DE19882895B3

DE19882895B3 - Verbesserte Barrierefolie und Laminat und Verfahren zu deren Herstellung

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Publication number: DE19882895B3
Application number: DE19882895T
Authority: DE
Inventors: Michael P. Mathis
Original assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Current assignee: Kimberly Clark Worldwide Inc; Kimberly Clark Corp
Priority date: 1997-12-17
Filing date: 1998-12-16
Publication date: 2012-12-06
Anticipated expiration: 2018-12-17
Also published as: BR9813623A; GB2348169A; US6610163B1; KR20010033187A; GB2348169B; KR100574736B1; GB0016471D0; AU1916999A; WO1999030904A1; DE19882895T1

Abstract

Verfahren zur Herstellung einer dampfdurchlässigen mehrlagigen Folie, umfassend folgende Schritte:
Extrudieren eines Polymers, umfassend ein Füllmittel mit einer Teilchengröße, die geeignet ist zur Porenbildung, wobei das Polymer geeignet ist zur Verwendung in einer Polymerfolie;
Heißblasen der extrudierten Folie, wodurch eine heiß geblasene Folienblase gebildet wird; Flachlegen der heiß geblasenen Folienblase, wodurch eine mehrlagige Folie gebildet wird; und
Dehnen der mehrlagigen Folie, wodurch eine Vielzahl von Mikroporen in jeder Lage der gedehnten mehrlagigen Folie gebildet wird; wobei die gedehnte mehrlagige Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl von mindestens 1.200 g/m²/24 Stunden aufweist, und die in ASTM F1670 und ASTM F1671 definierten Barrierestandards erfüllt; und
Binden der gedehnten mehrlagigen Folie an eine Vlies-Materiallage, wodurch ein Vlies/Folie-Laminat gebildet wird.

Description

Gebiet der Erfindung
Diese Erfindung betrifft ein atmungsaktives Barrierefolienlaminat, umfassend eine atmungsaktive mehrlagige Barrierefolie und eine Vliesbahn. Das Laminat ist besonders nützlich als äußere Hülle für Wegwerfwindeln und andere Wegwerf-Hygieneprodukte, und für atmungsaktive Operationskittel und Operationstücher, Überanzüge und andere atmungsaktive Schutzkleidung. Zusätzlich betrifft diese Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des Laminates.
Hintergrund der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Laminate aus atmungsaktiven Barrierefolien und Vliesmaterialien. Solche Laminate weisen einen breiten Anwendungsbereich auf, insbesondere in den Gebieten von begrenzter Verwendung und bei Wegwerfprodukten.
Folien werden üblicherweise verwendet, um Barriereeigenschaften in Artikeln mit begrenzter Verwendung und Wegwerfartikeln zur Verfügung zu stellen. Mit Artikeln mit begrenzter Verwendung oder Wegwerfartikel ist gemeint, dass das Produkt und/oder der Bestandteil nur wenige Male, oder möglicherweise nur einmal, verwendet werden, bevor sie weggeworfen werden. Beispiele für solche Produkte umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Produkte aus dem Operations- und Gesundheitsbereich, wie z. B. Operationstücher und -kittel, Wegwerf-Arbeitskleidung wie z. B. Überanzüge und Labormäntel, und saugfähige Hygieneprodukte wie z. B. Windeln, Trainingswindelhosen, Inkontinenzwäsche, Damenbinden, Bandagen, Wischtücher und ähnliches.
Bei Schutzkleidung, wie z. B. Krankenhauskitteln, werden Folien verwendet, um einen gegenseitigen Austausch von Mikroorganismen zwischen dem Träger und dem Patienten zu verhindern. Obwohl diese Folien im allgemeinen wirksame Barrieren in bezug auf Wasserdampf und ähnliches darstellen, sind sie ästhetisch unzufriedenstellend, da ihre Oberflache glatt ist und sich entweder schlüpfrig oder klebrig anfühlt, und sie sehen nicht sehr ansprechend aus, wodurch sie für Anwendungen bei Kleidung und anderen Anwendungen, bei denen sie mit menschlicher Haut in Berührung kommen, weniger erwünscht sind. Daher ist es erwünscht, dass diese Artikel stoffähnlicher sind in bezug auf Berührung und Aussehen. Zum Beispiel würden kleidungsähnliche Schutzkittel im Krankenhausbereich sehr wahrscheinlich den Tragekomfort der Träger erhöhen und zugleich das Unbehagen des Patienten verringern.
