專利名稱：復(fù)合片材的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種適用于醫(yī)用服裝的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材結(jié)構(gòu)。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種復(fù)合層合片材，它包含一薄層透濕氣的擠出薄膜，夾在兩層無(wú)紡織物之間，兩層無(wú)紡織物中至少有一層是粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物。復(fù)合層合片材起阻隔液體、細(xì)菌、病毒和氣味的作用，但對(duì)濕氣仍是高度可透的。
背景技術(shù)：
薄膜與無(wú)紡織物的層合物在包括醫(yī)用服裝在內(nèi)的醫(yī)療應(yīng)用中的用途是本領(lǐng)域所熟知的。例如，Shehata在美國(guó)專利5,445,874中敘述了防水、防血、防病毒且兼具高透濕率的層合材料。所述層合材料包括一層聚合物的固體擠出薄膜，夾在兩層紡織物或無(wú)紡織物之間，所述聚合物含60-70％對(duì)苯二甲酸丁二醇酯單元，其余為聚酯二醇，薄膜層的厚度一般為約0.75-約3密耳(19-76μm)，可以被直接擠出到織物層之一上。或者，也可以將薄膜層擠出到一層脫模層上或可作為吹塑薄膜擠出。這種薄膜能通過(guò)粉末層合法、熱熔體層合法和濕粘合劑層合法層合到織物上去。這類層合材料適用于希望或必須防止液體透至著裝者皮膚的可重復(fù)使用的衣物或服裝。由這種層合材料制成的服裝可洗滌和消毒最少100次。
授予Carroll等人的PCT公開(kāi)物WO 97/45259公開(kāi)了一種透氣復(fù)合片材，它包含一層透濕氣的、粘合在纖維基體(substrate)上的熱塑性塑料薄膜。該透氣熱塑性塑料薄膜主要包含一種選自下列物質(zhì)的熱塑性聚合物嵌段共聚醚酯、嵌段共聚醚酰胺和聚氨酯。纖維基體是一種無(wú)紡片材，主要由與薄膜不相容的聚合物纖維如聚烯烴纖維制成。使薄膜粘合在纖維基體上的方法如下將一層熔融成膜聚合物直接擠出到纖維基體上，然后使薄膜與基體中的纖維機(jī)械接合，例如，將熔融薄膜在兩輥之間形成的間隙中壓進(jìn)纖維基體。
業(yè)已用粘合劑層合、熱層合和擠出涂布等方法來(lái)生產(chǎn)無(wú)紡纖維基體與透濕氣但基本上不透液體的薄膜的復(fù)合片材?，F(xiàn)已能制造具有良好阻隔性能的這類片材，只要透濕氣薄膜較厚即可(即大于約25μm)。但一直難以用較薄的薄膜制造這類復(fù)合片材而不犧牲重要的阻隔性能。在復(fù)合片材中希望用非常薄的透濕氣薄膜，因?yàn)檩^薄的薄膜有利于濕氣以較大的通量透過(guò)復(fù)合片材，也因?yàn)檩^薄的薄膜使用較少的膜材，因此生產(chǎn)成本較低。
粘合劑層合是在成膜后的一個(gè)步驟中進(jìn)行的。為實(shí)現(xiàn)粘合劑層合，透濕氣薄膜必須具有足夠高的拉伸強(qiáng)度和撕裂強(qiáng)度才能成膜、卷繞上輥，并在以后的粘合劑層合工藝中解繞和處理。在粘合劑層合工藝中，難以處理厚度小于約1密耳(25μm)的透濕氣薄膜而不撕裂該薄膜或在薄膜中引入缺陷。
熱層合厚度小于25μm的透濕氣薄膜會(huì)使復(fù)合片材的阻隔性能不合格。當(dāng)復(fù)合片材的制造方法是將薄膜熱層合到纖維基體上去時(shí)，會(huì)遇到如上所述粘合劑層合中所遇到的薄膜處理問(wèn)題。此外，為進(jìn)行熱層合，薄膜必須經(jīng)受高溫與高壓才能使之軟化并使之與纖維基體發(fā)生機(jī)械接合。一般地說(shuō)，薄膜與纖維基體之間的粘合強(qiáng)度隨層合溫度和軋壓的增加而提高。遺憾的是，當(dāng)厚度小于25μm的透濕氣薄膜經(jīng)受為獲得復(fù)合片材中層與層之間足夠的粘合強(qiáng)度所需的高溫與高壓時(shí)，薄膜中會(huì)出現(xiàn)小孔，以致復(fù)合片材不具備醫(yī)用服裝用復(fù)合片材所需的阻隔性能。
實(shí)際上許多醫(yī)院中外科服都僅用一次，之后就廢棄了。目前仍然需要對(duì)病毒滲透具有高阻隔水平且能以低成本制造的可透氣片材，以用于一次性使用的醫(yī)用服裝。理想的材料還必須具有足夠的強(qiáng)度，才能在常規(guī)使用中不會(huì)撕裂或分層，不論材料干燥或潮濕。凡要將片材用于服裝時(shí)，材料具有柔軟性和懸垂性也很重要。此外，凡要將片材用于醫(yī)用服裝時(shí)，片材不產(chǎn)生可能會(huì)污染醫(yī)療環(huán)境的纖絨也很重要。
發(fā)明概述本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方案是一種透濕氣但基本上不透液體的復(fù)合片材，它包含具有第一面和第二面的透濕氣整體(monolithic)聚合物薄膜、包含透濕氣的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的第一無(wú)紡層和任選的第二透濕氣無(wú)紡層，所述粉末粘合劑粘合層包含一種無(wú)紡纖維織物，其中無(wú)紡織物中95重量％以上的纖維與所述聚合物薄膜相容，所述第一無(wú)紡層通過(guò)將所述薄膜擠出到所述第一無(wú)紡層上而粘合在聚合物薄膜的第一面上，所述第二無(wú)紡層粘合在薄膜的第二面上。
本發(fā)明另一實(shí)施方案的目的是一種由透濕氣但基本不透液體的復(fù)合片材制成的服裝或其它保護(hù)外套，所述復(fù)合片材包含具有第一面和第二面的透濕氣整體聚合物薄膜、包含透濕氣的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的第一無(wú)紡層和任選的第二透濕氣無(wú)紡層，所述粉末粘合劑粘合層包含一種無(wú)紡纖維織物，其中無(wú)紡織物中95重量％以上的纖維與所述聚合物薄膜相容，所述第一無(wú)紡層是通過(guò)將所述薄膜擠出到所述第一無(wú)紡層上而粘合在聚合物薄膜的第一面上，所述第二無(wú)紡層粘合在薄膜的第二面上。
附圖簡(jiǎn)述包括在本說(shuō)明書(shū)內(nèi)并構(gòu)成本說(shuō)明書(shū)一部分的


本發(fā)明目前的優(yōu)選實(shí)施方案，并結(jié)合文字?jǐn)⑹鼋忉尡景l(fā)明的原理。
圖1是本發(fā)明復(fù)合片材結(jié)構(gòu)的截面圖。
圖2是用薄膜層擠出涂布本發(fā)明復(fù)合片材中粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的工藝示意圖。
圖3是另一種將雙層薄膜共擠出到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上的工藝示意圖。
發(fā)明詳述本文所用術(shù)語(yǔ)“相容性”，是指多種聚合物材料彼此間的可混溶程度和/或彼此間的相互作用程度。本文所用“不相容材料”，是指那些彼此基本上不混溶的或彼此間不發(fā)生相互作用的材料。不相容材料彼此間不能良好地浸潤(rùn)或粘合，即使在加熱情況下。如本文所用，“相容性”材料是那些彼此間不是“不相容”的材料，如上定義。為了本申請(qǐng)的目的，認(rèn)為纖維與合成粘合劑或另一種聚合物相容的判據(jù)是如果所述粘合劑或其它聚合物與包含大多數(shù)纖維的材料相混溶，以及如果粘合劑或其它聚合物很容易浸潤(rùn)纖維，或者如果粘合劑或聚合物能與纖維良好地粘合。
