冷却材料的制作方法

技术领域

本申请公开的实施方式总体上涉及用于具有增强的冷却性能的衣服的织物，特别是涉及利用与芯吸基底织物耦接的吸收性聚合物元件以增强冷却的织物。

背景技术：

诸如芯吸材料和冷却材料的性能织物材料通常采用均匀层的形式被编织到或以其它方式结合到衣服内部。包含诸如高吸收性聚合物的冷却材料层的冷却织物具有缺点，特别是当作为连续层并入织物中时。例如，聚合物材料的均匀层会阻止水蒸汽的传递或者限制空气通过织物的通道。此外，这种冷却材料会妨碍基底织物的期望的特性，例如悬垂性、纹理、伸展等。因此，使用冷却材料层会阻碍下面的基底织物的透气性(或另一功能)。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将容易理解本申请公开的实施方式。通过附图的图以示例而非限制的方式示对实施方式进行说明。

图1A-1D显示了一种冷却材料的一个实施例的几个透视图，该冷却材料包括具有高的水分芯吸速率的基底织物和设置在该基底织物上的高吸收性聚合物元件的不连续图案，根据各个实施方式，包括接触基底织物的一部分的水分的视图(图1A)，基底织物通过芯吸作用将水分分散在大表面积上的视图(图1B)，高吸收性聚合物元件从基底织物中吸收水分的视图(图1C)，以及水分从吸收性聚合物元件中蒸发的视图(图1D)；

图2A-2H显示了根据各个实施方式的单个高吸收性聚合物元件的图案的各个具体的、非限制性的例子；

图3A-3F显示了根据各个实施方式的内部连接的高吸收性聚合物元件的图案的各个具体的、非限制性的例子；以及

图4A和图4B显示了对照冷却聚合物织物(图4A)与根据各个实施方式的新型冷却材料(图4B)的功效比较，其中所述新型冷却材料包括具有高的水分芯吸速率的基底织物和设置在该基底织物上的高吸收性聚合物元件。

具体实施方式

在下面的详细描述中，参考附图进行说明，这些附图构成了描述的一部分，并且附图可以通过实施本发明公开内容的示例性实施方式而显示。应当理解，在不背离本发明公开的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行结构变化或合理改变。因此，下面的详细描述不应被视为限制性的，并且根据本发明公开的实施方式的范围由所附权利要求及其等同物限定。

各种操作可以以可有助于理解本发明的实施方式的形式被描述为多个依次进行的不连续的操作；然而，描述的顺序不应被解释为暗示这些操作是顺序相关的。

该描述可以使用基于透视的描述，诸如上/下，后方/前方和顶部/底部。这样的描述仅用于便于讨论，并不旨在限制本发明的实施方式的应用。

可以使用术语“耦接”和“连接”以及它们的派生词。应当理解，这些术语不旨在作为彼此的同义词。相反，在具体实施方式中，“连接”可用于表明两个或更多个元件处于彼此直接物理接触。“耦接”可以指两个或更多个元件处于直接物理接触。然而，“耦接”还可以指两个或更多个元件彼此不直接接触，而是仍然彼此协作或相互作用。

出于说明的目的，“A/B”形式或者“A和/或B”形式的短语表示(A)、(B)，或者(A和B)。出于说明的目的，“A、B和C中的至少一个”形式的短语是指(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)，或(A、B和C)。出于说明的目的，“(A)B”形式的短语表示(B)或(AB)，即A是可选元素。

该说明书可以使用短语“在实施方式中”或“在多个实施方式中”，其可以各自表示相同或不同实施方式中的一个或多个。此外，本公开的实施方式中使用的术语“包含”、“包括”、“具有”等是同义词。

在各个实施方式中，公开了用于衣服和其他身体装备的冷却材料，其可以使用耦接到基底织物的面向身体的表面的高吸收性聚合物元件的不连续图案(无论是互连的还是具有独立元件)，该基底织物具有低的抗水分传播性(例如高的水分芯吸速率)。在各个实施方式中，高吸收性聚合物可以使基底织物的部分暴露，例如，在高吸收性聚合物元件之间或之中基底织物的区域可以未被覆盖。另外，高吸收性聚合物元件可以比基底织物具有更显著的吸收性，例如两倍、三倍、四倍、五倍，或者甚至十倍或更多倍的吸收性。在各个实施方式中，冷却材料可用于控制水分(例如汗液)和体热。

