подкладку из базового материала с расположенными на нем элементами с эксплуатационными характеристиками;

На фиг. 6 изображен предмет верхней одежды для тела, например пальто, выполненный согласно различным вариантам осуществления изобретения, имеющий подкладку из базового материала с расположенными на нем элементами с эксплуатационными характеристиками;

На фиг. 7 изображен предмет верхней одежды для тела, например пальто, выполненный согласно различным вариантам осуществления изобретения, имеющий подкладку из базового материала с расположенными на нем элементами с эксплуатационными характеристиками;

На фиг. 8А-8D изображены, согласно различным вариантам осуществления изобретения, различные виды структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере их использовании в куртке;

На фиг. 9 изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, пример структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере его использования в ботинке;

На фиг. 10 изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, пример структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере его использования в перчатке, причем манжета перчатки закатана наружу для иллюстрации подкладки;

На фиг. 11 изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, пример структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере его использования в шапке;

На фиг. 12 изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, пример структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере его использования в брюках;

На фиг. 13 изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, пример структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере его использования в носке;

На фиг. 14 изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, пример структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере его использовании в сапоге;

На фиг. 15А и В изображены, согласно различным вариантам осуществления изобретения, два вида структурированного материала с эксплуатационными характеристиками, на примере их использования в двустороннем дождевом тенте палатки (фиг. 15А) и в части основного корпуса палатки (фиг. 15В);

На фиг. 16А и 16В изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, другой пример элементов с эксплуатационными характеристикам, расположенных в виде определенной конфигурации на базовой ткани или материале - в аксонометрии (фиг. 16А) и при использовании в подкладке куртки (фиг. 16В).

Осуществление изобретения

В следующем подробном описании ссылка сделана на прилагаемые чертежи, которые образуют часть указанного описания, и на которых для примера показаны иллюстративные варианты осуществления, в которых может быть реализовано предлагаемое изобретение. Очевидно, что могут быть использованы другие варианты изобретения, и могут быть внесены структурные или логические изменения в рамках объема правовой охраны предлагаемого изобретения. Таким образом, следующее подробное описание не должно рассматриваться в ограничивающем смысле, и объемы правовой защиты вариантов осуществления предлагаемого изобретения определены пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.

Различные операции могут быть описаны в качестве группы последовательных отдельных операций таким образом, чтобы способствовать пониманию вариантов осуществления предлагаемого изобретения; однако порядок описания не подразумевает того, что эти операции зависят от указанного порядка.

В описании изобретения могут использоваться описания, относящиеся к пространству, например "вверх/вниз", "назад-вперед" и "сверху вниз". Такие описания используются просто для облегчения раскрытия и не предназначены для ограничения применения вариантов осуществления предлагаемого изобретения.

Могут использоваться термины "соединенный" и "связанный", а также их производные. Подразумевается также, что эти термины не являются синонимами друг для друга. Точнее, в отдельных вариантах изобретения термин "связанный" может использоваться для указания на то, что два или более элемента находятся в прямом физическом или электрическом контакте друг с другом. Термин "соединенный" может означать, что два или более элемента находятся в прямом физическом или электрическом контакте. Однако термин "соединенный" может также означать, что два или более элемента не находятся в прямом контакте друг с другом, но при этом могут взаимодействовать друг с другом или действовать друг на друга.

В целях описания фраза в виде "А/В" или в виде "А и/или В" означает (А), (В) или (А и В). В целях описания фраза в виде "по меньшей мере один (одно, одна) из А, В и С" означает (А), (В), (А и В), (А и С), (В и С) или (А, В и С). В целях описания фраза в виде "(А)В" означает (В) или (АВ), то есть то, что А является опционным элементом.

В описании могут использоваться словосочетания "в варианте (осуществления) изобретения" или "в вариантах осуществления изобретения", каждое их которых может относиться к одному или более варианту осуществления изобретения из одних и тех же или различных вариантов осуществления изобретения. Кроме этого термины "содержащий", "включающий", "имеющий" и другие подобные термины, при использовании относительно вариантов предлагаемого изобретения, являются синонимами.

В различных вариантах осуществления изобретения раскрывается материал для экипировки для тела, в котором может быть использована конфигурация элементов с эксплуатационными характеристиками, соединенных с базовой тканью для управления эксплуатационной характеристикой, например нагреванием, охлаждением, отведением влаги, поглощением или воздухопроницаемостью при одновременном сохранении необходимых свойств базовой ткани. Например, если рассматривать фигуры 1В-1Е, то в одном варианте осуществления группа элементов 10 с эксплуатационными характеристиками может быть размещена на базовой ткани 20 в, по существу, несплошном массиве, причем определенная часть базовой ткани обнажена между соседними элементами с эксплуатационными характеристиками. В различных вариантах осуществления изобретения эксплуатационная характеристика может заключаться в терморегуляции, воздухопроницаемости, отведении влаги, поглощении или их комбинации, и упомянутые элементы с различными эксплуатационными характеристиками могут быть расположены в различных участках или зонах экипировки для тела.