本文所用術(shù)語(yǔ)“無(wú)紡織物、片材、層或織物”，是指下述結(jié)構(gòu)各纖維或單絲經(jīng)針織或織造之外的方式以無(wú)序方式排布而形成的無(wú)可分辨編織花樣的平面狀材料。本文所用術(shù)語(yǔ)“纖維”是指具有規(guī)定長(zhǎng)度的伸長(zhǎng)纖束，如通過(guò)將連續(xù)纖束切割成各種長(zhǎng)度的短纖維，以及術(shù)語(yǔ)“單絲”通常是指長(zhǎng)徑比非常大的連續(xù)纖束。
本文所用術(shù)語(yǔ)“粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物和粉末粘合劑粘合無(wú)紡層”，是指由下述方法制成的粘合劑粘合無(wú)紡織物將粉末粘合劑沉積到未粘合纖維織物如梳理織物上，沉積方式要使粉末粘合劑分布到纖維織物的整個(gè)厚度中。所選的粉末粘合劑要在低于纖維織物中纖維熔點(diǎn)的溫度下熔化。然后，加熱該含粉末織物，使粉末粘合劑熔融而纖維織物中的纖維不熔融，以形成一種粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物。粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物有別于用粉末層合法，如Shehata在美國(guó)專利5,445,874中所述的方法制成的片材，后者是由粘合劑粉末形成由粘合劑材料組成的一種活化織物。在粉末層合中，粉末粘合劑將兩種基體，如一種紡織物或無(wú)紡織物基體與一層薄膜，粘合在一起，且粘合劑粉末主要集中在兩種基體之間的界面上。在粉末層合中，粉末粘合劑對(duì)無(wú)紡基材內(nèi)的粘合性沒(méi)有顯著程度上的貢獻(xiàn)。
本文所用術(shù)語(yǔ)“紡粘”，是指將一種聚合物熔融擠進(jìn)纖維束內(nèi)所形成的無(wú)紡片材，所述纖維束通常由高速空氣淬火與牽伸以強(qiáng)化單絲。單絲收集在成形表面并粘合在一起，通常用一個(gè)刻花粘合輥通過(guò)加熱加壓實(shí)現(xiàn)。
如本文所用，“加工方向”是片材平面內(nèi)的長(zhǎng)度方向，即片材生產(chǎn)的方向?！皺M向”是片材面內(nèi)垂直于加工方向的方向。
如本文所用，術(shù)語(yǔ)“層合材料”是指由兩層或多層已經(jīng)粘合或彼此接觸的材料或織物制成的復(fù)合材料。
參考圖1，它示意本發(fā)明的復(fù)合層合片材10。復(fù)合層合片材10包含一層透濕氣的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12，其上擠出涂布有一層基本不透液體但透濕氣的聚合物薄膜14。薄膜14可以是單層或多層薄膜。任選的一層第二透濕氣無(wú)紡織物層16可粘合在薄膜層上與粘合了粉末粘合劑粘合無(wú)紡層相反的另一面上。
本發(fā)明復(fù)合層合片材中所用的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12用本領(lǐng)域內(nèi)熟知的方法制造，如Zimmerman等人在美國(guó)專利4,845,583中所述的工藝。在施涂粉末粘合劑材料之前，讓短纖維的梳理織物任選地通過(guò)一個(gè)織物分散段。優(yōu)選梳理織物中短纖維的長(zhǎng)度為約1-2英寸(2.54-5.08cm)，每根單絲的旦數(shù)為1-2旦(1.1-2.2分特)。用一個(gè)粉末沉積設(shè)備將粘合劑粉末涂布在梳理織物上。粉末掉落到織物上并在重力作用下分布進(jìn)織物內(nèi)。過(guò)量的粉末穿過(guò)織物，收集起來(lái)回收利用。沉積在梳理織物中的粉末重量?jī)?yōu)選為梳理織物與粘合劑總重量的約8-約30重量％，更優(yōu)選約15-25重量％。無(wú)紡層的粘合可通過(guò)加熱已滲入粉末的織物來(lái)實(shí)現(xiàn)。例如，讓該織物通過(guò)一個(gè)烘箱，例如紅外烘箱，其中粘合劑粉末熔化并在纖維與粘合材料接觸的纖維交叉點(diǎn)上粘合織物中的纖維。離開(kāi)烘箱時(shí)，用軋輥使織物受輕壓作用。優(yōu)選粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的基礎(chǔ)重量(basis weight)為13.8g/m2-60g/m2，更優(yōu)選16g/m2-34.5g/m2，非常優(yōu)選16g/m2-29.6g/m2。
優(yōu)選粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12由短纖維的梳理織物制備，其中，纖維由與薄膜層14的聚合物與粘合粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物層中短纖維所用的粘合劑粉末相容的合成聚合物組成。優(yōu)選梳理織物中至少90重量％的短纖維包含與薄膜層和粘合劑粉末都相容的纖維，纖維重量％以梳理織物中短纖維的總重量為基準(zhǔn)計(jì)算。更優(yōu)選梳理織物中95重量％以上的短纖維包含與粘合劑粉末與薄膜層都相容的纖維。當(dāng)梳理織物中不相容短纖維的含量增加到約10重量％以上時(shí)，粉末粘合劑粘合無(wú)紡層中的粘合程度就會(huì)降低，導(dǎo)致粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的強(qiáng)度降低，進(jìn)而造成處理問(wèn)題并更易起絨。在醫(yī)用服裝或掛簾之類的最終用途中，特別不希望出現(xiàn)起絨。
粉末粘合劑粘合無(wú)紡層中的纖維成分優(yōu)選包含一種聚酯，如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯，聚對(duì)苯二甲酸1，3-丙二醇酯以及它們的共聚物。這類聚酯聚合物與嵌段聚醚共聚物如嵌段聚醚酯共聚物、與聚氨酯共聚物、與聚醚酰亞胺酯共聚物以及與它們的組合物都是相容的。一類能用的聚酯纖維是成形聚酯纖維，如Garrafa(轉(zhuǎn)讓給DuPont)的美國(guó)專利3,914,488所公開(kāi)的帶凹凸橢圓截面的成形聚酯纖維。相信每當(dāng)聚酯纖維包含至少10％的這類成形纖維時(shí)，在纖維基體中就會(huì)形成通道，濕氣通過(guò)這些通道能更有效地穿過(guò)復(fù)合層合片材?；蛘咭部梢允褂梅勰┱澈蟿┱澈暇埘０窡o(wú)紡織物與聚醚酰胺薄膜的層合材料。
在粉末粘合劑粘合無(wú)紡層中所用的粉末粘合劑包含一種能在低于梳理織物中所用短纖維的熔點(diǎn)的溫度下熔融的熱塑性聚合物。選擇粉末粘合劑，使之既與薄膜層相容，也與梳理織物中至少90重量％，優(yōu)選95重量％以上的短纖維成分相容，從而在粉末粘合劑粘合無(wú)紡層內(nèi)部以及粉末粘合劑粘合無(wú)紡層與擠出涂布在其上的薄膜層之間具有良好的粘合性。
