CN102884236A - 包括阻隔和抗静电处理的生产无纺织物的方法 - Google Patents

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Abstract

一种应用聚合物的纺熔工序生产无纺织物的方法，所述聚合物基本成分为至少一种聚烯烃，所述方法包括阻隔和抗静电处理，尤其是用于工业和医疗的防护服。将适于制成纤维的聚烯烃聚合物与能够改变表面性质和能够在聚合物中迁移的第一添加剂混合，之后，利用纺熔工序将所述混合物制成至少一层无纺织物，在第一添加剂迁移结束之前且纤维表面的阻隔性质最终温度之前，向该层涂覆可改变材料抗静电性质的第二添加剂，该第二添加剂能够改变该材料的抗静电性质，之后将无纺织物在温度和相对湿度的条件下暴露一段时间，从而第一添加剂迁移至表面并且第二添加剂在所述表面发生改变。

Description

包括阻隔和抗静电处理的生产无纺织物的方法
技术领域
本发明涉及通过对聚合物进行熔纺处理而制造的无纺织物的生产方法，该聚合物的基础是至少一种聚烯烃，该方法包括抗渗透和抗静电处理，尤其用于工业以及卫生保健中的防护服。
现有技术
对于广泛用于工业、农业和医疗中的防护服的制造来说，大多数情况下用于这些产品的构造技术是使用熔纺技术从形成产品覆层的连续聚烯烃细丝制造无纺织物，又称为纺粘型(S)无纺织物(NT)，其结合有来自包含微纤维的熔喷型(M)无纺织物的内层。通常，这些层压品根据单独层的数量进行标示，例如，SMS、SMMS、SSMMS等。
通常用于医疗产品的无纺织物的强化常常使用热压纹研光机(thermal embossing calender)来完成，在这种情况下，所使用的压纹图案的粘合面积为压辊总面积的10-25%。
这些无纺织物从合成聚合物连续纤维生产，在大多数情况下，该合成聚合物为，例如，聚丙烯(下文称PP)或聚乙烯(下文称PE)。
所谓的多组分纤维也是已知的，其中纤维由多个生产组分生产—这些成分可以是聚合物(例如，PP和PE)、或混纺，在这种情况下，基础成分是相同的聚合物并且这些成分的区别在于例如添加物的浓度。不同类型的双组分纤维是已知的，这两种组分的截面结构(例如，侧/侧、芯/鞘、偏心纤维等)彼此不同。这两种组分的重量比可从10：90到90：10。
这类材料本身具有显著的阻隔性质以防止水和极性溶液的渗透。为了实现抗静电性并抵抗具有低表面张力的液体的渗透，其它处理是必要的。不幸的是，用于阻隔性质的处理和用于抗静电性的处理通常具有自反的效果。例如，根据静压头测试测量，无纺织物上的抗静电剂的存在不利地影响最终织物的阻隔性质。存在如何解决这一问题的多种已知方法。
例如，Brock和Meitner于1977年递交的第4,041,203号美国专利描述了SMS型结构及其使用具有高容量季铵盐的抗静电剂在水乳胶中结合高分子阳离子氟碳的抗静电处理。例如，在1978年的第4,115,608号美国专利中描述了其它合适的试剂。
在Kimberly-Clark于1992年递交的第5,151,321号美国专利中描述了其它有意义的改进，这带来了能够使处理的各种组合成为可能的试剂的新组合。织物被浸泡在试剂中，试剂的涂覆由轧辊控制至约100%的浸吸量水平，随后其在烘干机中被烘干。虽然非连续工艺(process)更常用，但是整个纺织生产和处理工艺仍可在连续配置(configuration)中实施。另外，工艺对生产条件的精确配置非常敏感—溶液的pH值、温度和干燥时序时间—非常消耗能量的。所述生产工艺的缺点是浸渍—涂覆于所需的大量湿重处理的润湿步骤。大量的涂覆水浴意味着大量干燥需求。液态形式的氟碳试剂沉积需要干燥后进一步的辅助热活化以达到所需效果，因此该工艺耗时且耗能量。因此连续生产设备发挥作用需要限定速度或需要很大的热活化区，以保证几十秒的时间范围内对所处理的无纺布的活化条件的作用。离线生产方法中无纺织物的生产和试剂的处理是分开的，因此由于许多技术和经济方面的原因，其是不利的。
Kimberly-Clark递交的WO 2009/077889中描述了一种不同的方法。利用分步处理(dual treatment)取代了准备活性试剂混合物：首先，通过抗静电剂和热塑性聚合物的热塑性混合物形成无纺织物。然后，应用高能量处理无纺织物的表面，通过单体沉积过程将氟化剂接枝到纺粘物表面。单体沉积过程通常包括将液态氟化剂在真空箱中蒸发，随后将氟化剂沉积到纺粘物表面，并将表面暴露于辐射。该方法需要特殊的设备并且也消耗能量，因此非常复杂。
本发明的主要目的是提供生产具有阻隔和抗静电性质的无纺织物的方法，其中该方法可消除已知方法的缺陷并且它使此无纺织物的连续生产成为可能。
发明概述
本发明目的在于将适于制成纤维的聚烯烃聚合物和第一添加剂混合，其能够改变表面性质和包括能够在聚合物中迁移的功能性组分，之后，利用纺熔工序将所述混合物制成至少一层无纺织物，在第一添加剂迁移结束之前并在纤维表面的最终阻隔性质稳定之前，将第二添加剂用于层面，所述第二添加剂能够改变材料的抗静电性质，之后将无纺织物在温度和相对湿度的条件下暴露一段时间，从而第一添加剂迁移至表面并且从而第二添加剂在所述表面发生改变。
本发明目的在于生产无纺织物的方法，该方法包括以下步骤：
i)提供聚合物的产品混合物，其基本成分为适于制成纤维的聚烯烃聚合物；