在各个实施方式中，当冷却材料暴露于水分时，基底织物可快速地将水分从皮肤上吸走。然后可以通过/沿着基底织物经由芯吸作用将水分分散在较大表面积上，并且高吸收性聚合物元件可以开始吸收来自基底织物和直接来自皮肤的水分。在各个实施方式中，该过程可以引起水分的再分布，首先从基底织物的局部区域到基底织物的较大区域，然后从基底织物到高吸收性聚合物元件。

因此，在各个实施方式中，通过将水分散布在基底织物的较大表面积上，并且通过将水分从基底织物提取到高吸收性聚合物元件中，可以促进从基底织物的蒸发，这可加速穿戴者经历的蒸发冷却。另外，在各个实施方式中，一旦高吸收性聚合物元件已经从基底织物吸收水分，并且例如当与仅由基底织物所产生的感觉相比时，它们可以保持水分接近皮肤表面并对使用者产生延长的蒸发冷却感觉。在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件和其间基底织物的未覆盖部分可允许基底织物保持某些期望的特性，例如伸展、悬垂、透气性、湿气传递、通气性、和/或芯吸性。

出于本说明书的目的，术语“高吸收性聚合物元件的不连续图案”包括独立元件的有序图案或无序图案、互连元件的矩阵、或两者的混合，其中基底织物的部分保持暴露，并且未被不连续图案之间或之中的元件覆盖。本文中使用的术语“吸收率(absorbance)”是指纤维或聚合物例如通过扩散吸收水分的能力。吸收率通常表示为起始材料的重量的百分比。相反，本文使用的术语“芯吸”或“芯吸性”是指大量流体沿着纤维或在纤维之间(例如在织物或其他纺织品中)的运动。因此，织物或其它织物可具有高芯吸速率和低吸收率。

本文中使用的应用于方法的术语“吸热的”是指其中系统以热的形式从其周围吸收能量的方法。当应用于织物或组合物时，本文所用的术语“吸热的”是指，例如在状态改变时或在吸收水或其它流体时，从其周围吸收热量的织物或组合物。对于吸热反应，ΔH(焓的变化)大于零。

图1A-1D显示一种冷却材料的一个实施例的几个透视图，该冷却材料包括具有高的水分芯吸速率的基底织物和设置在该基底织物上的高吸收性聚合物元件的不连续图案，根据各个实施方式，包括接触基底织物的面向身体一侧的一部分的水分的视图(图1A)，基底织物通过芯吸作用将水分分散在较大表面积上的视图(图1B)，高吸收性聚合物元件从基底织物中吸收水分的视图(图1C)，以及水分通过基底织物从吸收性聚合物元件中蒸发、并排出身体的视图(图1D)。在各个实施方式中，冷却材料100可包括设置在基底织物上的多个高吸收性聚合物元件104。

因此，在各个实施方式中，与高吸收性聚合物元件104的吸收率相比，基底织物102可具有高的水分芯吸速率和低吸收率。芯吸速率可以使用本领域技术人员已知的多种测试中的任何一种测量。例如，一种措施涉及确定固定体积的水分滴落到织物表面上时从发散点扩散的距离。通常，水分从发散点行进的距离越大，织物的“芯吸性”越强。其它合适的芯吸速率测试包括垂直芯吸测试(例如AATCC 197)和水分控制测试(M MT)。如本文所定义的，使用垂直芯吸测试(AATCC 197)测量，具有“高芯吸速率”的织物在10分钟内芯吸至少三英寸。

