專利名稱：耐用高性能粘合劑粘結(jié)的過敏原阻擋層壓體及其制備方法
耐用高性能粘合劑粘結(jié)的過敏原阻擋層壓體及其制備方法
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及用作可洗滌覆蓋物的過敏原阻擋層壓體，所述可洗滌覆蓋物用于包括諸如枕套和床罩之類物件的被褥制品。
2.
背景技術(shù)：
Knoff等人的美國(guó)專利申請(qǐng)公布US2008/0120783討論了一種過敏原阻擋織物、以及各自包括過敏原阻擋織物的床墊、枕頭、床罩和襯里。該專利公布公開道，這些過敏原阻擋織物可經(jīng)受至少10次洗滌，甚至至多50次洗滌而不發(fā)生所述各種織物層的機(jī)械分離或分層；然而按過濾效率所測(cè)量，該專利公布沒有提到此類織物可如何常規(guī)地經(jīng)受許多次的洗滌而仍然保持它們作為阻擋材料的主要功能。由于很多被褥制品均需要進(jìn)行常規(guī)洗滌， 因此實(shí)際上過敏原阻擋件需要兼具機(jī)械耐久性和過濾性能耐久性。發(fā)明概述在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明涉及用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體，所述層壓體依次包括a)織造織物層，其具有180至400的紗線支數(shù)；b)非織造過敏原阻擋層，其具有6至10克/平方米的基重，并且由纖維組成，所述纖維具有100至450納米的平均直徑；和c)特里科經(jīng)編織物針織織物層；其中所述織造織物層通過第一粘合劑連結(jié)到過敏原阻擋層，所述第一粘合劑分布在過敏原阻擋層的第一側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述離散區(qū)域的粘合劑滲入到過敏原阻擋層厚度的至少70%中，所述第一粘合劑也滲入到織造織物層的一個(gè)表面中但不延伸穿過所述織造織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面；并且其中所述特里科經(jīng)編織物針織織物層通過第二粘合劑連結(jié)到過敏原阻擋層，所述第二粘合劑分布在過敏原阻擋層的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述離散區(qū)域的粘合劑滲入到過敏原阻擋層厚度的至少70%中，第二粘合劑也滲入到特里科經(jīng)編織物針織織物層的一個(gè)表面中但不延伸穿過所述針織織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。該層壓體具有50至300克/平方米的總基重，并且在35次洗滌之后，按ASTM F2638-07所測(cè)量，對(duì)于至多1. 6升/分鐘氣流的1微米顆粒挑戰(zhàn)，該層壓體具有95%或更大的過濾效率。在一些實(shí)施方案中，第一粘合劑和第二粘合劑為相同的粘合劑，并且所述粘合劑滲入過敏原阻擋層并基本上連續(xù)地穿過所述過敏原阻擋層從一個(gè)側(cè)面到另一個(gè)側(cè)面。在一個(gè)實(shí)施方案中，本發(fā)明也涉及用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的方法，其包括以下步驟a)提供具有第一側(cè)面和第二相背側(cè)面的過敏原阻擋層、以及為織造織物或針織織物的第一織物層；b)將至少一種第一粘合劑施用到過敏原阻擋層的第一側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述至少一種第一粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入過敏原阻擋層至過敏原阻擋層厚度的至少70% ；c)將第一織物層施加到過敏原阻擋層的第一側(cè)面；d)將第一織物層和過敏原阻擋層固結(jié)成預(yù)層壓體，其中所述離散區(qū)域的至少一種第一粘合劑延伸到第一織物層的一個(gè)表面中但不穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面；e)提供步驟d)的預(yù)層壓體和第二織物層，如果第一織物層為織造織物，則第二織物層為針織織物，或如果第一織物為針織織物，則第二織物層為織造織物；f)將與所述至少一種第一粘合劑相同或不同的至少一種第二粘合劑施用在過敏原阻擋層的第二相背側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述至少一種第二粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入過敏原阻擋層至過敏原阻擋層厚度的至少70% ；g)將第二織物層施加在過敏原阻擋層的第二相背側(cè)面上；以及h)將第二織物層和預(yù)層壓體固結(jié)成層壓體，其中所述離散區(qū)域的至少一種第二粘合劑延伸到第二織物層的一個(gè)表面中但不穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。本發(fā)明還涉及用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的方法，其包括以下步驟a)提供織造織物層、過敏原阻擋層和針織織物層；b)將至少一種粘合劑施用在過敏原阻擋層的第一側(cè)面和相背的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入過敏原阻擋層至過敏原阻擋層厚度的至少70% ；c)將針織織物層施加到過敏原阻擋層的第一側(cè)面上，并且將織造織物層施加到過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上；以及d)將織造織物層、過敏原阻擋層和針織織物層固結(jié)成層壓體，其中所述離散區(qū)域的粘合劑延伸到織造織物層的一個(gè)表面中并延伸到針織織物層的一個(gè)表面中但不穿過任一個(gè)織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。附圖簡(jiǎn)述

