專利名稱::在其上具有一個或多個高分子電解質層的纖維制品以及制備該纖維制品的方法
技術領域:
:本發(fā)明涉及包括一個或多個高分子電解質層的纖維制品。本發(fā)明還涉及制備和使用本發(fā)明所公開的纖維制品的方法。
發(fā)明內容本發(fā)明的示例性方面以具有增強官能度的纖維制品和用于制備該具有增強官能度的纖維制品的方法為特征。本發(fā)明的示例性方面還以該具有增強官能度的纖維制品在多種應用中的使用方法為特征??梢酝ㄟ^在沿著纖維基底的第一主表面、第二主表面、或既沿著第一主表面又沿著第二主表面的纖維上提供一個或多個高分子電解質層來定制本發(fā)明所公開的纖維制品的表面官能度。例如,本發(fā)明的所得纖維制品可以在一個或兩個主外表面上具有總正表面電荷,在一個或兩個主外表面上具有總負表面電荷,或在纖維制品的主外表面上具有正和負表面電荷的組合。如本文所討論的,該電荷可以為pH因變量。在其它示例性實施例中,本發(fā)明的纖維制品可以在一個主外表面上具有總正或負表面電荷,以及中性表面電荷或從用于形成纖維基底的材料中所得的表面電荷。在一個示例性實施例中,纖維制品包括纖維基底(如,非織造基底),該纖維基底包括沿著纖維基底的第一主表面和第二主表面的纖維;沿著第一主表面的纖維的至少一部分的纖維表面處理體,該纖維表面處理體包括(i)氧等離子處理體,(ii)第一類金剛石玻璃膜涂層,或既包括氧等離子處理體又包括類金剛石玻璃膜涂層;以及粘合到纖維表面處理體的陰離子高分子電解質層。陰離子高分子電解質層可以7通過粘合層(例如包含硅烷偶聯(lián)劑的粘合層)粘合到纖維表面處理體(如,在纖維表面上的氧等離子處理體或在纖維表面上的第一類金剛石玻璃膜涂層)。纖維制品還可以包括一個或多個附加的高分子電解質層,以向纖維制品提供所需的官能度。在另一個示例性實施例中,纖維制品包括纖維基底(如,非織造基底),該纖維基底包括沿著纖維基底的第一主表面和第二主表面的纖維;涂布沿著第一主表面、第二主表面、或兩者的纖維的至少一部分的類金剛石玻璃膜涂層;在類金剛石玻璃膜上的硅烷偶聯(lián)層;以及在硅烷偶聯(lián)層上的陰離子高分子電解質層。當纖維制品包括在第一主表面上的類金剛石玻璃膜涂層時,纖維制品還可以包括在纖維制品的第二主表面上的一個或多個類似或不同的涂層化學性質組成。例如,纖維基底可以包括在第一主表面上的第一類金剛石玻璃膜涂層,以及在纖維基底的第二主表面上的第二類金剛石玻璃膜涂層。在其它實施例中,纖維基底可以包括在第一主表面上的類金剛石玻璃膜涂層,以及在纖維基底的第二主表面上的一個或多個附加層,例如粘合層。本發(fā)明的示例性方面還以具有增強的官能度的纖維制品的制備方法為特征。在一個示例性實施例中,制備纖維制品的方法包括使具有第一主表面和第二主表面的纖維基底(如,非織造基底)經受表面處理過程從而在沿著第一主表面的纖維的至少一部分上得到纖維表面處理體,其中纖維表面處理體包括(i)氧等離子處理體,(ii)類金剛石玻璃膜涂層,或既包括氧等離子處理體又包括類金剛石玻璃膜涂層;以及將至少一個高分子電解質層粘合到纖維表面處理體。制備纖維制品的方法還可以包括提供一個或多個附加層到纖維基底的第二主表面、纖維表面處理體的外表面、和/或高分子電解質層的外表面上。在另外的示例性實施例中,制備纖維制品的方法包括使纖維基底(如,非織造基底)經受等離子沉積過程,以提供類金剛石玻璃膜到纖維基底的纖維上;將硅垸偶聯(lián)劑偶合至類金剛石玻璃膜;并且將至8少一個高分子電解質層粘合到硅垸偶聯(lián)劑。在一些實施例中,硅烷偶聯(lián)劑包括可以被質子化的氨基,以提高在硅烷偶聯(lián)劑和沉積在其上的陰離子高分子電解質層之間的粘合性。此外,在一些實施例中,在將硅垸偶聯(lián)劑偶合至表面處理過的纖維之前,可以將類金剛石玻璃膜用氧等離子處理體法進行處理。在另外的示例性實施例中,制備高分子電解質涂布的纖維制品的方法包括將纖維或細絲經受等離子沉積處理,以在纖維或細絲上提供類金剛石玻璃膜,以及隨后通過非織造、針織或織造處理將纖維或細絲形成為織物基底。在將類金剛石玻璃涂布的纖維形成為織物之前或之后,可以將硅烷偶聯(lián)劑粘合到類金剛石玻璃膜,并且將至少一個高分子電解質層粘合到硅垸偶聯(lián)劑。在一些實施例中,硅烷偶聯(lián)劑包括可以被質子化的氨基,以提高在硅烷偶聯(lián)劑和沉積在其上的陰離子高分子電解質層之間的粘合性。此外,在一些實施例中,在將硅烷偶聯(lián)劑偶合至表面處理過的纖維之前,可以將類金剛石玻璃膜用氧等離子處理體法進行處理。本發(fā)明所公開的制備纖維制品的方法能夠在纖維制品的最外表面上生成具有所需的表面化學性質的官能化纖維制品。由于所得纖維制品的表面特性,所以纖維制品在多種應用中具有實用性。本發(fā)明的示例性方面還以該具有增強官能度的纖維制品在多種應用中的使用方法為特征。例如,纖維制品適用于以下應用中,包括(但不限于)過濾、微生物檢測、傷口愈合產品、給藥、生物處理(蛋白質純化)、用于保護性涂層的選擇性滲透材料、食品安全、用于醫(yī)學應用中的防眩光和防霧材料等。本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點從下面的附圖具體實施方式、以及權利要求書中將顯而易見。圖1示出了在本發(fā)明的官能化纖維制品(如,非織造織物)內的示例性纖維的橫截面圖2示出了在本發(fā)明的官能化纖維制品內的另一個示例性纖維的橫截面圖3示出了在本發(fā)明的官能化纖維制品內的另一個示例性纖維的橫截面圖4a示出了本發(fā)明的示例性官能化非織造制品的視圖4b示出了沿著圖4a的官能化非織造制品的第一主表面的示例性纖維的橫截面圖4c示出了沿著圖4a的官能化非織造制品的第二主表面的示例性纖維的橫截面圖5a-c示出了用于形成本發(fā)明的示例性官能化纖維制品的示例性方法;圖6以圖表形式示出了實例1的紡粘纖維網樣品的硫氮(S/N)原子比率與沉積在紡粘纖維網樣品上的高分子電解質層的數(shù)量的關系;圖7以圖表形式示出了在實例1的紡粘纖維網樣品的表面上的原子硅濃度的可檢測量與沉積在紡粘纖維網樣品上的高分子電解質層的數(shù)量的關系-,圖8以圖表形式示出了實例2的紡粘纖維網樣品的硫氮(S/N)原子比率與沉積在紡粘纖維網樣品上的高分子電解質層的數(shù)量的關系;以及圖9以圖表形式示出了在實例2的紡粘纖維網樣品的表面上的原子硅濃度的可檢測量與沉積在紡粘纖維網樣品上的髙分子電解質層的數(shù)量的關系。具體實施例方式本發(fā)明涉及具有增強的表面官能度的纖維制品。本發(fā)明的纖維制品可以包括非織造、織造、或針織基底、或它們的組合,例如縫編基底或兩種或更多種含纖維的結構和在纖維基底的纖維上的一個或多個10高分子電解質層,從而得到所需的表面官能度。本發(fā)明(整體替換)還涉及制備具有增強的表面官能度的纖維制品的方法以及在多種應用(包括(但不限于)過濾應用)中使用該纖維制品的方法。在本發(fā)明的纖維制品內的示例性纖維的橫截面圖在圖1中示出。圖1的示例性纖維10包括纖維11、在纖維11上的類金剛石膜包衣層12、以及通過粘合層14粘合到類金剛石膜包衣層12的高分子電解質層15。在本發(fā)明的纖維制品內的另一個示例性纖維的橫截面圖在圖2中示出。圖2的示例性纖維20包括纖維U、在纖維ll上的類金剛石膜包衣層12、在類金剛石膜包衣層12上的氧等離子處理體13、以及通過粘合層14粘合到氧等離子處理體13的高分子電解質層15。在本發(fā)明的纖維制品內的又另一個示例性纖維的橫截面圖在圖3中示出。圖3的示例性纖維30包括纖維11、在纖維ll上的氧等離子處理體13、以及通過粘合層14粘合到氧等離子處理體13的高分子電解質層15。在圖l-3中的每一個中,應該指出的是,在示例性纖維IO、20和30上示出的層中的每一個(如,類金剛石膜包衣層12、氧等離子處理體13、粘合層14、以及高分子電解質層15)可以完全圍繞給定纖維的外部周長或可以僅涂布給定纖維的外部周長的一部分。此外,應該指出的是,在示例性纖維10、20和30上示出的每一個后續(xù)涂布的層或表面處理(如,在類金剛石膜包衣層12上的氧等離子處理體13、在類金剛石膜包衣層12或氧等離子處理體13上的粘合層14、以及在粘合層14上的高分子電解質層15)可以覆蓋此前涂布的層的整個表面積或僅覆蓋此前涂布的層的整個表面積的一部分。另外,應該指出的是,圖1-3以及剩余的附圖未按比例繪制,并11且在這些圖中示出的層被用于示出在示例性纖維10、20和30上具有層厚度的多種涂層和/或表面處理,但是這些涂層和/或表面處理可以具有納米級的幾個原子層一樣小的層厚度。如圖4a所示,示例性的非織造制品40的示例性的非織造基底28具有第一主表面21以及相對于第一主表面21的第二主表面22。纖維23沿著第一主表面21延伸,而纖維25沿著第二主表面22延伸。如下所述,可以表面處理纖維23和纖維25以具有大致相同的表面處理、不同的表面處理、或表面處理和無表面處理的組合(如,纖維23被表面處理,但纖維25沒有被表面處理)。圖4b和圖4c示出對于示例性非織造基底28的纖維23和纖維25的可能的表面處理。如圖4b所示,沿著示例性纖維23的長度L,表面處理包括在示例性纖維23的至少一部分上的類金剛石膜包衣層12、通過粘合層14粘合到類金剛石膜包衣層12的高分子電解質層15。在該示例性實施例中,第二高分子電解質層16在高分子電解質層15上示出。例如,高分子電解質層15可以包括陰離子高分子電解質層,而第二高分子電解質層16包括陽離子高分子電解質層。