ii)提供能够改变表面性质并能够在聚合物中迁移的第一添加剂；
iii)将所述聚合物和第一添加剂混合；
iv)将所述混合物制成纤维并将所述纤维制成无纺织物；
v)提供能够改变表面性质并能够粘附于所述纤维的表面的第二添加剂；
vi)将所述第二添加剂涂覆于所述无纺织物的纤维的表面；
vii)在一段时间内设置温度和相对湿度条件，从而所述第二添加剂在所述表面发生改变并且所述第一添加剂迁移至所述表面；
其中，所述第二添加剂的改变至少部分在改变表面性质的设置有效前发生。
根据本发明方法生成的无纺织物的最终特性，对于上述涉及的步骤，无纺织物发生的条件在温度至少10°C，优选至少20°C和相对湿度至少25%，优选60%是有意义的。
根据本发明的方法，第二添加剂以溶液形式、水溶液形式涂覆。第一添加剂选自以下化合物，包括碳氟化合物、蜡类和有机硅类。所述第二添加剂选自以下类别，包括羧基类或其盐、硫酸盐类、烷基硫酸盐或烷基葡萄糖醚硫酸盐(alkylglykoethersulphates)，磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯基磷酸盐、烷基胺盐、季铵盐、烷基吡啶盐或烷基氨基羧酸有意义的。
对于起始物料，适于制成纤维的聚合物是热塑性聚合物的混合物，包括至少70重量%的热塑性聚烯烃，其中聚烯烃为聚丙烯或聚乙烯的聚合物或共聚物是有意义的。
所述第一添加剂迁移至纤维表面和第二添加剂在纤维表面的改变在至少10°C的温度和至少25%的相对湿度的条件下发生至少5h，此方法是有意义的。
本发明的优点是提高织物的阻隔性能的添加剂的组合以及引发抗静电效果的液体表面活性剂。此配制使有效控制最终特性成为可能，例如高级阻隔和抗静电性质的材料，或—不太苛刻的应用—具有高级抗静电性质结合低级阻隔性质的材料，或具有高级阻隔性质和低级或零级抗静电性质。
本方法润湿粘附性能(wet pick)有必要在5%-25%范围内，其是已知方法中的数值部分，之后，可用各种施料方法—润湿辊(润湿辊)，喷雾法等。可在低温和高效生产速度下实施本方法，因此本方法适于织物生产和处理的连续工艺。
本发明方法可减少热活化材料的任何必要性，因此不仅生产速度提高而且节省了能量。
本发明在很大程度上消除了已知方法的缺陷，尤其是不连续处理无纺织物的必要性，将处理的织物暴露于热量的必要性(其对于涂覆处理的活化是必要的)，然而，本发明允许容易地和相互独立地控制抗静电性质水平和阻隔处理(乙醇排斥性)。如果包括第一添加剂的纤维的生产和第二添加剂的涂覆之间的延迟小于12小时，本发明还涉及连续和非连续生产方法。
对于无纺织物的标准生产，利用本发明实施更高速度的连续工序方法可生产具有抗静电性质(与国际纺织品测试EN 1149一致)和乙醇排斥性(与国际纺织品测试WSP 80.8-2005一致)相结合的材料，其中与同种未经处理的同型材料相比，水柱水平不会低于20%。
本发明目的在于根据本发明生产的无纺织物在作为阻隔材料中的用途，包括防护服、医疗服、外科和医用布单、外科口罩、包装材料、灭菌包装、垫、滤器部件和保健产品。
具体实施方式
本发明的以下部分所用缩写，其表征无纺织物的各种设计并通常用于商品中：
术语“无纺织物”涉及用于制成织物的包括合成聚合物的连续长丝或短纱的纤维层板，其中
SB—指用纺粘技术生成的无纺织物；
MB—涉及用熔喷技术生成的无纺织物；
两个或更多此种织物可结合形成多层无纺织物层板，
其中，将用到以下缩写：
S—用纺粘技术生成的无纺织物；
M—用熔喷技术生成的无纺织物；
例如：
SMS—多层无纺织物，其中两外面或两外侧层用纺粘技术生产和中间层用熔喷技术生产，此织物的实施方式如图1所示。
SSMMS—多层无纺织物，其包含用熔喷技术生成的两个中间层，一侧连接用纺粘技术生成的两外侧层和一侧连接用纺粘技术生成的单个外侧层。
BICO—双组分无纺织物。
本发明方法的一般概述
根据本发明方法，利用连续长丝生产SB无纺织物，例如连续聚合物长丝包括聚烯烃聚合物，例如聚丙烯或聚乙烯(通常标记为均聚物)，或聚丙烯或聚乙烯的共聚物。将长丝按照所需基本重量随机分配，放置在移动带上。典型的长丝直径为10-50μm，生产设备单元的每1m宽度产品的公斤输出量为100-250kg/h/m的范围。此板层的基本重量通常为1g/m2-30g/m2。
进一步，在已知的标准的SB型无纺织物生产工序中，将聚合物粒料熔解，之后从喷丝头挤出以制造若干细长丝，其中可在熔解物中加入各种添加剂(颜料，UV稳定剂等)。为了增加防水和/或防化学试剂的效果，将一定量合适的、可商购的添加剂加入熔解物中，例如基于氟碳化合物和/或蜡和/或有机硅的添加剂，此在下文中作为第一添加剂。例如在2009年8月13日公开的美国专利申请No.2009/0203276中，已公开了此添加剂。此添加剂的功能部分具有在聚合物块中迁移至纤维表面的能力。此添加剂在聚合物中的扩散是非常缓慢的过程，其在生产后立即发生，但需要几天的时间完成。例如通过检测乙醇排斥性或表面电阻等表面性质，纤维表面的添加剂浓度不再发生明显改变时，认为其已完成。块中第一添加剂的量取决于添加剂的类型，但本领域技术人员可确定最佳量，其典型是0.5%-10%。根据本发明，在制成纤维时，第一添加剂可与剩余聚合物均匀混合，也可直接贯穿纤维横切面不均匀地分散到聚合物中。
