CN106564251A - 耐水洗抗菌复合式布料及其制造方法 - Google Patents

耐水洗抗菌复合式布料及其制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种耐水洗抗菌复合式布料及其制造方法，该制造方法包括以下步骤：提供一基布；以裱糊方式将一糊料涂布于该基布上，其中该糊料含有一抗菌防霉剂及一硫化促进剂；加热烘干该基布，以使得该糊料形成一接着层；将一橡胶胶料压延贴合于该接着层上，以形成一复合材料；以及对该复合材料进行加硫处理，以得到该复合式布料，其中该橡胶胶料形成一面层。藉由在裱糊阶段同时使用硫化促进剂与抗菌防霉剂，可使复合式布料在多次水洗后仍保有优异的抗菌效能，如此一来，可获得具有长期抗菌性能的复合式布料产品。

Description

耐水洗抗菌复合式布料及其制造方法
技术领域
本发明系有关于一种复合式布料及其制造方法，尤指一种用于医疗床罩的复合式布料及其制造方法。
背景技术
现今医疗产业对于以橡胶制成的布料制品的需求度与日俱增，例如医疗床罩、医疗床垫、医疗人员衣物或患者衣物等布料制品都已广泛使用以橡胶所制成的布料当作原料。因此，这些医疗用布料的抗菌性效能已受到重视。由于医疗产业所使用的布料制品通常须要经过多次的高温水洗或消毒程序以确保安全及卫生，有需要发展具有耐水洗特性的抗菌复合式布料。
为使布料具有抗菌效果，其中一种方式是使用银离子抗菌剂。然而，使用银离子作为抗菌剂仍有许多限制。举例而言，若同时使用硫磺作为硫化剂及银离子作为抗菌剂，硫磺会与银离子抗菌剂发生反应，使银离子与硫磺产生不可逆的键结而形成硫化银。硫化银等化合物无法发挥任何抗菌的效用，因此，由此所制成的布料制品将不具有抗菌活性。另外，经研究发现，所使用的硫磺与银之间的莫耳比为1：1以上时将使布料制品内的抗菌剂活性明显减小。据此，为确保银离子抗菌剂的抗菌效能，必须使用大量的银离子。如此一来，将大幅提升制造成本而不符合经济效益。
另一方面，亦可使用非银离子的抗菌剂来达到布料制品的抗菌效果。为使布料具有抗菌效果，先前技术一般是将水性的抗菌防霉剂在布面拨水阶段与拨水剂一同涂布于基布表面。涂布的程序可利用涂布机令具有抗菌效果的水性抗菌剂平均性附着于基布表面。然而，此方法的抗菌效果会随着布料的水洗的次数增加而降低，因此，由此方法所制成的抗菌布料具有水洗后抗菌效果耐久度不高的缺点。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，针对现有技术的不足提供一种耐水洗抗菌复合式布料及其制造方法。本发明的复合式布料不会因频繁的水洗次数而降低抗菌效果。
为达到上述效果，相较于现有技术在一开始布面拨水阶段即将水性的抗菌防霉剂涂布于基布上，本发明所采用的其中一技术方案是，在形成橡胶接着层的阶段中使硫化促进剂和抗菌防霉剂结合，用以在透过促进剂协助硫磺与橡胶交联的过程中，使抗菌防霉剂发挥效用而抑制细菌的生长。详言之，此一技术手段可使橡胶在硫化的同时，令抗菌剂的氮硫酮基团不可逆地结合到基布的表面，从而使由此所制成的复合式布料获得长期抗菌性能。另外，在制造该复合式布料的方法中，还可进一步添加其它成分，包括填充料及增塑剂，以使制成的复合式布料具有所欲的硬挺性、拉伸强度、耐磨性及伸长率等特性，同时，还有助于增强复合式布料的抗菌效果。
