CN116745373A - 柔性覆盖材料的抗菌和抗病毒表面处理方法以及用此方法获得的覆盖材料 - Google Patents
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Abstract
一种对柔性覆盖片材进行抗菌和抗病毒表面处理的方法，所述方法至少包括以下步骤：提供选自生皮和毛皮的柔性覆盖片基材(S)；将至少一个下支撑层(2，2I，2II，2III)沉积在所述基材(S)的上表面上；提供抗菌和抗病毒调配物，所述抗菌和抗病毒调配物包括分散在含有基于聚合物的溶液的溶剂中的液体活性消毒组合物；将所述调配物沉积在至少一个下支撑层(2，2I，2II，2III)上以形成上抗菌和抗病毒活性层(1，1I，1II，1III)；加热所述覆盖基材(S)以使所述上活性层(1，1I，1II，1III)的溶剂蒸发。所述活性消毒组合物含有氯化银和纳米大小的固态二氧化钛，并且基于所述调配物的总重量(100％)，所述活性消毒组合物在0.1重量％至2.5重量％的范围内，所述溶剂在8重量％至80重量％的范围内，所述基于聚合物的溶液在15重量％至80重量％的范围内，这取决于经处理的覆盖基材(S)预期的用于抑制所述基材的表面上的细菌和病毒病原体增殖，同时保持其材料的性质不变的用途。
Description
技术领域
本发明总体上应用于制革工业，并且具体地涉及一种对柔性覆盖材料即生皮和毛皮进行抗菌和抗病毒表面处理的方法。
背景技术
具有抗菌和/或抗病毒性质的化学化合物长期以来被认为可防止病原微生物的增殖，从而将产品保存更长时间。
这些化合物可以用于各种工业，如农业、建筑、纺织、木材和造纸、化妆品、食品、皮革和家用产品工业。
近年来，含银化合物已被广泛使用，因为这种元素因其抗菌、抗病毒和抗真菌性质而闻名。
自古以来，银就被用于治疗创伤和疾病，也用于纯化食物和水。
也就是说，基于银的颗粒在介质中的分散提供了能够相对快速地抑制和/或限制病原体增殖的化合物的生产。
银对微生物的作用主要是由于氧代谢的酶失活，这最终导致细菌的消除。
对于病毒，研究表明，银可以攻击外层脂质壁，导致病毒的分解。
此外，由于其氧化能力，银也能够干扰DNA链和RNA链的功能。
分散体中银颗粒的大小极大地影响化合物对抗病原体的有效性。
具体地，由于银的活性与粒度成反比，因此具有纳米大小的颗粒的分散体是期望的。
US2010330142公开了多种组合物，所述多种组合物包括金属银或其化合物形式的银和至少一种另外的杀生物活性成分，用于抑制广谱微生物的增殖。
在一个实施例中，基于银的化合物是氯化银(AgCl)，其以0.1％至75％的重量比吸附在二氧化钛颗粒(TiO2)的表面上。
此组合物可以用于织物、生皮、无纺布和绷带的整饰。然而，没有提及含有AgCl和TiO2的组合物与整理剂中任何其它化学品的相容性，以及用于将所述组合物用于织物的方法。
在试图至少部分地克服这种限制的尝试中，本申请人的W0201612900公开了一种被设计用于成品皮革的方法，用于提供表面的自消毒和自清洁，其中在整饰期间将两个叠加的涂层喷涂在皮革表面上。
第一沉积层包括成膜聚合物-填料化合物、流动添加剂化合物、交联化合物、抗氧化剂化合物和水分散体。
沉积在第一层上的另外的层包括水基流动添加剂辅助化合物、硅酮乳液、溶剂中的脂肪族聚合物、光催化剂化合物、防水剂、溶剂、润湿剂、分散剂、消泡剂和含银的杀生物化合物。
将含银杀生物化合物添加到某些相容的化学品中，确保抑制皮革表面上的细菌增殖，而不损害皮革本身的机械和美学性质。
这种已知解决方案的第一个缺点是没有考虑这种方法可能不适合的不同类型的皮革。
第二个缺点是，所述方法可能应用于特定类型的皮革，这些皮革可能用于多个行业，如汽车、家具、皮革制品等，其中最终产品的特性可能得不到保证。
最后，所述方法不能解释皮革表面上除细菌以外的微生物的增殖。
技术问题
鉴于现有技术，本发明所解决的技术问题是提供一种用于有效地抑制细菌和病毒病原体在柔性覆盖基材的表面上增殖，同时维持不同基材材料的性质的方法。
发明内容
本发明的目的是通过提供一种对柔性覆盖基材，特别是生皮和毛皮进行表面处理的方法来解决上述问题，所述方法是高效的和相当有成本效益的。
本发明的具体目的是提供一种对柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法确保高级持久的抗菌和抗病毒保护。
本发明的另一个目的是提供一种对柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法需要非常少量的消毒剂来抑制细菌和病毒病原体繁殖。
本发明的另外的目的是提供一种对柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法可以应用于不同类型的生皮和毛皮。
本发明的另一个目的是提供一种对柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法不影响生皮和毛皮的性质。
本发明的另外的目的是提供一种对柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法可以提供适用于各种环境的高质量成品。
本发明的另一个目的是提供一种对柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法可以提供符合抗菌和抗病毒表面处理的相关标准所提出的要求的产品。
本发明的另外的目的是提供一种对本发明的柔性覆盖基材进行表面处理的方法，所述方法可以提供在中等或长使用寿命期间几乎不需要维护的产品。
本发明的另一个目的是提供一种易于实施的对柔性覆盖材料进行表面处理的方法。
如在下文中更清楚地解释的，这些和其它目的通过如权利要求1中所限定的一种对柔性覆盖片基材进行抗菌和抗病毒表面处理的方法来实现。