此外,如圖4c所示,沿著示例性纖維25的長度L,表面處理包括在示例性纖維25的至少一部分上的氧等離子體表面處理13、通過粘合層14粘合到氧等離子體13的高分子電解質層15。本發(fā)明的表面處理選項能夠生成多種具有所需表面特性的官能化非織造基底。給定纖維基底的最外表面(如,示例性非織造基底28的主表面21和22)可以具有如下進一步描述的類似或不同的表面特性(如,表面電荷)。I.纖維制品如圖l-4c所示,本發(fā)明的纖維制品可以包括多個不同的組分、以及層/表面處理構造。可能的纖維制品組分以及纖維制品構造的說明在下面提供。A.纖維制品組分本發(fā)明的纖維制品可以包括下列組分的一種或多種。1.纖維基底本發(fā)明的纖維制品包括至少一個包含纖維的基底、織物或網(這些術語可互換地使用來描述纖維組分)。纖維基底包括天然纖維、合成纖維、或它們的組合。適用于形成纖維基底的示例性天然纖維包括(但不限于)棉纖維、粘膠纖維、木漿纖維、含有纖維素的纖維、以及它們的組合。示例性的合成纖維可以由任何成纖材料形成,其包括(但不限于)聚合物材料,包括(但不限于)聚烯烴,例如聚丙烯和聚乙烯;聚酯,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚對苯二甲酸丁二醇酯、聚己二酸乙二醇酯、基于聚乙二醇和二羧酸(例如琥珀酸和己二酸)的聚酯;聚酰胺(尼龍-6和尼龍-6,6);聚氨酯;聚丁烯;多羥基酸縮聚物,例如聚羥基鏈垸酸酯,例如聚乳酸;聚乙烯醇;聚亞苯基硫化物;聚砜;液晶聚合物;聚乙烯-共-乙酸乙烯酯;聚丙烯腈;環(huán)狀聚烯烴;或它們的任何組合。在一個示例性實施例中,合成纖維包括聚丙烯纖維。其還可以在本文所述的方法中用于處理無機纖維(例如纖維玻璃、氧化鋁纖維、陶瓷纖維等)以及無機纖維和上述提到的有機纖維的組合。纖維基底可以包括單組分纖維,包括上述提到的聚合物、共聚物或其它成纖材料中的任何一種。單組分纖維可以包含如下所述的添加劑,但包括選自上述成纖材料的單成纖材料。單組分纖維通常包括至少75重量%的上述成纖材料中的任何一種與最多25重量%的一種或多種添加劑。有利地,單組分纖維包括至少80重量%、更有利地至少85重量%、至少90重量%、至少95重量%、以及甚至100重量°/。的上述成纖材料中的任何一種,其中所有重量均是基于纖維的總重量。13纖維基底還可以包括由以下形成的多組分纖維(l)上述成纖材料的兩種或更多種,以及(2)下述一種或多種添加劑。如本文所用,術語"多組分纖維"用來指由兩種或更多種成纖材料形成的纖維。合適的多組分纖維構造包括(但不限于)皮芯型構造、并列型構造以及"海島型"構造。對于由多組分纖維形成的纖維基底,基于纖維的總重量,多組分纖維有利地包括(l)約75重量°/。至約99重量%的上述聚合物中的兩種或更多種,以及(2)約25重量%至約1重量%的一種或多種附加的成纖材料。每一個纖維基底可以具有基重,其根據(jù)制品的特定最終用途變化。通常,每一個纖維基底的基重小于約1000克/平方米(gsm)。在一些實施例中,每一個纖維基底的基重為約l.Ogsm至約500gsm。在其它實施例中,每一個纖維基底的基重為約10gsm至約150gsm。就像基重一樣,每一個纖維基底可以具有厚度,其根據(jù)制品的特定最終用途變化。通常,每一個纖維基底的厚度小于約150毫米(mm)。在一些實施例中,每一個纖維基底的厚度為約0.5mm至約100mm。在其它實施例中,每一個纖維基底的厚度為約l.Omm至約50mm。在大部分實施例中,在纖維基底內的纖維基本上均勻地分布在纖維基底內。然而,可以有一些實施例,其中希望纖維不均勻地分布在纖維基底內。除了上述提到的成纖材料,多種添加劑可以被添加到纖維熔體并被擠出,以將添加劑滲入纖維中?;蛘撸诶w維擠出處理之后,可以將給定添加劑涂布到外部纖維表面的至少一部分上。通常,基于纖維的總重量,添加劑的量為小于約25重量%,有利地最多為約5.0重量%。合適的添加劑包括(但不限于)填充劑、穩(wěn)定劑、增塑劑、膠粘劑、流動控制劑、固化速率延遲劑、增粘劑(例如,硅垸和鈦酸鹽)、輔助劑、抗沖改性劑、可發(fā)微球體、導熱粒子、導電粒子、二氧化硅、玻璃、粘土、滑石、顏料、著色劑、玻璃珠或氣泡、抗氧化劑、熒光增白劑、抗微生物劑、表面活性劑、阻燃劑、和含氟聚合物。上述添加劑中的一種或多種可用于減少所得纖維和層的重量和/或成本、調節(jié)粘度、或改變纖維的熱特性或使衍生自添加劑物理特性活性的物理特性具有一定的范圍,該物理特性包括電學特性、光學特性、與密度相關的特性、與液體阻隔或粘合劑粘性相關的特性??梢允褂萌魏纬R?guī)的成纖方法形成纖維基底。合適的非織造纖維基底包括(但不限于)紡粘纖維網、紡絲纖維網、熔噴網、梳理成網、針刺織物、水刺織物、單向纖維層、網片、或它們的組合。在一個所需的實施例中,纖維基底包括聚丙烯非織造網,有利地,包括聚丙烯紡粘纖維網??梢栽诒景l(fā)明中可用的其它纖維網包括針織物和織造物。這些織物可以使用基于連續(xù)長絲的紗線形成或由短纖維制成。通常,針織物包括經紗針織物(例如拉舍爾和米蘭尼斯)以及圓形針織物和緯紗針織物。可以使用任何合適的緯紗針織物,例如可以使用平針織物、羅紋針織物、雙面針織物和反針織物。還可以使用毛圈針織物??梢圆捎蒙鲜鲠樋椊Y構的任何的組合。通常,織造物由兩組紗線制成,也就是說,縱向組稱為經紗,橫向組稱為諱線或緯紗。在編織處理中,一般當插入緯紗時升高和降低經紗,生成類似網格的結構。根據(jù)諱紗相對于經紗如何插入可以使用不同的編法,例如平紋、斜紋和色斑。經紗毛圈織造物也是適合的??梢允褂萌魏魏线m的織造物。2.類金剛石玻璃(DLG)膜包衣本發(fā)明的纖維制品還可以包括至少一個類金剛石玻璃(DLG)膜包15衣。每一個類金剛石玻璃(DLG)膜涂層包括含碳、硅、氫和氧的富碳類金剛石無定形共價體系。通過把基底(例如纖維基底)放置于射頻("RF")化學反應器中的供電電極上,在離子轟擊條件下通過沉積包含碳、硅、氫、和氧的致密無規(guī)共價體系生成每一個DLG膜包衣。在一個具體實施例中,在強烈的離子轟擊條件下從四甲基硅烷和氧氣的混合物中沉積DLG膜包衣。通常,DLG膜包衣在可見光和紫外光區(qū)域(250nm至800nm)中示出忽略不計的光學吸收。另外,相比于一些其它類型的含碳膜,DLG膜包衣通常示出改善的抗撓曲-斷裂特性以及對多種基底(包括陶瓷、玻璃、金屬、聚合物、和天然纖維)良好的粘合力。每一個類金剛石玻璃(DLG)膜包衣通常包含至少約30原子%的碳、至少約25原子%的硅、以及小于或等于約45原子%的氧。每一個DLG膜包衣通常包含約30原子c/。至約50原子n/。的碳。在一些實施例中,DLG膜包衣包含約25原子%至約35原子%的硅。在其它實施例中,DLG膜包衣包含約20原子%至約40原子%的氧。在一些所需的實施例中,在不含氫的基礎上,DLG膜包衣包含約30原子%至約36原子%的碳、約26原子%至約32原子%的硅以及約35原子%至約41原子%的氧。如本文所用,"不含氫的基礎"是指即使大量存在于DLG薄膜中仍沒有檢測到氫的材料原子組成(材料原子組成由例如化學分析用電子能譜法(ESCA)的方法確立)。(本文組成百分比是指原子%。)DLG薄膜包衣可以具有多種透光特性。因此,根據(jù)組成,DLG薄膜包衣可以在多種頻率下具有增加的透射特性。在一些實施例中,DLG薄膜包衣在約180納米至約800納米的一個或多個波長下透射至少50%的輻射。在其它實施例中,DLG膜包衣在約180納米至約800納米的一個或多個波長下透射大于70%(并且更有利地大于卯%)的輻射。每一個類金剛石玻璃膜涂層通常在纖維基底的單個纖維上具有最多約lO微米Oim)的涂層厚度。更通常地,每一個類金剛石玻璃膜涂層的涂層厚度在約lnm至約10,000nm、有利地在約lnm至約100nm的范圍內。每一個類金剛石玻璃膜涂層可以制成所需的具體厚度,通常16從lpm至10nm,但可選地小于1微米或大于10微米。無論DLG膜包衣的厚度如何,DLG膜包衣通常在250nm下具有小于約0.002的消光系數(shù),并且更通常在250nm下小于約0.010的消光系數(shù)。另外,DLG膜包衣通常具有大于約1.4的折射率,并且有時大于約1.7的折射率。值得注意的是,DLG膜包衣示出低程度的熒光,通常非常低,并且有時足夠低以至于DLG膜包衣不示出任何熒光。有利地,DLG膜包衣具有相當于、幾乎等于、或等于純石英的熒光的熒光。本發(fā)明中適用的類金剛石玻璃(DLG)膜包衣以及形成該類金剛石玻璃(DLG)膜包衣的方法公開于美國專利No.6,696,157、No.6,881,538以及No.6,878,419中,每一個的主題全文以引用的方式并入本文。每一個類金剛石玻璃(DLG)膜包衣可以覆蓋沿著纖維基底的整個主表面、小于纖維基底的整個主表面、或纖維基底的兩個主表面的任何一部分或全部延伸的纖維。在一些實施例中,可能有利的是涂布沿著纖維基底的主表面延伸的纖維的一部分。在這些實施例中,掩蔽層可以用于部分地覆蓋纖維基底的主表面。部分地覆蓋纖維基底的主表面可以在沿著纖維基底的一個或兩個主表面延伸的纖維上提供類金剛石玻璃(DLG)膜包衣的所需的圖案、文字或任何其它涂層構造。3.氧等離子處理體本發(fā)明的纖維制品還可以包括在沿著纖維基底的整個主表面、小于纖維基底的整個主表面、或纖維基底的兩個主表面的任何一部分或全部延伸的纖維上的氧等離子處理體。氧等離子處理體導致聚合物纖維或DLG膜包衣的化學蝕刻以及其上的化學官能團的表面改性。