CN101065533A - 处理的非织造织物以及处理非织造织物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种处理非织造织物的方法，从而提供具有拒斥流体性能的织物，同时最小化对织物的静水压头性能的影响。一般而言，该方法包括令非织造织物接触含有氟聚合物和聚合物抗静电剂的含水处理溶液。

Description

处理的非织造织物以及处理非织造织物的方法
本申请将美国专利申请10/723,408(题为“以非离子氟聚合物处理非织造织物的方法”，Hue Scott Snowden等人，2003-11-25提交)收作参考。
技术领域
本发明涉及处理的非织造织物以及处理非织造织物的方法。
背景技术
各种不同用途的非织造织物的制造已成为高度发展的技术。制造非织造织物的方法包括纺粘、熔喷、梳理、气流铺网等。然而，要采用这些方法生产出具有给定用途所要求的所有属性的非织造织物则并不总是可能。因此，常常需要采用各种措施处理非织造织物以赋予所要求的性能。例如，作为医用，如外科医用罩衫(gown)，就要求阻挡醇和水溶液(例如，血液的渗透)以及细菌的性能，并且抗静电性能也很重要。遗憾的是例如，采用碳氟化合物以达到阻隔性能的处理与采用盐来获得抗静电性能的处理彼此矛盾，因此需要过量施加这些处理之一或二者。目前处理非织造织物的方法要求悬浮在水中的、轻微至中度带电荷或者阳离子或者阴离子的氟聚合物，随后在单一处理浴中与阴离子抗静电剂合并以生产出拒醇的抗静电外科医用织物。遗憾的是，目前使用的抗静电剂本质上具有表面活性并对成品纤网的拒水性(water repellency)产生负面影响，正如由静水压头试验所测定的。另外，抗静电剂具有令离子氟聚合物悬浮体失稳的倾向，从而导致凝结和堵塞过滤器的问题。从浴中完全去掉抗静电剂并在下游将它施涂到纤网体侧的尝试却得到在等量的氟聚合物浴浓度之下损失拒醇性的效果，原因是氟聚合物在织物上的吸附量低。
目前需要一种用不损害织物阻水性(water barrier)的拒醇和抗静电化学品局部处理非织造织物的方法，并需要用于外科医用和其它领域的所制成的织物。
发明内容
本发明描述一种处理非织造织物以改进非织造织物的拒醇性同时最小化该处理对非织造织物拒水性的影响的方法，该方法包括令由聚烯烃纤维制成或包括它的非织造织物与包括至少约0.1wt％-约5wt％氟聚合物和约0.01-约5wt％聚合物抗静电剂的含水处理溶液进行接触。在特定实施方案中，该聚合物抗静电剂是阳离子聚合化合物或丙烯酸共聚物。聚合物抗静电剂可选自阳离子聚合化合物、丙烯酸共聚物和阳离子丙烯酸共聚物。在某些可心的实施方案中，聚合物抗静电剂是可溶于水并形成pH大于约7.5的溶液的阳离子聚合化合物。可心的是，氟聚合物是非离子氟聚合物。该非离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种的混合物。在某些可心的实施方案中，非离子氟聚合物是非离子丙烯酸氟烷基酯共聚物。非织造织物可以是纺粘织物、熔喷织物，或包括至少一种纺粘织物或层或者至少一种熔喷织物或层的层合物。本发明还提供一种按上面和这里描述的方法处理的非织造织物。可心的是，该处理的非织造织物的静水压头值，与未处理的非织造织物的静水压头值相比，下降不超过约10％。可对该非织造织物或仅对非织造织物的一部分进行处理。
这里描述既包括氟聚合物也包括聚合物抗静电剂的非织造织物。该非织造织物可用作感染控制产品并可用于制成感染控制产品如外科医用挡帘(drape)和罩衫的全部或一部分。在某些实施方案中，该非织造织物的静水压头值大于70mbar，按照联邦试验标准(Federal TestStandard)191A，方法(Method)5514测定。在某些其它实施方案中，处理的非织造织物的拒醇性至少是60％，按照INDA标准试验方法No.IST 80.9-74(R-82)测定，并且静水压头值大于75mbar，按照联邦试验标准191A，方法5514测定，并且该处理非织造织物的方法降低非织造织物的静水压头值的幅度小于10％。在另一种实施方案中，处理的非织造织物具有至少75％的拒醇性，按照INDA标准试验方法No.IST80.9-74(R-82)测定，并且静水压头值大于70mbar，按照联邦试验标准191A，方法5514测定。在多种实施方案中，该非织造织物是感染控制织物，它是或者包括纺粘/熔喷/纺粘层合物、纺粘/薄膜/纺粘层合物、纺粘/薄膜/纺粘/熔喷/纺粘层合物或纺粘/薄膜/薄膜/纺粘层合物。