所述方法至少包括以下步骤：提供选自生皮和毛皮的柔性覆盖片基材；将至少一个下支撑层沉积在所述基材的丁表面上；制备抗菌和抗病毒调配物，所述抗菌和抗病毒调配物包括分散在含有基于聚合物的溶液的溶剂中的液体活性消毒组合物；将所述调配物沉积在至少一个下支撑层上以形成活性抗菌和抗病毒上层；加热所述覆盖基材以使所述上活性层的溶剂蒸发。
在本发明的一方面，所述活性消毒组合物含有氯化银和纳米大小的固态二氧化钛。此外，基于所述调配物的总重量(100％)，所述活性消毒组合物为0.1重量％至2.5重量％，所述溶剂为8重量％至80重量％，所述基于聚合物的溶液为15重量％至80重量％，这取决于经处理的覆盖基材预期的用途。
在涉及汽车基材的一个实施例中，基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层的所述调配物包括2重量％至7重量％的包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)的基于聚合物的溶液、1重量％至5重量％的氨基官能硅酮、10重量％至25重量％的第一不透明聚氨酯水溶液、5重量％至10重量％的第二高分子大小聚氨酯水溶液、10重量％至25重量％的具有无机不透明剂的脂肪族聚氨酯水溶液、5重量％至10重量％的第一脂肪族聚碳酸酯水溶液、1重量％至5重量％的第二脂肪族聚碳酸酯水溶液、0.1重量％至0.4重量％的聚醚-硅氧烷、0.1重量％至0.3重量％的具有热解二氧化硅的聚醚-硅氧烷。
另外，基于所述调配物的总重量(100％)，此上活性层的所述调配物包括20重量％至40重量％的水作为溶剂、0.5重量％至2.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物和1重量％至7重量％的空间改性的二丙烯二异氰酸酯(HDI)作为交联剂以及0.5重量％至2.5重量％的水解聚碳化二亚胺。
在这个特定的应用领域中，基于所述下支撑层的重量(100％)，所述下支撑层包括25重量％和35重量％的水作为溶剂、10重量％至15重量％的基于混合聚醚-聚碳酸酯的聚氨酯、8重量％至12重量％的基于聚醚的聚氨酯、3重量％至7重量％的基于聚酯的聚氨酯、30重量％至40重量％的聚醚和气相二氧化硅的混合物以及3重量％至7重量％的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
在另一个实施例中，适用于预期用于家具的基材上，基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层的所述调配物包括30重量％至40重量％的第三不透明聚氨酯水溶液、25重量％至40重量％的第四不透明聚氨酯水溶液、0.1重量％至2重量％的氨基官能硅酮。
此外，基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层的所述调配物包括15重量％至35重量％的水作为溶剂、0.1重量％至1.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及0.5重量％至2.5重量％的脂肪族聚异氰酸酯作为交联剂。
在此实施例中，基于所述下支撑层的重量(100％)，所述下支撑层包括20重量％至35重量％的水作为溶剂、10重量％至20重量％的蛋白质蜡、35重量％至60重量％的聚丙烯酸酯水溶液、0.1重量％至1重量％的消泡剂、3重量％至8重量％的粘性脂肪族聚氨酯、3重量％至8重量％的粘性芳香族聚氨酯、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物、0.5重量％至3重量％的脂肪族聚异氰酸酯作为交联剂。
在适用于预期用于鞋类和皮革制品的基材的另外的实施例中，基于所述调配物的重量(100％)，所述上活性层的所述调配物包括50重量％至80重量％的水作为溶剂、0.1重量％至1.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及15重量％和25重量％的第五不透明聚氨酯水溶液。
方便地，在此情况下，所述上活性层可以沉积在基于聚氨酯的下支撑层上。
在另一个实施例中，基于所述调配物的重量(100％)，所述上活性层的所述调配物包括50重量％至80重量％的脂肪族聚氨酯的基于聚酯的溶液、0.1重量％至1重量％的丙二醇单甲醚、8重量％至1 5重量％的颜料、8重量％至1 5重量％的异丙醇、甲苯和乙酸丁酯的混合物作为溶剂以及0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物。
在此另外的具体实施例中，基于所述下支撑层的重量(100％)，所述下支撑层包括10重量％至20重量％的水作为溶剂、50重量％至80重量％的第一基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、3重量％至8重量％的第二基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、0.1重量％至1重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第一混合物作为消泡剂、0.1重量％至1.5重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、8重量％至15重量％的颜料、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及1重量％至5重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
