CN1158104A - 微孔膜/无纺复合材料 - Google Patents

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Abstract

包括被胶接在一起的四层的复合材料呈现达到平衡的透气性、防渗性、强度、舒适性与外观，使得该复合材料理想地适用于多种医疗、卫生和运动服装用途。该复合材料包括棉与微孔纤维的内底布，其侧面带有无纺材料的表面底布。

Description

微孔膜/无纺复合材料
本发明一般地涉及具有透气性与良好的防渗性能的微孔/无纺复合材料。本发明一方面涉及含有无纺层、微孔层与常产纤维层的复合材料。另一方面涉及一种包括无纺底布、微孔底布与常产纤维底布的底布层合方法。
长期以来微孔膜(常被称作隔膜)一直被用于既需要具有透气性(或水蒸汽可透性)同时又需要呈现防液体渗透能力的应用场合。可以从市场上购得的微孔膜包括Celgard 2400聚丙烯薄膜、由埃克森化学公司生产的EXXAIRE聚乙烯薄膜以及Tetratex(一种Tetratex公司生产的微孔聚四氟乙烯薄膜)和由W.L.Gore及其合伙人生产的Gore-Tex。其它微孔膜包括由聚酰胺、聚酯、聚氨酯与聚丙烯制造的薄膜。
由于其高孔隙率，无纺底布具备高透气性，但是几乎没有或根本无法呈现防渗性能。人们致力于将无纺布与微孔薄膜组合在一起以便得到一种使透气性与防渗性达到平衡的复合材料。该复合材料能够被用于卫生保键、防护服装、鞋类等。
在1991年10月22～25日于田纳西州Knoxville举行的第一届TANDEC年会上，发表了一篇题为“EXXAIRE PLUS NON-WOVENS-MADE FOR EACH OTAER”的论文，其中披露了一种含有微孔膜与无纺高密度聚乙烯的两层复合材料。
一篇刊登在《无纺工业》1991年六月刊38页上的题为“NewLigh-weight Film Creating Markets for Nonwoven Composites”披露了一种采用粘合剂的分散粘合型式层合微孔膜与无纺布的非热方法。
下列专利介绍了微孔膜与微孔膜复合材料：(a)US 477 7033，提到了一种通过熔融压花被拉伸的高填充聚烯烃薄膜以便使其具备更大的可渗透性而制得的透气性聚烯烃薄膜；(b)US 4929 303公开了一种被热层压在无纺高密度聚乙烯织物上的透气性聚烯烃薄膜。
下列专利介绍了无纺复合材料：(a)US 4929 303描述了包括透气性聚烯烃微孔膜与无纺织物的复合材料。(b)US 4041 203描述一种由连续长丝毡片热粘合在不连续长丝底布上形成的复合材料。(c)US 4142 016介绍了一种通过粘合剂纺织纤维层与常产纤维层被粘合在一起形成的多层结构。(d)US 4194939描述了一种包括被粘合在两个补强织物层之间的散纤维层的复合材料。(e)US 4675226披露了纤维素纤维的内层与连续长丝热塑性熔喷纤维或人造纤维的外层。这些层被缝编在一起。(f)US 4950 531披露了一种熔喷法非织造纤维层与无纺材料如短纤维、浆状纤维、熔喷纤维与连续长丝形成的复合材料。这些层在液压作用下被缠结在一起。(g)US 4970104介绍了通过喷射处理呈点状缠结而被结合在一起的至少二层无纺底布。(h)US 5149576介绍了包括被由添加剂与热塑性聚合物组成的混合物结合在一起的无纺底布的复合结构。(i)US 5178 931介绍了一种含有三层由直径不同的纤维形成的无纺层的复合结构。用一种试剂处理相邻无纺层之间的边缘并且通过加热加压粘结形成三层结构。(j)US 5200246介绍了一种含有与无纺底布如纺粘底布、熔喷法非织造底布、气流法底布、湿热缠绕(hydroentangled)底布、射流喷网成膜底布等粘合的连续纵向伸展纤维的复合材料。这些底布在界面处通过熔喷粘合剂被粘合在一起。(k)US5230949公开了一种可被单独使用或与其它材料组合使用以便形成无纺底布层压制品的微孔纤维与长丝。(l)US5236771介绍了用于服装的含有一层粘合在常产纤维或长丝的无纺层上的熔喷纤维层(点粘结以及射流缠结)的复合衬里织物。(m)PCT/US 93/01783介绍了包括一层熔喷纤维、一层纺粘纤维与一层常产纤维如被热粘合在一起的纤维素基纤维的多层无纺复合材料。
本发明涉及具备透气性、良好的强度以及防渗性能的复合材料底布结构。此外，本发明的复合材料具备所需的美观与舒适特性。
虽然本发明的复合材料能够广泛地用于需要透气性和防渗性的场合，但特别适用作防护服装。
本发明的复合材料在其最宽的实施方案中包括常产纤维底布芯层以及处在其两侧并且与其粘合的微孔膜和无纺底布。
在本发明优选实施方案中，该复合材料包括下列四层：
(a)第一无纺底布，优选熔喷或纺粘底布；