在一种可心的实施方案中，本发明提供一种通过对非织造层合物施加局部处理改进非织造层合物的拒醇性，同时最小化该局部处理对非织造层合物拒水性的任何负面影响的方法，该方法包括：令包括约0.20wt％-约5wt％氟聚合物与聚合物抗静电剂的混合物的含水处理溶液与非织造层合物或非织造层合物的一部分进行接触，其中氟聚合物选自非离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。
附图说明
当参考下文中描述的各种实施方案以及附图来说明本发明时将取得对本发明更充分的理解，其进一步的优点也将变得清楚，附图包括：
图1是本发明的一种处理方法实施方案的示意图，采用饱和处理步骤，随后进行喷洒处理步骤。
图2是本发明第二处理方法实施方案的示意图，采用泡沫施涂器以替代喷洒处理步骤。
图3是本发明一种方法的范例第二步骤的示意图，采用喷墨处理。
图4是本发明第三处理实施方案的示意图，其中抗静电剂和拒斥剂处理被施加到基材的两相对面。
字母代号在本说明书和附图中的重复使用旨在代表本发明的相同或类似特征或要素。
试验程序
静水压头：织物的液体阻隔性能的度量是静水压头试验。静水压头试验测定在规定数量液体透过之前织物能支撑的水柱高度(厘米数)。织物具有较高静水压头读数表明它比静水压头较低的织物的阻挡液体渗透的能力大。静水压头试验按照联邦试验标准191A，方法5514实施。
在总部设在Spartanburg，South Carolina的Schmid公司销售的Textest FX-300静水压头试验机的试验头中灌注纯净水。该纯净水保持在65-85之间的温度(介于约18.3℃-29.4℃)，这位于进行该试验的正常环境条件(约73(约23℃)和约50％相对湿度)的范围内。放上8英尺×8英尺(约20.3cm×20.3cm)方形试验材料样品，使得完全覆盖试验头储水池。对样品施加标准水压，以恒定速率增加直至观察到样品材料的外表面出现渗漏。在3个分开的样品区域中首先出现渗漏迹象的时刻测量静水压耐受能力。每种样品材料重复如此测试10个样本。就每个样本的静水压耐受结果进行平均并以毫巴记录。1mbar静水压等于0.98cm水柱高度。同样，数值越高，表明耐水渗透的能力越大，用于阻隔越是可心。
醇：拒醇试验旨在测定非织造织物抵抗低表面张力液体(例如，醇/水溶液)渗透的能力。拒醇性按照如下所述试验程序测试。在该试验中，织物耐低表面能流体渗透的能力是这样测定的：在织物表面几个不同部位放置0.1mL规定体积百分数异丙醇(IPA)溶液，并让样品静置5min。在此试验中，0.1mL按序列稀释的异丙醇和蒸馏水溶液，从60％(体积)到100％(体积)按照10％的间隔递增，被置于安置在平坦表面上的织物样品上。5min后，用肉眼观察表面并记录织物样品保留的最高浓度。例如，如果该最小值是70％IPA溶液，则70％IPA溶液被织物保留，但80％溶液将透过织物渗到下面的表面上。评级标准从0到5，其中0表明IPA溶液润湿了织物，而5则表明最高拒斥性。除非另行指出，给出的百分数醇(IPA)拒斥性指出能够加到水中同时在被测织物的所有点仍旧保持评分等级为5的IPA最大体积百分数。该程序是INDA标准试验No.IST 80.9-74(R-82)的修改版。
抗静电性能按照INDA标准试验40.2-92测定。
孔隙率结果由弗雷泽(Frazier)孔隙率试验，ASTM标准D737“纺织织物的透气性(Air Permeabiltiy of Textile Fabrics)”获得，也可用方法5450联邦试验方法标准No.191A，不同的是，样品尺寸是8英尺×8英尺。
定义
这里所使用的术语“抗静电剂”是指能防止、减少或驱散在纺织材料如非织造外科医用罩衫上可能产生的静电电荷的试剂。
这里和权利要求中所使用的术语“包含/包括”是内容广泛的或者是开放式的，不排除附加未列举的要素、组分或方法步骤。