通过实验室装置也可容易地确定吸收率。在各个实施方式中，例如，当在30℃和80％相对湿度下用水分吸附平衡测量时，基底织物102可吸收它们在水分中的重量的约0-2.0％，例如约0.25-1.5％，约0.5-1.0％，或者约0.8％。相反，在各个实施方式中，当在30℃和80％相对湿度下用水分吸附平衡测量时，高吸收性聚合物元件104可吸收它们在水分中的重量的约3.0-20％，例如约3.3％，约5.0％，或者约10％。在一些实施方案中，高吸收性聚合物元件104可以吸收更多的水分，例如水中的重量的约50％或甚至100％。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可以比基底织物102具有高几倍的吸收性，例如吸收性是基底织物102的约2倍、3倍、4倍、5倍、10倍、20倍、50倍、100倍、200倍，或者甚至300倍(或更高)。例如，在一个具体的非限制性实施例中，高吸收性聚合物元件104在上述条件下测量时可以吸收约3.3重量％的水分，而基底织物102可以吸收仅约0.8重量％的水分，使得基底织物102和高吸收性聚合物元件104之间的吸收率存在大约四倍的差异。不受理论的束缚，认为基底织物102和高吸收性聚合物元件104之间的吸收率差异将水分从基底织物102吸入高吸收性聚合物元件104中，从而增强蒸发冷却并在基底织物102中产生干燥感。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可以以基本不连续的阵列或图案方式设置，一些基底织物102借此可暴露在相邻的高吸收性聚合物元件104内或相邻的高吸收性聚合物元件104之间。在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可以以单独元件的阵列方式布置，而在其它实施方式(在下文以较大长度讨论)中，高吸收性聚合物元件104可以以互连图案方式布置。在一些实施方式中，高吸收性聚合物元件可以采取实心形状或闭环构件的形式，例如圆形、正方形、六边形或其它形状。在其它实施方式中，高吸收性聚合物元件104的不连续图案可以采取网格、格子或其它互连图案的形式。

如图1A和1B所示，高吸收性聚合物元件104位于基底织物102的面向穿戴者皮肤的表面上，并且随着水分106接触基底织物102(图1A)(例如，以穿戴者的皮肤的汗水形式)，由于基底织物的高的水分芯吸速率和低的抗水分扩散性，其开始通过基底织物102横向扩散和分散(图1B)。在一些实施方式中，基底织物102可以用亲水性化合物处理以增加其水分芯吸速率或者用疏水性化合物处理以帮助水分以期望方向移动。基底织物的低吸收率(与高吸收性聚合物元件104的吸收率相比)也允许水分在冷却材料100内自由行进。

如图1C所示，然后水分可以接触高吸收性聚合物元件104并且可以开始被吸收，从而增强通过基底织物102的蒸发冷却并为使用者产生干燥感。例如，在一些实施方式中，高吸收性聚合物元件104从周围的基底织物102吸收水分，引起蒸发加速并且允许基底织物102快速干燥，例如比没有高吸收性聚合物元件104的基底织物102干燥地更快。在该过程中，高吸收性聚合物元件104从基底织物102吸收水分，并且水分的这种再分布通过如下两个因素而被促进：高吸收性聚合物元件104的吸收性能以及基底织物的低的抗水分扩散性和与高吸收性聚合物元件104相比更低的吸收率。水分从基底织物102到高吸收性聚合物元件104的再分布加速了来自基底织物102(从而来自使用者的皮肤)的蒸发冷却，并且还制备了用于更长时间冷却的冷却材料100。

在各个实施方式中，水分可以在高吸收性聚合物元件104中具有比其在基底织物102中更高的平衡浓度。不受理论的约束，认为当高吸收性聚合物元件104从基底织物102中吸收水分时，吸收率水平的这种差异可在冷却材料100内产生浓度梯度。在各个实施方式中，水分浓度梯度将水分驱出基底织物102并进入高吸收性聚合物元件104。当高吸收性聚合物元件104从基底织物102中吸收水分时，基底织物102能够吸收更多的水分，例如来自身体的汗液。

如图1D所示，根据各个实施方式，保留在高吸收性聚合物元件104中的水分导致延长的蒸发，沿远离穿戴者皮肤的方向(参见箭头)驱出水分，直到冷却材料100返回到干燥状态。在该冷却阶段期间，基底织物102可以是大部分干燥的，并且冷却材料100的大部分冷却功能可以通过在延长的冷却阶段期间来自高吸收性聚合物元件104的蒸发来提供。在各个实施方式中，将高吸收性聚合物元件104设置成靠在穿戴者的皮肤上(或旁边)可以帮助穿戴者感受到延长的蒸发冷却的感觉。例如，来自高吸收性聚合物元件104的蒸发导致冷却元件104的温度降低，其方式与从皮肤表面蒸发冷却皮肤的方式大致相同。因此，在各个实施方式中，将较冷的高吸收性聚合物元件104设置在基底织物102的面向身体的表面上允许穿戴者感知这种冷却感觉，而如果高吸收性聚合物元件104位于基底织物102的面向外的表面上，这种冷却感觉可能不太明显。在一些实施方式中，本文公开的冷却织物可以提供冷却阶段，其被定义为特定量的液体/汗液蒸发导致的冷却时段，只要该冷却阶段仅由基底织物单独提供，其可以持续110％、120％、150％、200％(或甚至更长时间)。