承上述，为达到上述效果，本发明其中一实施例提供一种复合式布料的制造方法，包括以下步骤：提供一基布；以裱糊方式将一糊料涂布于该基布上，其中该糊料含有一抗菌防霉剂及一硫化促进剂，该硫化促进剂包括一无机硫化促进剂及一有机硫化促进剂两者之中的至少一种；加热烘干该基布，以使得该糊料形成一接着层，将一橡胶胶料压延贴合于该接着层上，以形成一复合材料；以及对该复合材料进行加硫处理，以得到该复合式布料，其中该橡胶胶料形成一面层。
本发明另外提供一种复合式布料，其包括：一基布；一接着层，其设置于该基布的表面上，该接着层是由包括一主胶、一填充剂、一抗菌防霉剂及至少一硫化促进剂的一糊料所制成；以及一面层，其设置于该接着层的表面上，该面层是由一橡胶胶料经加硫后所制成。
本发明的有益效果在于，本发明实施例所提供的复合式布料，可在多次水洗后仍保有优异的抗菌效能，如此一来，可获得具有长期抗菌性能的复合式布料产品。
为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制者。
附图说明
图1为本发明实施例的复合式布料的制造方法的流程图。
图2为本发明实施例的复合式布料的结构示意图。
图3为本发明实施例的复合式布料的制造方法的示意图。
图4为本发明实施例中的复合式布料的制造方法中，形成拨水层之步骤的示意图。
具体实施方式
以下是通过特定的具体实例来说明本发明所揭露有关“复合式布料及其制造方法”的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容了解本发明的优点与功效。本发明可通过其它不同的具体实施例加以施行或应用，本说明书中的各项细节亦可基于不同观点与应用，在不悖离本发明的精神下进行各种修饰与变更。另外，本发明的附图仅为简单示意说明，并非依实际尺寸的描绘，先予叙明。以下的实施方式将进一步详细说明本发明的相关技术内容，但所揭示的内容并非用以限制本发明的技术范畴。
请参阅图1～图3所示，图1为本发明实施例的复合式布料的制造方法的流程图，图2为本发明实施例的复合式布料的结构示意图，而图3为本发明实施例的复合式布料的制造方法的示意图。由图1及图3中可知，本发明实施例提供一种复合式布料200的制造方法，其可包含下列步骤：
首先，提供一基布21(S100)。基布21可为聚酯纤维布、棉布、聚酯/尼龙混纺纱布或其它不同组成纤维的混纺纱梭织布。
接着，以裱糊方式将一糊料涂布于基布21上(S102)，其中糊料含有一抗菌防霉剂及一硫化促进剂，硫化促进剂包括一无机硫化促进剂及一有机硫化促进剂两者之中的至少一种。此步骤可利用一裱糊机31而进行。举例而言，可将糊料的黏度控制在200～300cps，并以10～30米/分钟的速率进行涂布。
糊料可包括一橡胶糊料及一硫化母料。详言之，橡胶糊料可包括第一主胶、填充剂及功能性配合剂。第一主胶可包括氯丁橡胶等常用的主橡胶材料。填充剂是用以使制成的复合式布料200具有所欲的硬挺性、拉伸强度、耐磨性及伸长率等特性。于本发明的一实施例中，填充剂为白燕华D。功能性配合剂是用以改良及增强橡胶材料在制造过程中的性能以及橡胶材料经过硫化后的使用性能，或是降低制造成本等其它诉求。于本发明中，功能配合剂可包括老防剂，例如Q-10辅酶；无机硫化剂，例如氧化镁及氧化锌；及/或抗菌防霉剂，例如吡啶硫酮锌(Z.P.T)。就含量而言，以100重量份的第一主胶为基准，填充剂的含量可为10～30重量份，功能性配合剂的含量可为5～15重量份，且功能性配合剂中的老防剂的含量可为0.5～1.5重量份，无机硫化剂的含量可为5～10重量份，而抗菌防霉剂的含量可为0.5～1.5重量份。