(b)被粘合在无纺底布(a)上的微孔膜；
(c)被粘合在微孔膜上的常产纤维底布、优选棉常产纤维；
(d)被粘合在常产纤维底布上的第二无纺底布、优选熔喷底布。
该结构结合了微孔膜的防渗性、无纺底布的透气性与强度以及常产纤维的舒适性与分散性能。无纺底布还改善了美观效果(外观与手感柔软)并且让使用者感到舒适。试验结果还表明无纺底布，尤其是熔喷底布赋予该复合材料以防渗性。具有亲水性的常产纤维底布提供了湿气与含水液体的分散与贮存层。
优选的将底布层压为复合材料的方法包括下列步骤：(a)将薄层粘合剂涂在底布上以将使粘合剂存在于每一底布的界面上以便形成复合材料以及(b)将复合材料导入被保持在低温(例如100℃以下)的压延辊钳口中以便加压粘合底布成一体。该法可以经过一次通过压延机来完成，其中所有四个层均被加压粘合在一起，或经过二或多次通过压延机来完成，其中二或三个层在一次通过期间被粘合在一起而在后续通过期间附加上一层或多层。
本发明的特别出人意料的方面是生产能够通过在ASTM标准ES21-92与ES22-92下进行的防护服材料的血液与病毒渗透试验的复合材料结构。
图1是用于制备本发明复合材料的层压工艺的示意图。图2为放大的本发明复合材料的横截面图。
本发明的复合材料具备透气性和耐液性并且适用于广泛的医疗和/或卫生应用如防护服、绷带、消毒服装、吸收物(例如尿布)、面具等。用于这些场合的复合材料应该具有下列特性：(a)透气性，(b)耐液性，(c)强度较高，(d)耐磨，(e)舒适，(f)美观，(g)成本较低。
在某些情况下，该复合材料还具有吸液性。
本发明的复合材料将微孔膜的防渗性、无纺布的透气性、外观与强度以及棉布的吸收能力与舒适性组合在一起。
在其最宽的实施方案中，复合材料含有具备亲水润湿特征的常产纤维的芯底布和微孔膜外层与无纺底布外层。该三层结构的每一层均通过低温、低压粘合法被胶粘在一起。
在一优选实施方案中，该复合材料还包括被粘合在微孔膜外层上的第二无纺底布。用于该复合材料的每一层底布的相关内容、层合方法与复合材料的特性如下所述。
无纺底布
无纺底布是由通过借助机械、热或化学途径缠绕纤维或长丝而随机取向的热塑性聚合物纤维制成的，无纺布包括纸张与经过机织、针织、栽绒得到的或通过湿缩绒而被毡化的产物。用于本发明的优选的无纺底布为纺粘底布与熔喷底布。
纺粘底布是由被挤出、拉伸、被放在连续传送带上以及随后立即通过一个被加热的压延机而被热粘合的长丝构成。这些底布为平均纤维直径为12-50μm的连续长丝纤维结构。
熔喷底布是通过挤压熔融塑料通过一排喷嘴从而形成长丝并且使被挤出的长丝与会聚热空气的高速薄板接触而制成。会聚空气接触与向下拉细或拉伸长丝，以无规图案将其作为纤维放在收集器上，形成熔喷底布。其平均纤维直径为0.5-15μm，基本上小于纺粘底布的平均纤维直径。纺粘底布与熔喷底布的另一区别在于熔喷底布通常是通过带有一定程度热粘合的纤维缠绕形成的，而纺粘底布一般则是通过压延机被热粘合在一起，不过纺粘底布还可以通过化学，胶粘与针刺法结合在一起。
纺粘与熔喷技术均为本领域公知内容。例如，US4405297披露了一种纺粘方法，US3978185介绍了一种熔喷法，这两种方法均被结合在此供参考。
在本发明中，无纺底布可以由任何用于熔喷或纺粘法的合成热塑性聚合物制成。例如，它们包括：聚烯烃，尤其是乙烯与丙烯的均聚物和共聚物(包括EVA与EMA共聚物在内)、尼龙、聚胺、聚酯、聚苯乙烯、聚4-甲基戊烯、聚甲基丙烯酸甲酯、聚三氟氯乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、硅氧烷、聚亚苯基硫醚和聚对苯二甲酸乙二醇酯或丙二醇酯。
用于纺粘织物的最常见聚合物包括熔体流动速率为12-40的聚丙烯。这些聚合物通常在180-350℃下被挤出。
用于熔喷法非纺造织物的最常见聚合物包括熔体流速为10-2500的聚丙烯。
这些聚合物通常在180-350℃下被挤出并且与180-375℃的高速空气接触。
无纺底布的优选重量为约0.1～2盎司/平方码。纺粘底布的优选重量约为0.25-1.5盎司/平方码。
无纺织物中可以包括将所需特性赋予底布的添加剂。这些添加剂的实例为润湿剂、氟化合物、抗静电剂与抗微生物剂。
如上所述，优选实施方案中无纺底布包括四层结构的两个外层。这些底布使该结构具备强度、手感柔软并耐磨，使其外观与舒适性得到改进，从而使复合织物的外观与手感均接近布料。
微孔膜
“微孔膜”一词代表微孔隔膜。本文中薄膜与隔膜可以互换使用。
微孔膜被定义为具有窄的处于亚微范围1.0～10μm的孔径分布。该微孔膜可以通过多种方法制造，其中包括(a)将聚合物溶于溶液，随后借助水蒸汽提取溶剂，(b)拉伸可结晶聚合物，导致微米级撕破，(c)拉伸无机材料填充的聚烯烃薄膜。用于微孔膜的聚合物包括PTFE、聚烯烃、聚氨酯、聚酰胺与聚酯。