圖1為層壓體的透視圖的簡(jiǎn)示圖，表示如下一個(gè)實(shí)施方案粘合劑從每個(gè)表面滲透穿過中心過敏原阻擋層的至少70%。圖2為詳細(xì)示出圖1的粘附情況的簡(jiǎn)示圖。圖3為層壓體的透視圖的簡(jiǎn)示圖，表示如下一個(gè)實(shí)施方案粘合劑一直滲透穿過中心層并且連結(jié)所述兩個(gè)側(cè)面。圖4為詳細(xì)示出圖3的粘附情況的簡(jiǎn)示圖。圖5A和5B示出了一種用于制造過敏原阻擋層壓體的可能的方法。圖6示出了用于制造過敏原阻擋層壓體的供選擇的方法。發(fā)明詳述本發(fā)明涉及用作用于被褥制品的可洗滌覆蓋物的層壓體，該層壓體具有50至300 克/平方米的總基重并且為過敏原阻擋結(jié)構(gòu)，在35次洗滌之后，按ASTM F2638-07所測(cè)量， 當(dāng)使用1微米顆粒挑戰(zhàn)和至多1. 6升/分鐘氣流來測(cè)試時(shí)，其保留了 95%或更大的過濾效率。該層壓體依次包括織造織物層，其具有180至400的紗線支數(shù)；非織造過敏原阻擋層， 其具有6至10克/平方米的基重并由纖維組成，所述纖維具有100至450納米的平均直徑； 和特里科經(jīng)編織物針織織物層。據(jù)信該層壓體具有改善的過敏原性能和耐久性的一個(gè)原因是，包括在該層壓體中的特里科經(jīng)編織物針織物補(bǔ)償了織造織物在每次連貫洗滌時(shí)發(fā)生的收縮，從而幫助消除了層壓體中的局部應(yīng)力，所述局部應(yīng)力可導(dǎo)致各層之間發(fā)生分離或結(jié)構(gòu)皺紋。織造織物層通過至少第一粘合劑連結(jié)到過敏原阻擋層，所述第一粘合劑分布在過敏原阻擋層的第一側(cè)面上的離散區(qū)域中，其中所述第一粘合劑滲入到過敏原阻擋層中至過敏原阻擋層厚度的至少70%的深度。第一粘合劑也滲入到織造織物層的一個(gè)表面中，但不延伸穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。同樣地，針織織物層通過可與第一粘合劑相同或不同的至少第二粘合劑連結(jié)到過敏原阻擋層，所述第二粘合劑分布在過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，其中所述第二粘合劑滲入到過敏原阻擋層中至過敏原阻擋層厚度的至少70%的深度。第二粘合劑也滲入到針織織物層的一個(gè)表面中，但不延伸穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。圖1為層壓體10的一個(gè)實(shí)施方案的透視圖的簡(jiǎn)示圖，所述層壓體具有織造織物層
11、非織造過敏原阻擋層12和特里科經(jīng)編織物針織織物層13，這些層均通過一組離散區(qū)域的粘合劑連結(jié)在一起，此類區(qū)域中的兩個(gè)由14表示。如圖所示，層11、12、13和粘合劑區(qū)域 14不是按比例繪制的而是為了更清楚地描述進(jìn)行繪制的。圖2為詳細(xì)示出圖1的粘合劑連結(jié)情況的簡(jiǎn)示圖。如圖所示，一組離散區(qū)域的粘合劑(其中的一個(gè)由14表示)示出分別將特里科經(jīng)編織物針織織物層13和織造織物層11連結(jié)到非織造過敏原阻擋層12。如圖由 15所示，離散區(qū)域的粘合劑滲入到非織造過敏原阻擋層12中至過敏原阻擋層厚度的至少 70%的深度。此外，分別連結(jié)特里科經(jīng)編織物針織織物層13和織造織物層11的離散區(qū)域的粘合劑還滲入到各織物層的一個(gè)表面中但不延伸穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。 換句話講，離散區(qū)域的粘合劑不透過整個(gè)織造織物層或特里科經(jīng)編織物針織層到達(dá)層壓體的外表面。在一些實(shí)施方案中，圖1和圖2的層壓體通過如下方法來制備，所述方法分兩步來施用粘合劑，將第一粘合劑施用在非織造過敏原阻擋層12的一個(gè)側(cè)面上，然后在隨后的步驟中將第二粘合劑施用在另一個(gè)側(cè)面上。在這種方法中，存在如下可能性離散區(qū)域的粘合劑可能被施用成使得它們彼此極為靠近或發(fā)生接觸，如由兩個(gè)粘合劑離散區(qū)域16所示；或它們實(shí)際上可能重疊或部分地重疊，如由兩個(gè)粘合劑離散區(qū)域17所示，從而形成一種基本上連續(xù)地穿過過敏原阻擋層12從一個(gè)側(cè)面到另一個(gè)側(cè)面的粘合劑連接。在該實(shí)施方案中， “基本上連續(xù)地”是指因粘合劑離散區(qū)域在過敏原阻擋層中交會(huì)、重疊或部分地重疊而形成的粘合劑連接。圖3為層壓體30的另一個(gè)實(shí)施方案的透視圖的簡(jiǎn)示圖，所述層壓體具有織造織物層11、非織造過敏原阻擋層12和特里科經(jīng)編織物針織織物層13，這些層均通過一組粘合劑的離散區(qū)域連結(jié)在一起，所述粘合劑區(qū)域中的一個(gè)由M表示。如圖所示，層11，12，13和粘合劑區(qū)域M不是按比例繪制的而是為了更清楚地描述進(jìn)行繪制的。圖4為詳細(xì)示出圖3 的粘合劑連結(jié)情況的簡(jiǎn)示圖。如圖所示，一組粘合劑的離散區(qū)域(其中的一個(gè)由M表示) 被示出分別將特里科經(jīng)編織物針織織物層13和織造織物層11連結(jié)到非織造過敏原阻擋層