硫化母料可包括第二主胶及有机硫化促进剂。第二主胶可为天然橡胶、苯乙烯丁二基橡胶、氯磺化聚乙烯橡胶、氯丁二烯橡胶、丁基橡胶、环氧橡胶等常用的主橡胶材料中的一种，或其等的组合。有机硫化促进剂是用于与橡胶发生硫化反应或使之交联，可包括乙烯基硫脲(Ethylenethiourea，ETU)及/或二硫化四甲基秋兰姆(Tetramethyl-thiuram disulfide，TMTD)。就含量而言，以100重量份的第二主胶为基准，有机硫化促进剂的含量可为30～45重量份。上述各组分的含量可依据所制成的复合式布料200加以调整。惟，当各组分的含量在上述范围内时，本案的复合式布料200最佳的耐水洗抗菌效能。
在步骤S102中，可使用甲苯作为溶剂，将100重量份的橡胶糊料、6～10重量份的硫化母液以及4～8重量份的异氰酸酯混合而形成糊料。
接着，加热烘干基布21，以使得糊料形成一接着层23(S104)。用于加热烘干基布21的烘箱32的温度可控制在100～150℃之间。此步骤是用于使糊料中的甲苯溶剂挥发。
接下来，请参阅图4，图4为本发明实施例中的复合式布料的制造方法中，形成拨水层之步骤的示意图。在进行步骤S102之前，可还包含形成一拨水层(未显示)的步骤。详言之，以裱糊方式将糊料涂布于基布21上的步骤之前，还包含将含有一拨水剂的一涂布液41涂布于基布21上；以及加热烘干基布21，以使得涂布液形成一拨水层。涂布液中的拨水剂是用以提供复合式布料200防泼水的性能，其通常为一种疏水性化学药剂，可包括硅氧树脂、丙烯酸树脂、铁氟龙树脂、聚胺酯树脂及/或无机乳化型水溶液。拨水剂的种类在此未特别限定，可依据所制成之复合式布料200，并配合其它组分的选用而加以选择。形成一拨水层的步骤可包括利用滚轮42带动或沾取设置于一储存槽43内的涂布液，并藉由滚动滚轮42而将涂布液均匀地涂覆于基布21的表面。将涂布液涂覆于基布21的表面之后，可将基布21送至烘箱44中进行加热烘烤，以使得基布21表面上的涂布液形成一拨水层。
在步骤S104之后，将一橡胶胶料压延贴合于接着层23上，以形成一复合材料(S106)。可利用热压或冷压方式，以连续式橡胶压延机33进行压延。将橡胶胶料压延贴合于接着层23上的操作温度可为70～80℃，且橡胶胶料的压延厚度可为0.09～0.12毫米。橡胶胶料可包括主橡胶，例如氯丁橡胶(CR)及/或溴化丁基橡胶(BIIR)；硫化促进剂及硫磺；以及其它添加剂，例如色料、交联剂、填充剂、增塑剂、活性剂或抗氧化剂等。通过此步骤，可以得到由布料(基布21)与橡胶材料(接着层23及橡胶胶料)所构成的具有复合式结构的复合材料。
最后，对复合材料进行加硫处理，以得到复合式布料200(S108)，其中该橡胶胶料形成一面层25。可使用连续式加硫机(Rotocure)及直立式烘箱34进行加硫，加流温度为150～160℃。经加硫处理后，步骤S106中压延贴合的橡胶胶料成为复合式布料200的面层25。完成此步骤后，即获得本发明具备长期抗菌效果的复合式布料200。
同样参阅图2，本发明所提供的复合式布料200包括：一基布21；一接着层23，其设置于基布21的表面上，接着层23是由包括一主胶、一填充剂、一抗菌防霉剂及至少一硫化促进剂的一糊料所制成；以及一面层25，其设置于接着层23的表面上，面层25是由一橡胶胶料所制成。或是，本发明的复合式布料200可还包括一拨水层(未显示)，其设置于基布21与接着层23之间。