Ein erstrangiger Zweck der Folie in solchen Laminaten ist, Barriereeigenschaften zur Verfügung zu stellen. Allerdings ist es auch notwendig, dass solche Laminate atmungsaktiv sind, so dass sie Wasserdampf weitergeben können, was wiederum erforderlich macht, dass die Folie atmungsaktiv ist. Kleidung, die aus Laminaten aus atmungsaktiven oder mikroporösen Folien hergestellt ist, ist bequemer zu tragen, weil sie die Wasserdampfkonzentration und die daraus folgende Befeuchtung der Haut unter dem Kleidungsstück verringern. Atmungsaktive Folien und ein Verfahren zur Herstellung solcher Folien sind zum Beispiel aus dem Patent US 3 844 865 A zu entnehmen und atmungsaktive Laminate, die poröse Filme und Vliesmaterialien verwenden, sind aus dem Patent US 5 560 974 A und US 5 169 712 A zu entnehmen. Das Patent US 4 929 303 A betrifft primär Laminate für Gebäude (”housewraps”) mit hoher Dampfdurchlässigkeit und Festigkeit. DE 197 01 244 A1 betrifft eine dampfdurchlässige aber wasserundurchlässige Folie, sowie ein Verfahren zu deren Herstellung. US 4 877 679 A betrifft einen mehrlagigen Gegenstand, bei dem mindestens eine Lage eines im Wesentlichen porösen Materials an mindestens eine Lage eines mikroporösen Materials gebunden ist. Bei den beschriebenen Ausführungsformen und in den Beispielen zur Herstellung von Laminaten werden die mikroporösen Folien einlagig verwendet.
Um für Anwendungen bei Operationsbekleidung und anderer Schutzkleidung geeignet zu sein, müssen geeignete Barrierefolienlaminate den Erfordernissen der Normtestverfahren ASTM Standard F-1670 und ASTM Standard F-1671 entsprechen, die eine Grundlage zur Festsetzung der Wirksamkeit von Materialien schaffen, die bei Schutzkleidung verwendet werden, um den Träger gegen Kontakt mit Körperflüssigkeiten zu schützen, die möglicherweise durch Blut übertragene Pathogene enthalten. Herkömmliche Folienlaminate umfassen eine einzelne Schicht einer mikroporösen Folie, und somit führen Mängel und/oder mikroskopische Löcher in der Folienschicht, die durch Fehler in der Folie hervorgerufen werden, häufig dazu, dass das Laminat den ASTM-Erfordernissen in bezug auf die Barrierewirkung nicht gerecht wird.
Zusammenfassung der Erfindung
In bekannten Verfahren zur Bildung eines Vlies/Folie- und/oder Vlies/Folie/Vlies-Laminates, bei denen eine stark gefüllte Folie verwendet wird, wird eine Folie, die ein Füllmittel, wie z. B. Calciumcarbonatpartikel (CaCO₃) enthält, gedehnt und verdünnt, um sie dampfdurchlässig zu machen. Allerdings verursacht das Binden der Vliesbahn an die Folie manchmal kleine Löcher, die mit bloßem Auge nicht sichtbar sind, in Folge von Fehlern in der Folie. Diese kleinen Löcher in der Folie führen dazu, dass das Material die ASTM-Tests der Barrierewirkung nicht besteht.
Dementsprechend ist es ein Ziel dieser Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung von atmungsaktiven Barrierefolienlaminaten zur Verfügung zu stellen, wodurch Mängel, die durch diese Fehler in der Folie hervorgerufen werden, verringert oder behoben werden.
Ein weiteres Ziel dieser Erfindung ist, ein kostengünstiges Laminat zur Verwendung bei Operationstüchern und -kitteln und verschiedenen anderen Schutzkleidungsstücken zur Verfügung zu stellen, das eine weiche äußere Schicht und atmungsaktive Eigenschaften aufweist.
