TWI804467B - 卡西-溫佐(Cassie-Wenzel)手套 - Google Patents
卡西-溫佐(Cassie-Wenzel)手套 Download PDFInfo
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Abstract
此處揭示一種手套,其具有增強之抓緊性的特定紋理結構表面。於較佳實施體系中,該手套包含一適合於覆蓋人之手掌之手掌區域、一由手掌區域向外延伸之拇指區域、一配置於鄰接拇指區域的食指區域、一鄰接食指區域的中指區域、一鄰接中指區域的無名指區域、及一鄰接無名指區域的小指區域,每一區域包含具有特定紋理結構的表面。於較佳實施體系中,具有特定紋理結構的表面被形成為疊合成多層之複數個在尺寸上為階層式之結構。本發明之具有特定紋理結構的表面當與濕的組織接觸時,於第一紋理結構層排斥水及於第二紋理結構層捕捉組織,以使當與組織,尤其是滲出性組織,接觸時,組織固定地定位至手套表面。
Description
本申請案主張美國臨時專利申請案第62/347,070號之利益,其於2016年6月7日提出申請,其之內容在此整個被併入作為參考。
本發明關於穿戴於手上之手套領域。更特定而言,本發明關於抓緊性增強之具有特定紋理結構手套,可用於外科手術步驟中。本發明之手套大致由可模製之彈性體聚合物,例如腈類、乳膠、聚胺酯及其類似物,所構成。
廣泛種類之具有增強之外部抓緊性表面之手套,已於上一世紀被設計及使用。以下敘述與本案申請人之發明概念相關之專利及/或公開案。例如,美國專利第4,038,787號揭示一種具有撓性體之手套,有複數個分離的
摩擦單元配置於手套上,以使得手指、拇指及手掌能自由彎曲。該些摩擦單元包含複數個硬且尖銳之顆粒,例如分散於黏合劑中之碳化矽。摩擦單元被以防水性黏合劑固定地連接至手套表面。
美國專利第4,218,778號設計一種高度可拉伸之外科手術用手套,其揭示於穿戴者手指之中點區由前至後之一卵形結構,及靠近穿戴者指甲中點之手套部分之面至面卵形結構。因此其主張於手套之手指尖端段有添加之可彎曲性及觸覺敏感性。
美國專利第4,658,444號示出一種改良之外科手術用之手套,其包含覆蓋至手套前表面上之平滑乳膠皮,以使外科手術用之膠帶將不黏至其上。具有特定紋理結構的起伏狀的瓣被可樞轉地固定至手套之手指部分尖端,而另一具有特定紋理結構的起伏狀的瓣被可樞轉地固定至手套之拇指部分尖端,以使穿戴者可增加其握住多種物體之抓緊性。
美國專利第6,640,341號揭示單及雙面手及手指套管,被構成裝在指尖上以提供不滑的抓緊性表面及改進之於指尖及手掌處之保護。一些套管包括表面,其包含不能穿過的防護物、彈性體墊、或經塗覆彈性體之凸起圖案。
美國專利申請公開案第2008/0235850號之特徵為"手覆蓋物",包含網狀材料之抓緊性區域,具有第一滲透性及第一摩擦係數。被非抓緊性區域覆蓋之手區域被一
不同之材料覆蓋,其具有低於第一摩擦係數之第二摩擦係數、及低於第一滲透性之第二滲透性。
美國專利公開案第2010/0011484號揭示針織物手套,具有抓緊性/保護性元件,及亦敘述製造彼之方法。一實施體系包含沉積黏合劑至一片抓緊性/保護性材料背部,及使用熱/壓力步驟將黏合劑融合至該片抓緊性/保護性材料之背部。
外科手術用之手套典型係包含平滑外部,或其可包含紋理結構,其係意欲當與目標物起交互作用時用以增加手套之抓緊性或摩擦阻力。平滑外部彈性體之手套常不適於操控濕的或另外滑的目標物。現存之具有特定紋理結構的手套已知可抑制或降低對使用者的觸覺反應。由於降低之觸覺反應,使用者易於在操控滑的目標物,例如器官,時有困難,此可能導致組織受傷。
具有特定紋理結構的手套之另一普遍缺點為降低之可彎曲性。經常,為了施加特定紋理結構,額外材料須被施加至手套。額外材料可使這些手套僵硬及難以彎曲,因此降低戴手套之手的靈巧性。同樣地,因降低之靈巧性,使用者亦易於在操控滑的目標物時有困難,此亦可能導致組織受傷。
為了限制被添加至手套以供形成紋理結構之材料之量,許多具有特定紋理結構的手套由在手套一面上之紋理結構構成,導致手套為專用於一手的。此專用於一手的因素限制這些手套之使用期限及使用度,例如於一手
套損壞之情況下,由於每一手套為專用於一手的,一雙中之另一手套自動變成無用的。
由於這些缺點,多種現今常使用之手套之缺乏強抓緊性,使得在外科手術期間常有之延長之手套使用期間,使用者易受疲勞的傷害。缺乏堅固抓緊性使得當組織被握於手中時,組織之抓握較不準確且較不可控制,因此導致不必要之組織損傷及不舒適之工作環境。
本發明提供手套,具有階層式特定紋理結構的表面,其可逆地附著至活體組織,例如器官,其為在外科手術步驟期間中所接觸者。這些表面與不需要實質上正向力以建立抓緊性的組織產生不滑的接觸。降低之正向力降低了使用者之疲勞及組織損傷。
一交互作用等級被本發明手套之表面紋理結構界定,且典型為階層式,及其特徵為至少兩個空間等級,一者於100至1000微米之等級,及另一者於10至100微米之等級。表面紋理結構可引發一狀態,在前進與後退接觸角之間有大的差值(接觸角遲滯),或另外地另一狀態,有小的接觸角遲滯。所關注之狀態分別已知為溫佐(Wenzel)及卡西(Cassie)狀態。每一階層式空間等級可分別引發溫佐或卡西狀態,以使許多空間等級之組合為可能。各狀態之此組合導致本發明手套有令人驚訝及有利之
