用于人体冷却的红外透明的，聚合物纤维基织造织物的制作方法

本申请要求2016年9月26日提交的美国临时申请号62/399,974的权益，其内容以引用方式被完全并入本文。

关于联邦资助的研究或开发的声明

本发明是在能源部授予的合同de-ar0000533的政府支持下进行。政府对这项发明有一定的权利。

背景技术：

室内采暖、通风和空调(hvac)贡献全球能源消耗的约三分之一。减少hvac的使用可以对经济和环境有益。例如，将hvac的设定值范围扩展大约+/-4℉可以节省超过建筑物能源消耗的约30％。人体散热有三种形式：传导、对流和辐射。在这些消散途径中，辐射占正常皮肤条件下总热量损失的约50％以上，但传统织物并未设计用于控制辐射热损失。传统织物在人体周围捕获空气，以改变对流或传导消散率。然而，传统织物通常不能充分控制辐射的散热。期望提供一种红外(ir)-透明的织物材料，并且可以通过辐射控制来调节其热性能。

正是在这种背景下，出现开发本公开内容的实施方式的需求。

技术实现要素：

在一些实施方式中，纤维包括细长构件和分散在细长构件内的折射率对比域(refractiveindexcontrastdomains)。细长构件包括至少一种聚合物，其对9.5μm波长的红外辐射的透射率为至少约40％。

在纤维的一些实施方式中，细长构件包括至少一种聚烯烃。

在纤维的一些实施方式中，细长构件包括聚乙烯或聚丙烯中的至少一种。

在纤维的一些实施方式中，细长构件包括聚乙烯和聚丙烯的共混物，并且相对于聚乙烯和聚丙烯的组合重量，聚丙烯的重量百分比在约1％至约50％的范围内。在纤维的一些实施方式中，细长构件包括聚乙烯和聚丙烯的共混物，并且相对于聚乙烯和聚丙烯的组合重量，聚乙烯的重量百分比在约1％至约50％的范围内。

在纤维的一些实施方式中，折射率对比域是孔。在一些实施方式中，孔的平均孔尺寸在约50nm至约1000nm的范围内。在一些实施方式中，细长构件内的孔的体积百分比为至少约10％。

在纤维的一些实施方式中，折射率对比域是粒状填料。在一些实施方式中，填料的平均粒度在约50nm至约1000nm的范围内。在一些实施方式中，细长构件内填料的体积百分比为至少约10％。在一些实施方式中，填料包括无机材料。

在纤维的一些实施方式中，折射率对比域和细长构件之间的折射率差相对于细长构件的折射率为至少约±1％。

在纤维的一些实施方式中，细长构件是第一细长构件，并且还包括与第一细长构件组合的第二细长构件，以形成纤维的主体。

在一些实施方式中，织造织物包括前述实施方式中任一项的纤维。在一些实施方式中，织造织物对9.5μm波长的红外辐射的透射率为至少约40％。在一些实施方式中，织造织物对400-700nm波长范围内的可见光的不透明度为至少约40％。

在一些实施方式中，布包括至少一个层，其包括织造织物，织造织物包括前述实施方式中任一个的纤维。

在一些实施方式中，提供了一种调节人体温度的方法。该方法包括将织造织物放置在人体附近，其中织造织物包括前述实施方式中任一个的纤维。

在一些实施方式中，提供了形成多孔聚合物纤维的方法。该方法包括形成溶剂和至少一种聚合物的混合物，挤出该混合物以形成聚合物纤维，该聚合物纤维包括分散在聚合物纤维内的溶剂，和从聚合物纤维中提取溶剂以形成多孔聚合物纤维。

