本申请要求2015年11月17日提交的美国临时申请号62/256,374的优先权，其全部内容在此通过引用并入本文。
本申请一般地涉及包含聚合物材料和气凝胶颗粒的合成纤维，包含所述合成纤维的隔绝物，包含所述合成纤维的制品，和形成所述合成纤维的方法。
背景技术：
隔绝材料和包含隔绝材料的制品的有效性和需求高度取决于例如用于制成隔绝物的纤维的性质。纤维尤其是取决于它们的特性和组成而具有不同的物理性质。例如，天然纤维如木质纤维具有不同于聚合物纤维的性质，并且聚合物纤维取决于制成它们的一种或多种聚合物而具有不同的性质。保持纤维纤度(denier)恒定，制品热性质方面的改进通常以增加制品的总体重量和/或体积为代价。
尽管纺织领域取得了各种进展，但是仍存在对具有改进的热性质的隔绝材料，且尤其是对在被引入制品和隔绝材料时提供改进的热性能而不增加重量的纤维的需求。
虽然已讨论了常规技术的某些方面以促进本发明的公开，但申请人绝不会否认这些技术方面，并且可以预期，所要求保护的发明可以涵盖一个或多个常规技术方面。
在本说明书中，在提及或讨论知识的文献、行为或项目时，此提及或讨论并非承认所述知识的文献、行为或项目或其任意组合在优先权日时是公众可得的，对于公众是已知的，是一般公知常识的一部分，或根据适用的法定条款以其它方式构成现有技术；或者已知与尝试解决本说明书涉及的任何问题相关。
技术实现要素：
简而言之，本发明满足了对具有有利的热性质的改进的纤维的需求。在各个实施方案中，本发明的纤维本身适用于隔绝物中，其表现出改进的热性质而没有不可取地增加隔绝物的重量。
本发明可以解决一个或更多个上文讨论的本领域的问题和缺陷。然而，可以预期在解决许多技术领域中的其它问题和缺陷方面，本发明可以证明是有用的。因此，不应当必须将所要求保护的发明解读为限制在解决本文中所讨论的任何特定问题或缺陷。
在第一方面，本发明提供了合成纤维，其包含：
-0.1至15wt％的气凝胶颗粒，所述气凝胶颗粒具有0.3至20μm的平均直径；和
-85至99.9wt％的聚合物材料，
其中所述合成纤维具有0.1至9.0的纤度。
在第二方面，本发明提供了包含合成纤维的隔绝材料。
在第三方面，本发明提供了包含本发明的第一方面的合成纤维或本发明的第二方面的隔绝材料的制品。
在第四方面，本发明提供了制备合成纤维或包含所述合成纤维的制品(例如衣物、隔绝材料等)的方法，所述方法包括：
-混合气凝胶颗粒和聚合物材料，由此形成气凝胶/聚合物混合物；
-挤出气凝胶/聚合物混合物；和
-任选地进行一个或更多个另外的加工步骤，
由此形成合成纤维或制品。
目前公开的合成纤维、包含合成纤维的制品和隔绝物、制备合成纤维的方法的某些实施方案具有若干特征，其中没有任何一个单独地负责它们的期望的属性。不限制下文的权利要求所定义的合成纤维、隔绝物、制品和方法的范围，现将简要地讨论它们更突出的特征。在考虑该讨论之后，并且尤其是在阅读了该说明书的标题为“发明详述”的部分之后，将会理解本文中所公开的各个实施方案的特征如何提供超过现有技术的许多有利之处。例如，在一些实施方案中，合成纤维甚至在轻量化应用中提供改进的热性质，由此使其有助于有利地用于例如纱线，织造和非织造隔绝材料，和制品(例如服装、鞋类、寝具和工业织物)。合成纤维的实施方案可以提供低密度的构造，改进的热性能和/或改进的声阻，适合用于尤其是制造纱线和服装和工业织物的隔绝物中以及制造具有隔绝要求的其它制品中。
本发明的这些和其它特征和有利之处由本发明的各个方面的以下详细描述结合所附的权利要求和附图将会变得显而易见。
附图说明
在下文将会结合出于易于理解的原因并非必然按比例绘制的以下附图描述本发明，其中相同的附图标记贯穿各个附图对于相同或相似的要素保留它们的指示和含义，并且其中：
图1是具有根据本公开的某些实施方案的聚合物材料的容器的侧面透视图；
图2是具有根据本公开的某些实施方案的气凝胶颗粒的容器的侧面透视图；
图3是具有根据本公开的某些实施方案的混入聚合物材料中的气凝胶颗粒的图1的容器的侧面透视图；
图4是含有根据本公开的某些实施方案的气凝胶颗粒的合成纤维的放大视图；
图5是含有根据本公开的某些实施方案的气凝胶颗粒的聚合物粒料的视图；和
图6是根据本公开的某些实施方案的图5的粒料沿着线6--6的放大的横截面视图。
发明详述
在下文参考在附图中阐明的非限制性实施方案更全面地解释本发明的方面及其某些特征、有利之处和细节。省略公知的材料、制造工具、加工技术等的描述，从而不会不必要地使本发明模糊不清。然而应当理解的是，详细描述和一个或多个具体实例在表明本发明的实施方案时仅以阐释的方式并且不是以限制的方式给出。本发明的根本概念的精神和范围之内的各种替代方案、变型、增加物和/或布置出于本公开而将会对本领域技术人员显而易见。
气凝胶(已被称为“固体烟”)是极轻的固体，事实上，它们代表人类已知的最轻的固体。气凝胶具有良好的隔热和隔音性质。然而，在制成的产品/制品(尤其是具有动态非刚性用途的那些)中使用气凝胶的潜力受到气凝胶的易碎性和脆性的高度限制-它们容易破裂并且倾向于破碎和粉化，并且因此气凝胶固体对于许多用途而言保持得不好。
由于气凝胶趋于脆弱，所以已经做出各种努力来改善气凝胶基材的性质。例如，us2006/0093808解释了未经处理的气凝胶缺乏机械强度。该公开描述了如下方法：沉积气凝胶基材，然后用均匀的聚合物层覆盖气凝胶基材的表面，这形成经聚合物涂覆的气凝胶基材，由此增大气凝胶的压缩模量(和因此的完整性)，这有助于防止来自气凝胶本体破裂的碎片。
us2010/0279044描述了为了在封条、垫圈、管线、管道或容器中使用，将气凝胶颗粒混入热塑性聚合物中，以改进物理性质。