Diese und andere Ziele dieser Erfindung werden erreicht durch ein Verfahren zur Herstellung eines dampfdurchlässigen Vlies-Folie-Laminates, bei dem ein Polymer, das geeignet ist zur Verwendung als Polymerfolie, und ein Füllmittel mit einer Teilchengröße umfasst, die geeignet ist zur Porenbildung, extrudiert wird, um eine extrudierte Folie zu bilden. Die extrudierte Folie wird heiß geblasen, was zur Bildung einer heiß geblasenen Folienblase führt. Die heiß geblasene Folienblase wird flachgelegt und zugeschnitten, wodurch eine mehrschichtige Folie gebildet wird, danach wird die mehrschichtige Folie gedehnt, wodurch eine Vielzahl von Mikroporen in beiden Schichten der mehrschichtigen Folie gebildet wird. Um das atmungsaktive Barrierefolienlaminat dieser Erfindung zu bilden, wird die gedehnte mikroporöse mehrschichtige Folie an eine Vlieslage gebunden, wodurch ein Vlies/Folie-Laminat gebildet wird. Da die Barrierefolie eine mehrschichtige Folie ist, wird die Wahrscheinlichkeit, dass ein Fehler an irgendeiner Stelle in einer Schicht der Folie genau gegenüber einem Fehler in der anderen Schicht der Folie liegt, weitgehend verringert oder ausgeschlossen, wodurch die Wahrscheinlichkeit, dass das entsprechend dem Verfahren dieser Erfindung hergestellte Material den ASTM-Testerfordernissen gerecht wird, wesentlich erhöht wird.
Entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung wird die mehrschichtige Folie auf eine Länge im Bereich von 350 bis 500% ihrer Ausgangslänge gedehnt. Die entstandene Folie weist eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl (WVTR) im Bereich von mindestens 1.200 Gramm pro Quadratmeter pro 24 Stunden (g/m²/24 Stunden) auf (gemessen durch ASTM Standard Test E96-80 mit CELGARD^® 2500 als Kontrollmaterial).
Laminate dieser Erfindung weisen einen breiten Anwendungsbereich auf, einschließlich aber nicht beschränkt auf Gegenstände wie z. B. Operationstücher und -kittel, sowie verschiedene Bekleidungsartikel, entweder den gesamten Artikel oder nur einen Bestandteil davon.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Diese und andere Ziele und Eigenschaften dieser Erfindung werden besser zu verstehen sein anhand der folgenden genauen Beschreibung, die in Verbindung mit den Zeichnungen vorgenommen wird:
1 ist eine schematische Darstellung eines Heissblasverfahrens zur Herstellung einer mehrlagigen Folie;
2 ist eine schematische Darstellung eines Verfahrens zur Herstellung eines atmungsaktiven Barrierefolienlaminates dieser Erfindung; und
3 ist eine Querschnittsansicht eines Laminates dieser Erfindung.
Definitionen
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”atmungsaktiv” auf eine Folie oder ein Laminat, das eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl (WVTR) von mindestens etwa 300 g/m²/24 Stunden aufweist, gemessen unter Anwendung von ASTM Standard E96-80, Aufrechtbehälterverfahren, mit geringen Änderungen, wie im nachfolgenden Testverfahren beschrieben.
Wie hier verwendet, bedeutet der Ausdruck ”Vliesbahn” eine Bahn, die eine Struktur von einzelnen Fasern oder Fäden aufweist, die ineinandergelegt sind, aber nicht in einer erkennbaren, sich wiederholenden Weise. Vliesbahnen sind in der Vergangenheit durch verschiedene Verfahren gebildet worden, wie zum Beispiel Schmelzblasverfahren, Spinnverfahren und Verfahren zur Herstellung gebundener kardierter Vliesstoffe.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”Spinnfasern” auf Fasern mit kleinem Durchmesser, die durch Extrudieren eines geschmolzenen thermoplastischen Materials als Filamente aus einer Vielzahl von feinen, normalerweise runden, Kapillaren einer Spinndüse gebildet werden, wobei der Durchmesser der extrudierten Filamente dann rasch verringert wird, zum Beispiel durch Saugziehen oder gut bekannte Spinnmechanismen.