因為氧等離子處理體,在纖維表面或DLG膜包衣表面上生成了多種氧官能團,例如C-O、C=0、0-C=0、C-0-0以及C03。在C.M.Chan、T.M.Ko禾口H.Hiraoko的"PlasmaSurfaceModificationbyPlasmaandPhotons",SurfaceScienceR印orts24(1996)1-54(在《表面科學報告》中的"等離子和光子的等離子表面改性",1996年第24期,第1-54頁)中提供了氧等離子處理體對聚合物表面的影響的詳細描述,其主題據(jù)此全文引入以供參考。4.高分子電解質層本發(fā)明的纖維制品還包括在上述類金剛石玻璃(DLG)膜包衣或氧等離子處理體上的至少一個高分子電解質層。如以下進一步所述,通常,纖維制品包括交替的高分子電解質層,其中每一個高分子電解質層包括至少一種具有總正電荷或負電荷的聚合物材料。在此所用的高分子電解質為具有多個可離子化的基團的聚合物。一般來講,高分子電解質平均每分子具有至少3個可離子化的基團,優(yōu)選地每分子具有大于10個可離子化的基團,并且最優(yōu)選地平均每分子具有至少20個可離子化的基團。這可以從聚合物組成和重均分子量中確定。這些高分子電解質可以包含永久性地被充電基團(例如季銨)或作為另外一種選擇可以由具有多個酸性基團或堿性基團或它們的組合的聚合物構成。由多個酸性基團構成的高分子電解質可以包含羧酸酯基團、磷酸酯基團、硫酸膦酸酯基團、磺酸酯基團、以及它們的組合。由堿性基團構成的高分子電解質可以包含伯胺、仲胺和叔胺、以及它們的組合,并且還可選地與季銨基團結合。此外,某些高分子電解質可以既包含陰離子(酸性)又包含陽離子(堿性或季銨)基團,因此應當為兩性離子的。堿性基團的實例包括(但不限于)伯胺、仲胺或叔胺,它們在中和時形成質子化的氨基。在中和時形成陰離子基團的酸性基團的實例包括(但不限于)硫酸氫(-OS02OH)、磺酸(-S020H)、磷酸氫((-0)2P(0)OH或-OP(0)(OH)2或-OP(0)(OH)CTM+)、膦酸(-PO(OH)2或-PO(OH)CTM+)、和羧酸(-C02H)。在這些式中,M為帶正電的抗衡離子并且選自由氫、鈉、鉀、鋰、銨、鈣、鎂或N+R'4組成的組,其中每一個R'獨立地為可選地被N、O、或S原子取代的1至4個碳原子的烷基。所得的纖維制品可以具有外表面,該外表面在層之間發(fā)生最佳絡合的pH值下具有總正電荷、總負電荷或兩者都有。已經認識到多元酸和多元堿聚合物將具有pH因變量的電荷密度。對于多元酸和多元堿高分子電解質而言,當中和酸基團或堿基團的至少一部分時,聚合物將被充電。在其下發(fā)生上述過程的pH值取決于酸基團或堿基團的pKa。一般來講,優(yōu)選的是應中和至少10%的基團,優(yōu)選地至少50%并且最優(yōu)選地至少90%。這可以從使用環(huán)境中的pH值和高分子電解質上的酸性基團或堿性基團的pKa中容易地確定。用于形成具有總正電荷的給定高分子電解質層的示例性的合成材料和天然材料包括(但不限于)陽離子高分子電解質,包括聚(烯丙胺)(PAH)、聚二烯丙基二甲基鹵化銨(例如氯化物鹽PDDAC)、直鏈或支鏈的聚(氮丙啶)、聚氨基酰胺、季銨天然聚合物衍生物(例如纖維素、瓜耳膠、和其它樹膠的季銨鹽衍生物)以及多堿價多糖(例如脫乙酰殼多糖)、凈堿性蛋白(例如明膠、果膠)等。許多其它合適的季銨聚合物適用于本發(fā)明中并且包括已知的在參考文獻中的為"聚季銨鹽"聚合物的那些,參考文獻例如CosmeticBenchReference,其主題以引用的方式并入本文。合成高分子電解質分子的分子量通常為約1,000克/摩爾至約5,000,000克/摩爾的范圍內,更有利地在約5,000克/摩爾至約l,OOO,OOO克/摩爾的范圍內。對于天然存在的高分子電解質分子而言,分子量可以高達10,000,000克/摩爾。用于形成具有總負電荷的給定高分子電解質層的示例性合成材料和天然材料包括(但不限于)丙烯酸、甲基丙烯酸、馬來酸酐、衣康酸、檸康酸等的均聚物或共聚物,其中丙烯酸為一種優(yōu)選的單體。聚合物樹脂還可以包括可與羧酸的單體聚合的其它共聚單體,例如甲基乙烯基醚、低級(甲基)丙烯酸烴基酯等。示例性的聚合物包括(但不限于)聚(苯乙烯磺酸)(PSS)、聚(乙烯基磺酸)、聚丙烯酸(PAA)、聚甲基丙烯酸(PMA)、聚(2-丙烯酰胺基-2-甲基丙烷磺酸)以及聚(茴19香腦磺酸)。天然和改性的天然陰離子聚合物還適用于本發(fā)明中并且包括含羧酸的多糖,例如透明質酸、硫酸軟骨素、硫酸葡聚糖、羥甲基纖維素、羧甲基脫乙酰殼多糖、羧甲基淀粉、羧甲基葡聚糖、藻酸、肝素、DNA、RNA等??梢圆捎枚喾N這些聚合物的鹽,包括一價或多價金屬(例如堿土金屬、鈣、鎂、鋁等)的鹽。合成高分子電解質分子的分子量通常在1,000克/摩爾至約5,000,000克/摩爾的范圍內,但優(yōu)選地在約5,000克/摩爾至約1,000,000克/摩爾的范圍內。對于天然存在的高分子電解質分子而言,它們的分子量可以高達10,000,000克/摩爾。還可能有利的是在一個或多個高分子電解質層中整合其它非離子聚合物或小分子以幫助控制后續(xù)的溶解速率。因此,例如,添加到高分子電解質溶液中的天然或合成的非離子聚合物包括(但不限于)聚合物,例如聚氧化乙烯、聚乙二醇、聚乙烯醇、水溶性聚丙烯酸酯(例如聚(丙烯酸羥乙酯)、甲基纖維素、葡聚糖、甘油、羥丙基葡聚糖、羥丙基纖維素、羥丙基淀粉、聚丙二醇、乙基羥乙基纖維素、聚乙烯吡咯烷酮、改性的瓜耳膠和其它樹膠等。可以以水溶液(通常包含最多約10重量%的一種或多種聚陰離子或聚陽離子以及通常約90重量%或更多的水)的形式涂布給定的高分子電解質層。通常,水溶液包含約0.01重量%至約10.0重量%的一種或多種聚陰離子或聚陽離子以及約99.99重量%至約90重量%的水。在其它實施例中,水溶液包含約0.01重量%至約1.0重量%的一種或多種聚陰離子或聚陽離子以及99.99重量%至約99.0重量%的水。類似于上述類金剛石玻璃(DLG)膜包衣或氧等離子處理體,給定的高分子電解質層可以覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)的整個表面或覆蓋小于類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)的整個表面。在一些實施例中,可能有利的是僅覆蓋類金剛石20玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)的一部分。在這些實施例中,掩蔽層可以用于部分地覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)。用高分子電解質層部分地覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)可以在類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)上提供所需的圖案、文字或任何其它涂層構造。5.活性成分本發(fā)明的纖維制品還可以包含摻入到上述高分子電解質層中的一種或多種活性成分?;钚猿煞挚梢园?但不限于)抗微生物物質,例如含銀化合物、含銅化合物、以及含碘化合物。當存在一種或多種活性成分時,可以通過形成上述高分子電解質水溶液并在其中共混至少一種活性成分,將該一種或多種活性成分摻入到給定高分子電解質層中。所得的水溶液通常包含約0.01重量%至約10.0重量%的一種或多種聚陰離子或聚陽離子,約99.99重量%至約90重量%的水、以及約0.001重量%至約2.0重量%的一種或多種活性成分?;蛘?,在形成上述高分子電解質層中的一種或多種之后,可以將包含一種或多種活性成分的水溶液涂布到纖維制品。在該實施例中,所得的水溶液通常包含約99.999重量%至約98重量%的水、以及約0.001重量%至約2.0重量%的一種或多種活性成分。6.粘合層本發(fā)明的纖維制品可以包含一種或多種粘合層,以提高給定高分子電解質層對類金剛石玻璃(DLG)膜包衣或氧等離子處理體的粘合性。合適的粘合層包含能夠粘合到以下物質的任何粘合組合物(i)類金剛石玻璃(DLG)膜包衣或氧等離子處理體;和(ii)高分子電解質層。在一個示例性實施例中,粘合層包含硅垸偶聯(lián)劑。合適的硅烷偶聯(lián)劑包括(但不限于)含氨基、巰基、或羥基的硅烷。示例性的氨基硅垸包括(但不限于)3-氨基丙基三甲氧基硅垸、3-氨基丙基三乙氧基21硅烷;N_(2-氨基乙基)-3-氨基丙基三甲氧基硅垸;3-氨基丙基甲基二乙氧基硅垸;3-氨基丙基三(2-(2-甲氧基乙氧基)乙氧基)硅烷;3-氨基丙基三異丙烯氧基硅烷;3-氨基丙基三(丁酮肟基)硅垸;4-氨基丁基三乙氧基硅烷;N-2-(氨基乙基)-3-氨基丙基三(2-乙基己氧基)硅烷;3-氨基丙基二甲基乙氧基硅垸;3-氨基丙基二異丙基乙氧基硅烷;以及3-氨基丙基苯基二乙氧基硅烷。示例性的巰基硅烷包括(但不限于)3-巰丙基三甲氧基硅烷(MPTS)。示例性的羥基硅烷包括(但不限于)雙(2-羥基乙基)-3-氨基丙基三乙氧基硅烷。在一個所需的實施例中,粘合層包含3-氨基丙基三乙氧基硅垸或3-氨基丙基三甲氧基硅烷o當用作粘合層時,硅垸偶聯(lián)劑可以以水溶液的形式涂布為粘合層,水溶液通常包含最多約10重量%的一種或多種硅垸偶聯(lián)劑以及通常約90重量%或更多的水或醇。