本發(fā)明涉及采用剪切增稠/非牛頓泡沫的身體支撐或保護裝備、服裝和內(nèi)衣、運動服和裝備，以及其他采用剪切增稠/非牛頓泡沫的特殊用途服裝，當(dāng)受到來自穿著者身體或外部力量沖擊時，其表現(xiàn)增加的阻力。

背景技術(shù)：

1、剪切增稠材料是指在高剪切應(yīng)變率下表現(xiàn)出粘度急劇增加的材料，例如，由于外力沖擊或參與體育活動的身體部位的運動。剪切增稠流體也稱為“非牛頓流體”，因為它們不遵循牛頓定律行為，亦即粘度與施加的應(yīng)力無關(guān)。通常，剪切增稠材料形成基質(zhì)中顆粒的懸浮液。

2、剪切增稠材料已被用于許多服裝和裝備、軍用防彈衣和運動裝備的防護用品。然而，由于剪切增稠材料通常是流體，它們難以使用并容納在合適的外殼內(nèi)以制造可穿戴物品。

3、以內(nèi)衣為例，胸罩與穿著者的皮膚直接接觸。對于制作胸罩的材料要求應(yīng)包括人體皮膚感覺柔軟舒適、輕質(zhì)、透氣性良好。柔性聚氨酯泡沫是一種低模量、低密度的柔性多孔材料，具有開孔結(jié)構(gòu)，是制作胸罩的良好材料。目前，包括高回彈泡沫和低回彈泡沫的柔性聚氨酯泡沫被廣泛用于生產(chǎn)胸罩。

4、另一方面，在從事體育活動時，當(dāng)穿著者進行高強度活動時，乳房呈「蝶式」運動，即分別上下移動?！傅健惯\動不僅會引起疼痛，還會對乳房組織造成傷害。因此，乳房支撐在運動內(nèi)衣設(shè)計中至關(guān)重要。典型的運動內(nèi)衣分為三類：包覆型、壓迫型及混合型。研究表明，女性應(yīng)根據(jù)不同活動的需要穿著具有不同支撐水平的運動內(nèi)衣。此外還建議在杯罩內(nèi)采用厚泡沫墊，以在包覆型運動內(nèi)衣中提升和壓縮乳房，從而減少乳房的垂直位移和運動引起的不適。

5、諸如柔性聚氨酯泡沫之類的市售形式可以提供柔軟的皮膚感覺性能，但缺乏運動活動期間高強度身體運動所需的足夠支撐。因此，柔性聚氨酯可能適合制作休閑穿著的胸罩，但不適用于旨在消除乳房運動的運動內(nèi)衣。襯墊材料所表現(xiàn)出的皮膚柔軟特性通常意味該材料具有低模量，這與高支撐特性是矛盾的，高支撐特性通常源于襯墊材料的高模量。據(jù)發(fā)明人所知，目前還沒有一種用于胸罩的泡沫材料能夠生產(chǎn)出同時具有柔軟的皮膚感覺和高強度身體運動所需的充分支撐的組合特征的胸罩。

6、美國專利申請公開號2015/0087204描述了一種包括形狀記憶材料的服裝，其中當(dāng)形狀記憶材料達到轉(zhuǎn)變溫度時，形狀記憶材料從第一形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙螤?，其中與第一形狀向身體部分施加的力相比，第二形狀向與衣服接觸的身體部分施加更大的力，其中轉(zhuǎn)變溫度在90°f和105°f之間，且包括90°f和105°f。所公開的形狀記憶材料包括形狀記憶合金和形狀記憶聚合物，其中在所述形狀記憶材料達到轉(zhuǎn)變溫度時，所述形狀存儲材料從第一形狀轉(zhuǎn)變?yōu)榈诙螤?，并且與第一形狀向身體部分施加的力相比，第二形狀向與衣服接觸的身體部分施加更大的局部支撐力。然而，商業(yè)化的運動內(nèi)衣是由層壓或縫合的多層結(jié)構(gòu)組成的。它的形狀是預(yù)先固定的，無論在室溫還是體溫下都不會改變。從第二形狀到第一形狀的變化在商業(yè)化胸罩產(chǎn)品中很難實現(xiàn)。

7、中國專利申請公開號cn103798978a公開了一種形狀記憶高分子胸罩，其包括杯罩和配件，其特征在于所述杯罩由形狀記憶聚合物材料制成，并通過片材成型后吸塑成杯或注塑成型，軟化點為45-70℃。形狀記憶聚合物是泡沫或非泡沫材料。形狀記憶聚合物可以是交聯(lián)的反式聚異戊二烯、聚酯或聚烯烴，或非交聯(lián)的聚氨酯或降冰片烯。杯罩上設(shè)有直徑為1至3毫米的通氣孔，通氣孔的總面積占形狀記憶聚合物總面積的10至70％。通過加熱至45至70℃的軟化點，重塑成適合穿著者的胸圍尺寸，提高舒適度。該發(fā)明利用形狀記憶泡沫的形狀記憶功能改變杯罩尺寸，其軟化溫度遠高于體溫，例如50-60℃。然而，要塑造胸罩需要使用模具來實現(xiàn)永久變形。此外，軟化溫度遠高于體溫，形狀變化必須由外部加熱觸發(fā)。所公開的運動內(nèi)衣材料無法滿足對支撐功能不足的需求。此外，在美國專利申請公開號2016/0044971公開了一種包含形狀記憶聚合物的胸罩及其制造方法。形狀記憶聚合物用于提供具有孔的薄膜層(開口率：10-90％)。乳房的運動頻率吸收了1至100赫茲的乳房運動所引起的力。還公開了一種用熱誘導(dǎo)的形狀記憶聚合物構(gòu)建運動內(nèi)衣前板的方法，該聚合物在體溫下表現(xiàn)出粘彈性特性，并在乳房運動頻率在約6赫茲至約15赫茲之間時變硬，以吸收約0.015n至約0.03n的力量。然而，目前直接用于胸罩的薄膜無法為穿著者提供足夠的舒適感。雖然采用層壓結(jié)構(gòu)的smp層的網(wǎng)狀圖案來增強透氣性，但仍需要額外模壓以形成接近穿著者乳房形狀的凹形形狀。在商業(yè)販?zhǔn)坌卣种?，與織物層壓的泡沫材料代替多孔膜提供了最佳的舒適感。所公開的具有孔洞的薄膜與商業(yè)販?zhǔn)坌卣植牧舷到y(tǒng)不兼容。