在该方法的一些实施方式中，混合物中溶剂的体积百分比为至少约10％。

在该方法的一些实施方式中，混合物包括至少一种聚烯烃。

在该方法的一些实施方式中，混合物包括聚乙烯或聚丙烯中的至少一种。

在该方法的一些实施方式中，混合物包括聚乙烯和聚丙烯。

还构想了本公开内容的其他方面和实施方式。前述内容和以下详细说明并不意味着将本公开内容限制于任何特定的实施方式，而仅意图描述本公开内容的一些实施方式。

附图简述

为了更好地理解本公开内容的一些实施方式的性质和目的，应参考以下结合附图的详细说明。

图1.显示了传统织物和ir-透明织物的示意图。

图2.显示了聚合物纤维的透视横截面图的示意图。

图3.显示了聚合物纤维的横截面视图的示意图。

图4.显示了聚合物纤维的横截面视图的示意图。

图5.显示了聚合物纤维的横截面视图的示意图。

图6.用于形成纳米多孔聚乙烯(pe)纤维的工艺流程。

图7.用于形成纳米多孔pe纤维的挤出装置的示意图。

图8.在各种放大水平下的纳米多孔pe纤维的扫描电子显微镜(sem)图像。

图9(a).由纳米多孔pe纤维形成织造织物的工艺流程。

图9(b).所得织物的图像。

图9(c).织物在波长范围内的透射率/反射率。

图10(a).由纳米多孔pe纤维形成织造织物的工艺流程。

图10(b).所得织物的图像。

图10(c).织物在波长范围内的透射率/反射率。

图11.所得纤维的依据其最大断裂伸长率的机械强度的评价结果，。

图12.左侧的织物(约10％的聚丙烯(pp))的透射率/反射率与右侧的由纳米多孔pe纤维(0％的pp)的单纤维纱线形成的织物的透射率/反射率的比较。

具体实施方式

本公开内容的一些实施方式涉及针对穿着者的ir-透明的聚合物纤维基织造织物，以减少室内hvac使用，同时提供舒适性和透气性。在一些实施方式中，ir-透明织物增加人体的ir辐射消散。结果，实现了冷却效果并且可以消耗更少的hvac能量以维持舒适的体温。另外，ir-透明织物是一种织造织物，其确保它的舒适性和透气性，并且使其适合用作一件衣服中的一种贴身(next-to-skin)的织物。

与传统织物不同，一些实施方式的ir-透明织物具有由人体发射的ir辐射的低吸收，因此ir辐射可以自由地传输到环境中并且导致穿着者感觉更凉爽。同时，包括在织物中的聚合物纤维具有分散在纤维内的折射率对比域，其用于散射可见光并使织物对可见光不透明。在一些实施方式中，折射率对比域是孔，其可以被设定尺寸为主要散射可见光而不是ir辐射。这些孔可以相互连接，并且可以使织物透气并通过传导和对流增加散热。此外，其纤维基织造结构为人体提供舒适性，并使织物可用作贴身织物。具有孔(或其它折射率对比域)的聚合物纤维可以通过比如挤出和溶剂提取的工艺大规模形成，并且织造织物可以通过比如织造的工艺由这种纤维大规模地形成。结果是ir-透明且视觉上不透明的聚合物纤维基织造织物，其在用作贴身织物时保持舒适性并且还可以大规模实现。

通过概述并参考图1，传统织物主要集中在改进对流或传导散热以实现冷却效果，但几乎没有对辐射散热的控制。在约34℃的正常皮肤温度下，人体可发射约7-14μm的中-红外辐射，其峰值为约9.5μm。传统的织物对人体发出的红外辐射具有高吸收，因此红外辐射在很大程度上被阻挡不会传输到环境中。相反，ir-透明织物对人体发射的ir辐射具有低吸收，因此ir辐射可以在很大程度上不被阻挡地传输到环境中，从而可以实现更大的冷却效果。另外，在ir-透明织物的聚合物纤维内提供折射率对比域用于散射可见光并使织物视觉上不透明但仍然是ir-透明的。此外，ir-透明织物的基于纤维的织造结构提供舒适性以及比如可洗性和更高强度和耐久性的益处。

