專利名稱：處理的非織造織物以及處理非織造織物的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及處理的非織造織物以及處理非織造織物的方法。
背景技術：
各種不同用途的非織造織物的制造已成為高度發(fā)展的技術。制造非織造織物的方法包括紡粘、熔噴、梳理、氣流鋪網(wǎng)等。然而，要采用這些方法生產(chǎn)出具有給定用途所要求的所有屬性的非織造織物則并不總是可能。因此，常常需要采用各種措施處理非織造織物以賦予所要求的性能。例如，作為醫(yī)用，如外科醫(yī)用罩衫(gown)，就要求阻擋醇和水溶液(例如，血液的滲透)以及細菌的性能，并且抗靜電性能也很重要。遺憾的是例如，采用碳氟化合物以達到阻隔性能的處理與采用鹽來獲得抗靜電性能的處理彼此矛盾，因此需要過量施加這些處理之一或二者。目前處理非織造織物的方法要求懸浮在水中的、輕微至中度帶電荷或者陽離子或者陰離子的氟聚合物，隨后在單一處理浴中與陰離子抗靜電劑合并以生產(chǎn)出拒醇的抗靜電外科醫(yī)用織物。遺憾的是，目前使用的抗靜電劑本質上具有表面活性并對成品纖網(wǎng)的拒水性(water repellency)產(chǎn)生負面影響，正如由靜水壓頭試驗所測定的。另外，抗靜電劑具有令離子氟聚合物懸浮體失穩(wěn)的傾向，從而導致凝結和堵塞過濾器的問題。從浴中完全去掉抗靜電劑并在下游將它施涂到纖網(wǎng)體側的嘗試卻得到在等量的氟聚合物浴濃度之下?lián)p失拒醇性的效果，原因是氟聚合物在織物上的吸附量低。
目前需要一種用不損害織物阻水性(water barrier)的拒醇和抗靜電化學品局部處理非織造織物的方法，并需要用于外科醫(yī)用和其它領域的所制成的織物。

發(fā)明內容
本發(fā)明描述一種處理非織造織物以改進非織造織物的拒醇性同時最小化該處理對非織造織物拒水性的影響的方法，該方法包括令由聚烯烴纖維制成或包括它的非織造織物與包括至少約0.1wt％-約5wt％氟聚合物和約0.01-約5wt％聚合物抗靜電劑的含水處理溶液進行接觸。在特定實施方案中，該聚合物抗靜電劑是陽離子聚合化合物或丙烯酸共聚物。聚合物抗靜電劑可選自陽離子聚合化合物、丙烯酸共聚物和陽離子丙烯酸共聚物。在某些可心的實施方案中，聚合物抗靜電劑是可溶于水并形成pH大于約7.5的溶液的陽離子聚合化合物?？尚牡氖?，氟聚合物是非離子氟聚合物。該非離子氟聚合物可以是丙烯酸氟烷基酯均聚物、丙烯酸氟烷基酯共聚物、氟化硅氧烷、氟化硅酮、氟化氨基甲酸乙酯或包括前面所列氟聚合物中任何一種的混合物。在某些可心的實施方案中，非離子氟聚合物是非離子丙烯酸氟烷基酯共聚物。非織造織物可以是紡粘織物、熔噴織物，或包括至少一種紡粘織物或層或者至少一種熔噴織物或層的層合物。本發(fā)明還提供一種按上面和這里描述的方法處理的非織造織物?？尚牡氖牵撎幚淼姆强椩炜椢锏撵o水壓頭值，與未處理的非織造織物的靜水壓頭值相比，下降不超過約10％。可對該非織造織物或僅對非織造織物的一部分進行處理。
這里描述既包括氟聚合物也包括聚合物抗靜電劑的非織造織物。該非織造織物可用作感染控制產(chǎn)品并可用于制成感染控制產(chǎn)品如外科醫(yī)用擋簾(drape)和罩衫的全部或一部分。在某些實施方案中，該非織造織物的靜水壓頭值大于70mbar，按照聯(lián)邦試驗標準(Federal TestStandard)191A，方法(Method)5514測定。在某些其它實施方案中，處理的非織造織物的拒醇性至少是60％，按照INDA標準試驗方法No.IST 80.9-74(R-82)測定，并且靜水壓頭值大于75mbar，按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514測定，并且該處理非織造織物的方法降低非織造織物的靜水壓頭值的幅度小于10％。在另一種實施方案中，處理的非織造織物具有至少75％的拒醇性，按照INDA標準試驗方法No.IST80.9-74(R-82)測定，并且靜水壓頭值大于70mbar，按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514測定。在多種實施方案中，該非織造織物是感染控制織物，它是或者包括紡粘/熔噴/紡粘層合物、紡粘/薄膜/紡粘層合物、紡粘/薄膜/紡粘/熔噴/紡粘層合物或紡粘/薄膜/薄膜/紡粘層合物。
在一種可心的實施方案中，本發(fā)明提供一種通過對非織造層合物施加局部處理改進非織造層合物的拒醇性，同時最小化該局部處理對非織造層合物拒水性的任何負面影響的方法，該方法包括令包括約0.20wt％-約5wt％氟聚合物與聚合物抗靜電劑的混合物的含水處理溶液與非織造層合物或非織造層合物的一部分進行接觸，其中氟聚合物選自非離子丙烯酸氟烷基酯均聚物、丙烯酸氟烷基酯共聚物、氟化硅氧烷、氟化硅酮、氟化氨基甲酸乙酯及其混合物。