Хотя отдельные эксплуатационные характеристики описаны в данном документе в различных примерах, для специалистов в данной области техники будет очевидным, что другие эксплуатационные характеристики могут быть заменены или использованы в комбинации. Кроме этого базовая ткань может иметь функциональные свойства, например сопротивление истиранию, антистатические свойства, воздухопроницаемость, противомикробную активность, водоотталкивающее свойство, пламеотталкивающее свойство, гидрофильность, гидрофобность, ветроустойчивость, защиту от ультрафиолетового излучения, упругость, сопротивление коррозии, несминаемость и другие подобные.

В различных вариантах осуществления изобретения, элементы 10 с эксплуатационными характеристиками могут покрывать достаточную площадь базовой ткани 20 для достижения требуемой степени эксплуатационной характеристики (например, отражения тепла по направлению к телу для увеличения теплоты, поглощения тепла или проведения от тела для облегчения вызывания охлаждения, или выведения жидкости для предотвращения накапливания влаги). Для обеспечения необходимой функции базовой ткани (например, растяжимости, драпируемости, воздухопроницаемости, проницаемости для паров воды или воздуха, выведения жидкости и для других подобных функций) может быть оставлена открытой достаточная площадь базовой ткани.

В соответствии с различными вариантами осуществления изобретения базовая ткань может являться частью экипировки для тела любого вида, например обычной одежды (как, например, на фигурах 1 и 4-13), спальных мешков (как, например, на фиг. 14), одеял, палаток (как, например, на фиг. 15В), тентов палаток (как, например, на фиг. 15А) и других подобных изделий. Используемое в данном документе словосочетание "обычная одежда" определено как включающее любую одежду, носимую на теле, в том числе, без ограничения, верхнюю одежду, например куртки, штаны, шарфы, рубашки, шляпы, перчатки, варежки и другие подобные изделия, обувь, например ботинки, сапоги, туфли и другие подобные изделия, одежду для сна, например пижамы, ночные халаты и просто халаты, и нижнее белье, например нательную одежду, нижнее термобелье, носки, чулки и другие подобные изделия.

В различных вариантах осуществления изобретения может использоваться однослойная экипировка для тела, которая может состоять из одного слоя базовой ткани, причем в других вариантах осуществления может использоваться группа слоев ткани, в том числе один или более слоев базовой ткани, соединенный с одним или более другим слоем. Например, базовая ткань может быть использована в качестве тканевой подкладки для экипировки для тела.

В различных вариантах осуществления изобретения упомянутый массив элементов с эксплуатационными характеристиками может быть расположен на базовой ткани, имеющей одно или более необходимых свойств. Например, нижележащий базовый материал может иметь свойства, такие как воздухопроницаемость, проведение паров воды и/или отведение влаги, что является общим требованием для экипировки для тела, применяемой и внутри и снаружи помещений. В других вариантах осуществления изобретения нижележащий базовый материал может иметь свойства, такие как растяжимость, драпируемость, воздухопроницаемость и/или другие функциональные характеристики.

В других вариантах осуществления изобретения, разделения между элементами с эксплуатационными характеристиками могут способствовать обеспечению необходимой драпируемости, внешнего вида и/или текстуры базового материала. В ряде вариантов осуществления изобретения, разделения между теплонаправляющими элементами могут способствовать обеспечению растяжимости базового материала. Подходящие базовые ткани могут представлять собой нейлон, полиэстер, искусственный шелк, хлопок, спандекс, шерсть, шелк или сочетание указанных материалов или любой другой материал, имеющий необходимый внешний вид, тактильное ощущение, массу, толщину, переплетение, текстуру или другое необходимое свойство. В различных вариантах осуществления, обеспечение соответствующего процента базовой ткани, остающейся не прикрытой элементами с эксплуатационными характеристиками, может обеспечить способность упомянутой части базовой ткани выполнять необходимые функции, оставляя при этом достаточно поверхности элементов с эксплуатационными характеристиками для направления тепла от тела в необходимом направлении, например от тела пользователя или к телу пользователя.

Элементы с эксплуатационными характеристиками могут выполнять любую функцию из группы функций, например направления тепла, поглощения тепла, испускания тепла и/или отведения влаги. Например, в ряде вариантов осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут представлять собой теплонаправляющие элементы, расположенные таким образом и изготовленные из такого материала, чтобы способствовать направлению тепла, производимого телом. В одном варианте осуществления теплонаправлящие элементы могут быть сконфигурированы для отражения тепла тела пользователя по направлению к телу пользователя, что может быть особенно подходящим в условиях холодной внешней среды. В другом варианте осуществления теплонаправлящие элементы могут быть сконфигурированы для проведения тепла тела пользователя от тела пользователя, что может быть особенно подходящим в условиях теплой внешней среды. В отдельных вариантах осуществления изобретения теплонаправляющие элементы могут быть сконфигурированы в целом для отражения тепла тела пользователя по направлению к телу пользователя, однако также с возможностью начала проведения тепла от тела пользователя, когда пользователь начинает перегреваться. В других вариантах осуществления изобретения, теплонаправляющие элементы могут быть выполнены с возможностью поглощения избыточного тепла для охлаждения пользователя или части тела или для испускания тепла для нагрева пользователя или части тела. В других вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационным характеристиками могут представлять собой элементы с возможностью выведения влаги, расположенные таким образом, чтобы отводить влагу, например пот, от тела.