12。如圖所示，離散區(qū)域的粘合劑連續(xù)地穿過過敏原阻擋層從一個(gè)側(cè)面到另一個(gè)側(cè)面，從而透過非織造過敏原阻擋層12的整個(gè)厚度從一個(gè)側(cè)面到另一個(gè)側(cè)面。此外，還示出了離散區(qū)域的粘合劑通過如下方式來分別連結(jié)特里科經(jīng)編織物針織織物層13和織造織物層11 滲入到各織物層的一個(gè)表面中但不延伸穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。換句話講，離散區(qū)域的粘合劑不透過整個(gè)織造織物層或特里科經(jīng)編織物針織層到達(dá)層壓體的外表面。據(jù)信粘合劑應(yīng)當(dāng)滲入到非織造過敏原阻擋層中至過敏原阻擋層厚度的至少70% 的深度，并且在一些實(shí)施方案中，連續(xù)地或基本上連續(xù)地穿過過敏原阻擋層的整個(gè)厚度，以便在35次洗滌之后，使層壓體具有耐久性和過濾性能。在一些實(shí)施方案中，所述層壓體的剝離強(qiáng)度為0. 5磅/英寸或更大。據(jù)信這確保層壓體充分地粘附在一起，并且指示經(jīng)受35次洗滌/干燥循環(huán)的足夠的洗滌和機(jī)械耐久性。 已發(fā)現(xiàn)剝離強(qiáng)度為0. 31bs/in或更小的層壓體在洗滌期間具有大規(guī)模的分層。在多次洗滌之后，剝離強(qiáng)度大于0. 31bs/in但小于0. 51bs/in的層壓體趨于具有規(guī)模不太大的分層，但確實(shí)表現(xiàn)出了紋理化表面的跡象，所述跡象指示小規(guī)模的或局部的分層。在一些實(shí)施方案中，所述層壓體的透氣率為5立方英尺/分鐘或更大。這提供實(shí)際使用被褥物件時(shí)所需的層壓體的足夠量的空氣透氣性，所述被褥物件被阻擋層壓體完全包封。阻擋層壓體的高透氣率允許通過如下方式在被褥物件諸如枕頭中進(jìn)行適當(dāng)?shù)臍饬鞴芾矸乐拱獾谋蝗煳锛l(fā)生過度增壓和氣脹，并且最小化局部熱紋在被褥中的積聚。盡管具有小于5立方英尺/分鐘的透氣率的層壓體可被認(rèn)為具有改善的阻擋性，但如果層壓體不具有足夠的透氣率，則被褥物件在使用期間將會(huì)被增壓，諸如因人的頭部放置在枕頭上而導(dǎo)致的增壓。這迫使枕頭中的空氣通過拉鎖和/或縫紉接縫被擠出，而不是通過阻擋材料被擠出；這不是人們所期望的，因?yàn)槔i和縫紉接縫趨于提供比層壓體差得多的過濾能力。在35次洗滌之后，按ASTM F2638-07所測(cè)量，當(dāng)使用1微米顆粒挑戰(zhàn)和至多1. 6 升/分鐘氣流來測(cè)試時(shí)，該層壓體的過濾效率為95%或更大。據(jù)信該水平的過濾效率提供足夠的防護(hù)和阻擋特性，因?yàn)橐恍┻^敏原可小至1微米(即貓的皮屑，成片段的更大過敏原等)，因而過敏原織物應(yīng)當(dāng)成為一種有效的過濾介質(zhì)，其對(duì)應(yīng)于源自被褥的大部分所預(yù)期的過敏原的挑戰(zhàn)水平。氣流水平可在某種程度上影響過敏原織物/組合件的過濾效率，并且 1. 6升/分鐘的氣流表示略高于人在睡眠時(shí)的正?；顒?dòng)期間通常所經(jīng)歷的空氣排量，因此是一種更嚴(yán)格的層壓體性能測(cè)試。該層壓體包括具有160至400紗線支數(shù)的高密度織造織物層。如本文所用，“紗線支數(shù)”為織物細(xì)度的量度，并且為一平方英寸織物中的豎直紗線和水平紗線的總數(shù)目。據(jù)信具有小于160的紗線支數(shù)的織造織物將不會(huì)具有足夠的耐久性，并且具有大于400的紗線支數(shù)的織造織物會(huì)提供審美上過于僵硬的織物并且提供起來極其昂貴。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述織造織物層具有180至350的紗線支數(shù)，并且在一些最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述織造織物層的紗線支數(shù)為200至270。在一些典型實(shí)施方案中，所述織造織物層可具有平織；在一些其他實(shí)施方案中，所述織造織物可具有斜紋織。在一些最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述織造織物層為棉或滌棉織物。 所謂滌棉，是指任何比率的棉和聚酯纖維的共混物，然而35至65%重量的棉和65至35% 重量的聚酯的共混物是優(yōu)選的。在一些實(shí)施方案中，所述織造織物層可為由聚酯纖維、尼龍纖維、或這些纖維的混合物制成的織造織物。在一些實(shí)施方案中，期望的是高密度聚對(duì)苯二甲酸酯織造正面織物；該類型織物的實(shí)例包括Burlington 0529-15織物，其為一種平織 100%聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)微纖維織物，具有2. 75oz/yd2的基重和8至12%的拉