优选地，纤维可形成双组分纤维，例如本领域所公知的，例如所述“皮-芯”或“侧-侧”排列。添加剂可加入到一种或两种组分中，在以后的情况中，可以是相同或不同的化合物，可以加入相同或不同的浓度量。
根据本发明也可将本方法应用于已知的生产无纺织物的熔喷工序中。例如在美国专利No.3,849,271中，已经公开了标准熔喷法，例如在2004年10月21日公开的美国专利申请No.2009/0209540中，已经公开了现代版“双轴”。典型地，生产无纺织物产品的熔喷工序可生产直径在0.5-20μm之间的纤维，有时也指微细纤维。所述熔喷工序中，可将添加剂加入块中。
应当指出，SB和MB工序和织物的区分并不总是很明显，例如，更低直径和更高衰减(attenuation)的纺粘纤维与更大直径和更低衰减熔喷纤维几乎很难区分。此后在上下文中，涉及特定直径的纤维，典型而非必需地，小直径的纤维用熔喷法生产，大直径的纤维用纺粘法生产。
多层无纺织物通常在连续生产线上生产，其中SB织物在第一生产步骤中生产，之后，MB层在连续的集成生产单元中生产，其中可在一种或两种纤维型的熔解物中加入合适的添加剂。
板层产品的单独技术型能够以各种顺序和各种数目任意组合。起始物料、添加剂和其他物质的组合对于所有特定板层可以是相同的，对于各种板层也可以是不同的。目前存在可连续放置六个生产单元的生产线，其可用于生产无纺织物的工序。通常SB型生产单元位于生产线的开头和末尾，MB型生产单元位于中间。生产单元以此种方式排列，可为SMS、SMMS、SSMMS、SSMMMS等。
此方法生成的扁平纤维形式穿过由粘合压光辊组成的粘合单元，其加热至所需温度并调整至所需压力。一对粘合辊中的一个具有粘合压纹形状，由一系列突起的粘合表面形成—粘合区。通过压光辊的合适的温度和压力的组合，在粘合区将单独板层组成的压层结合在一起。
在下一步骤中，涂覆液体表面活性剂添加剂(下文指第二添加剂)，例如应用润湿辊和喷雾法，将亲和PP聚合物的需要量的表面活性剂加到NT表面。相对于NT的重量，表面活性剂的加入量在湿重的5%-25%范围内，在干重的0.05%-5%范围内。材料的所需特性水平通过控制添加剂的加入量来控制。添加剂可以从它们的两侧或一侧加入。
沉积单元的一部分是干燥单元，其中将过量水蒸发并将活性表面活性剂组分固定于纤维表面。添加剂会发生反应，例如，化学反应或结晶作用，之后例如通过共价(交联)、离子、范德华力、氢键或粘合力结合至表面。优选添加剂为抗静电剂，包括羧基类或其盐、硫酸盐、烷基硫酸盐或烷基葡萄糖醚硫酸盐(alkylglykoethersulphates)、磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯基磷酸盐、烷基胺盐、季铵盐、烷基吡啶盐或烷基氨基羧酸。
生产后，将材料进行调整，例如在控制气候条件的仓库储存一段时间。使抗静电添加剂获得满意的变化并实现固定于表面，意味着其表面导电率增加，而抗水、水溶液、和异丙基乙醇没有显著降低。本领域技术人员已知所需时间取决于气候条件。为了使材料达到永久和良好的特性，时间是好为10小时，优选至少72小时。对于本发明上限不是必需的，但明显决定于思维灵活性。温度不应低于10°C，优选不低于20°C，典型不能超过50°C，优选30°C。相对湿度至少为25%，优选约60%。本领域技术人员已知优选恒定条件，但是温度和相对湿度的一定偏差是可接受的。
本发明提供的NT材料表现为特定的结合特性，其特别适于作为阻隔材料。
特别是，此织物表现为良好的乙醇排斥性。此特性可通过如EDANA测试方法WSP 80.8-2005中描述的所述点滴试验来检测。值优选为至少约150mm，优选至少500mm。因为水柱值也取决于织物特性，例如织物的直径和密度，所以与未加两种添加剂和单独调节的表现出相同织物特性的材料相比，本发明工序生成的NT，优选水柱值的降低小于50%，更优选小于20%。
如EN1149-1测定，材料显示表面电阻值小于5x10e12Ω/m2，优选小于2.5x10e12Ω/m2。
将第一添加剂加入纤维块中，其中第一添加剂提高材料的阻隔性质；之后不久将第二添加剂加到纤维表面上，其中第二添加剂提供抗静电性质，其优点如下：
1)第一添加剂，即其功能组分加到聚合物中，逐渐在纤维材料中迁移，意味着在采用表面活性剂进行润湿处理时，没有达到最终的阻隔性质，润湿化学处理溶液对无纺织物纤维表现出更好的粘附性。
2)与应用润湿方法进行功能性组分的传统涂覆相比，所用水分更少，因此达到节约用水和节约用于干燥材料的能量的目的。
3)包括在生产中将第一添加剂或功能性组分加入纤维中并通过第二添加剂减少润湿化学处理的量，使与NT生产速度相同的速度操作生产设备成为可能。
4)通过两种功能组分分开涂覆，使相互独立地控制抗静电水平和乙醇排斥性成为可能。
5)在组合物的单独部分中将各种浓度的功能性组分结合双组分纤维组分，之后涂覆抗静电剂使控制各个特性的水平成为可能，并且达到节省材料的目的。
本发明无纺织物设计的实施例
所用材料的实施例：
用于达到改进的阻隔性质，尤其是排斥水和乙醇的添加剂的实施例，例如，可用于第一添加剂：
添加剂A HydRepelTM A 202，高尔斯顿科技公司，熔体流动指数35MFI的PP母料(可以应用熔体流动指数15-60MFI的PP)