这里使用的术语“共轭纤维”是指这样的纤维，其由至少两种，从单独的挤出机挤出，但纺在一起形成一根纤维的聚合物构成。共轭纤维有时亦称作多组分或双组分纤维。各个聚合物一般彼此不同，虽然共轭纤维可以是单组分纤维。各个聚合物沿共轭纤维横断面排列在基本上恒定、明显不同的区域内，并沿共轭纤维长度方向连续延伸。此种共轭纤维的构型可以是，例如，皮芯排列，其中一种聚合物被另一种包围着，或者可以是并列排列、“派”(pie)排列或“海岛”排列。共轭纤维在以下文献中进行了教导：美国专利5,108,820(Kaneko等)，美国专利4,795,668(Krueger等)，美国专利5,540,992(Marcher等)，和美国专利5,336,552(Strack等)。共轭纤维还在美国专利5,382,400(Pike等)中进行了教导并且可用于通过利用两(或多)种聚合物的不同速率的膨胀和收缩在纤维中产生卷曲。对于双组分纤维，聚合物可以75/25、50/50、25/75或任何其它要求的比例存在。纤维也可具有各种形状，例如，美国专利5,277,976(Hogle等)，美国专利5,466,410(Hills)和5,069,970和5,057,368(Largman等)中所描述的那些，以上文献所描述的纤维具有非传统的形状。
这里所使用的术语“感染控制产品”是指面向医疗用的物品，例如，外科医用罩衫和挡帘、面罩、头罩如蓬松帽(bouffant cap)、手术帽和头巾、鞋类如鞋套、靴套和拖鞋、伤口敷料(wound dressing)、绷带、消毒包裹布、抹布、服装如实验室工作服、连衣裤、围裙和夹克衫、病床用品、担架和摇篮车被单等。
这里所使用的术语“熔喷纤维”是指通过以下方式形成的纤维：将熔融热塑性材料挤出通过多个纤细(一般为圆形)的纺丝孔(diecapillaries)，以熔融丝或长丝的形式，进入到逐渐汇聚的高速(一般为热的)气体(例如，空气)流中，后者将熔融热塑性材料的长丝拉细致使其直径缩小，可能达到微纤维的直径。随后，熔融纤维由高速气流夹带并沉积在收集表面上形成无规分散的熔喷纤维的纤网。此类方法例如在美国专利3,849,241(Butin等)中公开。熔喷纤维可以是连续的或者是不连续的并且一般平均直径小于10μm。这些微纤维当沉积到收集表面上时一般是发粘的。
这里使用的术语“多层层合物”是指一种层合物，其中一或多个层例如是纺粘和/或某些是熔喷的，例如，纺粘/熔喷/纺粘(SMS)层合物，以及其它样式，例如，公开在以下文献中：美国专利4,041,203(Brock等)；美国专利5,169,706(Collier等)；美国专利5,145,727(Potts等)；美国专利5,178,931(Perkins等)和美国专利5,188,885(Timmons等)。此种层合物可这样制成：向移动中的成形带上顺序地首先沉积纺粘织物层，随后是熔喷织物层，最后沉积另一个纺粘织物层，然后按如下所述方式粘合该层合物。替代地，各个织物层可单独制造，收集成卷，并在单独粘合步骤中合并。此种织物的基重介于约0.1-12osy(3-400gsm)，或者更具体地说介于约0.75-约3osy。多层层合物也可具有各种不同数目熔喷层或多个纺粘层，排列成多种不同构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。
这里使用的术语“非织造织物或纤网”是指一种纤网，它具有交叉铺置的但不是像在针织织物中那样以可辨认的方式交叉铺置的单独的纤维或丝的结构。非织造织物或纤网已经由多种方法制成，例如，熔喷方法、纺粘方法和粘合梳理纤网方法。非织造织物的基重一般用每平方码材料的盎司数(osy)或者每平方米的克数(gsm)表示，并且有用的纤维直径一般用微米(或等价单位，但更被接受的术语是微米)表示。(注：要从osy换算为gsm，osy乘33.91)。这里所使用的术语“纺粘纤维”是指通过下述方法形成的小直径纤维：将熔融热塑性材料以长丝的形式从多个纤细(一般为圆形)的纺丝板毛细孔(capillaries of spinneret)中挤出，其中所挤出的长丝的直径随后借助例如以下文献中的方法迅速变小：美国专利4,340,563(Appel等)、美国专利3,692,618(Dorschner等)、美国专利3,802,817(Matsuki等)、美国专利3,338,992及3,341,394(Kinney)、美国专利3,502,763(Hartman)和美国专利3,542,615(Dobo等)。纺粘纤维当沉积到收集表面上时通常是不发粘的。纺粘纤维通常为连续状且平均直径(从至少10个样品测定)大于7μm，更具体地说介于约10-20μm。纤维也可具有各种形状，例如，描述在美国专利5,277,976(Hogle等)，美国专利5,466,410(Hills)和5,069,970和5,057,368(Largman等)中的那些，这些文献所描述的纤维具有非传统的形状。
这里使用的术语“聚合物”一般包括但不限于：均聚物；共聚物，如嵌段、接枝、无规及交替共聚物、三元共聚物等；以及上述的共混物及各种改性形式。而且，除非另行具体限定，术语“聚合物”应涵盖所有可能的分子几何构型。这些构型包括但不限于，全同立构、间同立构及无规对称构型。
