CN107427102B - 用于救生衣的耗散系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种系统和套鞋，该系统和套鞋用于从站在表面上并穿着该系统的人体耗散电荷。该套鞋另外包括鞋底和套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，从而使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面。导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面。胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面。暴露于所述人体站在其上的表面的所述部分的面积足以产生在该人体的手与该表面之间测量时在>104欧姆到<108欧姆的范围内的电阻。

Description

用于救生衣的耗散系统
技术领域
本发明总体上涉及静电防护设备、概括地讲涉及保护静电敏感装备不受洁净室和其他静电保护衣服上积聚的静电的影响。
背景技术
具有高气体或液体屏障并且还具有袜子的防护服不消散电荷并可能充电到危险程度。因此需要一种手段来以有效的方式消散电荷、而不妨害屏障的整体性。
在现有设计下，电荷由于防静电涂层而能够在屏障基材的一侧或两侧扩散，但不能穿过基材从一侧扩散到另一侧。而且，由于运动而在衣服内产生电荷，所以电荷需要在衣服外侧接地，并因此那些电荷必须在某个点传递穿过基材。本发明提供了一种系统，该系统保护防护套装的穿戴者不发生电荷积聚及其后果。
附图说明
图1示出了本发明的示意图。
图2示出了套鞋和具有两个大导电条的鞋底的实例。
图3示出了套鞋和带有一个小导电条的鞋底的实例。
图4示出了套鞋和带有一个鞋后跟导电条的鞋底的实例。
发明内容
本发明的目的是提供一种设备，该设备以有效的方式防止静电在人身上或在静电耗散衣服上积聚、对人的干扰最小，并且该设备包括使衣服与高电压源意外接触造成的伤害最小化的提供物（provision）。
所有前述目的和其他目的通过一种用于从穿着静电防护服的人耗散静电的设备来实现。该设备包括（a）用于持续在衣服与人之间导电的装置、以及（b）用于持续将电从衣服或人传导到大地的装置。
本发明还涉及一种用于防止对正由穿着静电防护服的人员搬运的静电势敏感性设备造成静电损坏的方法。该方法包括同时且持续地使人和衣服接地。
本发明的第一实施例涉及一种系统，该系统用于从站在表面上并穿着该系统的人体耗散电荷，所述系统包括耗散套鞋。该套鞋另外包括；
I. 鞋底，
II. 套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，从而使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面，
III. 导电条，该导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面，
IV. 胶带，该胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面。
暴露于所述人体站在其上的表面的所述部分的面积足以产生在该人体的手与该表面之间测量时在 > 104欧姆到 < 108欧姆的范围内的电阻。
在另外一个实施例中，本发明涉及一种套鞋，该套鞋包括；
I. 鞋底，
II. 套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，从而使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面，
III. 导电条，该导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面，
IV. 胶带，该胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面。
并且在此，暴露于所述人体站在其上的表面的所述部分的面积足以产生在该人体的手与该表面之间测量时在 > 104欧姆到 < 108欧姆的范围内的电阻。
该套鞋本体可以通过缝合而附接至该鞋底的边缘上。
具体实施方式
在本披露中，申请人具体地结合了所有引用的参考文献的全部内容。此外，当量、浓度、或者其他值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值给出时，这应当被理解为具体披露了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否被单独披露。当在此描述数值范围时，除非另行说明，该范围旨在包括其端点，以及该范围中的所有整数与分数。不旨在将本发明的范围限制为限定范围时描述的具体值。
“基本上由...组成”是指如果项目A基本上由项目B组成，则可以将另外的项目添加到项目A并且不影响A的操作。