Wie hier verwendet, bezieht sich der Ausdruck ”Spinnvlies” auf eine Vliesbahn aus Spinnfasern. Verfahren zur Herstellung von Spinnvliesen sind zum Beispiel in den Patenten US 3 802 817 A von Matsuki et al., US 4 340 563 A von Appel et al. und US 5 382 400 A von Pike et al. zu finden, von denen alle zum Zwecke der Bezugnahme zitiert werden.
Wie hier verwendet, umfasst der Ausdruck ”Polymer” im allgemeinen, ist aber nicht beschränkt auf, Homopolymere, Copolymere, wie zum Beispiel Block-, Pfropf-, statistische und alternierende Copolymere, Terpolymere usw. und Mischungen und Modifikationen daraus. Darüberhinaus umfasst der Ausdruck ”Polymer”, wenn nicht anders speziell eingeschränkt, alle möglichen geometrischen Formen des Materials. Diese Formen umfassen, sind aber nicht beschränkt auf isotaktische, syndiotaktische und ungeordnete Symmetrien.
Wie hier verwendet, schließt der Ausdruck ”im wesentlichen bestehend aus” nicht die Gegenwart von zusätzlichen Materialien aus, die die erwünschten Eigenschaften einer jeweiligen Zusammensetzung bzw. eines Produktes nicht merklich beeinflussen. Beispiele far Materialien dieser Art wären ohne Beschränkung darauf Pigmente, Antioxidationsmittel, Stabilisatoren, oberflächenaktive Substanzen, Wachse, Fließbeschleuniger, Lösemittel, Stoffteilchen und Materialien, die hinzugefügt werden, um die Verarbeitbarkeit der Zusammensetzung zu verbessern.
Testverfahren für die Messung der Wasserdampfdurchlässigkeitszahl (WVTR)
Ein Maß far die Atmungsaktivität eines Stoffes ist die Wasserdampfdurchlässigkeitszahl (WVTR), die für Probematerialien im wesentlichen in Übereinstimmung mit ASTM Standard E96-80 errechnet wird, mit geringen Abänderungen beim Testverfahren, wie nachfolgend angegeben. Runde Proben mit einem Durchmesser von 76 mm (3 Inch) werden von jedem der Testmaterialien ausgeschnitten und gleichzeitig mit einem Kontrollmaterial, einem Stack CELGARD^® 2500 Blatt von Celanese Separation Products aus Charlotte, North Carolina, getestet. CELGARD^® 2500 Blatt ist ein mikroporöses Polypropylenblatt. Drei Proben werden von jedem Material vorbereitet. Das Testgefäß ist eine Nr. 60-1 Vapometer-Pfanne, die vertrieben wird von Thwing-Albert Instrument Company aus Philadelphia, Pennsylvania. 100 Milliliter Wasser werden in jede Vapometer-Pfanne gegossen, und die jeweiligen Proben der Testmaterialien und des Kontrollmaterials werden über die offenen Oberseiten der jeweiligen Pfannen gelegt. Aufschraubflansche werden befestigt, um eine Abdichtung entlang der Ränder der Pfanne zu bilden, wodurch das betreffende Testmaterial oder Kontrollmaterial der umgebenden Atmosphäre über einem Kreis mit 6,5 cm Durchmesser ausgesetzt ist, wodurch sie eine ausgesetzte Fläche von annähernd 33,17 cm² aufweisen. Die Pfannen werden für eine Stunde bei 100°F (32°C) in einen Umluftofen gestellt zur Herstellung des Gleichgewichtes. Der Ofen ist ein Ofen mit konstanter Temperatur, bei dem Außenluft durchzirkuliert, um eine Wasserdampfansammlung im Inneren zu verhindern. Ein geeigneter Umluftofen ist zum Beispiel ein Blue MP Power-O-Matic 600, der vertrieben wird von Blue ME Electric Company aus Blue Island, Illinois. Wenn das Gleichgewicht hergestellt ist, werden die Pfannen aus dem Ofen genommen, gewogen und sofort in den Ofen zurückgestellt. Nach 24 Stunden werden die Pfannen aus dem Ofen genommen und erneut gewogen. Die einleitenden Testwerte für die Wasserdampfdurchlässigkeitszahl werden wie folgt errechnet: Test-WVTR = (Gramm Gewichtsverlust über 24 Stunden) × 315,5 g/m²/24 Stunden.