當參考下文中描述的各種實施方案以及附圖來說明本發(fā)明時將取得對本發(fā)明更充分的理解，其進一步的優(yōu)點也將變得清楚，附圖包括圖1是本發(fā)明的一種處理方法實施方案的示意圖，采用飽和處理步驟，隨后進行噴灑處理步驟。
圖2是本發(fā)明第二處理方法實施方案的示意圖，采用泡沫施涂器以替代噴灑處理步驟。
圖3是本發(fā)明一種方法的范例第二步驟的示意圖，采用噴墨處理。
圖4是本發(fā)明第三處理實施方案的示意圖，其中抗靜電劑和拒斥劑處理被施加到基材的兩相對面。
字母代號在本說明書和附圖中的重復使用旨在代表本發(fā)明的相同或類似特征或要素。
試驗程序靜水壓頭織物的液體阻隔性能的度量是靜水壓頭試驗。靜水壓頭試驗測定在規(guī)定數(shù)量液體透過之前織物能支撐的水柱高度(厘米數(shù))。織物具有較高靜水壓頭讀數(shù)表明它比靜水壓頭較低的織物的阻擋液體滲透的能力大。靜水壓頭試驗按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514實施。
在總部設在Spartanburg，South Carolina的Schmid公司銷售的Textest FX-300靜水壓頭試驗機的試驗頭中灌注純凈水。該純凈水保持在65-85之間的溫度(介于約18.3℃-29.4℃)，這位于進行該試驗的正常環(huán)境條件(約73(約23℃)和約50％相對濕度)的范圍內。放上8英尺×8英尺(約20.3cm×20.3cm)方形試驗材料樣品，使得完全覆蓋試驗頭儲水池。對樣品施加標準水壓，以恒定速率增加直至觀察到樣品材料的外表面出現(xiàn)滲漏。在3個分開的樣品區(qū)域中首先出現(xiàn)滲漏跡象的時刻測量靜水壓耐受能力。每種樣品材料重復如此測試10個樣本。就每個樣本的靜水壓耐受結果進行平均并以毫巴記錄。1mbar靜水壓等于0.98cm水柱高度。同樣，數(shù)值越高，表明耐水滲透的能力越大，用于阻隔越是可心。
醇拒醇試驗旨在測定非織造織物抵抗低表面張力液體(例如，醇/水溶液)滲透的能力。拒醇性按照如下所述試驗程序測試。在該試驗中，織物耐低表面能流體滲透的能力是這樣測定的在織物表面幾個不同部位放置0.1mL規(guī)定體積百分數(shù)異丙醇(IPA)溶液，并讓樣品靜置5min。在此試驗中，0.1mL按序列稀釋的異丙醇和蒸餾水溶液，從60％(體積)到100％(體積)按照10％的間隔遞增，被置于安置在平坦表面上的織物樣品上。5min后，用肉眼觀察表面并記錄織物樣品保留的最高濃度。例如，如果該最小值是70％IPA溶液，則70％IPA溶液被織物保留，但80％溶液將透過織物滲到下面的表面上。評級標準從0到5，其中0表明IPA溶液潤濕了織物，而5則表明最高拒斥性。除非另行指出，給出的百分數(shù)醇(IPA)拒斥性指出能夠加到水中同時在被測織物的所有點仍舊保持評分等級為5的IPA最大體積百分數(shù)。該程序是INDA標準試驗No.IST 80.9-74(R-82)的修改版。
抗靜電性能按照INDA標準試驗40.2-92測定。
孔隙率結果由弗雷澤(Frazier)孔隙率試驗，ASTM標準D737“紡織織物的透氣性(Air Permeabiltiy of Textile Fabrics)”獲得，也可用方法5450聯(lián)邦試驗方法標準No.191A，不同的是，樣品尺寸是8英尺×8英尺。
定義這里所使用的術語“抗靜電劑”是指能防止、減少或驅散在紡織材料如非織造外科醫(yī)用罩衫上可能產(chǎn)生的靜電電荷的試劑。
這里和權利要求中所使用的術語“包含/包括”是內容廣泛的或者是開放式的，不排除附加未列舉的要素、組分或方法步驟。
這里使用的術語“共軛纖維”是指這樣的纖維，其由至少兩種，從單獨的擠出機擠出，但紡在一起形成一根纖維的聚合物構成。共軛纖維有時亦稱作多組分或雙組分纖維。各個聚合物一般彼此不同，雖然共軛纖維可以是單組分纖維。各個聚合物沿共軛纖維橫斷面排列在基本上恒定、明顯不同的區(qū)域內，并沿共軛纖維長度方向連續(xù)延伸。此種共軛纖維的構型可以是，例如，皮芯排列，其中一種聚合物被另一種包圍著，或者可以是并列排列、“派”(pie)排列或“海島”排列。共軛纖維在以下文獻中進行了教導美國專利5,108,820(Kaneko等)，美國專利4,795,668(Krueger等)，美國專利5,540,992(Marcher等)，和美國專利5,336,552(Strack等)。共軛纖維還在美國專利5,382,400(Pike等)中進行了教導并且可用于通過利用兩(或多)種聚合物的不同速率的膨脹和收縮在纖維中產(chǎn)生卷曲。對于雙組分纖維，聚合物可以75/25、50/50、25/75或任何其它要求的比例存在。纖維也可具有各種形狀，例如，美國專利5,277,976(Hogle等)，美國專利5,466,410(Hills)和5,069,970和5,057,368(Largman等)中所描述的那些，以上文獻所描述的纖維具有非傳統(tǒng)的形狀。