在本发明公开之前，广泛认为将冷却元件设置在基底织物102的面向外的表面上将产生优异的冷却效果，因为这种设置允许来自高吸收性聚合物元件104的蒸发不受基底织物102阻碍地进行。然而，如本文所公开的，现在已经发现，将高吸收性聚合物元件104设置在基底织物102的面向身体的表面上增强了穿戴者感知的冷却感觉，同时还允许水分蒸发以及通过基底织物102的稳定速率。

如下文更详细描述的，高吸收性聚合物元件104可包括一种或多种吸湿性聚合物，例如可吸收和保留液体的聚合物，并且在一些实例中，可相对于其质量吸收极大量的液体。吸收大量液体的吸湿性聚合物被称为超吸收性聚合物。这种交联时被归类为水凝胶的吸水聚合物通过与水分子的氢键合吸收水溶液。超吸收性聚合物吸收水的能力通常是水溶液的离子浓度的因子。例如，在去离子水和蒸馏水中，超吸收性聚合物可以吸收其重量的500倍(例如，其自身体积的30-60倍)，并且可以变成高达99.9％的液体，但是当放入0.9％盐水溶液中时，吸收性降至其重量的约50倍。

在各个实施方式中，总吸收率和溶胀能力可以通过用于制备凝胶的交联剂的类型和程度来控制。低密度交联的超吸收性聚合物通常具有较高的吸收能力并且膨胀到较大程度。这些类型的超吸收性聚合物也具有更软和更粘的凝胶形式。高交联密度聚合物表现出较低的吸收能力和溶胀，但是凝胶强度更坚固，并且即使在适中的压力下也能保持颗粒形状。

超吸收性聚合物通常由丙烯酸与氢氧化钠在引发剂存在下的聚合反应形成聚丙烯酸钠盐(例如聚丙烯酸钠)来制成。其它材料也可以用于制备超吸收性聚合物，例如聚丙烯酰胺共聚物、乙烯马来酸酐共聚物、交联羧甲基纤维素、聚乙烯醇共聚物、交联聚环氧乙烷和聚丙烯腈(PAN)的淀粉接枝共聚物。在其它实施方式中，聚合物可以是均聚物，并且可以包括多糖、聚氨酯、聚酰胺、聚丙烯酸酯等。

在具体实施方式中，高吸收性聚合物元件可包括干燥形式的例如任何合适的天然或合成聚合物材料，其能够吸收和存储其在水中的重量的许多倍。可用于高吸收性聚合物元件中的天然树胶的具体的非限制性例子包括黄原胶、琼脂、果胶、刺槐豆胶、羟丙基瓜尔胶、聚葡甘露聚糖胶、阳离子瓜尔胶、阴离子瓜尔胶、藻酸盐、爱尔兰藓和阿拉伯树胶。可用于高吸收性聚合物元件的纤维素的具体的非限制性例子包括甲基纤维素、乙基纤维素、羧甲基纤维素、羧乙基纤维素、羟乙基纤维素、羟甲基纤维素和羟丙基纤维素。