Die relative Feuchtigkeit innerhalb des Ofens wird nicht speziell kontrolliert.
Unter vorher festgelegten Anlagebedingungen von 100°F (32°C) und umgebender relativer Feuchtigkeit, ist der WVTR für das CELGARD^® 2500 Kontrollmaterial mit 5.000 g/m² für 24 Stunden ermittelt worden. Dementsprechend wurde die Kontrollprobe bei jedem Test getestet, und die einleitenden Testwerte wurden auf die Anlagebedingungen korrigiert unter Verwendung der folgenden Gleichung: WVTR = (Test-WVTR/Kontroll-WVTR) × (5.000 g/m²/24 Stunden)
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
Diese Erfindung betrifft weiche atmungsaktive Barrierefolienlaminate, die mehrlagige Folien enthalten. Diese Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung der atmungsaktiven Barrierefolienlaminate.
Die atmungsaktive Barrierefolie ist eine dampfdurchlässige mehrlagige Folie, hergestellt aus einem Polymer, das geeignet ist zur Verwendung als Polymerfolie, wobei das Polymer mit einem Füllmittel, vorzugsweise einem anorganischen Füllmittel gefüllt ist. Bevorzugte Polymere, die geeignet sind zur Verwendung bei dieser Erfindung, sind Polymere, die nicht elastische Folien ergeben. Solche Polymere umfassen, sind aber nicht beschränkt auf Catalloy, erhältlich von Himont, Wilmington, Delaware, flexible Polyolefine, erhältlich von Huntsman Chemical Corporation, Odessa, Texas, statistische Copolymere, lineares Polyethylen von geringer Dichte, sowie Mischungen daraus.
Zusätzlich zum Polymermaterial umfasst die Folienschicht auch ein Füllmaterial, das die Entwicklung von Mikroporen während des Dehnens der Folie ermöglicht. Wie in der Beschreibung und den Ansprüchen verwendet, bedeutet der Ausdruck ”Füllmittel” Teilchen oder andere Formen von Materialien, die zu dem Polymer hinzugefügt werden können und die die extrudierte Folie chemisch nicht stören oder negativ beeinflussen, die aber gleichmäßig in der Folie verteilt werden können. Im allgemeinen liegen die Füllmittel in Teilchenform vor und weisen üblicherweise eine kugelähnliche Form mit durchschnittlichen Teilchengrößen im Bereich von 0,50 bis 8 Mikron auf. Zusätzlich enthält die Folie normalerweise 10 bis 50 Volumenprozent Füllmittel, gemessen am Gesamtvolumen der Folienschicht. Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung umfasst die Folie einen Bereich von 35 bis 40 Volumen-% des Füllmaterials. Sowohl organische als auch anorganische Füllmittel sind geeignet zur Verwendung bei dieser Erfindung, vorausgesetzt, dass sie den Folienbildungsvorgang, die Atmungsaktivität der entstandenen Folie oder ihre Fähigkeit, sich an eine andere Schicht, wie z. B. eine Polyolefin-Faservliesbahn, zu binden, nicht stören.
Beispiele für geeignete Füllmittel umfassen Calciumcarbonat (CaCO₃), verschiedene Arten von Ton, Silikamaterial (SiO₂), Tonerde, Bariumsulfat, Natriumcarbonat, Talk, Magnesiumsulfat, Titandioxid, Zeolithe, Aluminiumsulfat, zelluloseartige Pulver, Kieselgur, Magnesiumcarbonat, Bariumcarbonat, Kaolin, Glimmer, Kohle, Kalziumoxid, Magnesiumoxid, Aluminiumhydroxid, Zellstoffpulver, Holzpulver, Zellulosederivate, Polymerteilchen, Chitin und Chitinderivate.