在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，粉末粘合無(wú)紡層由聚酯短纖維的梳理織物與一種聚酯共聚物粘合劑粉末制備。適用的聚酯共聚物粘合劑粉末包括聚酯共聚物粉末，如可購(gòu)自EMS-American Grilon公司的那些。典型的共聚酯粘合劑的熔點(diǎn)為100-130℃，以粗粉(200-420μm或70-40美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)目)、中粉(80-200μm或200-70美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)目)和細(xì)粉(80μm或更小，細(xì)于200美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)目)供應(yīng)，用機(jī)械涂布機(jī)在織物上涂布粉末粘合劑時(shí)，優(yōu)選中粉。
薄膜層14包含一種能擠成透濕氣但基本上不透液體的連續(xù)薄膜的聚合物材料。該薄膜層被直接擠出到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上并同時(shí)與粉末粘合劑粘合織物中的纖維與粘合劑成分粘合。優(yōu)選擠出薄膜的厚度小于約1密耳(25μm)，更優(yōu)選厚度小于約0.75密耳(19μm)，非常優(yōu)選厚度小于約0.60密耳(15.2μm)。薄膜層14優(yōu)選包含一種嵌段聚醚共聚物，如嵌段聚醚酯共聚物，聚醚酰胺共聚物、聚氨酯共聚物、聚醚酰亞胺酯共聚物、聚乙烯醇或它們的組合。優(yōu)選的共聚醚酯嵌段共聚物是具有軟聚醚段和硬聚酯段的多嵌段彈性體，如Hagman在美國(guó)專利4,739,012中所公開(kāi)。適用的共聚醚酯嵌段共聚物由DuPont公司以Hytrel為名出售。Hytrel是DuPont公司的一個(gè)注冊(cè)商標(biāo)。適用的共聚醚酰胺聚合物是由美國(guó)New Jersey，Glen Rock的Atochem公司以Pebax為名出售的共聚酰胺。Pebax是法國(guó)巴黎S.A的ElfAtochem，公司的一個(gè)注冊(cè)商標(biāo)。適用的聚氨酯是美國(guó)Ohio，Cleveland的B.F.Goodrich公司以商標(biāo)Estane出售的熱塑性聚氨酯。適用的共聚醚酰亞胺酯在Hoeschele等人的美國(guó)專利4,868,062中有所描述。
優(yōu)選的薄膜包含一層無(wú)孔(整體)共聚醚酯共聚物。整體共聚醚酯膜，如由DuPont公司出售的Hytrel共聚醚酯彈性體制造的那些，水從膜的“濕”面吸進(jìn)聚合物基體，從膜的“干”面釋放出來(lái)，這是一個(gè)在本領(lǐng)域內(nèi)稱為“全蒸發(fā)”的過(guò)程。水蒸汽從Hytrel膜的干面釋出的速率取決于已經(jīng)擴(kuò)散進(jìn)該膜的水量，進(jìn)而又取決于該膜濕面上的相對(duì)濕度。在很高的相對(duì)濕度下，或當(dāng)液態(tài)水與膜的濕面接觸時(shí)，Hytrel膜的水蒸汽透過(guò)率會(huì)非常高。
優(yōu)選用擠出涂布法將薄膜層14涂布到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上。在擠出涂布工藝中，將一種均勻(整體)的熔體擠出物涂布到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上。在熔體聚合物冷卻并與織物粘合的過(guò)程中，讓熔體聚合物和粉末粘合劑粘合織物緊密接觸。這種接觸與粘合可以借助讓復(fù)合層通過(guò)兩輥之間所形成的間隙而得以提高?；蛘咭部梢越柚鷮⒁淹坎伎椢锿ㄟ^(guò)一個(gè)吸入口從而由真空將熔體聚合物拉到與織物接觸的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)將熔體聚合物拉到與粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物接觸。在擠出涂布工藝期間，粉末粘合無(wú)紡織物中的部分或全部粉末會(huì)熔化，據(jù)信這會(huì)提高薄膜層與粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物之間的粘合性。相信聚合物薄膜層與存在于粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物的粘合劑之間的粘合性使之更易形成一種非常薄的基本無(wú)孔或無(wú)其它缺陷但具有較高透濕率的透濕氣薄膜。如本文所用，“針孔”是指在薄膜制造或加工期間在薄膜內(nèi)偶然形成的小孔。
將薄膜層涂布到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上去的一個(gè)優(yōu)選方法示意在圖2中。將顆粒狀熔體可加工聚合物與所有添加劑一起喂進(jìn)擠出機(jī)料斗24的入口26，優(yōu)選在氮?dú)夥罩羞M(jìn)行。聚合物在螺桿擠出機(jī)20內(nèi)熔融并混合，螺桿轉(zhuǎn)速為100-200rpm，取決于擠出機(jī)的尺寸和聚合物的性質(zhì)。讓熔融混合物在壓力下從擠出機(jī)擠出，通過(guò)一個(gè)加熱線28到達(dá)平膜口模38。將聚合物在高于聚合物熔點(diǎn)的溫度下，優(yōu)選180-240℃之間的一個(gè)溫度下，從平膜口模38出料。出自平膜口模38的聚合物熔體40涂布于來(lái)自供料輥30的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12。
優(yōu)選粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物12以一個(gè)與擠出機(jī)速度匹配的速度從口模下面通過(guò)，從而獲得一層很薄的薄膜，優(yōu)選其厚度小于25μm。涂布好的粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物進(jìn)入軋輥35與36之間形成的間隙中，這兩個(gè)輥保持在選定溫度下以獲得具有理想粘合強(qiáng)度和透濕氣性的復(fù)合層合片材。軋輥35和36的溫度優(yōu)選在10℃-120℃范圍內(nèi)。較高的輥溫產(chǎn)生粘合強(qiáng)度較高的復(fù)合片材，而較低的輥溫產(chǎn)生透濕氣性較高的復(fù)合片材。優(yōu)選軋輥35是一個(gè)帶低粘性表面涂層的光滑橡膠輥，而輥36是一個(gè)金屬輥。軋輥35也可以是一個(gè)表面烏澤或帶某種特征花樣的輥，以防薄膜層的粘連。如果希望復(fù)合片材表面是帶有某種織構(gòu)的薄膜層，則可以用一個(gè)拷花輥代替金屬輥?zhàn)鳛檩?6。讓帶涂層織物通過(guò)較冷的輥35和36之間的間隙以淬火聚合物熔體，同時(shí)把聚合物熔體40壓到與粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12中的纖維和粘合劑接觸。一個(gè)帶聯(lián)動(dòng)輥58的浸水盤(pán)56可用來(lái)提高淬火速率并防止粘連。所施的軋壓應(yīng)足以使薄膜與無(wú)紡層之間達(dá)到所需的粘合程度，但又不要大到在薄膜層中產(chǎn)生針孔。將粉末粘合劑粘合無(wú)紡層/薄膜層合材料10從輥36轉(zhuǎn)移到另一個(gè)較小的輥39上，然后卷繞到一個(gè)收卷輥44上。將帶涂層復(fù)合層合片材10從輥36上轉(zhuǎn)移到另一個(gè)較小的輥39上，然后卷繞到一個(gè)收卷輥44上。
