TWI741614B - 多層抗菌布及其製作方法 - Google Patents
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Abstract
本發明揭示一種多層抗菌布及其製作方法，主要是利用熱壓裝置產生壓力及加熱溫度而將抗菌層、多孔層以相互貼合的方式結合成一體，進而形成多層抗菌布，而由於多層抗菌布是利用黏合劑提供黏結力而將具有抗菌功效的銀粉黏結或固定於紡織布上，因而具有可多次清洗、重覆使用而仍維持原有抗菌功效的優點，不僅可降低使用成本，更能有效解決一次性產品產生大量垃圾量的問題，很適合應用於醫療、照護、衛生、保健的領域。
Description
本發明係有關於一種多層抗菌布及其製作方法，尤其是利用熱壓裝置產生壓力及加熱溫度而將抗菌層、多孔層結合成一體以形成多層抗菌布，且由於多層抗菌布是利用黏合劑提供黏結力而將具有抗菌功效的銀粉黏結或固定於紡織布上，因而具有可多次清洗、重覆使用而仍維持原有抗菌功效的優點，不僅可降低使用成本，更能有效解決一次性產品產生大量垃圾量的問題，很適合應用於醫療、照護、衛生、保健的領域。
隨著人們對於各種傳染性病菌的防護意識日益重視，相關業者也一直不斷的開發、製作更加安全的防護裝備，尤其是在具有高風險傳播病菌的場所，比如醫院、手術房，病患及醫護人員都需要隨時配戴具有隔絕病菌的防護衣、防護帽、手術衣、口罩，等等裝備。
以醫療級口罩為例，一般是具有三層結構，最外層是防水層，用以阻擋外界的飛沫或液體，而中間層是病菌隔絕層，用以阻止病菌穿透，此外，最內層是吸水層，用以吸收來自口鼻的液體或分泌物，保持口鼻清潔。
此外，醫療級防護衣除了要能隔絕病菌外，更需要具有一定的機械強度，藉以避免因尋常動作所引起的輕微拉扯而很容易便發生撕裂、破口、破損。
在習知技術中，防護衣、防護帽、手術衣、口罩一般都是由紡織布材料經適當加工、剪裁、縫合而做成，尤其，需要高溫高壓處理，藉以達到滅菌等級。
上述習知技術的缺點在於所使用的紡織布材料不具有能有效抗菌的成份，所以在沾附的病菌量增加到預設的上限值時，便必須丟棄、更換，而且也不具有可重覆多次使用的特性，因為無法藉清洗而有效消滅所沾附的病菌，而即使是使用紫外光滅菌燈，仍會導致紡織布材料被紫外光破壞分子鍵結而裂解、破損。
因此，很急需一種創新的多層抗菌布及其製作方法，利用熱壓裝置產生壓力及加熱溫度而將抗菌層、多孔層以相互貼合的方式結合成一體，進而形成多層抗菌布，而由於多層抗菌布是利用黏合劑提供黏結力而將具有抗菌功效的銀粉黏結或固定於紡織布上，因而具有可多次清洗、重覆使用而仍維持原有抗菌功效的優點，不僅可降低使用成本，更能有效解決一次性產品產生大量垃圾量的問題，很適合應用於醫療、照護、衛生、保健的領域，藉以解決上述習用技術的問題。
本發明之主要目的在於提供一種多層抗菌布，包含抗菌層以及多孔層，且多孔層的下表面是貼附在抗菌層的上表面，其中抗菌層包含紡織布以及具有抗菌功能的多個抗菌顆粒，而且該等抗菌顆粒是均勻分佈於抗菌層的上表面以及下表面的至少其中之一。此外，多孔層包含多個孔洞，用以提供透氣性，且多孔層的下表面是貼附在抗菌層的上表面。尤其，抗菌層的下表面是用以朝向或接觸外界環境。
整體的多層抗菌布具有承受水壓200至10000mm H
2O的防水性。此外，多孔層的透濕性為1000至20000g/m
2*24hr，且抗菌層以及多孔層之間的厚度比率為0.1至2.0。
具體而言，該抗菌顆粒包含矽片、多個銀粉以及黏合劑，其中矽片是由二氧化矽(SiO2)構成，並由該等銀粉提供抗菌功能，且銀粉的粒徑是小於矽片的粒徑，而該等銀粉是黏附在矽片的表面上。此外，黏合劑是包覆或貼附於矽片以及銀粉，用以提供黏接力而固定該等抗菌顆粒於紡織布，因此在清洗時，銀粉不會脫落。
