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具有改善的热防护性能的针织织物和由其制成的底层衣服

阅读：212发布：2020-05-17

专利汇可以提供具有改善的热防护性能的针织织物和由其制成的底层衣服专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本发明公开了针织织物和由其制成的军用服装如T恤衫。该织物由混纺纱构成，所述混纺纱由尼龙和棉切段纤维的均匀组合制成。这样的织物包括在约55∶45至约85∶15范围内的棉与尼龙的重量比，并且这些织物还具有在约3至约8oz/yd2范围内的重量。这种类型的针织织物拥有良好热防护性能(只要达到规定的高水平的切段纤维混纺均匀性)与非常有用的耐磨性、顶破强力和干燥时间特性的适宜组合。，下面是具有改善的热防护性能的针织织物和由其制成的底层衣服专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种热防护性针织织物，所述热防护性针织织物包含由纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成的纱线，其中这种织物在按照NFPA1975(第8.2和8.3章)、ASTM D-6413-1999或NFPA 2112(第8.2章)中的至少一个进行测试时，不表现出熔化或滴下的迹象。
2.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中这种织物在按照NFPA 1975(第8.3章)进行测试时，不表现出熔化、滴下或粘着的迹象。
3.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述混纺的纤维素和尼龙切段纤维纱的特征在于，所述纱线中纤维素与尼龙的重量比在约55∶45至约85∶15的范围内。
4.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述均匀混纺物的特征在于可通过混纺方法获得的混纺均匀性，所述混纺方法选自：
a)在梳理之前进行所述切段纤维的整体机械混纺；
b)在梳理之前和梳理过程中进行所述切段纤维的整体机械混纺；和
c)在梳理之后并且在纺纱之前进行所述切段纤维的至少两次并条机混纺。
5.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述纱线中纤维素与尼龙的比例在约
60∶40至约70∶30的范围内。
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6.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述织物具有约3至约8oz/yd 的重量。
7.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述织物的厚度在约0.015至0.030英寸的范围内。
8.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中用于形成所述针织织物的所述纱线是英制棉纱支数为约5至约60的单股纱线。
9.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中
a)所述针织织物是由分开的多根纱线或由合股线针织的；
b)所述多根纱线或合股线包含至少一根第一纱线和至少一根第二纱线，第一纱线由纤维素与尼龙的切段纤维比例为约55∶45至约85∶15的纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成，并且第二纱线包含尼龙长丝，条件是这种尼龙长丝纱线超过所述织物的纤维素和尼龙总含量的15重量％；并且
c)调节第一均匀混纺纱中的纤维素与尼龙切段纤维的比例，使得基于所述织物的纤维素和尼龙总含量，所述织物的尼龙长丝加切段纤维的含量不超过45重量％。
10.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中
a)所述织物是由分开的多根纱线或由合股线针织的；
b)所述多根纱线或合股线包含：至少一根第一纱线，所述第一纱线由纤维素与尼龙的切段纤维比例为约40∶60至约85∶15的纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成；至少一根第二纱线，所述第二纱线由纤维素与尼龙的切段纤维比例为至少约60∶40的纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成；和至少一根第三尼龙长丝纱线，条件是这种尼龙长丝纱线超过所述织物的纤维素和尼龙总含量的15重量％；并且c)调节所述针织织物中纤维素与尼龙切段纤维的比例，使得基于所述织物的纤维素和尼龙含量，所述织物的尼龙长丝加切段纤维的含量不超过45重量％。
11.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述均匀混纺物中的所述纤维素切段纤维的一部分被羊毛或蚕丝代替，和/或所述均匀混纺物中的所述纤维素切段纤维和/或尼龙切段纤维的一部分被耐火切段纤维代替。
12.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述均匀混纺物中的所述纤维素切段纤维的一部分被芳族聚酰胺耐火切段纤维代替，和/或所述均匀混纺物中的所述纤维素切段纤维和/或尼龙切段纤维的一部分被芳族聚酰胺耐火切段纤维代替。
13.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述尼龙切段纤维包括尼龙6和/或尼龙6，6并且具有至少3.0克/旦的抗拉强度。
14.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述织物包括选自平针织、集圈和/或浮线针织、罗纹针织、提花针织、双罗纹针织、特里科经编和拉舍尔经编的针织构造。
15.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述织物包含由纤维或长丝制成的具有弹性、耐火、抗菌和/或抗静电特性的纱线。
16.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中所述织物已经被涂覆一种或多种局部处理材料，所述局部处理材料赋予所述织物抗菌、抗静电、杀虫、抗皱、耐火、去污、防污、防油、防水、吸收水分、水分芯吸、干燥效率、和/或疏水特性。
17.根据权利要求1的热防护性织物，所述热防护性织物在按照ThermalNFPA 2112(第
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8.2章)在没有隔离物的情况下进行测试时，表现出至少1.0(cal/cm)/(oz/yd)的织物效率因子(FFF)值。
18.根据权利要求1的热防护性织物，所述热防护性织物在按照NFPA2112(第8.2章)
2 2
在有1/4英寸隔离物的情况下进行测试时，表现出至少2.0(cal/cm)/(oz/yd)的织物效率因子(FFF)值。
19.根据权利要求15的热防护性针织织物，其中这种织物在按照NFPA1975(第8.3章)测试时不表现出熔化、滴下、或粘着的迹象。
20.根据权利要求1的热防护性针织织物，其中在按照NFPA 1975(第8.2章)测试时，这种织物在纵行和横列方向上的热收缩率都小于约8％。
21.根据权利要求1的热防护性针织织物，所述热防护性针织织物在按照ASTM D-3787测试时，表现出至少约60磅的钢球式顶破强力。
22.根据权利要求1的热防护性针织织物，所述热防护性针织织物在按照ASTM D-4966测试时，表现出至少约100,000次循环的马丁代尔耐磨性。
23.根据权利要求1的热防护性针织织物，所述热防护性针织织物的干燥效率为至少约70％。
24.根据权利要求1的热防护性针织织物，所述热防护性针织织物的吸收时间少于15秒。
25.根据权利要求1的热防护性针织织物，所述热防护性针织织物的平面芯吸面积大于2.5平方英寸。
26.根据权利要求1的热防护性针织织物，所述热防护性针织织物在少于30分钟内的垂直芯吸高度为6英寸。
27.一种服装制品，其包含根据权利要求1的热防护性针织织物。
28.一种底层衣服形式的服装制品，其包含根据权利要求1的热防护性针织织物。
29.一种T恤衫形式的底层衣服，其包含根据权利要求1的热防护性针织织物。
30.一种热防护性针织织物，所述热防护性针织织物包含由羊毛切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成的纱线，其中这种织物在按照NFPA 1975(第8.2和8.3章)、ASTM D-6413-1999或NFPA 2112(第8.2章)中的至少一个测试时，不表现出熔化或滴下的迹象。
31.根据权利要求30的热防护性针织织物，其中这种织物在按照NFPA1975(第8.3章)测试时，不表现出熔化、滴下、或粘着的迹象。
32.根据权利要求30的热防护性针织织物，其中所述混纺的羊毛和尼龙切段纤维纱的特征在于，所述纱线中羊毛与尼龙的重量比在约55∶45至约85∶15的范围内。
33.根据权利要求30的热防护性针织织物，其中所述均匀混纺物的特征在于可通过混纺方法获得的混纺均匀性，所述混纺方法选自：
a)在梳理之前进行所述切段纤维的整体机械混纺；
b)在梳理之前和梳理过程中进行所述切段纤维的整体机械混纺；或
c)在梳理之后并且在纺纱之前进行所述切段纤维的至少两次并条机混纺。
34.一种热防护性针织织物，所述热防护性针织织物包含纤维素和尼龙切段纤维纱，其特征在于，所述纱线中纤维素与尼龙的重量比在约55∶45至约85∶15的范围内，其中所述针织织物的至少一部分在高于所述尼龙的熔点的温度形成不流动结构。
35.权利要求34所述的热防护性针织织物，其中此处所述的针织织物中纤维素与尼龙的重量比在约60∶40至约70∶30的范围内。
36.权利要求34所述的热防护性针织织物，其中所述纤维素是棉。
37.一种热防护性系统，所述系统包括：
a)针织织物的第一层，所述针织织物含有包含纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物的纱线，其中这种织物的特征在于，在按照NFPA 1975(第8.2和8.3章)、ASTM D-6413-1999或NFPA2112(第8.2章)中的至少一个测试时，不熔化或不滴下；和b)机织织物的第二层，所述机织织物包含含有纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的混纺纱，其中所述混纺纱的特征在于，所述纱线中纤维素与尼龙的重量比在约55∶45至约
85∶15的范围内。
38.一种热防护性系统，所述系统包括：
a)针织织物的第一层，所述针织织物含有包含纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物的纱线，其中这种织物的特征在于，在按照NFPA 1975(第8.2和8.3章)，ASTMD-6413-1999或NFPA 2112(第8.2章)中的至少一个测试时，不熔化或不滴下；
b)包含机织织物的第二层，所述机织织物含有选自以下纱线中的纱线：(i)含有纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的混纺纱，其中所述混纺纱的特征在于，所述纱线中纤维素与尼龙的重量比在约55∶45至约85∶15的范围内；和(ii)含有芳族聚酰胺切段纤维的耐火纱线。
39.一种制造热防护性针织织物的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供由纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成的纱线；
b)针织所述纱线以形成织物，其中这种织物在按照NFPA 1975(第8.2和8.3章)、ASTM D-6413-1999或NFPA 2112(第8.2章)中的至少一个测试时，不表现出熔化或滴下的迹象。
40.权利要求39所述的方法，所述方法还包括：剪切所述热防护性针织织物以形成衣服的组成部分。
41.一种制造热防护性衣服的方法，所述方法包括以下步骤：
a)提供热防护性针织织物，所述热防护性针织织物包含由纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成的纱线，其中这种织物在按照NFPA 1975(第8.2和8.3章)、ASTMD-6413-1999或NFPA 2112(第8.2章)中的至少一个测试时，不表现出熔化或滴下的迹象；和
b)组装所述热防护性针织织物以提供衣服。
42.权利要求41所述的方法，其中所述组装步骤包括缝纫。