聚合物纤维

图2是显示根据本公开内容的一些实施方式的聚合物纤维200的透视横截面图的示意图。纤维200包括细长构件202和分散在细长构件202内的折射率对比域204。

细长构件202包括单一聚合物或两种或更多种不同聚合物的共混物。为了在一些实施方式中赋予ir透明性，可以使用具有低ir辐射吸收的聚合物或聚合物的共混物。在这样的实施方式中，合适的聚合物包括聚烯烃，比如聚乙烯(pe)、聚丙烯(pp)和其他热塑性聚烯烃或聚烯烃弹性体。在pe的情况下，合适的分子量范围可以是(canrangefrom)低密度pe(ldpe)、高密度pe(hdpe)和超高分子量pe(uhmwpe)。pe可以与其他聚合物共混或至少部分用其他聚合物替代，其他聚合物比如pp、聚氯乙烯(pvc)、维尼纶、聚丙烯腈(pan)、聚酰胺(例如尼龙)、聚对苯二甲酸乙二醇酯(pet)、聚酯、聚氟乙烯(pvf)、共聚物、其他热塑性聚合物、天然聚合物等。例如，pe和pp的共混物(或更一般地，两种或更多种不同聚烯烃的共混物)可用于赋予改进的机械强度，同时保持ir透明度，比如相对于pe和pp的组合重量，pp的重量百分比在约1％至约60％、约1％至约50％、约5％至约45％、约5％至约40％、约5％至约35％、约5％至约30％、约5％至约25％、约5％至约20％、或约10％的范围内。可以使用具有低ir辐射吸收的其它聚合物，代替聚烯烃或与聚烯烃组合，比如基本上不含下列官能团中一种或多种的聚合物：c-o；c-n；芳香族c-h；和s＝o，和比如具有含量不大于约1mmole/g、不大于约0.1mmole/g、不大于约0.01mmole/g、不大于约0.001mmole/g、或不大于约0.0001mmole/g的这些官能团中的一种或多种的聚合物。在一些实施方式中，合适的聚合物在9.5μm的波长下具有至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、或至少约80％，和至多约90％、至多约95％、至多约98％或更多的ir辐射透射率。在一些实施方式中，合适的聚合物在7-14μm的波长范围内具有至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、或至少约80％，和至多约90％、至多约95％或更多的ir辐射的加权平均透射率。在图2所示的纤维200形成期间，可以包括一种或多种添加剂，比如抗氧化剂、抗微生物剂、着色剂或染料、水芯吸剂(waterwickingagents)(例如棉)、金属、木材、丝绸、羊毛，等等。一种或多种添加剂可以分散在细长构件202中包括的聚合物或聚合物的共混物中。

折射率对比域204提供相对于包括在细长构件202中的聚合物或聚合物的共混物的折射率的对比度，以散射可见光并使得纤维200(和所得的织造织物)视觉上不透明。在一些实施方式中，域204和细长构件202之间的折射率的相对差相对于包括在细长构件202中的聚合物或聚合物的共混物的折射率为至少约±1％(例如，在589nm处测量的可见光)，比如至少约±5％、至少约±8％、至少约±10％、至少约±15％、至少约±20％、至少约±25％、至少约±30％、至少约±35％、至少约±40％、至少约±45％、或至少约±50％。在一些实施方式中，域204和细长构件202之间的折射率的绝对差相对于包括在细长构件202中的聚合物或聚合物的共混物的折射率为至少约±0.01(例如，对于在589nm处测量的可见光)，比如至少约±0.05、至少约±0.1、至少约±0.15、至少约±0.2、至少约±0.25、至少约±0.3、至少约±0.35、至少约±0.4、至少约±0.45、至少约±0.5、或至少约±0.55。域204的折射率可以高于或低于包括在细长构件202中的聚合物或聚合物的共混物的折射率。