用于本发明的优选微孔膜为通过按照被结合在此供参考的US4777073拉伸被高度填充的聚烯烃膜以便使其具备渗透性而制成的聚烯烃。按照该法制备的微孔膜呈现优良的透气性，至少3000、通常4000～10000g/m2/日，与其它微孔膜相比并不昂贵。
用于制备该膜的聚烯烃包括聚丙烯、丙烯共聚物、均聚物与乙烯共聚物及其共混料。优选的聚烯烃为聚丙烯与低密度聚乙烯、尤其是线型低密度聚乙烯(LIDPE)的共聚物。浓度为30～70％(重)的优选的填料包括有机填料如碳酸钙、TiO2、滑石、陶土与硅藻土、碳酸镁、碳酸钡、硫酸镁及US4777 073中列举的其它无机填料。
碳酸钙是优选的填料。该膜的孔径范围为0.1～0.5μm。
常产纤维底布
“常产纤维”一词是指长度小于1～约8英寸、优选约0.5～5英寸并且最优选为约1-3英寸的天然或合成的分散纤维。常产纤维可以仅包括一类纤维或可以包括混合物。在本发明中，该纤维必须呈现至少部分亲水特性。混合物中亲水纤维的优选浓度应该至少为25％并且优选大于50％。
合成纤维可以由热塑性塑料如聚烯烃(包括聚丙烯和聚乙烯)、聚酯与被挤出为适当直径(通常为10-50μm)并被切割为所需长度、通常为0.5-5.0英寸的聚酰胺制成。常产或天然纤维可以是任何纤维素基纤维，如棉、苧麻、大麻、亚麻、黄麻、洋麻、西沙尔麻的落麻、桉树、嫘萦及其组合形式，但是不包括木质纤维。常产纤维可以通过包括但不限于热粘合、胶乳粘合或梳理或针刺法、湿热缠绕法在内的任一种已知方法被制成底布。优选的常产纤维的底布包括棉纤维或与其它常产纤维掺混的棉纤维。该棉纤维的细度优选为约3-5马克隆尼单位从而使底布具有柔韧性。棉常产纤维的平均宽度为约15-20μm。
这种对含水基材如水和血液具有吸收能力的常产纤维对任何液体或血液均起着贮存器的作用。亲水层的分散性能还能吸收水蒸汽。此外，常产纤维底布提高了复合材料的舒适性。
胶粘剂
任何与聚烯烃和常产纤维相容的胶粘剂均可以使用。优选的粘合剂为热熔体粘合剂如聚丙烯基粘合剂与EVA粘合剂(例如20-40％(重)VA)。
胶粘
在本发明复合材料的层压过程中，重要的是采用非热粘合技术，热粘合具有通过引入针洞损坏微孔膜的倾向。施用粘合剂的技术优选为其中空气/粘合剂被喷在待粘合表面之一之上的胶粘剂熔喷法。熔喷法包括由喷头挤出热熔体粘合剂长丝并且使长丝与空气接触以便拉伸或抽长长丝或将其断裂成沉积在底布表面上的液滴。底布上粘合剂的沉积量可以在一宽范围内变化，但是应该足以确保粘合良好而又不致于多得有大量底布孔被堵塞。每1平方米底布使用约1-10g粘合剂便足够了，以1～5g为佳。
如上所述，应该通过非热压技术进行粘合。“非热”意味着该复合材料是通过在低于用于层压制品的聚合物的熔点或软化点的温度下施加粘合压力来制备的。在聚烯烃存在条件下，这意味温度低于100℃、优选低于50℃，以低于30℃为最佳。层合温度的下限为环境温度，环境温度取决于地理位置，可以广泛地变化于0-50℃。
可被用于层压本发明复合材料的层压设备10如图1所示。层压组装线包括多个用于接收底布与薄膜卷的芯轴11，12，13与14、导辊与张力辊15，熔体喷头16、17和18、压延辊19与20和卷取芯轴21。不同的辊可以下述方式被安装在给料芯轴11-14上。无纺底布的辊22被装在芯轴11上，其上缠有底布23，通过辊15，被放在喷头10下面并且被送入压延辊19与20的钳口中。微孔膜的辊24被装在缠有底布25的芯轴12上。底布25被放在喷头17下面并且被送入压延辊19与20的钳口中。常产纤维辊20被装在芯轴13之上，上面缠有底布27，该底布被送入压延辊20与19的钳口中。最后，无纺底布辊28被装在芯轴14上，上面缠绕有底布29。底布29经过辊15于熔体喷头18下面通过并且进入压延辊19和20的钳口。
压延辊可以包括下列组合形式：(a)具有光滑的橡胶表面的驱动辊19与20；(b)具有光滑钢表面的辊19与具有呈凸纹几何形状如菱形或方形压花图案的辊20。压花(与通过钳口的底布接触的凸纹部分)占该底布总面积的5-35％、优选10-25％。
操作过程中，四个底布23、25、27与29交叠地被送入图1所示辊19与20的钳口之中并且被驱动或拉过导辊15并且被缠绕在形成复合材料轴34的芯轴21上。
压延辊19与20被保持在低于聚合物软化点、优选低于100℃的温度；在使用光滑辊的条件下，钳口处的压力被保持在约50-150psi，优选75～125psi；而在采用光滑辊与压花辊组合体的情况下，约为150-250磅/英寸。
当底布23、25和29通过熔喷嘴16、17与18下方时，胶粘剂便于30、31和32处被喷在每一底布表面上。被喷在这些底布上的胶粘剂形成一个不连续的薄层。胶粘剂的这种排布方式保证其在通过压延辊19与20的钳口时会处于每一底布的界面上。底布通过钳口的速度可以在较宽范围内变化，但是5-10米/分钟便足以确保粘合良好。