7伸(經(jīng)紗和緯紗兩者)和212的紗線支數(shù)(121X91經(jīng)紗X緯紗/英寸)；以及Asiatic Fiber Corporation Aclean R04織物，其為2/1斜紋織98至100% PET織物碳長(zhǎng)絲紗線， 具有123g/m2的基重和166的紗線支數(shù)(96X70經(jīng)線X緯紗/英寸)。Burlington位于 Greensboro, NC,并且 Asiatic Fiber Corporation 位于 Taipei, Taiwan。所述過敏原阻擋層具有6至10克/平方米的基重，并且在一些實(shí)施方案中，所述基重為6至8克/平方米(gsm)。據(jù)信小于6gsm的基重會(huì)促進(jìn)層壓體的分層，并且據(jù)信不具有可經(jīng)受至少35次洗滌的足夠的機(jī)械完整性。不認(rèn)為大于IOgsm的基重會(huì)有助于基本上改善性能，但不會(huì)增加附加非期望的成本。過敏原阻擋層為由纖維組成的非織造材料，所述纖維具有100至450納米的平均直徑。如本文所用，所謂平均直徑，是指非織造材料中的各個(gè)纖維的數(shù)均纖維直徑。在一些實(shí)施方案中，所述非織造材料包括由選自以下的聚合物制成的纖維尼龍、聚酯、聚丙烯，聚氨酯、聚烯烴、以及它們的混合物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述非織造材料包括由尼龍制成的纖維。在一些實(shí)施方案中，所述過敏原阻擋層具有3. 5m3/min/m2或更大的弗雷澤透氣率。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述透氣率為5m7min/m2或更大，并且在一些最優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述透氣率為8m7min/m2或更大。穿過本發(fā)明的納米纖維層的高氣流導(dǎo)致過敏原阻擋織物由于它們的透氣性而向使用者提供極大的舒適性，同時(shí)仍然保持低水平的過敏原滲透。在一些實(shí)施方案中，用作過敏原阻擋層的含聚合物納米纖維的纖維網(wǎng)可通過諸如靜電紡紗或電吹法之類的技術(shù)來生產(chǎn)。靜電紡紗和電吹技術(shù)兩者均可應(yīng)用于多種多樣的聚合物，只要所述聚合物可在相對(duì)溫和的紡絲條件即基本上環(huán)境溫度和壓力條件下溶解于某種溶劑即可。聚合物溶液通過選擇用于聚合物的適當(dāng)?shù)娜軇﹣碇苽?。適宜的溶劑可包括諸如醇、甲酸、二甲基乙酰胺和二甲基甲酰胺之類的物質(zhì)。聚合物溶液可包括其他添加劑，包括任何與相關(guān)聚合物相容的樹脂、增塑劑、紫外線穩(wěn)定劑、交聯(lián)劑、固化劑、反應(yīng)引發(fā)劑、著色劑諸如染料和顏料等。如果期望和/或需要，可利用加熱來幫助溶解聚合物或添加劑。在靜電紡紗中，在聚合物溶液和目標(biāo)表面之間施加高電壓以產(chǎn)生納米纖維和非織造墊。盡管可能存在很多種排列，但實(shí)質(zhì)上電荷聚積在溶液小滴上直到電荷克服了小滴的表面張力為止，從而導(dǎo)致小滴延長(zhǎng)并形成纖維材料，所述纖維材料被朝著目標(biāo)表面“紡絲”。 代表性靜電紡紗方法公開于例如美國(guó)專利4，127，706和6，673，136中。在電吹法中，將聚合物的溶液和溶劑喂入到噴絲頭內(nèi)的紡絲噴嘴中，向所述噴絲頭上施加高電壓，并且聚合物溶液通過所述噴絲頭排出。同時(shí)，任選加熱的壓縮氣體(通常為空氣)從空氣噴嘴排出，所述空氣噴嘴設(shè)置在紡絲噴嘴的側(cè)面或周邊。所述空氣一般作為吹氣流被向下引導(dǎo)，所述吹氣流包封并推進(jìn)源自紡絲噴嘴的聚合物溶液并且有助于形成纖維網(wǎng)。一般來講，使用形成多個(gè)纖維網(wǎng)的多個(gè)噴絲頭，所述纖維網(wǎng)在電接地的目標(biāo)上被收集為墊材，所述電接地的目標(biāo)通常為真空室上方的多孔收集帶。一種代表性電吹法公開于國(guó)際公布W02003/080905(美國(guó)序列號(hào)10/822，325)中。該方法能夠使纖維網(wǎng)具有l(wèi)g/m2和更高的基重。該層壓體也包括特里科經(jīng)編織物針織織物層，其為功能性過敏原層提供柔軟、抗皺且柔性的防護(hù)以免其發(fā)生機(jī)械磨蝕，同時(shí)補(bǔ)償織造織物每次連貫洗滌時(shí)發(fā)生的收縮。針織織物的使用在洗滌期間和洗滌之后幫助消除層壓體中的局部應(yīng)力，所述局部應(yīng)力可導(dǎo)致各層之間的分離或結(jié)構(gòu)皺紋。所謂特里科經(jīng)編織物針織物，是指被制成平面平針織物構(gòu)造或網(wǎng)目的經(jīng)線針織織物、或緯紗針織物；然而，在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述針織物為經(jīng)線針織特里科經(jīng)編織物。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述特里科經(jīng)編織物針織物可在至少一個(gè)方向上拉伸 10%或更多，所述拉伸量按 ASTM D2594"Standard Test Method for Stretch Properties of Knitted Fabrics Having Low Power，，來測(cè)量。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述針織物可在至少一個(gè)方向上拉伸15至25%。