虽然先前的努力已影响固体气凝胶基材的可用性或已提供将气凝胶引入强的固体热塑性封条、垫圈等的方式，到目前为止尚未实现将气凝胶引入具有完全不同的复杂性的其它有用的应用中的成功。
因为气凝胶具有良好的隔绝特性，可能有利的是将它们包封至含气凝胶的织物中，以防止排放粉尘。然而，一旦包封含气凝胶的织物，则使织物的透气性严重降低(有时降低至零)并且增加显著量的重量，由此限制任何这样的隔绝的实际益处。
本发明通过在制备例如织物、隔绝物、制品等之前将小的气凝胶颗粒一体化至聚合物材料中解决了上述和其它问题。这以包含气凝胶的合成纤维的形式来完成。由所述合成纤维形成的隔绝物和制品可以具有例如总体上改进的热性质而没有过度抑制透气性。在一些实施方案中，包含合成纤维的隔绝物和制品具有改进的热性质而没有不期望地增加的重量。
在第一方面，本发明提供了合成纤维，其包含：
-0.1至15wt％的气凝胶颗粒，所述气凝胶颗粒具有0.3至20μm的平均直径；
-85至99.9wt％的聚合物材料，
其中所述合成纤维具有0.1至9.0的纤度。
纤度是定义为以9000米纤维或纱线的克数计的重量的量度的单位。通常的方式在于具体指明纤维或纱线的重量(或尺寸)。例如，1.0纤度的聚酯纤维典型地具有大约10微米的直径。微纤度纤维是具有1.0以下的纤度的那些，而大纤度纤维具有大于1.0的纤度。
合成纤维的纤度为0.1至9.0，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如0.7至2.0)。例如，在一些实施方案中，合成纤维具有0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9或9.0的纤度。
合成纤维包含0.1至15wt％的气凝胶颗粒，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如，1至10wt％、0.5至4.5wt％、1至4.5wt％、2至4.5wt％等)的具有0.3至20μm的平均直径(包括其中的任意和全部范围和子范围(例如0.8至2μm))的所述气凝胶颗粒。
在一些实施方案中，合成纤维包含0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9、12.0、12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6、12.7、12.8、12.9、13.0、13.1、13.2、13.3、13.4、13.5、13.6、13.7、13.8、13.9、14.0、14.1、14.2、14.3、14.4、14.5、14.6、14.7、14.8、14.9或15.0重量百分比的气凝胶颗粒，包括其中的任意和全部范围和子范围。
在一些实施方案中，合成纤维包含2至70体积％的气凝胶颗粒(例如，2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69或70体积％)，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如，8-60体积％、10-50体积％等)。
在一些实施方案中，气凝胶颗粒具有0.3、0.4、0.5、0.6、0.7、0.8、0.9、1.0、1.1、1.2、1.3、1.4、1.5、1.6、1.7、1.8、1.9、2.0、2.1、2.2、2.3、2.4、2.5、2.6、2.7、2.8、2.9、3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5、3.6、3.7、3.8、3.9、4.0、4.1、4.2、4.3、4.4、4.5、4.6、4.7、4.8、4.9、5.0、5.1、5.2、5.3、5.4、5.5、5.6、5.7、5.8、5.9、6.0、6.1、6.2、6.3、6.4、6.5、6.6、6.7、6.8、6.9、7.0、7.1、7.2、7.3、7.4、7.5、7.6、7.7、7.8、7.9、8.0、8.1、8.2、8.3、8.4、8.5、8.6、8.7、8.8、8.9、9.0、9.1、9.2、9.3、9.4、9.5、9.6、9.7、9.8、9.9、10.0、10.1、10.2、10.3、10.4、10.5、10.6、10.7、10.8、10.9、11.0、11.1、11.2、11.3、11.4、11.5、11.6、11.7、11.8、11.9、12.0、12.1、12.2、12.3、12.4、12.5、12.6、12.7、12.8、12.9、13.0、13.1、13.2、13.3、13.4、13.5、13.6、13.7、13.8、13.9、14.0、14.1、14.2、14.3、14.4、14.5、14.6、14.7、14.8、14.9、15.0、16.1、16.2、16.3、16.4、16.5、16.6、16.7、16.8、16.9、17.0、17.1、17.2、17.3、17.4、17.5、17.6、17.7、17.8、17.9、18.0、18.1、18.2、18.3、18.4、18.5、18.6、18.7、18.8、18.9、19.0、19.1、19.2、19.3、19.4、19.5、19.6、19.7、19.8、19.9或20.0μm的平均直径，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如0.8至2μm)。