通常,水溶液包含約0.5重量%至約10.0重量%的一種或多種硅垸偶聯(lián)劑以及約99.5重量%至約卯重量%的水或醇。類似于上述類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體),粘合層可以覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)的整個表面或小于類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)的整個表面。在一些實施例中,可能有利的是僅覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)的一部分。在這些實施例中,掩蔽層可以用于部分地覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)。部分地覆蓋類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)可以在類金剛石玻璃(DLG)膜包衣(或氧等離子處理體)上提供所需的圖案、文字或任何其它涂層構造。在一個示例性實施例中,本發(fā)明的纖維制品包含纖維基底(如,非織造基底),該纖維基底包括沿著纖維基底的第一主表面和第二主表面的纖維;沿著第一主表面、第二主表面、或兩者的纖維的至少一部分的第一類金剛石玻璃膜涂層;在第一類金剛石玻璃膜上的第一硅烷偶聯(lián)層;以及在第一硅烷偶聯(lián)層上的陰離子高分子電解質層??梢栽诶w維基底上提供附加的層(例如一種或多種高分子電解質層)和附加的陰離子高分子電解質層。例如,在一個示例性實施例中,纖維制品還包括在至少一個陰離子高分子電解質層上的至少一個陽離子高分子電解質層。在一個所需的實施例中,陰離子高分子電解質層包含聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽,陽離子高分子電解質層包含聚(烯丙胺鹽酸鹽)。在另外的實施例中,硅垸偶聯(lián)層包含氨基硅烷偶聯(lián)劑,并且硅焼偶聯(lián)層經受酸性溶液處理以質子化在硅烷偶聯(lián)層上的氨基。質子化的氨基提高對后續(xù)涂布的聚陰離子層(例如包含聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽的層)的粘合性。7.附加的可選層本發(fā)明的纖維制品還可以包括與上述纖維基底、一種或多種類金剛石玻璃(DLG)膜包衣、一種或多種氧等離子處理體、一種或多種粘合層、以及一種或多種高分子電解質層結合的一種或多種附加層。一種或多種附加層可以存在于纖維基底的外表面、類金剛石玻璃(DLG)膜包衣的外表面、氧等離子處理體的外表面、粘合層的外表面、高分子電解質的外表面、或它們的任何組合的至少一部分上。合適的附加層包括(但不限于)包含顏色的層(如,印刷層)(顏色也可以可選地添加到高分子電解質層中的一個);粘合劑層(如,壓敏粘合劑(PSA)層、熱激活粘合劑層、或它們的組合);泡沫;粒子的凝膠、層;箔層;膜;其它含纖維的層(如,織造、針織、或非織造層);隔膜(即具有受控滲透性的膜,例如,透析膜、反滲透膜等);結網;網片;或它們的組合。B.纖維制品構造本發(fā)明的纖維制品在其最簡單形式中包括纖維基底,該纖維基底包括沿著纖維基底的第一主表面和第二主表面的纖維;在沿著第一主表面的纖維的至少一部分上的類金剛石膜包衣和/或氧等離子處理體;以及粘合到第一類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體的陰離子高分子電解質層。然而,如圖4a-c所示,纖維制品可以包括產生多種可能的制品構造的多種表面處理和/或附加層。一些示例性制品構造的說明在下面提供。1.在一個主表面上的DLG膜包衣和/或氧等離子處理體在本發(fā)明的一些實施例中,纖維制品包括在纖維基底的一個主表面上的表面處理,其中表面處理包括第一類金剛石玻璃膜涂層和/或氧等離子處理體、粘合層、以及一個或多個高分子電解質層。在一個示例性實施例中,粘合到第一類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體的第一高分子電解質層包括陰離子高分子電解質層。有利地,第一陰離子高分子電解質層通過在第一類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體上的第一硅垸偶聯(lián)劑粘合到第一類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體。第一陰離子高分子電解質層向所得的纖維制品提供總負表面電荷。纖維制品還可以包括在第一陰離子高分子電解質層上的第一陽離子高分子電解質層,以向所得的纖維制品提供總正表面電荷。在一些實施例中,可能有利的是,在纖維制品上提供許多交替的陰離子高分子電解質層和陽離子高分子電解質層,以在纖維制品的主表面上構建多層構造。雖然上述提到的聚陽離子和聚陰離子中的任何一個可以用于形成交替的陰離子高分子電解質層和陽離子高分子電解質層,在一個優(yōu)選的實施例中,纖維制品包括交替的含聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽的陰離子高分子電解質層和含聚(烯丙胺鹽酸鹽)的陽離子高分子電解質層。所得的纖維制品可以具有陽離子高分子電解質最外層或陰離子高分子電解質最外層。在其中纖維基底僅在一個主表面上包括類金剛石玻璃膜涂層和/或氧等離子處理體的實施例中,其它主表面可以未涂布或可以包括任意數(shù)量的附加層,例如上述的那些。2.在兩個主表面上的DLG膜包衣和/或氧等離子處理體在本發(fā)明的其它實施例中,纖維制品包括在纖維基底的兩個主表面上的類金剛石玻璃膜涂層和/或氧等離子處理體。除了第一類金剛石玻璃膜涂層和/或第一氧等離子處理體、第一粘合層、和在第一粘合層上的一個或多個高分子電解質層,纖維制品還包括在沿著纖維基底的第二主表面的纖維的至少一部分上的第二類金剛石玻璃膜和/或第二氧等離子處理體;沉積在第二類金剛石玻璃膜或第二氧等離子處理體上的第二粘合層(如,硅垸層);以及在第二粘合層上的一個或多個高分子電解質層。在第二粘合層上的一個或多個高分子電解質層可以包括陰離子高分子電解質層、或既包括陰離子高分子電解質層又包括陽離子高分子電解質層。在纖維基底的第一主表面上的第一表面處理可以類似于或不同于在纖維基底的第二主表面上的第二表面處理。在一個示例性實施例中,沿著纖維基底的第一主表面的纖維用第一化學性質的層涂布,沿著第二主表面的纖維用第二化學性質的層涂布,其中第一化學性質不同于第二化學性質。II.制備纖維制品的方法本發(fā)明還涉及制備具有增加的表面官能度的纖維制品的方法。在一個示例性實施例中,制備纖維制品的方法包括使具有第一主表面和第二主表面的纖維基底經受表面處理過程,從而在沿著第一主表面的纖維的至少一部分上得到纖維表面處理體,其中纖維表面處理體包括(i)氧等離子處理體,(ii)類金剛石玻璃膜涂層,或(i)和(ii)兩者;以及將至少一個高分子電解質層粘合到纖維表面處理體。制備纖維制品的方法還可以包括一個或多個附加步驟,從而得到具有所需的表面化學性25質的纖維制品。可能的方法步驟的說明在下面提供。A.纖維基底的形成如上所述,本發(fā)明中適用的纖維基底可以使用任何常規(guī)的成纖方法形成。合適的工序包括在常規(guī)的非織造、針織和織造物的形成中使用的任何工序。用于形成非織造基底的合適的工序包括(但不限于)用于形成紡粘纖維網、紡絲纖維網、熔噴網、梳理成網、針刺織物、水刺織物、單向纖維層、網片、或它們的組合的工序。用于形成針織基底的合適的工序包括(但不限于)用于形成經紗針織、緯紗針織或/任何其它常規(guī)針織物的工序。用于形成織造基底的合適的工序包括(但不限于)用于織造的工序。此外,應該指出的是,用于形成給定纖維基底的上述提到的纖維中的任何一種可以在成型為纖維基底之前用上述涂層材料中的一種或多種處理。例如,在使用上述提到的常規(guī)成織步驟(如,梳理步驟、縫編步驟、針織步驟、以及織造步驟)中的任何一種將纖維成型為非織造、針織或織造基底之前,可以使纖維經受DLG涂層處理、氧等離子處理體、硅垸處理、高分子電解質處理、或它們的任何組合。B.DLG膜包衣的等離子沉積如上所述,本發(fā)明中適用的類金剛石玻璃(DLG)膜包衣以及形成該類金剛石玻璃(DLG)膜包衣的方法公開于美國專利No.6,696,157、6,881,538以及No.6,878,419中,每一個的主題全文以引用的方式并入本文。該方法步驟通常包括提供在真空反應室中具有兩個電極的電容耦合反應器系統(tǒng)。部分地抽空該室,并將射頻電源施加到電極中的一個。將含碳和硅的源引入到電極之間以形成包括鄰近電極的活性物質的等離子,并且還形成鄰近至少一個電極的離子層。將纖維基底放置在離子層內或與電極相鄰的通道內,并且暴露于活性物質,以在纖維基底26上形成類金剛石玻璃。這些條件可以在纖維基底的纖維上導致薄膜,包括(例如)在不含氫的基礎上具有至少30原子%的碳、至少25原子%的硅、以及小于45原子%的氧的類金剛石結構。通過調節(jié)室內的保壓時間或通過實施多個沉積步驟可以將薄膜制成特定的厚度。在等離子內的物質在纖維基底表面(如,纖維表面)上反應以形成共價鍵,導致在纖維基底的表面上形成無定形類金剛石玻璃膜。在給定的工序期間可以同時用DLG涂布多個纖維基底。