上述复合式布料200各层的材料选用及形成方法如前针对复合式布料200的制造方法的说明所述，故不再重复说明。为使能更进一步了解本发明的特征及技术内容，以下列举出本发明的一种实施方式。
[实施例]
生产设备
密闭式混练机(Banbury)
橡胶糊搅拌机(Rubber cement stirrer)
裱糊机(Coater)
连续式橡胶压延机(Calender)
直立式热空气烘箱(Oven)
裱糊阶段的糊料
橡胶糊料：
第一主胶：氯丁橡胶CR，100重量份
填充剂：白燕华D，15～25重量份
功能性配合剂:
老防剂：Q-10辅酶，0.5～1.5重量份
无机硫化促进剂：氧化镁(3～5重量份)、氧化锌(3～5重量份)，共6～10重量份
抗菌防霉剂-Z.P.T.(0.2～0.8重量份)、马来酸盐(0.2～0.8重量份)，共0.4～1.6重量份
硫化母料：
第二主胶：天然橡胶(50～70重量份)、环氧天然胶(30～50重量份)，共100重量份
乙烯基硫脲(ETU，15～25重量份)、二硫化四甲基秋兰姆(TMTD，15～20重量份)，共30～45份
生产用布：尼龙纤维布。
生产流程
1.橡胶混炼
将橡胶糊料的第一主胶、填充剂及功能性配合剂用万马力(Banbury)密闭式混练机进行混练。首先投入主胶及功能性配合剂，并将混练温度控制为60℃至80℃间，进行混练约5分钟。之后将重捶上的填充剂扫入万马力密闭式混练机内继续混练约5分钟。混练后将橡胶糊料冷却至室温，并存放24小时。硫化母料则重复上述动作，混练时间改为约3分钟。
2.溶糊、裱糊
将混练好的橡胶糊料及硫化母料用橡胶切片机械切成小块，分别放入不同的橡胶糊搅拌机里，再加入甲苯连续搅拌8小时。其后，将搅拌而得的橡胶糊料和硫化母液放置室温下4小时。接着，将100重量份橡胶糊料、6～10重量份的硫化母液及4～8重量份的异氰酸酯与少许甲苯放入搅拌桶内以搅拌叶片均匀搅拌。将搅拌所得之糊料的黏度控制在约250cps，倒在裱糊机台上，以约20米/分的产速涂布基布。以约130℃的烘箱温度加热烘干基布，以使得糊料形成一接着层。
3.压延
将如表1所示的橡胶胶料送入压延机中，以将橡胶胶料贴合于基布上的接着层上。压延贴合程序的操作温度为70～80℃之间，胶料设定压延的厚度系介于0.09～0.12mm之间。经压延贴合胶料后之制成一复合材料。
表1.橡胶胶料
4.加硫
将前一步骤所制得的具有橡胶/织物结构的复合材料进行连续式加硫处理。加硫设定温度为150～160℃，产速设定为每分钟15～18码，即可达成足以使橡胶胶料熟成的时间。使用直立式热空气烘箱进行加硫。加硫完成后，即可获得本发明的具备长期抗菌效果的复合式布料。
〔实施例的功效〕
将根据上述实施例所制成的复合式布料与使用先前技术的旧制程(在布面拨水阶段加入抗菌防霉剂)所制造的布料，以及在布面拨水阶段使用银离子作为抗菌剂所制造的布料经过50次水洗程序后，以金黄色葡萄球菌AATCC-6538方法、黑曲菌AATCC-6275方法、AATCC-30覆盖抑菌试验以及AATCC-147阻断试验进行抗微生物和抗霉菌活性比较。
分析试验结果发现，抗微生物试验中，由本发明的复合式布料的制造方法所制成的复合式布料在水洗50次后并无菌落生长。然而，使用先前技术的旧制程(在布面拨水阶段加入抗菌防霉剂)所制造的布料，以及在布面拨水阶段使用银离子作为抗菌剂所制造的布料在水洗50次后有少许菌落长出。另外，在阻断试验中，由本发明的复合式布料的制造方法所制成的复合式布料并没有被菌落跨过，且布料边缘周围1mm的菌落含量减少了。反观使用先前技术的旧制程(在布面拨水阶段加入抗菌防霉剂)所制造的布料，其等布面已被菌落跨过，而在布面拨水阶段使用银离子作为抗菌剂所制造的布料则长了许多菌落。由上述实验结果可证明，本发明的复合式布料的制造方法确实改良了橡胶布料制品多次水洗后的抗菌能力。
