轻薄耐用型柔性聚合涂层手套.pdf

提供了一种在高拉伸和/或运动区域处具有加强部段的轻薄耐用的柔性乳胶手套。手套包括具有由纤度为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈的针织内衬，所述针织内衬包括多个手指部件，拇指部件，和手掌部件；和至少一个加强部段，其设置在至少一个所述手指部件指根部处、所述拇指部件指根部处、所述手掌部件内，或是上述的组合，以及一个聚合乳胶涂层。加强部段可以通过使用较粗纤度的纱线添纱形成，和/或通过形成提花针脚线圈或转移针脚线圈而形成。所述内衬可以使用纤度从70到221旦尼尔的尼龙66复合丝纱线编织而成。还提供了制造和使用所述手套的方法。

1.  一种手套，包括：
一种针织内衬，其具有由纤度为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈，所述针织内衬包括多个手指部件、拇指部件和手掌部件；
至少一个加强部段，其位于至少一个手指部件的指根部处、位于所述拇指部件的指根部处、位于所述手掌部件中，或是上述的组合；和
一层聚合乳胶涂层，其粘附至所述针织内衬。

2.  根据权利要求1所述的手套，其中所述聚合乳胶涂层渗透所述针织内衬厚度的一半或更多；并且对于所述针织内衬的至少一部分，所述聚合乳胶涂层未渗透所述针织内衬的整个厚度；并且所述聚合乳胶涂层的厚度在所述针织内衬厚度的0.75到1.25倍的范围内。

3.  根据权利要求1所述的手套，其中所述第一纱线的纤度在约70到约221旦尼尔的范围内。

4.  根据权利要求1所述的手套，其中所述至少一个加强部段沿着所述多个手指部件的所述指根部而设置。

5.  根据权利要求1所述的手套，其中所述至少一个加强部段包括多个添纱针脚线圈，所述添纱针脚线圈包括所述第一纱线和纤度在约70到约221旦尼尔范围内的第二纱线。

6.  根据权利要求1所述的手套，其中所述由纤度为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈设置在所述针织内衬中除所述加强部段外的区域内，并且所述至少一个加强部段包括纤度大于221旦尼尔的第二纱线。

7.  根据权利要求1所述的手套，其中所述至少一个加强部段包括多个提花针脚线圈或转移针脚线圈。

8.  根据权利要求1所述的手套，其中所述聚合乳胶涂层选自包括以下材料的组：天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁苯橡胶、羧化或非羧化的丙烯腈丁二烯、氯丁橡胶、聚丙烯酸物、丁基橡胶、水基聚酯基聚亚安酯、水基聚醚基聚亚安酯组成的组，或上述的组合。

9.  根据权利要求8所述的手套，其中所述聚合乳胶涂层包括羧化的丙烯腈丁二烯。

10.  根据权利要求1所述的手套，其中所述第一纱线包括尼龙66。

11.  一种用于制作轻质柔性手套的工艺，所述工艺包括：
制作一种包括多个手指部件、拇指部件和手掌部件的手套形状的内衬，从而使得所述内衬包括由纤度大约为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈；
制作至少一个加强部段，其位于至少一个所述手指部件指根部处、所述拇指部件指根部处、所述手掌部件内，或是上述的组合；和
提供一层聚合乳胶涂层，其粘附至所述针织内衬。

12.  根据权利要求11所述的工艺，其中提供聚合乳胶涂层的步骤包括：
形成所述涂层，从而使得所述涂层渗透所述针织内衬厚度的一半或更多，而对于所述针织内衬的至少一部分，所述涂层未渗透所述针织内衬的整个厚度。

13.  根据权利要求11所述的工艺，包括沿着所述多个手指部件的所述指根部设置所述至少一个加强部段。

14.  根据权利要求11所述的工艺，其中制作由第一纱线织造的多个针脚线圈的步骤包括使用具有18号针距织针的针织机。

15.  根据权利要求11所述的工艺，其还包括使用针织机，其中所述内衬完全由所述第一纱线制作，并且所述至少一个加强部段由包括所述第一纱线和纤度在约70到约221旦尼尔范围内的第二纱线的多个添纱针脚线圈制作。

16.  根据权利要求11所述的工艺，其还包括使用针织机，其中所述的由所述第一纱线织造的多个针脚线圈设置在所述针织内衬中除所述加强部段外的区域内，并且所述至少一个加强部段由纤度大于221旦尼尔的第二纱线制作。

17.  根据权利要求11所述的工艺，其还包括使用针织机，用以从所述第一纱线制作所述内衬，并且从多个提花针脚线圈或转移针脚线圈制作所述至少一个加强部段。

18.  根据权利要求17所述的工艺，其中所述针织机是整套成衣针织机。

19.  根据权利要求18所述的工艺，其中所述针织机是不定针距的。

20.  一种实施工业化生产的方法，所述方法包括穿戴手套，该手套包括：一种针织内衬，所述针织内衬具有由纤度为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈，所述针织内衬包括多个手指部件、拇指部件、和手掌部件；至少一个加强部段，所述加强部段设置在至少一个所述手指部件指根部处、所述拇指部件指根部处、手掌部件内，或是上述的组合；和粘附至所述针织内衬的聚合乳胶涂层。