非創傷性抓緊性特徵。
這些狀態為位於組織表面界面之混合物之疏水性及親水性組分之間的現象。於卡西狀態,手套為對疏水性碎片,例如於一油水混合物中之油,之附著性有抵抗性的。於溫佐狀態中,植入物對親水性表面,例如器官表面,為有可逆附著性。於混合之卡西-溫佐狀態中,其中一紋理結構等級為溫佐而另一為卡西,附著性手套表面可皆定位至一濕表面,及對疏水性污染物,例如油,有抵抗性。
固態具有特定紋理結構的表面與水於一氣態環境中之交互作用,被以卡西-貝克斯特(Cassie-Baxter)模型敘述。於此模型中,空氣被捕捉於具有特定紋理結構的表面之微凹槽中,及小水滴停於包含空氣及微突出物之頂之複合表面上。然而,無論使用之材料(有機或無機)及表面紋理結構之幾何結構(顆粒、棒陣列、或小孔)為何,已需要多種等級之紋理結構與低表面能量組合,以獲得所謂的超疏水性表面。超疏水性被多方報導為,材料顯出與水之接觸角為大於與平滑但強疏水性材料可達成之接觸角。超疏水性物質之最小接觸角一致認為是150度,故在這種情況下本發明大多數之實施體系非為完全超疏水性,雖然此選項非為被排除的。原因為溫佐-卡西狀態之疏水性位在不具有特定紋理結構的表面與產生卡西-貝克斯特界面之表面之間。於最佳化本發明手套之附著性時,超疏水性只是一些所關注紋理結構所控制機轉之一態樣,及在這種
情況下接觸角為比接觸角遲滯較不重要。
疏水性表面排斥水。表面之疏水性可例如經由測定一滴水於表面上之接觸角而被測量。接觸角可於靜態狀態中或於動態狀態中被測量。動態接觸角之測量可包括測定關於附著性種類,例如水滴,之前進接觸角或後退接觸角。疏水性表面在前進與後退接觸角之間具有小差值(亦即低接觸角遲滯),導致表面有對於在平面中移位之低抵抗性(低附著性)。水可更易於移動通過具有低接觸角遲滯之表面,在與具有高接觸角遲滯之表面比較下,因此接觸角遲滯之量值可換算至移動一物質所需能量之量。
經由將多重結構以疊合一者至其他者頂上之重疊,達成高表面積。當這些多重結構在空間上為充分不同時,這些結構之重疊被稱為階層式結構或圖案。可用於本發明之表面子集合之特徵為超疏水性。
疏水性/親水性接觸混合物為液體/固體混合物或液體/氣體混合物,其中固態、液態或氣態之第一組分比固態、液態或氣態之第二組分更具親水性。
本發明尤其關於彈性體手套,其之表面至少部分經塗覆有薄、具良好附著性、多孔或非多孔性塗層,其有超疏水性性質。於平滑及平面表面上測量之靜態水接觸角數值,為高於約120°,較佳高於130°,更佳高於150°。
當選擇有機合成樹脂時,此種基質材料可被由聚乙烯、聚丙烯酸化物、聚丙烯、聚氯乙烯、聚醯胺、
聚苯乙烯、聚胺酯、多氟烴、聚酯、矽氧橡膠、烴橡膠、聚碳酸酯及其他合成聚合物製造。當被使用於例如製造非織物基質時,特別佳之聚合物基質為聚乙烯或聚丙烯。
經由在浸漬手套模表面可見到之紋理結構,以尋求於單一浸漬聚合物手套表面上產生紋理結構時,具有良好之抓緊性同時被確實地形成而無孔洞之手套為極難以製造的。本案發明人出乎意外地發現經由階層式結構之重疊可獲得良好之抓緊性,該結構之最大者為正弦曲線,其上有聚合物浸漬溶液均勻展開及產生實質上均勻厚度之一層而無積聚。由於該階層式結構,附著性紋理結構被建立而無須沉積額外材料於實質上平的表面上,因此於本發明中達成紋理結構而不實質上增厚手套。
本發明之一目標為提供具有特定紋理結構的手套,其對使用者不抑制或降低觸覺的反應。
本發明之一額外目標為提供具有特定紋理結構的手套,有完整之觸覺反應,以提供對滑的目標物,例如器官,之操控而不導致組織傷害。
本發明之另一目標為提供具有特定紋理結構的手套,有完全可彎曲性。本發明之紋理結構不依賴於額外材料之沉積。
因此,另一目標為提供兩手皆能用的手套,有紋理結構於手套之兩個面上,或在整個手套表面上,而不限制手套之可彎曲性。
再一目標為提供外科手術用之手套,其有降
低之疲勞情況,有利於在外科手術期間常有之手套使用時間延長。
100:手套
110:手指封閉體
120:指尖區域
130:拇指封閉體
140:拇指尖端區域
150:手掌區域
160:手腕區域
170:開口
180:點
210:基質
220:柱
230:第二組柱
240:水性液體
300:表面
302:基質
306:階層式表面
308:大等級程度結構/大等級突起
310:中等級結構
312:小等級結構
400:有紋理結構之表面
410:基質
412:第一組大等級特徵
415:峰
417:谷
500:有紋理結構之表面
510:基質
512:第一組紋理結構特徵
515:峰
517:谷
600:表面
610:基質
612:第一組紋理結構特徵
710:基質
712:第一組紋理結構特徵
714:第二組紋理結構特徵
720:第三組紋理結構特徵
724:第四組紋理結構特徵
810:基質
812:第一組紋理結構特徵
814:第二組紋理結構特徵
820:第三組紋理結構特徵
821:頂表面
823:底表面
910:基質
912:第一組紋理結構特徵
914:第二組紋理結構特徵
916:槽
918:肋狀物
920:第三組紋理結構特徵
924:第四組紋理結構特徵
1010:基質
1014:第二組紋理結構特徵
1016:槽
1018:肋狀物
1020:第三組紋理結構特徵
1024:第四組紋理結構特徵
1100A-1100D:手套
1105:島
1110:手指