如图2所示，复合材料34包括一个具有外表面35与胶接在微孔膜25的表面37上的内表面36的第一无纺底布23。微孔膜25的表面38与常产纤维底布27的表面39胶接。类似地，常产纤维底布27的表面40与第二无纺底布29的表面41胶接。底布29的表面24在被用作防护服时与穿戴者的身体接触，复合体34的外表面35暴露于环境之中。因此，任何与服装接触的血液或环境中的有害液体都将首先通过无纺底布23、随后通过防渗微孔膜25。这些层的微孔性与疏水性对液体起着阻挡层作用。通过这些阻挡层的液体会进入起着容纳血液或液体的贮存器或分散层作用的亲水性常产纤维层中。最后，无纺内层29起着第二阻挡层的作用，但是不象微孔膜25那样有效。
用于本方法的层合设备10的一种变体包括不带有芯轴12与喷嘴17的基本上相同的设备。在此设备中，需要使三层层压物一次通过而四层层压物则要通过2次。
复合材料34的透气性允许空气与水蒸汽依次通过层29、27、25、23并且进入环境，这样为穿戴者提供了舒适性。常产纤维层27起到了分散可能由穿戴者向外排出的汗水或体液的附加作用。
下表给出了每一层的某些优选性能或规格
优选材料    重量范围  复合材料的
             oz/vd2   重量百分比无纺底布(23)          SB或MB           0.25-5.0    10-50MP膜(25)          拉伸与填充的聚烯烃膜 0.25-1.5    10-50常产纤维底布(27)      棉               0.25-2.0    10-50无纺底布(29)          MB               0.25-5.0    10-50
复合材料34的厚度优选为0.2-1.5密耳、以0.3-1.0密耳为最佳，MVTR优选至少400g/m2/24小时，最优选为至少500g/m2/24小时，对于大多数复合材料来说令人满意的MVTR值为500-1000g/m2/24小时。复合材料的顶破强力至少为10psi、优选至少为15psi。复合材料的重量范围为2.00～6.00oz/yd2、优选2.5-4.0oz/yd2。
复合材料的用途
下列试验结果所示，本发明复合材料全面地具备了各项性质，使其理想地适用于多种应用场合：
(a)透气性(见MVTR试验结果)，
(b)良好的防液体渗透性(见血液与病毒耐受性试验结果)，
(c)具有柔软与类似衣服的手感与外观，
(d)带有优选微孔膜(EXXAIRE)的复合材料的成本低于许多带有其它微孔膜的复合材料。
本发明复合材料的特别有益的应用是医用防护服，用于保护穿戴者以免与外来血液或有毒液体接触或穿戴者的血液或体液污染环境。
其它医疗与卫生用途包括妇女卫生吸收物、婴儿尿布、成人失禁、工业防护服、绷带等。其它用途包括运动服、雨具、鞋等。
虽然本发明复合材料的性能得到改进的原因(MVTR以及血液与病毒耐受试验)尚未被充分认识，但是人们相信微孔膜与无纺层的组合可以改善防渗特性，常产纤维则为血液或含水液体提供了亲水贮存器或分散层。
实验
测试本发明制备的层压制品的性能。
底布材料：由下列材料制备的三层和四层层压制品：
MB-平均纤维直径为3.8-4.3μm的聚丙烯熔喷无纺底布；
SB-平均纤维直径为23.0μm的聚丙烯纺粘底布；
MP-埃克森化学公司以“ EXXAIRE”出售的聚乙烯微孔膜；
棉-经过梳理(C)或热粘合(TC)或胶乳粘合(LC)的常产纤维棉；
Adh-由Finley粘合剂公司(Wauwatosa，Wisconsin)以H2279出售的PP基热熔体粘合剂。
层压方法：层压制品结构如下所示：
a)通过将交叠的三层分离底布送入逆向旋转的压延辊的钳口之中来制备三层复合材料。在进入钳口之前，两个外层底布在一个以约5.0g/m2的速率熔喷热熔体粘合剂的熔喷头下方通过。这样，每一外层底布的表面均被粘合在三层结构的中间底布上并且这一三层复合材料被卷绕成卷。
(b)通过如上所述制备三层复合材料、随后将其如上所述与来自第四底布辊的第四底布一起送入压延辊的钳口中来制备四层复合材料。在进入钳口之前，3-层复合材料与第四底布分别通过粘合剂(H2279)以约5.0g/m2的速率被喷出的熔喷头下方。带有粘合剂的表面被送入钳口以便彼此粘合。该四层结构被粘合在一起并且被卷绕在辊上。
光滑压延辊(SC)或压花压延辊被用于粘合不同的层。
由两个辊组成的平滑压延机具有平滑的橡胶包覆。压花压延机由凸纹菱形图案的钢辊和平滑钢辊组成。菱形图案的凸纹面积为辊面积的约14.7％。