本文所使用的术语“热点粘合”涉及使待粘合纤维的织物或纤网在加热轧辊与砧辊之间穿过。轧辊一般地但不总是以某种方式图案化，以使整个织物不是横越其全部表面粘合，而砧辊通常是平的。结果，为功能及美观的原因，已开发出各种各样用于轧辊的图案。一种图案的例子具有若干点，就是Hansen Pennings或“H&P”图案，粘合面积为约30％，每平方英寸有约200个粘合点，如美国专利3,855,046(Hansen和Pennings)中所教导的。H&P图案具有方形点或针状粘合区，其中每个针的边尺寸为0.038英寸(0.965mm)，针与针之间的间距是0.070英寸(1.778mm)，粘合深度是0.023英寸(0.584mm)。形成的图案具有约29.5％的粘合面积。另一种典型的点粘合图案是扩展型HansenPennings或“EHP”粘合图案，它产生15％的粘合面积，其方形针的边尺寸为0.037英寸(0.94mm)，针间距为0.097英寸(2.464mm)，深度是0.039英寸(0.991mm)。另一种叫做“714”的典型点粘合图案具有方形针粘合区，其中每个针的边尺寸是0.023英寸，针与针的间距为0.062英寸(1.575mm)，粘合深度是0.033英寸(0.838mm)。产生的图案具有约15％的粘合面积。又一种常见的图案是C型星(C-Star)图案，其粘合面积为约16.9％。C型星图案带有横向条纹或“灯芯绒”图案，其被流星隔断。其他常见的图案包括菱形图案，具有重复和略微偏置的菱形，粘合面积为约16％，以及丝网(wire weave)图案，如名字所示，看上去类似窗纱(window screen)，粘合面积为约19％。就典型而言，粘合面积百分数从织物层合物纤网面积的约10％至约30％变化。正如技术上熟知的，点粘合将层合物各层维系在一起并通过将每层内部的长丝和/或纤维的粘合赋予每个单层以整体性。
这里的组成百分数以重量表示，除非另行指出。
发明详述
本发明涉及非织造基材的处理以赋予该非织造基材要求的性能，特别是拒醇和静电衰减。可心的是，本发明提供一种用于基础织物如非织造织物的局部处理包(package)，该处理包将提供对低表面张力流体的拒斥和静电电荷消散的能力，同时对基础织物的静水压头或血液浸透(strikethrough)没有负面影响。所建议的非织造基材包括但不限于，非织造织物，其包括含有至少一个熔喷(M)层和/或至少一个纺粘层(S)的层合物，纺粘/熔喷(SM)层合物、纺粘/熔喷/纺粘(SMS)层合物、纺粘/薄膜/纺粘(SFS)层合物、纺粘/薄膜/纺粘/熔喷/纺粘(SFSMS)层合物和纺粘/薄膜/薄膜/纺粘(SFFS)层合物以及其层合物和组合。本发明还涉及并包括这样的非织造织物，它具有例如拒醇并具有抗静电性能的一或两个表面。此种织物适合用于制造感染控制医用产品，包括外科医用罩衫和消毒包裹布，以及工业工作服，例如，用于不希望积累静电的环境中使用的实验室工作服。此类非织造织物还具有以静水压头衡量的优异阻隔性能并可作为外科医用织物和作为外科医用罩衫、挡帘、手术包布等的成分使用。有利的是，本发明织物和织物层合物可在保持可接受阻隔性能的同时以较低的基重来制成。
本发明将参考上面描述的试验方法和定义以及本发明的具体实施方案做进一步说明，下面将给出实施方案的一或多个例子。给出每一个例子的目的在于解释本发明而不是限制它。事实上，本领域技术人员清楚，从本发明可做出各种不同的修改和变换方案，仍不偏离本发明的范围或精神。例如，作为一个实施方案的一部分举出的特征可用于另一种实施方案从而产生进一步的实施方案。因此，本发明的意图是要涵盖此类修改和变换方案，只要落在所附权利要求及其等价物的范围内。本发明的其它目的、特征和方面将公开在下面的详细说明中或从中明显推出。本领域技术人员应该懂得，这里的讨论仅仅是范例实施方案的描述，不拟作为对本发明更广义方面的限制，本发明更广义的方面体现在这些范例实施方案中。
本发明提供一种利用氟聚合物化学局部处理非织造织物的改进方法，它改进织物的拒醇性同时最小化对织物阻水性的任何负面影响。在一种范例实施方案中，处理非织造织物的方法包括以含有至少一种非离子氟聚合物和至少一种聚合物抗静电剂的溶液或悬浮体处理非织造织物。传统非聚合物抗静电剂(例如磷酸酯盐，正如传统上使用的)的加入对织物的拒水性产生负面影响。可心的是，在本发明的处理溶液中聚合物抗静电剂的用量介于约0.01wt％-约5wt％，更可心地约0.05wt％-约5，进一步更可心地约0.05wt％-约3wt％，进一步更可心地约0.05wt％-约1wt％。较高浓度抗静电剂在工作服领域和工作服领域的产品(例如连衣裤)中是可心的。较低浓度抗静电剂在其它领域如消毒包裹布中，可能是可心的。