1115:手指彎曲之線
1120:指尖
1130:拇指
1140:指尖
1150:手掌
1180:島
1185:島
1186:大島
1190:第一上島
1195:第二下島
圖1A及1B描繪手套之圖式,其具有一些包含階層式紋理結構表面的部分。
圖2描繪階層式表面紋理結構,其與小水滴起交互作用以形成卡西-溫佐狀態。
圖3描繪可用於手套之微結構表面的實施體系。
圖4為可用於附著性手套之表面的實施體系影像。
圖5為具有相反的(凹的)圖案之微結構表面的實施體系影像。
圖6A-6D描繪具有多種正弦波形圖案之基質610的選擇,其提供橫越基質610之另一曲線形表面紋理結構特徵。
圖7描繪依照本發明於基質上有微結構表面之實施體系截面圖。
圖8描繪依照本發明於薄膜基質上有微結構表面之截面圖。
圖9描繪具有四組微特徵之有微結構表面之透視圖。
圖10描繪具有第四組微特徵組之有微結構表
面之俯視示意圖。
圖11A-11D描繪包含階層式表面紋理結構之手套之一些實施體系。
為了促進對本發明原理之了解之目的,現今將參考例示於圖式之實施體系,且彼將以使用特定文句被敘述。然而將了解本發明之範疇不意欲因此被限制,於所例示裝置中之此種改變及進一步修改,及本發明中所例示原理之此種進一步應用,為熟習本發明相關技術之人士一般會想到的。將敘述及示出本發明之至少一實施體系,及本申請案可示出及/或敘述本發明之其他實施體系。可了解任何提及之"本發明"為提及一組發明之一實施體系,無單一實施體系包括一裝置、方法或組成物,其須被包括於所有實施體系中,除非有另外敘述。
本發明關於具有由紋理結構構成之表面之手套,其當曝露於包含疏水性組分之水性環境時,起初產生卡西及溫佐狀態。疏水性組分可為液體,例如油,或氣體,例如大氣。這些狀態之進展係由於由疏水性/親水性構成之混合物之界面。本案發明人發現液態疏水性/液態親水性混合物產生與典型溫佐-卡西狀態類似之一界面,其於水/空氣混合物上發展。於經修正之溫佐-卡西狀態中,與典型氣相類似之經捕捉相為液態疏水性相。
圖1A和1B分別描繪本發明之醫療用手套100的第一面和第二面。該手套包含手指封閉體110和指尖區域120、拇指封閉體130和拇指尖端區域140、手掌區域150、手腕區域160、和開口170。在圖1A和1B中,表面紋理結構沿著手指和拇指封閉體設置在多個點180中。圖1A和1B描繪在手套兩面上相同的表面紋理結構,從而提供兩手皆能用的手套。在其他實施體系中,表面紋理結構僅在手套的一面。在又其他實施體系中,手套的前及後可包含不同配置的表面紋理結構,以使得手套非兩手皆能用。
現在參考圖3,本發明之表面300大致具有階層式表面306,由大等級結構及中等級結構310構成,大等級結構有複數個突起及凹陷配置於基質308之至少一表面上之幾何圖案中,而配置於大等級程度結構308之至少一表面上之中等級結構310為由突起構成。小等級結構312類似地由配置於中等級結構310上之突起及凹陷構成。大等級突起308應為足夠高以使疏水性/親水性接觸混合物之親水性組分不接觸在鄰接的突起之間之大等級凹陷。於圖2之實施體系中,大等級突起308可包含在約25至約1000微米之間之高度H,及在約25至約2000微米之間之直徑D,其中基質302被突起覆蓋之表面積分率可在約0.1至約1.0之間之範圍內。中等級突起310可包含在5至約25微米之間之高度,及在5至約50微米之間之直徑,其中基質302被突起310覆蓋之表面積分率可在約0.1至約0.9之間之範圍內。小等級結構312主要可被配置於中等級結構310上。
在一些實施體系中,第一微結構的高度為100微米至1000微米,第二微結構的高度為10微米至高達100微米,且第三微結構的高度為1微米至高達10微米。在其他實施體系中,第一微結構的高度為100微米至1000微米,第二微結構的高度為10微米至高達100微米,且第三微結構的高度為1微米至高達10微米。
在一些實施體系中,第一微結構的尺寸為25微米至1000微米、50微米至1000微米、或100微米至1000微米。在一些實施體系中,第二微結構的尺寸為5微米至高達100微米、5微米至50微米、10微米至50微米或10微米至高達100微米。在一些實施體系中,第三微結構的尺寸為0.5微米至高達10微米、0.5微米至5微米、1微米至5微米、或1微米至高達10微米。
在一些實施體系中,第一微結構的間距為100至1000微米,第二微結構的間距為10微米至高達100微米,且第三微結構的間距為1微米至高達10微米。
階層式結構之配置可為幾何的及大致可以數學方程式敘述。另外地,階層式結構可被無規則地配置,可能有變動之間距,其為更典型之自然結構。階層式結構之配置大致可被以碎形維度敘述。碎形維度為統計量,其提供結構之聚集如何完全顯示出填充空間之指標,該空間於此處為平面,當於許多空間等級上檢視該結構時。具體說明一碎形維度,其在本質上為統計的,不必然意指該階層式結構被數學方程式充分界定。一般而言,於一特定尺
寸中結構之無規則配置具有一較高碎形維度,此係在與其中於一表面上所有點被以數學敘述之結構比較下。因此,無規則結構可具有一方面之優點,亦即本發明之附著性表面當與自然表面起交互作用時具有較大之效用。於一特定空間等級中之較高碎形維度可被經由施加多種間距配置至基質而達成。突起及凹陷可依相對於局部間距被局部縮放。因此,間距可於一等級結構中變動。於實際實行較高碎形維度結構時,間距之變動為可經由數學方程式敘述的,例如,間距之正弦曲線變動,其會有效用於模仿自然表面。