Wie zuvor erwähnt, ist die atmungsaktive Barrierefolie eine dampfdurchlässige mehrlagige Folie. Diese dampfdurchlässige mehrlagige Folie wird hergestellt durch Extrudieren eines Polymers umfassend ein Füllmittel mit einer Teilchengröße, die geeignet ist zur Porenbildung. Die durchschnittliche Teilchengröße des Füllmittels liegt vorzugsweise im Bereich von 0,5 Mikron bis 8,0 Mikron und insbesondere im Bereich von 0,7 Mikron bis 1,0 Mikron. Die extrudierte Folie wird heiß geblasen, damit sie eine heiß geblasene Folienblase bildet. Die heiß geblasene Folienblase wird dann flachgelegt, und die Ränder werden zugeschnitten, wodurch eine mehrschichtige Folie gebildet wird. Die mehrschichtige Folie wird dann gedehnt, was zur Bildung einer Vielzahl von Mikroporen in der mehrschichtigen Folie führt.
Im allgemeinen wird die mehrlagige Folie, um sie atmungsaktiv zu machen, vorzugsweise mit Calciumcarbonat-Teilchen gefüllt und auf das 3,5 bis 5,0-fache ihrer ursprünglichen Länge einmal in Maschinenrichtung gedehnt, um sie mikroporös zu machen. Die typische Dicke jeder Lage der vorgedehnten Folie ist 20,32 μm (1,5 mil). Nach dem Dehnen weist die mehrlagige Folie vorzugsweise eine Gesamtfoliendicke von etwa 38,1 μm (0,8 mil) auf. Die gedehnte mehrschichtige Folie weist vorzugsweise eine WVTR im Bereich von 1.200 g/m²/24 Stunden bis 4.500 g/m²/24 Stunden auf. Die Teilchengröße des Füllmaterials ist so, dass bei der Dehnung der Polymerfolie Mikroporen mit einer durchschnittlichen Porengröße in einem Bereich von 0,05 bis 0,06 Mikron gebildet werden. Das Flächengewicht der entstehenden gedehnten mehrlagigen Folie liegt vorzugsweise im Bereich von 20,32 bis 33,90 g/m² (0,6 bis 1,0 Unzen pro Quadratyard (osy)).
Erfindungsgemäß wird die atmungsaktive Barrierefolie an eine Vlies-Materiallage gebunden, wodurch ein atmungsaktives Barrierefolienlaminat gebildet wird. Allgemein ist ein Verfahren zur Bildung eines atmungsaktiven Barrierefolienlaminates gemäß dieser Erfindung in 1 und 2 gezeigt. Die mehrschichtige gefüllte Folie 11 wird von einer Folienextrusionsvorrichtung und einer Blaseinheit gebildet, die einen Extruder 41 einschließt (siehe 1). Vom Extruder 41 wird das gefüllte Polymermaterial in die Blaseinheit geführt, wo es durch Luft, die durch den Luftring 44 in die Blase 47 bläst, geformt wird. Die Blase 47 wird dann auf dem Flachlegerahmen 45 flachgelegt, was zur Bildung der mehrschichtigen gefüllten Folie 11 führt. Die mehrschichtige gefüllte Folie 11 wird dann von der Zuschneidevorrichtung 46 zugeschnitten und danach auf eine Spule 48 gewickelt, um eine einzelne Rolle mit Folie herzustellen, die eine mehrschichtige Folie ist.