此外，前述下支撑层位于至少一个第一底层上方，基于所述第一底层的重量(100％)，所述至少一个第一底层包括所述至少一个第一底层包括50重量％至70重量％的第三基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、3重量％至8重量％的第四基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、10重量％至20重量％的水、0.1重量％至2重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第二混合物作为消泡剂、0.1重量％至2.5重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、10重量％至20重量％的颜料、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及2重量％至7重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
最后，此第一底层位于至少一个第二底层上方，基于所述第二底层的重量(100％)，所述至少一个第二底层包括60重量％至85重量％的基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、0.5重量％至2.5重量％的改性聚氨酯、0.1重量％至l重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第三混合物作为消泡剂、0.1重量％至1重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、10重量％至20重量％的颜料以及1.5重量％至5重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
从属权利要求中定义了本发明的有利实施例。
附图说明
本发明的另外的特征和优点将从对毛皮或生皮类型的柔性覆盖材料进行表面处理的方法的几个优选的、非排他性的实施例的详细描述中变得更加明显，这些实施例是借助于附图作为非限制性实例来描述的，在附图中：
图1示出了根据第一实施例的成品的截面示意图；
图2示出了根据第二实施例的成品的截面示意图；
图3示出了根据第三实施例的成品的截面示意图；
图4示出了根据第四实施例的成品的截面示意图。
具体实施方式
对柔性覆盖片材进行抗菌和抗病毒表面处理的方法基本上至少包括以下步骤。
首先，提供通常被标记为S的毛皮或生皮类型的柔性覆盖片基材。
将至少一个下支撑层2、2I、2II、2III沉积在基材S的顶表面上。
接下来，提供抗菌和抗病毒调配物，所述抗菌和抗病毒调配物包括分散在含有基于聚合物的溶液的溶剂中的液体活性消毒组合物。
以众所周知的方式，首先将所述调配物的所有组分适当地配料，并且然后机械混合在一起以获得均匀的调配物。
然后，将所述调配物沉积在至少一个下支撑层2、2I、2II、2III上以形成上抗菌和抗病毒活性层1、1I、1II、1iiI。
最后，加热所述覆盖基材S以使所述上活性层1、1I、1II、1III的溶剂蒸发。
有利地，所述液体活性消毒组合物包括纳米大小的氯化银(AgCl)和固体二氧化钛(TiO2)。
此组合物由其中分散有TiO2(也被称为二氧化钛)颗粒的饱和AgCl溶液组成，以形成在其表面上具有AgCl的二氧化钛簇。
通常，这些簇的平均大小在数百纳米的数量级。
因此，银的抗菌和抗病毒活性由于簇的大小减小而增强，这增加了其对细菌和病毒的有机组分的反应性。
由于基于AgCl和基于二氧化钛的消毒组合物的强活性，几微米的上活性层1、1I、1II、1III足以获得具有高抗菌和抗病毒性质的表面。
优选地，所述调配物的此上活性层1、1I、1II、1III的厚度在5μm至10μm的范围内。
根据本发明的特定方面，基于所述调配物的总重量(100％)，所述活性消毒组合物在0.1重量％至2.5重量％的范围内，所述溶剂在8重量％至80重量％的范围内，所述基于聚合物的溶液在15重量％至80重量％的范围内，这取决于经处理的覆盖基材S预期的用于抑制所述基材S的表面上的细菌和病毒病原体增殖，同时保持其材料的性质不变的用途。
利用上文所讨论的方法，可以适当选择形成上抗菌和抗病毒活性层1、1I、1II、1III的组分以及其浓度，以使其适应成品，所述成品的特性将取决于其最终用途。
也就是说，所述方法可以开发用于生产具有抗菌和抗病毒性质的柔性覆盖片基材S，主要预期用于汽车、家具、鞋类和皮革制品领域，如下文进一步描述的。
如表1所示，所述表给出了应用于预期用于汽车工业的基材S的上活性层1的调配物的值，基于所述调配物的总重量(100％)，所述调配物包括2重量％至7重量％的包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)的基于聚合物的溶液、1重量％至5重量％的氨基官能硅酮、10重量％至25重量％的第一不透明聚氨酯水溶液和5重量％至10重量％的第二高分子大小聚氨酯水溶液。
此外，上活性层1的溶液包括10重量％至25重量％的具有无机不透明剂的脂肪族聚氨酯水溶液、5重量％至10重量％的第一脂肪族聚碳酸酯水溶液、1重量％至5重量％的第二脂肪族聚碳酸酯水溶液、0.1重量％至0.4重量％的聚醚-硅氧烷、0.1重量％至0.3重量％的具有气相二氧化硅的聚醚-硅氧烷。
此外，此上活性层1的所述调配物还包括20重量％至40重量％的水作为溶剂、0.5重量％至2.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物和1重量％至7重量％的空间改性的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为交联剂以及0.5重量％至2.5重量％的水解聚碳化二亚胺。
表1总结了应用于预期用于汽车工业的柔性基材S的上活性层1的调配物的特性。
表1
如图1所示，在预期用于汽车工业的方法的此第一实施例中，至少一个下支撑层2沉积在上活性层1与柔性基材S的表面之间，以改善第一层1与皮革表面的粘合，并且为成品提供适当的特性。