如本文中所使用，术语“聚合物”通常包括但不限于均聚物、共聚物（诸如例如嵌段、接枝、无规和交替共聚物）、三元共聚物等，及其共混物和改性物。此外，除非另有特别限制，术语“聚合物”应包括材料的所有可能的几何构型。这些构型包括但不限于全同立构、间规立构和随机对称。
如本文中所使用，术语“聚烯烃”旨在意指一系列大部分饱和的聚合烃中的任何一种，这些聚合烃仅由碳和氢组成。典型的聚烯烃包括但不限于聚乙烯、聚丙烯、聚甲基戊烯，以及单体乙烯、丙烯和甲基戊烯的多种不同组合。
如本文中所使用，术语“聚乙烯”旨在不仅包括乙烯的均聚物，还包括乙烯的共聚物，其中共聚物的至少85%的重复单元是乙烯单元，例如乙烯和α-烯烃的共聚物。优选的聚乙烯包括低密度聚乙烯、线性低密度聚乙烯和高密度聚乙烯。优选的高密度聚乙烯具有约130°C至140°C范围内的上限熔融范围、约0.941至0.980克/立方厘米范围内的密度、以及0.1至100之间（优选小于4）的熔融指数（如ASTM D-1238-57T条件E定义）。
如本文中所使用，术语“聚丙烯”旨在不仅包括丙烯的均聚物，而且包括丙烯的共聚物，其中共聚物的至少85%的重复单元是丙烯单元。优选的聚丙烯聚合物包括全同立构聚丙烯和间规立构聚丙烯。
如本文中所使用，术语“丛丝”是指具有随机长度的多个薄的、带状的、薄膜-原纤维元件的完整三维网络或网。通常，丛状纤维具有小于约4微米的平均膜厚度和小于约25微米的中等原纤维宽度。如果在数学上转换为圆形区域，平均薄膜-原纤维横截面积将产生约1微米至25微米之间的有效直径。在丛丝结构中，薄膜-原纤维元件在结构的整个长度、宽度和厚度的不同位置以不规则的间隔进行间歇地组合和分离，以形成连续的三维网络。丛丝网的实例是通过以下专利描述的工艺制造的那些：美国专利3,081,519（Blades等人）、3,169,899（Steuber）、3,227,784（Blades等人）、3,851,023（Brethauer等人），其全部内容通过援引并入本文。可商购的丛丝网的实例是由美国特拉华州威尔明顿的杜邦公司（DuPontCompany）以商品名Tyvek®供应的片材。
术语“非织造”是指包含多个随机分布的纤维的网。纤维通常可以彼此结合或可以是未结合的。纤维可以是短纤维或连续纤维。纤维可以包含单一材料或多种材料，可以是不同纤维的组合或者是各自由不同材料构成的类似纤维的组合。
“暴露区域”是指暴露给穿着本发明的套鞋的人员站于其上的表面的、并能够与所述表面电接触的区域。
词语“耗散”和“导电”在本文中是同义的。
本发明涉及一种系统，该系统用于从站在表面上并穿着该系统的人体耗散电荷，所述系统包括耗散套鞋。该套鞋另外包括；
I. 鞋底，
II. 套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，从而使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面，
III. 导电条，该导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面，
IV. 胶带，该胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面。
暴露于所述人体站在其上的表面的所述部分的面积足以产生在该人体的手与该表面之间测量时在 > 104欧姆到 < 108欧姆的范围内的电阻。
在另外一个实施例中，本发明涉及一种套鞋，该套鞋包括；
I. 鞋底，
II. 套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，从而使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面，
III. 导电条，该导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面，
IV. 胶带，该胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面。
图1示出了本发明的示意性实例，其中，耗散（导电）条（3）绕Tychem®（美国特拉华州威尔明顿的杜邦公司）鞋底（2）的外边缘折叠。该条被用胶带（4）粘在鞋底的外表面上在位，并且还具有处在鞋底的内表面上的部分。
图2-4示出了这些实例中使用的结构的照片。
图2示出了套鞋（1）和具有两个大导电条（5）的鞋底（2）的实例。图3示出了套鞋（1）和具有一个小导电条（6）的鞋底（2）的实例。图4示出了套鞋（1）和具有一个鞋后跟导电条（7）的鞋底（2）的实例。
在一个实施例中，套鞋的一部分包括非织造网。该非织造网还可以是丛丝网。
在另外一个实施例中，该导电条包括一层连续的金属化丛丝网。