一般而言,結構可被敘述為尖銳邊緣的或圓形的,且此特徵並不典型存在於碎形維度中。未被上述參數敘述之另一結構方面為在結構之間之聯通度。聯通係指一結構,例如突起或凹陷,具有大於間距之空間程度。例如,圍繞一突起之一谷可與圍繞另一突起之另一谷連接,因此該凹陷被認為聯通的,至於突起則否。聯通可在1至約1000之範圍內,更尤其聯通可延伸橫越整個基質表面。
這些結構被構成之目的為於許多等級上產生溫佐及卡西狀態,當具有特定紋理結構的表面與疏水性/親水性接觸混合物接觸時。先前技術中已知,可經由使用在表面之平面中有銳角之特徵而阻礙轉變至溫佐狀態。然而,於自然結構中有銳角之結構,例如玫瑰花瓣,之發生為較不普遍的。自然結構傾向於具有圓形的表面特徵,尤其是有圓角或內圓角的。在本質上,對轉變至溫佐狀態之
抵抗性似乎涉及內旋圓形結構,而非尖銳邊緣,之產生。內旋係意指凹性定向於一線,其不正交至基質表面。此種結構為難以經由蝕刻或澆鑄方產生法,但可易於經由壓紋方法產生,其引起結構之交疊。類似地,溫佐狀態可被經由使用在結構之間之彎曲聯通而阻礙,與直線聯通相反。於大多數情形中,較高疏水性等同於對溫佐轉變之較低傾向。
表面之疏水性經由配置有環繞凹陷之外部轉角而增強。於一些實施體系中,此為經由產生之額外成對之鄰接凹陷壁而達成,其突出進入及於凹陷之內部結合。於一些實施體系中,此經由設計第一階層(例如:三角形、矩形、五角形、或六角形、規則或不規則;及大致經由直線段界定之額外多角形)之有序陣列之凹陷而達成。較小尺寸及不同階層式次序之第二特徵然後被疊合於第一圖案之凹陷壁上。使用於產生此種結構之方法可涉及先壓紋出大等級結構,及然後其次壓紋出額外較小等級結構,較佳較小等級結構被壓紋於較大等級結構上。
現在參考圖2,其示出表面紋理結構200的實施體系,其中以水性液體240形成溫佐-卡西狀態。該表面紋理結構被設置在基質210上,並且包含具有第二組柱230設置於其上之柱220的第一微特徵。
關於圖4,示出依照本發明於具有特定紋理結構的表面400上之構造配置之第一實施體系,包含一般被指明為410之基質。於所例示之實施體系中,基質410具有
正弦波形,包含一系列之圓形峰415及谷417,其產生橫越基質410之至少一部分之連續彎曲表面。基質410之正弦波形可包括設置在該表面附近的第一組大等級特徵,一般被指明為412。於圖4中,基質410被構成及配置以針對於一系列之圓形鼓起,其形成由與配置於峰415之間相關之谷417之表面向上突出之峰415。
於圖5所示第二實施體系中,相反的配置被示出,其中有紋理結構之表面500可包括基質510,其係被構成及配置以針對於一系列之圓形穴,其形成谷517,向內延伸進入基質510,與配置於谷517之間之相關峰515作為顯著特徵。於兩個實施體系中,基質510之表面為連續彎曲,遍及正弦波形圖案區域。
依照本發明,此處使用之該用語正弦波形係指一表面,具有圓形、不平彎曲之重複振盪,以併入三角函數sine、cosine、tangent或指數函數及冪級數函數之數學式敘述。這些數學式被使用於電腦輔助之設計及電腦輔助之製造軟體中,以使用快速雛型方法、研磨、放電加工或類似之技術產生紋理結構表面,以產生具有正弦波形紋理結構特徵之聚合物或金屬表面。使用數學式之優點為很多圓形、不平之特徵可由電腦輔助之設計及電腦輔助之製造軟體快速產生。使用平版印刷技術無法產生此型之紋理結構特徵。
關於圖6A-6D,表面600之選擇可包括具有多種正弦波形圖案之基質610,其提供橫越基質610之另一曲
線表面紋理結構特徵。這些實施體系只為了作為基質610之實例實施體系之例示目的,而不限制本發明及此處使用之用語正弦波形。
依照本發明,第一組紋理結構特徵612包括維度,選自範圍於約100微米至約1000微米之尺寸。此處以下將更特定地詳述,於一較佳實施體系中,正弦波形被配置以使第一組紋理結構特徵612具有750微米的正弦圓形穴,750微米之間距,及約240至500微米之深度。基質之此配置為意欲以促進疏水性/親水性接觸混合物之附著性溫佐-卡西狀態。
關於圖7-10,第二組紋理結構特徵714為配置於基質710之表面上。於一實施體系中,第二組紋理結構特徵714被模製於基質710之第一組紋理結構特徵712上。如此處以下所詳述,於一較佳實施體系中,基質710為一壓縮模製聚合物材料,其中第一及第二組紋理結構特徵712、714在單一模製步驟期間被形成於基質710上。第一及第二組紋理結構特徵712、714合作以增加表面積及影響基質710之附著性、摩擦性、親水性及疏水性之至少一者。
較佳,形成基質710之壓縮模製聚合物材料為環保耐用之聚合物。於一實施體系中,基質710包含聚乙烯尼龍共聚物。於所例示之實施體系中,第二組紋理結構特徵714為選自具有微結構之突出物及具有微結構之穴、及其之組合中。
再於圖7-10中,第二組紋理結構特徵714、814、914及1014包含具有微結構之突出物,分別由基質710、810、910及1010向上延伸。較佳,於所例示之圖7-10之實施體系中,該第二組紋理結構特徵714、814、914、1014之具有微結構之突出物包含大致圓柱狀之柱。