说明书全文

具有改善的热防护性能的针织织物和由其制成的底层衣服

技术领域

[0001] 本发明涉及针织织物和由这种织物制成的底层(base layer)衣服。由针织织物构造制成的这种织物结合了由选择的纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物(intimate blend)形成的纱线。这种针织织物具有非常适宜的结构和热防护性能的组合，这使得这种织物对于制造适合于提供对火花或电弧威胁的二次防护的底层服装特别有用。

背景技术

[0002] 由于穿着者参与的多种活动以及穿着者所暴露的环境造成的多种威胁，防护性服装具有特殊的设计和功能需要。防护性服装应当具有良好的耐破损、撕裂和磨损性，以在恶劣的活动和地形中有耐久性，以及具有良好的水分转移和透气性，以降低在热的气候和需要高能量密集度的活动中的热应力并且穿着舒适。另外，用于防护性服装的织物必须被设计成给穿着者提供宽的运动范围以使穿着者能够进行各种活动，并且应当为穿着者提供一定的对抗各种气候条件的环境保护性。此外，织物必须能够被染色，以在大多数防护性服装中达到美观目的，并且在军事、战术和执法应用中达到伪装目的。最后，在其中存在热危险威胁的应用中，防护性服装如紧贴穿着者皮肤穿的底层必须对穿着者可能遇到的火、火焰和受热提供二次防护和隔离。如本文中使用，底层衣服包括T恤衫，衬裤，拳击短裤，上下保暖内衣，帽兜，短袜，手套衬里，衬衫主体，衣服嵌料，和外衣或其它衣服层的内衬。底层衣服意在提供相对于防护外衣或其它防护衣服层的初次热防护而言的二次防护，并且这种底层衣服的关键要求在于，制成这种衣服的织物在暴露于高温时不迅速劣化、收缩、熔化、滴下或粘着而对穿着者的皮肤造成严重伤害。如本文中使用，术语“熔化”和“滴下”对应于分别在NFPA 1975 Standard，第3.3.16和3.3.6章中规定的各自定义。因此，“熔化”是指对由导致流动或滴下的纤维聚合物的软化显示的热的材料响应；并且“滴下”是指以液滴或融珠形式流动或下落。

[0003] 防护性服装，如用于商业服装用途的那些，在过去由多种材料包括棉花，人造丝，lyocell，乙酸酯，丙烯酸类，尼龙，聚酯，羊毛和蚕丝；多种阻燃材料；和这种纤维材料的组合做成。底层和内衬通常典型地由针织织物制成。由一种或多种切段纤维做成并且以针织织物形式制造的底层和内衬通常涉及性能的平衡。一种类型的纤维或织物组合可能同时具有适宜的特征和/或缺点，这与其它的多种纤维和织物类型的组合不同。对于机织织物，已知尼龙和棉的混纺物用于军用外衣中，以获得高强度和耐磨性以及更长的抗磨寿命，从而提高战斗和训练的持续性(参见，例如，美国专利6,805,957和PCT公布的申请WO/2006/088538)。

[0004] 对于底层衣服应用，在针织织物中使用纤维素切段纤维可以提供良好的柔软性，透气性和感觉特性，以及某些适宜的热性能。在针织织物中使用合成纤维，如尼龙切段纤维，可以改善这种织物的强度、耐久性和水分管理(moisture management)。然而，合成纤维如聚丙烯，聚酯和尼龙的使用产生了在暴露于高热威胁时的潜在危害，因为它们处于熔化形式时可能造成严重的皮肤伤害。考虑到对防护性服装如底层衣服中使用的织物的特殊要求，适宜的是确定能够做成对于这种底层特别有用的特殊类型的织物的合适类型的纤维和纤维混纺物。

发明内容

[0005] 已经发现，当织物包含纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物时，可以获得具有有效的热防护特性，包括不熔化或不滴下的针织织物。

[0006] 这种织物可以特别有利地用于防止由该织物制成的衣服的穿着者受到严重的热伤害。在一个方面，本发明包括热防护性针织织物，所述热防护性针织织物包含由纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成的纱线，其中这种织物在按照NFPA 1975(第8.3章)，ASTM D-6413-1999或NFPA 2112(第8.2章)中的至少一个测试时，不表现出熔化或滴下的迹象。在一个实施方案中，本发明可以包括在按照NFPA 1975(第8.3章)测试时不表现出熔化、滴下或粘着迹象的热防护性针织织物。

[0007] 本发明的织物可以包含混纺的纤维素和尼龙切段纤维纱，其特征在于，所述纱线中纤维素与尼龙的重量比在约55∶45至约85∶15范围内。

[0008] 本发明织物的特征可以在于，在纤维素和尼龙切段纤维的组合中的高水平的混纺均匀性。在一个具体的实施方案中，本发明可以包括包含纤维素和尼龙切段纤维的均匀混纺纱的热防护性针织织物。用于均匀混纺这些纱线的合适方法可以包括：在梳理之前进行切段纤维的整体机械混纺(bulkmechanical blending)；在梳理之前和梳理过程中进行切段纤维的整体机械混纺；或在梳理之后并且在纺纱之前进行切段纤维的至少两次(pass)并条机混纺。