另外，已观察到传统抗静电剂使处理浴溶液或悬浮体中带电荷氟聚合物的离子氟聚合物悬浮体失稳。处理浴的失稳是不可心的并且会导致处理过程期间的凝结和过滤器的堵塞。本发明采用聚合物抗静电剂解决这些问题。一般地，抗静电剂(antistatic agent)是防止或大大减少可在纺织材料上产生的电荷的试剂并被称作抗静电剂(antistat)。建议适用于本发明的聚合物抗静电剂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)销售的POLYMERICANTISTAT。从NICCA USA获得的NICEPOLEFL是聚合物抗静电剂，它是一种阳离子聚合化合物。NICEPOLEFL是一种以含3-3.5％异丙醇的水溶液形式供应的丙烯酸共聚物抗静电剂。NICEPOLEFL抗静电剂可溶于冷水，或者至少可溶于冷水和醇，并具有约8的pH值。由Manufacturers Chemical获得的POLYMERIC ANTISTAT在1％水溶液中的pH值介于约7.7-8.5。
在一种可心的实施方案中，本发明提供一种局部处理外科医用织物的方法，包括以含有非离子氟聚合物和聚合物抗静电剂的溶液或悬浮体处理织物。非离子氟聚合物包括但不限于，非离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。一种非离子氟聚合物是从Daikin America Inc.(Orangeberg，NewYork)——日本的Daikin Industries Ltd的分支机构，以商品名UNIDYNES-1072和UNIDYNETG-KC02获得的。UNIDYNETG-KC02是一种非离子丙烯酸氟烷基酯共聚物乳液，主要由约30-31wt％非离子丙烯酸氟烷基酯共聚物、约60-62wt％水和约8wt％三丙二醇构成。另一种从New York的Mitsubishi International Corporation市售可得的非离子氟聚合物是REPEARL F-7105。REPEARL F-7105是一种约30wt％非离子含氟丙烯酸酯(fluoroacrylate)共聚物、约60wt％水和约10wt％二丙二醇的乳液。建议的是该处理溶液或悬浮体包括至少一种非离子氟聚合物和至少一种聚合物抗静电剂。该处理溶液可包括其它任选的成分，包括附加氟聚合物和/或抗静电剂。该抗静电剂可心地是一种可溶于水的聚合物抗静电剂并优选与氟聚合物一起在单一处理溶液中施涂到织物的两面。然而，聚合物抗静电剂可在拒水处理以后施涂到处理后的织物上，并且可施涂到织物的一或两个面。据信，采用非离子氟聚合物处理，而不是离子氟聚合物处理，将减少处理溶液或悬浮体中的静电相互作用并改进浴的稳定性。还相信，静电相互作用妨碍处理溶液吸附到织物表面。有利的是，本发明处理溶液和处理方法不包括或需要盐，例如金属盐。
现在来看附图，图1显示纤网10，例如，一种非织造织物纤网，从右向左移动。在饱和喷洒装置12，包括碳氟化合物和聚合物抗静电剂的溶液以喷雾的形式被施涂到织物的两面。压浆轧辊14除去多余处理溶液，同时随着纤网10从导辊18上面通过真空抽吸器16除去额外的处理组合物。在处理站20，可施涂附加任选的添加剂或者，替代地，可在单独的步骤中，通过喷洒装置22并优选在处理的织物完全固化之前的某一点处可以将氟聚合物或聚合物抗静电剂施涂到纤网10的一或两个面上。通常可心的是，将抗静电处理施加到纤网10的两面；然而，在某些情况下，可能可心的是将聚合物抗静电剂仅施涂到纤网10的仅一面。随后，纤网10通过与蒸汽圆筒烘燥机24接触而达到干燥。在某些实施方案中，建议对待作为外科医用罩衫或其它阻隔用途的非织造织物的仅一面，即接触身体的那面，以抗静电剂处理，以便抗静电剂不会干扰织物外表面的拒水性。
图2显示一种方法，它采用泡沫施涂器施涂氟化学品和聚合物抗静电剂处理组合物以替代如图1所示的抗静电喷洒装置22。对于图2，在抗静电剂喷洒20(图1)之前，系统可与图1的相同故未再画出。在图2中，画出一种单一泡沫施涂器32，其将含有碳氟化合物和聚合物抗静电剂的组合物以泡沫形式施涂到非织造织物10的仅一面。然而，还可设置第二泡沫施涂器，将碳氟化合物和抗静电剂组合物施涂到织物的另一面。多余的在压浆辊36之间的辊隙34中被除去，然后纤网10被引到蒸汽圆筒烘燥机24上去干燥，正如图1所示。