添加剂B HydRepelTM A 201，高尔斯顿科技公司，熔体流动指数35MFI的PP母料(可以应用熔体流动指数15-60MFI的PP)
添加剂C HydRepelTM A 202，高尔斯顿科技公司，熔体流动指数500MFI的PP母料(可以应用熔体流动指数300-1000MFI的PP)
添加剂D HydRepelTM A 201，高尔斯顿科技公司，熔体流动指数500MFI的PP母料(可以应用熔体流动指数300-1000MFI的PP)
添加剂E HydRepelTM A 204，高尔斯顿科技公司，熔体流动指数35MFI的PP母料(可以应用熔体流动指数15-60MFI的PP)
添加剂F HydRepelTM A 204，高尔斯顿科技公司，熔体流动指数500MFI的PP母料(可以应用熔体流动指数300-1000MFI的PP)
用于达到抗静电材料性能的润湿化学处理的实施例，例如，其可用作第二添加剂：
表面活性剂1水溶液Lurol ASY，高尔斯顿科技公司，浓度5%
表面活性剂2水溶液Statexan，诺誉公司，浓度5%
本发明生产无纺织物的实施例：
实施例1
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量34gsm，其中第一功能层1由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯和添加剂A组成的产品复合物组成的连续长丝组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯和添加剂C组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯和添加剂A组成的产品复合物组成的长丝组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂1浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例2
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量45gsm，其中第一功能层1由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯，蓝色颜料(例如母料CC10035377BG)和添加剂A组成的产品复合物组成的连续长丝组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯和添加剂C组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯和添加剂A组成的产品复合物组成的长丝组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂2浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例3
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量60gsm，其中第一功能层1由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和更低浓度添加剂B组成的产品复合物组成的连续长丝组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076209-ZT)和添加剂D组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和更低浓度添加剂B组成的产品复合物组成的长丝组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂2浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例4
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量34gsm，其中第一功能层1由直径10-50μm的芯鞘型(core/sheath)连续双组分长丝组成。发现芯:鞘的重量比值在较宽的范围内(例如50:50)。(1.1)该鞘由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂B组成的产品复合物组成；(1.2)该芯由熔体流动指数10-30MFI(例如，MostenNB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin GreenPP63076210-ZT)和更低浓度的添加剂B组成的产品复合物组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin GreenPP63076209-ZT)和添加剂D组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由直径10-50μm的芯鞘型双组分长丝组成。发现芯:鞘的重量比值在较宽的范围内(例如70:30)。(3.1)该鞘由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂B组成的产品复合物组成；(3.2)该芯由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和更低浓度的添加剂B组成的产品复合物组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂1浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30℃和空气湿度不低于60%。