在用平滑辊进行压延的过程中，压延辊在约20℃的钳口温度、约80-90psi的钳口压力下和约5-10m/分钟的速度下操作。借助压花辊(kusters II辊)完成的点粘合在钳口温度为23℃、钳口压力为150或200PLI以及钳口速度为5-10m/分钟条件下进行。
平滑压延复合材料(具有四层)是通过两次通过压延机钳口制成的。在第一次通过期间，仅仅借助最少钳口压力将三层层压在一起。在第二次通过期间，第四底布被加入并且随后在上述条件下通过压延机钳口。
在点粘合过程中，四层通过上述二次通过法被组合在一起，不同的是在两次通过期间钳口压力均为最小值。随后，这些层压制品通过在上述条件下经过压花压延机的钳口被粘合在一起。
层压制品结构：双重多层结构；其中之一的底布借助平滑压延机(SC)被胶粘在一起，而另一个则如上所述通过压花压延机(EC)被胶粘在一起。
系列I试验在包括下列层的复合材料上进行：
(a)重量为0.50oz/yd2(样品1，3，5，7)或0.75oz/yd2(样品2，4，6，8)的MB底布；
(b)重量为0.94oz/yd2的MP膜，不同的是样品3和4的重量为0.50oz/yd2；
(c)重量为0.60oz/yd2(样品7和8)、0.65oz/yd2(样品5与6)或0.75oz/yd2(样品1～4)的棉底布(C或TC或LC)；
(d)重量为0.50或0.75oz/yd2(样品分布与底布(a)相同)的MB底布。
通过将粘合剂熔喷在层(a)、(b)和(c)的表面上来胶接层压制品。
系列I试验复合材料的规格如下表所示。
系列II试验：
如对系列I试验样品中样品1所述在一个四层复合材料上进行这些试验，不同的是使用重量为0.60oz/yd2的聚丙烯纺粘底布作为层(a)。系列II复合材料的规格如下表所示。
系列III试验：
采用四层复合材料如系I试验进行试验：不同的是层(a)和(d)为重量为0.60oz/yd2的聚丙烯纺粘底布。除了样品11(0.94oz/yd2)以外，MP膜的所有样品重量均为0.50oz/yd2。样品的棉层的重量为0.75oz/yd2(样品11与12)、0.65oz/yd2(样品13)或0.60oz/yd2(样品14)。系列III试验复合材料的规格如下表所示。
对比样品：
制备并且测试6个无棉底布的层压层和3个无MP膜的层压层。样品15、16、17、18、19和20的层(a)、(b)和(d)分别对应于样品1、3、2、4、9和11的相同层。样品21、22与23的层(a)、(c)与(d)分别对应于样品1、2、3的相同层。这些对比样品的规格如下所示：
                  重量(oz/yd2)       厚度(mm)样品   复合材料    平滑压延 压花压延  平滑压延 压花压延1    MB/PC/C/MB    2.92      2.92      0.616    0.6432     相同         3.54      3.60      0.809    0.7263     相同         2.77      2.95      0.633    0.5894     相同         3.39      3.75      0.746    0.7035    MB/MP/TC/MB   2.89      2.95      0.528    0.5066     相同         3.36      3.51      0.678    0.6887    MB/MP/LC/MB   3.04      3.01      0.484    0.5298     相同         3.48      3.45      0.635    0.6509    SB/MP/C/MB    3.42      3.30      0.695    0.63310    相同         3.45      3.60      0.808    0.74011   SB/MP/C/SB    3.33      3.30      0.655    0.87812    相同         3.13      3.27      0.799    0.79213   SB/MP/TC/SB   3.24      3.48      0.633    0.59114   SB/MP/LC/SB   3.16      3.16      0.573    0.55015   MB/MP/MB      2.15      2.21      0.369    0.45316    相同         2.12      2.30      0.348    0.46417    相同         2.71      2.74      0.605    0.535