8、日本專利申請公開號jp2005089925a公開了一種杯罩部分，其包括由形狀記憶樹脂制成的杯罩支撐構(gòu)件，該支撐構(gòu)件在恒溫下恢復(fù)至初始形狀。恒定溫度是玻璃化轉(zhuǎn)變溫度tg，在40至75℃的范圍內(nèi)。雖然杯罩部分在清洗時會變形，但很容易恢復(fù)到其原始形狀，并且在恒定溫度下能夠保持漂亮的胸圍輪廓。然而，在現(xiàn)實生活中，額外加熱來改變杯罩形狀對于穿著者在日常生活中使用并不方便。此外，不同形狀的胸罩不能解決運動內(nèi)衣支撐不足的問題。

9、美國專利號7,731,564b2提出了在胸罩、背心、短褲和內(nèi)褲中使用記憶泡沫墊。這種記憶泡沫墊旨在限制和防止在激烈的運動活動中乳房和臀部區(qū)域的彈跳運動。該發(fā)明符合并塑造個人的體形和身材，從而實現(xiàn)舒適和安全的貼合。然而，劇烈運動可能會導(dǎo)致運動內(nèi)衣泡沫墊的不穩(wěn)定性，或者可能需要在整個服裝上進行包縫/覆蓋縫合，以將組件結(jié)合在一起，這可能會破壞胸罩中的整體無縫圓形針織設(shè)計。

10、最后，中國專利號cn2378955y公開了一種實用新型，提供了一種具有形狀記憶能力的胸罩。該實用新型的特征在于，襯墊包括由niti形狀記憶合金或其他超彈性合金制成的絲網(wǎng)，絲網(wǎng)上涂覆硅膠或其他彈性聚合物材料，并設(shè)有多個通氣孔。內(nèi)襯采用各種機織物和無紡布制成。胸罩或帶胸罩的內(nèi)衣是以皮革作為面料。盡管胸罩具有美觀、穩(wěn)定、柔軟、彈性、良好透氣性、良好生物兼容性和手感逼真等優(yōu)點，但其結(jié)構(gòu)中使用外來金屬合金意味著制造工藝復(fù)雜且材料成本昂貴。在高強度活動中，金屬的存在也可能對穿著者造成危險。

11、因此，當(dāng)前領(lǐng)域中存在著對解決上述缺點的需求，需要結(jié)合改進的剪切增稠材料的身體防護裝備、服裝和內(nèi)衣、運動服和裝備以及其他專用服裝。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種響應(yīng)于外力增加而表現(xiàn)增加阻力的運動內(nèi)衣。運動內(nèi)衣包含用于容納穿著者的乳房的前彎曲區(qū)域，所述前彎曲區(qū)域包含剪切增稠泡沫。剪切增稠泡沫在達到第一力前是相對柔性的，并且在高于所述第一力時是相對剛性的，以在激烈的身體活動中將穿著者的乳房保持在前彎曲區(qū)域內(nèi)。背板連接到所述前彎曲區(qū)域，使得力至少部分地傳遞到所述穿著者的上背部或肩部區(qū)域。

2、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種自動貼合和支撐泡沫，其可用于身體防護裝備、服裝和內(nèi)衣、運動服裝和裝備，包括運動內(nèi)衣和其他特殊用途服裝。該泡沫具有玻璃化轉(zhuǎn)變溫度30至50℃，且通過動態(tài)力學(xué)分析(dma)測試，在30至50℃的范圍內(nèi)，其正切δ值在0.5以上，這大約是由體溫決定的。接近體溫的高阻尼性質(zhì)意味著它可以吸收振動能量并在高頻運動期間有效消除振動。該泡沫的密度為30至100kg/m3，可以在穿著者身體的緩慢或靜態(tài)壓縮下輕松變形。此外，泡沫對頻率敏感。在低頻運動下，它具有較低的模量，在體溫下的高頻運動時會變得堅硬。因此，這種泡沫能夠在激烈的身體運動下為乳房提供足夠的支撐力，同時在靜態(tài)壓力下容易變形以適應(yīng)穿著者的身體輪廓。

3、根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種保護身體部位免受外部沖擊的身體保護組件。身體部位可以是頭部、膝蓋、脛骨、肘部、腳、腿部、軀干、手臂、手腕或手。身體保護組件包括符合所選身體部位的形狀的外殼。外殼中包含剪切增稠泡沫。