如本文中所使用，术语“气凝胶”是指来源于其中凝胶的液体部分被气体替换的凝胶的合成多孔超轻材料的独特材料的组的成员。“气凝胶颗粒”是具有指定尺寸(例如具有0.3至20μm的平均直径)的气凝胶的颗粒。
气凝胶是本领域中公知的，并且气凝胶是商业上可得的，可以预期的是，可以与本发明相关地使用任意在本领域接收的气凝胶。
气凝胶制备方法也是本领域公知的。通常通过干燥合适的凝胶生产气凝胶。通常制备形成三维微结构的凝胶。例如可以通过例如通过例如在酸性条件下使胶体颗粒聚集以形成三维凝胶微结构而制备凝胶。在干燥凝胶或从凝胶的孔中去除液体时形成气凝胶。可以经由基本上保留凝胶微结构的任何合适的方法去除流体。例如，流体去除的方法可以是超临界流体萃取-液体蒸发或冻干。可以将凝胶流延至颗粒中以匹配期望的最终气凝胶粒度。然而更典型地，将会形成大的凝胶，从它去除流体以形成大的气凝胶，然后可以将所述大的气凝胶破坏或以其它方式加工成期望的尺寸的颗粒。
气凝胶形成过程可以涉及与精密的温度控制结合的高压以允许超临界液体与凝胶中的溶胶(即液体)改变位置。在这样的过程中，随着小心地降低压力，超临界液体返回到气体并且消散在其环境中，留下含有溶胶所处的位置处的许多空气填充的空隙的非常轻的固体结构。
在本发明的各个实施方案中，气凝胶颗粒中的孔被空气填充。在一些实施方案中，可以在真空下从气凝胶中去除气体。
气凝胶固体材料(在例如上文讨论的干燥之后导致保留的凝胶微结构)是具有低热导率的极轻的固体。气凝胶具有隔热和隔音性质。
如上文所述，气凝胶由各种来源是商业上可得的。通过超临界流体萃取或通过亚临界干燥制备的气凝胶可得自例如cabotcorporation、aspenaerogels和americanaerogel。
气凝胶通常是无机的、有机的或其组合。有机气凝胶来源于广泛多样的起始原料，例如三聚氰胺甲醛。无机气凝胶通常包含胶体组分。合适的胶体组分包含包括但不必然限于选自以下的元素：硅、铝、钛、锆、锡、铈、钒、铪及其混合物。生产无机气凝胶的方法描述于例如h.d.gesser,p.c.goswarni,chemrev.1989,89,765页及以下中。胶体组分(例如，二氧化硅(silicondioxide，sio2)，称为二氧化硅(silica))取决于应用将会不同。
在一些实施方案中，用于本发明的合成纤维中的气凝胶颗粒包含无机气凝胶。例如，在一些实施方案中，气凝胶颗粒包含二氧化硅(sio2)、氧化铝(al2o3)或其它金属氧化物。
在一些实施方案中，用于本发明的合成纤维中的气凝胶颗粒包含有机气凝胶。
在一些实施方案中，用于本文中的气凝胶颗粒具有1至200nm的平均孔尺寸。例如，在一些实施方案中，平均孔尺寸为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199或200nm，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如10-50nm、15-30nm等)。
在一些实施方案中，本发明的合成纤维内所包含的气凝胶颗粒之内的孔至少部分地被聚合物材料填充。申请人已发现在挤出本发明的纤维之后导致一些这样的实施方案。
在一些实施方案中，本文中所使用的气凝胶颗粒具有例如1mg/cc(即mg/cm3)至200mg/cc的平均密度。例如，在一些实施方案中，气凝胶颗粒的平均密度为1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159、160、161、162、163、164、165、166、167、168、169、170、171、172、173、174、175、176、177、178、179、180、181、182、183、184、185、186、187、188、189、190、191、192、193、194、195、196、197、198、199或200mg/cc，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如20-150mg/cc、30-100mg/cc、30-50mg/cc等)。
合成纤维包含85至99.9重量％的聚合物材料。例如，在一些实施方案中，合成纤维包含85.0、85.1、85.2、85.3、85.4、85.5、85.6、85.7、85.8、85.9、86.0、86.1、86.2、86.3、86.4、86.5、86.6、86.7、86.8、86.9、87.0、87.1、87.2、87.3、87.4、87.5、87.6、87.7、87.8、87.9、88.0、88.1、88.2、88.3、88.4、88.5、88.6、88.7、88.8、88.9、89.0、89.1、89.2、89.3、89.4、89.5、89.6、89.7、89.8、89.9、90.0、90.1、90.2、90.3、90.4、90.5、90.6、90.7、90.8、90.9、91.0、91.1、91.2、91.3、91.4、91.5、91.6、91.7、91.8、91.9、92.0、92.1、92.2、92.3、92.4、92.5、92.6、92.7、92.8、92.9、93.0、93.1、93.2、93.3、93.4、93.5、93.6、93.7、93.8、93.9、94.0、94.1、94.2、94.3、94.4、94.5、94.6、94.7、94.8、94.9、95.0、95.1、95.2、95.3、95.4、95.5、95.6、95.7、95.8、95.9、96.0、96.1、96.2、96.3、96.4、96.5、96.6、96.7、96.8、96.9、97.0、97.1、97.2、97.3、97.4、97.5、97.6、97.7、97.8、97.9、98.0、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99.0、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8或99.9wt％的聚合物材料，包括其中的任意和全部范围和子范围。