纖維基底可以保持在易抽空的室內的器皿或容器中,該易抽空的室能夠維持產生類金剛石膜沉積的條件。或者,可以使纖維基底穿過真空室。也就是說,該室會形成(除其它外)允許下述情況的環(huán)境控制壓力、多種惰性和活性氣體的流動、供給供電電極的電壓、整個離子層的電場強度、形成含有活性物質的等離子體、離子轟擊強度、以及從活性物質沉積類金剛石玻璃膜的速率。在沉積步驟之前,將室抽空至必要程度以移除空氣和任何雜質。可以將惰性氣體(如,氬氣)納入室以改變氣壓。一旦將纖維基底放置在室內并且抽空該室,則包含碳和硅的物質(有利地包括含碳的氣體)、以及可選地從其中可以沉積附加的一種或多種組分的物質就被納入該室,并且在施加電場時形成從其中沉積類金剛石玻璃膜的等離子。在類金剛石膜沉積的壓力和溫度下(通常0.13Pa至133Pa(0.001托至1.0托)(本文所述的所有壓力為表壓力)以及小于50°C),含碳和硅的物質以及從其中可以獲得可選的附加組分的物質將為它們的蒸氣形式。如果在類金剛石玻璃膜中將包括氫,則尤其期望烴為碳和氫的源。合適的烴包括(但不限于)乙炔、甲垸、丁二烯、苯、甲基環(huán)戊二烯、戊二烯、苯乙烯、萘、甘菊環(huán)、以及它們的混合物。硅源包括(但不限于)硅垸,例如SiH4、Si2H6、四甲基硅垸、以及六甲基二硅氧垸。還可以將包含可選的附加組分的氣體引入到反應室。具有低離子化電勢(即,10電子伏特(eV)或更小)的氣體通常用于有效沉積DLG膜包衣。在沉積過程期間,將附加的可選類金剛石玻璃膜組分(包括氫、氮、氧、氟、硫、鈦、或銅中的一種或多種)以蒸氣形式引入到反應室中。通常,甚至當附加組分的源為固體或液體時,在室中減小的壓力將使得源揮發(fā)。或者,附加組分可以被夾帶在惰性氣體流中。附加組分可以被添加到室,同時在停止含碳或烴的氣體流動之后,含碳或烴的氣體使等離子持續(xù)和/或可以被添加到室。氫的源包括烴類氣體和分子氫(H2)。氟的源包括化合物,例如四氟化碳(CF4)、六氟化硫(SF6)、全氟丁烷(QFK))、C2F6、C3F8、和C4F10。氧的源包括氧氣(02)、過氧化氫(11202)、水(1120)、和臭氧(03)。氮的源包括氮氣(N2)、氨氣(NHs)、和肼(N2H6)。硫的源包括六氟化硫(SF6)、二氧化硫(S02)、和硫化氫(H2S)。銅的源包括乙酰丙酮銅。鈦的源包括卣化鈦,例如四氯化鈦。離子層是必要的,以獲得離子轟擊,繼而離子轟擊是必要的,以產生致密堆積的類金剛石膜。關于離子層形成的說明可見于BrianChapman,GlowDischargeProcesses(輝光放電法),153(JohnWiley&Sons,NewYork1980)中,其主題據(jù)此全文引入以供參考。電極可以為相同的尺寸或不同的尺寸。如果電極為不同的尺寸,較小的電極將具有較大的離子層(不管其是接地電極還是供電電極)。這種類型的構造稱為"不對稱"平行板反應器。不對稱的構造在圍繞較小電極的整個離子層產生較高的電壓電勢。在電極中的一個上形成大的離子層為所需的,因為纖維基底有利地位于離子層內以得益于發(fā)生在層內的離子轟擊效應。所需的電極表面積比率為約2:1至約4:1,并且更有利地從約3:1至約4:1。在較小電極上的離子層將隨著比率的增加而增加,但超出約4:1的比例幾乎不能實現(xiàn)附加的效果。反應室本身可以充當電極。所需的構造包括在接地反應室內的供電電極,接地反應室具有二到三倍供電電極的表面積的表面積。在RF產生的等離子中,能量通過電子偶合至等離子中。等離子充當電極之間的載荷子。等離子可以填充整個反應室并且通常可見為彩云。離子層看起來是圍繞一個或兩個電極的較暗區(qū)。在使用RF能的平行板反應器中,施加的頻率應當在0.001MHz至100MHz范圍內,有利地約B.56MHz或其任何整數(shù)倍數(shù)。這種RF電源從室內的一種氣體(或多種氣體)中生成等離子。RF電源可以為RF發(fā)生器,例如通過將電源的阻抗與傳輸線和等離子負載(其通常為約50Q以有效地連接RF電源)的阻抗匹配的網絡偶合至供電電極的13.56MHz振蕩器。從而這稱之為匹配網絡。圍繞電極的離子層引起電極相對于等離子的負自偏置。在不對稱的構造中,在較大電極上的負自偏壓可忽略不計,在較小電極上的負偏壓通常在約100伏至約2000伏的范圍內。當RF電源的合格的頻率范圍可以足夠高以致可以在較小電極上形成大的負直流DC自偏壓時,它不應當高到足以在所得等離子中產生駐波,這對DLG膜的沉積是無效的。對于平坦的纖維基底而言,通過將纖維基底與供電電極(其制備成小于接地電極)直接接觸放置,通常在平行板反應器中實現(xiàn)致密類金剛石玻璃膜的沉積。由于在供電電極和纖維基底之間的電容耦合,這允許纖維基底充當電極。這在M.M.David等人的PlasmaDepositionandEtchingofDiamond-LikeCarbonFilms,AIChEJournal,vol.37,No.3,p.367(1991)(類金剛石碳膜的等離子沉積和蝕刻,美國化學工程師學會期刊,第37巻,第3期,第367頁,1991年)中有所描述,其主題以引用的方式并入本文。就細長的纖維基底而言,可任選地連續(xù)拉動纖維基底穿過室,使最大的離子層鄰近電極,同時將連續(xù)的RF場放置在電極上并且在室內存在足夠的含碳氣體。通過兩臺粗加工泵在29室的入口和出口處維持真空。結果是在細長的纖維基底上、并且基本上僅在纖維基底上具有連續(xù)的DLG膜包衣。在一個示例性實施例中,將被涂布的纖維基底(如,非織造基底)具有第一主表面和第二主表面,并且DLG膜沉積步驟在纖維基底的第一主表面、第二主表面、或既在第一主表面又在第二主表面上會形成類金剛石玻璃膜。在一個所需的實施例中,沉積步驟包括通過等離子沉積方法將含硅的類金剛石膜沉積到纖維基底的纖維上;以及隨后在氧等離子處理體中處理含硅的類金剛石膜以將硅垸醇基團形成到類金剛石膜的表面上。例如,見下面的實例。C.DLG膜包衣或纖維表面的氧等離子處理體如上所述,類金剛石玻璃(DLG)膜包衣或纖維表面可以經受氧等離子處理體。以與上述用于等離子沉積DLG膜包衣相似的方式進行氧等離子處理體,不同的是僅用氧源(例如上述的那些)處理類金剛石玻璃(DLG)膜包衣表面或纖維表面。例如,見在下面實例中描述的示例性氧等離子處理體。D.高分子電解質層的粘合形成纖維制品的方法還包括將至少一個高分子電解質層粘合到類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體。通常,將高分子電解質層粘合到類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體的步驟包括向類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體涂布粘合層,并且用高分子電解質層外敷粘合層。在一個示例性實施例中,粘合步驟包括將硅垸偶聯(lián)劑偶合到類金剛石玻璃膜或氧等離子處理體;并且用至少一個高分子電解質層外敷硅垸偶聯(lián)劑。向類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體涂布粘合層的步驟通常包括向類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體涂布包含一種或多種粘合劑的水溶液。例如,可以形成包含一種或多種硅垸偶聯(lián)劑的水溶30液,然后使用任何常規(guī)的涂布方法將水溶液涂布到類金剛石玻璃膜涂層或氧等離子處理體上。合適的涂布方法包括(但不限于)浸涂、噴涂、模具涂布等。當粘合劑包含氨基硅烷時,粘合步驟還可以包括通過用下述物質處理硅垸偶聯(lián)劑來質子化硅垸偶聯(lián)劑的氨基(i)具有負電荷和降低的pH值的高分子電解質溶液;或(ii)具有降低的pH值的水溶液。pH值的范圍可以為0至約5,更有利地,從0至約3。可以通過涂布酸性溶液(酸的摩爾濃度最多約0.02M,并且包括任何酸,包括(但不限于)鹽酸)來質子化氨基硅烷。一旦將所需的粘合層涂布到類金剛石玻璃膜或氧等離子處理體,就可以在粘合層上涂布高分子電解質層。在一個示例性實施例中,粘合層具有沿著粘合層的外表面的帶正電部分,并且涂布在粘合層上的第一高分子電解質層包括陰離子高分子電解質層,例如包含上述聚陰離子中的至少一種的陰離子高分子電解質層。在其它示例性實施例中,粘合層可以具有沿著粘合層的外表面的帶負電部分,并且涂布在粘合層上的第一高分子電解質層包括陽離子高分子電解質層,例如包含上述聚陽離子中的至少一種的陽離子高分子電解質層。將高分子電解質層涂布到粘合層的步驟通常包括將水溶液涂布到粘合層,該水溶液包含具有一種或多種可選的活性成分的一種或多種聚陰離子或聚陽離子。例如,可以形成包含一種或多種聚陰離子和一種或多種可選的活性成分的水溶液,然后使用任何常規(guī)的涂布方法(例如參考粘合層的涂布在上述的那些)將其涂布到粘合層上。在一個示例性實施例中,將至少一個髙分子電解質層涂布到粘合層(如,質子化的氨基硅烷層)上,其中該至少一個高分子電解質層包括(i)陰離子高分子電解質層,或(ii)陰離子高分子電解質層以及后續(xù)涂布的陽離子高分子電解質層。在另外的示例性實施例中,將至少一個高分子電解質層涂布到粘合層上,其中該至少一個高分子電解質層包括交替的陰離子高分子電解質層和陽離子高分子電解質層,以沿著纖維基底的第一主表面和第二主表面提供陰離子高分子電解質最外層、陽離子高分子電解質最外層、或兩者,其中高分子電解質層的任意一個或全部包含上述一種或多種可選的活性成分。