這允許該層模擬更牢固的織造正面織物即棉或滌棉織物在洗滌期間的收縮和/或熱變形，并且?guī)椭乐箤訅后w分層。據(jù)信具有較小伸長(zhǎng)率的緊密針織物對(duì)層壓體施加的應(yīng)力過大，從而導(dǎo)致各層之間發(fā)生內(nèi)聚破環(huán)。在一些實(shí)施方案中，針織物被構(gòu)造成使得織物具有平均尺寸為約Imm直徑的小開口以在洗滌和正常穿著期間為過敏原阻擋層提供足夠的機(jī)械防護(hù)，同時(shí)仍然允許空氣自由地流過針織物。這些開口優(yōu)選地通過針織經(jīng)線針織物中的縱向線圈和橫向線圈以及平行的成排線圈的成形緊密度來形成。在緯紗針織物中，一般單針圈套其自己的紗線，因而開口優(yōu)選地由線圈的尺寸和緊密度形成。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，所述特里科經(jīng)編織物針織織物層包含聚對(duì)苯二甲酸酯纖維或尼龍纖維。在一些實(shí)施方案中，所述特里科經(jīng)編織物針織織物層可為針織織物，所述針織織物由聚酯纖維、尼龍纖維、或這些纖維的混合物制成?？椩炜椢飳雍吞乩锟平?jīng)編織物針織織物層用至少一種粘合劑連結(jié)到過敏原阻擋層，所述粘合劑分配在過敏原阻擋層的側(cè)面上的離散區(qū)域中。所述至少一種粘合劑也滲入到織造和針織織物層中的每個(gè)的一個(gè)表面中，但不延伸穿過那些層。在一些實(shí)施方案中，用于織造層的粘合劑與用于特里科經(jīng)編織物針織層的粘合劑不同。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，相同的粘合劑被用于兩個(gè)層。在一些實(shí)施方案中，粘合劑在施用到過敏原阻擋層或織物或針織層上時(shí)具有8000 毫帕秒的最大粘度，并且在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中具有小于5，000毫帕秒的粘度。在一些實(shí)施方案中，粘合劑具有在固化之后500至700%的伸長(zhǎng)率；固化之后的30，000至 40，OOOkPa的楊氏模量；和固化之后的小于15，OOOkPa的拉伸強(qiáng)度。適宜的粘合劑包括基于溶劑的粘合劑、含水的或基于水的粘合劑、以及被設(shè)計(jì)成用于層壓可洗滌織物的基于熱熔性的粘合劑，強(qiáng)烈優(yōu)選的是濕態(tài)固化的反應(yīng)熱熔性型。示例性粘合劑包括聚氨酯Tacktile HL-9639反應(yīng)熱熔性粘合劑，得自H. B. Fuller Company, St Paul MN0本發(fā)明也涉及用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的方法。在一個(gè)實(shí)施方案中，所述方法涉及以兩個(gè)步驟來施用粘合劑，而在另一個(gè)實(shí)施方案中，以一個(gè)步驟來施用粘合劑。用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的兩個(gè)施用步驟的方法，其包括以下步驟a)提供具有第一側(cè)面和相背的第二側(cè)面的過敏原阻擋層、以及為織造織物或針織織物的第一織物層；b)將至少一種第一粘合劑施用在過敏原阻擋層的第一側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述至少一種第一粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入過敏原阻擋層至過敏原阻擋層厚度的至少70% ；
c)將第一織物層施加在過敏原阻擋層的第一側(cè)面上；d)將第一織物層和過敏原阻擋層固結(jié)成預(yù)層壓體，其中所述至少一種第一離散區(qū)域的粘合劑延伸到第一織物層的一個(gè)表面中但不穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面；e)提供步驟d)的預(yù)層壓體和第二織物層，如果第一織物層為織造織物，則所述第二織物層為針織織物，或如果第一織物為針織織物，則所述第二織物層為織造織物；f)將與所述至少一種第一粘合劑相同或不同的至少一種第二粘合劑施用在過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述至少一種第二粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入過敏原阻擋層至過敏原阻擋層厚度的至少70% ；g)將第二織物層施加在過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上；以及h)將第二織物層和預(yù)層壓體固結(jié)成層壓體，其中至少一種第二離散區(qū)域的粘合劑延伸到第二織物層的一個(gè)表面中但不穿過織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。這種兩個(gè)施用步驟的方法的一個(gè)實(shí)施方案示出于圖5A和5B中。參見圖5A，將過敏原阻擋層12提供給粘合劑施用輥32和墊輥33之間的輥隙。粘合劑施用輥32將源自粘合劑貯存器34的至少一種粘合劑在離散區(qū)域中施用到過敏原阻擋層的一個(gè)側(cè)面上。然后將織造正面織物層11鋪設(shè)到過敏原阻擋的已施用了粘合劑的側(cè)面上，并且將這些層在一對(duì)滾軸35之間的輥隙中進(jìn)行固結(jié)以制成預(yù)層壓體40。在該方法中，粘合劑優(yōu)選地滲入過敏原阻擋層的至少70%，但顯著量的粘合劑不一直透過該層的厚度。