這里所使用的術語“感染控制產(chǎn)品”是指面向醫(yī)療用的物品，例如，外科醫(yī)用罩衫和擋簾、面罩、頭罩如蓬松帽(bouffant cap)、手術帽和頭巾、鞋類如鞋套、靴套和拖鞋、傷口敷料(wound dressing)、繃帶、消毒包裹布、抹布、服裝如實驗室工作服、連衣褲、圍裙和夾克衫、病床用品、擔架和搖籃車被單等。
這里所使用的術語“熔噴纖維”是指通過以下方式形成的纖維將熔融熱塑性材料擠出通過多個纖細(一般為圓形)的紡絲孔(diecapillaries)，以熔融絲或長絲的形式，進入到逐漸匯聚的高速(一般為熱的)氣體(例如，空氣)流中，后者將熔融熱塑性材料的長絲拉細致使其直徑縮小，可能達到微纖維的直徑。隨后，熔融纖維由高速氣流夾帶并沉積在收集表面上形成無規(guī)分散的熔噴纖維的纖網(wǎng)。此類方法例如在美國專利3,849,241(Butin等)中公開。熔噴纖維可以是連續(xù)的或者是不連續(xù)的并且一般平均直徑小于10μm。這些微纖維當沉積到收集表面上時一般是發(fā)粘的。
這里使用的術語“多層層合物”是指一種層合物，其中一或多個層例如是紡粘和/或某些是熔噴的，例如，紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層合物，以及其它樣式，例如，公開在以下文獻中美國專利4,041,203(Brock等)；美國專利5,169,706(Collier等)；美國專利5,145,727(Potts等)；美國專利5,178,931(Perkins等)和美國專利5,188,885(Timmons等)。此種層合物可這樣制成向移動中的成形帶上順序地首先沉積紡粘織物層，隨后是熔噴織物層，最后沉積另一個紡粘織物層，然后按如下所述方式粘合該層合物。替代地，各個織物層可單獨制造，收集成卷，并在單獨粘合步驟中合并。此種織物的基重介于約0.1-12osy(3-400gsm)，或者更具體地說介于約0.75-約3osy。多層層合物也可具有各種不同數(shù)目熔噴層或多個紡粘層，排列成多種不同構型并且可包括其它材料如薄膜(F)或共形材料，例如，SMMS、SM、SFS等等。
這里使用的術語“非織造織物或纖網(wǎng)”是指一種纖網(wǎng)，它具有交叉鋪置的但不是像在針織織物中那樣以可辨認的方式交叉鋪置的單獨的纖維或絲的結構。非織造織物或纖網(wǎng)已經(jīng)由多種方法制成，例如，熔噴方法、紡粘方法和粘合梳理纖網(wǎng)方法。非織造織物的基重一般用每平方碼材料的盎司數(shù)(osy)或者每平方米的克數(shù)(gsm)表示，并且有用的纖維直徑一般用微米(或等價單位，但更被接受的術語是微米)表示。(注要從osy換算為gsm，osy乘33.91)。這里所使用的術語“紡粘纖維”是指通過下述方法形成的小直徑纖維將熔融熱塑性材料以長絲的形式從多個纖細(一般為圓形)的紡絲板毛細孔(capillaries of spinneret)中擠出，其中所擠出的長絲的直徑隨后借助例如以下文獻中的方法迅速變小美國專利4,340,563(Appel等)、美國專利3,692,618(Dorschner等)、美國專利3,802,817(Matsuki等)、美國專利3,338,992及3,341,394(Kinney)、美國專利3,502,763(Hartman)和美國專利3,542,615(Dobo等)。紡粘纖維當沉積到收集表面上時通常是不發(fā)粘的。紡粘纖維通常為連續(xù)狀且平均直徑(從至少10個樣品測定)大于7μm，更具體地說介于約10-20μm。纖維也可具有各種形狀，例如，描述在美國專利5,277,976(Hogle等)，美國專利5,466,410(Hills)和5,069,970和5,057,368(Largman等)中的那些，這些文獻所描述的纖維具有非傳統(tǒng)的形狀。
這里使用的術語“聚合物”一般包括但不限于均聚物；共聚物，如嵌段、接枝、無規(guī)及交替共聚物、三元共聚物等；以及上述的共混物及各種改性形式。而且，除非另行具體限定，術語“聚合物”應涵蓋所有可能的分子幾何構型。這些構型包括但不限于，全同立構、間同立構及無規(guī)對稱構型。