E.附加層的粘合形成纖維制品的方法還可以包括將一個或多個附加層粘合到纖維基底或纖維基底上的層??梢杂糜趯⒏郊訉诱澈系嚼w維基底或在纖維基底上的層的任何常規(guī)方法包括(但不限于)涂布步驟(例如上述公開的那些)、層合步驟、擠出步驟等。應該指出的是,在上述的DLG膜沉積步驟、氧等離子處理體步驟、和/或高分子電解質應用步驟之前或之后,可以將一個或多個附加的層粘合到纖維基底。III.使用纖維制品的方法纖維制品可以用于多種應用中,包括(但不限于)過濾、微生物檢測、傷口愈合產品、給藥、生物處理(如,蛋白質純化)、用于保護性涂層的選擇性滲透材料、食品安全、用于醫(yī)學應用中的防眩光和防霧材料等。實例本發(fā)明可以通過下列實例示出。腿紡粘聚丙烯非織造網-由3M公司使用可以商品名FINA3860PP商購自FINA,Inc.(Houston,TX)的聚丙烯制備;100%梳理棉非織造網,可以商品名WEBRII^擦拭物,型號142-951,基重258gsm商購自BBANonwovens(GreenBay,WI)。聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽(PSS)-分子量(MW)為70,000的聚陰離子32溶液,可從AlfaAesar(WardHill,MA)商購獲得;聚(烯丙胺鹽酸鹽)(PAH)-分子量(MW)為60,000的聚陽離子溶液,可從AlfaAesar(WardHill,MA)商購獲得;(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷,購自Gelest,Inc.(Morrisville,PA)并且可直接使用-所使用的氨基硅垸為在98重量%的水中的2重量%的(3-氨基丙基)三甲氧基硅垸溶液;聚六亞甲基雙胍鹽酸鹽(PHMB)-具有抗微生物特性的聚陽離子溶液,可以商品名COSMOCILCQ從ICIAmericas(Bridgewater,NJ)商購獲得并可以直接使用;聚維酮碘-當在溶液中時為具有抗微生物特性和防腐特性的聚陽離子,可從InternationalSpecialtyProducts(Wayne,NJ)商購獲得并可直接使用。藻酸鈉-當在溶液中時為聚陽離子,可以MANUCOLLF從InternationalSpecialtyProducts(Wayne,NJ)商購獲得,并且可直接使用。純化水-使用具有18.2MQ-cm電阻率的MilliporeDirectQ系統(tǒng)純化的水;四甲基硅垸-99.9%核磁共振等級的四甲基硅垸,可從Sigma-AldrichChemicals(St.Louis,MO)商購獲得。以及氧氣-99.99%UHP等級的氧氣,可從ScottSpecialtyGases(Plumsteadville,PA)商購獲得。測試方法X-射線光電子能譜(XPS)技術X-射線光電子能譜(XPS)技術用于分析涂布的紡粘纖維網樣品的表面特性。X-射線光電子能譜技術可以探尋2.5nm深度內的樣品的表面特性,以獲得在樣品表面上的涂層材料的原子濃度。使用XPS設備(可從KratosAnalytical,(KratosAxisUltra)(Manchester,England,UK)商購獲得)在樣品表面的平面和光學檢測器的入口鏡片之間的15°偏33離角處采集并記錄光譜。微生物測試方案用于測試材料的分析圓盤基于兩種瓊脂擴散方法;Bauer-Kerby和MinimalInhibitoryConcentration(最低抑菌濃度MIC,標準數(shù)M-100)。這兩種方法在美國臨床實驗室標準化委員會(NCCLS)中可以找到。用于分析圓盤的瓊脂為購自WebsterScientific(Hamilton,NJ)的EasyGelMedia,編號3093-55-TotalCount(總菌數(shù))。用于接種EasyGelMedia的細菌為購自AmericanTypeCultureCollection(ATCC)(Manassas,VA)的耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(ATCC弁33593)和大腸桿直(ATCC弁53500)。圓盤通過使用直徑寬度為12.5mm的模切機重復沖壓出12.5mm的圓盤形成。用于EasyGelMedia接種的兩種細菌培養(yǎng)物在胰酶大豆肉湯(TSB)中在35'C下獨立地生長18-24小時。將培養(yǎng)物從在4'C下在冷卻器中保存的維護培養(yǎng)物中取出。在培養(yǎng)物在35'C下生長24小時之后,產生的細菌濃度大約為108。連續(xù)稀釋這些培養(yǎng)物至細菌濃度為106。隨著細菌被添加到瓶子中,細菌濃度隨后被再一次稀釋,在凝膠瓶中產生1:10的稀釋液或105的濃度。細菌培養(yǎng)物沒有被混合,并且被獨立地添加到瓶子中。將包含接種凝膠的瓶子傾注到特別涂布的培養(yǎng)皿中并允許其凝結45分鐘。這生成兩組瓊脂板一組具有耐甲氧西林金黃色葡萄球直,另一組包含大腸桿菌。一旦瓊脂凝結,就將處理過和對照圓盤放置在每一個培養(yǎng)皿中心處的兩個接種的表面上。兩組接種的瓊脂用于確定處理過的圓盤是否更好地作用于革蘭氏陽性菌-耐甲氧西林金黃色葡萄球菌、或革蘭氏陰性菌-大腸桿菌。然后將板在35'C下放置在恒溫箱中18-24小時以允許細菌生長。在18-24小時之后,使用CraftsmanDigitalCaliper(Craftsman數(shù)顯卡尺)讀取板。如果抗菌劑不從圓盤中擴散,即,沒有明顯的圍繞圓盤的區(qū)域形成,則結果稱為"無區(qū)"。如果從圓盤中擴散,艮P,形成明顯區(qū)的區(qū)域,則測量并記錄區(qū)的區(qū)域的直徑。從給定處理過的圓盤中釋放的量確定了所得的區(qū)直徑。抑制區(qū)測試方案抑制區(qū)分析(ZOI分析)用于評價巻材基底的抗微生物活性。使用0.5McFarlandEquivalenceTurbidityStandard(麥克法蘭等價濁度標準),通過在PhosphateBufferedSaline(磷酸鹽緩沖鹽水PBS)中制備每毫升(ml)大約1X108菌落形成單元(cfu)的濃度的金黃色葡萄球菌(ATCC6538)和銅綠假單胞菌(ATCC9027)的單獨溶液進行測試。通過將消毒棉涂敷器浸入到溶液中,并在三個不同的方向上擦拭胰酪胨大豆瓊脂(TSA)平板的干燥表面,使用該溶液制備菌苔。通過切下7毫米的測試材料圓盤來制備樣品。然后將得自測試材料每一個樣品的三個圓盤的活性側面向下放置到每一個生物體的接種板上,并用無菌鉗牢固地壓向瓊脂,以確保與瓊脂完全接觸。將板在28'C士rC下接種24小時。檢查樣品下和圍繞樣品的區(qū)域的細菌生長。ZOI分析提供定性(在樣品下方的生長量)和定量(區(qū)的尺寸,以mm計)測量,其中區(qū)的量級為材料內在抗菌功效的量度。實例1使用FINA3860聚丙烯制備紡粘聚丙烯非織造網。紡粘纖維網具有下列特性117gsm的基重、1.27mm(50密耳)的厚度、以及13.7pm的有效纖維直徑。首先在等離子反應器(PLASMA-THERM,型號3082,得自Plasma-Therm,Inc.(Kresson,NJ)中處理聚丙烯非織造樣品薄板。通過使用四甲基硅垸(99.9%的核磁共振等級)和氧氣(99.99%的UHP等級)的氣體混合物,等離子反應器用于將含硅層沉積到紡粘纖維網樣品上。通過由干燥機械泵(Edwards,型號iQDP80(Sussex,England))支持的羅茨鼓風機(Edwards,型號EH1200(Sussex,England))35抽吸該室。由13.56MHz射頻電源(RFPlasmaProducts,型號RF50S(國家,城市))給等離子供電。將非織造樣品放置在供電電極上,以通過離子轟擊沉積類金剛石膜。在開始等離子沉積步驟之前,將室抽吸至10毫托的基準壓力。采用兩步驟沉積工序。首先,沉積含硅的類金剛石膜,然后在氧等離子中處理含硅的類金剛石膜,以將硅烷醇基團施加到含硅的類金剛石膜的表面上。在這兩個步驟中使用的處理條件如下步驟l:含硅的類金剛石膜的沉積四甲基硅烷的流量150sccm氧氣流量500sccm處理壓力6.7Pa等離子功率2000瓦特處理時間12秒步驟2:氧等離子后處理氧氣流量500sccm壓力19.9Pa等離子功率300瓦特處理時間60秒在完成上述步驟1和步驟2之后,將室排氣并將樣品翻轉,以上述相同的兩步驟工序處理每一個樣品的背面。然后,通過將每一個樣品浸在溶液中幾分鐘,將富含硅烷醇基團的等離子處理過的非織造樣品在2重量%的(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(ATS)/98重量%的溶液中進行處理。在約60'C的烘箱中過夜干燥處理過的樣品。對于所有的樣品而言,通過將每一個樣品浸在酸化的0.02M(根據(jù)聚合物重復單元的分子量)的PSS溶液(pH值為1.50)中約1小時,將第一高分子電解質層沉積在DLG/氨基硅垸處理過的樣品上。酸化的PSS溶液質子化在硅烷涂層中的氨基,使得在處理過的樣品的聚陰離子層和陽離子表面之間能夠進行靜電交互作用。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘來移除過量的PSS溶液。然后,將每一個樣品浸到酸性0.02M(根據(jù)聚合物重復單元的分子量)的PAH溶液(pH值為2.00)中30分鐘。