В различных вариантах осуществления изобретения базовая ткань может включать элементы с эксплуатационными характеристиками, расположенные на наиболее приближенной к телу поверхности экипировки для тела таким образом, что упомянутые элементы расположены обращенными к телу пользователя и находятся, таким образом, в положении для управления теплом или влагой от тела, как это описано выше (например, для отражения тепла или проведения тепла или влаги). В некоторых других вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть расположены на внешней поверхности экипировки для тела и/или базовой ткани таким образом, что данные элементы оставлены открытыми для воздействия внешней среды, что может позволить элементам с эксплуатационными характеристиками, например, отражать тепло от пользователя или увеличивать воздухопроницаемость, при этом позволяя базовой ткани в достаточной степени выполнять необходимые функции. В некоторых вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью выполнения данных функций без негативного влияния на растяжимость, драпируемость, тактильное ощущение или другие свойства базовой ткани.

В ряде вариантов осуществления изобретения может быть использован более чем один тип элемента с эксплуатационными характеристиками, например комбинация двух, трех, четырех или более типов элементов с эксплуатационными характеристиками. Например, в ряде вариантов осуществления изобретения два, три, четыре или более типа элементов с эксплуатационными характеристиками могут быть переплетены на одиночной базовой ткани, например, в виде случайного или правильного узора таким образом, что ткань проявляет две, три, четыре или более эксплуатационные характеристики. В других вариантах осуществления изобретения два, три, четыре или более типа элементов с эксплуатационными характеристиками могут быть расположены в различных зонах экипировки для тела.

В вариантах осуществления изобретения на данной экипировке для тела может использоваться группа элементов с эксплуатационными характеристиками, причем подобные элементы с эксплуатационными характеристиками расположены заданным образом в соответствии с требуемой функцией упомянутой зоны/участка.

Например, в одном отдельном, не ограничивающем примере теплонаправляющие элементы могут быть расположены в зоне торса или груди предмета верхней одежды для тела, например куртки (например, для направления тепла к телу), и влагоотводящие элементы могут быть расположены в участках подмышек и верхних участках груди (например, для предотвращения накопления влаги).

В другом отдельном, неограничительном примере теплоиспускающие элементы (например, для нагрева тела) могут быть расположены в областях пятки и пальцев носка, и влагоотводящие элементы (например, для предотвращения накопления влаги) могут быть расположены в областях среднего отдела стопы и подошвы.

В другом отдельном, неограничительном примере, когда обычная одежда представляет собой рубашку, теплопоглощающие элементы могут быть расположены в основном в зоне торса, теплоотражающие элементы могут быть расположены в основном на спине и плечах, и отводящие влагу элементы могут быть расположены ключевым образом в участках подмышек и в верхних участках спины.

В другом отдельном, неограничительном примере, палатка может быть снабжена различными влагоотводящими зонами и/или теплонаправляющими зонами, в зависимости от предполагаемого климата, в котором будет использоваться палатка.

В различных вариантах осуществления специалисту в соответствующей области техники будет понятно, что границы между смежными зонами могут быть четкими или могут содержать смешанные переходные зоны. В ряде вариантов осуществления изобретения расположение двух, трех, четырех или более различных элементов с эксплуатационными характеристиками может варьироваться постепенно по всему предмету одежды для удовлетворения отдельного набора запросов или применений. Для специалиста в данной области техники также будет очевидным, что в ряде зон в предмете одежды могут отсутствовать элементы с эксплуатационными характеристиками.

Как описано далее, в ряде вариантов осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью реализации теплопроводной функции с направлением тепла или от тела или к телу. В упомянутых вариантах осуществления изобретения, элементы с эксплуатационными характеристиками могут содержать теплоотражательные элементы, проводящие элементы, охлаждающие элементы или комбинацию указанных элементов. Например, в различных вариантах осуществления изобретения теплоотражательные и/или проводящие элементы могут содержать материал на основе алюминия (в частности, предназначенный для отражаемости), материал на основе хрома (в частности, предназначенный для отражаемости), материал на основе меди (в частности, предназначенный для проводимости) или другой металл или материал на основе сплавов металлов. В ряде вариантов осуществления изобретения могут быть использованы, в качестве теплонаправляющих материалов, неметаллические материалы или материалы на основе сплавов, например металлопластик, майлар или другие искусственные материалы, при условии, что данные материалы имеют теплоотражательные или проводящие свойства. В других вариантах осуществления изобретения теплонаправляющий элемент может представлять собой голографический теплонаправляющий элемент, например голографическую фольгу или тисненую отражательную поверхность.