關於圖8,於一實施體系中,其中基質810為薄膜基質,且具有可操作之相對的頂及底表面,配置於基質810之頂表面821上之第一組紋理結構特徵812形成於基質810之底表面823上的互補形狀,以使於頂表面821上之圓形峰形成於底表面823上之圓形谷,且於頂表面821上的圓形谷形成於底表面823上之圓形峰。
再參考圖8,於一實施體系中,其中基質810為薄膜基質,且具有可操作之相對的頂821及底表面823,第二組紋理結構特徵814包括一系列之具有微結構之突出物於基質810之頂表面821及底表面823上,其然後界定於其他該頂表面及該底表面821、823上一系列之互補具有微結構之穴。同樣地,於一實施體系中,其中第二組紋理結構特徵814包含具有微結構之穴,其由頂表面821向下突出經過基質810,彼等於相對的底上形成互補的具有微結構之突出物。
關於圖7及8,於所例示之實施體系中,第二組紋理結構特徵714、814包括至少一部分之紋理結構特徵,其於對個別微結構一給定之點,沿著分別垂直於基質710、810之正弦波形曲線之軸延伸。依此方式,第二組紋
理結構特徵714、814仿效第一組紋理結構特徵712、812之彎曲。
依照本發明,第二組紋理結構特徵714、814、914、1014包括維度,選自範圍於約10微米至約100微米之範圍中之尺寸。再者,第二組紋理結構特徵714、814、914、1014較佳具有低於5之高度對寬度之高寬比,及1微米之在該第二組紋理結構特徵之每一紋理結構特徵間之最小間距,以保持結構強度,同時使包含第二組紋理結構特徵714、814、914、1014之個別微結構之間有液體態流動及穿透作用。
再參考圖7-10,第三組紋理結構特徵720、820、920、1020亦可分別被配置於基質710、810、910、1010上。較佳,第三組紋理結構特徵720、820、920、1020為選自具有微結構之突出物及具有微結構之穴、及其之組合中。於一實施體系中,第三組紋理結構特徵之具有微結構之突出物包含大致圓柱狀之柱。
再參考圖7,於一實施體系中,第三組紋理結構特徵720之具有微結構之穴包含大致圓柱狀凹槽。較佳,第三組紋理結構特徵720被與第一及第二組紋理結構特徵712、714同時壓縮模製。於再一較佳之實施體系中,第三組紋理結構特徵720具有低於5之高度對寬度之高寬比,及1微米之在第三組紋理結構特徵720之每一紋理結構特徵間之最小間距,以保持結構強度,同時使第該三組紋理結構特徵之間有液體態流動及穿透作用。當裝置以較低
強度材料製造時,高寬比為較小,當由較強材料製造時,高寬比為較大。對於較不黏之液體,在特徵間之間距為較小,而對於較黏之液體,在特徵間之間距為較大。
關於圖7及8,於所例示之實施體系中,第三組紋理結構特徵720及820包括至少一部分之紋理結構特徵,其沿著分別垂直於基質710、810之正弦波形曲線之軸延伸。為了本發明之目的,其中第二714、814及第三組紋理結構特徵720、820沿著垂直於正弦波形曲線之軸延伸,對曲線之垂直線為於一特別點垂直於曲線之切線之線。於所例示之實施體系中,第二組紋理結構特徵714、814為比第一組紋理結構特徵712、812較小,及第三組紋理結構特徵720、820為比第二組紋理結構特徵714、814較小。
依照本發明,第三組紋理結構特徵720包括維度,選自於約1微米至約10微米範圍中之尺寸。
於再一有利的實施體系中,第三組紋理結構特徵720、820、920、1020為配置於第一組紋理結構特徵712、812、912、1012上,在第二組紋理結構特徵714、814、914、1014之間。於再一有利的實施體系中,第三組紋理結構特徵720、820、920、1020為配置於第二組紋理結構特徵714、814、914、1014之終端表面上,以及配置於第一組紋理結構特徵712、812、912、1012上,在第二組紋理結構特徵之間。
關於圖7和9,第四組紋理結構特徵724、924可被配置於第二組紋理結構特徵714、914之側表面上。如
圖9和10所示,第四組紋理結構特徵924、1024為選自槽916、1016及肋狀物918、1018、及其之組合中。於所例示之實施體系中,槽916、1016及肋狀物918、1018為沿著於包含該第二組紋理結構特徵914、1014之每一微結構外側周圍上側表面之高度,垂直地發展。第四組紋理結構特徵724、924、1024較佳包括維度,選自於約1微米至約10微米範圍中之尺寸。較佳,第四組紋理結構特徵724、924、1024被與該第一、第二、及第三組紋理結構特徵同時壓縮模製進入基質710、910、1010。
較佳,有大於1微米之特徵及間距之槽916、1016及/或肋狀物918、1018被添加至界定第二組紋理結構特徵914、1014之圓柱狀之柱或穴外部,以增加表面積及增加對抗彎曲及斷裂之結構抵抗性。在第四組特徵914、1014之個別微結構間之間距,對於較不黏之液體為較小,而對於較黏之液體為較大。如圖10所示,第三組紋理結構特徵1020可以實質上均勻方式覆蓋柱頂及穴底、及在界定第二組紋理結構特徵1014之柱或穴間之區域。第二及第三組紋理結構特徵1014、1020實質上一起增加曝露至液體之表面積,該液體覆蓋與基質1010相反之表面。
參考圖9,視所需之應用而定,第一、第二、第三及第四組紋理結構特徵合作以增加基質910之表面積,以達到基質910之附著性、摩擦性、親水性及疏水性中至少一者。於一實施體系中,當施加至由疏水性/親水性混合物構成之表面時,基質具有表面附著性,有大於50