用于合成纤维中的聚合物材料包含其中容纳了气凝胶颗粒的任意期望的聚合物基质。例如，在一些实施方案中，聚合物材料选自聚酯、尼龙、丙烯酸系、聚丙交酯、烯烃、乙酸酯、芳族聚酰胺、莱赛尔、氨纶、粘胶、莫代尔及其组合。在特别的实施方案中，聚合物材料包含聚酯。
在一些实施方案中，合成纤维包含聚酯，其中所述聚酯选自聚(对苯二甲酸乙二醇酯)、聚(对苯二甲酸六氢对二甲苯酯)、聚(对苯二甲酸丁二醇酯)、聚-1,4-环亚己基(cyclohexelyne)二亚甲基(pcdt)和其中至少85摩尔百分比的酯单元为对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸六氢对二甲苯酯单元的对苯二甲酸酯共聚酯。在特别的实施方案中，聚酯为聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在一些实施方案中，本文中所描述的聚酯包含回收的聚酯纤维。
如本文中所使用，热阻是指在稳态的引起通过单位面积的单位热流量的在材料或材料的组合的两个限定的表面之间的温度差异。可以由r指定热阻。
如本文中所使用，术语“声阻”是指能量流动或通过的阻碍或对抗并且涉及能量通过传播声音的介质的内部摩擦的消散。由z指定声阻。
本发明的合成纤维的实施方案提供了聚合物纤维，在所述聚合物纤维内将气凝胶颗粒包埋在聚合物材料中。在一些实施方案中，将气凝胶颗粒均匀地混合在聚合物材料之内，意味着合成纤维之内包含的气凝胶颗粒和聚合物材料的混合物具有基本上均匀的(即90-100％均匀的，例如至少90.0、90.1、90.2、90.3、90.4、90.5、90.6、90.7、90.8、90.9、91.0、91.1、91.2、91.3、91.4、91.5、91.6、91.7、91.8、91.9、92.0、92.1、92.2、92.3、92.4、92.5、92.6、92.7、92.8、92.9、93.0、93.1、93.2、93.3、93.4、93.5、93.6、93.7、93.8、93.9、94.0、94.1、94.2、94.3、94.4、94.5、94.6、94.7、94.8、94.9、95.0、95.1、95.2、95.3、95.4、95.5、95.6、95.7、95.8、95.9、96.0、96.1、96.2、96.3、96.4、96.5、96.6、96.7、96.8、96.9、97.0、97.1、97.2、97.3、97.4、97.5、97.6、97.7、97.8、97.9、98.0、98.1、98.2、98.3、98.4、98.5、98.6、98.7、98.8、98.9、99.0、99.1、99.2、99.3、99.4、99.5、99.6、99.7、99.8或99.9％均匀的)组成。
在合成纤维之内，气凝胶颗粒可以例如完全地或至少部分地被聚合物材料覆盖。在一些实施方案中，大部分存在的气凝胶颗粒(即大于50％，例如大于55、60、65、70或75％)被聚合物材料完全地覆盖。在一些实施方案中，大于95％(例如至少98％)的纤维内的气凝胶颗粒被聚合物材料完全地覆盖。
在某些实施方案中，本发明的合成纤维在与具有蕾丝组成但缺少气凝胶颗粒的纤维相比时，具有更低的重量比体积比和/或更好的隔热性质。例如，在一些实施方案中，包含本发明的合成纤维的隔绝物可以具有r3的热阻，而区别仅在于缺乏气凝胶颗粒的对比隔绝物可以具有r4的热阻，其中r3>r4。
在一些实施方案中，将合成纤维硅化。术语“硅化”意指将纤维用包含硅的组合物(例如有机硅)涂布。硅化技术是本领域公知的，并且描述于例如美国专利号3,454,422中。可以使用任何本领域已知的方法，例如喷涂、混合、浸涂、填补等施加包含硅的组合物。包含硅的(例如有机硅)组合物(其可以包括有机硅氧烷或聚硅氧烷)键合至纤维的外部。在一些实施方案中，有机硅涂料是聚硅氧烷如甲基氢聚硅氧烷、改性的甲基氢聚硅氧烷、聚二甲基硅氧烷或氨基改性的二甲基聚硅氧烷。如本领域已知那样，可以将包含硅的组合物直接施加至纤维，或可以将其用溶剂稀释为溶液或乳液，例如聚硅氧烷的含水乳液，然后施加。在处理之后可以将涂料干燥和/或固化。如本领域已知那样，可以将催化剂用于促进包含硅的组合物(例如含有si-h键的聚硅氧烷)的固化，并且出于便利可以将所述催化剂添加至包含硅的组合物乳液，其中将所得的组合用于处理合成纤维。合适的催化剂包括羧酸的铁、钴、锰、铅、锌和锡盐，如乙酸盐、辛酸盐、环烷酸盐和油酸盐。在一些实施方案中，在硅化之后，可以将纤维干燥以去除残留的溶剂，然后任选地加热至介于65℃和200℃之间以固化。
合成纤维可以是卷曲的或未卷曲的。各种卷曲，包括(向外)螺旋(即(上下)螺旋)和标准卷曲是本领域已知的。合成纤维可以具有任意期望的卷曲。
在一些实施方案中，合成纤维是短纤维(即具有标准化的长度的纤维)。例如，在一些实施方案中，合成纤维是具有5至120mm(例如5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119或120mm)，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如8至85mm)的长度的短纤维。在一些实施方案中，本发明提供多个短纤维。