В других вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью поглощения тепла. Например, в ряде вариантов осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут содержать охлаждающий полимер. В различных вариантах осуществления изобретения охлаждающие полимеры могут содержать, например, любой подходящий естественный или синтетический полимерный материал в сухой форме, способной многократно поглощать и сохранять свою массу в воде. В отдельные, неограничительные примеры растительных клеев, которые могут использоваться в качестве сверхпоглощающих полимеров, входят ксантан, гуар, агар, пектин, гуммиарабик, камедь бобов рожкового дерева, оксипропилпроизводное гуаровой смолы, полиглюкоманное производное, катионная гуаровая камедь, анионовая гуаровая камедь, альгинат, ирландский мох и гуммиарабик. В отдельные, неограничительные примеры целлюлоз, которые могут использоваться в качестве сверхпоглощающих полимеров, входят метилцеллюлоза, этилцеллюлоза, карбоксиметилцеллюлоза, карбоксиэтилцеллюлоза, гидроксиэтилцеллюлоза, гидроксиметилцеллюлоза и гидроксипропил целлюлоза. В отдельные, неограничительные примеры синтетических гидрогельных полимеров, которые могут использоваться в качестве сверхпоглотителей, входят соответствующие акриловые сшитые кополимеры, способные разбухать при поглощении воды.

В отдельных вариантах осуществления изобретения синтетические гидрогельные полимеры могут содержать, без ограничения, кополимеры, содержащие повторяющиеся блоки из одного или более мономеров, выбранных из (метил)акриловой кислоты, малеиновой кислоты, 2-(мета)акриламидо-2-метил пропан сульфоновой кислоты, стиролсульфоната, винилсульфоновой кислоты и их соответствующих соединений аммиачных солей, аминных солей и солей щелочных металлов, (мета)акриламида, винилового спирта, винилацетата, малеинового ангидрида, алкивинилового эфира, винилморфолинона, винилпиридина, винилпирролидона, акрилонитрила, и один или более сшивающий агент, выбранный из N,N′-метиленбис(мета)акриламида, (поли)этилен гликоль ди(мета)акрилата, (поли)пропилен гликоль ди(мета)акрилата, триметилопропан три(мета)акрилата, глицерол три(мета)акрилата, глицерол акрилат метаакрилата, модифицированного оксидом этилена триметилопропан три(мета) акрилата-, пентаэритрол тетра(мета)акрилата, дипентаэритрол гексо(мета)акрилата, триаллилцианурата, триаллилизоцианурата, триаллилфосфата, триаллиламина, поли(мета)аллилоксиалканов, (поли)этиленгликоль диглицидилового эфира, глицерол диглицидилового эфира, этиленгликоля, полиэтиленгликоля, пропиленгликоля, глицерола, пентаэритритола, этилендиамина, этиленкарбоната, пропиленкарбоната, полиэтиленимина, глицидил (мета)акрилата, диалилловой сахарозы, триаллил сахароза триаллиз амина и триаллил метил амонния хлорида. Дополнительные сверхпоглощающие полимеры и способы изготовления подобных полимеров описаны в патентах США 6469080, 6399668, 6127454, 6087002, 5244735, 4925603 и 4734478. Дополнительные неограничительные примеры сверпоглощающих полимеров, которые могут быть использованы в элементах с эксплуатационными характеристиками, включают имеющиеся в наличии материалы под торговыми марками ALCOSORB® от компании Ciba Specialty Chemicals (Чаттануга, штат Теннесси); DRYTECH® от компании Dow Chemical Company (Мидлэнд, штат Мичиган); NORSOCRYL® и AQUAKEEP® от Atofina (Париж, Франция); HYDROSORB™ от HYDROSORB Inc. (Оранж, штат Калифорния); и AQUALIC CA от Nippon, Shokubai Co., Ltd. (Осака, Япония).

В других вариантах осуществления изобретения материалы с эксплуатационной характеристикой способны поглощать или испускать тепло, в зависимости от условий. Например, в ряде вариантов осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут содержать изменяющий фазу материал. Вообще говоря, изменяющие фазу материалы могут иметь способность поглощения или высвобождения тепловой энергии для уменьшения или устранения теплопередачи в диапазоне стабилизации температур отдельного изменяющего фазу материала. В различных вариантах осуществления изобретения, изменяющий фазу материал выполнен с возможностью препятствования/остановки потока тепловой энергии через покрытие за время, в течение которого изменяющий фазу материал поглощает или испускает тепло, как правило, во время изменения фазы материала. В различных вариантах осуществления изобретения, данное действие может быть переходным, например оно может быть эффективным в качестве барьера для тепловой энергии до тех пор пока общее скрытое тепло материала, стабилизирующего температуру, не поглощено или испущено во время процесса нагревания или охлаждения. В различных вариантах осуществления изобретения тепловая энергия может быть сохранена или удалена из изменяющего фазу материала и может эффективно возобновляться при помощи источника тепла или холода. В различных вариантах осуществления изобретения, посредством выбора соответствующего изменяющего фазу материала может быть создан элемент с эксплуатационными характеристиками для использования в частном применении, когда требуется стабилизация температур. В различных вариантах осуществления изобретения могут быть использованы два или более различных изменяющих фазу материала для соответствия отдельным диапазонам температур, и подобные материалы могут быть скомбинированы.