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘來移除過量的PAH溶液,以完成第一雙層(即,聚陰離子層與聚陽離子層結合)。對于后續(xù)層的沉積而言,將每一個樣品浸在PSS(pH值為5.56)或PAH(pH值為2.00)的溶液中30分鐘。用連續(xù)的逐層沉積繼續(xù)本過程,直到將十層(即,五個雙層)沉積到紡粘網樣品上。因此,在樣品的至少一側上,最外層為PSS層的紡粘纖維網樣品具有奇數(shù)層,而最外層為PAH層的紡粘纖維網樣品具有偶數(shù)層。圖5a-c提供了上述逐層沉積過程的示意圖。如圖5a-b所示,溶液1提供聚陰離子層到非織造基底的帶正電的表面上,該帶正電的表面是上述ATS處理步驟的結果。溶液2提供洗滌以移除殘余的聚陰離子層組分。溶液3在聚陰離子層的帶負電的表面上提供聚陽離子層。溶液4提供洗滌以移除殘余的聚陽離子層組分。如圖5c所示,聚陰離子溶液提供鈉陽離子從聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽中分解得到的負電荷,而聚陽離子溶液提供氯離子從聚(烯丙胺鹽酸鹽)中分解得到的正電荷。使用上述XPS技術測量所得的涂布基底的表面特性。結果在圖6和圖7中示出。37圖6提供高分子電解質層的硫氮原子比率與沉積層數(shù)量的關系。如圖6所示,觀察到明確的奇-偶趨勢。當外層是PSS時,S:N相對較高;當外層是PAH時,S:N相對較低。在圖6中的圖線表明多個層被分層,雖然多個層可能沒有緊密堆積為單層。制造高分子電解質多層結構的另外的證明在圖7中提供。鑒于對每一個樣品基底涂底漆將氨基硅垸基團附連到表面上,可檢測到的原子硅的相對量隨著加入的高分子電解質層的數(shù)量的變化證明高分子電解質多層結構使用上述沉積技術生成。如圖7所示,隨著高分子電解質層的數(shù)量的增加,在紡粘纖維網樣品表面上可檢測到的原子硅的量降低。從圖6-7中示出的結果可知,在聚丙烯紡粘基底的纖維上的多個高分子電解質層被確認。實例2通過氧等離子和氨基硅垸處理粘合到聚丙烯紡粘非織造網的高分子電解質結構按如下制備。將如實例1中使用的紡粘聚丙烯非織造網在如實例1中描述的等離子反應器中處理,以用氧等離子處理體來表面處理紡粘聚丙烯非織造網的纖維。在氧等離子中處理非織造樣品,以在纖維的表面上生成極性氧基團,例如C-O、C=0、0-C=0、C-0-0以及C03。在氧等離子處理體步驟中使用的處理條件如下氧氣流量壓力等離子功率處理時間500sccm150毫托300瓦特60秒在完成氧等離子處理體步驟之后,將室排氣并將樣品翻轉,使用38上述相同的工序和處理條件處理每一個樣品的背面。然后,通過將每一個樣品浸在溶液中幾分鐘,將富含羥基/極性氧基的等離子處理過的非織造樣品在2重量%的(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(ATS)/98重量%的溶液中進行處理。在約60'C的烘箱中過夜干燥處理過的樣品。傅里葉變換紅外光譜(FTIR)用于證實在洗滌之后氨基硅垸存在于每一個樣品的纖維表面上。對于所有的樣品,通過將每一個樣品浸在酸化的0.02M的PSS(pH值為1.50)溶液中約1小時,將第一高分子電解質層沉積在氧等離子/氨基硅烷處理過的樣品上。酸化的PSS溶液質子化在硅垸涂層中的氨基,使得在處理過的樣品的聚陰離子層和陽離子表面之間能夠進行靜電交互作用。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘來移除過量的PSS溶液。然后,將每一個樣品浸到酸性0.02M的PAH溶液(pH值為2.00)中30分鐘。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約l-2分鐘來移除過量的PAH溶液,以完成第一雙層(即,聚陰離子層與聚陽離子層結合)。對于后續(xù)層的沉積而言,將每一個樣品浸在0.02M的PSS(pH值為5.34)或PAH(pH值為2.00)的溶液中30分鐘。用連續(xù)的逐層沉積繼續(xù)本過程,直到將十層(即,五個雙層)沉積到紡粘纖維網樣品上。然后用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘,并在真空室溫下干燥。在給定樣品的至少一側上,最外層為PSS層的紡粘纖維網樣品具有奇數(shù)層,而最外層為PAH層的紡粘纖維網樣品具有偶數(shù)層。使用上述XPS技術測量所得的涂布基底的表面特性。結果在圖839和圖9中示出。圖8提供給定的高分子電解質層的硫氮原子比率與沉積層數(shù)量的關系圖線。如圖8所示,觀察到明確的奇-偶趨勢。當外層是PSS時,S:N相對較高;當外層是PAH時,S:N相對較低。在圖8中的圖線表明多個層被分層,雖然多個層可能沒有緊密堆積為單層。制造高分子電解質多層結構的另外的證明在圖9中示出。鑒于對每一個樣品涂底漆將氨基硅烷基團附連到纖維表面上,可檢測到的原子硅的相對量隨著加入的高分子電解質層的數(shù)量的變化證明高分子電解質多層結構使用上述沉積技術生成。如圖7所示,隨著高分子電解質層的數(shù)量增加,在紡粘纖維網樣品表面上可檢測到的原子硅的量降低。從圖8-9中示出的結果可知,在聚丙烯紡粘基底的纖維上的多個高分子電解質層被確認。實例3使用如下所述的逐層技術制備在適用于作為傷口敷料的聚丙烯紡粘基底上的聚(六亞甲基雙胍)/聚(苯乙烯磺酸鹽)高分子電解質多層(PEM)結構。如實例1中所述制備表面處理過的紡粘聚丙烯非織造網,以形成DLG/氨基硅垸處理過的樣品。然后,將每一個樣品用包含聚(苯乙烯磺酸)和聚(六亞甲基雙胍)層的高分子電解質層涂布。對于所有的樣品,通過將每一個樣品浸在酸化的0.02M的PSS(pH值約為2.0)溶液中約1小時,將第一高分子電解質層沉積在DLG/氨基硅烷處理過的樣品上。酸化的PSS溶液質子化在硅烷涂層中的氨基,使得能夠在處理過的樣品的聚陰離子層和陽離子表面之間進行靜電交互作用。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約l-2分鐘,來移除過量的PSS溶液??芍苯邮褂?0質量/體積%的聚(六亞甲基雙胍)(PHMB)的溶液。然后,將20。/。的PHMB溶液稀釋,以形成1質量/體積%、3質量/體積%或5質量/體積%的PHMB溶液。將每種溶液的初始pH值降到pH約為2.00。將每一個樣品浸到1質量/體積%、3質量/體積%或5質量/體積%的PHMB溶液中20分鐘。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘來移除過量的PHMB溶液,以完成第一雙層(即,聚陰離子層與聚陽離子層結合)。對于任何后續(xù)層的沉積而言,將每一個樣品浸在0.02M的PSS(pH值為1.55)或PHMB(pH值為2.00)的溶液中,每一個20分鐘。用連續(xù)的逐層沉積繼續(xù)本過程,直到將多達8層(即,四個雙層)沉積到紡粘纖維網樣品上。然后用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘,并在真空下不超過40'C的溫度下干燥。所有的紡粘纖維網樣品的最外層均為PHMB層。使用上述微生物測試方案,確定紡粘網樣品的抗微生物特性。如下面表l中所示,提供了紡粘網樣品。表1表面處理過的紡粘網樣品的抗微生物特性樣品平均(mm)組合物PSS/P薩B-1誦113.41%PHMB(1個雙層)PSS/P服B-l-215.751%PHMB(2個雙層)PSS/P畫B-1隱313.11%PHMB(3個雙層)PSS/PHMB-l-424.31%PHMB(4個雙層)PSS/PHMB陽3-112.753%PHMB(1個雙層)PSS/P腹B-3-222.63%PHMB(2個雙層)PSS/PHMB-3-327.23%PHMB(3個雙層)41PSS/PHMB畫3-413.43%PHMB(4個雙層)PSS/PHMB-5-l14.9355%PHMB(1個雙層)PSS/PHMB-5-223.75%PHMB(2個雙層)PSS/PHMB-5陽314.205%PHMB(3個雙層)對照物-普通的PP網12.5(沒有變化)沒有PHMB實例4將得自BBA的基重為258gsm的非織造100%梳理棉網樣品(類型WEBRIL142-951)首先在等離子反應器(PLASMA-THERMM型號3082,得自Plasma-Therm,Inc.(Kresson,NJ)中使用如實例1中所述的處理參數(shù)進行處理。使用如上面實例1中所述的相同的兩步驟工序處理每一個樣品的正面和背面。然后在2重量%的(3-氨基丙基)三甲氧基硅烷(ATS)/98重量%溶液中處理富含硅垸醇基團的等離子處理過的非織造樣品,該過程通過將每一個樣品浸到溶液中幾分鐘實現(xiàn)。將處理過的樣品在約60'C的烘箱中過夜干燥。對于所有的樣品,如實例1中所述將高分子電解質層沉積在DLG/氨基硅烷處理過的樣品上,以形成交替的PSS和PAH層,直到將十層(即,五個雙層)沉積到100%梳理棉網樣品上。因此,在樣品的至少一側上,最外層為PSS層的梳理棉網樣品具有奇數(shù)層,而最外層為PAH層的梳理棉網樣品具有偶數(shù)層。使用上述XPS技術測量所得的涂布基底的表面特性。觀察到高分子電解質層的硫氮原子比率與沉積層數(shù)量的關系圖線類似于圖6中示出的圖線。此外,可檢測到的原子硅的量與高分子電解質層的數(shù)量的關系圖線還表明在梳理成網樣品表面上的可檢測到的原子硅減少,類似于圖7中示出的圖線。