克/平方公分之滑動摩擦力。
於一較佳之實施體系中,當施加至由疏水性/親水性混合物構成之表面時,基質具有表面附著性,有約325克/平方公分之滑動摩擦力。於早期研究中,本案發明人使微結構具有玫瑰花瓣結構之特徵及觀察其中之“波狀丘陵”效應。此外,較小微結構以“髮”著名,其似乎對超疏水性效應有很大貢獻。為了最佳地模擬此系統,本案發明人產生如此處敘述之正弦曲線設計,其可重製出及改進於原本可見之圓形微結構效應,以正弦波形基質起始,其有由300微米之直徑及100微米之間距之特徵。於一實施體系中,第三組紋理結構特徵之維度包括柱,具有3微米直徑、6微米間距、及5微米高。於一實施體系中,第二組紋理結構特徵包括槽化微結構柱,其直徑為至少35微米、35微米高、及10微米間距。當重疊在一起時,第二及第三組之微特徵為被沿著垂直於正弦波形特徵表面之軸形成(見例如圖7及8)。這些亦於圓形上被保持多維形式。
為了改進以玫瑰花瓣在本質上見到之超疏水性效應,第二組紋理結構特徵,例如914,被添加有“槽化”或“肋化”916、918特徵,往下至側表面。這些界定第四組紋理結構特徵924之槽化及肋化特徵模擬玫瑰花瓣之較小髮狀微結構,以再促進疏水性。因此,該第一912、第二914、第三920及第四924組紋理結構特徵之每一微結構具有分別之間距、高度/深度、及直徑,及其中被配置以使當施加至被液體覆蓋表面時,液體以溫佐完全濕潤狀
態在至少該第一與第二組紋理結構特徵之間穿透,以促進在基質910與鄰接表面間之附著性。
較佳,第一組紋理結構特徵912之正弦波形包括圓形峰,其當液體覆蓋之表面被壓力壓迫時,有助於橫越基質910之壓力分佈。較佳,第二914及第三920組紋理結構特徵均勻分佈橫越第一組紋理結構特徵912之圓形峰,提供第一組紋理結構特徵912增加之表面積。當基質910被施加被液體覆蓋之表面時,圓形峰界定增高壓力之區域,其促進液體小滴於至少該第一與第二組紋理結構特徵之間由懸浮的卡西-貝克斯特狀態轉變至溫佐完全濕潤狀態。於一較佳之實施體系中,第一、第二及第三組紋理結構特徵,例如912、914、920,使得液體穿透至溫佐完全濕潤狀態,而第四組紋理結構特徵924被構成及配置以保持超疏水性特徵。第二914及第三920組紋理結構特徵之功能為同時產生大的表面積,有足夠寬之間距以使黏性液體可於低壓力流動通過結構。於本申請案中低壓力被依照與液體小滴相關之重量界定,為充分以產生溫佐完全濕潤狀態以促進基質910至一鄰接被液體覆蓋表面之附著性。因此,本發明之有微結構之表面被設計,以有助於由卡西-貝克斯特懸浮的小滴狀態轉變至溫佐完全濕潤狀態,小水滴有大於10紋理結構公升之尺寸。
第一組紋理結構特徵,例如712,之正弦波形之一功能為,當於特徵之峰產生增加壓力之區域時,再增加表面積。這些增加表面積之區域先濕潤,導致由卡西-
貝克斯特懸浮的小滴狀態快速轉變至溫佐完全濕潤狀態。第一組紋理結構特徵,例如712,之正弦波形之第二功能,為保持峰壓力足夠低及展開壓力,以使於表面上有少或無穿透作用通過液體層進入下面的材料。第二714及第三組720紋理結構特徵被均勻展開於第一組紋理結構特徵712之正弦波形上,及為垂直於表面之曲線。亦即其為垂直於表面上微結構之每一點之表面切線。此確保於可被模製之結構中產生最大表面積。
圖11A-11D描繪手套1100A-1100D之另一實施體系,包含階層式表面圖案,其以多種配置方式配置於手指1110、拇指1130及手掌1150上。手套之前及後皆可配置有圖案,以製造兩手皆能用的手套。具有特定紋理結構的表面可被配置於用於於抓牢及操控外科術用之裝置及滑的組織之位置。島結構之幾何形狀可被選擇為與正常彎曲行動及典型接觸點符合。例如,於指尖1120、1140區域,島1180可為圓形(圖11A)、方形(圖11C)、矩形(圖11B)或淚形(圖11D)。於手指1110彎曲區域1115中有線形島1105、1185,及被配置為平行於手指彎曲之線1115。在一些實施體系中,手指1110和/或拇指1130可包括大島1186,其實質上覆蓋整個手指部分。於無接合處存在之手掌區域1150中,可選擇較大島1195,其實質上覆蓋整個手掌1150表面。在可能發生關節運動的一些實施體系中,島可以被構造成允許適當的關節運動或折疊。例如,圖11A描繪具有第一上島1190和第二下島1195的手掌1150。在一些實施體
系中,這些島可以是如圖11D所示的圓形1190和/或錐形1195。島可為於手套之前面和後面上,故手套可被以兩手皆能用之方式使用。島可為凸起的,或與手套之不具有特定紋理結構的區域實質上齊平。
大致描繪於圖2中之圖案可被經由浸漬方法形成於手套上。熟習此技術之人士應了解,可使用手套模以製造具有敘述於此處多種實施體系中之紋理結構之手套。經由模浸漬方法製造之手套為單一構造(亦即而無外觀)。模被以相反的或負的所需圖案而形成圖案,以使當模被塗覆以適宜之彈性體聚合物及聚合物被固化時,與該模接觸之內表面獲得該模上之負的圖案。
手套之構成係可先浸漬手套模進入某一量之液體,其包含自然或合成橡膠,例如丙烯腈類-丁二烯(腈)、聚氯平、聚氯乙烯乳膠、或任何適宜之材料、或類似物之組合。接著,經塗覆模由液態材料移出,使液態塗層能固化至模表面,其中剛形成之固體狀態材料可然後被移出成為一均勻手套。