表2示出了应用于预期用于汽车工业的柔性基材S的下支撑层2的组合物的特性。也就是说，基于下支撑层2的重量(100％)，所述组合物包括25重量％和35重量％的水作为溶剂、10重量％至15重量％的基于混合聚醚-聚碳酸酯的聚氨酯、8重量％至12重量％的基于聚醚的聚氨酯、3重量％至7重量％的基于聚酯的聚氨酯、30重量％至40重量％的聚醚和气相二氧化硅的混合物以及3重量％至7重量％的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
表2
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 水 | 溶剂 | 25-35％ |
| 基于混合聚醚-聚碳酸酯的聚氨酯 | 改善的光泽和水解 | 10-15％ |
| 基于聚醚的聚氨酯 | 粘合促进剂 | 8-12％ |
| 基于聚酯的聚氨酯 | 粘合促进剂 | 3-7％ |
| 聚醚和气相二氧化硅的混合物 | 不透明剂 | 30-40％ |
| 六亚甲基二异氰酸酯(HDI) | 交联剂 | 3-7％ |
在涉及预期用于汽车工业的材料的实施例中，上活性层1和下支撑层2优选地通过喷涂涂覆沉积在柔性覆盖基材S的表面上。
方便地，柔性片材S沿着具有层沉积站和干燥站的生产线在传送带上传送。
首先，要涂覆的基材S通过第一站，在所述站中，优选地以约25.83g/m2(2.4g/ft2)和约0.70atm的压力将支撑层2喷涂在材料表面上。
然后，如此涂覆的基材S被传送到第一加热和干燥站，在所述第一加热和干燥站中，所述基材被保持在约115℃下，持续约35秒。
随后，干燥的基材S移动到第二沉积线，其中多个喷嘴用于在约0.75atm的压力下优选地以约96.88g/m2(9g/ft2)将上活性层1喷涂到干燥的下支撑层2的顶部上。
所述工艺在第二干燥站结束，在所述干燥站中，经处理的基材S在保持在110℃下，持续30秒。
方便地，上活性层1和支撑层2的组分的剂量总和为100重量％。
在预期用于汽车工业的优选实施例中，下支撑层2含有浓度为28.30重量％的水、浓度为13.20重量％的基于混合聚醚-聚碳酸酯的聚氨酯、9.40重量％的基于聚醚的聚氨酯、5.70重量％的基于聚酯的聚氨酯、37.70重量％的聚醚和气相二氧化硅的混合物以及5.70重量％的六亚甲基二异氰酸酯。
另一方面，上活性层1将优选地具有调配物，所述调配物含有浓度为4.70重量％的聚二甲基硅氧烷、浓度为2.60重量％的氨基官能硅酮、17.50重量％的第一聚氨酯水溶液和8.70重量％的第二聚氨酯水溶液。
此外，含有重量为17.50重量％无机不透明剂的脂肪族聚氨酯水溶液、7.4重量％的第一脂肪族聚碳酸酯水溶液、3.50重量％的第二脂肪族聚碳酸酯水溶液、0.30重量％的聚醚-硅氧烷、0.10重量％的具有气相二氧化硅的聚醚-硅氧烷、30.20重量％的水、1重量％的AgCl和TiO2的活性消毒组合物、5.50重量％的空间改性的六亚甲基二异氰酸酯以及1重量％的水解聚碳化二亚胺。
表3示出了用于家具的上活性层1I的调配物的组成和特性。
表3
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 第三聚氨酯水溶液 | 不透明剂 | 30-40％ |
| 第四聚氨酯水溶液 | 不透明剂 | 25-40％ |
| 氨基官能硅酮 | 触感改善 | 0.1-2％ |
| 水 | 溶剂 | 15-35％ |
| AgCl+TiO2 | 消毒剂 | 0.1-1.5％ |
| 脂肪族聚异氰酸酯 | 交联剂 | 0.5-2.5％ |
在此情况下，基于调配物的总重量(100％)，施加于用于家具的柔性覆盖基材S上的上活性层1I的调配物包括30重量％至40重量％的第三不透明聚氨酯水溶液、25重量％至40重量％的第四不透明聚氨酯水溶液、0.1重量％至2重量％的氨基官能硅酮。
此外，基于所述调配物的总重量(100％)，此上活性层1I的所述调配物进一步包括15重量％至35重量％的水作为溶剂、0.1重量％至1.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及0.5重量％至2.5重量％的脂肪族聚异氰酸酯作为交联剂。
如图2所示，同样在适用于家具产品的该第二实施例中，中间下支撑层2I应当沉积在柔性基材S的表面与上活性层1I之间，并且具有如下表4中给出的特性。
在此，基于下支撑层2I的重量(100％)，支撑层2I的组成和特性包括20重量％至35重量％的水作为溶剂、10重量％至20重量％的蛋白质蜡、35重量％至60重量％的聚丙烯酸酯水溶液和0.1重量％至1重量％的消泡剂。
此外，下支撑层2I进一步包括3重量％至8重量％的粘性脂肪族聚氨酯、3重量％至8重量％的粘性芳香族聚氨酯、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及0.5重量％至3重量％的脂肪族聚异氰酸酯作为交联剂。
表4
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 水 | 溶剂 | 20-35％ |
| 蛋白质蜡 | 不透明剂和增强剂 | 10-20％ |
| 聚丙烯酸酯水溶液 | 粘合剂 | 35-60％ |
| 消泡剂 | 消泡剂 | 0.1-1％ |
| 脂肪族聚氨酯 | 改善的整饰粘附性和颜色 | 3-8％ |
| 芳香族聚氨酯 | 粘附涂层 | 3-8％ |
| AgCl+TiO2 | 消毒剂 | 0.1-2％ |
| 脂肪族聚异氰酸酯 | 交联剂 | 0.5-3％ |
在预期用于家具的优选实施例中，上活性层1I和下支撑层2I通过喷涂涂覆沉积在柔性基材S的表面上。
方便地，要涂覆的片材S通过第一沉积站，在所述第一沉积站中多个喷嘴在约0.90atm的压力下优选地以约107.64g/m2(10g/ft2)将下支撑层2I喷涂在材料的表面上。
如此涂覆的基材S被传送到第一干燥站，在所述第一干燥站中，所述基材被保持在115℃下，持续45秒。
