[发明专利]微纤维和/或纳米纤维在服装和鞋类中的使用

说明书

在此描述了生产纤维的装置和方法，所述纤维诸如为用于生产衣服和鞋类的微纤维和纳米纤维。本文还描述了具有支撑件的微纤维和/或纳米纤维涂覆系统，所述支撑件在涂覆过程中保持被纤维涂覆的物体。所述支撑件可使所述物体相对于所述纤维移动，使得所述物体的每个外表面的至少一部分被由所述微纤维和/或纳米纤维涂覆系统形成的纤维涂覆。

技术领域

本发明总体上涉及纤维生产领域。本发明尤其涉及微米和亚微米尺寸直径的纤维在服装和鞋类中的使用。

发明内容

具有小直径(例如，百万分之一米(“微米”)到十亿分之一米(“纳米”))的纤维用于从服装工业到军事应用的多种领域。例如，在生物医学领域中，对于开发基于纳米纤维的结构存在强烈的兴趣，这种结构为组织生长提供支架(scaffolding)以有效地支撑活体细胞。在纺织领域中，对纳米纤维存在强烈的兴趣，这是由于纳米纤维每单位质量具有很高的表面积，其提供很轻但高度耐磨的衣服。作为一种分类，碳纳米纤维例如正用于增强组合物中、用于热管理中以及用于弹性体的增强中。随着制造能力以及控制小直径纤维的化学及物理性质的能力提高，正开发用于它们的许多潜在应用。

在纤维制造中生产有机纤维的极其精细纤维材料是众所周知的，诸如美国专利号4,043,331及4,044,404、美国专利号4,266,918以及美国专利号4,323,525中所描述的，其中，在美国专利号4,043,331及4,044,404中通过静电纺丝一种有机材料并随后在合适表面上收集纺成的纤维而制备纤维垫产品；在美国专利号4,266,918中受控压力被施加到一种通过能量充电板的开口喷出的熔融聚合物；在美国专利号4,323,525中通过一系列间隔的注射器将水溶性聚合物进给到包括具有铝箔包装的能量充电的金属芯轴的电场内，在所述铝箔包装的周围可涂覆有PTFE(Teflon^TM)脱模剂。进一步关注美国专利号4,044,404、4,639,390、4,657,743、4,842,505、5,522,879、6,106,913以及6,111,590，所有这些专利文献都表征聚合物纳米纤维生产装置。

电纺丝是用于制造纳米纤维的主要制造方法。例如，可以在以下美国专利6,616,435；6,713,011；7,083,854和7,134,857中发现用于电纺丝的方法和机械的示例。

附图说明

利用实施例的以下详细描述的益处，并且在参考附图后，本发明的优点对本领域技术人员来说显而易见，在附图中：

图1A描绘了一种具有四个外牵引构件的纤维生产装置的本体的实施例；

图1B描绘了一种具有四个外牵引构件的纤维生产装置的本体的实施例的横截面；

图2描绘了一种齿轮式纤维生产装置的可选型式；

图3A描绘了一种具有如下直径的纤维生产装置，所述直径在本体的顶表面和底表面之间变化并且包括多列孔(orifice)；

图3B描绘了由图3A中的框指示的本体的一部分的放大图；

图4A描绘了一种具有圆形轮廓的纤维生产装置，所述圆形轮廓具有多列孔；

图4B描绘了由图4A中的框指示的本体的一部分的放大图；

图5A描绘了一种具有非对称轮廓的纤维生产装置；

图5B描绘了由图5A中的框指示的本体的一部分的放大图；

图6A描绘了一种纤维生产系统的实施例，其具有安装在纤维生产装置上的驱动器；

图6B描绘了一种纤维生产装置的横截面的实施例，其具有安装在纤维生产装置上的驱动器；

图6C描绘了一种纤维生产系统的本体的横截面的实施例；