本文所使用的術語“熱點粘合”涉及使待粘合纖維的織物或纖網(wǎng)在加熱軋輥與砧輥之間穿過。軋輥一般地但不總是以某種方式圖案化，以使整個織物不是橫越其全部表面粘合，而砧輥通常是平的。結果，為功能及美觀的原因，已開發(fā)出各種各樣用于軋輥的圖案。一種圖案的例子具有若干點，就是Hansen Pennings或“H&P”圖案，粘合面積為約30％，每平方英寸有約200個粘合點，如美國專利3,855,046(Hansen和Pennings)中所教導的。H&P圖案具有方形點或針狀粘合區(qū)，其中每個針的邊尺寸為0.038英寸(0.965mm)，針與針之間的間距是0.070英寸(1.778mm)，粘合深度是0.023英寸(0.584mm)。形成的圖案具有約29.5％的粘合面積。另一種典型的點粘合圖案是擴展型HansenPennings或“EHP”粘合圖案，它產(chǎn)生15％的粘合面積，其方形針的邊尺寸為0.037英寸(0.94mm)，針間距為0.097英寸(2.464mm)，深度是0.039英寸(0.991mm)。另一種叫做“714”的典型點粘合圖案具有方形針粘合區(qū)，其中每個針的邊尺寸是0.023英寸，針與針的間距為0.062英寸(1.575mm)，粘合深度是0.033英寸(0.838mm)。產(chǎn)生的圖案具有約15％的粘合面積。又一種常見的圖案是C型星(C-Star)圖案，其粘合面積為約16.9％。C型星圖案帶有橫向條紋或“燈芯絨”圖案，其被流星隔斷。其他常見的圖案包括菱形圖案，具有重復和略微偏置的菱形，粘合面積為約16％，以及絲網(wǎng)(wire weave)圖案，如名字所示，看上去類似窗紗(window screen)，粘合面積為約19％。就典型而言，粘合面積百分數(shù)從織物層合物纖網(wǎng)面積的約10％至約30％變化。正如技術上熟知的，點粘合將層合物各層維系在一起并通過將每層內部的長絲和/或纖維的粘合賦予每個單層以整體性。
這里的組成百分數(shù)以重量表示，除非另行指出。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及非織造基材的處理以賦予該非織造基材要求的性能，特別是拒醇和靜電衰減?？尚牡氖?，本發(fā)明提供一種用于基礎織物如非織造織物的局部處理包(package)，該處理包將提供對低表面張力流體的拒斥和靜電電荷消散的能力，同時對基礎織物的靜水壓頭或血液浸透(strikethrough)沒有負面影響。所建議的非織造基材包括但不限于，非織造織物，其包括含有至少一個熔噴(M)層和/或至少一個紡粘層(S)的層合物，紡粘/熔噴(SM)層合物、紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層合物、紡粘/薄膜/紡粘(SFS)層合物、紡粘/薄膜/紡粘/熔噴/紡粘(SFSMS)層合物和紡粘/薄膜/薄膜/紡粘(SFFS)層合物以及其層合物和組合。本發(fā)明還涉及并包括這樣的非織造織物，它具有例如拒醇并具有抗靜電性能的一或兩個表面。此種織物適合用于制造感染控制醫(yī)用產(chǎn)品，包括外科醫(yī)用罩衫和消毒包裹布，以及工業(yè)工作服，例如，用于不希望積累靜電的環(huán)境中使用的實驗室工作服。此類非織造織物還具有以靜水壓頭衡量的優(yōu)異阻隔性能并可作為外科醫(yī)用織物和作為外科醫(yī)用罩衫、擋簾、手術包布等的成分使用。有利的是，本發(fā)明織物和織物層合物可在保持可接受阻隔性能的同時以較低的基重來制成。
本發(fā)明將參考上面描述的試驗方法和定義以及本發(fā)明的具體實施方案做進一步說明，下面將給出實施方案的一或多個例子。給出每一個例子的目的在于解釋本發(fā)明而不是限制它。事實上，本領域技術人員清楚，從本發(fā)明可做出各種不同的修改和變換方案，仍不偏離本發(fā)明的范圍或精神。例如，作為一個實施方案的一部分舉出的特征可用于另一種實施方案從而產(chǎn)生進一步的實施方案。因此，本發(fā)明的意圖是要涵蓋此類修改和變換方案，只要落在所附權利要求及其等價物的范圍內。本發(fā)明的其它目的、特征和方面將公開在下面的詳細說明中或從中明顯推出。本領域技術人員應該懂得，這里的討論僅僅是范例實施方案的描述，不擬作為對本發(fā)明更廣義方面的限制，本發(fā)明更廣義的方面體現(xiàn)在這些范例實施方案中。
本發(fā)明提供一種利用氟聚合物化學局部處理非織造織物的改進方法，它改進織物的拒醇性同時最小化對織物阻水性的任何負面影響。在一種范例實施方案中，處理非織造織物的方法包括以含有至少一種非離子氟聚合物和至少一種聚合物抗靜電劑的溶液或懸浮體處理非織造織物。傳統(tǒng)非聚合物抗靜電劑(例如磷酸酯鹽，正如傳統(tǒng)上使用的)的加入對織物的拒水性產(chǎn)生負面影響?？尚牡氖牵诒景l(fā)明的處理溶液中聚合物抗靜電劑的用量介于約0.01wt％-約5wt％，更可心地約0.05wt％-約5，進一步更可心地約0.05wt％-約3wt％，進一步更可心地約0.05wt％-約1wt％。較高濃度抗靜電劑在工作服領域和工作服領域的產(chǎn)品(例如連衣褲)中是可心的。較低濃度抗靜電劑在其它領域如消毒包裹布中，可能是可心的。