此外，本發明之另一目的在於提供一種多層抗菌布的製作方法，包含：備製抗菌層，並利用第一收集裝置以收集抗菌層；備製多孔層，並利用第二收集裝置以收集多孔層；利用熱壓裝置提供壓力以及加熱溫度，用以將來自第一收集裝置以及第二收集裝置的抗菌層以及多孔層以相互貼合的方式在加熱加壓下而結合成一體的多層抗菌布，且多層抗菌布具多層結構，而多孔層的下表面是貼附在抗菌層的上表面；以及，利用第三收集裝置以收集來自熱壓裝置的多層抗菌布。
具體而言，上述的抗菌層包含紡織布以及多個抗菌顆粒，且該等抗菌顆粒是均勻分佈於該紡織布的上表面以及下表面的至少其中之一。此外，多孔層包含多個孔洞，用以提供透氣性。
再者，抗菌顆粒包含矽片、多個銀粉以及黏合劑，其中矽片是由二氧化矽構成，而該等銀粉可提供抗菌功能，且銀粉的粒徑是小於矽片的粒徑，尤其，該等銀粉是黏附在矽片的表面上。另外，黏合劑是包覆或貼附於矽片以及該等銀粉，用以提供黏接力而固定該等抗菌顆粒於紡織布。
進一步，抗菌層的備製以及多孔層的備製在執行次序是可任意安排。
更加具體而言，熱壓裝置的壓力可為1.2至20 KgW/cm
2，而熱壓裝置的加熱溫度可為110至180℃。在實際應用時，抗菌層的下表面是用以朝向或接觸外界環境。尤其，多層抗菌布具有承受水壓200至10000mm H
2O的防水性。
因此，本發明的多層抗菌布具有重覆多次使用的特點，而且仍能維持原有的抗菌功效，不僅可降低使用成本，更能有效解決一次性產品產生大量垃圾量的問題，很適合應用於醫療、照護、衛生、保健的領域。
以下配合圖示及元件符號對本發明之實施方式做更詳細的說明，俾使熟習該項技藝者在研讀本說明書後能據以實施。
請參考第一圖，本發明第一實施例多層抗菌布的示意圖。如第一圖所示，本發明第一實施例的多層抗菌布1包含抗菌層10以及多孔層20，且多孔層20的下表面是貼附在抗菌層10的上表面，進一步，抗菌層10包含紡織布11以及具有抗菌功能的多個抗菌顆粒12，而該等抗菌顆粒12是均勻分佈於紡織布11的上表面以及下表面的至少其中之一，換言之，該等抗菌顆粒12可只分佈於紡織布11的單一表面，或者，也可同時分佈於紡織布11的上表面以及下表面，不過圖中是以分佈於上表面以及下表面為示範性實例，藉以方便說明。
此外，多孔層20的透濕性為1000至20000g/m
2*24hr，且抗菌層10以及多孔層20之間的厚度比率為0.1至2.0。
例如，本發明的多層抗菌布1可製成防護衣、防護帽或口罩，用以提供阻擋或抑制病菌的功能，而且多層抗菌布1具有防水性，可承受水壓200至10000mm H
2O。
具體而言，抗菌層10的抗菌顆粒12包含矽片13、多個銀粉14以及黏合劑15，其中矽片13是由二氧化矽(SiO
2)構成，而且銀粉14的粒徑是小於矽片13的粒徑，比如奈米級的銀粉14，並黏附在矽片13的表面上，而黏合劑15是包覆或貼附於矽片13以及銀粉14，用以提供足夠的黏接力而固定抗菌顆粒12於紡織布11上。換言之，黏合劑15是當作黏接到紡織布11的中間媒介物，而較佳的，黏合劑15可由聚氨基甲酸酯(polyurethane，PU)構成。
在實際使用上，抗菌層10的下表面是用以接觸外界環境，而多孔層20的上表面是接觸或貼近人體的表面或衣服的表面，而眾所周知的是，銀粉14本身具有良好的抗菌性，所以本發明的多層抗菌布1也具有抗菌性，並由抗菌層10中的銀粉14阻擋、抑制會進而消滅來自外界的病菌。