轻薄耐用型柔性聚合涂层手套
相关申请的参考
该申请主张享有2007年9月4日提交的美国专利申请号11/849,566的优先权，其全部内容在此整体援引为参考。
技术领域
本发明的方面涉及一种耐用轻薄型弹性乳胶手套用品，该手套制品具有一个在高拉伸区域提供优良加强特性的薄针织内衬，因此限制了施加于部分涂覆到所述针织内衬上的乳胶层的拉伸。所述针织内衬部分地由一层薄的多孔或连续乳胶层所覆盖和渗透，由此提供了有所增强的灵活性和完整性以承受住反复弯折。在高拉伸区域处的所述针织内衬的加强物提高了该轻薄型手套在工业应用中的耐用性。
背景技术
在工业或家庭环境中，手套通常用于保护双手。穿戴后，手套充满汗液并且让使用者感觉为冷而粘湿的。通过采用先进的手套制造技术，使得纤维针织内衬的工作面上局部地覆盖了一层粘性乳胶层，从而使得手套上外露的无乳胶层的针织区域具有透气性。
一般地，针织内衬是通过使用15号针距(15-gauge)的针织织针或更大的织针由纤度为319旦尼尔(或更大)的相对较粗的耐用纱线织制的(1旦尼尔被定义为9000米长纱线的克数)。针织机被设计成具有一个特定的针距。例如，15号针距的V型针织机或横机(V-bed knitting machine)具有以每英寸设置15根织针的方式间隔开的15号针距织针。同样的，10号针距的机器具有以每英寸设置10根织针的方式间隔开的10号针距织针。15号针距织针一般可以使用319旦尼尔的纱线来编织。一个较小尺寸的纱线例如221旦尼尔的纱线典型地适合于18号针距织针。使用15号针距织针由319旦尼尔纱线编织的针织线圈(knittedstitch)将会比使用18号针距织针由221旦尼尔纱线编织的针织线圈的间隔更大些。不管所使用的织针针距，由221旦尼尔纱线编织的针织内衬比由319旦尼尔纱线编织的内衬重量轻些，薄些并具有较好的柔性或灵活性。需要重量较轻的针织内衬来制造轻质的手套。
当采用15号针距织针编织319旦尼尔的纱线时，生产的内衬较厚。涂覆在这样内衬上的乳胶层也相应地较厚，结果使手套具有厚重的感觉，缺乏灵活性。当为了提供透气性而使用发泡的、多孔乳胶层时，产生的该多孔乳胶层的厚度通常会使得手套的手感笨拙迟钝，触觉灵敏度受到限制。为了获得相同的耐穿性能，发泡层必须比非发泡层更厚。许多现有技术的专利致力于通过使用相对较厚的针织内衬和较厚乳胶层涂层而实现的手套及其制作方法。厚针织内衬和厚发泡乳胶层的结合无法使手套的整体厚度较小，并且所得到的手套也不能提供柔性及手指和手部的较好活动性。而且，对于具有涂层的手套而言，该涂层在高拉伸和活动的区域处容易破裂和损耗，例如，在手指和拇指指根部处以及手掌区内部的区域内。
Johnson的美国专利No.4,514,460和4,515,851公开了防滑表面。Johnson的美国专利No.4,555,813和4,567,612公开了防滑手套。Johnson的美国专利No.4,569,707和4,589,940公开了制作发泡防滑表面的方法。该多孔表面特别适用于在工作环境下的工人，其中的手套具有透气性和吸湿性能。该表面是层压在针织或机织网状物基底上的发泡表面。在层压之前，聚亚安酯、聚氯乙烯、丙烯腈；天然橡胶、合成橡胶泡沫，可以采用不同含量的空气进行发泡，该空气含量取决于所需要的抗磨程度。该发泡可以采用机械或化学手段。
Watanabe的美国专利No.4,497,072和4,785,479公开了多孔涂层手套和制作手套的方法。破裂的空气泡形成多孔表面。气室被封闭并提供了防寒和防水性能。该较厚的封闭式气室的泡沫与机织或针织缝合织物相结合。由于它的防寒性能，该手套较厚且具有极小的灵活性。
Krocheski的美国专利No.5,581,812公开了一种防渗漏纺织手套。棉质手套被翻转过来并浸入PVC或聚亚安酯乳胶液中，使棉质手套具备防水或防油渗透功能。该手套被翻转过来，从而使得棉质表面成为抓握面、而乳胶层接触着皮肤。该乳胶层可以视性况而植绒或填充绒屑絮状物(flock)以提供更好的皮肤触感。该手套内没有针织内衬。所涂覆的乳胶层具有防水或防油渗透性，但不透气。
Yamashita等人的美国专利No.6,527,990公开了一种用于生产橡胶手套的方法。该橡胶手套是通过将手套模具按顺序浸入正在凝固中的合成橡胶胶乳中而制作成的，该橡胶胶乳含有可热膨胀的微胶囊。在合成橡胶胶乳的硫化期间，这些微胶囊发生破裂以提供在干湿条件下良好的抓握能力和防堵塞性能。该手套内没有针织内衬，并且乳胶层将手部完全包围。
Borrcani的美国专利公开号2002/0076503公开了一种衣服用品，例如由纺织支撑物制作的工作或防护手套。该纺织支撑物上接收着呈含水硝酸钙形式的粘附性底漆。带有粘附性底漆的纺织支撑物涂覆有发泡的含水聚合物，优选地是全部或部分采用脂肪族聚醚聚氨酯或聚酯聚氨酯。该发泡的含水聚合物只出现在支撑物外部上而不通过纺织支撑物网眼。当纺织支撑物吸水性过强时，可以向含水乳胶液中添加入2％至5％的碳氟化合物。纺织支撑物中纱线的尺寸未予说明。该专利没有说明为什么含水聚合物没有渗透纺织支撑物网眼。含水空气泡沫的黏度在1500至3000厘泊的范围内，并且该较厚的泡沫可能不会进入网眼，而只在非常局限性的区域内接触着纤维，从而在聚合层与纺织支撑物之间产生较弱的粘结力。