В различных вариантах осуществления изобретения используемые, согласно описанию в данном документе, изменяющие фазу материалы, обычно содержат парафиновые углеводороды, имеющие от 13 до 28 атомов углерода. В различных вариантах осуществления изобретения точка плавления гомологичного ряда парафиновых углеводородов может быть напрямую связана с количеством атомов углерода, как показано в следующей таблице:

Наименование соединения	Количество атомов углерода	Точка плавления (°C)
n-Октакозан	28	61,4
n-Гептакозан	27	59,0
n-Гексакозан	26	56,4
n-Пентакозан	25	53,7
n-Тетракозан	24	50,9
n-Трикозан	23	47,6
n-Докозан	22	44,4
n-Генейкозан	21	40,5
n-Эйкозан	20	36,8
n-Нонадекан	19	32,1
n-Октадекан	18	28,2
n-Гептадекан	17	22,0
n-Гексадекан	16	18,2
n-Пентадекан	15	10,0
n-Тетрадекан	14	5,9
n-Тридекан	13	-5,5

В других вариантах осуществления элементы с эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью отведения влаги, например воды или водяного пара от поверхности кожи пользователя. Например, в ряде вариантов осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут содержать углеродное волокно или минеральное волокно или тканевое покрытие на основе углерода или минерала для улучшения отведения влаги. Вообще говоря, в карбоновых или минеральных пошивных изделиях могут быть смешаны волокна или частицы с включениями углерода и/или волокна или частицы с минеральными включениями с другими нитями или волокнами для создания влагоотводящей ткани. В различных вариантах осуществления изобретения, элементы с эксплуатационными характеристиками, способные отводить влагу, также могут иметь противобактериальные и/или противогрибковые свойства и могут быть выполнены, в дополнение к отведению влаги, дезодорирующими и/или воздухопроницаемыми.

В различных вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть нанесены в виде узора или непрерывного или прерывающегося массива, определенного производителем. Например, как показано на фиг. 1А-1Е, элементы 10 с эксплуатационными характеристиками могут представлять собой ряд точкообразных элементов с одной или более необходимыми эксплуатационными характеристиками, которые могут быть прикреплены или зафиксированы другим способом на базовой ткани 20 в виде требуемого узора. Было обнаружено, что подобная конфигурация обеспечивает необходимые эксплуатационные характеристики, при сохранении возможности выполнения базовой тканью функции необходимого одного или более свойства (например, для пропускания воздуха и обеспечения выведения паров воды через ткань для того, чтобы уменьшить уровень накопления влаги, для изоляции или наличия определенной требуемой драпируемости, внешнего вида или тактильного ощущения).

Хотя в проиллюстрированных вариантах осуществления изобретения показаны элементы с эксплуатационными характеристиками в качестве дискретных элементов, в некоторых вариантах осуществление, ряд или все теплонаправляющие элементы могут быть расположены таким образом, что они соединены друг с другом в виде решетчатого узора или любого другого узора, обеспечивающего возможность частичного покрытия базовой ткани.

В различных вариантах осуществления изобретения, конфигурация или узор самих элементов с эксплуатационными характеристиками может быть выбран пользователем и может принимать любую форму из множества форм. Например, как показано на фиг. 2А-2В, 3А-3Е и 4-6, конфигурация элементов 10 с эксплуатационными характеристиками, расположенных на базовой ткани 20, используемой для экипировки для тела, может быть в форме множества геометрических узоров (например, линий, волн, треугольников, прямоугольников, логотипов, слов и других подобных форм).

В различных вариантах осуществления изобретения, узор элементов с эксплуатационными характеристиками может быть симметричным, упорядоченным, случайным и/или асимметричным. Кроме этого, как описано далее, узор элементов с эксплуатационными характеристиками может быть расположен на базовом материале в ключевых местах для улучшения функционирования экипировки для тела. В различных вариантах осуществления изобретения, размер элементов с эксплуатационными характеристиками может также варьироваться для сбалансирования потребности в улучшенных эксплуатационных характеристиках и сохранения функциональности основной ткани.

В различных вариантах осуществления изобретения, плотность или соотношение площади, покрытой элементами с эксплуатационными характеристиками, к площади поверхности базовой ткани, оставленной непокрытой элементами с эксплуатационными характеристиками, может составлять от примерно 3:7 (покрытие 30%) до примерно 7:3 (покрытие 70%). В различных вариантах осуществления изобретения приведен данный диапазон для обеспечения хорошего баланса свойств эксплуатационных характеристик (например, управления теплом или отведением влаги) с необходимыми свойствами базовой ткани (например, воздухопроницаемостью, изоляцией или, например, отведением влаги). В отдельных вариантах осуществления изобретения данное соотношение может составлять от примерно 4:6 (покрытие 40%) до примерно 6:4 (покрытие 60%).