图3示意地表示示范性第二在线处理步骤，其应用于预先例如使用图1的饱和喷洒装置12处理过的纤网40上。在该实施方案中，纤网40从卷材42上退绕并绕过导辊44被引导通过包括喷墨印刷头48和纤网支撑压台/废气罩50的印刷站46。该纤网具有施涂到面向印刷头的表面的少量施涂的抗静电剂。随后，该纤网可在一或多个驱动辊52的引导下重新卷绕成处理过的卷材54或者，任选地，接受其它加工。
图4显示第三实施方案，其中泡沫施涂器32被用于施涂碳氟化合物到纤网10的一面，而喷洒器22则在蒸汽圆筒烘燥机24处施涂抗静电剂到反面。除此之外，该过程就像示意地表示在图2中的过程一样。
实施例
本发明将用下面的实施例进一步描述。然而，这些实施例从任何意义上都不构成对本发明精神或范围的限制。
就采用SMS织物的那些实施例而言，形成织物和处理其的一般方法如下：
一种纺粘/熔喷/纺粘(SMS)层合物，由约35wt％第一纺粘层、约30wt％熔喷层和约35wt％第二纺粘层组成，按照美国专利4,041,203(Brock等)中描述的方法形成。形成后，该SMS层合物利用粘合辊进行热粘合，从而在丝网图案中产生约15％粘合面积。作为实施例生产的织物具有约1.5oz/yd2(51gsm)的基重或约1oz/yd2(约34gsm)的基重，视规定而定。粘合后，该SMS层合物在中试规模浸渍-压浆处理装置上以约50英尺/分钟的速度进行离线处理并在245按如下面规定的那样在蒸汽圆筒烘燥机上干燥。然而，该SMS层合物可以在线处理，例如，通过将SMS层合物送过装有处理浴的饱和器，正如图1一般地表示的，或者通过将层合物浸没在含有处理溶液的浴中。处理组合物中非离子氟聚合物乳液的需要量取决于所要求的拒醇性水平，据信一般取决于具体选定的非离子氟聚合物和基材暴露于处理组合物中的时间。一般而言，层合物暴露于处理组合物的时间越短，建议在浴中非离子氟聚合物乳液的数量越大，以便为获得目标水平的拒斥性的基材表面上的氟水平。每个实施例都按照相同的方式制备。每个实施例的干燥、处理过的材料样品都接受拒醇性、用静水压头衡量的阻水性，和确定方法的加入量(add-on)效率的氟加入量水平的测定。
在下面各实施例中，处理组合物按照规定各不相同。加入含氟化合物，例如非离子氟聚合物，目的在于提高整理、干燥后层合物的拒异丙醇的能力。为促使对层合物的完全润湿，加入醇，例如，辛醇。随着水在较晚步骤中的被干燥赶出层合物，该醇将挥发。辛醇的用量一般在含水处理浴中为0.25wt％。例如，在工业在线方法中，饱和后，将产生约300％吸液率(wet pickup)，以织物重量为基准计，织物可穿过压浆辊隙，致使吸液率下降到约100％，随后在脱水真空设备中，吸液率进一步降低至约40％。利用蒸汽圆筒烘燥机干燥后，处理的织物可卷绕到硬纸板芯轴上。
处理组合物中包含的氟聚合物乳液数量可变化并且取决于几个因素，包括但不限于，所要求的拒醇性和基材暴露于处理溶液的时间。一般而言，层合物暴露于含氟聚合物处理(液)的时间越短，达到目标水平的拒斥性所需要的氟聚合物就越多。就下面实施例中选择的DaikinUNIDYNETG-KC02非离子氟聚合物悬浮体和工艺条件而言，采用含有约0.1-约1wt％非离子氟聚合物悬浮体的处理组合物。氟聚合物的数量据信也取决于具体选择的氟聚合物。
每个实施例的处理溶液按如下所述制备。将规定重量的氟聚合物乳液加入到1000mL烧杯的水中。非离子氟聚合物乳液最初借助刮勺混入到水中，随后被置于Ross高剪切混合机下。在剧烈混合作用下，将规定数量的其它成分(若有的话)以及规定数量的辛醇加入到混合物中，并再次在高速下进一步混合2min。随后，将乳液转移到尺寸足以容纳8英寸×10英寸SMS织物样品的锅内。然后将8英寸×10英寸SMS织物样品完全浸没在乳液中并翻过来然后再浸没在乳液中以保证完全湿透。随后，将饱和的SMS织物送过配备100磅等效重量以减少吸液率(WPU)的Atlas实验室榨干机(ringer)。随后，将配制的乳液倒入到饱和锅内并连续地加入以维持使穿过该设备的SMS纤网吸饱所需要的流体的数量。在SMS上所得的制剂的吸液率(WPU)是SMS重量的300％。WPU可按照WPU＝100％×(湿重-干重)/干重来计算。随后，SMS纤网穿过能将吸液率从300％降低到100％的榨干机。让从片材上除去的液体循环回到饱和锅内。最后，处理的SMS纤网穿过能将WPU从100％降低到绝干(0％WPU)的大型强制热空气干燥装置。