在一些实施方式中，折射率对比域204是孔，其由于例如孔内包含的空气的存在而提供折射率的对比度。孔可以被设定尺寸为主要散射可见光而不是ir辐射。例如，孔可以是纳米尺寸的(例如，作为纳米孔)，以便相当于(becomparableto)可见光的波长和ir辐射的波长以下、或者在中-红外辐射的波长以下可比。在一些实施方式中，孔的平均孔尺寸为约50nm至约1000nm、约50nm至约900nm、约50nm至约800nm、约50nm至约700nm、约50nm至约600nm、约50nm至约500nm、约50nm至约400nm、约100nm至约400nm、或约500nm至约1000nm的范围内，尽管还构想了具有平均孔尺寸至多约2μm或至多约3μm的较大孔。在一些实施方式中，可以控制孔尺寸的分布以赋予纤维200(和所得的织造织物)所期望的着色。例如，孔的尺寸可以相对均匀，比如孔尺寸的标准偏差为不大于平均孔尺寸的约50％、不大于平均孔尺寸的约45％、不大于平均孔尺寸的约40％、不大于平均孔尺寸的约35％、不大于平均孔尺寸的约30％、不大于平均孔尺寸的约25％、或不大于平均孔尺寸的约20％。孔尺寸可以使用例如barret-joyner-halenda模型来确定。在一些实施方式中，细长构件202内的孔的体积百分比为至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、或至少约40％、和至多约60％、至多约70％或更多。在一些实施方式中，至少一些孔可以相互连接以增加透气性并增加通过相互连接的孔的传导和对流散热。孔可以是规则或不规则形状的，并且可以具有约3或更少，或大于约3的纵横比。

在一些实施方式中，折射率对比域204是粒状填料，其由于填料的材料而提供折射率的对比度。填料的合适材料的实例包括具有低ir辐射吸收的无机材料，比如准金属(例如硅和锗)、金属氧化物、准金属氧化物(例如氧化硅)、金属卤化物等。具有低ir辐射吸收并且可以提供折射率的合适对比度的聚合物和其他有机材料也可以用于填料。在一些实施方式中，用于填料的合适材料具有在9.5μm波长下的ir辐射的透射率为至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、或至少约80％，和至多约90％、至多约95％、至多约98％或更多。在一些实施方式中，用于填料的合适材料在7-14μm的波长范围内的ir辐射的加权平均透射率为至少约30％，至少约40％，至少约50％，至少约60％，至少约70％，或至少约80％，并且至多约90％，至多约95％，或更多。填料可以被设定尺寸为主要散射可见光而不是ir辐射。例如，填料可以是纳米尺寸的(例如，作为纳米颗粒)，以便相当于可见光的波长和ir辐射的波长以下、或者在中-红外辐射的波长以下可比。在一些实施方式中，填料的平均粒度为约50nm至约1000nm、约50nm至约900nm、约50nm至约800nm、约50nm至约700nm、约50nm至约600nm、约50nm至约500nm、约50nm至约400nm、约100nm至约400nm、或约500nm和约1000nm的范围内，尽管还构想了具有平均粒度至多约2μm或至多约3μm或至多约5μm的较大填料。在一些实施方式中，可以控制粒度分布以赋予纤维200(和所得的织造织物)所期望的着色。例如，填料的尺寸可以相对均匀，比如粒度的标准偏差为不大于平均粒度的约50％、不大于平均粒度的约45％、不大于平均粒度的约40％、不大于平均粒度的约35％、不大于平均粒度的约30％、不大于平均粒度的约25％、或不大于平均粒度的约20％。在一些实施方式中，细长构件202内的填料的体积百分比为至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、或至少约40％、和至多约60％、至多约70％或更多。填料可以是规则或不规则形状的，并且可以具有约3或更少，或大于约3的纵横比。

在一些实施方式中，纤维200的横向尺寸(lateraldimension)(例如，直径)为约5μm或更大、约10μm或更大、或约20μm或更大，并且至多约150μm、至多约200μm、至多约300μm或更多。比如在挤出工艺中，较大尺寸的纤维可赋予更大的强度和更容易形成纤维，而较小尺寸的纤维可赋予人体更大的舒适性。虽然图2示例了具有圆形横截面形状的纤维200，但是可以构想到具有各种其他规则或不规则横截面形状的纤维，比如多叶片、八边形、椭圆形、五边形、矩形、方形、梯形、三角形、楔形等。纤维200的表面可以进行化学或物理改性以赋予附加性能，比如亲水性，抗微生物性，着色，纹理化等。例如，尽管未在图2中示出，但是可以在纤维200的表面上施加涂层以赋予亲水性，比如聚多巴胺(pda)的涂层作为亲水剂。