本发明中使用的初纺非织造材料可以通过本领域中已知的工艺（例如，轧光）来固结，以便给予该实施例中的任何实施例中要求的物理特性的期望改进。术语“固结的”通常意味非织造材料已经过其中它被压缩的工艺并且其整体孔隙率已被降低。在本发明的一个实施例中，将初纺非织造材料进料到两个未图案化辊之间的辊隙中，其中一个辊是未图案化的软辊，另一个辊是未图案化的硬辊。可以改变一个或两个辊的温度、辊的组成和硬度、以及施加到非织造材料上的压力，以产生期望的最终用途性能。在本发明的一个实施例中，一个辊是硬金属、例如不锈钢，而另一个辊是软金属或聚合物涂覆的辊或硬度小于Rockwell B 70的复合辊。网在两个辊之间的辊隙中的停留时间由该网的线速度控制，该线速度优选在约1 m/min至约50 m/min之间，并且两个辊之间的压印（footprint）是网在机器方向（MD）上与两个辊同时接触地行进的距离。该压印受施加在两个辊之间的辊隙处的、并通常以辊的每线性横向方向（CD）尺寸上的力来度量的压力所控制，所述压印优选介于约1mm和约30 mm之间。
此外，非织造网可以被拉伸，任选地被同时加热至纤维聚合物的玻璃化转变温度（Tg）和最低起始熔融温度（Tom）之间的温度。拉伸可以在网通过压延辊的辊隙之前和/或之后进行，并且可以在MD或CD上进行，或可以在两个方向上都进行。
实例
测试
使用一种用于测试人类受试者的整个身体电阻的装置测试了套鞋的多种不同结构的有效性。（德国雷根斯堡Eltha EMW 13项）。
用这个仪器分析了进入危险区的雇员的整个服饰系统以便验证手与鞋的鞋底之间的导电率是否在 > 104到 < 108欧姆的安全范围内。
测试人穿着两只安全鞋走到金属板上并用双手抓住两个手柄。只有测量结果声明导电率在 > 104到 < 108欧姆范围之间，仪器上的LED才会显示出绿色并且穿着所选择的衣服组合进入危险区才是安全的。该仪器测量手的表面与鞋之间的电阻，并且如果电阻 <108 Ω，则人加上服饰通过测试。
结果
在所有实例中，以下Tyvek和Tychem牌产品来自美国特拉华州威尔明顿的杜邦公司或其附属公司。
如下表所示，只有如果电阻高于108欧姆且不低于104欧姆，产品（无论用作耗散鞋中的袜子还是用作套在耗散鞋上的套鞋）才根据本发明被认为会执行功能。
单独Tychem® F、Tychem® SL和Tychem® C通常是绝缘层压材料、涂覆有本技术领域的抗静电制剂，其阻止耗散、因此电阻高于108欧姆、并因此不满足本发明实施例。
在下表中，使用大小过小（意思是太小）的条（使用例如Tychem® F）不能确保适当的消散，因此电阻高于108欧姆（参见表中的1个鞋后跟条和1个小条的情况）。
仅大小适当的条（例如，与Tychem® F相关联，-2X号大条）或使用两面经本技术领域中已知的抗静电处理的Tyvek® Labo满足本发明的耗散要求，即电阻高于104欧姆且不高于108欧姆。
Figure DEST_PATH_IMAGE001

Claims (8)

1.一种用于从站在表面上并穿着该系统的人体耗散电荷的系统，所述系统包括耗散套鞋，所述套鞋另外包括；
I. 鞋底，
II. 套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面，
III. 导电条，该导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底的内表面上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面，
IV. 胶带，该胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面；
其中，暴露于所述人体站在其上的表面的所述部分的面积足以产生在该人体的手与该表面之间测量时在 > 104欧姆到 < 108欧姆的范围内的电阻。
2.如权利要求1所述的系统，其中，该人体具有在106与108之间的导电率（单位）。
3.如权利要求1所述的系统，其中，该套鞋的至少一部分包括非织造网。
4.如权利要求3所述的系统，其中，该非织造网是丛丝网。
5.如权利要求1所述的系统，其中，该导电条包括一层连续的金属化丛丝网。
6.如权利要求1所述的系统，其中，该第二粘合剂是热熔性粘合剂。
7.如权利要求1所述的系统，其中，该导电条包括碳颗粒。
8.一种套鞋，包括；
I. 鞋底，
II. 套鞋本体，该套鞋本体附接至该鞋底的边缘，从而使得该鞋底具有面向该套鞋侧的内表面和在该套鞋外部的外表面，
III. 导电条，该导电条绕该鞋底的边缘的至少一部分折叠并通过第一粘合剂粘结到该鞋底的内表面上，使得该导电条的至少一部分暴露于该鞋底的内表面，
IV. 胶带，该胶带在该套鞋的外部部分上覆盖该导电条与该鞋底之间的接缝并且通过第二粘合剂粘着性地粘结到该接缝上，使得该导电条的至少一部分暴露于人体站在其上的那个表面。
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