                重量(oz/yd2)         厚度(mm)样品   复合材料  平滑压延  压花压延  平滑压延 压花压延18     相同       2.65      2.60      0.512    0.48219    SB/MP/MB    2.36      2.12      0.454    0.36720    SB/MP/SB    2.48      2.45      0.503    0.54621    MB/C/MB     1.86      1.98      0.520    0.63822    MB/C/MB     2.39      2.39      0.692    0.67423    MB/C/MB     2.12      2.04      0.629    0.657
试验步骤：
对每一样品进行下列试验：
顶破强力：INDA(国际非织造织物工业协会)标准试验1，30.0-70(R82)
MVTR(湿气转递速率)：ASTM E96-80
防护布料对合成血液的耐受性：(ASTM标准：ES21-92)：该试验采用合成血液在连续液体接触的条件下确定防护布料防止生物液体渗透的能力。基于对合成血液渗透的目测确定防护布料“合格/不合格”。
在采用病毒渗透作为试验体系的条件下防护布料防止血生病原渗透的能力：(ASTM标准：ES22-92)该试验方法被用于在连续液体接触的条件下通过使用替代物微生物度量防护布料防止血生病原渗透的能力。基于对病毒渗透的检测确定防护布“通过/未通过”。试验结果：系列  复合材料      样品   psi (g/m2/24hr)(合格/不合格) (合格/不合格)I    MB/MP/C/MB    1 SC1  17.3    616        合格            -
               1 EC2  16.0    589        不合格          -
               2 SC    23.0    659        合格           合格
               2 EC    19.5    633        合格            -
               3 SC    18.3    718        合格           不合格
               3 EC    16.0    726        合格           不合格
               4 SC    21.5    716        合格            -
               4 EC    18.5    699        合格            -I    MB/MP/TC/MB   5 SC    18.3    690        合格           合格
               5 EC    19.0    610        不合格          -
               6 SC    28.8    678        合格           合格
               6 EC    23.5    635        合格           不合格I    MB/MP/LC/MB   7 SC    18.5    680        合格           不合格
               7 EC    19.0    623        不合格          -
               8 SC    26.5    587        合格           合格
               8 EC    24.5    563        不合格          -
                       顶破强力  MVTR   对血液的耐受性 对病毒的耐受性系列    复合材料    样品     psi (g/m2/24hr)(合格/不合格) (合格/不合格)II    SB/MP/C/MB    9 SC     27.0    603       合格           -
                9 EC     23.5    584       不合格         -
                10 SC    28.0    591       合格          合格