應易於了解此處使用之手套模較佳包含一系列之階層式疊合特徵,如圖1中所述的。特徵可為柱、有沿著其軸長度之凸片之柱、近似二維正弦曲線之起伏之小丘、角錐體、或任何凹形。手套被經由反轉由模移出。反轉為一步驟,藉此與模接觸之手套表面被反轉以使其變成手套之外表面。手套之外表面結果被形成具有凸形之特定紋理結構。
圖案可被施加至手套之手掌面及亦且手套之手背面。依此方式形成圖案使手套為兩手皆能用的。由於手套之兩手皆能用的性質,手套可被放置於任一手上,使第一面及第二面皆能任意被稱為手掌面或手背面,視手套被配置哪一手而定。
關於手套之雙面性質,手套可包含:第一手掌區域及第二手掌區域,其為適合於覆蓋人之手背及手掌;第一拇指區域及第二拇指區域,適合於覆蓋人手之拇指及由第一及第二手掌區域向外延伸;第一食指區域及第二食指區域,適合於覆蓋人手之食指,及由第一及第二手掌區域向外延伸;第一中指區域及第二中指區域,適合於覆蓋人手之中指,及由第一及第二手掌區域向外延伸;第一無名指區域及第二無名指區域,適合於覆蓋人手之無名指,及由第一及第二手掌區域向外延伸;第一小指區域及第二小指區域,適合於覆蓋人手之小指,及由第一及第二手掌區域向外延伸;第一手腕區域及第二手腕區域,適合於覆蓋人之手腕,及由第一及第二手掌區域向外延伸;及第一袖口區域及第二袖口區域,適合於覆蓋人手臂之一部分,及由第一及第二手腕區域向外延伸,有分別位於手套第一面上之第一區域,及位於第二面上之第二區域。
於較佳實施體系中,手套可包含連續、具有特定紋理結構的表面,其可覆蓋手掌區域、拇指區域、食指區域、中指區域、無名指區域、及小指區域之部分。於再一較佳實施體系中,手套可包含於第一面上之第一連續
具有特定紋理結構的表面,其可覆蓋第一手掌區域、第一拇指區域、第一食指區域、第一中指區域、第一無名指區域、及第一小指區域之部分。亦於再一較佳實施體系中,手套可包含於第二面上之第二連續具有特定紋理結構的表面,其可覆蓋第二手掌區域、第二拇指區域、第二食指區域、第二中指區域、第二無名指區域、及第二小指區域之部分。
於其他較佳實施體系中,手套可包含於第一面上之第一連續具有特定紋理結構的表面,其可覆蓋第一手掌區域、第一拇指區域、第一食指區域、第一中指區域、第一無名指區域、第一小指區域、及/或第一手腕區域之部分。亦於其他較佳實施體系中,手套可包含於第二面上之第二連續具有特定紋理結構的表面,其可覆蓋第二手掌區域、第二拇指區域、第二食指區域、第二中指區域、第二無名指區域、第二小指區域、及/或第二手腕區域之部分。
於再一較佳實施體系中,手套可包含於第一面上之一或更多第一小階層式具有特定紋理結構的表面、及/或於第二面上之一或更多第二小階層式具有特定紋理結構的表面。於一些實施體系中,一或更多第一小階層式具有特定紋理結構的表面可位於第一面之第一手腕區域及/或第一袖口區域上。於其他實施體系中,一或更多第二小階層式具有特定紋理結構的表面可位於第二面之第二手腕區域及/或第二袖口區域上。
亦且,手套可包含先前技術中已知為項鍊者,有大致平滑之項鍊表面,無特定紋理結構,其較佳與手套表面相連,及其可由手套小指區域面之珠延伸向手掌區域、手腕區域、袖口區域、每一手指區域、拇指區域之面之上、周圍、及下面,及終止於手套之拇指區域面之珠。於一些實施體系中,項鍊之項鍊表面可於手套之第一面上第一連續具有特定紋理結構的表面與第二面上第二連續具有特定紋理結構的表面之間形成邊界,或將二者隔開。
項鍊可不直接被涉及於抓緊一標的物,但由於其之彈性及撓性容許度比連續具有特定紋理結構的表面之容許度較大,其影響抓緊性以確保手套具有最大回彈性,以符合所有抓緊性之需要。於較佳實施體系中,手套包含項鍊,其再包含最佳寬度之大致平滑項鍊表面,其橫越所有手指區域及拇指區域之縱向周圍。手套之實際工作表面上之連續及小階層式具有特定紋理結構的表面所施加或損害之任何僵硬性,被項鍊之平滑項鍊表面補償。橫越手套之手指及拇指區域之平滑項鍊表面包含最佳寬度,以確保項鍊大致不干擾或與抓緊之目標物接觸,及亦同時使得有優良之彎曲性及因此預防疲勞。
經由使用目前現有的主要手套內之目前現有的襯裡或補充的手套,以供流汗管理及預防由於手套內之濕氣所致滑動,一般使用者實務顯示出使用雙重之目前現有的手套之傾向,因為目前現有的手套大多為鬆的。
這些目前現有的手套由鬆的手掌但窄的手指周圍構成,當穿上主要之目前現有的手套於目前現有的補充手套上時,常導致使用者之職業疲勞。目前現有的手套於內有第二襯裡手套時為難以戴上手的。內有襯裡手套的窄手指周圍使手套緊貼,且於是當戴上兩個目前現有的手套時導致職業上的不舒適。亦且目前現有的手套之緊貼限制手指之彎曲容易度,且結果使用者將抱怨於手指及手掌中的僵硬感覺。
於本發明之一特別實施體系中,紋理結構為施加於內部表面以及外部表面上。內部紋理結構提供手及手套間之附著性,以及在手套及手間之通道結構。階層式溫佐-卡西表面之卡西組分由手吸去濕氣。此與當被置於與組織接觸時促成手套外表面之附著性質之原理相同。此附著功能之一部分之特徵為,由組織表面移出水性介質之連續滲出物。
因此,於製造內部/外部具有特定紋理結構的手套時,常用之浸漬模需要被與一封裝模一起使用。此種封裝模會是兩個部分,像蚌殼。此封裝模內部上被配置具有特定紋理結構的表面。且浸漬模表面上被配置另一紋理結構。較佳,紋理結構皆為揭示於此處之類型。