样品的氟加入量百分数由一家独立实验室(Galbraith实验室，Knoxville，Tennessee)采用元素分析技术测定。样品的静水压头按照联邦试验标准191A，方法5514测定。样品的拒醇性是这样测定的：将0.1mL规定百分率的异丙醇水溶液放在织物表面几个不同部位并让样品静置5min。评级标准从0到5，其中0表明IPA溶液润湿了织物，而5则表明最高拒斥性。除非另行指出，给出的百分数醇(IPA)拒斥性指出能够加到水中同时在被测织物的所有点仍旧保持评分等级为5的IPA最大体积百分数。该程序是INDA标准试验No.IST 80.9-74(R-82)的修改版。
对比例A
对比例A包括未处理的1.5osy SMS层合物织物。对比例A的拒醇性经测定是20％IPA。对比例A的阻水性经测定为静水压头84.9±6.2mbar。该未处理1.5osy SMS织物提供可心的阻水性但没有提供可接受的拒醇性。
对比例B
对比例B包括未处理的1.5osy SMS层合物织物，其在含有离子氟聚合物和阴离子抗静电剂的浴中进行处理。对比例B用的含水处理浴包括水，其中溶解或至少悬浮有0.69wt％由Daikin America Inc.以商品名UNIDYNETG-KC01销售的阳离子氟聚合物悬浮体和0.30wt％由Manufacturers Chemical(Cleveland，Tennessee)获得的QUADRASTAT PIBK阴离子抗静电剂。对比例B的拒醇性经测定为90％IPA。对比例B的阻水性经测定为46.3±3.1mbar的静水压头。并且，对比例B的氟加入量水平经测定是0.36wt％。
实施例1
实施例1是以包含非离子氟聚合物和聚合物抗静电剂的含水处理溶液处理1.5osy SMS非织造外科医用织物的浸渍饱和处理方法的例子。实施例1的处理浴悬浮体包括水浴，其中溶解或至少悬浮有0.50wt％的从Daikin America Inc.(Orangeberg，New York)获得的非离子氟聚合物悬浮体UNIDYNETG-KC02，以及0.20wt％的从NICCAUSA Inc.(Fountain Inn，South Carolina)获得的NICEPOLEFL聚合物抗静电剂。从Daikin America Inc.获得的UNIDYNETG-KC02非离子氟聚合物悬浮体包含约30wt％的非离子氟聚合物固体，并且处理溶液在实施例C的SMS织物上的吸液率为约116wt％。NICEPOLEFL聚合物抗静电剂是可溶于冷水并且在1％水溶液中的pH值介于约7.7-约8.5的阳离子聚合物抗静电剂。
从Daikin获得的UNIDYNETG-KC02非离子氟聚合物悬浮体包含约30wt％的非离子氟聚合物固体，并且处理溶液在实施例1的SMS织物上的吸液率为约100wt％。非离子氟聚合物处理的SMS外科医用织物在约245干燥2min。干燥、非离子氟聚合物处理过的实施例1的拒醇性经测定是80％IPA。
实施例2
实施例2是以在单一处理溶液中包括非离子氟聚合物和聚合物抗静电剂的含水处理溶液处理1.5osy SMS非织造外科医用织物的浸渍饱和处理方法的另一例子。实施例2的处理浴悬浮体包括水浴，其中溶解或至少悬浮有0.57wt％的非离子氟聚合物悬浮体UNIDYNETG-KC02，和0.50wt％的NICEPOLEFL聚合物抗静电剂。
UNIDYNETG-KC02非离子氟聚合物悬浮体包含约30wt％的非离子氟聚合物固体，并且处理溶液在实施例2的SMS织物上的吸液率为约100wt％。非离子氟聚合物处理的SMS外科医用织物在约245干燥2min。干燥、非离子氟聚合物处理过的实施例2的拒醇性经测定是80％IPA。
实验数据一并载于下表1。
                              表1
实施例 处理溶液组成 拒异丙醇性(v∶v％通过)   静水压头，第三滴(mBar)   50％静电衰减，50RH(+秒)
  对比例A 未处理的1.5osy SMS 20 84.9±6.2 N/A
对比例B     1.5osy SMS，由以下处理0.69wt％TG-KC01和0.30wt％QUADRASTATPIBK 90 46.3±3.1 0.07
实施例1     1.5osy SMS，由以下处理0.50wt％TG-KC02和0.20wt％NICEPOLE FL 80 80.5±6.6 0.04