实施例5
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量45gsm，其中第一功能层包括直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯，蓝色颜料(例如母料CC 10035377BG)和添加剂A组成的产品复合物组成的连续长丝；第二功能层包括直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯和添加剂C组成的产品复合物组成的超细长丝；第三功能层包括直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯和添加剂A组成的产品复合物组成的长丝；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂2浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟时间约4小时。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例6
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量60gsm，其中第一功能层1由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂E组成的产品复合物组成的连续长丝组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076209-ZT)和添加剂F组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)组成的产品复合物组成的长丝组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂2浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例7
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量34gsm，其中第一功能层由直径10-50μm的并列型(side-by-side)连续双组分长丝组成。发现侧:侧(side:side)的重量比值在较宽的范围内(例如60:40)。(1.1)一侧由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂A组成的产品复合物组成；(1.2)第二侧由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯，绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和更低浓度的添加剂A组成的产品复合物组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076209-ZT)和添加剂C组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由直径10-50μm的并列型双组分长丝组成。发现侧:侧的重量比值在较宽的范围内(例如60:40)。(1.1)一侧由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂A组成的产品复合物组成；(1.2)第二侧由熔体流动指数10-30MFI(例如，MostenNB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin GreenPP63076210-ZT)和更低浓度的添加剂A组成的产品复合物组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂2浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例8