[0009] 本发明的一种织物可以含有纤维素与尼龙在纱线中的比例为约60∶40至约2
70∶30的纱线。本发明织物的具体实施方案包括重量为约3至约8oz/yd 并且厚度为约
0.015至0.030英寸的织物。本发明的织物可以包括英制棉纱支数为约5至约60的单股纱线的那些织物。

[0010] 高抗拉强度尼龙切段纤维的使用可以有利地导致在通过耐磨性和顶破强力测量时具有优异耐久性的织物。本发明的织物还可以包括由分开的多根纱线或由合股线针织的那些织物，其中所述多根纱线或合股线包含至少一根第一纱线和至少一根第二纱线，所述第一纱线由纤维素与尼龙切段纤维比例为约55∶45至约85∶15的纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的混纺物制成，所述第二纱线包含尼龙长丝，条件是这种尼龙长丝纱线超过所述织物的纤维素和尼龙总含量的15重量％；并且调节第一均匀混纺纱中纤维素与尼龙切段纤维的比例，使得基于所述织物的纤维素和尼龙总含量，所述织物的尼龙长丝加切段纤维的含量不超过45重量％。

[0011] 本发明的织物可以包括芳族聚酰胺切段纤维，其中芳族聚酰胺切段纤维代替均匀混纺物中尼龙或纤维素切段纤维的一部分。

[0012] 适合用于本发明织物的尼龙切段纤维包括尼龙6和/或尼龙6，6，包括例如，抗拉强度为至少3.0克/旦的那些。附图说明

[0013] 图1是本发明的60∶40重量比的棉与尼龙的织物在根据NFPA 1975(第8.3章)Standard进行热稳定性测试(在260℃暴露6小时)后的照片。

具体实施方式

[0014] 某些由尼龙和纤维素切段纤维的均匀混纺物制成的纱线可以被针织，以提供特别适合制造衣服的织物，所述衣服具有以前在衣服制造业中没有认识到的性能的令人惊奇的有用组合。

[0015] 如本文中使用，术语“NYCO”是指包含尼龙和棉纤维混纺物的纱线。如本文中使用，纤维素纤维由线性长链聚合物多糖得到，所述多糖由连接的β 葡萄糖单元组成。它们包括天然存在的纤维，如棉花，亚麻，大麻，黄麻，苎麻和合成的纤维，如人造丝(再生的纤维素)，FR(耐火)人造丝，乙酸酯(乙酸纤维素)，三乙酸酯(三乙酸纤维素)，竹子和lyocell，它们都是本领域中熟知的用于由纤维素得到的纤维的一般术语。纤维素纤维的实例列举于公布的美国专利申请2005/0025962(A1)中，该美国专利申请通过引用结合在此，如同在本文中详细阐述一样。在本发明的某些纱线和织物实施方案中，纤维素纤维的重量百分比超过尼龙纤维的重量百分比。

[0016] 尼龙和纤维素切段纤维的均匀混纺物可用于制备纱线，进而可用于制备本发明的针织织物。在本发明的一个实施方案中，尼龙切段纤维和棉切段纤维的线性密度的范围可以分别为约0.90至约6.0和约0.72至约2.34旦尼尔/长丝(dpf)；并且尼龙和棉切段纤维的切段纤维长度范围可以分别为约1.0至约5.0和约0.125至约2.5英寸。在本发明的一个实施方案中，尼龙切段纤维可以具有一定程度的变形(texturing)或卷曲。

[0017] 当按照本发明的一个实施方案，将尼龙切段纤维与纤维素切段纤维混纺以形成适于制备针织织物的纱线时，可以使用高强度的尼龙切段纤维以使尼龙和纤维素纤维的负载伸长率(模量)特性基本上匹配。这意味着，在与其混纺的纤维素的裂断伸长率，尼龙纤维必须具有等于纤维素纤维或优于纤维素纤维的负载能力。如果尼龙纤维在纤维素纤维断裂强度的伸长率特性具有比纤维素纤维更大的弹性，纤维素纤维将在尼龙承载任何显著比例的负荷之前断裂。通过以这种方式使纤维素和尼龙纤维的模量特性匹配，可以提供具有提高的强度和耐久性的纱线和由其制备的织物。用于制备适合与其它切段纤维如棉花混纺的高强度尼龙纤维，以及由这种混纺物制备纱线和织物的方法，公开于Hebeler等的美国专利3,044,250；3,188,790；3,321,448；和3,459,845和Thompson，Jr.的美国专利5,011,645中。所有这些美国专利通过引用结合在此。

[0018] 可按照本发明使用的高强度尼龙切段纤维可以由尼龙长丝获得，所述尼龙长丝的特征在于，高的结晶度和高的晶体取向度。这些高强度长丝可以通过将它们拉伸至基本上最大可操作拉伸比并且在拉伸张力下对它们进行热处理而形成。这种长丝和由其得到的切段纤维是通过类似于上述Hebeler等和Thompson，Jr.的专利中描述的那些的方法，以及其中加工长丝而非丝束的类似制造方法的方法商业化生产的。合适的尼龙聚合物为线性聚酰胺，如聚己二酰己二胺(尼龙6，6)和聚己内酰胺(尼龙6)。当存在85％以上的尼龙6，6或尼龙6组分时，可结晶的聚酰胺共聚物也是合适的。在本发明的一个实施方案中，使用的尼龙是尼龙6，6切段纤维。尼龙6，6的抗拉强度可以在T＝至少5.0，例如，6.5至7.0克/旦(gpd)的范围内。这种高抗拉强度可以如上述Hebeler等和Thompson，Jr.专利中所述，通过采用高拉伸比而获得，并且比得上标准尼龙6，6纱线在3-4gpd范围内的抗拉强度。

[0019] 可以将尼龙和纤维素切段纤维混纺并且纺成纱线，由所述纱线可以针织本发明的织物。纱线可以使用公知的短和长切段纤维纺纱方法纺纱，所述纺纱方法包括环锭纺纱，喷气纺纱或涡流纺纱，自由端纺纱和精纺或毛纺纺纱。织物可以由本文描述的纱线使用常规的经纬线针织机针织。例如，织物可以经济地在常规循环针织机上生产。如此采用的混纺纱是提供由其针织的纤维素纤维与尼龙的重量比在约55∶45至约85∶15范围内的织物的那些。在一个具体的实施方案中，此处针织织物中的纤维素与尼龙的重量比在约60∶40至约70∶30范围内。

[0020] 此处织物中纤维素与尼龙的必需比例可以通过使用具有上述规定的纤维素∶尼龙比例特性的单股纱线来提供。例如，可以使用约5至约60英制棉纱支数的单股纱线。备选地，可以采用多根纱线或合股线，其中，例如，多根纱线或合股线包含至少一根第一纱线和至少一根第二纱线，所述第一纱线由纤维素与尼龙切段纤维比例为约55∶45至约70∶30的纤维素和尼龙切段纤维混纺物制成的，所述第二纱线由至少约60％，并且至多100％的纤维素切段纤维制成。此处织物中的各种纤维类型的相对量可以由ASTM D-629确定。

[0021] 尼龙长丝可以结合到本发明的针织织物中以提高本发明针织织物的抗拉强度和耐久性。为了在不牺牲织物的不熔化/不滴下特性的情况下得到这种益处，必须仔细控制织物中纤维素与尼龙的必需比例。这种控制可以通过采用纱线实现，其中所述纱线包含至少一根第一纱线和至少一根第二纱线，第一纱线由棉比例为约55∶45至约85∶15的纤维素和尼龙切段纤维的均匀混纺物制成，第二纱线包含尼龙长丝，条件是(a)这种尼龙长丝不超过所述织物的纤维素和尼龙总含量的15重量％，和(b)基于所述织物的纤维素和尼龙总含量，织物的纤维素与尼龙长丝加切段纤维含量的比例不超过45重量％。在本发明的一个实施方案中，尼龙长丝纱线可以包含抗拉强度为至少3.0克/旦的尼龙6和/或尼龙6，6。