可用于高吸收性聚合物元件的合成水凝胶聚合物的具体的非限制性例子包括合适的交联的、水可溶胀的丙烯酸共聚物。在特定实施方式中，合成水凝胶聚合物可以包括但不限于包括来自一种或多种选自于如下物质的单体的重复单元的共聚物：(甲基)丙烯酸、马来酸、2-(甲基)丙烯酰胺-2-甲基丙烷磺酸、苯乙烯磺酸盐、乙烯基磺酸，以及它们对应的氨、胺和碱金属盐、(甲基)丙烯酰胺、乙烯醇、乙酸乙烯酯、马来酸酐、烷基乙烯基醚、乙烯基吗啉酮、乙烯基吡啶、乙烯基吡咯烷酮和丙烯腈；以及选自与如下物质的一种以上交联剂：N，N'-亚甲基双(甲基)丙烯酰胺、(聚)乙二醇二(甲基)丙烯酸酯、(聚)丙二醇二(甲基)丙烯酸酯、三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、三(甲基)丙烯酸甘油酯、丙烯酸酯甲基丙烯酸甘油酯、环氧乙烷改性的三羟甲基丙烷三(甲基)丙烯酸酯、季戊四醇四(甲基)丙烯酸酯、二季戊四醇六(甲基)丙烯酸酯、氰尿酸三烯丙酯、异氰尿酸三烯丙酯、磷酸三烯丙酯、三烯丙基胺、聚(甲基)烯丙氧基烷烃、(聚)乙二醇二缩水甘油醚、甘油二缩水甘油醚、乙二醇、聚乙二醇、丙二醇、甘油、季戊四醇、乙二胺、碳酸亚乙酯、碳酸亚丙酯、聚乙烯亚胺、(甲基)丙烯酸缩水甘油酯、二烯丙基蔗糖、三烯丙基蔗糖三烯丙基胺，以及三烯丙基甲基氯化铵。冷却聚合物的其它具体例子可包括石蜡(CnH2n²⁺)、脂肪酸(CH3(CH2)2nCOOH)、盐水合物(MnH2O)、吸湿材料、三羟甲基乙烷和月桂酸。在特定的实施方式中，高吸收性聚合物元件可包括与不溶性化合物如聚氨酯混合或交联的聚丙烯酸酯和/或聚丙烯酸钠。

其它具体的非限制性例子包括苯乙烯嵌段共聚物，其为可包括至少三个嵌段的热塑性弹性体，例如两个硬的聚苯乙烯末端嵌段和一个软的弹性(例如聚丁二烯、聚异戊二烯或它们的氢化等同物)中间嵌段。在各个实施方式中，硬嵌段和软嵌段可以是不混溶的，使得在微观尺度上，聚苯乙烯嵌段在橡胶基质中形成单独的域，由此提供与橡胶的物理交联。

另外的高吸收性聚合物和制造这种聚合物的方法在美国专利6,469,080、6，399，668、6,127,454、6,087,002、5,244,735、4,925,603和4,734,478中被描述，但不限于此。可以根据各实施方式使用的高吸收性聚合物的另外的非限制性例子包括具有如下商品名的那些物质：来自Ciba Specialty Chemicals，Chatanooga，Tenn的来自密歇根州，米德兰的陶氏化学公司的来自法国巴黎的Atofina公司的和来自加利福尼亚州，橙县的HYDROSORB公司的HYDROSORB^TM；来自日本大阪的株式会社日本触媒(Nippon，Shokubai)的AQUALIC；以及来自俄亥俄州，威克利夫的Lubrizol公司的PERM AX^TM。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可以覆盖基底织物102的足够的表面积以实现期望的冷却程度，例如，高吸收性聚合物元件104的表面覆盖面积为约5-50％，约10-40％，约15-30％或约20％。在不同实施方式中，该覆盖范围使得基底织物102保留约50-95％、约60-90％、约70-85％或约80％未被覆盖。通常，应当暴露基底织物102足够的面积以提供所需的基底织物功能(例如，伸展、悬垂、纹理、透气性、湿气传递、通气性和/或芯吸)。例如，如果暴露的基底织物太少，则诸如湿气传递和/或渗透性的性能会受到极大损害，甚至不成比例地受到覆盖百分比的影响。本文所使用的术语“表面覆盖面积”是指从给定衣服上的接缝到接缝的测量，并且不一定对应于被高吸收性聚合物元件覆盖的整个衣服的百分比。