然后，通过第二沉积站的喷嘴以约96.88g/m2(9g/ft2)和约0.75atm的压力沉积上活性层1I。
最后，将经处理的材料移动到第二干燥站，在所述第二干燥站中，所述经处理的材料保持在110℃下，持续30秒。
优选地，对于家具应用，下支撑层2I将具有含有重量浓度为25.50％的水、浓度为12％的蛋白质蜡、50.65％的聚丙烯酸酯水溶液、0.15％的消泡剂、4.50％的脂肪族聚氨酯、5.70％的芳香族聚氨酯、0.5％的AgCl和TiO2的活性消毒组合物以及1％的脂肪族聚异氰酸酯的组合物。
另一方面，上活性层1I将优选地具有含有重量浓度为37.20％的第三聚氨酯水溶液、浓度为35.50％的第四聚氨酯水溶液、0.50％的氨基官能硅酮、25％的水、0.5％的AgCl和TiO2的活性消毒组合物以及1.30％的脂肪族聚异氰酸酯的调配物。
表5示出了上活性层1II的调配物，所述上活性层被设计成施加到预期用于鞋类和皮革制品的柔性片基材S。
也就是说，基于调配物的总重量(100％)，用于施加在预期用于鞋类和皮革制品的柔性覆盖基材上的此上活性层1II的调配物包括50重量％至80重量％的水作为溶剂，0.1重量％至1.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及15重量％和25重量％的第五不透明聚氨酯水溶液。
表5
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 水 | 溶剂 | 50-80％ |
| AgCl+TiO2 | 消毒剂 | 0.1-1.5％ |
| 第五聚氨酯水溶液 | 不透明剂 | 15-25％ |
如图3所示，同样在适用于鞋类和皮革制品的第三实施例中，基于聚氨酯的中间下支撑层2II应当沉积在柔性基材S的表面与上活性层1II之间。
然而，对于此特定领域的某些产品，由于其厚度减小，仅沉积上活性层1II可能就足够了。
与前面的情况类似，要喷涂涂覆的柔性材料S将在传送带上被传送到沉积站，在所述沉积站中，上活性层1II优选地在约0.75atm的压力下以约43.06g/m2(4g/ft2)被沉积。
然后，材料移动到干燥站，在所述干燥站中，所述材料保持在110℃下，持续30秒。
优选地，沉积在预期用于鞋类和皮革制品的基材S上的上活性层1II将具有含有浓度为79.50重量％的水、浓度为0.5重量％的AgCl和TiO2的消毒活性组合物以及浓度为20％的第五种聚氨酯水溶液的调配物。
在第四实施例中，如图4所示，抗菌和抗病毒表面层可以通过移膜(bycast)工艺施加到柔性片材S。
用于移膜沉积的上活性层1III的调配物在下表6中给出。
表6
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 基于聚酯的脂肪族聚氨酯溶液 | 分散剂 | 50-80％ |
| 丙二醇单甲醚 | 硅酮 | 0.1-1％ |
| 颜料 | 染料 | 8-15％ |
| 异丙醇、甲苯和乙酸丁酯的混合物 | 溶剂 | 8-15％ |
| AgCl+TiO2 | 消毒剂 | 0.1-2％ |
如表6所示，基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层1III的所述调配物包括50重量％至80重量％的基于聚酯的脂肪族聚氨酯溶液、0.1重量％至1重量％的丙二醇单甲醚和8重量％至15重量％的颜料。
另外，基于所述调配物的重量(100％)，此上活性层1III包括8重量％至15重量％的异丙醇、甲苯和乙酸丁酯的混合物，以及0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物。
如表7所示，此上活性层1III位于至少一个下支撑层2III上方。
表7
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 水 | 溶剂 | 10-20％ |
| 第一基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液 | 分散剂 | 50-80％ |
| 第二基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液 | 分散剂 | 3-8％ |
| 凡士林油和石蜡馏出物的第一混合物 | 消泡剂 | 0.1-1％ |
| 3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷 | 流平剂 | 0.1-1.5％ |
| 颜料 | 染料 | 8-15％ |
| AgCl+TiO2 | 消毒剂 | 0.1-2％ |
| 聚异氰酸酯 | 交联剂 | 1-5％ |
基于下支撑层2III的重量(100％)，此下支撑层2III包括10重量％至20重量％的水作为溶剂、50重量％至80重量％的第一基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、3重量％至8重量％的第二基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、0.1重量％至1重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第一混合物作为消泡剂、0.1重量％至1.5重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、8重量％至15重量％的颜料、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及1重量％至5重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