Dillard等人的美国专利公开号2004/0221364公开了用于提供泡沫手套的方法、设备和物料。纺织外层涂覆有一种发泡聚合涂层，该聚合涂层的一部分由该纺织外层的表面加以支撑。将足量的空气与基础聚合物相混合以使得基础聚合物的密度降低至该基础聚合物原密度的大约10％到50％之间。纺织外层采用尼龙、聚酯、芳族聚酰胺、棉、羊毛、人造丝或丙烯酸纤维来进行针织。泡沫室吸收液体，这表明在抓握物体时，发泡聚合物无法保护手防止手沾染水或油。据说所述纱线采用15号针距的织针并通过使用Shima Seiki针织机来进行针织，该针织机固定了所针织的纺织外层的尺寸，使其成为一个较厚的外层，而不是较薄的外层。结果是，该泡沫手套成为一种较厚的产品并且不是很灵活。
在过去几年里，横机或V型机(V-bed machine)的针织技术已得以显著改进。针织机中的织针基本上是一个具有可摆动针舌(latch)的针钩，该针钩捕获住正在进行针织的纱线，但是这个针织线圈不能被保持住或传送回去或与先前的针织线圈相组合。Morita等人的美国专利NO.6,915,667公开了一种针织机的复合织针。该复合织针包括一个在末端处具有针钩的织针主体和一个通过将两针杆(blade)重叠起来而形成的导针片(slider)。形成了针织机的复合织针，从而使得当织针主体和导针片可以在向前和向后的方向上分离地滑动时，设置在织针主体内的针杆槽支撑着导针片的针杆。这种导针片充当针舌，其固定住正在进行针织的纱线，并且该导针片能传送纱线线圈用于向后推动线圈、保持住线圈、或传回至先前的针织线圈。能够实现的复杂样式已由Shima Seiki网页http://www.shimaseiki.co.jp/product knite/knite.html加以详述。这种类型的复合织针可以在Shima-Seiki的市场上可购得的整套成衣针织机SWG021/041和SWG-FIRST机中得到。SWG-FIRST机提供了不定针距的针织，意思是在运行中，织针的数量可以在计算机控制下通过使用复合针迹/分线针迹或劈分式针脚线圈(split stitch)技术而流畅无误地改变。如Miyamoto的题为“Weft knittingmachine with movable yarn guide member”的美国专利7,207,194中所详述的。
根据人手部解剖形状而定型以提高适体性的针织内衬已在Hardee等人的美国专利6,962,064；7,213,419；和7,246,509中得以公开。通过在计算机的控制下改变针织线圈的长度、或通过改变纱线的张力，将这些针织内衬制造成适合人手部形状。
Narasimhan等人的美国专利公开NO.2007/0022511公开了一种对于具有受控的针脚线圈拉伸性能的针织手套的选择性多股纱线加强。该受控的针脚线圈拉伸由变化的针脚线圈尺寸产生，并通过下述步骤完成：1)改变织针穿透入由计算机程序编织的织物中的深度；2)通过由计算机控制的机构来调整夹紧辊与织针针头之间的纱线张力；和3)在一个线圈横列中脱圈或拾取另外的针脚线圈。
因此，在该领域中需要提供一种具有乳胶层的持久耐用的轻薄灵活型乳胶手套，该乳胶层涂覆到手套表面的工作接触部分处的轻质针织内衬上。还需要提供具有加强部段的手套以提供有所增强的灵活性和完整性，用以承受反复弯折。也期望手套具有多孔乳胶层以提供额外的透气性和改进的灵活性。
发明内容
本发明提供了在高拉伸和/或运动区域处具有加强部段的由轻质纱线织造成的手套。也提供了制作和使用该同一区域的方法。
关于手套的舒适性，手套的灵活性是手套厚度的强函数，并且与手套厚度的立方成反比而增加。因此，将弹性体例如涂覆着乳胶层的手套减少厚度的30％，则可将灵活性系数提高三倍。手套的厚度由针织内衬的厚度和附着粘接的聚合层的厚度构成。由于针织内衬可以在针织纱线级别进行替换，因此灵活性可能比根据弹性体计算的预计值更大。当单一纱线由多股线组成而非单丝纱线时，这个因素将更为显著。如果刚硬的聚合物完全穿透内衬，则灵活性的增强程度将会有所丧失；由于针织内衬的刚硬度增强，则手套的刚硬度也会显著增加。
典型地，对于涂层式针织工作手套，通常使用的织针是15号针距织针。Shima Seiki是生产针织机的公司，该针织机能够使用较为精细的针织机织针尺寸，例如18号针距织针。根据“SpencerD.JKnitting Technology”(1993年，209页)，针织机织针的针距与可使用的纱线的纤度有一种确定的关系。例如，15号针距织针使用319旦尼尔的纱线。而18号针距织针使用221旦尼尔的纱线。旦尼尔被定义为长度9000米的纱线的克数。因此，18号针距织针编织的内衬大约比15号针距织针编织的内衬轻30％。采用18号针距织针编织的221旦尼尔的小直径纱线在每平方单位面积上也具有较高的针织针脚线圈排列密度或填充密度(packing density)，由此将呈现出更为平滑的表面用于浸渍乳胶，会产生更平滑、更小厚度的乳胶层。