构想了聚合物纤维的其他实施方式。在一些实施方式中，聚合物纤维包括多个(例如，两个或更多个)细长构件，细长构件连接(joined)或以其他方式组合以形成纤维的单一整体(unitarybody)。细长构件中的至少一个包括分散在其中的折射率对比域，并且细长构件可包括相同的聚合物(或相同的聚合物共混物)或不同的聚合物(或不同的聚合物共混物)。细长构件可以以各种配置布置(configuration)。例如，细长构件可以布置成芯鞘配置、海中岛型配置(island-in-seaconfiguration)、矩阵或棋盘配置、分段饼配置、并排配置、条纹配置等等。可以实现聚合物纤维的进一步实施方式以具有中空结构、嵌段结构、接枝结构等等。

图3是显示根据本公开内容的一些实施方式的聚合物纤维300的横截面视图的示意图。纤维300包括以芯鞘配置布置的多个细长构件，包括形成纤维300的芯的第一细长构件302(图3中阴影所示)，以及形成纤维300的鞘并围绕芯的第二细长构件304(图3中无阴影所示)。第一细长构件302可包括分散在其中的折射率对比域，而第二细长构件304可基本上不含折射率对比域，或反之亦然(orviceversa)。还构想折射率对比域可以分散在细长构件302和304内。细长构件302和304可包括相同的聚合物(或相同的聚合物共混物)或不同的聚合物(或不同的聚合物共混物)。虽然图3示例了具有圆形横截面形状的纤维300，但是可以构想其他规则或不规则的横截面形状，比如多叶形、八边形、椭圆形、五边形、矩形、方形、梯形、三角形、楔形-形状等等。纤维300的表面可以进行化学或物理改性以赋予附加性能，比如涂层以赋予亲水性、抗微生物性、着色、纹理化等。

图4是显示根据本公开内容的一些实施方式的聚合物纤维400的横截面视图的示意图。纤维400包括以芯鞘配置布置的多个细长构件，包括形成纤维400的芯的第一细长构件402(图4中阴影所示)，形成纤维400的中间鞘并围绕芯的第二细长构件404(图4中点状(虚线，dotted)所示)，以及形成纤维400的外部鞘并围绕中间鞘的第三细长构件406(图4中无阴影所示)。细长构件402、404和406中的至少一个包括分散在其中的折射率对比域，而细长构件402、404和406中的至少另一个基本上不含折射率对比域。还可构想折射率对比域可以分散在细长构件402、404和406中的每个内。细长构件402、404和406可包括相同的聚合物(或相同的聚合物共混物)或不同的聚合物(或不同的聚合物共混物)。虽然图4示出了具有圆形横截面形状的纤维400，但是可以构想其他规则或不规则的横截面形状，例如多叶形、八边形、椭圆形、五边形、矩形、方形、梯形、三角形、楔形-形状等等。纤维400的表面可以进行化学或物理改性以赋予附加性能，比如涂层以赋予亲水性、抗微生物性、着色、纹理化等。

图5是显示根据本公开内容的一些实施方式的聚合物纤维500的横截面视图的示意图。纤维500包括以海中岛配置布置的多个细长构件，包括第一组细长构件502(图5中阴影所示)和第二细长构件504(图5中无阴影示出所示)。第一组细长构件502定位在第二细长构件504内并由第二细长构件504围绕，从而在第二细长构件504的“海”内形成“岛”。第一组细长构件502可包括分散在其中的折射率对比域，而第二细长构件504可基本上不含折射率对比域，反之亦然。还可构想折射率对比域可以分散在细长构件502和504中的每个内。细长构件502和504可包括相同的聚合物(或相同的聚合物共混物)或不同的聚合物(或不同的聚合物共混物)。在一些实施方式中，细长构件502具有至多约0.5μm、或至多约1μm、或至多约2μm、或至多约3μm、或至多约5μm的平均横截面尺寸(例如，直径)，然而也可构想具有至多约10μm的平均横截面尺寸的较大细长构件。虽然图5示例了具有圆形横截面形状的纤维500，但是可以构想其他规则或不规则的横截面形状，例如多叶形、八边形、椭圆形、五边形、矩形、方形、梯形、三角形、楔形-形状等等。纤维500的表面可以进行化学或物理改性以赋予附加性能，比如涂层以赋予亲水性、抗微生物性质、着色、纹理化等。