第二無(wú)紡層16(圖1)可任選地喂進(jìn)輥隙中薄膜層上粘合了粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12相反的那一面上。當(dāng)?shù)诙o(wú)紡層以這種方式加進(jìn)復(fù)合層合片材時(shí)，第二無(wú)紡層接觸薄膜層的那一面一般是基本上整個(gè)表面都粘合在薄膜上的。這會(huì)使復(fù)合層合片材的剛度高于醫(yī)用服或其它服裝等最終應(yīng)用所需的剛度，因?yàn)樵诒∧优c粉末粘合劑粘合無(wú)紡層和第二無(wú)紡層間的粘合程度都很高。如果第二無(wú)紡層由與薄膜層不相容的聚合物纖維或單絲組成，則薄膜與第二無(wú)紡層之間的粘合強(qiáng)度可能低到在使用期間第二無(wú)紡織物會(huì)與薄膜層發(fā)生分層。優(yōu)選薄膜與第二無(wú)紡層之間的粘合強(qiáng)度，不論復(fù)合材料是干燥或潮濕，至少為50g/英寸，更優(yōu)選50-300g/英寸。
復(fù)合層合片材中的薄膜層14(圖1)可以包含多層。這樣的薄膜可以與包含一種或多種上述透氣熱塑性塑料薄膜材料的多層共擠出。這類多層透濕氣薄膜的實(shí)例公開(kāi)在Ostapchenko的美國(guó)專利4,725,481中，它們一般都包含一層較疏水的彈性體層和一層較親水的彈性體層。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，一層多層薄膜(在一個(gè)雙層方案中)被擠出涂布到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12上，以較疏水的彈性體層面朝外遠(yuǎn)離粉末粘合劑粘合織物，而較親水的彈性體層粘合在粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上。一般地說(shuō)，對(duì)于一個(gè)給定的厚度，疏水彈性體層的透濕率較親水彈性體層的低，因?yàn)樵谑褂脳l件下，前者的濕含量較低。但是，當(dāng)以較薄層的形式使用時(shí)，濕含量較低的疏水薄膜的作用不會(huì)明顯減小整個(gè)復(fù)合層合片材的透濕率。優(yōu)選較疏水彈性體占復(fù)合材料薄膜層總厚度的20-30％。醫(yī)用服裝最好用本發(fā)明的復(fù)合層合片材制成，以第二無(wú)紡層面朝外遠(yuǎn)離著裝者。當(dāng)衣服的外表面與含水物質(zhì)接觸時(shí)，較之于用第二無(wú)紡層面朝著裝者的衣服，粘合在第二無(wú)紡層上的較疏水層較少溶脹，因而織物較少起皺。由于大部分薄膜層由較親水層組成，服裝也保持優(yōu)良的透濕率以保證著裝者的舒適。
圖3示意一個(gè)將兩層薄膜擠出涂布到粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上的工藝。將顆粒狀第一熔體可加工聚合物與所有其它添加劑一起喂入擠出機(jī)料斗24的入口26。同時(shí)將顆粒狀第二熔體可加工聚合物與所有其它添加劑一起喂入擠出機(jī)料斗24′的入口26′。聚合物在螺桿擠出機(jī)20和20′中熔融并混合，螺桿轉(zhuǎn)速取決于擠出機(jī)尺寸和聚合物性質(zhì)。讓熔體混合物在壓力作用下從擠出機(jī)擠出，通過(guò)加熱線到達(dá)熔體組合段34，在這里形成多層熔體，后者以多層膜的形式從平膜口模38中擠出。聚合物在高于聚合物混合物的熔點(diǎn)，優(yōu)選在180-240℃范圍內(nèi)的溫度下，從平膜口模38排出。出自平膜口模38的聚合物熔體40涂布于來(lái)自供料輥46的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12。優(yōu)選粉末粘合劑粘合無(wú)紡層12從口模38的下面通過(guò)，速度與擠出機(jī)速度匹配，從而在粉末粘合劑粘合無(wú)紡層上獲得一層厚度小于25μm，優(yōu)選小于19μm的薄膜。讓已涂布織物進(jìn)入軋輥52和54之間形成的間隙中，這兩個(gè)輥保持在所選的溫度下，以獲得具有所需粘合強(qiáng)度和透濕率的復(fù)合層合片材?？梢杂靡粋€(gè)帶聯(lián)動(dòng)輥58的浸水盤(pán)56來(lái)提高淬火速率并防止粘連?；蛘?，也可以在膜上噴涂水霧或用一個(gè)帶聯(lián)動(dòng)輥52的水浴。在將復(fù)合層合片材產(chǎn)品卷到收卷輥60上之前，可以用一個(gè)任選的冷淬火輥50來(lái)提供進(jìn)一步的冷卻。
優(yōu)選第二無(wú)紡層16(圖1)由一種可熔融加工聚合物如聚丙烯、聚乙烯或聚酯的纖維或單絲形成，它們可熱封成醫(yī)用服裝的接縫。適合作第二無(wú)紡層的無(wú)紡織物的實(shí)例包括紡粘、水力纏結(jié)、縫編和閃蒸紡絲亂纖(plexifilamentary)無(wú)紡織物。例如，可以用DuPont公司生產(chǎn)的Sontara水力纏結(jié)聚酯織物或Tyvek閃蒸紡絲聚乙烯片材作為本發(fā)明復(fù)合層合片材中的第二無(wú)紡層。如果用一種閃蒸紡絲片材作第二無(wú)紡層，則優(yōu)選它已經(jīng)點(diǎn)粘并軟化以提供所需的手感與懸垂性。優(yōu)選紡粘聚丙烯或聚酯無(wú)紡織物。優(yōu)選第二無(wú)紡層的基礎(chǔ)重量范圍為約0.5盎司/碼2-2盎司/碼2(17g/m2-68g/m2)，更優(yōu)選約0.8盎司/碼2-1.2盎司/碼2(27g/m2-40.7g/m2)。當(dāng)以熱封接縫制造醫(yī)用服裝且以第二無(wú)紡層形成服裝的外表面時(shí)，較厚的層一般導(dǎo)致較強(qiáng)的接縫強(qiáng)度。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，第二無(wú)紡層是聚丙烯無(wú)紡織物，如聚丙烯紡粘織物。聚丙烯的熔化溫度較聚酯如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯的低，因此熱封醫(yī)用服裝的接縫只需較低的溫度。熱封接縫一般是將兩層復(fù)合層合片材疊合起來(lái)形成的，把要成為衣服外表面(例如紡粘聚丙烯)的兩個(gè)面彼此面對(duì)面疊合起來(lái)。當(dāng)以第二無(wú)紡層形成服裝外表面的方式制造服裝時(shí)，形成接縫的方法是用加熱棒接觸疊合片材的邊緣，使兩層第二無(wú)紡層彼此熔結(jié)在一起，由此形成一條寬度與加熱棒寬度相同的接縫。優(yōu)選較低的熱合溫度，因?yàn)閺?fù)合層合片材的薄膜層在這樣的熱封工藝中不易熔化或降解。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，當(dāng)?shù)诙o(wú)紡層是聚丙烯無(wú)紡織物時(shí)，與聚酯無(wú)紡層相比，可獲得更高的接縫強(qiáng)度和接縫處有更高的靜壓頭(hydrostatic head)。