Die mehrschichtige gefüllte Folie 11 wird dann von einer Folienabspulvorrichtung 10 abgewickelt, von wo sie in eine Foliendehneinheit 12, im speziellen eine Ausrichtungsvorrichtung in Maschinenrichtung, geführt wird, wie in 2 gezeigt. Gleichzeitig dazu wird eine Vlies-Materiallage 14 von einer kontinuierlichen Abspulvorrichtung 13 abgewickelt und auf eine Oberfläche der mehrschichtigen gefüllten Folie 11 aufgebracht, die die Foliendehneinheit 12 verlässt. Gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung wird eine zweite Vlies-Materiallage 18 von einer zweiten kontinuierlichen Abspulvorrichtung 17 abgewickelt und auf die andere Oberfläche der gedehnten mehrschichtigen gefüllten Folie 11 aufgebracht, um einen Vlies/Folie/Vlies-Verbundstoff zu bilden. Der Verbundstoff wird dann durch ein Bindekalandriersystem 15 geführt, was zur Bildung des atmungsaktiven Barrierefolienlaminates 20 führt. Das atmungsaktive Barrierefolienlaminat 20 wird dann auf eine Oberflächenaufspulvorrichtung 16 gewickelt. Das atmungsaktive Barrierefolienlaminat 20 gemäß einer Ausführungsform dieser Erfindung ist in 3 gezeigt und umfasst die atmungsaktive Barrierefolie 24 eingeschlossen zwischen Vlies-Materiallagen 23 und 25.
Entsprechend einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist die Vlies-Materiallage des atmungsaktiven Barrierefolienlaminates eine Spinnvlies-Materiallage. Allerdings können auch andere Vliesmaterialien verwendet werden, wie es für eine bestimmte Anwendung gewünscht ist.
Das atmungsaktive Barrierefolienlaminat dieser Erfindung ist besonders geeignet zur Verwendung bei Schutzkleidung, einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Operationskittel, Überanzüge, Operationstücher und ähnliches. Das Material dieser Erfindung entspricht auch den Erfordernissen von ASTM Standard F-1670 und ASTM Standard F-1671 betreffend Barriereerfordernisse.
Obwohl diese Erfindung in der vorangegangenen Beschreibung mit Bezug auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen davon beschrieben wurde, und viele Details zum Zwecke der Anschaulichkeit gemacht wurden, wird es dem Fachmann verständlich sein, dass die Erfindung auf zusätzliche Ausführungsformen erweiterbar ist, und dass bestimmte der hier beschriebenen Details wesentlich abgeändert werden können, ohne von den grundlegenden Prinzipien der Erfindung abzuweichen.

Claims

Verfahren zur Herstellung einer dampfdurchlässigen mehrlagigen Folie, umfassend folgende Schritte: Extrudieren eines Polymers, umfassend ein Füllmittel mit einer Teilchengröße, die geeignet ist zur Porenbildung, wobei das Polymer geeignet ist zur Verwendung in einer Polymerfolie; Heißblasen der extrudierten Folie, wodurch eine heiß geblasene Folienblase gebildet wird; Flachlegen der heiß geblasenen Folienblase, wodurch eine mehrlagige Folie gebildet wird; und Dehnen der mehrlagigen Folie, wodurch eine Vielzahl von Mikroporen in jeder Lage der gedehnten mehrlagigen Folie gebildet wird; wobei die gedehnte mehrlagige Folie eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl von mindestens 1.200 g/m²/24 Stunden aufweist, und die in ASTM F1670 und ASTM F1671 definierten Barrierestandards erfüllt; und Binden der gedehnten mehrlagigen Folie an eine Vlies-Materiallage, wodurch ein Vlies/Folie-Laminat gebildet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Dehnen der mehrlagigen Folie in Maschinenrichtung erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die mehrlagige Folie in einem Dehnungsverhältnis im Bereich von 3,5:1 bis 5,0:1 gedehnt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gedehnte mehrlagige Folie eine WVTR im Bereich von 1.200 g/m²/24 Stunden bis 4.500 g/m²/24 Stunden aufweist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die gedehnte mehrlagige Folie an zwei Vlies-Materiallagen gebunden wird, wodurch ein Vlies/Folie/Vlies-Laminat gebildet wird.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat, umfassend: eine gedehnte, mikroporöse, mehrlagige Folie, gebildet nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, mit einer Vielzahl von Mikroporen in jeder Lage der mehrlagigen Folie und einer Vlies-Materiallage, die an mindestens eine Oberfläche der mikroporösen, mehrlagigen Folie gebunden ist, wobei das Laminat eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl von mindestens 1.200 g/m²/24 Stunden aufweist, und die in ASTM F1670 und ASTM F1671 definierten Barrierestandards erfüllt.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei das Vlies ein Spinnvlies ist.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei die mikroporöse mehrlagige Folie eine WVTR im Bereich von 1.200 g/m²/24 Stunden bis 4.500 g/m²/24 Stunden aufweist.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei das Füllmaterial eine Vielzahl von CaCO₃-Teilchen umfasst.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei die Teilchengröße des Füllmittels im Bereich von 0,5 bis 8,0 Mikron liegt.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei das Füllmaterial 10 Vol.% bis 50 Vol.% des Polymers umfasst.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei das Füllmaterial 35 Vol.% bis 40 Vol. des Polymers umfasst.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei eine Gesamtfoliendicke der gedehnten mehrlagigen Folie etwa 20,32 μm (0,8 mil) beträgt.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei das Polymer ein lineares Polyethylen von geringer Dichte (LLDPE) ist.