[0022] 本发明的针织织物还可以包含由切段纤维形式或长丝形式的其它类型的纤维制备的其它类型的纱线。这些另外类型的纱线可以结合在纵行或横列方向上，并且可以以不减损织物所需的功能特征的程度存在。这种另外纱线类型可以是具有弹性，阻燃性，抗菌和/或抗静电性能特性的那些。

[0023] 在用于制备本发明针织织物的混纺纤维素-尼龙纱线中，可以用其它纤维，例如，天然纤维如羊毛或蚕丝代替一部分纤维素纤维。

[0024] 固有阻燃性的纤维可以代替纤维素纤维或尼龙切段纤维的一部分。固有阻燃性的纤维可以选自：芳族聚酰胺纤维，间-芳族聚酰胺，对-芳族聚酰胺，含氟聚合物及其共聚物，含氯聚合物，聚苯并咪唑，聚酰亚胺，聚酰胺酰亚胺，部分氧化的聚丙烯腈，含线型酚醛树脂不少于85％的酚醛纤维，聚(对-苯硫醚)，阻燃粘胶人造丝，聚氯乙烯均聚物及其共聚物，聚醚酮，聚酮，聚醚酰亚胺，聚交酯，三聚氰胺纤维，或它们的组合。可以结合到本发明的纱线中的商业化的固有阻燃性的切段纤维的一个实例是可获自E.I.du Pont de Nemours and Company的牌的间-芳族聚酰胺纤维。在本发明的一个实施方案中，本发明的织物可以包括：含有缠绕有本文描述类型的尼龙/棉切段纤维混纺物的连续长丝阻燃芯(例如， )的包芯纱。其它可使用的可商购间-芳族聚酰胺纤维包括分别由Teijin，Ltd.和Unitika Ltd.生产的和可使用的可商购对-芳族
聚酰胺的实例包括E.I.du Pont de Nemours and Company的和Teijin Ltd.
的还可以使用其它耐火纤维。

[0025] 可结合到本发明针织织物中的合适的抗菌纱线被认为是那些处理的纱线，所述处理使得微生物如细菌、霉菌和真菌的生长延迟。可以使用多种有机和无机的抗菌化合物。

[0026] 用于纺织品中的有机抗菌剂包括，但不限于，三氯生，季铵化合物，二铵环化合物，脱乙酰壳多糖和N-卤代胺(halamine)硅氧烷。有机化合物依赖抗菌剂以从纤维内部沥滤或迁移至表面，其中抗菌效率由至表面的迁移速率确定。

[0027] 无机抗菌剂也可用于纺织品中。这种化合物依赖于聚合物内金属与其结合的络合物的解离。众所周知，金属如银，铜，汞和锌结合到纤维以及纱线和由其制成的织物中，以赋予抗菌功能。银是通常安全和有效的抗菌金属并且广泛使用。其通过众多方法结合到纤维+中是为人熟知的。例如日本专利3-136649公开了其中AgNO3中的Ag 离子与聚丙烯腈交联的抗菌布。日本专利54-151669公开了用均匀涂布的含铜和银化合物的溶液处理的纤维。
U.S.4,525,410公开了包裹有含杀菌金属离子的特定沸石颗粒的纤维。U.S.5,180,402公开了含银取代的沸石和基本上不溶于水的铜化合物的染色的合成纤维。合成纤维是通过在单层中或在制备用于纤维的聚合物的步骤中聚合完成之前的聚合混合物中结合银取代的沸石而制备的。可商购的银沸石络合物目前由Milliken Chemical以和
AgionTechnologies以销售。U.S.5,897,673公开了其中含有细金属粒子的纤维。U.S.6,979,491公开了含有附着在其上的纳米尺寸的银粒子并且表现出广谱抗细菌、真菌和病毒效力的抗菌纱线。上述抗菌剂的实例用以举例说明可以结合到本发明的针织织物和/或纱线或包含这种纱线的某些种类的构成纤维中的添加剂。这些实例不意图是限制性的，并且预期，提供相同抗菌功能但没有明确提及的其它添加剂也同样适于使用。

[0028] 可以结合到本发明针织织物中的合适的抗静电纱线被认为是其中结合导电元件从而赋予抗静电性的那些纱线。可以使用的导电纱线可以是：芯/鞘构造，其中芯或鞘表示导电元件；由导电和不导电纤维(切段纤维形式或长丝形式)构成的双组分纱线；和涂覆的纤维(切段纤维或长丝)或纱线。通常选择的导电元件是碳。U.S.4,085,182描述了用于制造鞘/芯长丝的方法，其中长丝具有导电芯。有时，适宜的是，将一根以上的导电长丝与不导电长丝绞合以对导电长丝提供支撑。这种合股线称为支撑纱。法国专利公布2466517看来似乎显示了导电长丝与不导电长丝的共挤出。导电长丝插入到不导电纱线中是已知的。预先纺纱和缠绕的导电长丝可以与一种以上的刚纺的不导电长丝组合以制成抗静电的膨化变形长丝纱线。其实例是美国专利4,612,150和美国专利4,997,712。美国专利5,308,563公开了用于制备导电支撑纱线的方法，包括以下步骤：熔体纺丝不导电尼龙长丝以形成第一组长丝；将至少一根长丝分离成第二组长丝；将第二组长丝提供至布满涂布(suffusion coating)工艺以涂覆导电涂层；和将第一和第二组重组以形成支撑纱线。
这些实例不意在是限制性的，并且预期，没有明确提及的其它类型的导电纱线也同样适于使用。

[0029] 同时表现出抗菌和抗静电性的一类纤维的一个实例是其可获自Noble Biomaterials，Inc。该材料具有粘合到纺织品纤维如尼龙的表面上的银层。芯-鞘纤维，其中芯是碳并且鞘是尼龙，也赋予抗静电性，并且同样可以结合到本发明的针织织物中。

[0030] 用于结合到本发明针织织物中的合适的弹性纱线包括可获自INVISTA的牌的弹性纤维。如本文中使用，弹性纱线是指包含切段纤维或连续纤维的纱线，其具有超过100％的裂断伸长率，与任何卷曲无关，并且当拉伸和释放时，迅速并且强有力地缩回至基本上其原始长度。

[0031] 本发明包括基本重量在约3至8oz/yd2范围内的织物。对于衬衫料子织物，合适2
的基本重量可以在约3至6oz/yd 的范围内并且厚度可以在约0.015至0.030英寸的范围内。织物基本重量可以使用ASTM D-3776的程序确定。织物厚度可以使用ASTM D-1777的程序确定。

[0032] 本发明的针织织物由纱线构成，所述纱线包含纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的均匀混纺物。实现本文描述的织物要求的热性质的组合取决于适当的混纺水平。在一个实施方案中，特征在于，纤维素切段纤维和尼龙切段纤维的充分均匀混纺物的纱线可以通过在梳理和纺纱操作之前由熟知的方法整体机械混纺切段纤维，或通过在梳理之前和梳理过程中但是在纺纱之前切段纤维的整体机械混纺而获得。