第二無(wú)紡層可以用包括粉末層合法、熱熔體層合法和濕粘合劑層合法在內(nèi)的常規(guī)粘合劑層合法，粘合到已擠出涂布的粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物上。優(yōu)選層合的方法要做到使復(fù)合層合片材具有所需的柔軟性和懸垂性以及透濕率至少為600g/m2/24hr，優(yōu)選至少1000g/m2/24hr。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，用先已涂布在分立區(qū)域的粘合劑將第二無(wú)紡層連接到已擠出涂布的粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物的薄膜面上，使兩個(gè)組件彼此緊密粘合在一起。例如，粘合劑可以按一種花樣或作為無(wú)序取向單絲涂布。粘合劑的涂布量?jī)?yōu)選為約2g/m2-4g/m2。如果涂布的粘合劑量太高，則復(fù)合層合片材將比所需的更硬。如果量太低，則薄膜與第二無(wú)紡層間的粘合強(qiáng)度將會(huì)太低。優(yōu)選薄膜與第二無(wú)紡層之間的粘合強(qiáng)度至少為50g/英寸，不論復(fù)合片材是潮濕或干燥，更優(yōu)選50-300g/英寸。
將擠出涂布的粉末粘合無(wú)紡織物用于服裝時(shí)，其懸垂性一般較所想要的低，而噪聲較所想要的高。相信這是由于在薄膜層與粉末粘合劑粘合無(wú)紡層之間的粘合程度因這些層之間的高度相容性而高的緣故。令人吃驚的是，已發(fā)現(xiàn)當(dāng)?shù)诙o(wú)紡層不連續(xù)地粘合在薄膜層上與粘合了粉末粘合劑粘合無(wú)紡層相反的一面時(shí)，與已擠出涂布的粉末粘合劑粘合織物相比，本發(fā)明的復(fù)合層合片材的懸垂性得到大大的改善且復(fù)合層合片材的噪聲大大減少。
當(dāng)用于醫(yī)用大褂之類的服裝時(shí)，優(yōu)選復(fù)合層合片材10的基礎(chǔ)重量為約1.2-3盎司/碼2(41-102g/m2)，更優(yōu)選約1.8-2.5盎司/碼2(61-85g/m2)，在加工方向和橫向上，抓樣(grab)拉伸強(qiáng)度都至少為11磅/英寸(1925N/m)，更優(yōu)選至少15磅/英寸(2625N/m)，水頭至少為50cm，透濕率至少為600g/m2/24hr，優(yōu)選至少1000g/m2/24hr。本發(fā)明的復(fù)合層合片材也具有病毒阻隔性，當(dāng)按照ASTM F-1671測(cè)定時(shí)，在24小時(shí)內(nèi)檢測(cè)不到有病毒穿透。優(yōu)選復(fù)合片材中薄膜與每一無(wú)紡層之間的粘合強(qiáng)度至少為0.1磅/英寸(0.18N/cm)，更優(yōu)選大于約0.15磅/英寸(0.26N/m)。
當(dāng)擬將復(fù)合層合片材用于醫(yī)用服裝時(shí)，要優(yōu)選粉末粘合無(wú)紡層和第二無(wú)紡層中的纖維成分使之具有一定程度的疏水性。一般不優(yōu)選其上已涂有親水性表面涂層的纖維或單絲。親水纖維或單絲會(huì)在液體接觸織物邊緣時(shí)，例如可能發(fā)生在醫(yī)用服裝袖子上，因毛細(xì)作用而吸收血液之類的液體。也已發(fā)現(xiàn)非常細(xì)的纖維或單絲(每根單絲的分特?cái)?shù)很低)也存在這一問(wèn)題。優(yōu)選無(wú)紡織物的纖維成分不少于每根單絲1旦(1.1分特)，更優(yōu)選不小于每根單絲1.5旦(1.65分特)。優(yōu)選用本發(fā)明的復(fù)合層合片材制造醫(yī)用服裝時(shí)，將第二無(wú)紡層面朝外，遠(yuǎn)離著裝者。優(yōu)選第二無(wú)紡層用一種排斥性組分如氟化合物進(jìn)行處理，使第二無(wú)紡層更易排斥醇與水的混合物。
如以下實(shí)施例所示，用粉末粘合劑粘合聚酯無(wú)紡織物代替一次性使用醫(yī)用服裝中常用的無(wú)紡織物，作為擠出薄膜層的支持基材，令人驚奇地使本發(fā)明的復(fù)合層合片材中可以使用更薄的薄膜和更低的基礎(chǔ)重量，同時(shí)又提供優(yōu)良的病毒阻隔性。
實(shí)施例在以上的敘述和以下的非限定性實(shí)施例中，用下列試驗(yàn)方法測(cè)定各種所報(bào)告的特性與性能。ASTM是指美國(guó)試驗(yàn)與材料協(xié)會(huì)，TAPPI是指漿紙工業(yè)技術(shù)協(xié)會(huì)，ISO是指國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)組織以及INDA是指無(wú)紡織物工業(yè)協(xié)會(huì)。
基礎(chǔ)重量按ASTM D-3776測(cè)定，以g/m2為單位記錄，該標(biāo)準(zhǔn)引入于此供參考。
旦數(shù)按ANSI-ASTM D 1577-73測(cè)定，測(cè)定每9000m長(zhǎng)的絲束以g為單位的重量。
拉伸強(qiáng)度按ASTM D 5035-95測(cè)定，該標(biāo)準(zhǔn)引入于此供參考，但作下述修改。在試驗(yàn)中，用夾頭夾持住一根2.54cm×20.32cm(1英寸×8英寸)試樣的相對(duì)兩端。試樣上兩夾頭之間的間距為12.7cm(5英寸)。以5.08cm/min(2英寸/min)的速度穩(wěn)定地拉伸試樣直到試樣斷裂。以磅/英寸為單位記錄斷裂點(diǎn)的力并轉(zhuǎn)換為N/cm，作為拉伸斷裂強(qiáng)度。
薄膜厚度按ASTM方法D177-64確定，以μm為單位記錄，該標(biāo)準(zhǔn)引入于此供參考。
抓樣拉伸強(qiáng)度按ASTM D 5034-95確定，用磅/英寸為單位測(cè)定并用N/cm為單位記錄，該標(biāo)準(zhǔn)引入于此供參考。
片材的斷裂伸長(zhǎng)率是條狀拉伸試樣斷裂(失效)前片材伸長(zhǎng)量的量度。將一片1.0英寸(2.54cm)寬的試樣以?shī)A頭固定住，夾頭之間的間距為5.0英寸(12.7cm)，在Instron臺(tái)式試驗(yàn)機(jī)之類的拉伸試驗(yàn)機(jī)上以恒速拉伸。以2.0英寸/min(5.08cm/min)的十字頭速度不斷增加試樣上所受的載荷直到試樣斷裂。該測(cè)量給出斷裂前的伸長(zhǎng)百分率。試驗(yàn)一般按ASTM D 5035-95進(jìn)行。
粘合強(qiáng)度一般按ASTM D2724-87的方法進(jìn)行試驗(yàn)，該標(biāo)準(zhǔn)引入于此供參考。試驗(yàn)用Instron臺(tái)式試驗(yàn)機(jī)之類的恒速拉伸試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行。將2.54cm(1.0英寸)×20.32cm(8.0英寸)試樣在纖維織物與透濕氣薄膜間剝開(kāi)，使試樣分層長(zhǎng)度達(dá)約3.18cm(1.25英寸)。將試樣的兩個(gè)分離面安裝在試驗(yàn)機(jī)上間距為5.08cm(2.0英寸)的夾頭之間。開(kāi)動(dòng)試驗(yàn)機(jī)，以25.4cm/min(10.0英寸/min)的十字頭速度進(jìn)行試驗(yàn)。用一個(gè)標(biāo)稱5g的預(yù)載荷，除去試樣的松弛(slack)后，計(jì)算機(jī)開(kāi)始采集數(shù)據(jù)。讓試樣分層約12.7cm(5英寸)，期間可取足夠的讀數(shù)以提供代表性平均數(shù)據(jù)。平均粘合強(qiáng)度用g/英寸表示。對(duì)于剝離了整個(gè)5英寸的試樣，取平均粘合強(qiáng)度為粘合強(qiáng)度。對(duì)于濕試驗(yàn)，要將試樣在水中浸5min并在試驗(yàn)前用紙巾除去過(guò)量的水。