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量45gsm，其中第一功能层1由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、蓝色颜料(例如母料CC 10035377BG)和添加剂A组成的产品复合物组成的连续长丝组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯和添加剂C组成的产品复合物组成的超细长丝组成；第三功能层3由具有直径10-50μm的由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯和添加剂A组成的产品复合物组成的长丝组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，卷起(wound up)并用施料润湿辊(润湿辊)于流线上用低量的表面活性剂2先从一侧之后另一侧浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟时间约8小时。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
实施例9
由三层功能性长丝层组成的纺熔型无纺织物，总基本重量34gsm，其中第一功能层1由直径10-50μm的芯鞘型(core/sheath)连续双组分长丝组成。发现芯:鞘的重量比值在较宽的范围内(例如80:20)。(1.1)该鞘由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂B组成的产品复合物组成；(1.2)该芯由熔体流动指数10-30MFI(例如，MostenNB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin GreenPP63076210-ZT)和更低浓度的添加剂B组成的产品复合物组成；第二功能层2由具有直径0.5-15μm的由熔体流动指数600-1500MFI(例如，Moplen HL 508)的MB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin GreenPP63076209-ZT)和添加剂D组成的产品复合物组成的并列型双组分超细长丝组成，其中添加剂和颜料的浓度在单独纤维组分中不同；第三功能层3由直径10-50μm的芯鞘型双组分长丝组成。发现芯:鞘的重量比值在较宽的范围内(例如70:30)。(3.1)该鞘由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和添加剂B组成的产品复合物组成；(3.2)该芯由熔体流动指数10-30MFI(例如，Mosten NB 425)的SB型聚丙烯、绿色颜料(例如母料Remafin Green PP63076210-ZT)和低量的添加剂B组成的产品复合物组成；其生成的生产速率为408kg/m/小时，用光栅压光机粘合，用嵌入式施料润湿辊(润湿辊)于流线上用表面活性剂2浸渍，于旋转鼓式干燥器上干燥。纤维的形成和表面活性剂的应用之间的延迟少于1分钟。之后，将材料储存于条件可控的仓库中5天，其中温度保持范围10-30°C和空气湿度不低于60%。
上述无纺织物的各个功能层1-3可包括一层或多层。
依据US5151321的教导，对照例用包括来自Dr.Boehme(现在是Dyestar)的0.7%Pirefin FCN，来自Dr.Boehme(现在是Dyestar)的1.5%Synthacid FCT，来自Dr.Boehme(现在是Dyestar)4.4%Pluvion K77和来自Dr.Boehme(现在是Dyestar)的4.4%Pluvioperl TEC，pH设置为4.3，温度20°C。润湿粘附性能(wet pick up)设置为100%并且处理过的纤维暴露于135°C，60秒。
以下表1显示依据实施例和对照例生成的材料特性的概况。
表I材料性质
Figure BDA00002293688600161
表II调节前所选材料的性质
Figure BDA00002293688600162
*水压60mbar
**在涂覆调节剂的一侧检测表面电阻值
本发明的工业实用性
本发明方法方案应用无纺织物的喷头生产设备(纺熔技术)，生产SMS型无纺织物，或包括至少一种SB组分和/或MB组分的单独板层的其他组合。无纺织物特别适于生产防护服和进一步有助于适于工业和健康保健，然而用途并不限于所述领域。

Claims (23)

1.生产无纺织物的方法，该方法包括以下步骤：
i)提供聚合物的产品混合物，其基本成分为适于制成纤维的聚烯烃聚合物；
ii)提供能够改变表面性质并能够在聚合物中迁移的第一添加剂；
iii)将所述聚合物和第一添加剂混合；
iv)将所述混合物制成纤维并将所述纤维制成无纺织物；
v)提供能够改变表面性质并能够粘附于所述纤维的表面第二添加剂；
vi)将所述第二添加剂涂覆于所述无纺织物的纤维的表面；
vii)在一段时间内设置温度和相对湿度条件，从而所述第二添加剂在所述表面发生改变并且所述第一添加剂迁移至所述表面；
其中，所述第二添加剂的改变至少部分在改变表面性质的设置有效前发生。