上述的多孔層20具多孔性，本身包含多個孔洞，提供良好的透氣性，因而人體汗液所產生的水氣可穿透多孔層20，再進一步穿過抗菌層10而排放到外界環境，避免在長時間使用時產生不舒服的悶濕感。
此外，多層抗菌布1還可進一步包含經編針織布30，且經編針織布30的下表面是貼附在多孔層20的上表面，亦即，多孔層20是包夾在抗菌層10以及經編針織布30之間，並由經編針織布30的上表面是接觸或貼近人體的表面或衣服的表面。
上述的經編針織布30主要是用以改善整體的舒適感，並提供適當的拉伸延展性及回復性，因而在製成防護衣、防護帽、口罩後，能更加方便穿著或配戴。
此外，經編針織布30與平織布料相較起來，本身的空隙較大，因而較為通風，且具有容易拉伸延展及回復的特性，是屬於針織布中一般習用技術領域，在此僅作簡單說明。舉例而言，主要是利用織針的運動把直向配置的紗線彎曲而轉變為系列的多個紗環或針圈(Loop)，同時讓各列之內的新生成的紗環與鄰列前次生成的舊有紗環相互套合而連接一起，藉以形成織物。而由於紗線在織物中的走向概略地沿著經的方向進行，因此也稱為經向針織。
此外，抗菌層10以及經編針織布30之間的厚度比率為0.1至2.0。
較佳的，抗菌層10的紡織布11以及經編針織布30可由聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚醯胺(polyamide，PA)或TC布 (tetoron / cotton，T/C)構成，而多孔層20可由聚氨基甲酸酯(polyurethane，PU)或聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene，PTFE)構成。
由於矽片13、銀粉14是利用黏合劑15而固定在紡織布11上，所以在清洗的過程中不會脫落，亦即，可在多次清洗後仍能維持原有的抗菌功效，所以可重覆多次使用，解決一般抗菌布只具有一次性使用的問題。
整體而言，多層抗菌布1具抗菌功能，且可多次清洗而重複使用，尤其還具有適當的防水性以及透氣性，能防止水分或液體穿透，並同時可讓水氣或人體汗氣透過，因而在長時間使用時也能避免悶濕而保持乾爽的舒適感，很適合應用於醫療、照護、衛生、保健的領域。
進一步參考第二圖及第三圖，分別為本發明第二實施例多層抗菌布的製作方法的操作流程示意圖以及系統示意圖。如第二圖及第三圖所示，本發明第二實施例多層抗菌布的製作方法包含步驟S10、S20、S30以及S40，用以製作具抗菌功效的多層抗菌布1。
具體而言，本發明第二實施例多層抗菌布的製作方法首先是在步驟S10、S20中分別備製抗菌層10、多孔層20，並利用第一收集裝置A、第二收集裝置B分別收集抗菌層10、多孔層20。要注意的是，步驟S10、S20的執行次序可任意安排，亦即，步驟S20也可在步驟S10之前執行，或同時執行步驟S10、S20。另外，第一收集裝置A、第二收集裝置B可由以捲繞方式的捲繞輪而實現，如圖中所示，不過也可用其他收集裝置取代，比如以摺疊方式收集的摺疊機，只要能達成收集抗菌層10、多孔層20的目的即可。
此外，抗菌層10、多孔層20的技術特徵是如同第一實施例，因而不再贅述。
接著進入步驟S30，利用熱壓裝置40將來自第一收集裝置A、第二收集裝置B的抗菌層10、多孔層20以相互貼合的方式在加熱加壓下結合成一體。為避免因抗菌層10、多孔層20的機械強度不足而在拉動、拉伸下發生延展、變形，因而較佳的，可個別利用相對應的輸送帶(圖中未顯示)帶動抗菌層10、多孔層20而進入熱壓裝置40。或者，可進一步在第一收集裝置A、第二收集裝置B上配置馬達而轉動，藉以釋放抗菌層10、多孔層20，降低所承受的拉伸力。