另一方面，下支撑层2II位于至少一个第一底层3上方，所述至少一个第一底层的组成在表8中给出，基于第一底层3的重量(100％)，所述至少一个第一底层包括50重量％至70重量％的第三基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、3重量％至8重量％的第四基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、10重量％至20重量％的水、0.1重量％至2重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第二混合物作为消泡剂、0.1重量％至2.5重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、10重量％至20重量％的颜料、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及2重量％至7重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
表8
| 活性剂 | 功能 | 浓度 |
| 第三基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液 | 分散剂 | 50-70％ |
| 第四基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液 | 分散剂 | 3-8％ |
| 水 | 溶剂 | 10-20％ |
| 凡士林油和石蜡馏出物的第二混合物 | 消泡剂 | 0.1-2％ |
| 3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷 | 流平剂 | 0.1-2.5％ |
| 颜料 | 染料 | 10-20％ |
| AgCl+TiO2 | 消毒剂 | 0.1-2％ |
| 聚异氰酸酯 | 交联剂 | 2-7％ |
最后，第一底层3位于至少一个第二底层4上方，所述至少一个第二底层的组成在表9中给出，基于第二底层4的重量(100％)，所述至少一个第二底层包括60重量％至85重量％的基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、0.5重量％至2.5重量％的改性聚氨酯、0.1重量％至l重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第三混合物作为消泡剂、0.1重量％至1重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、10重量％至20重量％的颜料以及1.5重量％至5重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
表9
与喷涂涂覆不同，移膜工艺包含首先沉积上层1III，并且然后将层2III、3、4沉积到柔性基材S。
上活性层1III沉积在合适的离型纸上，并且通过合适的涂层刮刀以约80g/m2均匀分布在纸的表面上。
这随后通过温度为90℃的烘箱进行干燥步骤，持续100秒。
然后，下支撑层2III同样以约110g/m2分布在上活性层1III上，并且然后在100℃下干燥100秒。
随后以约100g/m2沉积第一底层3，并且再次在100℃下干燥100秒。
最后，第二底层4以约110g/m2沉积，并且将接触要涂覆的柔性片基材S的表面，并且在100℃下持续180秒最后干燥工艺之后，移除离型纸，从而提供成品。
以众所周知的方式，离型纸可以被回收并再次用于另一个移膜工艺。
在通过移膜工艺获得的具有抗菌和抗病毒性质的表面的优选实施例中，上活性层1III可以具有这样的调配物，其中基于聚酯的脂肪族聚氨酯溶液的浓度为76.70重量％，丙二醇单甲醚的浓度为0.30％，颜料的浓度为11.40％，异丙醇、甲苯和乙酸丁酯的混合物的浓度为11.50％，以及AgCl和TiO2的消毒活性组合物的浓度为0.1％。
下支撑层2III优选地具有这样的调配物，其中水的浓度为12重量％，第一基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液的浓度为64.90重量％，第二基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液的浓度为6重量％，凡士林油和石蜡馏出物的第一混合物的浓度为0.70重量％，3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷的浓度为0.70重量％，颜料的浓度为13重量％，AgCl和TiO2的消毒组合物的浓度为0.1重量％，并且聚异氰酸酯的浓度为3重量％。
在其它方面，第一底层3将优选地具有这样的调配物，其中第三基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液将的浓度为64.90重量％，第四基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液将的浓度为6％，水的浓度为12％，凡士林油和石蜡馏出物的第二混合物的浓度为0.40％，3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷、颜料的浓度为13％，AgCl和TiO2的消毒组合物的浓度为0.1％，并且聚异氰酸酯的浓度为3％。
另一方面，第二底层4将优选地具有这样的调配物，其中基于聚醚的芳香族聚氨酯水溶液的浓度为82.50重量％，改性聚氨酯的浓度为1.80％，凡士林油和石蜡馏出物的第三混合物的浓度为0.20％，3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷的浓度为0.20％，颜料的浓度为12.30％，聚异氰酸酯的浓度为3％。
抗病毒有效性测试