在一些实施方案中，合成纤维是长丝。长丝是单个长的丝状连续纺织纤维/股。不同于有限长度的短纤维，长丝具有无限长度并且可以延伸若干码或英里(或例如在用于纱线中时，可以延伸纱线的整个长度)。在一些实施方案中，长丝的长度范围为5英寸至若干英里，包括其中的任意和全部范围或子范围。例如，在一些实施方案中，长丝可以为至少5英寸的长度(例如至少5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99或100英寸的长度或其中的任意范围或子范围)。在一些实施方案中，长丝可以为至少1英尺的长度(例如至少1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、110、120、130、140、150、160、170、180、190、200、210、220、230、240、250、260、270、280、290、300、310、320、330、340、350、360、370、380、390、400、410、420、430、440、450、460、470、480、490、500、510、520、530、540、550、560、570、580、590、600、610、620、630、640、650、660、670、680、690、700、710、720、730、740、750、760、770、780、790、800、810、820、830、840、850、860、870、880、890、900、910、920、930、940、950、960、970、980、990或1000英尺的长度或其中的任意范围或子范围)。
长丝可以通过称为挤出(也可以称为熔纺)的过程来产生。例如，在一些实施方案中，在混合气凝胶颗粒和聚合物材料之后，可以将所得的气凝胶/聚合物混合物作为气凝胶/聚合物粒料挤出。随后，取决于期望的气凝胶负载量，可以将多个粒料，包括至少所述气凝胶/聚合物粒料挤出成纤维。例如，可以将粒料通过公知的技术挤出，如通过使它们达到它们的熔点或超过它们的熔点，由此形成液体气凝胶/聚合物混合物，然后迫使液体气凝胶/聚合物混合物通过被称为喷丝头的模具(dye)。喷丝头通常具有许多液体穿过的小孔。在液体聚合物料流离开喷丝头时使其冷却，导致长股的连续合成纤维。可以任选地将挤出的长丝与另一(例如相邻的)喷丝头的那些组合，以增加束中的长丝数量。可以牵引(拉伸)长丝的束以使得每个长丝更细，并且可以任选地将其变形，如下文所描述。
可以对长丝束(例如用于纱线中)实施变形技术以扰乱长丝的并行化。这样的技术可以例如用于增加体积而不增加重量，这可以使所得的纱线看起来在重量方面更轻，具有改进的手感(柔软度)，显得更不透明和/或具有改进的隔温性质。虽然可以使用任意本领域可接受的变形过程，但是有利于用于本发明中的变形过程的实例包括卷曲、卷环、卷缠、皱缩、加捻然后解捻以及编织然后解编。
在一些实施方案中，合成纤维不包含润滑添加剂，如u.s.3,324,060中所公开的那些。
本领域普通技术人员将会容易地意识到存在许多其中可以有利地使用本发明的合成纤维的应用。事实上，根据本发明的合成纤维和隔绝物的实施方案用于许多不同的工业中。非限制性实例包括用于以下中：纺织织物，例如造纸机贵重器材(papermachineclothing，其中可以将纤维用作例如单丝)；冷藏车；管线(例如石化管线)；航空航天应用(例如航空航天隔绝板)；低温储罐；燃料电池；汽车电池(例如电动汽车电池)保护；任何其它织物或隔绝性应用等。
在第二方面，本发明提供了包含合成纤维的隔绝材料。
本领域普通技术人员将会意识到，通常可以将本发明的纤维替代或补充用于任意隔绝材料中的合成纤维使用。
在一些实施方案中，隔绝材料是织物、抓绒(fleece)、垫(pad)、可吹制的隔绝材料或喷胶棉。在一些实施方案中，隔绝材料是纺织隔绝材料(即用于纺织领域中的隔绝材料)。
在一些实施方案中，本发明提供了包含合成纤维的喷胶棉。在一些实施方案中，喷胶棉具有1mm至160mm(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11、12、13、14、15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27、28、29、30、31、32、33、34、35、36、37、38、39、40、41、42、43、44、45、46、47、48、49、50、51、52、53、54、55、56、57、58、59、60、61、62、63、64、65、66、67、68、69、70、71、72、73、74、75、76、77、78、79、80、81、82、83、84、85、86、87、88、89、90、91、92、93、94、95、96、97、98、99、100、101、102、103、104、105、106、107、108、109、110、111、112、113、114、115、116、117、118、119、120、121、122、123、124、125、126、127、128、129、130、131、132、133、134、135、136、137、138、139、140、141、142、143、144、145、146、147、148、149、150、151、152、153、154、155、156、157、158、159或160mm)的厚度，包括其中的任意和全部范围和子范围。在一些实施方案中，所述厚度小于或等于40mm，例如2至40mm。在一些实施方案中，喷胶棉具有1至10kg/m3(例如1、2、3、4、5、6、7、8、9或10kg/m3)的密度，包括其中的任意和全部范围和子范围。