В различных вариантах осуществления изобретения размещение, узор и/или соотношение/процент покрытия элементов с эксплуатационными характеристиками могут варьироваться. Например, элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть сконцентрированы в определенных зонах, где управление теплом или отведение влаги может быть более важным (например, в главных частях тела), и при этом не присутствовать или присутствовать в ограниченном числе в других зонах, где функция свойства базовой ткани является более важной (например, в подмышках или частях спины для отведения влаги от тела). В различных вариантах осуществления изобретения, различные зоны экипировки для тела могут иметь различные соотношения покрытия, например, 70% на груди и 30% на конечностях, для того чтобы способствовать удовлетворению, например, потребности в тепле и воздухопроницаемости. В других вариантах осуществления изобретения в различных зонах могут быть использованы различные элементы с эксплуатационными характеристиками, например теплонаправляющие элементы в главных зонах тела и влагоотводящие элементы под руками или, например, на участках спины. В различных вариантах осуществления изобретения в одном изделии могут быть скомбинированы два, три или более различных элемента с эксплуатационными характеристиками, и покрытие для каждого элемента с эксплуатационными характеристиками может быть подобрано в соответствии с частными потребностями пользователя.

В различных вариантах осуществления изобретения в главных зонах тела размер элементов с эксплуатационными характеристиками может быть самым большим (или интервал между данными элементами может быть наименьшим) для улучшенного отражения тепла, проведения, поглощения или испускания или для улучшенного отведения влаги или воздухопроницаемости в указанных зонах, и размер элементов с эксплуатационными характеристиками может быть наименьшим (или интервал между данными элементами может быть наибольшим) в периферийных зонах тела. В ряде вариантов осуществления изобретения, степень покрытия элементами с эксплуатационными характеристиками может плавно варьироваться по всему изделию, в соответствии с потребностью локального управления теплом и/или влагой. В ряде вариантов осуществления изобретения в одних зонах могут использоваться теплоотражательные элементы, и в других зонах изделия могут использоваться теплопроводящие элементы, или теплопоглощающие элементы в одних зонах и теплоиспускающие элементы в других зонах.

В различных вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть сконфигурированы так, чтобы способствовать препятствованию накоплению влаги на самих элементах с эксплуатационными характеристиками и дополнительному улучшению функции базовой ткани (например, воздухопроницаемости, изоляции или, к примеру, отведения влаги). В одном варианте осуществления изобретения было обнаружено, что уменьшение площади отдельных элементов, но с увеличением плотности, может обеспечить улучшенный баланс между эксплуатационной характеристикой и функциональностью базовой ткани, поскольку таким образом будет уменьшена тенденция накопления влаги на элементах с эксплуатационными характеристиками. В ряде вариантов осуществления изобретения было обнаружено, что сохранение площади отдельных элементов с эксплуатационными характеристиками менее 1 см² может способствовать снижению потенциала накапливания влаги. В различных вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут иметь максимальные габаритные размеры (диаметр, гипотенуза, длина, ширина и другие подобные характеристики), меньшие или равные примерно 1 см. В ряде вариантов осуществления изобретения максимальные габаритные размеры могут быть заключены между 1-4 мм. В других вариантах осуществления изобретения максимальные габаритные размеры элемента с эксплуатационными характеристиками могут быть равны 1 мм или даже меньше. В ряде вариантов осуществления изобретения размер и форма элементов с эксплуатационными характеристиками могут быть выбраны так, чтобы изображать логотип, название компании, изображение или другой знак.

В ряде вариантов осуществления изобретения, рельефный профиль отдельных элементов с эксплуатационными характеристиками может быть выполнен таким образом, что влага не имеет тенденции к прилипанию к элементу с эксплуатационными характеристиками. Например, элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть выполнены выпуклыми, коническими, гофрированными или выступающими другим образом, что может способствовать вытеснению потока влаги по направлению к базовой ткани. В ряде вариантов осуществления изобретения поверхность элементов с эксплуатационными характеристиками может быть обработана составом, который может способствовать препятствованию накоплению водяного пара на элементах и улучшенному проведению влаги в базовую ткань без существенного влияния на свойства эксплуатационной характеристики. Один пример такой обработки может представлять собой гидрофобный фтороуглерод, который может быть нанесен на элементы посредством ламинирования, нанесения спрея или в химической ванне.

В различных вариантах осуществления изобретения, элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть выполнены с возможностью съема с базовой ткани и, при необходимости, повторной конфигурации с использованием группы разъемных соединителей, например молний, защелок, кнопок, соединителей типа "крюк и петля" (например, липучка Velcro) и других разъемных сопряжений. Кроме этого базовый материал может быть образован в качестве отдельного изделия и использован с другой экипировкой для тела для улучшения теплового управления теплом тела пользователя. Например, согласно различным вариантам осуществления изобретения нижняя одежда для верхней части тела может быть скомпонована теплонаправляющими элементами. Данная нижняя одежда может быть носима пользователем отдельно, причем в этом случае может происходить, как правило, проведение тепла тела от тела пользователя, или в сочетании с изолированной внешней одеждой, что может повышать тепловую отражаемость тепла тела пользователя.

В различных вариантах осуществления изобретения, элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть нанесены на базовую ткань таким образом, что элемент углублен, вогнут или утоплен относительно базовой ткани таким образом, что поверхность теплонаправляющего элемента расположена под поверхностью базовой ткани. Благодаря данной конфигурации может обеспечиваться эффект улучшения, например отведения влаги, поскольку базовая ткань является частью экипировки для тела или подкладки экипировки для тела, взаимодействующей с кожей пользователя или нижележащей одеждой. Кроме этого подобный контакт с базовой тканью может также улучшить комфорт для носителя экипировки для тела в приложениях, когда кожа находится в непосредственном контакте с базовой тканью (например, в перчатках, варежках, нижнем белье или в носках).