[0033] 在另一实施方案中，充分混纺的纱线可以通过使用并条机混纺将切段纤维混纺，随后分别分开地梳理纤维素和尼龙切段纤维而获得。在纱线制备的该方法中，纤维素和尼龙粗梳条子的多个端部通过相续的轧光机(calendar)或轧辊组而变细(attenuate)。当每个梳条中的切段纤维通过每组轧辊加速时，单独的纤维被抓住(grab)并且从单独的起始端部分离并结合成新的共同端部。单独的切段纤维的这种提取和重组导致拉伸的单个端部，其中组成切段纤维在一定程度上是随机的。以这种方式实现的混纺水平低于通过切段纤维的整体机械混纺获得的混纺水平，但是采用多次通过并条机，可以获得足以实现要求保护的织物的热性质的组合的混纺均匀性。因此，第一次通过可以将4个纤维素和4个尼龙端部合并成单个拉伸端部，而第二次通过可以将8个混纺的第一次端部合并成进一步拉伸和混纺的单个端部。

[0034] 如本文中使用，纤维素和尼龙切段纤维的均匀混纺物是指在梳理之前，或者在梳理之前和梳理过程中经过整体机械混纺的这样的切段纤维，或是指在单独的梳理之后但是在纺纱之前进行两次以上的并条机混纺的纤维素和尼龙切段纤维。

[0035] 还可以向本发明的针织织物涂覆一种或多种局部处理材料(treatment)。这些局部处理材料可以结合至不降低织物所需的功能特征的程度；例如，如果目标是保持或提高水分管理特性，则化学添加剂如软化剂，芯吸剂，或去污化学品应当在性质上是亲水性的。这种另外的局部处理材料可以为了不同的功能性能而添加，并且可以是具有抗菌，抗静电，杀虫，抗皱，耐火，去污，防污，防油，防水，水分吸收，水分芯吸，干燥效率和/或疏水性能的特性的那些。

[0036] 可以制备本发明的针织织物以拥有热防护性能的组合。这种性能可以使用许多不同的测试程序表征和定量，如在下述的各种ASTM和NFPA标准测试中阐述的。

[0037] 尼龙6，6和聚酯都具有260℃的相等熔化温度。然而，尼龙6，6纤维需要聚酯纤维的1.38倍热能以开始熔化反应。当暴露于高温时，聚合物如聚酯的分子结构破坏。随着分子结构变小，聚酯聚合物熔化，流动和快速滴下。这在100％聚酯织物和含聚酯的纤维混纺物中是明显的。当将聚酯与棉均匀混纺时，所得物熔化和粘着到直接接触的表面上。100％尼龙织物也熔化。滴下和粘着。

[0038] 在各种热测试方法的过程中，本发明的织物组合物表现出令人惊奇的热行为，如通过视觉观察所证明的，表现在与尼龙和棉的均匀混纺物的复合织物结构和所得物具有″不熔化的″外观。尽管不愿拘于任何具体理论，据信尼龙纤维当暴露于高温时吸收热能。尼龙聚合物分子结构可以增加分子量和形成交联键。交联反应至高温可能导致尼龙纤维硬化和形成凝胶。当均匀混纺或紧密接触时，尼龙纤维可以形成凝胶并且可以在纤维素纤维周围形成焦碳。纤维素纤维可以在尼龙焦碳内部焦化和碳化，并且可以形成不快速劣化、收缩、熔化或粘着到穿着者皮肤的全新的结构。

[0039] 热能在凝胶形成、焦化和碳化中吸收。本发明的实施方案包括在通过ASTM和NFPA测试测量时不表现出熔化行为的迹象并且显示出良好的绝热性的织物。在这种实施方案中，织物在热测试过程中没有如在由100％或占主要的热塑性可熔化纤维如尼龙或聚酯制成的织物中明显的熔化液滴。

[0040] 本发明的热防护性针织织物，例如，在按照NFPA 2112(第8.2章)测试时，可以表现出一定的热防护性能(TPP)特性。在一个实施方案中，本发明的织物在按照如NFPA2112(第8.2章)所述的热防护性能在采用1/4”隔离物情况下测试时，可以表现出至少
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2.0(cal/cm)/(oz/yd)的织物效率因子(FFF)值，并且在按照如NFPA 2112(第8.2章)所
2 2
述的热防护性能在没有隔离物情况下测试时，可以表现出至少1.0(cal/cm)/(oz/yd)的织物效率因子(FFF)值。

[0041] 本发明的热防护性织物，在如NFPA 1975(第8.3章)所述测试热稳定性时，可以表现出不熔化和不滴下以及容易层分离。当暴露于火焰或热时不表现出熔化或滴下的织物对于在衣服如T恤衫中的用途是特别适宜的，因为这种特性降低了可能由熔化材料造成的烧伤的可能性或严重性。

[0042] 本发明的热防护性针织织物在按照NFPA 1975(第8.2章)测试时可以表现出一定的热收缩特性。具体地，织物可以在纵行和横列方向上都表现出小于约10％的热收缩率。在一个实施方案中，热收缩率小于约8％。在另一个实施方案中，热收缩率小于约6％。

[0043] 在一个实施方案中，本发明的针织织物可以被制备成拥有与它们在防护性服装如T恤衫中的合适用途有关的某些另外功能性能。这样的另外功能性能也可以使用如在各种另外的ASTM标准测试或以下描述的其它测试中阐述的几种不同的测试程序表征和定量。例如，本发明的实施方案可以表现出一定的适宜耐磨性，顶破强力和水分管理(例如，干燥时间，垂直和平面芯吸和吸收能力)特性。

[0044] 可以调节针织底层衣服织物的构造以实现一定水平的性能和舒适度。在一个实施方案中，棉/尼龙比例被保持在针织织物构造的推荐限度内，以保持其适宜的耐热性能。可以为了舒适和性能而调节的一些构造参数包括所需的织物重量，纱线支数，线圈长度，线圈类型，每英寸的纵行数和横列数，以及紧密系数等。影响舒适度的因素包括水分转移性能，即透气性和水蒸气传输速率(MVTR)，垂直芯吸，平面芯吸，吸收时间，拉伸和尺寸稳定性，仅列举几个因素。

[0045] 至于耐磨性，在使用马丁代尔磨损测试仪按照ASTM D-4966测试时，本发明的针织织物可以表现出一定的耐磨性。具体地，此处的织物可以表现出大于约100,000次循环的马丁代尔耐磨性。在本发明的某些实施方案中，马丁代尔耐磨性可以证明大于约300,000次循环。

[0046] 至于顶破强力，本发明的针织织物在按照ASTM D-3787测试时可以表现出一定的顶破强力值。本发明的织物可以表现出至少约60磅，例如，约70至约130磅的顶破强力值。

[0047] 至于干燥时间，本发明的针织织物在按照以下所述的干燥效率测试程序测试时可以表现出一定的干燥性能。具体地，此处的针织织物可以表现出至少约70％，例如约80％至90％的(30-分钟)干燥效率值。

[0048] 至于吸收水分的时间，本发明的针织织物在按照本文所述的水分吸收测试程序测试时可以表现出一定的吸收剂性能。针织织物吸收水分所用的时间是针织织物如何迅速从皮肤吸收汗的一个指标。具体地，本文的针织织物可以表现出少于15秒，更优选少于5秒的吸收时间。

[0049] 至于芯吸水分的平面面积，本发明的针织织物在按照本文所述的平面芯吸测试程序测试时可以表现出一定的芯吸性能。平面芯吸面积是针织织物传播水分以使其蒸发的面积的一个指标。具体地，本文的针织织物可以表现出大于2.5平方英寸，更优选大于4平方英寸的平面芯吸面积。