在一些实施方案中，本发明提供了包含合成纤维的纱线。
clo(clo/oz/yd2)是用于量度衣物的热阻的单位。将1.0clo的值定义为使处于放松的人在21℃(70°f)环境中在正常通风(0.1m/s空气移动)的室内保持热平衡的隔绝物的量。典型地，在该温度之上，穿着物得体的人会出汗，而在该温度之下，人会感到寒冷。可以对衣物和/或其部件指定clo值。较高的clo表明制品比具有相对较低的clo的另一制品更温暖。
出人意料地，申请人已发现包含本发明的合成纤维的隔绝物的实施方案具有与相同但缺乏气凝胶颗粒的隔绝物实施方案相比不可预期地改进的热性能(更高的clo)。
在一些实施方案中，包含合成纤维的隔绝物在根据iso11092测试时具有分级为0.80clo/oz/yd2至1.40clo/oz/yd2(例如0.80、0.81、0.82、0.83、0.84、0.85、0.86、0.87、0.88、0.89、0.90、0.91、0.92、0.93、0.94、0.95、0.96、0.97、0.98、0.99、1.0、1.01、1.02、1.03、1.04、1.05、1.06、1.07、1.08、1.09、1.10、1.11、1.12、1.13、1.14、1.15、1.16、1.17、1.18、1.19、1.20、1.21、1.22、1.23、1.24、1.25、1.26、1.27、1.28、1.29、1.30、1.31、1.32、1.33、1.34、1.35、1.36、1.37、1.38、1.39或1.40clo/oz/yd2)的热性能，包括其中的任意和全部范围和子范围(例如0.90至1.3clo/oz/yd2、1.0至1.25clo/oz/yd2等)。在一些实施方案中，喷胶棉在根据iso11092测试时具有分级为至少1.0clo/oz/yd2的热性能。
在第三方面，本发明提供了包含本发明的第一方面的合成纤维或本发明的第二方面的隔绝材料的制品。这样的制品的非限制性实例包括例如，鞋类、外衣(例如外衣穿着物如短上衣等)、衣物、睡袋、寝具(例如盖被)等。
在第四方面，本发明提供了制备合成纤维或包含合成纤维的制品(例如衣物、隔绝材料等)的非限制性方法，所述方法包括：
-混合气凝胶颗粒和聚合物材料，由此形成气凝胶/聚合物混合物；
-挤出气凝胶/聚合物混合物；和
-任选地进行一个或更多个另外的加工步骤，
由此形成合成纤维或制品。
在一些实施方案中，所述方法使用回收的气凝胶废料(例如来自本文中未讨论的其它生产过程，例如在商业气凝胶加工期间的未用完的气凝胶)。在一些这样的实施方案中，所述方法可以任选地包括将气凝胶废料分类以去除尽可能多的污染物。可以通过基于材料的尺寸对材料落入哪个组进行分类而完成从气凝胶分离污染物材料。分类可以包括例如，拉紧或过滤气凝胶废料以从废料材料中分离出气凝胶颗粒。此外，可以基于气凝胶颗粒的尺寸分离它们。气凝胶颗粒可以为例如氧化物如石英、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅或其它金属氧化物，聚合物如间苯二酚-甲醛、三聚氰胺-甲醛或聚酰亚胺，碳如热解的聚合物，和纤维素，淀粉，藻酸盐等。一旦去除了污染物，就可以将气凝胶颗粒，例如二氧化硅气凝胶颗粒磨小至期望尺寸(例如0.3至20μm)的颗粒。任选地，当获得期望尺寸的气凝胶颗粒时，可以任选地将颗粒再一次分类以确保全部气凝胶颗粒(其在一些实施方案中可以类似于粉末或粉尘)小于用于与聚合物材料混合的期望的直径。
替代地，所述方法可以包括例如获得清洁的气凝胶颗粒。气凝胶颗粒可以为例如，氧化物如石英、二氧化钛、氧化锆、二氧化硅或其它金属氧化物，聚合物如间苯二酚-甲醛、三聚氰胺-甲醛或聚酰亚胺，碳如热解的聚合物，和纤维素，淀粉，藻酸盐等。
在一些实施方案中，制备合成纤维或包含合成纤维的制品的方法包括将气凝胶颗粒的粒度降低至期望的尺寸(例如通过研磨)，然后混合气凝胶颗粒和聚合物材料。
在一些实施方案中，以预研磨的形式获得固体聚合物材料，或研磨聚合物材料，使得聚合物材料呈颗粒的形式。在一些实施方案中，聚合物材料是类似砂的一致性的研磨的聚合物材料。将期望尺寸的气凝胶颗粒与聚合物材料混合以形成气凝胶/聚合物混合物。为了所得纤维的期望的性质，可以选择气凝胶粉末比聚合物的重量浓度。例如，气凝胶粉末可以具有大约0.1％至15％的重量百分比并且聚合物可以具有大约85％至99.9％的重量百分比。在一些实施方案中，在容器或鼓中(通过搅动例如搅拌或滚动)混合气凝胶颗粒和聚合物材料。
然后可以将气凝胶/聚合物混合物挤出或以其它方式成形成中间产物(例如作为气凝胶/聚合物粒料)，之后可以将其用于制备纤维。在一些实施方案中(在下文更详细地讨论)，该中间产物可以被称为“母料”。在其它实施方案中，可以将气凝胶/聚合物混合物直接挤出成纤维。当制得中间产物(例如气凝胶/聚合物粒料)时，之后可以任选地将中间产物与其它材料(例如其它聚合物材料或其它粒料，其包含不同的气凝胶负载量或没有气凝胶)混合，从而控制和实现气凝胶在随后形成的纤维中的期望的负载量百分比。
本发明的方法的实施方案包括使用如本领域公知的适当的纺织纤维生产方法直接由气凝胶/聚合物混合物或由中间产物(例如粒料)形成纤维。纺织纤维生产方法可以包括例如，熔纺、湿纺、干纺、凝胶纺丝、电子纺丝等，如本领域中已知。例如，可以通过喷丝头挤出混合物(例如气凝胶/聚合物混合物，或含有中间产物的混合物，例如包含熔化的中间产物和任选的一种或更多种其它材料的混合物)，以形成连续的长丝。然后可以通过例如牵拉、变形、卷曲和/或切割或本领域中的另一已知的方法控制连续的长丝，以形成呈对于它们的最终应用而言最有用的形式的纤维。可以将连续的长丝切割成具体的长度并且包装成捆。然后可以将所述捆例如送至将短纤维加工成纱线(其可以进一步被加工，例如用于服装类基层穿着物)的纺纱机。