聚合物纤维的形成和由聚合物纤维形成织造织物

在一些实施方式中，通过挤出和溶剂提取的工艺形成纳米多孔聚合物纤维。特别地，聚合物或聚合物的共混物可以溶解在溶剂——比如石蜡油——中以形成混合物。可以选择混合物中溶剂的体积百分比，以在溶剂提取后在所得纤维内获得孔的期望体积百分比，比如至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、或至少约40％，和至多约60％、至多约70％、或更多。代替石蜡油或与石蜡油组合，可以使用其他合适的液体溶剂或固体，比如固体蜡、矿物油等等。此外，混合物中可包含一种或多种添加剂，比如水芯吸剂、着色剂等等。然后可以将混合物通过挤出装置(例如喷丝头或注射器)挤出以形成包含分散在纤维中的溶剂的聚合物纤维，并从纤维中提取溶剂，在聚合物纤维中留下纳米孔。溶剂的提取可以通过浸入提取剂(比如二氯甲烷)的化学浴中进行，但也可以构想其他提取方式，比如蒸发。

在一些实施方式中，通过挤出工艺形成包括粒状填料的聚合物纤维。特别地，聚合物或聚合物的共混物可与粒状填料组合以形成混合物。可以选择混合物中填料的体积百分比，以在所得纤维内获得填料的期望体积百分比，比如至少约10％、至少约15％、至少约20％、至少约25％、至少约30％、至少约35％、或至少约40％，和至多约60％、至多约70％、或更多。聚合物或聚合物的共混物可以与熔融状态或溶解状态的填料组合。此外，混合物中可包括一种或多种添加剂，比如水芯吸剂、着色剂等等。然后可以将混合物通过挤出装置(例如喷丝头或注射器)挤出以形成聚合物纤维，其包括分散在纤维中的填料。

一旦形成，一些实施方式的聚合物纤维经受纺丝、加捻、卷绕或编织以形成纱线。通常，所得纱线包括多根(例如，两根或更多根)加捻或以其他方式组合的纤维，并且纤维可以相同或不同。在一些实施方式中，纱线中的至少一根纤维是包括折射率对比域的聚合物纤维。例如，纱线可包括两根或更多根加捻的纳米多孔聚合物纤维、或两根或更多根包括粒状填料的加捻聚合物纤维、或用包括粒状填料的聚合物纤维加捻的纳米多孔聚合物纤维。作为另一个例子，纱线可以包括与另一根纤维(比如基本上不含折射率对比域的另一根聚合物纤维(例如，由热塑性聚合物或天然聚合物形成的纤维)，或者金属纤维)加捻的包括折射率对比域的聚合物纤维。在形成纱线的工艺中可以使用粘合剂以将纤维持久地固定在一起。所得纱线用于形成一些实施方式的织造织物。在其他实施方式中，聚合物纤维直接用于形成织造织物，而不经历纺丝，加捻，卷绕或编织的工艺以形成多纤维纱线。

多种工艺可用于由一些实施方式的聚合物纤维(或者作为单根纤维或者包括在多纤维纱线中)形成织造织物。实施例包括织造、针织、毡合、编织、针织添纱(plaiting)等等。根据所使用的工艺，可以获得各种织造结构，包括比如平纹，席纹，斜纹，缎纹，人字形和千鸟格(houndstooth)等织造图案，以及比如平针织物(jersey)，罗纹(rib)，双反面针织物(purl)，双罗纹组织(interlock)，特里科经编织物(tricot)和拉舍尔经编织物(raschel)等针织图案。一些实施方式的聚合物纤维可以经受与其他纤维(例如，由热塑性聚合物或天然聚合物形成的其他纤维)组合进行织造以形成织造织物。