为了测试用如上文所描述的方法处理的柔性材料S的抗病毒有效性，根据国际标准ISO 18184进行了三个示例性测试，如表10中总结的。
将具有和不具有保护层的材料样品切成20mm的正方形，并且在其表面接种H1Nl病毒。在25℃下2小时之后，通过TCID50确定病毒计数。
表10对具有和不具有保护层的样品进行ISO 18184抗病毒测试的详情
从表10中应当理解，所有测试的和具有本发明的保护层的样品显示出99.99％的抗病毒有效性。
抗菌有效性测试
关于用如上文所描述的方法处理的材料的抗菌活性，根据ASTM E 2180、ASTM E2149、ISO 22196和ISO16187标准进行测试，如表11-14所示。
在所有类型的测试中，从板中取出含有量为约1 ml的某种类型细菌的琼脂，并且用移液管移至20mm具有和不具有保护层的方形样品中。在标准条件下24小时之后，确定细菌计数。
下表11给出了用金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)和肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella pneumoniae)进行的ASTM E 2180测试的值，并且表12示出了用大肠杆菌进行的ASTM E 2149测试的值。
表13和14分别示出了在大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的ISO 22169测试中获得的值，以及在金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌的ISO 16187测试中获得的值。
表11对具有和不具有保护层的样品进行ASTM E 2180测试的详情
表12对具有和不具有保护层的样品进行ASTM E 2149测试的详情
表13对具有和不具有保护层的样品进行ISO 22169测试的详情
表14对具有和不具有保护层的样品进行ISO 16187测试的详情
从表11至14中应当理解，具有上述方法的保护层的所有样品都表现出超过99.9％的抗菌有效性。
从上文应当理解，根据本发明的对柔性覆盖基材如生皮和毛皮进行抗菌和抗病毒表面处理的方法实现了预期的目的和目标。也就是说，所述方法可以使用非常小剂量的消毒剂提供具有超过99.9％的抗菌和抗病毒有效性的产品。
这种有效性也归因于各个层的适当构思和剂量组成。
众所周知，由于各层的不同孔隙率，聚氨酯调配物的渗透产生不同的吸收，导致对病毒和细菌的防护有效性不均匀。
相反，在本发明中，由于各层的均匀孔隙率和其均匀分布以及在所有应用领域中适当的组分剂量，获得了具有高抗菌和抗病毒性质的最终产品。
此外，所述方法可以方便地与为不同应用设计的材料一起使用，而不影响经处理的基材的固有性质。
虽然提供抗菌和抗病毒表面的方法已经参考喷涂涂覆和移膜沉积方法进行了描述，但是在不脱离本发明的范围的情况下，可以使用其它现有技术已知的工艺来沉积至少一个表面层。
本文提到的“一个实施例(one embodiment)”或“所述实施例(the embodiment)”或“一些实施例(some embodiments)”指示所描述的特定特性或元素包含在本发明主题的至少一个实施例中。
工业实用性
本发明可以应用于工业中，因为它可以在制革工业中以工业规模生产。
Claims (14)
1.一种对柔性覆盖片材进行抗菌和抗病毒表面处理的方法，所述方法至少包括以下步骤：
-提供选自生皮和毛皮的柔性覆盖片基材(S)；
-将至少一个下支撑层(2，2I，2II，2III)沉积在所述基材(S)的顶表面上；
-提供抗菌和抗病毒调配物，所述抗菌和抗病毒调配物包括分散在含有基于聚合物的溶液的溶剂中的液体活性消毒组合物；
-将所述调配物沉积在至少一个下支撑层(2，2I，2II，2III)上以形成上抗菌和抗病毒活性层(1，1I，1II，1III)。
-加热所述覆盖基材(S)以使所述上活性层(1，1I，1II，1III)的溶剂蒸发；
其中所述活性消毒组合物含有氯化银和纳米大小的固态二氧化钛；
其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述活性消毒组合物在0.1重量％至2.5重量％的范围内，所述溶剂在8重量％至80重量％的范围内，所述基于聚合物的溶液在15重量％至80重量％的范围内，这取决于经处理的覆盖基材(S)预期的用于抑制所述基材(S)的表面上的细菌和病毒病原体增殖，同时保持其材料的性质不变的用途。
2.根据权利要求1所述的方法，其应用于预期用于汽车工业的基材(S)，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1)的所述调配物包括2重量％至7重量％的包括聚二甲基硅氧烷(PDMS)的基于聚合物的溶液、1重量％至5重量％的氨基官能硅酮、10重量％至25重量％的第一不透明聚氨酯水溶液、5重量％至10重量％的第二高分子大小聚氨酯水溶液、10重量％至25重量％的具有无机不透明剂的脂肪族聚氨酯水溶液、5重量％至10重量％的第一脂肪族聚碳酸酯水溶液、1重量％至5重量％的第二脂肪族聚碳酸酯水溶液、0.1重量％至0.4重量％的聚醚-硅氧烷、0.1重量％至0.3重量％的具有气相二氧化硅的聚醚-硅氧烷。
3.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1)的所述调配物包括20重量％至40重量％的水作为溶剂、0.5重量％至2.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物和1重量％至7重量％的空间改性的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)作为交联剂以及0.5重量％至2.5重量％的水解聚碳化二亚胺。