由于18号针距织针纱线的纱线尺寸比15号针距织针纱线的更小，18号针距的薄针织内衬在针脚线圈和/或纱线之间具有较小的空隙。18号针距织针的使用通常是指针织内衬中针脚线圈和/或纱线相互间隔开纱线直径的一至三倍。这样，纱线和/或针脚线圈之间提供了小的空隙。为了使乳胶层粘附至薄针织内衬上，该乳胶应渗透薄针织内衬厚度的一半或更多。乳胶层渗透少于该厚度的一半通常会产生较弱的粘附力，并可能导致预料不到的乳胶层分离。然而，如果整个乳胶层完全渗透针织内衬，则可获得的聚合涂层与手套穿戴者的皮肤相接触，这会导致不良影响并且有时会引发刺激或疼痛。这个问题可以(并且之前已经)通过使用15号针距织针的纱线来解决，这是因为可获得较厚的内衬。
当一种具有轻质的221旦尼尔纱线(采用18号针距织针编织)和粘附乳胶层的手套被工人穿戴并且用在需要拇指和手指运动的工业环境中时，在手指和拇指指根部处的手套部分由于该运动而被很大程度地拉伸。这种大的拉伸力使薄针织内衬在这些区域内的针脚线圈样式移位、并且对与薄针织内衬相接触的粘附乳胶层施加了高应力。在极端使用的情况下，该运动将会使粘附层的部分弱化并成岛状分布，这会导致乳胶的表面磨损和劣化。本发明的各方面通过选择性加强高拉伸和/或运动区域来解决这个问题，例如在薄针织内衬的手指和拇指指根部处的区域和手掌区域内的区域。在一个或多个实施例中，加强部段内的针脚线圈间隔小于手套的其余区域中的针脚线圈间隔。
根据一个实施例，使用了通常被称作“添纱(plaiting)”的针织技术，这是指将第二纱线引入从而与第一纱线相结合。在这个实施例中，提供了由多个针脚线圈形成并包括多个手指部件、拇指部件、和手掌部件的一种针织内衬，上述针脚线圈由轻质纱线制成，并且在拉伸和运动区域内添入第二纱线，因此在每单位针脚线圈长度上提供了更多的纱线股数。用于添纱的第二纱线通常是比用于针织内衬的纱线具有更轻重量的纤维。当针织内衬在这些区域内被拉伸时，其中纱线各股间的距离仍然较小，使得传递到与之紧邻地接触着的粘附薄乳胶层的应力有所减少，由此即使在重工业中使用的情况下仍保持了轻薄手套的完整性。由于针织针脚线圈与加入到薄针织内衬的所选择区域处的第二纱线相互连续，该添纱可以通过使用标准V型针织机来完成。
在另外一个实施例中，使用了较大纤度的纱线(例如319旦尼尔的纱线)来编织这些高拉伸区域，而薄针织内衬的其余区域则采用221旦尼尔的纱线编织。由于V型针织机机床中的所有织针都是相同的号型和间距，因此319旦尼尔纱线相互之间的间隔比221旦尼尔纱线之间的间隔更近。由于与221旦尼尔的纱线相比，319旦尼尔纱线间的间距较小，因此向319旦尼尔纱线编织的加强部段施加的高拉伸力使得施加于粘附乳胶层的应力减少。另外，由于在这些区域内纱线的较大纤度，这些区域内乳胶层的厚度也会增加以提供额外的耐用性。这些区域内较大纤度的纱线的转换可以通过使用具有18针距织针的机床的一种标准V型针织机来实现。
在又一个实施例中，被称为提花针脚线圈(Jacquard stitch)、通常用于整套成衣针织工业中并且也被称作为转移针脚线圈(transfer stitch)的一种针织技术，被用在针织内衬的加强部段中。这允许仍使用相同的221旦尼尔纱线而在单行中形成三级或多级针脚线圈从而产生较厚的织物。该提花针脚线圈技术通常使用能够传递针脚线圈的一种织针排列或排针法(needle arrangement)，并且这可以通过使用Shima Seiki的SWG201/041或SWG-FIRST针织机来实现。这两种机器都使用具有第一部分、以及具有在第一部分上方滑动的第二部分的一种两部分式织针，其中第一部分带有针钩。当在计算机控制下按需将针织针脚线圈传递给传输臂或机械手时，导针片起到常规针舌的作用。SWG-FIRST是一种不定针距或针距可调节的针织机，在每英寸的针脚线圈数的针距可以在计算机的控制下在运行中而有所变动。该提花针脚线圈区域不会拉伸如常规方式针织出的针织针脚线圈(例如汗布针织(Jersey knit))那样多，因此结果是，这些高应力区域内与薄针织内衬相接触的粘附乳胶层得到保护。由于提花针脚线圈，导致这些区域内会产生较厚的内衬，因此附着在这些区域内的乳胶层也会较厚，从而增加了手套在大负荷使用时的耐用性。
总而言之，本发明一方面提供了一种具有薄针织内衬和聚合乳胶涂层的手套，该针织内衬在高拉伸和运动区域内具有加强部段，例如在手指和拇指的指根部区域处。在一个具体实施例中，提供了一种具有由纤度为221旦尼尔或小于221旦尼尔的纱线制成的多个针脚线圈的针织内衬，该针织内衬包括多个手指部件，拇指部件，和手掌部件；将至少一个加强部段定位在针织内衬的至少一个手指部件或拇指部件的指根部处；且提供了一种粘附至针织内衬的聚合乳胶涂层。该乳胶涂层可以大约为针织内衬厚度的0.75至1.25倍，并且聚合乳胶涂层可以渗透该厚度的一半或更多，饼至少保留一部分针织内衬。在除高拉伸和运动区域外的区域中，纱线尺寸通常为221旦尼尔或更小。