另外，已觀察到傳統(tǒng)抗靜電劑使處理浴溶液或懸浮體中帶電荷氟聚合物的離子氟聚合物懸浮體失穩(wěn)。處理浴的失穩(wěn)是不可心的并且會導致處理過程期間的凝結和過濾器的堵塞。本發(fā)明采用聚合物抗靜電劑解決這些問題。一般地，抗靜電劑(antistatic agent)是防止或大大減少可在紡織材料上產(chǎn)生的電荷的試劑并被稱作抗靜電劑(antistat)。建議適用于本發(fā)明的聚合物抗靜電劑的商品例子包括但不限于，由NICCAUSA(Fountain Inn，South Carolina)出品的NICEPOLEFL和由Manufacturers Chemicals(Cleveland，Tennessee)銷售的POLYMERICANTISTAT。從NICCA USA獲得的NICEPOLEFL是聚合物抗靜電劑，它是一種陽離子聚合化合物。NICEPOLEFL是一種以含3-3.5％異丙醇的水溶液形式供應的丙烯酸共聚物抗靜電劑。NICEPOLEFL抗靜電劑可溶于冷水，或者至少可溶于冷水和醇，并具有約8的pH值。由Manufacturers Chemical獲得的POLYMERIC ANTISTAT在1％水溶液中的pH值介于約7.7-8.5。
在一種可心的實施方案中，本發(fā)明提供一種局部處理外科醫(yī)用織物的方法，包括以含有非離子氟聚合物和聚合物抗靜電劑的溶液或懸浮體處理織物。非離子氟聚合物包括但不限于，非離子丙烯酸氟烷基酯均聚物和共聚物，例如，氟化硅氧烷、氟化硅酮、氟化氨基甲酸乙酯等。一種非離子氟聚合物是從Daikin America Inc.(Orangeberg，NewYork)——日本的Daikin Industries Ltd的分支機構，以商品名UNIDYNES-1072和UNIDYNETG-KC02獲得的。UNIDYNETG-KC02是一種非離子丙烯酸氟烷基酯共聚物乳液，主要由約30-31wt％非離子丙烯酸氟烷基酯共聚物、約60-62wt％水和約8wt％三丙二醇構成。另一種從New York的Mitsubishi International Corporation市售可得的非離子氟聚合物是REPEARL F-7105。REPEARL F-7105是一種約30wt％非離子含氟丙烯酸酯(fluoroacrylate)共聚物、約60wt％水和約10wt％二丙二醇的乳液。建議的是該處理溶液或懸浮體包括至少一種非離子氟聚合物和至少一種聚合物抗靜電劑。該處理溶液可包括其它任選的成分，包括附加氟聚合物和/或抗靜電劑。該抗靜電劑可心地是一種可溶于水的聚合物抗靜電劑并優(yōu)選與氟聚合物一起在單一處理溶液中施涂到織物的兩面。然而，聚合物抗靜電劑可在拒水處理以后施涂到處理后的織物上，并且可施涂到織物的一或兩個面。據(jù)信，采用非離子氟聚合物處理，而不是離子氟聚合物處理，將減少處理溶液或懸浮體中的靜電相互作用并改進浴的穩(wěn)定性。還相信，靜電相互作用妨礙處理溶液吸附到織物表面。有利的是，本發(fā)明處理溶液和處理方法不包括或需要鹽，例如金屬鹽。
現(xiàn)在來看附圖，圖1顯示纖網(wǎng)10，例如，一種非織造織物纖網(wǎng)，從右向左移動。在飽和噴灑裝置12，包括碳氟化合物和聚合物抗靜電劑的溶液以噴霧的形式被施涂到織物的兩面。壓漿軋輥14除去多余處理溶液，同時隨著纖網(wǎng)10從導輥18上面通過真空抽吸器16除去額外的處理組合物。在處理站20，可施涂附加任選的添加劑或者，替代地，可在單獨的步驟中，通過噴灑裝置22并優(yōu)選在處理的織物完全固化之前的某一點處可以將氟聚合物或聚合物抗靜電劑施涂到纖網(wǎng)10的一或兩個面上。通?？尚牡氖牵瑢⒖轨o電處理施加到纖網(wǎng)10的兩面；然而，在某些情況下，可能可心的是將聚合物抗靜電劑僅施涂到纖網(wǎng)10的僅一面。隨后，纖網(wǎng)10通過與蒸汽圓筒烘燥機24接觸而達到干燥。在某些實施方案中，建議對待作為外科醫(yī)用罩衫或其它阻隔用途的非織造織物的僅一面，即接觸身體的那面，以抗靜電劑處理，以便抗靜電劑不會干擾織物外表面的拒水性。