4.根据权利要求2所述的方法，其中基于所述下支撑层(2)的重量(100％)，所述下支撑层(2)包括25重量％和35重量％的水作为溶剂、10重量％至15重量％的基于混合聚醚-聚碳酸酯的聚氨酯、8重量％至12重量％的基于聚醚的聚氨酯、3重量％至7重量％的基于聚酯的聚氨酯、30重量％至40重量％的聚醚和气相二氧化硅的混合物以及3重量％至7重量％的六亚甲基二异氰酸酯(HDI)。
5.根据权利要求1所述的方法，其应用于预期用于家具的基材(S)，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1I)的所述调配物包括30重量％至40重量％的第三不透明聚氨酯水溶液、25重量％至40重量％的第四不透明聚氨酯水溶液、0.1重量％至2重量％的氨基官能硅酮。
6.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1I)的所述调配物包括15重量％至35重量％的水作为溶剂、0.1重量％至1.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及0.5重量％至2.5重量％的脂肪族聚异氰酸酯作为交联剂。
7.根据权利要求5所述的方法，其中基于所述下支撑层(2I)的重量(100％)，所述下支撑层(2I)包括20重量％至35重量％的水作为溶剂、10重量％至20重量％的蛋白质蜡、35重量％至60重量％的聚丙烯酸酯水溶液、0.1重量％至1重量％的消泡剂、3重量％至8重量％的粘性脂肪族聚氨酯、3重量％至8重量％的粘性芳香族聚氨酯、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物、0.5重量％至3重量％的脂肪族聚异氰酸酯作为交联剂。
8.根据权利要求1所述的方法，其应用于预期用于鞋类和皮革制品的基材(S)，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1II)的所述调配物包括50重量％至80重量％的水作为溶剂、0.1重量％至1.5重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及15重量％和25重量％的第五不透明聚氨酯水溶液。
9.根据权利要求1所述的方法，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1III)的所述调配物包括50重量％至80重量％的基于聚酯的脂肪族聚氨酯溶液、0.1重量％至1重量％的丙二醇单甲醚和8重量％至15重量％的颜料。
10.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述调配物的总重量(100％)，所述上活性层(1III)的所述调配物包括8重量％至15重量％的异丙醇、甲苯和乙酸丁酯的混合物，以及0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物。
11.根据权利要求9所述的方法，其中基于所述下支撑层(2III)的重量(100％)，所述下支撑层(2III)包括10重量％至20重量％的水作为溶剂、50重量％至80重量％的第一基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、3重量％至8重量％的第二基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、0.1重量％至l重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第一混合物作为消泡剂、0.1重量％至1.5重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、8重量％至15重量％的颜料、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及1重量％至5重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
12.根据权利要求11所述的方法，其中所述下支撑层(2III)位于至少一个第一底层(3)上方，基于所述第一底涂层(3)的重量(100％)，所述至少一个第一底层包括50重量％至70重量％的第三基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、3重量％至8重量％的第四基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、10重量％至20重量％的水、0.1重量％至2重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第二混合物作为消泡剂、0.1重量％至2.5重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、10重量％至20重量％的颜料、0.1重量％至2重量％的氯化银和二氧化钛的活性消毒组合物以及2重量％至7重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述第一底层(3)位于至少一个第二底层(4)上方，基于所述第二(4)的重量(100％)，所述至少一个第二底层包括60重量％至85重量％的基于聚醚的脂肪族聚氨酯水溶液、0.5重量％至2.5重量％的改性聚氨酯、0.1重量％至1重量％的凡士林油和石蜡馏出物的第三混合物作为消泡剂、0.1重量％至1重量％的3-(聚氧乙烯)丙基七甲基三硅氧烷作为流平剂、10重量％至20重量％的颜料以及1.5重量％至5重量％的聚异氰酸酯作为交联剂。
14.根据权利要求10至13所述的方法，其中所述层(1II，2III，3，4)通过移膜(bycast)工艺沉积。
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