所使用的221旦尼尔的纱线可以是部分取向的尼龙66，该尼龙具有一规格：双股式的(每股为)70旦尼尔或103条丝线，或两根单股式的70旦尼尔或103条丝线，每条丝线的纤度为0.68旦尼尔，典型地是每根丝线的纤度小于1旦尼尔。由大量纤度极小的丝线组成的复丝纱线束具有极高的灵活性，并且因此，针织内衬也具有极高的灵活性。18号针距织针可以采用由两股70旦尼尔纱线或者一股140旦尼尔的纱线组成的单一纱线、或者纤度达到221旦尼尔的单一纱线来针织出内衬。
在一个或多个实施例中，使用221旦尼尔纱线的轻薄针织内衬在任一手指或拇指部件指根部的任意区域处被选择性地加强，例如手指和/或拇指部件与手掌部件交汇的区域内。另一个合适的加强部段是容易承受使用者拉伸和运动的手掌部件内的任意位置，例如手掌部件的随着使用者指关节运动而弯曲的部位。该加强部段可以呈现为若干种针织几何结构。第一针织几何结构包括了在针织内衬的加强部段内使用除基础纱线以外的第二添纱纱线。在第二针织几何结构中，加强部段采用纤度大于221旦尼尔的纱线来进行针织织造。在第三针织几何结构中，采用提花针脚线圈使加强部段具有耐用性。
在一个或多个实施例中，只是在手套的所选择的区域上方涂覆聚合乳胶层，该区域包括手套的手掌和手指区域，而手背部处的内衬区域不被涂覆聚合乳胶层，由此提高了透气性。在具体实施例中，聚合乳胶涂层选自由天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁苯橡胶、羧化或非羧化的丙烯腈丁二烯、氯丁橡胶、聚丙烯酸物、丁基橡胶、或水基聚亚安酯(聚酯基或聚醚基)、或上述物质的组合所组成的组。在一个具体实施例中，聚合物包括由含水乳胶溶液形成的羧化丙烯腈丁二烯乳胶。在一个实施例中，手套的整体厚度在0.6mm到1.14mm的范围之内。在一个具体实施例中，整体厚度从大约0.70mm至大约0.90mm。
在一个实施例中，聚合乳胶层采用充分散布开的气室发泡，在聚合乳胶层内的这些气室在容积百分比胃5％至50％的范围内形成具有相互连通的多孔的若干密闭气室或开放气室。密闭气室提供了一种具有较高灵活性、柔软性和高度海绵状的不透过液体的聚合乳胶涂层，并提供了良好的干湿抓握性。密闭气室通常与在5％至15％的容积百分比范围内的空气相关。开放气室通常相互连通，这发生于15％至50％的空气容积范围中，并通过发泡的聚合物乳胶层使手套具有透气性。带有开放气室泡沫的手套在下述情况下展示了良好的透气性：一个人通过将嘴部窝成杯状，可吹送空气穿过手套的聚合乳胶涂层而几乎不受阻碍。通过没有涂覆着发泡聚合乳胶层的针织内衬的部分(例如手套的背面)始终可以使手套具有透气性。该发泡聚合乳胶层也渗透针织内衬厚度的一半或更多，至少保留一部分针织内衬，聚合乳胶层不会渗透整个厚度，因此实质上避免了聚合乳胶与皮肤的接触。
在另一方面，提供了一种用于制作轻质灵活型手套的工艺，该工艺包括：形成包括多个手指部件、拇指部件和手掌部件的手套形状的内衬，从而使得内衬包括由纤度大约为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈；制作位于至少一个手指部件指根部处、拇指部件指根部处、在手掌部件内、或它们的组合中的至少一个加强部段；和提供粘附至针织内衬的聚合乳胶涂层。
其他方面还包括实施工业化生产的方法，该方法包括将手套穿戴起来，该手套包括：具有由纤度大约为221旦尼尔或更小的第一纱线织造的多个针脚线圈的针织内衬，该针织内衬包括多个手指部件、一拇指部件、和一手掌部件；设置在至少一个手指部件指根部处、拇指部件指根部处、手掌部件内或以上组合的至少一个加强部段；和粘附至针织内衬的聚合乳胶涂层。
附图说明
图1示出了轻质薄内衬的示意性视图，其示出了手套的不同组成部分和采用添纱技术形成的加强部段；
图2示出了轻质薄内衬的示意性视图，其示出了手套的不同组成部分和采用纤度比手套其他部分更大的纱线制成的加强部段；
图3示出了轻质薄内衬的示意性视图，其示出了手套的不同组成部分和采用提花针脚线圈或转移针脚线圈形成的加强部段；
图4示出了具有渗透过针织内衬厚度一半或更多的聚合乳胶层的针织内衬的示意性视图。
具体实施方式
本发明提供的是由轻质纱线形成的在高拉伸和/或运动区域处具有加强区域的手套，也提供了制作和使用该相同区域的方法。