В различных вариантах осуществления изобретения, элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть сконфигурированы в виде узора, противоположного узору, изображенному на фиг. 1, причем элементы с эксплуатационными характеристиками образуют решетку или другой взаимосвязанный узор, и базовая ткань принимает вид узора из точек или другие формы. Например, на фиг. 16А и 16В изображен, согласно различным вариантам осуществления изобретения, решетчатый узор элементов с эксплуатационными характеристикам, расположенных на базовой ткани или материале - в аксонометрии (фиг. 16А) и при использовании в подкладке куртки (фиг. 16В). Несмотря на то, что изображен решетчатый узор, для специалистов в данной области техники будет очевидным, что может быть использован любой узор или комбинация узоров.

На фиг. 8-15 изображены различные виды структурированной ткани с эксплуатационными характеристиками, используемой в различных применениях для экипировки для тела, например, в куртке (фиг. 8А-D), ботинке (фиг. 9), перчатке (фиг. 10), шляпе (фиг. 11), штанах (фиг. 12), носке (фиг. 13), спальном мешке (фиг. 14), дождевом тенте палатки (фиг. 15А) и в палатке (фиг. 15В). Каждый из изображенных предметов экипировки для тела содержит базовый материал 20, имеющий группу элементов 10 с эксплуатационными характеристиками, расположенных на указанном материале.

Хотя в основных вариантах осуществления изобретения, описанных в данном документе, предусмотрены элементы с эксплуатационными характеристиками, расположенные на внутренней поверхности базовой ткани, в различных вариантах осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть использованы на внешней стороне экипировки для тела, например, для отражения или направления тепла, подверженного воздействию внешней поверхности экипировки. Например, в ряде вариантов осуществления изобретения базовая ткань и элементы с эксплуатационными характеристиками, например, изображенные на фиг. 1В-3Е, могут быть нанесены на наружную или внешнюю поверхность экипировки для тела, например пальто, спального мешка, палатки или дождевого тента палатки или других подобных изделий для отражения тепла от пользователя.

В ряде вариантов осуществления изобретения экипировка для тела может быть двусторонней так, что пользователь может определять, использовать ли ткань для направления эксплуатационной характеристики к телу или от тела. Пример подобной двусторонней экипировки для тела приведен на фиг. 15А. В данном варианте осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками могут быть расположены на одной стороне дождевого тента палатки. В одном варианте осуществления изобретения может быть использован дождевой тент с обращенными наружу элементами с эксплуатационными характеристиками, например, в условиях жаркой или солнечной погоды, для того чтобы отражать или направлять тепло от тела пользователя палатки. И наоборот, в условиях холодной погоды, например, дождевой тент палатки может быть перевернут и установлен так, чтобы элементы с эксплуатационными характеристиками были обращенными вовнутрь, к телу пользователя, таким образом, чтобы отражать или направлять тепло тела к внутренней части палатки.

Хотя для иллюстрации данного принципа использован дождевой тент палатки, для специалиста в данной области техники будет очевидным, что та же концепция может быть применена для другой экипировки для тела, например для двусторонних курток, пальто, шляп и других подобных изделий. На фиг. 15В приведен пример, когда по меньшей мере часть основного корпуса палатки содержит ткань, имеющую группу элементов с эксплуатационными характеристиками, расположенных на данной ткани. В проиллюстрированном варианте осуществления изобретения элементы с эксплуатационными характеристиками обращены наружу и могут быть сконфигурированы для отражения тепла или влаги от палатки и, таким образом, от тела пользователя палатки. В других вариантах осуществления изобретения элементы могут быть выполненными обращенными вовнутрь.

В данном документе проиллюстрированы и описаны определенные варианты осуществления изобретения. Однако для специалистов в данной области техники будет очевидным, что показанные и описанные варианты осуществления изобретения могут быть заменены широким множеством альтернативных и/или эквивалентных вариантов осуществления изобретения или реализаций, рассчитанных для достижения тех же самых целей, не выходя за границы объема правовой охраны предлагаемого изобретения. Для специалистов в данной области техники также будет очевидным, что варианты осуществления предлагаемого изобретения могут быть реализованы множеством различных способов. Данная заявка распространяется на все адаптации и изменения вариантов изобретения, описанных в данном документе. Таким образом, очевидно, что варианты осуществления предлагаемого изобретения ограничены только пунктами формулы изобретения и их эквивалентами.

1. Материал с эксплуатационными характеристиками, для использования в экипировке для тела, содержащий:
базовый материал, обладающий передающими свойствами с обеспечением прохождения через базовый материал влаги и/или водяного пара,
первый массив элементов с первыми эксплуатационными характеристиками, соединенный с первой стороной упомянутого базового материала, причем элементы с первыми эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью осуществления первой функции, при этом упомянутая первая функция заключается в поглощении тепла, испускании тепла, отведении влаги или их комбинации; и
второй массив элементов со вторыми эксплуатационными характеристиками, соединенный с упомянутым базовым материалом, причем элементы со вторыми эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью осуществления второй функции, причем упомянутая вторая функция отлична от упомянутой первой функции.