实施来形成合成纤维或包含合成纤维的制品的加工步骤可以取决于想要形成的纤维而不同。例如，在一些实施方案中，本发明的方法通过例如牵拉、变形和任选地增加一种或更多种期望的精整化学形成连续的长丝。在一些实施方案中，所述方法通过例如牵拉、切割、任选地卷曲和任选地增加一种或更多种期望的精整化学形成短纤维。可以预期的是可以根据本发明使用任意期望的精整化学。精整化学是本领域公知的并且包括例如硅化、耐久的拒水性处理等。
可以将合成纤维引入制品(例如最终产物)，例如穿着物、织物或隔绝物中。在一些实施方案中，根据本发明的制品或隔绝物是比没有合成气凝胶灌注纤维的类似制品更好的隔绝体。用本发明的合成纤维制成的制品可以具有r1的热阻，而仅由聚合物纤维制成的制品可以具有r2的热阻并且r1可以大于r2。因此，根据本发明的合成纤维的某些实施方案制成的穿着物或隔绝物具有比缺乏本发明的合成纤维的穿着物或隔绝物更大的热阻。
在本发明的方法的一些实施方案中，将气凝胶颗粒引入聚合物材料(例如聚丙烯树脂)中，并且一旦混合，可以将气凝胶/聚合物混合物挤出成可以被称为“母料”的粒料。可以将母料转移至制造商用于挤出(例如熔体吹制纺丝)。可以将母料用于生产纤维。在一些实施方案中，将母料用于生产长丝的纤维状非织造喷胶棉。在一些实施方案中，可以将母料与其它配方的粒料组合以生产用于根据本发明的实施方案的纤维中的期望的材料。
参见图1-6，示出了如上文更详细地描述的混合聚合物材料与气凝胶颗粒的方法的实施方案。方法包括获得聚合物材料110(如图1中所示描绘在容器100内)。将呈砂状颗粒形式的聚合物材料110(由于其通过磨小至砂状一致性的聚酯粒料形成)与气凝胶颗粒120(如示于图2的容器200中的那些)混合，从而形成气凝胶/聚合物混合物，如图3中所示，其中将气凝胶颗粒120混入聚合物材料110之内。可以将混合物挤出成纤维130(其可以为长丝或可以被切割成短纤维)或成形成粒料140，如上文更详细地描述并且示于图4-6中。当将混合物熔融挤出成粒料140时，可以任选地将粒料与另外的粒料组合(以控制气凝胶负载量)，并且可以随后挤出成纤维。
本发明的合成纤维130的实施方案描绘于图4中。如所示，合成纤维130的聚合物材料110含有遍及聚合物材料110分散的多个气凝胶颗粒120。气凝胶颗粒120可以遍及聚合物材料110均匀地分布。尽管图4显示了完全埋入聚合物材料110的气凝胶颗粒120，但也可以预期在一些情况下气凝胶颗粒120可以仅至少部分地埋入聚合物材料110中。遍及聚合物材料110分散的气凝胶颗粒120的重量百分比将会取决于所得的合成纤维130的期望的隔热性质。
含有气凝胶/聚合物混合物的粒料140如图5和6所描绘。如所示，粒料140含有遍及聚合物材料110分布的多个气凝胶颗粒120。气凝胶颗粒120可以遍及聚合物材料110均匀地分布，如图6中所示。尽管图5和6显示了气凝胶颗粒120完全埋入聚合物材料110，但也可以预期在一些情况下气凝胶颗粒120可以在粒料140的一些位置处仅至少部分地埋入聚合物材料110。遍及聚合物材料110分散的气凝胶颗粒120的重量百分比将会取决于所得的纤维或由粒料140制成的隔绝物的期望的隔热性质。
实施例
现在将参考在以下实施例中描述的具体实施方案阐释但并不限制本发明。
实施例1
通过混合下述制备气凝胶/聚合物混合物：
-0.1重量％的二氧化硅气凝胶颗粒(在0.6-11μm范围内，具有3.5μm的平均直径)；和
-99.9重量％的聚对苯二甲酸乙二醇酯。
在混合/共混之后，将气凝胶/聚合物混合物挤出成粒料，随后将其与聚酯粒料混合。之后将粒料混合物加热并且通过纺丝方法，例如喷丝头挤出，以形成连续的长丝。一旦形成连续的长丝，就可以将它们牵引、卷曲和/或切割成特定长度，以形成短纤维，然后将所述短纤维包装成捆。接下来可以将所述捆送至纺纱机，用于将短纤维加工成纱线。然后可以将纱线在下游用于产生制品，如服装和工业织物。由含有聚合物材料和气凝胶颗粒的合成纤维制成的纱线和隔绝物允许织物和制品比仅由不包含气凝胶颗粒的聚合物纤维制成的织物和制品更具隔绝性。
实施例2
通过混合下述制备气凝胶/聚合物混合物：
-6.1重量％的二氧化硅气凝胶颗粒；和
-93.9重量％的聚酯材料。
气凝胶颗粒的密度为大约0.09g/cc并且聚酯材料的密度为大约1.38g/cc。因此，6.1重量％的二氧化硅气凝胶颗粒和93.9重量％的聚酯的混合物将会导致大约50％的气凝胶颗粒比50％的聚酯体积比的浓度。
在混合/共混之后，将气凝胶/聚合物混合物挤出成粒料，随后将其与聚酯粒料混合。之后将粒料混合物加热并且通过纺丝方法，例如喷丝头挤出，以形成连续的长丝。一旦形成连续的长丝，就可以将它们牵引、卷曲和/或切割成特定长度，以形成短纤维，然后将所述短纤维包装成捆。接下来可以将所述捆送至纺纱机，用于将短纤维加工成纱线。然后可以将纱线在下游用于产生制品，如服装和工业织物。由含有聚合物材料和气凝胶颗粒的合成纤维制成的纱线和隔绝物允许织物和制品比仅由不包含气凝胶颗粒的聚合物纤维制成的织物和制品更具隔绝性。
实施例3
通过混合下述制备聚丙烯树脂和气凝胶颗粒的混合物：
-0.1重量％的二氧化硅气凝胶颗粒；和
-99.9重量％的聚丙烯树脂作为聚合物材料。