靜壓頭按ISO 811測(cè)量，該試驗(yàn)測(cè)定7英寸×7英寸(18cm×18cm)試樣的耐透水性。在試樣織物面上施加壓力直到試樣上有三處透水。靜壓頭以英寸為單位測(cè)量并轉(zhuǎn)換為SI單位，以cm水為單位記錄結(jié)果。測(cè)量靜壓頭所用的設(shè)備是England，Aspull Engineering有限公司制造的。
透濕率(MVTR)以g/m2/24hr為單位記錄，用Lyssy Instrument按TAPPI T-523試驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)量。
病毒阻隔性按ASTM F 1671測(cè)量。ASTM F 1671是測(cè)量保護(hù)性織物所用材料阻止血液傳播病原體透過(guò)的能力。按照該方法，要求對(duì)待測(cè)片材試驗(yàn)三個(gè)試樣，用尺寸與Hepatitis C病毒相似(0.028μm)的108Phi-X174病原噬菌體，表面張力調(diào)到0.042N/m，壓差為2磅/英寸2(13.8kPa)，試驗(yàn)進(jìn)行24小時(shí)?；钚圆《就高^(guò)試樣的情況用化驗(yàn)方法確定。試驗(yàn)結(jié)果以每毫升成斑單位(Plaqve Forming Units)數(shù)，即PFU/ml記錄。如果有病毒透過(guò)試樣，則該試樣不合格。如果24小時(shí)試驗(yàn)后檢測(cè)到的PFU/ml為零，則該樣品合格。
對(duì)每一樣品組都要進(jìn)行陽(yáng)性對(duì)比或陰性對(duì)比。陽(yáng)性對(duì)比是一片通過(guò)600 PFU/ml的微孔膜，孔徑為0.04μm。陰性對(duì)比是一片通過(guò)0PFU/ml的Mylar薄膜。
織物手感計(jì)量按INDA標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)(IST)90.3進(jìn)行。IST 90.3是測(cè)量一塊4英寸×4英寸試樣耐折疊(柔軟性的指示)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法?？椢锸指杏?jì)量以g為單位的力記錄。對(duì)于每一方向，不論是機(jī)器(MD)方向還是橫向(CD)，試驗(yàn)結(jié)果都取兩個(gè)面的平均值。
Mullen頂破按ASTM D-3786測(cè)定。ASTM D-3786是用液壓試驗(yàn)機(jī)測(cè)量一塊4英寸×5英寸試驗(yàn)織物耐頂破能力的標(biāo)準(zhǔn)方法。Mullen頂破以psi為單位記錄。對(duì)于濕試驗(yàn)，要將試樣在水中浸10秒鐘并在試驗(yàn)前用紙巾除去過(guò)量的水。
纖維尺寸的測(cè)量方法是用照相機(jī)拍攝一個(gè)試樣的照片并用圖象分析程序評(píng)價(jià)照片。取纖維縱向邊緣之間的距離為纖維直徑，以μm記錄平均纖維直徑。
彎曲長(zhǎng)度按ASTM D-5732測(cè)量。ASTM D-5732是測(cè)量織物剛度的標(biāo)準(zhǔn)方法。它測(cè)定試條在其自重作用下彎曲的長(zhǎng)度。懸垂下來(lái)的長(zhǎng)度以cm為單位記錄。
抗醇性按INDA IST 80.8測(cè)量。IST 80.8是測(cè)量無(wú)紡織物耐異丙醇水溶液透過(guò)的標(biāo)準(zhǔn)試驗(yàn)方法。抗醇性以醇濃度的等級(jí)記錄。報(bào)告在5分鐘內(nèi)試驗(yàn)溶液不透過(guò)試樣的最高值。
靜電衰減按INDA IST 40.2測(cè)試。IST 40.2是測(cè)量試樣表面釋放電荷所需的時(shí)間。在試樣上加上正高壓或負(fù)高壓(5000V)，測(cè)量放電的時(shí)間。靜電衰減以秒記錄。
實(shí)施例1本實(shí)施例中所用的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層是一種基礎(chǔ)重量為0.5盎司/碼2(17g/m2)的100％聚酯粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物(獲自HDK公司，Greenville，South Carolina)。粉末粘合無(wú)紡層由DuPont公司Dacron54W型、長(zhǎng)度為1.5英寸、每根單絲的旦數(shù)為1.5(1.7分特)的聚酯短纖維形成。共聚酯粉末粘合劑的用量為無(wú)紡織物中粉末粘合劑與短纖維總重量的18重量％。
用圖2所示的工藝在粉末粘合劑粘合無(wú)紡織物上擠出涂布上一層HytrelG4778共聚醚酯(熔點(diǎn)為208℃，維卡軟化溫度為175℃，肖氏硬度為47D，吸水率為2.3％，DuPont公司出售)聚合物薄膜層。將顆粒狀Hytrel聚合物喂入螺桿擠出機(jī)，在440°F(227℃)溫度下熔化并喂入溫度保持在232℃的加熱口模段中30密耳(762μm)×102cm?？凇７勰┱澈蟿┱澈蠠o(wú)紡基體在?？谝韵录s12英寸(30.5cm)處。薄膜以116英尺/min(35.4m/min)的速率擠出以獲得0.55密耳(14μm)的薄膜厚度。讓已涂布織物通過(guò)一對(duì)軋輥壓力為100磅/英寸2的軋輥間隙，使薄膜與纖維狀粉末粘合劑粘合無(wú)紡基材連接起來(lái)，形成復(fù)合層合片材。面朝聚合物熔體的軋輥是一個(gè)有亞光表面涂層的硅橡膠輥。淬火浴溫保持在80°F(27℃)。
對(duì)比實(shí)施例A和B如下表1所示，對(duì)比實(shí)施例A和B，以類似于實(shí)施例1中復(fù)合層合材料的方式形成，但用紡粘聚丙烯作為無(wú)紡層代替100％聚酯粉末粘合劑粘合無(wú)紡層。在對(duì)比實(shí)施例A與B中，無(wú)紡紡粘聚丙烯織物的基礎(chǔ)重量在0.5-0.75盎司/碼2范圍內(nèi)可變。將對(duì)比實(shí)施例A與B的無(wú)紡織物在470°F(243℃)粘合到HytrelG4778共聚醚酯聚合物薄膜上，目的是部分地熔化聚丙烯并提供與Hytrel薄膜層之間足夠的粘合性。在Hytrel薄膜層中有必要加入一種增容劑(13重量％Bynel50E631)，以提高它與對(duì)比實(shí)施例A與B中聚烯烴無(wú)紡織物的粘合強(qiáng)度。在實(shí)施例1中未使用增容劑。
對(duì)比實(shí)施例C在450-460°F(232-238℃)的熔體溫度下，以100磅/英寸2軋輥壓力和300英尺/min速度，將1密耳厚的HytrelG4778共聚醚酯聚合物薄膜層擠出到100％射流噴網(wǎng)聚酯無(wú)紡織物上，以形成一種聚酯薄膜/聚酯無(wú)紡層復(fù)合材料，以與實(shí)施例1進(jìn)行比較。