2. Материал по п.1, в котором элементы с первыми эксплуатационными характеристиками размещены таким образом и с таким интервалом, что базовый материал сохраняет свои передающие свойства.

3. Материал по п.1, в котором элементы с первыми эксплуатационными характеристиками содержат охлаждающий полимер, изменяющий фазу материал, минеральное волокно и/или углеродное волокно или частицы.

4. Материал по п.1, в котором упомянутая функция заключается в отражении тепла, поглощении тепла, испускании тепла, отведении влаги или их комбинации.

5. Материал по п.1, дополнительно содержащий третий массив элементов с третьими эксплуатационными характеристиками.

6. Материал по п.1, в котором элементы со вторыми эксплуатационными характеристиками содержат теплонаправляющий элемент, охлаждающий полимер, изменяющий фазу материал, минеральное волокно и/или углеродное волокно или частицы.

7. Материал по п.1, в котором базовый материал представляет собой ткань с возможностью отведения влаги.

8. Материал по п.1, в котором базовый материал содержит один или более изолирующих или водонепроницаемых материалов.

9. Материал по п.1, в котором соотношение площадей поверхности элементов с эксплуатационными характеристиками и базового материала составляет от примерно 7:3 до примерно 3:7.

10. Материал по п.1, в котором соотношение площадей поверхности элементов с первыми эксплуатационными характеристиками и базового материала составляет от примерно 3:2 до примерно 2:3.

11. Материал по п.1, в котором упомянутые первый и второй массивы расположены в различных зонах экипировки для тела.

12. Материал по п.5, в котором третий массив выполнен с возможностью осуществления третьей функции, причем упомянутая третья функция заключается в поглощении тепла, испускании тепла, отведении влаги или их комбинации; при этом третья функция отлична от первой и второй функций.

13. Материал по п.1, в котором максимальный интервал между элементами с первыми эксплуатационными характеристиками составляет менее чем приблизительно 1 см.

14. Материал по п.1, в котором минимальный интервал между элементами с первыми эксплуатационными характеристиками составляет более чем приблизительно 1 мм.

15. Материал по п.1, в котором указанный материал составляет часть пальто, куртки, ботинка, сапога, туфли, перчатки, рукавицы, шапки, шарфа, трусов, носка, тента, палатки, или спального мешка.

16. Способ изготовления материала с эксплуатационными характеристиками для экипировки для тела, включающий следующие этапы:
соединение первого массива элементов с первыми эксплуатационными характеристиками с базовым материалом, обладающим передающими свойствами с обеспечением прохождения влаги и/или водяного пара через базовый материал, причем элементы с первыми эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью осуществления первой функции, при этом упомянутая первая функция заключается в поглощении тепла, испускании тепла, отведении влаги или комбинации перечисленных функций,
соединение второго массива элементов со вторыми эксплуатационными характеристиками с базовым материалом, причем элементы с первыми эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью осуществления второй функции, причем вторая функция отличается от первой функции;
соединение материала с эксплуатационными характеристиками для экипировки для тела с частью экипировки для тела; и
размещение первого массива в экипировке для тела для осуществления первой функции в первой требуемой области экипировки для тела.

17. Способ по п.16, в котором соединение элементов с первыми эксплуатационными характеристиками включает в себя соединение элементов с эксплуатационными характеристиками с такими размерами и такими интервалами между ними, чтобы покрыть от приблизительно 30% до приблизительно 70% упомянутого базового материала.

18. Способ по п.16, в котором соединение элементов с первыми эксплуатационными характеристиками включает в себя соединение элементов с эксплуатационными характеристиками, так что интервал между смежными элементами составляет приблизительно от 2 мм до 1 см.

19. Способ по п.16, в котором элементы с первыми эксплуатационными характеристиками содержат охлаждающий полимер, изменяющий фазу материал, минеральное волокно и/или углеродное волокно или частицы.

20. Способ по п.16, в котором упомянутая вторая функция заключается в отражении тепла, поглощении тепла, испускании тепла, отведении влаги или их комбинации;
причем способ дополнительно включает в себя размещение второго массива в экипировке для тела для осуществления второй функции во второй требуемой зоне экипировки для тела.

21. Способ по п.20, в котором элементы со вторыми эксплуатационными характеристиками содержат отражающий элемент, охлаждающий полимер, изменяющий фазу материал, минеральное волокно и/или углеродное волокно или частицы.

22. Способ по п.20, дополнительно включающий в себя:
соединение третьего массива элементов с третьими эксплуатационными характеристиками с базовом материалом, причем упомянутые элементы с третьими эксплуатационными характеристиками выполнены с возможностью осуществления третьей функции, причем упомянутая третья функция заключается в отражении тепла, поглощении тепла, испускании тепла, отведении влаги или их комбинации; и
размещение упомянутого третьего массива в упомянутой экипировке для тела для осуществления упомянутой третьей функции в третьей требуемой зоне экипировки для тела, причем упомянутая третья функция отличается от упомянутых первой и второй функций.