所得到的一些实施方式的ir-透明织造织物可以表现出各种益处。在一些实施方式中，织物对9.5μm波长的ir辐射透射率为至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、或至少约80％，和至多约90％、至多约95％、至多约98％、或更多。在一些实施方式中，织物对7-14μm波长范围内的ir辐射的加权平均透射率为至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、或至少约80％，和至多约90％、至多约95％、或更多。在一些实施方式中，织物对400-700nm波长范围内的可见光的不透明度(表示为[100-透射率]的百分比)为至少约30％、至少约40％、至少约50％、至少约60％、至少约70％、或至少约80％，和至多约90％、至多约95％、至多约99％、或更多。在一些实施方式中，织物的水蒸气透过率为至少约0.005g/cm²·hr、至少约0.008g/cm²·hr、至少约0.01g/cm²·hr、至少约0.012g/cm²·hr、至少约0.014g/cm²·hr、或至少约0.016g/cm²·hr，和至多约0.02g/cm²·hr或更多。在一些实施方式中，织物的透气率为至少约10cm³/sec·cm²·pa、至少约20cm³/sec·cm²·pa、至少约30cm³/sec·cm²·pa、至少约40cm³/sec·cm²·pa、至少约50cm³/sec·cm²·pa、或至少约60cm³/sec·cm²·pa，和至多约80cm³/sec·cm²·pa或更高。在一些实施方式中，织物的拉伸强度为至少约10n、至少约20n、至少约30n、或至少约40n，和至多约60n或更高。

一些实施方式的ir-透明织造织物可以(或者作为单层布中的单层，或者在多层布的多层(例如，两层或更多层)中)并入布中。在多层布的情况下，ir-透明的织造织物可以层压或以其它方式与一个或多个附加层组合，比如一层或多层其他织物材料(例如棉或聚酯)。所得到的布可用于各种服装物品，比如衣服和鞋类，以及其他产品，比如医疗产品。

实施例

以下实施例描述了本公开内容的一些实施方式的具体方面，以示例和为本领域普通技术人员提供说明。实施例不应被解释为限制本公开内容，因为这些实施例仅提供了可用于理解和实践本公开内容的一些实施方式的特定方法学。

实施例1

纳米多孔聚乙烯纤维的形成

图6是形成纳米多孔聚乙烯(pe)纤维的工艺流程。在加热和搅拌下将pe溶解在石蜡油中，然后冷却以形成pe和石蜡油的(固体)混合物。参考图6，pe和石蜡油的重量体积比为约1g比3.5ml，然而可以使用其他比例，比如约1g比0.5ml至约1g比10ml或从约1g比2ml至约1g比4.5ml。然后将pe和石蜡油的混合物在加热下挤出以形成包括分散在纤维中的石蜡油的pe纤维，并通过浸入到二氯甲烷中从pe纤维中提取石蜡油，在pe纤维中留下纳米孔并形成纳米多孔pe纤维。

图7是用于形成纳米多孔pe纤维的挤出装置的示意图。将pe和石蜡油的混合物装入注射器内，并在温度控制器的控制下通过加热带和热电偶使混合物经受加热。注射泵压缩注射器内的混合物，使得包括石蜡油的pe纤维从注射器的尖端挤出。在控制器的控制下通过辊(roller)收集pe纤维。

图8是在各种放大水平下，纳米多孔pe纤维的扫描电子显微镜(sem)图像。如图8所示，纤维具有相互连接的纳米孔。除了对可见光的不透明性之外，纳米孔还可以提供改进的透气性和水蒸气渗透性。

实施例2

由纳米多孔聚乙烯纤维形成织物

纳米多孔pe纤维可纺成纱线，然后织造成织物。图9(a)是由纳米多孔pe纤维形成织造织物的工艺流程。图9(b)是所得织物的图像，图9(c)显示织物在波长范围内的透射率/反射率。在约34℃的正常皮肤温度下，人体可发射约7-14μm的中-ir辐射，其峰值为约9.5μm。参照图9(c)，织物具有相对高的ir辐射透射率(包括超过7-14μm)，并且其相对窄的吸收峰远离人体辐射的峰值。