[0050] 至于芯吸水分的垂直芯吸高度，本发明的针织织物在按照本文所述的垂直芯吸测试程序测试时可以表现出一定的芯吸性能。达到规定垂直芯吸高度所需的时间是针织织物传播水分通过织物表面以使其蒸发的速率的一个指标。具体地，本文的针织织物在30分钟内，更优选在约10分钟内的最大垂直芯吸高度可以为6英寸。

[0051] 使用本发明的织物，经纬针织的衣服可以由以下构造制造，如平针织(plain knit)，浮线针织，集圈针织，罗纹针织，毛圈针织(全部或部分衬垫)，双罗纹针织，双反面针织，提花针织，平针针织(flat knit)，特里科经编，米兰尼斯经编，或拉舍尔经编。这种由包含尼龙(并且优选高强度的尼龙)切段纤维和相伴纤维素切段纤维的混纺纱针织的织物可以提供可归因于由结合尼龙切段纤维导致的无有害效果的纤维素纤维的特性。当如本文所述这种织物包含与尼龙相比较高量的纤维素时，这种织物可以拥有令人惊奇的水分管理，耐磨性和热防护性能的适宜组合，使得这种织物特别适合用于服装如T恤衫。

[0052] 测试方法

[0053] 用于限定本发明针织织物的各种组成、结构和功能特性以及特征的测试方法总结如下：当通过本文的数字标号识别ASTM或NFPA测试方法时，如由美国测试和材料协会(the American Society for Testing and Materials)或国家防火协会(the National Fire Protection Association)规定的每一种这样的测试的官方描述通过引用结合在此。

[0054] 结构/组成测试

[0055] A)织物重量-ASTM D-3776

[0056] 针织织物的重量或基本重量按照此标准测试方法的程序通过称量已知面积的样2
品，并且以oz/yd 计算重量或基本重量确定。

[0057] B)织物厚度-ASTM D-1777

[0058] 织物厚度按照此标准测试方法的程序通过在将织物样品置于标准围压下测量一个织物表面至相反的织物表面的距离确定。

[0059] C)纤维混纺比例-ASTM D-629

[0060] 该测试方法包括用于确定多种纤维包括棉和尼龙的混合物的纤维混纺组成的程序。

[0061] 功能测试(机械和热性能)

[0062] A)耐磨性-ASTM D-4966

[0063] 该测试包括使用“马丁代尔磨损测试仪(Martindale Abrasion Tester)”。该设备设计用于给出在较低压力下在织物表面和杂交羊毛摩擦织物之间的可控的多方向磨损量，直至纱线断裂或颜色或外观发生不可接受的变化。

[0064] B)顶破强力-ASTM D-3787

[0065] 该测试测量顶破针织织物所需的力。将材料试样夹在隔膜上，隔膜进行充气直至试样破裂。顶破强力是织物破裂时的压力。顶破强力是针织织物可以如何容易地被硬的圆物体穿透的度量。顶破强力越高，表明织物越耐顶破。

[0066] C)干燥效率

[0067] 为了确定干燥时间，使用实验室天平将调节的样品称重，精确至0.001g。将织物试样从天平盘取下，在天平盘上放一滴水并且称重。然后将织物试样放置在天平盘上水的上方并且与水接触。2分钟后，将湿的织物试样称重以获得湿重量，并且以2分钟的间隔重复称重，总测试时间为30分钟。如果天平配备有罩，则罩的门在整个测试过程中保持打开。在测试结束时，以在30分钟干燥时间后留在湿样品中的水的百分比计算总的干燥效率。

[0068] D)水分吸收测试-改进的AATCC 79-2000

[0069] 吸收能力是织物吸水倾向的度量。将规定量的水由计量吸液管从固定的高度滴到织物上，所述织物安装在绣花圈上，织物背面朝外。通过使用0.2mL(0.2cc)的固定量的水和5cm(约2英寸)的滴下高度改变AATCC79。当织物表面上没有可观察到的水坑或光泽时，确定液滴被吸收。吸收液滴所需的时间以吸收时间(秒)表示。吸收时间是织物吸汗能力的一个指标。

[0070] E)平面芯吸测试-改进的AATCC 79-2000

[0071] 织物能够传播水的面积是可用于蒸发和干燥的面积的一个指标。使用改进的在上面功能测试(D)中所述的吸收能力测试AATCC 79-2000获得另外的度量并且定义为平面芯吸面积。在水被织物吸收并且从施加水时的时间达到1分钟以后，测量标称湿面积(长轴x短轴)并且记录为平面芯吸面积(平方英寸)。平面芯吸面积是织物能够传播水分通过的面积和可用于蒸发的面积的一个指标。

[0072] F)垂直芯吸测试

[0073] 垂直芯吸测试用于确定芯吸高度和在规定高度的芯吸时间，以评价由测试织物制成的衣服在不同程度的物理活动过程中和环境条件下可以预期表现出的水分管理性能。按照ASTM D1776改进版本，在21℃和65％相对湿度将织物在测试前调节最少16小时。将长维度对应于加工方向的1x9英寸织物试样垂直悬挂并且用夹子悬挂。织物试样的自由端依靠重力置于蒸馏水中，使得2.5英寸的织物浸渍1小时。在规定的时间间隔，测量和记录沿织物试样向上移动的水的高度。测量总的芯吸高度作为1小时内可达到的最大高度。在样品之间测试水被扔弃，并且将装有新鲜蒸馏水的新的清洁烧杯用于每一个新样品。

[0074] G)垂直火焰测试-ASTM D-6413-1999

[0075] 该测试确定织物在暴露于火源后是否被点燃并且持续燃烧，并且用于确定织物是否易燃。该测试方法设置了如何通过规定样品大小、试验次数、火焰类型等进行测试的标准。将织物置于垂直悬挂于高甲烷燃料火焰上方的支架中12秒。作为测试一部分进行的测量包括：在火焰源移开后织物持续燃烧的时间值(残焰，以秒计)；在火焰熄灭后织物持续发光的时间长度(余辉，以秒计)；受损织物长度(烧焦长度，以英寸计)；和熔化和滴下行为的观察。

[0076] H)热防护性能(TPP)-NFPA 2112(第8.2章)

[0077] 该测试测量在闪火情况下织物将对穿着者提供的热防护的量。将TPP额定值定义为当穿着织物时开始造成人组织二度烧伤所需的能量。在TPP测试中，以规定热通量(典型2
地，2cal/cm/sec)将组合的辐射和对流热源引向以水平位置安装的织物测试试样部分。该测试使用铜芯热量计测量从热源传递通过试样的热能。TPP测试可以用1/4”隔离物或在织物和铜芯热量计之间没有隔离物的情况下进行。测试终点的特征在于，使用Stoll&Chianta开发的简化模型，“Transactions New York Academy Science”，1971，33，649页，获得预测的二度皮肤烧伤所需的时间(TPP时间)。通过将施加的热通量乘以测试终点时间计算的、以TPP额定值表示的该测试中赋予试样的值，是试样在预期二度烧伤之前能够承受的总热能。TPP额定值越高，表示绝缘性能越好。

[0078] I)热收缩率-NFPA 1975(第8.2章)

[0079] 热收缩率测试检验衣服材料当暴露于高温时将如何反应，和是否衣服将显著收缩或可能粘着到穿着者皮肤上。将织物试样放置在炉中并且用金属环在顶部悬挂。将它们暴露于测试温度500°F(260℃)5分钟。在暴露后，立即将试样从炉中移出并且检查熔化，滴下，分离或点燃的迹象。计算每个试样的宽度和长度尺寸改变的百分比，并且将结果报道为三个试样在每个方向上的平均值。大于10％的热收缩率可能由于增加的热传递、限制人体移动或织物破裂开口而引起的烧伤严重性。