实施例2     1.5osy SMS，由以下处理0.50wt％TG-KC02和0.40wt％NICEPOLE FL 80 79.0±11.1 0.02
以氟聚合物、TG-KC01和TG-KC02，处理1.5osy SMS层合物织物都改善了织物的拒醇性(实施例B、1和2，与未处理的实施例A相比)。然而，以氟聚合物和磷酸烷基酯抗静电剂处理SMS织物(实施例B)降低了织物的阻水性(实施例B，与未处理的实施例A相比)。实施例1和2显示，以氟聚合物UNIDYNETG-KC02和聚合物抗静电剂NICEPOLEFL联合处理的结果表现出改进的对低表面张力流体的拒斥、静电电荷消散和阻液性能，如由拒醇性、静水压头和抗静电性所度量的。增加抗静电剂的处理浓度，例如，将NICEPOLEFL抗静电剂在处理组合物中的浓度加倍，正如在实施例2中所做的那样，以提高静电电荷衰减性能并未对处理的织物的静水压头和拒醇性产生负面影响(比较实施例2与实施例1)。
虽然在上面已采用具体的术语、装置和方法对本发明各种不同实施方案做了描述，但这样的描述仅为举例说明的目的。所采用的词语是描述性而不是限制性语汇。要知道，本领域技术人员在不偏离下面的权利要求规定的本发明精神或范围的前提下可制定出各种修改和变换方案。因此，所附权利要求的精神和范围不限于本文给出的优选实施方案的描述。

Claims (20)

1.一种处理非织造织物以改进非织造织物的拒醇性和抗静电性能同时最小化该处理对非织造织物的拒水性的影响的方法，该方法包括令包含聚烯烃纤维的非织造织物与包括约0.1wt％-约5wt％的氟聚合物和约0.01-约5wt％的聚合物抗静电剂的含水处理溶液进行接触。
2.权利要求1的方法，其中聚合物抗静电剂是阳离子聚合化合物。
3.权利要求2的方法，其中阳离子聚合物抗静电剂是丙烯酸共聚物。
4.权利要求1的方法，其中氟聚合物是非离子氟聚合物。
5.权利要求1的方法，其中非织造织物选自纺粘织物、熔喷织物及其层合物。
6.权利要求1的方法，其中聚合物抗静电剂选自阳离子聚合化合物、丙烯酸共聚物和阳离子丙烯酸共聚物。
7.权利要求1的方法，其中处理的非织造织物的静水压头值具有比可比的、未处理的非织造织物的静水压头值小不超过约10％的静水压头值。
8.权利要求1的方法，其中处理的非织造织物具有大于35mbar的静水压头值，按照联邦试验标准191A，方法5514测定。
9.权利要求1的方法，其中处理的非织造织物具有至少60％的拒醇性，按照INDA标准试验No.IST 80.9-74(R-82)测定，和大于75mbar的静水压头值，按照联邦试验标准191A，方法5514测定，并且该处理非织造织物的方法降低非织造织物的静水压头值的幅度小于10％。
10.权利要求1的方法，其中处理的非织造织物具有至少75％的拒醇性，按照INDA标准试验No.IST 80.9-74(R-82)测定，和大于70mbar的静水压头值，按照联邦试验标准191A，方法5514测定。
11.权利要求1的方法，其中聚合物抗静电剂是可溶于水并形成pH值大于约7.5的溶液的阳离子聚合化合物。
12.权利要求1的方法，其中非织造织物是感染控制织物，它是或者包含纺粘/熔喷/纺粘层合物、纺粘/薄膜/纺粘层合物、纺粘/薄膜/纺粘/熔喷/纺粘层合物或纺粘/薄膜/薄膜/纺粘层合物。
13.权利要求2的方法，其中非离子氟聚合物选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.权利要求2的方法，其中非离子氟聚合物是非离子丙烯酸氟烷基酯共聚物。
15.按照权利要求1的方法处理过的非织造织物。
16.一种包含氟聚合物和聚合物抗静电剂的具有抗静电性和拒醇性的非织造织物。
17.权利要求16的非织造织物，其中非织造织物是层合物或层合物的一部分。
18.一种包含权利要求16的非织造织物层合物的感染控制产品。
19.一种通过对非织造层合物施加局部处理改进非织造层合物的拒醇性同时最小化该局部处理对非织造层合物拒水性的任何负面影响的方法，该方法包括：
提供一种非织造层合物；
令含有约0.20wt％-约5wt％的氟聚合物与聚合物抗静电剂的混合物的含水处理溶液与非织造层合物或非织造层合物的一部分进行接触，
其中氟聚合物选自非离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.按照权利要求19的方法处理的非织造层合物。
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