Atmungsaktives Barrierefolienlaminat nach Anspruch 6, wobei die Mikroporen eine durchschnittliche Porengröße im Bereich von 0,05 bis 0,06 Mikron aufweisen.
Schutzkleidung, umfassend: eine gedehnte, mikroporöse, mehrlagige Folie, gebildet nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Vielzahl von Mikroporen in jeder Lage der mehrlagigen Folie und einer Vlies-Materiallage, die an mindestens eine Oberfläche der mikroporösen, mehrlagigen Folie gebunden ist, wobei das Laminat eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl von mindestens 1.200 g/m²/24 Stunden aufweist, und die in ASTM F1670 und ASTM F1671 definierten Barrierestandards erfüllt.
Schutzkleidung nach Anspruch 16, wobei die Teilchengröße des Füllmittels im Bereich von 0,5 bis 8,0 Mikron liegt.
Schutzkleidung nach Anspruch 16, wobei das Vlies ein Spinnvlies ist.
Schutzkleidung nach Anspruch 16, wobei die mikroporöse gedehnte mehrlagige Folie eine WVTR im Bereich von 1.200 g/m²/24 Stunden bis 4.500 g/m²/24 Stunden aufweist.
Schutzkleidung nach Anspruch 16, wobei die Mikroporen eine durchschnittliche Porengröße im Bereich von 0,05 bis 0,06 Mikron aufweisen.
Operationskittel, umfassend: eine gedehnte, mikroporöse, mehrlagige Folie, gebildet nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Vielzahl von Mikroporen in jeder Lage der mehrlagigen Folie und einer Vlies-Materiallage, die an mindestens eine Oberfläche der mikroporösen, mehrlagigen Folie gebunden ist, wobei das Laminat eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl von mindestens 1.200 g/m²/24 Stunden aufweist, und die in ASTM F1670 und ASTM F1671 definierten Barrierestandards erfüllt.
Operationskittel nach Anspruch 21, wobei das Vlies ein Spinnvlies ist.
Operationskittel nach Anspruch 21, wobei die Mikroporen eine durchschnittliche Porengröße im Bereich von 0,05 bis 0,06 Mikron aufweisen.
Operationskittel nach Anspruch 21, wobei die Teilchengröße des Füllmaterials im Bereich von 0,5 bis 8,0 Mikron liegt.
Hygieneartikel, umfassend: eine gedehnte, mikroporöse, mehrlagige Folie, gebildet nach einem Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Vielzahl von Mikroporen in jeder Lage der mehrlagigen Folie und einer Vlies-Materiallage, die an mindestens eine Oberfläche der mikroporösen, mehrlagigen Folie gebunden ist, wobei das Laminat eine Wasserdampfdurchlässigkeitszahl von mindestens 1.200 g/m²/24 Stunden aufweist, und die in ASTM F1670 und ASTM F1671 definierten Barrierestandards erfüllt.
Hygieneartikel nach Anspruch 25, wobei die mikroporöse mehrlagige Folie eine WVTR im Bereich von 1.200 g/m²/24 Stunden bis 4.500 g/m²/24 Stunden aufweist.
Hygieneartikel nach Anspruch 25, wobei die Mikroporen eine durchschnittliche Porengröße im Bereich von 0,05 bis 0,06 Mikron aufweisen.