[0080] J)热稳定性-NFPA 1975(第8.3章)

[0081] 将织物试样对折；按压在两个玻璃板之间，顶部加重物；并且在500°F(260℃)的炉中放置6小时。6小时暴露后，将玻璃板之间的折叠织物从炉中取出并且使其冷却。然后将织物从玻璃板中取出，并且进行材料劣化、熔化和软化观察。这些测试评价衣服材料如何与可能闪火过程中出现的高热反应，以及衣服是否可能粘到穿着者皮肤上。NFPA
1975(第8.3章)要求织物样品层不彼此粘附或不粘附到玻璃上，并且织物不表现出熔化或点燃的迹象。

[0082] K)针织和机织织物的高温自动家庭洗衣-改进的AATCC 135-2000

[0083] 该方法是为了性能测试而改进的，其取决于织物表面特性，并且设计用于除去在实验室条件下人为积累的残余清洁剂。所采用的对AATCC135-2000(表I(1，V，Aiii))的改进包括：(i)使用较少的清洁剂以减少残余清洁剂累积量；(ii)在洗衣前周期性地并且在最终洗衣之前将与织物试样类似材料类型的增载织物(ballast)分开洗涤，不用清洁剂，以除去残余化学品；和(iii)不用清洁剂/酸/软化剂，进行最终洗衣。将每个针织织物样品放入标准洗衣机中，并且使用140°F水温和AATCC标准清洁剂124按标准机器循环洗涤，使用105°F水漂洗，并且在最后旋转后放入标准干燥器中。采用的干燥器设置是以持久按压设置的转筒式干燥。进行6次洗衣和干燥的循环，第6次洗衣不用清洁剂。使用该程序进行所有的水分管理测试(水分吸收，平面芯吸，垂直芯吸和干燥效率)。

[0084] 实施例

[0085] 以下实施例举例说明而非限制本发明。可以看出，与不具有本发明区别特征的比较例相反，本发明具有特别有利的特征。

[0086] 使用如下所示的常规针织构造针织织物，然后进行各种测试并且评价热性能。这种织物如下制备：

[0087] 使用常规纺纱方法，用三种不同标称50/50，40/60和30/70均匀混纺比例的尼龙/棉切段纤维制成30s/1(30英制棉纱支数，1股)的纱线。(英制棉纱支数是常规的纱线支数系统，并基于840码的单位长度，纱线的支数等于重1磅所需的840-码绞纱的数量。在该系统下，数值越高，纱线越细。绞纱是收缩卷形式的连续纱线线材。其卷绕在卷轴上，外周通常为45-60英寸)。纱线由整体机械混纺的棉和合成纤维的切段纤维纺成。1.7dpf的TM420类型的尼龙切段纤维用于这些混纺物中，并且可通过INVISTA S.àr.l.，Three Little Falls Center，2801 Centerville Road，Wilmington，DelawareUSA 19808商购。

[0088] 使用循环针织机，以简单平针织物构造制造三种不同的混纺织物。混纺织物由混纺比例如上所述的尼龙/棉制成。以下列举针织织物的详情：

[0089] -线圈长度：0.105英寸

[0090] -纵行数/英寸(wpi)：32

[0091] -横列数/英寸(cpi)：53

[0092] -织物重量(oz/yd2)：3.65

[0093] 将织物漂白、洗刷、然后使用两步染色程序染成“沙”色的同色。使用通过Huntsman Chemical获得的纤维-反应性染料首先染色棉部分。使用酸染料接着染色尼龙部分。在用水漂洗后，将染色物用亲水性织物软化剂处理。该染色程序还可以以一步染色方法完成。然后将染色的针织织物在拉幅机框架上于340°F的温度修整2min。
可以对尼龙/棉混纺织物进行另外的热压预缩步骤。所有三种混纺织物的成品织物重量标
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称在3.80oz/yd 至5.2oz/yd 范围内。

[0094] 经由几种不同的热性能测试评价的各种织物的纤维含量以及熔化和滴下特性的描述呈现和总结于表1中。

[0095] 50％棉/50％尼龙(比较例A)，60％棉/40％尼龙(实施例1)和70％棉/30％尼龙(实施例2)在以下三种热性能测试中都没有显示熔化或滴下的迹象：垂直易燃性，热防护性能和热收缩率。评价的棉/尼龙混纺物中，只有60％棉/40％尼龙(实施例1)和70％棉/30％尼龙(实施例2)在最具辨别力的测试中给出可接受的性能，所述最具辨别力的测试是热稳定性测试，其特别地设计以确定材料粘着于穿着者皮肤的可能性。这些混纺物都没有显示任何熔化或滴下的视觉迹象，也都没有粘着到玻璃或其本身，如图1中暴露于热稳定性测试后所示。相反，50％尼龙含量的混纺物(比较例A)被发现是不可接受的。100％尼龙样品(比较例E)显示出明显的熔化的视觉迹象。尽管50％(比较例A)似乎没有显示明显的熔化迹象并且其不牢固地粘着于玻璃或本身，但是织物层不容易地分开，并且如显微镜检查所确定的，有熔化的迹象。

[0096] 作为比较，还评价了100％聚酯织物(比较例D)和50％棉/50％聚酯织物(比较例B)(都总结于表1中)。两者都显示出不可接受的行为，其中100％聚酯样品熔化，并且两者都粘着到玻璃和它们本身。对于任何一个含聚酯的实施例，还无法分离织物层。因此，清楚的是，用等量的聚酯取代尼龙，不能实现与由棉/尼龙混纺物提供的相同程度的对穿着者皮肤免受熔化和滴下的保护。

[0097] 表2显示了一组比较例的结果，其中制备了与表1中表征的那些类似的构造的针织织物，只是以并排方式针织标准尼龙长丝纱线和棉纱线而非使用混纺纱。所采用的针织构造的详情包含在表2中。比较例E-I的结果证明，30％和40％尼龙的均匀混纺的NYCO纱线(分别为表1的实施例1和2)所实现的等价的不熔化/不滴下行为，在非-混纺纱的情况下，只有在尼龙含量小于15％(比较例I)时才能接近。表1和2的结果一起清楚地显示了使用由构成纤维的均匀混纺物制备的纱线的极其重要性。

[0098] 表3显示了表1中所述的相同棉/尼龙织物(实施例1和2和比较例A)、重量更轻的棉/尼龙织物(实施例3)和商购的100％聚酯、棉和阻燃T恤衫织物(比较例D和J-L)的热防护性能，所述热防护性能按照NFPA 2112(第8.2章)测试，在织物试样和铜热量计之间使用1/4英寸隔离物的热防护性能测试中测量。NYCO混纺物的绝热性是优异的，其中TPP额定值与100％棉针织物(比较例J)和针织物(比较例K)相当，并且明显优于由100％聚酯针织物(比较例D)和FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L)获得的差TPP额定值。织物效率因子(FFF)值将TTP额定值除以织物重量，作为材料热防护性效率的比较。FFF值与100％棉(比较例E)和针织物(比较例F)相似，
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其中FFF值超过2.0(cal/cm)(oz/yd)。FFF值还明显优于FFF值小于1.0(cal/cm)/(oz/
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yd)的100％聚酯针织物(比较例D)和FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L)。除了不存在熔化和滴下外，本发明的针织物还具有与表现出优异绝热性的已知商品针织物可比的效率，并且优于一些可商购的FR针织物。