實(shí)施例1和對(duì)比實(shí)施例特性之間的比較列于下表1。
表1
表1中的數(shù)據(jù)表明，使用本發(fā)明的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的復(fù)合層合片材，較之傳統(tǒng)的復(fù)合層合片材，具有意外良好的病毒阻隔性能，即使當(dāng)聚合物薄膜層的厚度小于傳統(tǒng)層合片材厚度的一半。同樣，本發(fā)明實(shí)施例1的層合材料比對(duì)比實(shí)施例A與B的具有更好的液體阻隔性能(水頭)，同時(shí)又保持了基本相同的MVTR。對(duì)比實(shí)施例C的病素阻隔試驗(yàn)不合格，說(shuō)明即使復(fù)合層合片材有一層100％聚酯無(wú)紡層，除非無(wú)紡層是一種粉末粘合劑粘合層，否則其病毒阻隔性不足。
實(shí)施例2本實(shí)施例中所用的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層(獲自HDK公司，Greenville，South Carolina)與實(shí)施例1的相同，但粉末含量增加到20重量％。粉末含量的增加可提高無(wú)紡織物的表面耐磨性以及Hytrel薄膜與無(wú)紡層的粘合強(qiáng)度。
在北美Scapa Tapes公司(位于Liverpool，NY)，用圖2所示的工藝在粉末粘合劑粘合聚酯無(wú)紡織物上擠出涂布一層Hytrel8206。Hytrel8206用共聚醚酯(熔點(diǎn)200℃，維卡軟化溫度為151℃，肖氏硬度45D，吸水率30％，DuPont公司出售)。該薄膜具有一種三層結(jié)構(gòu)，由兩臺(tái)擠出機(jī)的共擠出工藝得到。所有三層均由Hytrel8206組成。此外，在擠出機(jī)料斗中還加進(jìn)了濃度為6％的藍(lán)色母料與Hytrel4056的復(fù)合物。
將Hytrel聚合物與添加劑顆粒烘干并喂進(jìn)料斗，且在444°F(229℃)熔化。擠出機(jī)料筒段溫度范圍為455(235℃)-470°F(243℃)。加熱口模段的溫度維持在455(235℃)-496°F(258℃)范圍內(nèi)。擠出薄膜，以獲得0.6密耳(15μm)的薄膜厚度。軋輥壓力為40磅/英寸2，冷卻輥溫度為55°F(13℃)。
從實(shí)施例1和2得到的雙層材料的物理性能列于表2。
實(shí)施例2選擇Hytrel8206的目的是要減少雙層材料的噪聲水平，也是為了提高所得雙層材料的MVTR。Hytrel8206中醚成分多于酯成分，因此，較之用HytrelG4778制得的片材，這種片材更柔軟，MVTR更高。業(yè)已發(fā)現(xiàn)HytrelG4778比Hytrel8206具有更高的強(qiáng)度和更低的吸水性。
表2
實(shí)施例3-26在這些實(shí)施例中，要在實(shí)施例1和2的雙層復(fù)合材料上再加一層第二層無(wú)紡織物，以形成三層結(jié)構(gòu)。在由前述擠出涂布工藝得到的雙層材料層合上一層獲自BBA Nonwovens公司(位于Washougal，WA)、基礎(chǔ)重量為0.6盎司/碼2的紡粘聚丙烯無(wú)紡織物。對(duì)于抗醇性和抗靜電性，紡粘聚丙烯無(wú)紡層一般都要用氟化合物和抗靜電劑處理過(guò)。這種紡粘無(wú)紡織物的物理性能示于表3。
表3
用熔吹粘合劑層合技術(shù)將上述紡粘聚丙烯無(wú)紡織物與從實(shí)施例1和2得到的復(fù)合片材層合。對(duì)三類不同熱熔體粘合劑，用1-4g/m2的添加量進(jìn)行評(píng)價(jià)。以聚苯乙烯-聚異丁烯-聚苯乙烯線形嵌段共聚物為基礎(chǔ)的粘合劑，H2465，H2485和H2755由Bostik Findley公司(位于Wauwatosa，WI)提供。
在ITW Dynatec公司，即一個(gè)Illinois Tool Works公司(位于Hnder-sonville，TN)，將熱熔體粘合劑喂入料斗并在其中熔化，并由熱管道轉(zhuǎn)移到14英寸寬的ITW DynatecTM線上，該線配備有7孔/英寸咀尖的噴咀。以600英尺/min的速度，18磅/英寸2空氣壓力和60磅/英寸2軋輥壓力，將粘合劑熔吹到雙層復(fù)合材料的Hytrel面上。從噴咀頭到雙層基材之間的距離為1英寸。要使加料水平達(dá)1，2，3和4g/m2的泵速分別為15，32，47和59rpm。料斗、管道、噴咀頭和空氣溫度根據(jù)熱熔體粘合劑的熔體粘度性質(zhì)選擇。對(duì)于H2465，料斗、管道、噴咀頭和空氣溫度分別為300°F，325°F，325°F和350°F。對(duì)于H2485，料斗、管道、噴咀頭和空氣溫度分別為350°F，375°F，400°F和420°F。對(duì)于H2755，料斗、管道、噴咀頭和空氣溫度分別為375°F，400°F，420°F和420°F。三層復(fù)合材料的物理性能示于表4。
表4
粘結(jié)強(qiáng)度試驗(yàn)的一般趨勢(shì)表明，提高熱熔體粘合劑的加入量，則會(huì)提高三層層合材料的粘合強(qiáng)度。結(jié)果表明，用H2755制造的三層材料在干態(tài)和濕態(tài)都具有較高的粘合強(qiáng)度。由H2755得到的濕強(qiáng)度比從其它類型粘合劑得到的高得多。包括實(shí)施例2在內(nèi)的三層材料因Hytrel8206的吸濕量高(30％)而沒(méi)有濕強(qiáng)度。在潮濕條件下，Hytrel8206薄膜的體積增加，三層材料容易分層。因此，從以實(shí)施例1作為雙層合材料和以H2755作為熱熔體粘合劑的三層材料已獲得高濕強(qiáng)度。
專業(yè)技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到，本發(fā)明的復(fù)合層合材料能用于透濕性與不可透液體性的組合很重要的許多其它可能應(yīng)用中，例如汽車、作物的保護(hù)罩、房屋包布(housewrap)和頂棚內(nèi)襯(roofliner)等。本發(fā)明的病毒阻隔性也使它能用于醫(yī)用服裝以外的保護(hù)性服裝，例如防止石棉之類的顆粒物滲透的服裝；防止其它生物試劑如細(xì)菌；防止人體體液滲透；防止粗糙化學(xué)藥品；以及潔凈室服裝等。同樣，本發(fā)明的復(fù)合層合材料也能應(yīng)用于個(gè)人護(hù)理品中，如尿布，衛(wèi)生巾等。本發(fā)明的透氣性使之可用于蒸汽消毒包裹帶，用來(lái)包裹外科設(shè)備以及消毒物品。
權(quán)利要求
1.一種透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，它包含透濕氣的整體聚合物薄膜，該薄膜具有第一面和第二面，以及第一無(wú)紡層，它包含透濕氣的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層，所述粉末粘合劑粘合層包含一種無(wú)紡纖維織物，其中無(wú)紡織物中95重量％以上的纖維與所述聚合物薄膜相容，所述第一無(wú)紡層粘合在聚合物薄膜的第一面，方法是將所述薄膜擠出到所述第一無(wú)紡層上。
2.權(quán)利要求1的透濕氣而基本上不透液體的復(fù)合片材，它還包含粘合在所述薄膜第二面上的第二透濕氣無(wú)紡層。