根据各个实施方式，基底织物102可以是任何形式的衣服或身体穿戴物的一部分，该术语在本文中用于包括佩戴在身体上或靠近身体使用的任何东西，包括但不限于运动服如压缩服装、T恤、短裤、紧身衣、袖子、头带等，外衣如夹克、裤子、围巾、衬衫、帽子、手套、连指手套(mittens)等，鞋类如鞋子、靴子、拖鞋等，睡衣裤例如睡衣、睡袍和长袍，贴身衣如内衣、保暖内衣、贴身内衣、胸罩、短袜、袜类等，以及靠近身体使用的其他物品，例如床上用品、毛巾、背包和类似物。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可设置在具有一种或多种期望性能或特性的基底织物102上。例如，底层基底织物102可以具有诸如透气性、湿气传递和/或芯吸性的性能，这是在室内和室外应用中使用的身体穿戴物的普遍需要。在一些实施方式中，底层基底织物102可以具有其它期望的特性，例如耐磨性、抗静电性、抗微生物活性、拒水性、阻燃性、亲水性、疏水性、防风性、紫外线防护、回弹性、防污性、抗皱性等，在一些实施方式中，在高吸收性聚合物元件104之间和/或内部的未覆盖的基底织物102的区域可以帮助允许基底织物102具有期望的悬垂性、外观、伸展和/或纹理。合适的基底织物102的具体例子可包括尼龙、聚酯、人造丝、棉、氨纶(spandex)、羊毛、丝绸或其混纺物，或者具有期望外观、手感、重量、厚度、织法、纹理，其他期望性能的任何其他材料。合适的基底织物102的一个例子是由聚酯纤维制成的织物，尽管可以使用具有合适性能如高芯吸性和非常低的吸收率的任何织物。本文所用的术语“低吸收率”在用于织物时，是指在80％相对湿度和30℃下测量时，具有吸收小于1.0重量％水分的纤维的织物。

在各个实施方式中，将冷却材料构造成允许指定百分比的基底织物102保持不被高吸收性聚合物元件104覆盖，从而可允许基底织物102的部分实施期望的功能，同时仍留下足够表面积的高吸收性聚合物元件104以将身体冷却到期望程度。在各个实施方式中，可以使用单层身体穿带物，并且其可以由单层基底织物102构成，而其他实施方式可以使用多层织物，包括例如一个或多个附加层的基底织物或另一种织物。例如，基底织物102可以用作用于身体穿戴物的织物衬里。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可设置在基底织物102的下表面或内表面上(例如，身体装备的内表面，面向皮肤)，将高吸收性聚合物元件104放置在良好位置，用于直接从使用者的皮肤中吸收汗液。然而，在一些实施方式中，高吸收性聚合物元件104可以至少部分地结合到基底织物102中或可以至少部分地渗透基底织物102，只要它们仍面向使用者的身体即可。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可具有很少吸热性或不具有吸热性。使用差示扫描量热法(DSC)测量吸热性，其是监测与相变和化学反应相关的热效应作为温度的函数的技术。在DSC中，样品与参照物在相同温度下的热流的差异作为温度的函数被记录。参照物为惰性材料例如氧化铝，或仅仅是空的铝盘。样品和参照物的温度以恒定速率增加。由于DSC处于恒定压力下，故热流等效于焓变，并且可以是正的或负的。在吸热过程例如大多数相变中，热被吸收，于是，样品的热流高于参照物的热流。因此，ΔdH/dt是正的。

在各个实施方式中，水通过某些材料(包括某些超吸收性聚合物)的吸收是吸热过程。在本发明公开之前，认为某些材料(例如冷却聚合物和相变材料)的吸热性能引起包含这些材料的冷却织物的使用者感受到的大部分冷却感觉。因此，在本发明公开之前，被认为适用于冷却织物的聚合物通常至少具有一些吸热性能。