測試確認了在梳理成網樣品的纖維上存在42多個高分子電解質層。實例5使用如下所述的逐層技術制備在適用于作為傷口敷料的聚丙烯紡粘基底上的含銀離子高分子電解質多層(PEM)結構。如實例1中所述制備表面處理過的紡粘聚丙烯非織造網,以形成DLG/氨基硅垸處理過的樣品。然后,通過將每一個樣品浸在酸化的0.02M的PSS溶液(pH值為約2.0)中約1小時,用包含聚(苯乙烯磺酸)的高分子電解質層涂布每一個樣品。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約1-2分鐘來移除過量的PSS溶液。然后,將樣品浸泡在銀溶液中1小時,然后移出并在真空箱中干燥。以這種方式制備的基底稱為"濕"樣品,而在PSS沉積之后、但在浸泡在銀溶液之前干燥的基底稱為"干"樣品。通過將0.5克的氧化銀(I)(Ag20)溶解在50克的10重量%的碳酸銨水溶液中來制備銀溶液。在下面的表2和表3中示出抑制區(qū)分析測試結果。使用每個樣品三次圓盤測試的平均值。<table>tableseeoriginaldocumentpage43</column></row><table>實例6使用在實例5中所述的逐層技術制備在適用于作為傷口敷料的聚丙烯紡粘基底上的含銀離子的高分子電解質多層(PEM)結構,不同的是使用銀(II)溶液。通過將0.5克氧化銀(II)(AgO)溶解在50克的10重量%的碳酸銨水溶液中制備銀溶液。在下面的表4和表5中示出抑制區(qū)分析測試結果。使用每個樣品三次圓盤測試的平均值。表4(金黃色葡萄球菌-ATCC6538)<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>表5(銅綠假單胞菌-ATCC卯27)<table>tableseeoriginaldocumentpage44</column></row><table>實例7-10使用如下所述的逐層技術制備在適用于作為傷口敷料的聚丙烯紡粘基底上的含碘的高分子電解質多層(PEM)結構。如實例1中所述制備表面處理過的紡粘聚丙烯非織造網,以形成DLG/氨基硅烷處理過的樣品。然后,通過將每一個樣品浸在0.5重量%的藻酸鈉溶液(pH為5.24)中約20分鐘,用藻酸鈉層涂布每一個樣品。通過用兩等分的超純水漂清每一個樣品,每一次約l-2分鐘來移除過量的藻酸鈉溶液。然后,將樣品浸在6重量。/。的聚維酮碘(PVP-I)溶液(pH為2.00)中20分鐘,然后移出并沖洗。持續(xù)該連續(xù)的逐層沉積過程,生成一系列具有l(wèi)組、2組、3組、和4組藻酸鈉和PVP-I的雙層的樣品。在真空箱中4(TC下干燥多層涂布的樣品。使用微生物測試方案評價樣品的抗微生物特性。在下面的表6中示出結果。表6<table>tableseeoriginaldocumentpage45</column></row><table>雖然相對于說明書的具體實施例對說明書進行了詳細的描述,但應當理解,本領域內的技術人員在理解上述內容后,可以很容易地設想這些實施例的更改、變型和等同物。因此,本發(fā)明的范圍應當被評估為所附權利要求書及其任何等同物的范圍。權利要求1.一種制品,包括纖維基底,所述纖維基底包括沿著所述纖維基底的第一主表面和第二主表面的纖維;纖維表面處理體,所述纖維表面處理體在沿著所述第一主表面的所述纖維的至少一部分上,所述纖維表面處理體包括(i)氧等離子處理體,或(ii)類金剛石玻璃膜涂層,或既包括氧等離子處理體又包括類金剛石玻璃膜涂層;以及陰離子高分子電解質層,所述陰離子高分子電解質層粘合至所述纖維表面處理體。2.根據(jù)權利要求l所述的制品,其中所述纖維表面處理體包括類金剛石玻璃膜。3.根據(jù)權利要求2所述的制品,其中所述第一類金剛石玻璃膜包含致密無規(guī)的共價體系,所述致密無規(guī)的共價體系在不含氫的基礎上包含至少約30原子%的碳、至少約25原子%的硅、以及小于或等于約45原子%的氧。4.根據(jù)權利要求3所述的制品,其中所述纖維表面處理體還包括所述氧等離子處理體。5.根據(jù)權利要求l所述的制品,其中所述纖維表面處理體包括所述氧等離子處理體。6.根據(jù)權利要求l所述的制品,其中所述陰離子高分子電解質層通過在所述纖維表面處理體上的硅垸偶聯(lián)層被粘合至所述纖維表面處理體。7.根據(jù)權利要求l所述的制品,還包括陽離子高分子電解質層,所述陽離子高分子電解質層在所述陰離子高分子電解質層上。8.根據(jù)權利要求l所述的制品,其中所述陰離子高分子電解質層包含聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽。9.根據(jù)權利要求7所述的制品,其中所述陽離子高分子電解質層包含聚(烯丙胺鹽酸鹽)或聚(六亞甲基雙胍)(PHMB)。10.根據(jù)權利要求1所述的制品,其中所述制品包括交替的陰離子高分子電解質層和陽離子高分子電解質層。11.根據(jù)權利要求1所述的制品,其中所述制品包括陽離子高分子電解質最外層。12.根據(jù)權利要求l所述的制品,還包括第二纖維表面處理體,所述第二纖維表面處理體在沿著所述第二主表面的所述纖維的至少一部分上,所述第二纖維表面處理體包括(i)氧等離子處理體,或(ii)類金剛石玻璃膜涂層,或既包括氧等離子處理體又包括類金剛石玻璃膜涂層;第二硅烷層,所述第二硅烷層沉積在所述第二纖維表面處理體上;和陰離子高分子電解質層、或陰離子髙分子電解質層和陽離子高分子電解質層兩者,所述陰離子高分子電解質層、或陰離子高分子電解質層和陽離子高分子電解質層兩者在所述第二硅烷層上。13.根據(jù)權利要求12所述的制品,其中沿著所述第一主表面的所述纖維用第一化學性質的層涂布,以及沿著所述第二主表面的所述纖維用第二化學性質的層涂布,其中所述第一化學性質不同于所述第二化學性質。14.根據(jù)權利要求l所述的制品,其中所述纖維基底為非織造網。15.根據(jù)權利要求1所述的制品,還包括至少一種活性成分,所述活性成分包括含銀化合物、含銅化合物、含碘化合物、或它們的組合。16.—種包括根據(jù)權利要求15所述的制品的傷口敷料。17.—種制品,包括纖維基底,所述纖維基底包括沿著所述纖維基底的第一主表面和第二主表面的纖維;類金剛石玻璃膜,所述類金剛石玻璃膜涂布沿著所述第一主表面、所述第二主表面、或兩者的所述纖維的至少一部分;硅烷偶聯(lián)層,所述硅垸偶聯(lián)層在所述第一類金剛石玻璃膜上;和陰離子高分子電解質層,所述陰離子高分子電解質層在所述硅垸偶聯(lián)層上。18.根據(jù)權利要求17所述的制品,還包括在所述至少一個陰離子高分子電解質層上的至少一個陽離子高分子電解質層。19.根據(jù)權利要求17所述的制品,其中將所述硅垸偶聯(lián)層經受酸性溶液處理,以質子化在所述硅垸偶聯(lián)層上的氨基。20.根據(jù)權利要求18所述的制品,其中所述陰離子高分子電解質層包含聚(苯乙烯磺酸)鈉鹽,并且所述陽離子高分子電解質層包含聚(烯丙胺鹽酸鹽)或聚(六亞甲基雙胍)(PHMB)。21.—種制備官能化的纖維基底的方法,所述方法包括使具有第一主表面和第二主表面的纖維基底經受表面處理過程,以在沿著所述第一主表面的纖維的至少一部分上提供纖維表面處理體,所述纖維表面處理體包括(i)氧等離子處理體,或(ii)類金剛石玻璃膜涂層,或既包括氧等離子處理體又包括類金剛石玻璃膜涂層;以及將至少一個高分子電解質層粘合至所述纖維表面處理體。22.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中所述粘合步驟包括將硅垸偶聯(lián)劑偶合至所述纖維表面處理體;以及用至少一個高分子電解質層外敷所述硅烷偶聯(lián)劑。23.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中所述粘合步驟還包括通過用酸處理所述硅烷偶聯(lián)劑來質子化所述硅烷偶聯(lián)劑的氨基。24.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中所述至少一個高分子電解質層包括(i)陰離子高分子電解質層,或(ii)陰離子高分子電解質層和隨后涂布的陽離子高分子電解質層。25.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中所述至少一個高分子電解質層包括交替的陰離子高分子電解質層和陽離子高分子電解質層,以沿著所述纖維基底的第一主表面和第二主表面提供陰離子高分子電解質最外層、陽離子高分子電解質最外層、或兩者。26.根據(jù)權利要求21所述的方法,其中所述纖維基底包括聚丙烯纖維的非織造網。27.根據(jù)權利要求21所述的方法,還包括將至少一種活性成分摻入所述至少一個高分子電解質層中,所述至少一種活性成分包括含銀化合物、含銅化合物、含碘化合物、或它們的組合。全文摘要本發(fā)明公開了纖維上涂布有一個或多個高分子電解質層的纖維制品。本發(fā)明還公開了制備以及使用該纖維制品的方法。文檔編號A61F13/00GK101668498SQ200880013354公開日2010年3月10日申請日期2008年4月18日優(yōu)先權日2007年4月23日發(fā)明者弗朗西斯·E·波爾貝尼,普拉巴卡拉·S·拉奧,莫塞斯·M·大衛(wèi),馬修·T·肖爾茨申請人:3M創(chuàng)新有限公司