圖2顯示一種方法，它采用泡沫施涂器施涂氟化學品和聚合物抗靜電劑處理組合物以替代如圖1所示的抗靜電噴灑裝置22。對于圖2，在抗靜電劑噴灑20(圖1)之前，系統(tǒng)可與圖1的相同故未再畫出。在圖2中，畫出一種單一泡沫施涂器32，其將含有碳氟化合物和聚合物抗靜電劑的組合物以泡沫形式施涂到非織造織物10的僅一面。然而，還可設置第二泡沫施涂器，將碳氟化合物和抗靜電劑組合物施涂到織物的另一面。多余的在壓漿輥36之間的輥隙34中被除去，然后纖網(wǎng)10被引到蒸汽圓筒烘燥機24上去干燥，正如圖1所示。
圖3示意地表示示范性第二在線處理步驟，其應用于預先例如使用圖1的飽和噴灑裝置12處理過的纖網(wǎng)40上。在該實施方案中，纖網(wǎng)40從卷材42上退繞并繞過導輥44被引導通過包括噴墨印刷頭48和纖網(wǎng)支撐壓臺/廢氣罩50的印刷站46。該纖網(wǎng)具有施涂到面向印刷頭的表面的少量施涂的抗靜電劑。隨后，該纖網(wǎng)可在一或多個驅動輥52的引導下重新卷繞成處理過的卷材54或者，任選地，接受其它加工。
圖4顯示第三實施方案，其中泡沫施涂器32被用于施涂碳氟化合物到纖網(wǎng)10的一面，而噴灑器22則在蒸汽圓筒烘燥機24處施涂抗靜電劑到反面。除此之外，該過程就像示意地表示在圖2中的過程一樣。
實施例本發(fā)明將用下面的實施例進一步描述。然而，這些實施例從任何意義上都不構成對本發(fā)明精神或范圍的限制。
就采用SMS織物的那些實施例而言，形成織物和處理其的一般方法如下一種紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層合物，由約35wt％第一紡粘層、約30wt％熔噴層和約35wt％第二紡粘層組成，按照美國專利4,041,203(Brock等)中描述的方法形成。形成后，該SMS層合物利用粘合輥進行熱粘合，從而在絲網(wǎng)圖案中產(chǎn)生約15％粘合面積。作為實施例生產(chǎn)的織物具有約1.5oz/yd2(51gsm)的基重或約1oz/yd2(約34gsm)的基重，視規(guī)定而定。粘合后，該SMS層合物在中試規(guī)模浸漬-壓漿處理裝置上以約50英尺/分鐘的速度進行離線處理并在245按如下面規(guī)定的那樣在蒸汽圓筒烘燥機上干燥。然而，該SMS層合物可以在線處理，例如，通過將SMS層合物送過裝有處理浴的飽和器，正如圖1一般地表示的，或者通過將層合物浸沒在含有處理溶液的浴中。處理組合物中非離子氟聚合物乳液的需要量取決于所要求的拒醇性水平，據(jù)信一般取決于具體選定的非離子氟聚合物和基材暴露于處理組合物中的時間。一般而言，層合物暴露于處理組合物的時間越短，建議在浴中非離子氟聚合物乳液的數(shù)量越大，以便為獲得目標水平的拒斥性的基材表面上的氟水平。每個實施例都按照相同的方式制備。每個實施例的干燥、處理過的材料樣品都接受拒醇性、用靜水壓頭衡量的阻水性，和確定方法的加入量(add-on)效率的氟加入量水平的測定。
在下面各實施例中，處理組合物按照規(guī)定各不相同。加入含氟化合物，例如非離子氟聚合物，目的在于提高整理、干燥后層合物的拒異丙醇的能力。為促使對層合物的完全潤濕，加入醇，例如，辛醇。隨著水在較晚步驟中的被干燥趕出層合物，該醇將揮發(fā)。辛醇的用量一般在含水處理浴中為0.25wt％。例如，在工業(yè)在線方法中，飽和后，將產(chǎn)生約300％吸液率(wet pickup)，以織物重量為基準計，織物可穿過壓漿輥隙，致使吸液率下降到約100％，隨后在脫水真空設備中，吸液率進一步降低至約40％。利用蒸汽圓筒烘燥機干燥后，處理的織物可卷繞到硬紙板芯軸上。
處理組合物中包含的氟聚合物乳液數(shù)量可變化并且取決于幾個因素，包括但不限于，所要求的拒醇性和基材暴露于處理溶液的時間。一般而言，層合物暴露于含氟聚合物處理(液)的時間越短，達到目標水平的拒斥性所需要的氟聚合物就越多。就下面實施例中選擇的DaikinUNIDYNETG-KC02非離子氟聚合物懸浮體和工藝條件而言，采用含有約0.1-約1wt％非離子氟聚合物懸浮體的處理組合物。氟聚合物的數(shù)量據(jù)信也取決于具體選擇的氟聚合物。
每個實施例的處理溶液按如下所述制備。將規(guī)定重量的氟聚合物乳液加入到1000mL燒杯的水中。非離子氟聚合物乳液最初借助刮勺混入到水中，隨后被置于Ross高剪切混合機下。在劇烈混合作用下，將規(guī)定數(shù)量的其它成分(若有的話)以及規(guī)定數(shù)量的辛醇加入到混合物中，并再次在高速下進一步混合2min。隨后，將乳液轉移到尺寸足以容納8英寸×10英寸SMS織物樣品的鍋內。然后將8英寸×10英寸SMS織物樣品完全浸沒在乳液中并翻過來然后再浸沒在乳液中以保證完全濕透。隨后，將飽和的SMS織物送過配備100磅等效重量以減少吸液率(WPU)的Atlas實驗室榨干機(ringer)。隨后，將配制的乳液倒入到飽和鍋內并連續(xù)地加入以維持使穿過該設備的SMS纖網(wǎng)吸飽所需要的流體的數(shù)量。在SMS上所得的制劑的吸液率(WPU)是SMS重量的300％。WPU可按照WPU＝100％×(濕重-干重)/干重來計算。隨后，SMS纖網(wǎng)穿過能將吸液率從300％降低到100％的榨干機。讓從片材上除去的液體循環(huán)回到飽和鍋內。最后，處理的SMS纖網(wǎng)穿過能將WPU從100％降低到絕干(0％WPU)的大型強制熱空氣干燥裝置。