令人惊讶地是，如本文所公开的，现已发现，吸热性能对于冷却聚合物不是必需的或期望的性能，因为当高吸收性元件位于基底织物的面向身体的表面上时，蒸发冷却提供了使用者感受到的大部分冷却效果。另外，吸热材料可能是昂贵的并且可能具有与耐久性和纹理相关的其它不期望的特性。因此，在各个实施方式中，用于所公开的冷却织物中的高吸收性聚合物可以不具有吸热性能。如本文所定义的，“不吸热的”聚合物在本文中定义为包括通过DSC测量具有小于10Jg^-1焓的任何聚合物。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件104可以以各种方式永久地耦接到基底织物102上，包括但不限于胶合、热压、印刷或缝合。在一些实施方式中，冷却元件可通过频率焊接(例如通过无线电或超声波焊接)耦接到基底织物。在一些实施方式中，高吸收性聚合物元件104可使用凹版印刷耦接到基底织物。在一些具体的非限制性例子中，凹版印刷方法可以使用在涂液浴中运行的雕刻辊，其用涂布材料(例如，构成冷却元件的凝胶)填充辊的雕刻点或线。辊上的多余涂料可以使用刀片擦去，然后当涂料在刻花辊和压力辊之间通过时，可以将涂层沉积到基底(例如基底织物)上。在各个实施方式中，凹版涂布方法可以包括直接凹版印刷、反向凹版印刷，或差异偏移凹版印刷，并且在各个实施方式中，涂料重量可以通过固体百分比、凹印体积、图案深度和/凹版滚筒的速度来控制。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件可以以图案或连续或不连续阵列方式施加。例如，如图2A-2H所示，高吸收性聚合物元件可以采取离散的实心或闭合环构件的阵列的形式，以期望的图案粘附到基底织物或以其他方式固定到基底织物。已经发现这种构造向使用者提供冷却，同时仍然允许基底织物实施期望的性能(例如，透气和伸展)。在各个实施方式中，这种不连续的离散分离的冷却元件可以采取圆形、三角形、正方形、五边形、六边形、八边形、星形、十字形、月牙形、椭圆形或任何其它实心形状或基本闭合的环构件，其包括在闭合环构件内部的中心部分，其中基底织物保持暴露。

尽管图2A-2H中所示的实施方式将高吸收性聚合物元件显示为分离的离散元件，但是在一些替代实施方式中，一些或所有冷却元件可以布置成使得它们彼此连接，例如条纹或矩阵/格子图案或允许部分覆盖基底织物的任何其它图案。例如，如图3A-3F所示，设置在基底织物上的冷却元件的构造可以是多种部分或完全的形式，并且该图案可以将不连续元件(例如图2A-2H所示的那些)和互连的几何图案(例如图3A-3F中所示的那些)组合。在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件的图案可以是对称的、有序的、随机的和/或不对称的。此外，如下所述，高吸收性聚合物元件的图案可以在关键位置设置在基底织物上，以改善身体穿戴物的性能。在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件的尺寸和/或间隔也可以在身体穿戴物的不同区域中变化，以在增强冷却性能的需要和保持基底织物的功能方面达到平衡。

在各个实施方式中，冷却元件的布置、图案和/或覆盖率可以变化。例如，冷却元件可以集中在其中冷却可能更关键的某些区域(例如，身体核心)中，而在基底织物性能的功能更关键的其他区域中不存在或极其有限。在各个实施方式中，身体穿戴物的不同区域可具有不同的覆盖率，例如，胸部30％，四肢5％，以帮助优化例如冷却和透气性的需要。

在各个实施方式中，高吸收性聚合物元件的尺寸在身体的核心区域中可以是最大的(或它们之间的间隔可以是最小的)，以增强这些区域中的冷却，并且高吸收性聚合物元件的尺寸在身体的周边区域中可以是最小的(或它们之间的间隔可以是最大的)。在一些实施方式中，高吸收性聚合物元件的覆盖度可以视区域冷却的需要在整个衣服上以渐进的方式变化。

实施例

实施例1

该实施例说明了现有冷却聚合物织物(Omni Freeze Zero^TM)的热控制性能与新的冷却材料的比较，所述新的冷却材料具有与基础织物耦接的高吸收性聚合物的不连续图案，所述基础织物具有低的抗水分扩散性。在使用蒸汽器加入水分后，测量两种织物的温度。图4A显示作为对照的冷却聚合物织物的ΔT，图4B显示新的冷却材料的ΔT。新的冷却材料表现更好，达到更大的ΔT，同时保持超出作为对照的冷却聚合物织物的延长的冷却。

虽然本文已经图示和描述了某些实施方式，但是本领域的普通技术人员将理解，为实现相同目的的各种变型和/或等效实施例或实施方式可以替代所示和所述的实施方式，而不背离本发明公开的范围。本领域技术人员将容易地理解，根据本发明公开的实施实施可以以非常多的方式实现。本申请旨在覆盖本文所讨论的实施方式的任何修改或变型。因此，显然希望根据本发明公开的实施方式仅由权利要求及其等同物限制。