实施例3

由纳米多孔聚乙烯纤维形成织物-透射率的改进

图10(a)是由纳米多孔pe纤维形成织造织物的工艺流程。使用所得纳米多孔pe纤维作为单纤维纱线直接织造成织物，而不是使用多纤维纱线。图10(b)是所得织物的图像，图10(c)显示织物在波长范围内的透射率/反射率。参考图10(c)，与由多纤维纱线织造成的织物相比，织物具有更高的ir辐射透射率(包括超过7-14μm)，并且其相对窄的吸收峰远离人体辐射的峰值。由于织物中纤维之间的间隙，没有观察到ir辐射的明显散射，并且与使用多纤维纱线相比，织物的厚度也可以减少。

实施例4

聚合物的共混物的纳米多孔纤维的形成-机械性强度的改进

使不同聚合物的组合经受类似如图6所示的工艺流程，以形成聚合物的共混物的纳米多孔纤维。特别地，pe和聚丙烯(pp)的组合(以pp相对于组合的总重量的不同重量百分比)在加热和搅拌下溶解在石蜡油中，然后冷却以形成pe、pp和石蜡油的(固体)混合物。评价的pp的重量百分比包括0％的pp、约10％的pp、约35％的pp、约60％的pp、约85％的pp和100％的pp。然后将pe、pp和石蜡油的混合物在加热下挤出以形成包括分散在纤维中的石蜡油的纤维，并从纤维中提取石蜡油，从而形成pe和pp的共混物的纳米多孔纤维。图11依据其最大断裂伸长率显示了所得纤维的机械强度的评价结果。如可以观察到的，最大断裂伸长率变化取决于pp的重量百分比，其中包括约10％的pp(最大断裂伸长率为约110％)和约35％的pp(最大断裂伸长率约为70％)，与0％的pp(即单独的pe)和100％的pp(即单独的pp)相比，产生具有改进的机械强度的纤维。

实施例5

由聚合物的共混物的纳米多孔纤维形成织物

将pe和pp的共混物的纳米多孔纤维(包括pp的重量百分比为约10％)织造到织物中。图12显示了左侧的织物(约10％的pp)的透射率/反射率与由右侧的由纳米多孔pe纤维(0％的pp)的单纤维纱线形成的织物的透射率/反射率的比较。两种织物都具有高ir辐射透射率，在人体辐射(2μm至20μm)的波长范围内(over)具有可比较的(comparable)加权平均透射率为约73.1％(pe和pp的共混物)和约74.7％(仅pe)。

如本文所用，除非上下文另有明确规定，否则单数术语“一”，“一个”和“该”可包括复数指示物。因此，例如，除非上下文另有明确规定，否则对一个对象的引用可包括多个对象。

如本文所用，术语“基本上”、“基本上的”和“约”用于描述和解释小的变化。当与事件或情况结合使用时，术语可以指的是事件或情况恰好发生的实例以及事件或情况发生到非常近似的实例。例如，当与数值结合使用时，该术语可以包含小于或等于该数值的±10％的变化范围，比如小于或等于±5％、小于或等于±4％、小于或等于±3％、小于或等于±2％、小于或等于±1％、小于或等于±0.5％、小于或等于±0.1％、或小于或等于±0.05％。

如本文所用，术语“尺寸”指的是对象的特征尺寸。因此，例如，球形对象的尺寸可以指的是对象的直径。在非球形对象的情况下，非球形对象的尺寸可以指的是相应球形对象的直径，其中相应的球形对象表现出或具有一组特定的可导出或可测量的性能，这些性能基本上是与非球形对象的性能相同。当参考一组具有特定尺寸的对象时，可以构想对象可以具有围绕该特定尺寸的尺寸分布。因此，如本文所用，一组对象的尺寸可以指的是尺寸分布的典型尺寸，比如平均尺寸、中值尺寸、或峰值尺寸。

另外，数量、比例和其他数值有时在本文中以范围格式呈现。应当理解，这种范围格式是为了方便和简洁而使用的，并且应该被灵活地理解为包括明确指定为范围限制的数值，而且还包括包含在该范围内的所有单独数值或子范围，如同明确指定了每个数值和子范围。例如，约1至约200的范围应理解为包括明确叙述的约1和约200的限制，而且还包括单个值，比如约2、约3、和约4，和子范围，比如约10到约50、约20到约100，等等。

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