在某些申请中，例如重负荷型工业的申请，具有薄内衬和薄乳胶粘附涂层的轻质手套会承受反复的拉伸和运动。具体地，手套上的高应力区域包括手指和/或拇指部分的指根部区域，例如，手套上的手指和/或拇指部分与手掌部分交汇的部位。在使用期间，针织内衬中针织纱线之间的间隔在这些高应力区域处增加。纱线的这种拉伸被传递到与内衬直接接触的薄粘附乳胶层，结果是，薄粘附乳胶层可能会有所弱化，例如，分裂成不连续的方块。对轻质手套的连续使用导致该手套的磨损和劣化。可以通过三种不同的方法对这些高应力区域进行选择性地加固。这些高应力区域通常位于四指与手掌区域的交接处以及在拇指与手掌区域的交接处。
对于针织内衬，针织内衬可以采用V型(平面)针织机织造，该针织机使用呈织针阵列或针排(needle array)形式的一定数目的织针，并采用一股或多股纱线来针织织造出手套，例如，通过使用八个基本部件来形成手套。这八个部件包括：用于五个手指中每个手指的一个部件，用于包括上面部段和下面部段的手掌的两个部件；和用于手腕区域的一个部件。所有的这些部段都是相互连接的圆柱形或圆锥形部段以做成适应手部的一般解剖形态的形状。常规的针织工艺使用针织机以特定的顺序来针织这些区域中的每一个，通常是每次一个手指，从小指开始连续通过无名指和中指到食指。当只使用织针阵列中所选的织针完成每个手指的针织后，该手指的针织过程就停止了，并切断和捆扎纱线。编织好的手指由固持件加以保持并由沉降片(sinker)承压着。使用织针阵列中不同组的织针来一次一个地按顺序针织下一个手指。当以这种方式针织好所有四个手指后，针织机拾取起由固持件固定的、先前针织的四个手指的针脚线圈，然后针织出手掌的上面部段。针织单个手指和拾取起针脚线圈来针织出手掌的上面部段的方法已在Maeda等人的美国专利6,945,080中进行过讨论，该手掌的上面部段具有使其适配性良好的较为优良的适配分叉。当针织完一段适当长度的手掌上部之后，开始使用织针阵列中的另一组织针来进行拇指部件的针织，并使用织针阵列中所有的织针来针织手掌的下面部段。最后，针织机将手腕部分针织成需要的长度。
在指尖处采用的针织针脚线圈通常比手套其他部分采用的针织线圈要紧密些，以改进手套在可能被施加较大压力的部位处的拉伸性。根据所使用织针的尺寸和用于针织出手套的纱线纤度，在织造该手套八个部件的每一部件时使用了一定数目的线圈横列。所使用的织针针距越精细，则用于每个部件的线圈横列就越高，从而生产具有相同尺寸的成品手套。在一个连续的过程中，织针的改变或者纱线纤度的改变是非常困难的，并且商业上通常使用的是具有预先选定纤度的连续纱线和相应的织针尺寸。因此，使用具有18号针距织针的一排织针阵列的V型针织机、并且结合使用221旦尼尔的纱线，则能够生产薄的轻质内衬，该内衬具有高水平的灵活性。
对于乳胶涂层，弹性物料的灵活性在很大程度上取决于该物体的几何结构。具有宽度“B”、厚度“T”和长度“L”、承受中央载荷“P”的弹性条在载荷点处具有最大形变量为“δ”，该形变量可由下式计算得出：
δ=PL448EI]]>
其中“E”为弹性模数，以及I为中性轴惯性力矩，该力矩可由下式计算得出：
T=BT312]]>
其中“B”为条的宽度，“T”为条的厚度。“P”的其他载荷几何结构具有相似的关系。在所有情况下，形变量“δ”与厚度“T”的三次幂成反比。因此减少弹性条厚度的30％，则会使形变量或弹性系数增加为原来的2.91倍或接近3倍。
具有弹性涂层(例如手套乳胶涂层)的手套的灵活性可以通过减少手套的厚度而得以增加。因为手套具有针织内衬，则可通过仅部分地渗透过针织内衬、由此，因为针织内衬纱线之间有相对运动、以及单根纱线的丝线之间有相对运动而利用针织内衬来提高其灵活性。该提高的灵活性要求使用较薄的针织内衬和涂覆较薄的聚合涂层。如下文所述，这些方法中的每个均遇到了挑战。
常规的针织机，例如Shima Seiki所提供的那些，传统上都采用15号针距的织针来针织手套内衬。根据D.J.Spencer于1993年出版的针织技术(KnittingTechnology)一书的209页的描述，该织针可以适用总纤度达到319旦尼尔的纱线。1旦尼尔是9000米长度的纱线的重量克数。就尼龙66而言，其密度为1.13g/cm³，则319克的体积为282cm³。继而，9000米长纱线的平均横截面积为0.031mm²，因此纱线的平均直径为0.19mm。该横截面直径的计算反映了单一的单丝纱线的直径，但由于纱线的多条丝线之间存在空隙，因此具有相同旦尼尔的复丝纱线可能实质上具有更大的横截面直径。当针织这些纱线以形成内衬时，在交叉点处，该横截面直径名义上为0.38mm。由于这些纱线通常采用多股精细丝线捻合而成，则纱线的直径可能会更大，并且相应地，针织内衬可能会更厚。另外，针织工艺具一定程度的松度(slackness)；由于该松度，则针织内衬的厚度会更大。例如，两根双股式的即(每股)70旦尼尔或34条丝线具有一个280旦尼尔的总标称纤度，其中各丝线的纤度为2.08旦尼尔，该纱线适合使用15号针距织针进行针织以生产现有技术的标准内衬，该内衬使用乳胶加以浸渍从而生产标准的现有技术手套。