樣品的氟加入量百分數(shù)由一家獨立實驗室(Galbraith實驗室，Knoxville，Tennessee)采用元素分析技術測定。樣品的靜水壓頭按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514測定。樣品的拒醇性是這樣測定的將0.1mL規(guī)定百分率的異丙醇水溶液放在織物表面幾個不同部位并讓樣品靜置5min。評級標準從0到5，其中0表明IPA溶液潤濕了織物，而5則表明最高拒斥性。除非另行指出，給出的百分數(shù)醇(IPA)拒斥性指出能夠加到水中同時在被測織物的所有點仍舊保持評分等級為5的IPA最大體積百分數(shù)。該程序是INDA標準試驗No.IST 80.9-74(R-82)的修改版。
對比例A對比例A包括未處理的1.5osy SMS層合物織物。對比例A的拒醇性經(jīng)測定是20％IPA。對比例A的阻水性經(jīng)測定為靜水壓頭84.9±6.2mbar。該未處理1.5osy SMS織物提供可心的阻水性但沒有提供可接受的拒醇性。
對比例B對比例B包括未處理的1.5osy SMS層合物織物，其在含有離子氟聚合物和陰離子抗靜電劑的浴中進行處理。對比例B用的含水處理浴包括水，其中溶解或至少懸浮有0.69wt％由Daikin America Inc.以商品名UNIDYNETG-KC01銷售的陽離子氟聚合物懸浮體和0.30wt％由Manufacturers Chemical(Cleveland，Tennessee)獲得的QUADRASTAT PIBK陰離子抗靜電劑。對比例B的拒醇性經(jīng)測定為90％IPA。對比例B的阻水性經(jīng)測定為46.3±3.1mbar的靜水壓頭。并且，對比例B的氟加入量水平經(jīng)測定是0.36wt％。
實施例1實施例1是以包含非離子氟聚合物和聚合物抗靜電劑的含水處理溶液處理1.5osy SMS非織造外科醫(yī)用織物的浸漬飽和處理方法的例子。實施例1的處理浴懸浮體包括水浴，其中溶解或至少懸浮有0.50wt％的從Daikin America Inc.(Orangeberg，New York)獲得的非離子氟聚合物懸浮體UNIDYNETG-KC02，以及0.20wt％的從NICCAUSA Inc.(Fountain Inn，South Carolina)獲得的NICEPOLEFL聚合物抗靜電劑。從Daikin America Inc.獲得的UNIDYNETG-KC02非離子氟聚合物懸浮體包含約30wt％的非離子氟聚合物固體，并且處理溶液在實施例C的SMS織物上的吸液率為約116wt％。NICEPOLEFL聚合物抗靜電劑是可溶于冷水并且在1％水溶液中的pH值介于約7.7-約8.5的陽離子聚合物抗靜電劑。
從Daikin獲得的UNIDYNETG-KC02非離子氟聚合物懸浮體包含約30wt％的非離子氟聚合物固體，并且處理溶液在實施例1的SMS織物上的吸液率為約100wt％。非離子氟聚合物處理的SMS外科醫(yī)用織物在約245干燥2min。干燥、非離子氟聚合物處理過的實施例1的拒醇性經(jīng)測定是80％IPA。
實施例2實施例2是以在單一處理溶液中包括非離子氟聚合物和聚合物抗靜電劑的含水處理溶液處理1.5osy SMS非織造外科醫(yī)用織物的浸漬飽和處理方法的另一例子。實施例2的處理浴懸浮體包括水浴，其中溶解或至少懸浮有0.57wt％的非離子氟聚合物懸浮體UNIDYNETG-KC02，和0.50wt％的NICEPOLEFL聚合物抗靜電劑。
UNIDYNETG-KC02非離子氟聚合物懸浮體包含約30wt％的非離子氟聚合物固體，并且處理溶液在實施例2的SMS織物上的吸液率為約100wt％。非離子氟聚合物處理的SMS外科醫(yī)用織物在約245干燥2min。干燥、非離子氟聚合物處理過的實施例2的拒醇性經(jīng)測定是80％IPA。
實驗數(shù)據(jù)一并載于下表1。
表1

