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“丑矬土”?不不不 专利能让羽绒服保暖又时髦!


新闻背景
  寒冬来临,羽绒服又成了人们出行的主打。市场上的羽绒服品牌众多,价位从近千元到上万元不等,它们的差别在哪里?由于羽绒服的主要作用是抵御寒冷,了解哪些因素与御寒性能有关成为了选择羽绒服的关键。一般来说,影响御寒性能的第一因素是羽绒的质量和数量,第二是面料的防风、拒水功能,第三是结构设计的优化。本文从专利的角度,带你了解羽绒服中的创新技术。
  羽绒疏水
  作为羽绒服的主要材质,羽绒的质量和数量显然是影响价格的主要因素。
  羽绒是水禽下腹部一种柔软的底层羽毛,通常包括鸭绒和鹅绒,鸭绒又分为白鸭绒和灰鸭绒。一般来说,鹅绒的价格高于鸭绒,这是因为鹅绒的绒朵通常比鸭绒大,蓬松度高。国际上以1盎司羽绒在特定条件下的体积(立方英寸)作为蓬松度的评价指标,一般在300至900之间。除了蓬松度,含绒量也是重要的评价指标之一。羽绒填充料包括绒朵和毛片(羽毛),如果一件羽绒服的含绒量为80%,表明该羽绒服绒朵占80%,毛片占20%。目前,市场上一款含绒量为90%、蓬松度800且具备一定品牌知名度的羽绒服售价约2000元。
  看到这里可能有人会问,羽绒质量的好坏与专利有什么关系?你可不要小瞧个中乾坤。天然羽绒用来制作衣服,必须经过清洗、消毒、烘干等工艺处理,这些工艺的背后都有专利作支撑。这里特别要介绍的是羽绒的疏水处理。众所周知,水禽身上的羽绒因存在油脂不容易被打湿,但是经过清洗、消毒处理后,油脂也一并去除,不再具有疏水性。
  因此,国外公司开始研究羽绒的疏水处理方法。如英国的NIKWAX公司提交的一件国际专利申请(公开号为WO2016185194A1)就涉及清洁羽绒的方法及组合物,该公司提出首先将羽绒与烷基糖苷溶液混合,然后选择性地加入第四族金属盐溶液,移除多余的液体,再将羽绒干燥,经过处理能够使羽绒疏水化。要知道,英国Rab羽绒服的卖点之一,就是使用了NIKWAX公司生产的疏水羽绒。其他公司也拥有类似技术,如Marmot羽绒服和Kailas羽绒服采用的是经杜邦公司特氟龙技术处理的疏水羽绒。
  国内公司同样致力于这方面研究,如安徽皖翎羽绒制品有限公司在2016年分别提交了名称为“一种疏水耐洗羽绒的处理方法”“一种高弹性疏水羽绒的处理方法”的发明专利申请,利用前处理液对羽绒进行微蚀处理,增加蛋白纤维的反应活性,在交联改性处理过程中利用戊二醛与羽绒纤维接枝并引入纳米硅,使得纳米硅可牢固地结合在纤维上。这种纳米硅多孔的结构在保持羽绒的保暖透气性的同时,也改善了羽绒纤维的疏水性,提高了耐洗能力。
  面料创新
  除了羽绒的质量,羽绒服面料的差别对御寒性能也有较大影响。市面上那些主打登山、滑雪等户外运动的羽绒服,普遍使用了具有防风、防水等作用的功能性面料。一些服装公司也着手研发了功能性面料,如The North Face公司的hyvent和Jack Wolfskin公司的Texapore。