上述的熱壓裝置40可包含饋入滾輪41、加熱單元42以及輸出滾輪43，並由饋入滾輪41接收、壓合抗菌層10、多孔層20成一多層結構S，亦即具雙層結構的多層結構S，再由加熱單元42產生熱輻射R而對多層結構S進行加熱，接著在輸出滾輪43的加壓整形後形成所需的多層抗菌布1，並進一步帶動而向後傳送。
要注意的是，為改善加壓及加熱效應以提高抗菌層10、多孔層20之間的貼合性及緊密性，熱壓裝置40可適當配置多個饋入滾輪41、多個加熱單元42、多個輸出滾輪43，進行多次的加壓、加熱，比如每次加壓的壓力、加熱的溫度可依據實際需求而設定。
另外，還可進一步在熱壓裝置40後配置冷卻裝置50，比如利用冷卻風扇產生冷卻風W，用以縮短多層抗菌布1冷卻至室溫所需的冷卻時間，更可同時對多層抗菌布1的上表面及下表面進行冷卻，進而大幅提高產量。
不過要注意的是，上述的熱壓裝置40只是用以方便說明本發明特點的示範性實例而已，並非用以限制本發明範圍，亦即，其他具有加加熱及壓合功能的裝置都應涵蓋於本發明中。例如，熱壓裝置40可使用同時具有加熱及壓合功能的熱壓滾輪。
最後，在步驟S40中利用第三收集裝置C收集多層抗菌布1。舉例而言，第三收集裝置C可同樣的利用以捲繞方式的捲繞輪或以摺疊方式的摺疊機而實現，只要能達成收集多層抗菌布1即可。
整體而言，上述的多層抗菌布1是藉熱壓結合抗菌層10、多孔層20而製成，其中抗菌層10具抗菌功效，是用以接觸或朝向外界環境，而多孔層20具多孔透氣性，是用以接觸身體或衣服，因此，多層抗菌布1可同時具有抗菌功效及透氣性，適合製成防護衣、防護帽、口罩，等等。
此外，本發明第二實施例多層抗菌布的製作方法還可包含步驟S22，用以備製經編針織布30，並利用第四收集裝置D以收集經編針織布30，而同樣的，第四收集裝置D可利用以捲繞方式的捲繞輪或以摺疊方式的摺疊機而實現，只要能達成收集經編針織布30即可。再者，步驟S30中進一步利用熱壓裝置40同時將由下而上依序排列的抗菌層10、多孔層20以及經編針織布30結合成一體的多層結構S。換言之，上述的多層結構S為三層結構。
如第一實施例所言，經編針織布30的主要功能在於改善通風特點，且具有容易拉伸延展及回復的特性，所以多層抗菌布1在長時間使用時，更能避免悶濕而保持乾爽的舒適感。
綜合而言，本發明的特點主要在於利用黏合劑提供黏結力而將具有抗菌功效的銀粉黏結或固定於紡織布上，因而具有可多次清洗、重覆使用而仍維持原有抗菌功效的優點，非常適合應用於需要抗菌功能的防護衣、防護帽、口罩，不僅可降低使用成本，更能有效解決一次性產品產生大量垃圾量的問題。
此外，本發明製作方法的特點在於利用加熱加壓方式形成具雙層或三層堆疊結構的多層抗菌布，很適合連續式的大量生產，而且所使用的熱壓裝置很容易實現，製造成本低，因而不僅具有技術進步性，更具有產業利用性。
以上所述者僅為用以解釋本發明之較佳實施例，並非企圖據以對本發明做任何形式上之限制，是以，凡有在相同之發明精神下所作有關本發明之任何修飾或變更，皆仍應包括在本發明意圖保護之範疇。
1:多層抗菌布
10:抗菌層
11:紡織布
12:抗菌顆粒
13:矽片
14:銀粉
15:黏合劑
20:多孔層
30:經編針織布
40:熱壓裝置
41:饋入滾輪
42:加熱單元
43:輸出滾輪
50:冷卻裝置
A:第一收集裝置
B:第二收集裝置
C:第三收集裝置
D:第四收集裝置
R:熱輻射
S:多層結構
W:冷卻風
S10、S20、S22、S30、S40、S50:步驟
第一圖顯示依據本發明第一實施例多層抗菌布的示意圖。
第二圖顯示依據本發明第二實施例多層抗菌布的製作方法的操作流程示意圖。
第三圖顯示依據本發明第二實施例多層抗菌布的製作方法的系統示意圖。