以氟聚合物、TG-KC01和TG-KC02，處理1.5osy SMS層合物織物都改善了織物的拒醇性(實施例B、1和2，與未處理的實施例A相比)。然而，以氟聚合物和磷酸烷基酯抗靜電劑處理SMS織物(實施例B)降低了織物的阻水性(實施例B，與未處理的實施例A相比)。實施例1和2顯示，以氟聚合物UNIDYNETG-KC02和聚合物抗靜電劑NICEPOLEFL聯(lián)合處理的結果表現(xiàn)出改進的對低表面張力流體的拒斥、靜電電荷消散和阻液性能，如由拒醇性、靜水壓頭和抗靜電性所度量的。增加抗靜電劑的處理濃度，例如，將NICEPOLEFL抗靜電劑在處理組合物中的濃度加倍，正如在實施例2中所做的那樣，以提高靜電電荷衰減性能并未對處理的織物的靜水壓頭和拒醇性產(chǎn)生負面影響(比較實施例2與實施例1)。
雖然在上面已采用具體的術語、裝置和方法對本發(fā)明各種不同實施方案做了描述，但這樣的描述僅為舉例說明的目的。所采用的詞語是描述性而不是限制性語匯。要知道，本領域技術人員在不偏離下面的權利要求規(guī)定的本發(fā)明精神或范圍的前提下可制定出各種修改和變換方案。因此，所附權利要求的精神和范圍不限于本文給出的優(yōu)選實施方案的描述。
權利要求
1.一種處理非織造織物以改進非織造織物的拒醇性和抗靜電性能同時最小化該處理對非織造織物的拒水性的影響的方法，該方法包括令包含聚烯烴纖維的非織造織物與包括約0.1wt％-約5wt％的氟聚合物和約0.01-約5wt％的聚合物抗靜電劑的含水處理溶液進行接觸。
2.權利要求1的方法，其中聚合物抗靜電劑是陽離子聚合化合物。
3.權利要求2的方法，其中陽離子聚合物抗靜電劑是丙烯酸共聚物。
4.權利要求1的方法，其中氟聚合物是非離子氟聚合物。
5.權利要求1的方法，其中非織造織物選自紡粘織物、熔噴織物及其層合物。
6.權利要求1的方法，其中聚合物抗靜電劑選自陽離子聚合化合物、丙烯酸共聚物和陽離子丙烯酸共聚物。
7.權利要求1的方法，其中處理的非織造織物的靜水壓頭值具有比可比的、未處理的非織造織物的靜水壓頭值小不超過約10％的靜水壓頭值。
8.權利要求1的方法，其中處理的非織造織物具有大于35mbar的靜水壓頭值，按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514測定。
9.權利要求1的方法，其中處理的非織造織物具有至少60％的拒醇性，按照INDA標準試驗No.IST 80.9-74(R-82)測定，和大于75mbar的靜水壓頭值，按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514測定，并且該處理非織造織物的方法降低非織造織物的靜水壓頭值的幅度小于10％。
10.權利要求1的方法，其中處理的非織造織物具有至少75％的拒醇性，按照INDA標準試驗No.IST 80.9-74(R-82)測定，和大于70mbar的靜水壓頭值，按照聯(lián)邦試驗標準191A，方法5514測定。
11.權利要求1的方法，其中聚合物抗靜電劑是可溶于水并形成pH值大于約7.5的溶液的陽離子聚合化合物。
12.權利要求1的方法，其中非織造織物是感染控制織物，它是或者包含紡粘/熔噴/紡粘層合物、紡粘/薄膜/紡粘層合物、紡粘/薄膜/紡粘/熔噴/紡粘層合物或紡粘/薄膜/薄膜/紡粘層合物。
13.權利要求2的方法，其中非離子氟聚合物選自丙烯酸氟烷基酯均聚物、丙烯酸氟烷基酯共聚物、氟化硅氧烷、氟化硅酮、氟化氨基甲酸乙酯及其混合物。
14.權利要求2的方法，其中非離子氟聚合物是非離子丙烯酸氟烷基酯共聚物。
15.按照權利要求1的方法處理過的非織造織物。
16.一種包含氟聚合物和聚合物抗靜電劑的具有抗靜電性和拒醇性的非織造織物。
17.權利要求16的非織造織物，其中非織造織物是層合物或層合物的一部分。
18.一種包含權利要求16的非織造織物層合物的感染控制產(chǎn)品。
19.一種通過對非織造層合物施加局部處理改進非織造層合物的拒醇性同時最小化該局部處理對非織造層合物拒水性的任何負面影響的方法，該方法包括提供一種非織造層合物；令含有約0.20wt％-約5wt％的氟聚合物與聚合物抗靜電劑的混合物的含水處理溶液與非織造層合物或非織造層合物的一部分進行接觸，其中氟聚合物選自非離子丙烯酸氟烷基酯均聚物、丙烯酸氟烷基酯共聚物、氟化硅氧烷、氟化硅酮、氟化氨基甲酸乙酯及其混合物。
20.按照權利要求19的方法處理的非織造層合物。
全文摘要
本發(fā)明提供一種處理非織造織物的方法，從而提供具有拒斥流體性能的織物，同時最小化對織物的靜水壓頭性能的影響。一般而言，該方法包括令非織造織物接觸含有氟聚合物和聚合物抗靜電劑的含水處理溶液。
文檔編號D06M15/657GK101065533SQ200580040307
公開日2007年10月31日 申請日期2005年8月10日 優(yōu)先權日2004年11月24日
發(fā)明者H·S·斯諾登 申請人:金伯利—克拉克環(huán)球有限公司