  功能性面料一般由多层复合而成,膨胀聚四氟乙烯(ePTFE)薄膜是其中关键的一层。聚四氟乙烯用途极为广泛,其中之一就是被制成薄膜用于衣服面料。如今,被广泛地用于各大品牌户外服装的GORE-TEX?薄膜面料是美国GORE公司发明的,该面料具有防水、透气和防风功能,被誉为“世纪之布”。GORE-TEX?薄膜是一种非常薄的膨胀聚四氟乙烯,薄膜上的微孔比水滴的1/20000还小,因此水滴无法穿透薄膜;同时,微孔又比水蒸汽分子大700倍,使得蒸发的汗液能直接散出。美国GORE公司在上世纪70年代就提交了相关专利申请,如其美国专利(公开号为US3953566A)涉及一种多孔聚四氟乙烯材料的加工工艺。如图1所示,膨胀的多孔材料10包含大量节点11,节点11的方向与膨胀方向垂直,节点11之间由长度5微米至500微米的纤维丝12连接。
  国内公司同样在该领域进行了技术创新。如宁波登天氟材有限公司围绕聚四氟乙烯(PTFE)防水透湿织物提交的实用新型专利申请于2002年获得授权(专利号为ZL02203666.0)。该织物包括纤维织物层和微孔膜层,其中聚四氟乙烯微孔膜的一面涂覆了主要由聚氨酯组成的拒油亲水层。该防水透湿织物的耐水压大于10000毫米,透湿量为8000~9000g/m2d;透气量小于0.1ml/cm2s,耐水洗干洗次数大于10次。另外,该公司陆续提交的关于聚四氟乙烯微孔膜制造方法的发明专利申请以及“一种防油污的聚四氟乙烯微孔膜及加工方法”“一种防水透湿的聚四氟乙烯微孔膜层压织造物加工方法”发明专利申请分别获得授权。
  除了面料,一些公司还在羽绒服的里衬上做文章。如Columbia羽绒服使用的Omni-Tech技术就是一种具有吸热和放热功能的里衬,Columbia公司围绕该技术在中国提交了专利申请并获得授权(专利号为ZL201280057524.3),类似的还有Kailas羽绒服采用的钛金属热反射里衬。
  设计优化
  羽绒服的御寒性能除了与材料相关外,结构设计方面的优化也不可忽视。如始祖鸟(ARC'TERYX)羽绒服倍加推崇的分区填充技术和三维填充技术。所谓分区填充,指的是针对帽兜、领子、腋下等湿气容易聚集的部位填充CoreloftTM合成保暖材料,其他部位填充羽绒。CoreloftTM由大小不一的人造纤维制成,是羽绒的替代品,在沾湿的情况下仍能起到保暖作用。三维填充技术,指的是填充羽绒的内胆以CoreloftTM作为外层,以尼龙塔夫绸作为内层,该内胆配合GORE-TEX?薄膜面料,可以有效地避免羽绒受潮,提升衣服的保暖性能。有消息称,始祖鸟公司围绕该三维填充技术已提交了专利申请,但目前尚未公开。
  高端羽绒服产品中,既有像始祖鸟和加拿大鹅(Canada goose)这种主打产品功能的,也有主打时尚设计的,如创始于法国的Moncler羽绒服,也是一个受到众多明星追捧的品牌,其注重的是款式设计,专利申请也以外观设计为主,其在欧盟注册的羽绒服外观设计专利达40多件。
  影响一件羽绒服价格的因素到底是什么?应该说,有质量因素、技术因素,也有品牌因素。我们能够从专利的角度大致看出一件羽绒服的技术含量,但在市场中,技术含量不是影响产品价格的唯一因素。
  笔者认为,对于非严寒地区,几百元的羽绒服可以应付日常出行;对于长时间的户外活动,几千元羽绒服无论在功能上还是质量上,都足以满足消费者需求;如果条件允许、喜欢追求极致并且愿意为品牌溢价掏腰包,万元以上的高端羽绒服值得拥有。当然,消费者在选择时也要综合考虑功能、质量、品牌、价格、性价比等各方面因素,选择最适合自己的羽绒服。(转自:中国知识产权报/国家知识产权战略网)