[0099] 按照NFPA 2112(第8.2章)的热防护性能测试可以在有或没有1/4英寸隔离物的情况下以两种配置进行。在上述配置中，将1/4英寸隔离物放置在织物样品和热传感器之间，以模拟衣服的正常合身(fit)，以及使织物达到如在实际火焰暴露中出现的那样高的温度。当采用1/4英寸隔离物配置进行热防护性能测试时，材料试样被空气围绕并且吸收测试暴露的全部热能。采用1/4英寸隔离物的配置代表了评价不同材料的绝热性和织物在热负荷下的完整性的最具挑战性的测试条件。当在没有1/4英寸隔离物配置的情况下进行热防护性能测试时，材料试样与铜热量计接触，铜热量计可能起到散热器作用并且从材料试样吸热并延迟材料对热能暴露的响应。没有1/4英寸隔离物的配置可用于评价织物完整性和可能与皮肤直接接触的最里层的行为。

[0100] 表4显示了表1中描述的相同棉/尼龙织物(实施例1)，重量更轻的50％棉/50％尼龙织物(实施例3和比较例O)以及商购的85％聚酯/15％棉，100％聚酯，棉和阻燃T恤衫织物(比较例C，D和J-N)的热防护性能，所述热防护性能是在热防护性能测试中测量的，其按照NFPA 2112(第8.2章)在织物试样和铜热量计之间没有1/4英寸隔离物的情况下测试。NYCO混纺物的绝热性是可接受的，其中TPP额定值在100％棉针织物(比较例J)和针织物(比较例K)范围内，并且高于由100％聚酯针织物(比较例D)和FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L-N)获得的TPP额定值。织物效率因子(FFF)值将TTP额定值除以织物重量，作为材料热防护效率的比较。在以没有1/4英寸隔离物的配置测试时的FFF值趋向于与织物重量直接相关，因此FFF额定值超过1.0是可接受的。
2 2
NYCO针织物的FFF值大于1.0(cal/cm)/(oz/yd)，因此是可接受的。100％棉(比较例J)
2 2
和针织物(比较例K)的FFF值也大于1.0(cal/cm)/(oz/yd)。相反，100％
聚酯针织物(比较例D)和FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L-N)的FFF值小于
2 2
1.0(cal/cm)/(oz/yd)。NYCO针织物，100％棉(比较例J)和针织物(比较例
K)都保持了它们的织物完整性并且在热暴露中不破裂开口。相反，100％聚酯针织物(比较例D)熔化并且破裂开口，而FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L-N)在热暴露时分解和破裂开口。NYCO针织物，100％棉(比较例J)和针织物(比较例K)的更
高的FFF值是在热负荷时保持织物完整性的反映。100％聚酯针织物(比较例D)和FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L-N)的较低的FFF值是在热负荷时缺乏织物完整性的反映。除了不存在熔化和滴下外，本发明的针织物还具有与表现出优异绝热性和保持织物完整性的已知商品针织物可比的效率，并且在性能上高于100％聚酯和一些可商购的FR针织物。

[0101] 表5显示了表1中所述的相同棉/尼龙织物(实施例1和2和比较例A)，重量更轻的棉/尼龙织物(实施例3)和商购的50％聚酯/50％棉，100％聚酯，棉和阻燃T恤衫织物(比较例B-D和J-N)的热收缩性能，所述热收缩性能是在热收缩率测试中按照NFPA1975(第8.2章)测试的。NYCO混纺物的热收缩率是优异的，其收缩率约为6％以下，远低于10％的最高要求。100％棉针织物(比较例J)和针织物(比较例K)也在高
温暴露下表现出低收缩率。而FR改性聚丙烯腈纤维混纺针织物(比较例L-N)表现出极高的收缩率。除了不存在熔化和滴下外，本发明的针织物还具有优异的的热收缩性能并且与表现出优异热性能的已知商品针织物相当，并且优于一些可商购的FR针织物。

[0102] 实现可接受的熔化/滴下和热防护性行为不对织物混纺物强加任何最小尼龙含量。然而，为了满足军用规格或消费者偏爱而可能需要的其它性能特征如织物强度、耐磨性和水分管理可以通过向织物混纺物中添加尼龙而实现，如表6和7中所示。

[0103] 表6显示了向织物混纺物添加高抗拉强度尼龙对顶破强力的影响。其显示，顶破强力随着混纺物中高抗拉强度尼龙的量的增加而提高(实施例2，实施例1，比较例A)。将顶破强力数据归一化以解释织物重量差别。合成纤维/棉或固有FR纤维混纺物的归一化顶破强力结果与高抗拉强度尼龙混纺物的比较显示，强度增加了15.8至100％。与商购棉混纺物和FR针织物相比，本发明的针织物获得了高的强度/重量比，从而能够制成顶破强力远超60lbs可接受水平的重量更轻的织物。

[0104] 耐磨性数据可用于预测织物的磨损性能。随着一定量的高抗拉强度尼龙添加到织物混纺物，耐磨性提高(实施例2，实施例1，比较例A)。针织织物中通常使用的其它合成混纺物(如聚酯或固有FR纤维如改性聚丙烯腈纤维)的耐磨性明显低于相似重量的含高抗拉强度尼龙的织物(实施例3对比较例B，实施例1对比较例L，M，N，P)。相对于更重的100％棉，50％聚酯/50％棉和改性聚丙烯腈纤维混纺织物，具有更高归一化的顶破强力和耐磨性的更轻重量的织物可以通过使用高抗拉强度尼龙而构成(实施例3对比较例B，P，L，M)。即使采用轻的织物重量，本发明的针织物也实现了远超100,000次循环的耐磨性。

[0105] 水分管理性能涉及所得织物的舒适性，并且通过测量垂直和平面芯吸，吸收能力和干燥效率而表征。具有在表7中所列结果的所有织物按AATCC 135表1(1，V，A，iii)洗衣5次，在不使用清洁剂的情况下进行一次额外的洗衣循环。额外的循环用以除去可能影响芯吸和吸收能力结果的织物上的任何残余清洁剂。

[0106] 如表7所示，对于所有棉/尼龙织物，测量水滴吸收到织物中的吸收时间非常快(1秒)。没有任何尼龙含量的所有比较例具有慢得多的吸收时间。在平面芯吸中也看见相同的趋势。平面芯吸是织物吸收测量水滴并且使水扩散通过织物表面的面积。同样，表7显示的所有没有任何尼龙含量的比较例具有较低的芯吸面积。本发明的针织物表现出远低于15秒的吸收时间和远超2.5英寸的平面芯吸面积。

[0107] 表7显示了表1中所述的相同棉/尼龙针织织物(实施例1和2和比较例A)、重量更轻的棉/尼龙织物(实施例3)和商购的50％聚酯/50％棉，棉和阻燃T恤衫织物(比较例B，P，L和M)在水垂直向上扩散时的垂直芯吸速率。芯吸速率越快，水扩散通过织物并且可从织物表面蒸发越快。棉/尼龙织物(实施例1-3和比较例A)的垂直芯吸高度在10分钟时都达到了6英寸的整个样品高度。所有没有任何尼龙含量的比较例(比较例B，P，L和M)显示出明显低的芯吸速率并且甚至在60分钟后也没有达到完全芯吸重量。本发明的针织物达到整个6英寸织物样品高度的垂直芯吸时间远低于30分钟。

[0108] 干燥效率或织物在吸收汗或水分后多快干燥是织物舒适度的一个非常重要的测试。如在表7中看出的，对于类似的织物重量/构造，干燥效率随尼龙含量增加而提高(实施例2，实施例1，比较例A)。重量越低，含尼龙的织物(实施例3)在更开放针织构造的情况下显示出更高尼龙含量加织物重量的影响。所有不含尼龙的比较例具有较低的干燥效率/干燥速率。本发明的针织物表现出在30分钟后远超70％的干燥效率。

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具有改善的热防护性能的针织织物和由其制成的底层衣服

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