2.一种生产无纺织物的方法，该方法采用基本成分至少是聚烯烃的聚合物的纺熔工序，，所述方法包括阻隔和抗静电处理，尤其是用于工业和医疗的防护服，其特征在于，将适于制成纤维的聚烯烃聚合物与第一添加剂混合，所述第一添加剂能够改变表面性质且能够在聚合物中迁移；然后利用纺熔工序将所述混合物制成至少一层无纺织物，在所述第一添加剂迁移结束之前及在纤维表面的最终阻隔性质建立之前，涂覆用于改变材料的抗静电性质的第二添加剂，以及然后将所述无纺织物在温度和相对湿度的条件下暴露一段时间，从而所述第一添加剂迁移至所述表面并且所述第二添加剂发生改变表面。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，以溶液的形式涂覆所述第二添加剂。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，以水溶液的形式涂覆所述第二添加剂。
5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第一添加剂选自包括碳氟化合物，蜡类和有机硅类的化合物。
6.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述第二添加剂选自包括羧基类或其盐、硫酸盐类、烷基硫酸盐或烷基葡萄糖醚硫酸盐、磺酸盐、烷基磺酸盐、烷基苯基磺酸盐、烷基磷酸盐、烷基苯基磷酸盐、烷基胺盐、季铵盐、烷基吡啶盐或烷基氨基羧酸的化合物。
7.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述适于制成纤维的聚烯烃聚合物是热塑性聚合物的混合物，包括至少70重量%的热塑性聚烯烃。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述聚烯烃为聚丙烯。
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述聚烯烃包括共聚物。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述聚烯烃包括聚丙烯的共聚物。
11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述聚烯烃包括聚乙烯的共聚物。
12.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述纤维为双组分纤维。
13.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一添加剂迁移至纤维表面以及所述第二添加剂在纤维表面的改变在至少10°C，优选至少20°C的温度下以及至少25%，优选60%的相对湿度下发生。
14.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述第一添加剂迁移至纤维表面以及所述第二添加剂在纤维表面的改变发生至少5小时，优选至少72小时。
15.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述纤维包含第一添加剂，而涂覆于纤维表面的第二添加剂例如通过共价键、通过交联、通过离子键、范德华力或氢键结合或者通过粘合力与所述表面结合。
16.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法是连续的。
17.根据权利要求1-15中任一权利要求所述的方法，其特征在于，所述方法是不连续的，并且在生产包含所述第一添加剂的纤维与涂覆所述第二添加剂之间包括延迟，所述延迟小于12小时。
18.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，生成的无纺织物的表面电阻(根据EN 1149-1)小于5x10e12Ω/m2，优选小于2.5x10e12Ω/m2，采用点滴试验水平(根据WSP 80.6-2005)表示的乙醇排斥性大于3，优选大于8。
19.根据前述任一权利要求所述的方法，其特征在于，与相同条件下生成的但未加所述第一添加剂和第二添加剂且无它们的相互作用的情况下所生成的对照无纺织物相比，通过水柱值(根据WSP80.6-2005)的数值表示的生成的无纺织物的透水排斥性的的下降小于50%，优选小于20%。
20.多层无纺织物的生产方法，所述多层无纺织物包括：
至少一层包含直径为10-50μm的第一纤维的无纺织物的第一层，以及
至少一层包含直径为0.5-15μm的第二纤维的无纺织物的第二层，
其特征在于，所述第一层或第二层中至少一层由前述任一权利要求所述的方法生成。
21.根据权利要求20所述的多层无纺织物的生产方法，其特征在于，直径为0.5-15μm的纤维占所述多层无纺织物的总重量的至少10重量%。
22.根据权利要求20或21所述的方法生产的多层无纺织物，其特征在于，与相同条件下生成的但无所述第一添加剂和第二添加剂且无它们的相互作用的情况下所生成的多层无纺织物相比，所述无纺织物的表面电阻(根据EN 1149)小于5x10e12Ω/m2，优选小于2.5x10e12Ω/m2，采用点滴试验(根据WSP 80.8-2005)的水平表示的乙醇排斥性大于3，优选大于8；采用水柱(根据WSP 80.6-2005)的数值表示的透水排斥性的下降小于50%，优选小于20%。
23.根据前述任一权利要求生成的无纺织物作为阻隔材料的用途，包括防护服、医疗服、外科和医用布单、外科口罩、包装材料、灭菌包装、垫、滤器部件和保健产品。
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