同樣，粘合劑滲入到織造正面織物層中，但不一直透過該層的厚度。 這在所述方法中減小了可能粘著到滾軸和其他表面上的粘合劑的量。參見圖5B，將預(yù)層壓體40提供給粘合劑施用輥42和墊輥43之間的輥隙，其中預(yù)層壓體的織造正面織物層側(cè)面接觸墊輥43并且過敏原阻擋層接觸施用輥42。如果需要，施用輥和墊輥可與第一步驟中所用的相同。粘合劑施用輥42將源自在離散區(qū)域中粘合劑貯存器34的至少一種粘合劑施用到過敏原阻擋層的剩余的未施用的側(cè)面上。然后將特里科經(jīng)編織物針織背面織物層13鋪設(shè)到過敏原阻擋的已施用了粘合劑的側(cè)面上，并且將這些層在一對(duì)滾軸45之間的輥隙中進(jìn)行固結(jié)以制備層壓體50。如同預(yù)層壓體的情況一樣，粘合劑優(yōu)選地滲入過敏原阻擋層的至少70%，但顯著量的粘合劑不一直透過該層的厚度。同樣地，粘合劑滲入到特里科經(jīng)編織物針織背面織物層中，但不一直透過該層的厚度。作為另外一種選擇，可以一個(gè)步驟來施用粘合劑。用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的一個(gè)施用步驟方法，其包括以下步驟a)提供織造織物層、過敏原阻擋層和針織織物層；b)將至少一種粘合劑施用在過敏原阻擋層的第一側(cè)面和相背的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入過敏原阻擋層至過敏原阻擋層厚度的至少70% ；c)將針織織物層施加在過敏原阻擋層的第一側(cè)面上，并且將織造織物層施加在過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上；以及d)將織造織物層、過敏原阻擋層和針織織物層固結(jié)成層壓體，其中離散區(qū)域的粘合劑延伸到織造織物層的一個(gè)表面中并延伸到針織織物層的一個(gè)表面中但不穿過任一個(gè)織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。一個(gè)施用步驟方法的一個(gè)實(shí)施方案示出于圖6中。例如，從過敏原阻擋層材料輥60提供過敏原阻擋材料，然后將其提供給粘合劑施用裝置61， 所述施用裝置將至少一種粘合劑在離散區(qū)域中施用到過敏原阻擋層的所述兩個(gè)側(cè)面。然后將織造正面織物層63和特里科經(jīng)編織物針織背面織物層62組合在過敏原阻擋的任一個(gè)側(cè)面上，并且將這些層在一對(duì)滾軸64之間的輥隙中進(jìn)行固結(jié)以制備層壓體65，如果需要，可將所述層壓體卷繞成輥66。在該方法中，粘合劑優(yōu)選地滲入過敏原阻擋層的至少70%，但不要求粘合劑一直透過該層的厚度。然而，希望粘合劑滲入到織造層和針織層兩者中，但不一直透過那兩層中的任一個(gè)。在所述一個(gè)步驟的或兩個(gè)步驟的粘合劑施用方法中，在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中， 所述至少一種粘合劑為在75至125攝氏度下以熔融狀態(tài)施用的熱熔性粘合劑。在一些優(yōu)選的實(shí)施方案中，粘合劑為熱熔性聚氨酯。在任一種方法中，在一些實(shí)施方案中，施用到過敏原阻擋層的織造織物側(cè)面上的粘合劑的量?jī)?yōu)選地比施用到過敏原阻擋層的針織織物側(cè)面上的粘合劑的量多至少1克/平方米。所述層壓體用于一系列的被褥和室內(nèi)裝潢織物的應(yīng)用，包括但不限于枕頭和床墊套料、枕頭和床墊護(hù)罩、枕套和床罩、被單、床墊褥、被子和羽絨被。測(cè)試方法過濾效率測(cè)試。使用由ASTM F2638-07規(guī)定的方法測(cè)定了 1微米挑戰(zhàn)時(shí)的過濾性能，所述方法為使用氣溶膠過濾時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試方法，用于測(cè)量作為代用微生物阻擋件的多孔包裝材料的性能。纖維直徑如下測(cè)量。在5，000倍放大率下拍攝各納米纖維層樣本的十張掃描電鏡 (SEM)圖像。由照片測(cè)量十一(11)個(gè)清晰可辨的納米纖維的直徑并進(jìn)行記錄。不包括瑕疵 (即，納米纖維的凸塊、聚合物球、納米纖維的交叉處)。計(jì)算每個(gè)樣本的平均(中值)纖維直徑。透氣率。在最少35次洗滌/干燥循環(huán)之前和之后，測(cè)定了層壓體的弗雷澤透氣率以檢查與樣本洗滌耐久性相關(guān)的任何結(jié)構(gòu)變化。弗雷澤透氣率為多孔材料透氣率的量度并以單位ft7min/ft2記錄。在0.5英寸(12.7mm)的水壓差下，其測(cè)量通過材料的氣流體積。將孔口安裝在真空系統(tǒng)內(nèi)以將空氣通過樣本的流量限制到可測(cè)量的程度?？卓诔叽缛Q于材料的孔隙率。弗雷澤透氣率以單位ft7min/ft2使用Sherman W. Frazier Co.的具有校準(zhǔn)孔口的雙壓力計(jì)來測(cè)量，并且將其轉(zhuǎn)換成單位m7min/m2。在若干個(gè)位置用標(biāo)準(zhǔn)商業(yè) FX3300透氣率測(cè)試儀(弗雷澤)在125 下在38cm2的面積上測(cè)量了 5次所有洗滌的和未洗滌的層壓體。洗滌耐久性。所有層壓體在典型的GE頂裝式消費(fèi)者洗滌機(jī)中洗滌并在典型的GE 消費(fèi)者空氣烘干機(jī)中干燥。五個(gè)層壓體樣本備用于洗滌耐久性測(cè)試。