由这种纱线制备的内衬具有1.34mm的未压缩的测量厚度，并且按照ASTM D1777的要求，在施加9盎司(225克)的负荷下，采用模号为BG1110-1-04的Ames Logic基本厚度量规进行测量时，该内衬具有1.13mm的压缩厚度。该针织内衬具有167.9±5.3克/mm²的基本重量。当采用聚合乳胶液来涂覆针织内衬时，纱线趋于聚集在一起从而使针织内衬的厚度接近于压缩厚度。聚合乳胶涂层的厚度接近于针织内衬的厚度。采用两根双股式的即(每股)70旦尼尔或34条丝线制备的15号针距针织内衬涂覆有聚合乳胶涂层，其能使手套具有1.15mm至1.5mm的厚度，例如Ansell 11-800。由15号针距织针针织出的Ansell 11-600手套涂覆有完全渗透的溶剂型聚亚安酯，其厚度接近等于约1mm厚针织内衬的厚度。Showa的产品BO-500也使用由15号针距织针针织出的、并被溶剂型聚亚安酯完全渗透的针织内衬，其厚度接近等于约1mm厚针织内衬的厚度。
Shima Seiki也生产能使用18号针距织针的针织机。这样，可以使用纤度较小的纱线生产针织内衬。根据D.J.Spencer于1993年出版的针织技术(“KnittingTechnology”)一书209页的描述，18号针距织针可以使用总纤度达到221旦尼尔的纱线。就尼龙66的密度(1.13g/cm³)而言，该纱线的体积为195cm³。继而，9000米长的纱线的平均横截面积为0.021mm²，由此使纱线具有0.16mm的平均直径。然而，当使用140旦尼尔的纱线时，该横截面积为0.014mm²或者纱线平均直径为0.13mm。因此当使用221旦尼尔纱线时，针织内衬在交叉点处的最小厚度将会是0.32mm。实际应用中，由于使用了复数条丝线，该厚度预计会较大。在一个具体实施例中，可以使用由0.68旦尼尔的103条丝线组成的70旦尼尔的纱线。针织内衬也具有一定程度的松度。除了使用由单股为70旦尼尔即103条丝线构成的双股纱线以外，该工艺也可以使用由双股式的即(每股为)70旦尼尔或103条丝线构成的纱线，该纱线纤度为140旦尼尔，或使用221旦尼尔的纱线来针织出内衬。使用单根双股式的(每股为)70旦尼尔或103条丝线来针织出内衬，其中各条丝线的纤度为0.68旦尼尔，使得针织内衬在未压缩状态下厚0.83mm；并且按照ASTM D1777的要求，在9盎司(225克)的负荷下，采用模号为BG1110-1-04的Ames Basic Logic厚度量规进行测量时，该内衬在压缩状态下厚0.67mm。经过测量，该针织内衬具有142.9±1.3克/m²的基本重量。当使用18号针距织针针织出的针织内衬涂覆有层厚度接近于针织内衬厚度的聚合乳胶涂层时，该手套的最终厚度在0.6mm至1.14mm的范围内。在一个具体实施例中，手套的厚度为从约0.70mm至0.90mm。由于纱线采用直径极细的部分取向的纤维制成，因此纱线的灵活性非常好。由此，与具有由15号针距织针织造出的针织内衬的手套相比，手套的厚度将减少至少30％，同时使手套的灵活性提高至少三倍。同样地，乳胶手套的整体重量也较轻。
通常根据所使用纱线的纤度来选择针织织针所使用的针距。但是，对于纤度较小的纱线而言也有可能使用较大针距的织针，而这种组合会导致针织内衬中纱线之间的间距过大，该间距超过所需的一至三倍范围。当分别使用15号针距织针和18号针距织针来织造针织内衬时，可以通过针织内衬中纱线间的间距变化来证明这点。当选用合适的织针针距时，该缝隙间距通常在用于织造内衬的纱线直径的一至三倍的范围内。15号针距织针可以使用具有0.19mm平均纱线直径的纤度为280旦尼尔的纱线。18号针距织针可以使用具有0.13mm平均纱线直径的纤度为140旦尼尔的纱线。当内衬被套在模子上之后，纱线直径与缝隙间的关系将产生变化，从而使得缝隙直径将会是纱线直径的三倍。
转到附图，图1示出了轻质薄内衬的示意性视图，其示出了手套的不同组成部分和采用添纱技术形成的加强部段。除了221旦尼尔的纱线以外，还引入了第二纱线以提高这些高应力区域内纱线的数量。当这些区域受拉伸时，它们不会使纱线分开太远，因此，粘附薄乳胶层得以被保留。图1示出了具有八个手套部件的手套100。这些部件包括小指部件101，无名指部件102，中指部件103，食指部件104，手掌上面部件105，手掌下面部件107，拇指部件106，和手腕部件108。加强部段111、112、113和114分别位于小指、无名指、中指和食指部件的指根部处。在手掌上面部件的可选择的加强部段用115表示。加强部段116、117和118位于拇指部件指根部处并横跨手掌的下面部件。在区域111、112、113、114、115、116、117和118处执行添纱针织。表1示出了在每一部件中线圈横列的示范性布局以及在每一针织横列中的纱线使用。在一个或多个实施例中，纱线1的纤度为70到221旦尼尔、而纱线2的纤度小于221旦尼尔，例如在约70至约221旦尼尔的范围内。插入第二纱线的该添纱可以使用标准V型针织机完成。
表1