在混合/共混之后，将聚丙烯树脂和气凝胶粉末的混合物挤出成粒料以形成母料。然后可以将母料转移至制造商用于熔体吹制纺丝。还可以将母料用于生产长丝的纤维状非织造喷胶棉。替代地，可以将母料与其它配方的粒料组合，以生产长丝的纤维状非织造喷胶棉。
实施例4
通过混合下述制备聚丙烯树脂和气凝胶粉末的混合物：
-6.2重量％的二氧化硅气凝胶颗粒；和
-93.8重量％的聚丙烯树脂。
气凝胶颗粒的密度为大约0.09g/cc并且聚丙烯树脂的密度为大约0.913g/cc。因此，6.2重量％的二氧化硅气凝胶粉末和93.8重量％的聚丙烯树脂的混合物将会导致大约40％的气凝胶粉末比60％的聚丙烯树脂体积比的浓度。
在混合/共混之后，将聚丙烯树脂和气凝胶粉末的混合物挤出成粒料以形成母料。然后可以将母料转移至制造商用于熔体吹制纺丝。还可以将母料用于生产长丝的纤维状非织造喷胶棉。替代地，可以将母料与其它配方的粒料组合，以生产长丝的纤维状非织造喷胶棉。所述长丝在与没有气凝胶粉末的类似材料相比时可以具有更好的隔热性质。
实施例5
通过混合下述制备气凝胶/聚合物混合物：
-4.2重量％的二氧化硅气凝胶颗粒；和
-95.8重量％的聚酯材料。
在混合/共混之后，将气凝胶/聚合物混合物挤出成粒料，随后将其与聚酯粒料混合。之后将粒料混合物加热并且通过纺丝方法，例如喷丝头挤出，以形成连续的长丝。一旦形成连续的长丝，就可以将它们牵引、卷曲和/或切割成特定长度，以形成短纤维，然后将所述短纤维包装成捆。接下来可以将所述捆送至纺纱机，用于将短纤维加工成纱线。然后可以将纱线在下游用于产生制品，如服装和工业织物。由含有聚合物材料和气凝胶颗粒的合成纤维制成的纱线和隔绝物允许织物和制品比仅由不包含气凝胶颗粒的聚合物纤维制成的织物和制品更具隔绝性。
气凝胶颗粒的密度为大约0.09g/cc并且聚酯材料的密度为大约1.38g/cc。因此，4.2重量％的二氧化硅气凝胶粉末和95.8重量％的聚酯的混合物将会导致大约40％的气凝胶粉末比60％的聚酯体积比的浓度。
实施例6–对比测试
样本a(根据本发明)
由以下纤维混合物形成重量为1.77盎司每平方码的非织造的膨体絮状隔绝物(喷胶棉)：
-30wt％的硅化的1.4纤度的气凝胶聚酯纤维(10.1体积％的气凝胶，89.9体积％的聚酯)；
-25wt％的干燥的(未硅化的)1.4纤度的气凝胶聚酯纤维(10.1体积％的气凝胶，89.9体积％聚酯)；
-25wt％的硅烷化的微纤度聚酯纤维；和
-20wt％的干燥的(未硅化的)大纤度聚酯纤维
样本b(对比实施例)
以与样本a相同的方式，但是由以下纤维混合物形成重量为1.77盎司每平方码的非织造的膨体絮状隔绝物(喷胶棉)：
-55wt％的硅化的微纤度聚酯纤维
-35wt％的干燥的(未硅化的)大纤度聚酯纤维
-10wt％的硅化的大纤度聚酯纤维
样本a和样本b的喷胶棉的热性能根据iso11092来测试并且确定样本b具有0.92clo/oz/yd2的clo和样本a具有1.16clo/oz/yd2的clo。因此，样本a的本发明的实施方案不可预期地证实了超过样本b的26％的热性能方面的增加。这是特别出人意料的，因为已知微纤度纤维有助于样品的热性质。因此，因为样本a含有比样本b更少的微纤度纤维，所以本领域技术人员会预期其热性能比样本b相对更差。然而恰恰相反，样本a在clo方面优于样本b26％。
本文中所使用的术语仅出于描述特定实施方式的目的，并不意在限制本发明。除非上下文另有明确指明，如本文中所使用，但是形式“一个/一种/该(“a”、“an”和“the”)”意在也包括复数形式。将要进一步理解的是，术语“包含(comprise)”(以及包含的任意形式，如“comprises”和“comprising”)、“具有(have)”(以及具有的任意形式，如“has”和“having”)、“包括(include)”(以及包括的任意形式，如“includes”和“including”)、“含有(contain)”(以及含有的任意形式，如“contains”和“containing”)及其任意其它语法上的变体是开放式连接动词。因此，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或更多个步骤或要素的方法和制品具备一个或更多个那些步骤或要素，但是不限于仅具备一个或更多个那些步骤或要素。类似地，“包含”、“具有”、“包括”或“含有”一个或更多个特征的方法的步骤或制品的要素具备一个或更多个那些特征，但不限于仅具备一个或更多个那些特征。
如本文中所使用，术语“包含”、“具有”、“包括”、“含有”及其其它语法上的变体涵盖术语“由……组成”和“基本上由……组成”。
短语“基本上由……组成”或其语法上的变体在本文中使用时，应被视为具体说明所指出的特征、整数、步骤或组分，但并不排除增加一个或更多个另外的特征、整数、步骤或组分或其组，但只是在所述另外的特征、整数、步骤或组分或其组并不实质上改变所要求保护的组合物或方法的基础和新的特征时才是如此。
在本说明书中引用的所有出版物在此通过引用并入本文，就好像每个单独的出版物被具体地和单独地指示为如同完全阐述那样通过引用并入本文。
除非另有明确指明，通过引用并入的主题不被考虑为对任何权利要求限制的替代方案。
在整个该说明书中提及一个或更多个范围的情况下，每个范围意在成为用于呈现信息的简化形式，其中所述范围被理解为涵盖所述范围之内的每个离散点，就好像它在本文汇总完全阐述的那样。
虽然本文中已描述和描绘了本发明的若干方面和实施方案，但是本领域技术人员可以影响替代方案和实施方案以实现相同的目标。因此，本公开和所附权利要求意在覆盖落入本发明的真实精神和范围内的所有这些另外的和替代的方面和实施方案。