                10 EC    21.5    578       合格           -III   SB/MP/C/SB    11 SC    31.5    612       合格          不合格
                11 EC    25.8    620       不合格         -
                12 SC    32.5    735       合格           -
                12 EC    29.5    693       不合格         -III   SB/MP/TC/SB   13 SC    33.0    675       合格          不合格
                13 EC    30.0    650       不合格         -III   SB/MP/LC/SB   14 SC    36.0    633       不合格         -
                14 EC    33.5    614       不合格         -1平滑压延机2压花压延机-未进行试验对比：平滑压延机/压花压延机
较高的顶破强力
较高的MVTR
在血液试验中的防渗透能力得到提高
在病毒试验中的防渗透能力得到提高
用于借助平滑压延(SC)的系列I和II试验的结构在防止血液和病毒渗透方面产生最佳结果。
对比试验：
              顶破强力  MVTR    对血液的耐受性 对病毒的耐受性复合材料   样品    psi  (g/m2/24hr)(合格/不合格) (合格/不合格)MB/MP/MB  15 SC1  17.5    568          合格          合格
      15 EC2  13.0    540          合格          -
      16 SC    13.8    659          合格          不合格
      16 EC    11.5    544          合格
      17 SC    15.0    563          合格          -
      17 EC    14.5    534          合格
      18 SC    15.5    621          合格          -
      18 EC    13.25   589          合格SB/MP/MB  19 SC    22.5    500          合格          不合格
      19 EC    22.0    589          不合格SB/MP/SB  20 SC    28.0    515          合格          -
      20 EC    26.0    493          不合格MB/C/MB   21 SC    12.5    728          不合格        -
      21 EC    10.75   724          不合格
      22 SC    14.0    779          不合格        -
      22 EC    11.5    773          不合格
      23 SC    11.8    766          不合格        -
      23 EC    9.8     781          不合格1平滑压延机2压花压延机-未进行试验
重要的是应该注意到对比复合材料(样品15、16、 17、18、19和20)与带有棉花的本发明的相应的复合材料(样品1，3，2，4，9，11)相比，前者表现为(a)顶破强力均较低和(b)除了样品19EC以外在MVTR方面均较低。
所有不含棉的对比样品(样品19EC与20EC除外)都通过了耐血液试验，但是只有1/3试样通过了更为严格的耐病毒试验。
数据清楚地表明常产纤维(例如棉)对复合材料的顶破强力与MVTR的效果，它在防止血液与病毒渗透的能力方面起着重要作用。
仅对三个对比样品(21、22与23)进行试验就可以说明MP膜的重要性。它们均未通过血液耐受试验并且均具备低顶破强力。
虽然本发明的复合材料包括三或四层胶接在一起的层，需要强调的是这仅代表优选结构。其变化形式包括在2或3个上述层之间形成的胶接中间层。

Claims (32)

1.一个层压制品，其中包括：
(a)微孔膜的第一内层；
(b)与第一内层交叠的第二内层，由其中至少25％(体积)为亲水常产纤维的常产纤维构成；