综上所述，本发明的有益效果可以在于，本发明实施例所提供的复合式布料及其制作方法，其可通过“在形成橡胶接着层的阶段中使硫化促进剂和抗菌防霉剂结合”的设计，以确保复合式布料在多次水洗后的抗菌效果。
以上所述仅为本发明的优选可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故举凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。
符号说明
步骤 S100、S102、S104、S106、S108
复合式布料 200
基布 21
接着层 23
面层 25
裱糊机 31
烘箱 32
压延机 33
烘箱 34
涂布液 41
滚轮 42
储存槽 43
烘箱 44

Claims (10)

1.一种复合式布料的制造方法，其特征在于，该制造方法包括以下步骤：
提供一基布；
以裱糊方式将一糊料涂布于该基布上，其中该糊料含有一抗菌防霉剂及一硫化促进剂，该硫化促进剂包括一无机硫化促进剂及一有机硫化促进剂两者之中的至少一种；
加热烘干该基布，以使得该糊料形成一接着层；
将一橡胶胶料压延贴合于该接着层上，以形成一复合材料；以及
对该复合材料进行加硫处理，以得到该复合式布料，其中该橡胶胶料形成一面层。
2.根据权利要求1所述的复合式布料的制造方法，其中，以裱糊方式将该糊料涂布于该基布上的步骤之前，还包含：
将含有一拨水剂的一涂布液涂布于该基布上；以及
加热烘干该基布，以使得该涂布液形成一拨水层。
3.根据权利要求1所述的复合式布料的制造方法，其中，以裱糊方式将该糊料涂布于该基布上的步骤中，还进一步包括：将该糊料的黏度控制在200～300cps，且该糊料是使用一裱糊机以10～30米/分钟的速率进行涂布。
4.根据权利要求1所述的复合式布料的制造方法，其中，将该橡胶胶料压延贴合于该接着层上的操作温度为70～80℃，且该橡胶胶料的压延厚度为0.09～0.12毫米。
5.根据权利要求1所述的复合式布料的制造方法，其中，该糊料包括一橡胶糊料及一硫化母料，且该橡胶糊料包括100重量份的一第一主胶、10～30重量份的一填充剂、5～10重量份的该无机硫化促进剂以及0.5～1.5重量份的该抗菌防霉剂。
6.根据权利要求5所述的复合式布料的制造方法，其中，该橡胶糊料还包括0.5～1.5重量份的一老防剂。
7.根据权利要求5所述的复合式布料的制造方法，其中，该硫化母料包括100重量份的一第二主胶及30～45重量份的该有机硫化促进剂。
8.根据权利要求5所述的复合式布料的制造方法，其中，该糊料是以甲苯作为溶剂，将100重量份的该橡胶糊料、6～10重量份的该硫化母液以及4～8重量份的异氰酸酯混合所形成。
9.一种复合式布料，其特征在于，该复合式布料包括：
一基布；
一接着层，其设置于该基布的表面上，该接着层是由包括一主胶、一填充剂、一抗菌防霉剂以及至少一硫化促进剂的一糊料所制成；以及
一面层，其设置于该接着层的表面上，该面层是由一橡胶胶料经加硫后所制成。
10.根据权利要求9所述的复合式布料，还进一步包括一拨水层，其设置于该基布与该接着层之间。
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