洗滌耐久性測(cè)試由35 次洗滌循環(huán)組成，其中每次洗滌循環(huán)均包括在熱/溫選檔洗滌(約60分鐘)，其中熱水溫度設(shè)定在140F，接著由40分鐘的低至中檔溫度的空氣烘干，所有樣本均是用典型的可商購(gòu)獲得的現(xiàn)貨洗滌劑洗滌的。檢視了每個(gè)洗滌過的樣本以檢查是否存在任何分層或紋理化跡象(即，暗示局部分層的表面褶皺)。通過ASTM D-3776測(cè)定基重，結(jié)果以g/m2記錄。實(shí)施例以下的所有層壓體均是按該一般方法制備的。將尼龍_6，6過敏原阻擋層材料輥如圖5A所示的放置在粘合劑層壓機(jī)的退繞器上，并且用圖案化應(yīng)用輥將具有催化劑的聚氨酯粘合劑施用到過敏原阻擋層的一個(gè)側(cè)面。將正面織物共延地施用到粘合劑圖案化過敏原阻擋層上，然后將過敏原阻擋層和正面織物在兩個(gè)壓延輥之間的輥隙中進(jìn)行壓延以形成預(yù)層壓體。然后將預(yù)層壓體卷繞到芯上，然后在保持在介于25和50攝氏度之間的高溫下的溫暖的溫控室中固化M小時(shí)。這使聚氨酯粘合劑與催化劑交聯(lián)以制備穩(wěn)定的抗熔結(jié)構(gòu)。如圖5B所示，然后將預(yù)層壓體輥放置在粘合劑層壓機(jī)的退繞器上，使預(yù)層壓體的正面織物側(cè)面位于底部上。用圖案化施用輥將粘合劑施用到過敏原阻擋層的另一個(gè)側(cè)面。 然后將背面織物共延地施加到粘合劑圖案化過敏原阻擋層上，然后將預(yù)層壓體和背面織物在兩個(gè)壓延輥之間的輥隙中進(jìn)行壓延以形成層壓體過敏原阻擋結(jié)構(gòu)。然后將預(yù)層壓體卷繞到芯上，然后如前述的那樣在溫室中固化M小時(shí)。所有層壓體均使用了由尼龍6，6納米纖維組成的過敏原阻擋層，所述納米纖維是使用國(guó)際公布W02003/080905所公開的方法制備的。在以下實(shí)施例中，數(shù)字項(xiàng)目(例如， 1-1,1-2)示出了本發(fā)明的實(shí)施方案，而字母項(xiàng)目(例如1-A，1-B)示出了比較。所報(bào)告的粘合劑的量為標(biāo)稱量，具有估算的加或減lg/m2/側(cè)面的施用量的標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)施例1在35次洗滌之后，該實(shí)施例示出了層壓體的結(jié)構(gòu)完整性。制備了具有過敏原阻擋織物的各種過敏原阻擋層壓體，所述過敏原阻擋織物具有約10克/平方米的基重、80至90 升/m2/sec的弗雷澤透氣率和1. 8至3. 5微米的平均流量孔徑。所述織物中的納米纖維的數(shù)均纖維直徑為400nm。結(jié)果示于表1中。對(duì)“35次洗滌之后的結(jié)構(gòu)完整性”的“合格”評(píng)定是指不存在分層跡象。相反，“不合格”評(píng)定指示這些層壓體具有局部分離、褶皺、或粘合劑透膠。所有粘合劑均為聚氨酯系的，一些為反應(yīng)濕態(tài)固化熱熔性型，并且一些為溶劑型。如表中所示，由過敏原阻擋織物的一個(gè)側(cè)面上的織造棉和阻擋織物的另一個(gè)側(cè)面上的特里科經(jīng)編織物針織織物的組合制備的層壓體通過了結(jié)構(gòu)完整性測(cè)試，而織造/織造、織造/非織造這樣的組合未通過所述測(cè)試。表 權(quán)利要求
1.用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體，其依次包括a)織造織物層，其具有180至400的紗線支數(shù)；b)非織造過敏原阻擋層，其具有6至10克/平方米的基重并且由纖維組成，所述纖維具有100至450納米的平均直徑；和c)特里科經(jīng)編織物針織織物層；其中所述織造織物層通過第一粘合劑連結(jié)到所述過敏原阻擋層，所述第一粘合劑分布在所述過敏原阻擋層的第一側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述離散區(qū)域的粘合劑滲入到所述過敏原阻擋層厚度的至少70%中，并且所述第一粘合劑也滲入到所述織造織物層的一個(gè)表面中，但不延伸穿過所述織造織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面；并且其中所述特里科經(jīng)編織物針織織物層通過第二粘合劑連結(jié)到所述過敏原阻擋層，所述第二粘合劑分布在所述過敏原阻擋層的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述離散區(qū)域的粘合劑滲入到所述過敏原阻擋層厚度的至少70%中，所述第二粘合劑也滲入到所述特里科經(jīng)編織物針織織物層的一個(gè)表面中，但不延伸穿過所述針織織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面；并且其中所述層壓體具有50至300克/平方米的總基重，并且在35次洗滌之后，按ASTM F2638-07所測(cè)量，對(duì)于至多1. 6升/分鐘氣流的1微米顆粒挑戰(zhàn)，所述層壓體具有95%或更大的過濾效率。
2.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述第一粘合劑和第二粘合劑相同。
3.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述層壓體的剝離強(qiáng)度為0.5磅/英寸或更大。
4.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述非織造過敏原阻擋層包括由選自以下的聚合物制成的纖維材料尼龍、聚酯、聚丙烯、聚氨酯、聚烯烴、以及它們的混合物。