3.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本上不透液體的復(fù)合片材，其中所述第二無(wú)紡層不是粉末粘合劑粘合層。
4.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本上不透液體的復(fù)合片材，其中，所述第二無(wú)紡層選自紡粘、水力纏結(jié)、縫編和閃蒸紡絲亂纖無(wú)紡織物。
5.按照權(quán)利要求1的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述整體聚合物薄膜包含一種選自下列的聚合物嵌段聚醚酯共聚物、聚醚酰胺共聚物、聚氨酯共聚物、聚醚酰亞胺酯共聚物、聚乙烯醇，或它們的組合。
6.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述整體聚合物薄膜包含一種選自下列的聚合物嵌段聚醚酯共聚物、聚醚酰胺共聚物、聚氨酯共聚物、聚醚酰亞胺酯共聚物、聚乙烯醇，或它們的組合。
7.按照權(quán)利要求1的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述第一無(wú)紡層選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸1，3-丙二醇酯以及它們的共聚物。
8.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述第一無(wú)紡層選自聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚對(duì)苯二甲酸1，3-丙二醇酯以及它們的共聚物。
9.按照權(quán)利要求1的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述復(fù)合片材的水頭為至少50cm，透濕率為至少600g/m2/24hr。
10.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述復(fù)合片材的水頭為至少50cm，透濕率為至少600g/m2/24hr。
11.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述復(fù)合片材，不論干燥或潮濕，在第二無(wú)紡層與薄膜之間的粘合強(qiáng)度至少為50g/英寸。
12.按照權(quán)利要求1的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，它通過(guò)ASTM F-1671的病毒阻隔試驗(yàn)。
13.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，它通過(guò)ASTM F-1671的病毒阻隔試驗(yàn)。
14.按照權(quán)利要求1的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述聚合物薄膜的厚度不超過(guò)25μm。
15.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述聚合物薄膜的厚度不超過(guò)25μm。
16.按照權(quán)利要求1的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述聚合物薄膜是一種嵌段共聚醚酯的透濕氣整體薄膜。
17.按照權(quán)利要求2的透濕氣而基本不透液體的復(fù)合片材，其中所述聚合物薄膜是一種嵌段共聚醚酯的透濕氣整體薄膜。
18.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的服裝，其中第一無(wú)紡層形成外表面。
19.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的服裝，其中第二無(wú)紡層形成外表面。
20.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的汽車保護(hù)罩。
21.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的汽車保護(hù)罩。
22.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的作物保護(hù)罩。
23.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的作物保護(hù)罩。
24.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的房屋包布。
25.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的房屋包布。
26.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的頂棚襯里。
27.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的頂棚襯里。
28.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的尿布。
29.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的尿布。
30.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的衛(wèi)生巾。
31.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的衛(wèi)生巾。
32.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的潔凈室服裝。
33.由權(quán)利要求2的復(fù)合片材制成的潔凈室服裝。
34.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的蒸汽消毒包裹帶。
35.由權(quán)利要求1的復(fù)合片材制成的蒸汽消毒包裹帶。
全文摘要
一種透濕氣但基本不透液體的復(fù)合片材，它包含透濕氣的具有第一面和第二面的整體聚合物薄膜、包含透濕氣的粉末粘合劑粘合無(wú)紡層的第一無(wú)紡層以及任選的第二透濕氣無(wú)紡層，所述粉末粘合劑粘合層包含一種無(wú)紡纖維織物，其中，無(wú)紡織物中95重量％以上的纖維與所述聚合物薄膜相容，所述第一無(wú)紡層通過(guò)將所述薄膜擠出到所述第一無(wú)紡層上而粘合在聚合物薄膜的第一面，所述第二透濕氣無(wú)紡層粘合在薄膜的第二面。
文檔編號(hào)D04H13/00GK1394168SQ01803400
公開(kāi)日2003年1月29日 申請(qǐng)日期2001年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月1日
發(fā)明者P·L·胡菲尼斯, H·S·林, O·L·小馬丁, H·蘇 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司