1:多層抗菌布
10:抗菌層
11:紡織布
12:抗菌顆粒
13:矽片
14:銀粉
15:黏合劑
20:多孔層
30:經編針織布
Claims (5)
- 一種多層抗菌布的製作方法，包含：備製一抗菌層，並利用一第一收集裝置以收集該抗菌層，該抗菌層包含一紡織布以及多個抗菌顆粒，該等抗菌顆粒是均勻分佈於該紡織布的一上表面以及一下表面的至少其中之一；備製一多孔層，並利用一第二收集裝置以收集該多孔層，該多孔層包含多個孔洞，用以提供透濕性，該多孔層的透濕性為1000至20000g/m2*24hr，該抗菌層以及該多孔層之間的一厚度比率為0.1至2.0；利用一熱壓裝置提供一壓力以及一加熱溫度，用以將來自該第一收集裝置以及該第二收集裝置的該抗菌層以及該多孔層以相互貼合的方式在加熱加壓下而結合成一體的一多層抗菌布，該多層抗菌布具一多層結構，該多孔層的一下表面是貼附在該抗菌層的一上表面；以及利用一第三收集裝置以收集來自該熱壓裝置的該多層抗菌布，其中該抗菌顆粒包含一矽片、多個銀粉以及一黏合劑，該矽片是由二氧化矽(SiO2)構成，該等銀粉提供抗菌功能，該銀粉的一粒徑是小於該矽片的一粒徑，該等銀粉是黏附在該矽片的一表面上，該黏合劑是包覆或貼附於該矽片以及該等銀粉，用以提供黏接力而固定該等抗菌顆粒於該紡織布，該抗菌層的備製以及該多孔層的備製在執行次序是任意安排，該熱壓裝置的壓力為1.2至20KgWcm2，該熱壓裝置的加熱溫度為110至180℃，該抗菌層的一下表面是用以朝向或接觸一外界環境，該紡織布是由聚對苯二甲酸乙二酯(polyethylene terephthalate，PET)、聚醯胺(polyamide，PA)或TC布(tetoron/cotton，T/C)構成，該多孔層是由聚氨基甲酸酯(polyurethane，PU)或聚四氟乙烯 (Polytetrafluoroethylene，PTFE)構成，該多層抗菌布具有承受水壓200至10000mm H2O的防水性。
- 如請求項1之多層抗菌布的製作方法，其中該第一收集裝置、該第二收集裝置以及該第三收集裝置是由以捲繞方式的捲繞輪或以摺疊方式收集的摺疊機而實現。
- 如請求項1之多層抗菌布的製作方法，其中該熱壓裝置包含一饋入滾輪、一加熱單元以及一輸出滾輪，並由該饋入滾輪接收、壓合該抗菌層以及該多孔層而形成該多層結構，並由該加熱單元產生熱輻射而對該多層結構進行加熱，再由該輸出滾輪對加熱後的該多層結構進行一加壓整形以形成該多層抗菌布而向後傳送。
- 如請求項1之多層抗菌布的製作方法，進一步包含備製一經編針織布，並利用一第四收集裝置以收集該經編針織布，且該熱壓裝置進一步同時將由下而上依序排列的該抗菌層、該多孔層以及該經編針織布結合成一體的多層結構，該抗菌層以及該經編針織布之間的一厚度比率為0.1至2.0。
- 如請求項4之多層抗菌布的製作方法，其中該第四收集裝置是由以捲繞方式的捲繞輪或以摺疊方式收集的摺疊機而實現。
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| WO2015111172A1 (ja) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 泰陽株式会社 | 機能性エアフィルター |
| CN105780505A (zh) * | 2016-03-29 | 2016-07-20 | 北京市绅宝针棉织品有限公司 | 一种兼具透湿、防渗漏和抗菌功能的复合布及制备方法和应用 |
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