(c)位于交叠内层对侧的热塑性无纺底布的第一和第二外层，所述无纺底布纤维或长丝的平均直径为0.5-30μm，所述的层借助处在层界面的胶粘剂粘合在一起。
2.按照权利要求1的层压制品，其中第二内层含有至少25％(重)棉纤维。
3.按照权利要求2的层压制品，其中第二内层含有至少50％(重)棉纤维。
4.按照权利要求3的层压制品，其中第二内层含有至少100％(重)棉纤维。
5.按照权利要求1的层压制品，其中第二无纺层为平均纤维直径为0.5-15μm的熔喷层。
6.按照权利要求1的层压制品，其中无纺外层均由平均纤维直径为0.5-15μm的熔喷底布构成。
7.按照权利要求1的层压制品，其中微孔膜的平均孔径为0.1-10μm。
8.按照权利要求1的层压制品，其中层压制品的厚度为0.2-1.5密耳并且具备下列特性：湿气透射率至少为400g/m2/24小时，顶破强力至少为15psi。
9.按照权利要求1的层压制品，其中层压制品能够通过防止血液渗透试验ASTM ES21-92。
10.按照权利要求1的层压制品，其中层压制品能够通过防止病毒渗透试验ASTM ES22-92。
11.按照权利要求1的层压制品，其中微孔膜为颗粒填充的经拉伸而具备渗透性的聚烯烃。
12.按照权利要求1的层压制品，其中棉纤维选自梳理纤维、胶乳粘合纤维与热粘合纤维。
13.按照权利要求1的层压制品，其中微孔膜至少占层压制品的25％(重)。
14.按照权利要求1的层压制品，其中粘合剂为热熔体粘合剂。
15.按照权利要求14的层压制品，其中将各层粘合在一起的粘合剂用量为1-10g/m2。
16.按照权利要求14的层压制品，其中粘合剂呈层状被喷在层压制品表面并且随后在低于100℃的温度下被加压粘合。
17.一种适用于医疗用途的层压制品，其中包括：
(a)选自热塑性纺粘与熔喷底布并且具有外表面和内表面的第一无纺底布；
(b)具有面对第一无纺底布并且与其胶接的外表面以及面向内部的表面的微孔膜；
(c)含有至少25％(重)亲水纤维并且具有胶粘在微孔膜的面向内部的表面上的外表面和面向内部表面的常产纤维底布；
(d)选自热塑性熔喷底布与纺粘底布的第二无纺底布，其外表面胶粘在常产纤维底布的面向内部表面上。
18.按照权利要求17的层压制品，其中微孔膜由选自聚烯烃、聚酰胺、聚氨酯与PTFE的薄膜构成。
19.按照权利要求17的层压制品，其中常产纤维底布包括50％(重)以上棉纤维。
20.按照权利要求17的层压制品，其中微孔膜是通过拉伸其上分散有无机填料的聚烯烃以便使其具备充足的孔隙率从而得到具有透气性的薄膜来制备的。
21.一种制备层压制品的方法，其中包括
(a)选择一层第一无纺底布与一层微孔膜；
(b)将粘合剂熔喷在无纺底布或微孔膜表面；
(c)交叠第一无纺底布与微孔膜，两者之间分布有被喷涂在其上的粘合剂，微孔膜具有面对第一无纺底布的内表面和外表面；
(d)选择一层第二无纺底布和一个常产纤维层；
(e)将粘合剂熔喷在第二无纺底布或常产纤维层的表面上；
(f)交叠第二无纺底布与常产纤维层，彼此之间分布有被喷涂的粘合剂，所述常产纤维层具有面对第二无纺底布的内表面与外表面；
(g)将粘合剂喷在微孔膜或第二无纺底布外表面上；
(h)将交叠的四层送入在加压条件下逆向旋转的压延辊的钳口之中，其中粘合剂处在各层界面处，从而使各层通过粘合剂被加压粘合在一起。
22.按照权利要求21的方法，其中常产纤维包括50％以上棉纤维。
23.按照权利要求21的方法，其中第一无纺底布选自熔喷与纺粘底布，第二无纺底布为熔喷底布。
24.按照权利要求21的方法，其中压力为10～200psig。
25.按照权利要求21的方法，其中轧辊表面由平滑弹性材料制成。
26.按照权利要求25的方法，其中两个辊的表面均为平滑的。
27.按照权利要求26的方法，其中压延辊的一个表面是压花的。
28.按照权利要求21的方法，其中粘合剂是热熔体粘合剂。
29.按照权利要求21的方法，其中辊的温度被保持在低于100℃。
30.一种用于包裹躯体以免与血液或外来液体接触的防护服，其中包括
(a)具有由躯体向外排布的外表面和面对躯体的内表面的第一热塑性无纺层；
(b)具有由躯体向外朝向的外表面和面向第一无纺层并且被粘合在第一无纺层外表面上的内表面的常产纤维层；
(c)微孔膜，具有由躯体向外朝向的外表面和面对常产纤维层的外表面并且被胶接在其上的内表面；
(d)第二热塑性无纺层，具有由躯体向外朝向的外表面和被胶粘在微孔膜外表面上的内表面。
31.按照权利要求30的服装，其中常产纤维层包括原棉纤维，第二无纺层包括熔喷底布。
32.一种层压制品，其中包括原棉纤维的芯层与微孔膜和选自热塑性熔喷或纺粘纤维或长丝的无纺层侧层，所述侧层被胶接在芯层的相对表面上。
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