图2示出了轻质薄内衬的示意性视图，其示出了手套的不同组成部分和采用纤度比手套其他部分更大的纱线制成的加强部段，从而阐明了用以提供加强部段的第二种方法。图2示出了具有八个主要手套部件的手套200。这些部件包括小指部件201，无名指部件202，中指部件203，食指部件204，手掌上面部件205，手掌下面部件207，拇指部件206，和手腕部件208。采用纤度大于221旦尼尔的纱线来针织出区域211、212、213、214、215、216、217和218，而针织内衬的其它部位如果织有针织内衬则采用221旦尼尔的纱线。表2示出了在每一部件中线圈横列的示范性布局以及在每一针织横列中的纱线使用。在一个或多个实施例中，纱线1的纤度为70到221旦尼尔、而纱线2的纤度大于221旦尼尔。这种纱线尺寸的变化可以使用标准V型针织机完成。
表2


图3示出了轻质薄内衬的示意性视图，其示出了手套的不同组成部分和采用提花针脚线圈或转移针脚线圈形成的加强部段，由此阐明了用以提供加强部段的第三种方法。使用221旦尼尔的纱线并采用提花针织针脚线圈来织造出区域302。这种针织类型要求纱线的传递性能，并且可以使用所谓的“整套成衣”的针织机来完成。Shima Seiki销售的SWG201/041和SWG-FIRST针织机，两者均使用具有两部件式导针片的织针以提供该传递性能。目前，SWG201/041机只能使用15号针距织针。而SWG-FIRST机可以使用不定针距织针的技术，并且在运行中线圈横列的宽度可以在计算机的控制下而加以设置。然而并不是所有的针织机都能提供提花针脚线圈。通常可以理解为标准V型针织机并不一定适合这种编织。针织内衬的剩余区域301使用18号针距织针并由221旦尼尔的纱线来织造。表3示出了两部段中每一个的针织布局。
表3