5.權(quán)利要求4的層壓體，其中所述聚合物為尼龍6，6。
6.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述層壓體的透氣率為5立方英尺/分鐘或更大。
7.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述織造織物層為棉織物或滌棉織物。
8.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述織造織物層包括選自以下的纖維聚酯纖維、尼龍纖維、或它們的混合物。
9.權(quán)利要求1的層壓體，其中所述針織織物層包括選自以下的纖維聚酯纖維、尼龍纖維、或它們的混合物。
10.權(quán)利要求1的層壓體，其中至少所述第一粘合劑或第二粘合劑滲入所述過敏原阻擋層，并且基本上連續(xù)地穿過所述過敏原阻擋層從一個(gè)側(cè)面到另一個(gè)側(cè)面。
11.用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的方法，其包括以下步驟a)提供具有第一側(cè)面和相背的第二側(cè)面的過敏原阻擋層、以及為織造織物或針織織物的第一織物層；b)將至少一種第一粘合劑施用到所述過敏原阻擋層的第一側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述至少一種第一粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入所述過敏原阻擋層至所述過敏原阻擋層厚度的至少70% ；c)將所述第一織物層施加在所述過敏原阻擋層的第一側(cè)面上；d)將所述第一織物層和所述過敏原阻擋層固結(jié)成預(yù)層壓體，其中所述離散區(qū)域的至少一種第一粘合劑延伸到所述第一織物層的一個(gè)表面中但不穿過所述織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面；e)提供步驟d)的預(yù)層壓體和第二織物層，如果所述第一織物層為織造織物，則所述第二織物層為針織織物，或如果所述第一織物為針織織物，則所述第二織物層為織造織物；f)將與所述至少一種第一粘合劑相同或不同的至少一種第二粘合劑施用在所述過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述至少一種第二粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入所述過敏原阻擋層至所述過敏原阻擋層厚度的至少70% ；g)將所述第二織物層施加在所述過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上；以及h)將所述第二織物層和所述預(yù)層壓體固結(jié)成層壓體，其中至少一種第二粘合劑的所述離散區(qū)域延伸到所述第二織物層的一個(gè)表面中但不穿過所述織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。
12.權(quán)利要求11的方法，其中所述粘合劑為在75至125攝氏度下以熔融狀態(tài)施用的熱熔性粘合劑。
13.權(quán)利要求11的方法，其中所述粘合劑為聚氨酯。
14.用于制備用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體的方法，其包括以下步驟a)提供織造織物層、過敏原阻擋層和針織織物層；b)將至少一種粘合劑施用在所述過敏原阻擋層的第一側(cè)面和相背的第二側(cè)面上的離散區(qū)域中，所述粘合劑被選擇成使得其從一個(gè)側(cè)面向另一個(gè)側(cè)面滲入所述過敏原阻擋層至所述過敏原阻擋層厚度的至少70% ；c)將所述針織織物層施加到所述過敏原阻擋層的第一側(cè)面上，并且將所述織造織物層施加在所述過敏原阻擋層的相背的第二側(cè)面上；以及d)將所述織造織物層、所述過敏原阻擋層和所述針織織物層固結(jié)成層壓體，其中所述離散區(qū)域的粘合劑延伸到所述織造織物層的一個(gè)表面中并延伸到所述針織織物層的一個(gè)表面中但不穿過任一個(gè)織物層從一個(gè)表面到另一個(gè)表面。
15.權(quán)利要求14的方法，其中所述粘合劑為聚氨酯。
全文摘要
用作過敏原阻擋結(jié)構(gòu)的層壓體，和用于制備所述層壓體的方法，所述層壓體依次包括織造織物層，其具有180至400的紗線支數(shù)；非織造過敏原阻擋層，其具有6g/m2至10g/m2的基重并且由纖維組成，所述纖維具有100至450納米的平均直徑；和特里科經(jīng)編織物針織織物層；其中所述各層通過至少一種粘合劑來連結(jié)，所述粘合劑分布在所述過敏原阻擋層上的離散區(qū)域中并且滲入到該層厚度的至少70％中并且也滲入到織造層和針織織物層中但不透過它們。所述層壓體具有50g/m2至300g/m2的總基重，并且在35次洗滌之后，對(duì)于至多1.6升/分鐘氣流的1微米顆粒挑戰(zhàn)，所述層壓體具有95％或更大的過濾效率。
文檔編號(hào)B32B5/00GK102574356SQ201080045401
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2010年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月10日
發(fā)明者D·W·考卡 申請(qǐng)人:納幕爾杜邦公司