製造係包含步驟1)使浸漬模被浸漬於一適宜之聚合物溶液中,2)使塗覆浸漬模之聚合物溶液流出過多者,3)當聚合物溶液仍為可模製時,封裝模被環繞浸漬模封閉以包覆浸漬模,4)此浸漬模及封裝模之配置被保持直
到聚合物溶液硬化,及5)封裝模被打開及手套被由浸漬模脫下。
封裝模可為氣體可滲透性,以使聚合物溶液中之溶劑散去。有選擇性地,封裝模或浸漬模可被加熱。另外地,其他澆鑄方法為先前技術中已知的。例如,於模中反應之射出模製、或熔融射出模製。
關於圖案之大等級特徵,模可為封裝模之鏡相反結構。例如,於模側上,最大等級結構可為二維正弦曲線,及於封裝模側上最大等級結構可為經由於二方向轉移180度之相同振幅及空間頻率之二維正弦曲線,以使模之凸起部分於空間上與封裝模之凹陷部分一致。結果為起伏之表面,在其上於模側及封裝模側皆配置有較細微之結構。
封裝模造成外面紋理結構,而封裝模造成內面紋理結構,以使手套於第一面及第二面為雙面可用的,形成對於最大等級結構彼此為大致鏡像。
圖案已被使用英斯特(Instron)強力試驗機試驗剪力,其中測量使圖案沿著平面位移所需之力。試驗結果例示階層式結構之特別優點。階層式結構為由配置於第二層L2之平表面上的第一層L1構成,第一層L1由小柱(6微米柱距、5微米高)構成,第二層L2由大柱(25微米柱距、30微米高)以3微米槽寬度、6微米槽距、5微米槽深度構成,且第二層被配置於由連續二維正弦曲線表面構成之第三層L3上。試驗物體為:
86A L1與L2之組合
87A-L3:450微米正弦曲線,450微米間距,300微米深度
88A-L3:600微米正弦曲線,600微米間距,400微米深度
89A-L3:750微米正弦曲線,750微米間距,500微米深度
90A-圖案086A與087A(L3 90微米正弦曲線深度)之組合
91A-圖案085A與088A(L3 160微米正弦曲線深度)之組合
92A-圖案085A與089A(L3 205微米正弦曲線深度)之組合
封裝模造成外面紋理結構,且封裝模造成內面紋理結構,以使手套於為雙面可用的,第一面及第二面形成對於最大等級結構彼此為大致鏡像。澆鑄聚合物聚乳酸聚合物(PLA)及聚胺酯(AP)溶解於丙酮中。
評估物理定位特徵。買“牛排”肉片及切成3立方公分及固定至經定位平臺。以22℃之生理食鹽水溶液保持肉為充分含水的。試驗物體被切割成1×1平方公分及裝於盤上,該盤被附加一線,經由彼會將力施加至試驗物體。經由將該條置於3立方公分之肉上及水平地拉至表面以測量剪力。因此這些測量產生每單位面積之力。
於這些試驗中使用潮濕的肉而非經水浸漬者,以更佳地反映外科手術用之狀況。於所有測量中,有明顯離群值者被棄用,而以額外試驗物體重複進行。使用Instron Mini 55以記錄力且夾頭速度為0.1公分/秒。荷重元限制為200克,有+/- 0.1克之準確度。
階層式結構之配置可為幾何的及大致可以數學方程式敘述的。另外地,階層式結構可為無規則地配置,可能有變動之間距,其為更典型之自然結構。階層式結構之配置可大致被經由碎形維度敘述。碎形維度為統計量,其提供當於許多空間等級上檢視該結構時,結構之集合顯出填充空間,於本情形中為一平面,之完全度之指標。
對碎形維度,其在本質上為統計的,之具體說明不必然意指該階層式結構被數學方程式充分界定。一般而言,於一特定尺寸內之結構之無規則配置,比其中結構被於表面上所有點以數學地敘述者具有較高碎形維度。
因此,無規則結構於此方面可具有一優點,即本發明之附著性表面當與自然表面起交互作用時具有較大之效用。於一特定空間等級內之較高碎形維度可經由施加多種間距配置至基質而達成。突起及凹陷可於局部間距上被局部縮放。因此,間距可於等級結構內變動。於較高碎形維度結構之實際實行中,間距之變動為可經由數學方程式敘述的,例如間距之正弦曲線變動,其會有效用於模仿自然表面中。
一般而言,結構可被敘述為有尖銳邊緣或圓形的,且此特徵典型不被碎形維度描述。未被上述參數敘述之另一結構方面為結構間之聯通度。聯通意指一結構,例如突起或凹陷,具有大於間距之空間程度。例如,圍繞突起之谷可連接至圍繞另一突起之另一谷,因此各凹陷被認為聯通,至於突起則否。聯通可在1至約1000範圍內,更尤其聯通可延伸橫越整個基質表面。
這些結構之構成目的為,當本發明之附著性織物與疏水性/親水性接觸混合物接觸時,於許多等級上產生溫佐及卡西狀態。先前技術中已知可經由使用表面之平面中有銳角之特徵阻礙轉變至溫佐狀態。然而,於自然結構中有銳角之結構,例如玫瑰花瓣,之發生為較不普遍。自然結構傾向於具有圓形的表面特徵,尤其是圓角或內圓角。在本質上,轉變至溫佐狀態之抵抗性似乎涉及內旋的圓形結構,而非尖銳邊緣,之產生。內旋的意指凹性朝向於一與基質表面非正交之線。此種結構經由蝕刻或澆
鑄方法為難以產生,但經由壓紋方法可易於產生,其引起交疊之結構。類似地,經由使用在結構之間彎曲之聯通,與直線聯通相反,可阻礙溫佐狀態。於大多數情形中,較高疏水性等同於對溫佐轉變之較低傾向。
經由配置環繞凹陷之外部轉角,增強表面之疏水性。於一些實施體系中,此經由產生額外成對之鄰接凹陷壁,其突出進入凹陷內部及於其中結合,而達成。於一些實施體系中,此經由設計第一層次之凹陷的有序陣列(例如:三角形、矩形、五角形、或六角形、規則或不規則;及再者大致經由直線段界定之多角形)而達成。較小尺寸及不同階層式等級之第二特徵然後被疊合於第一圖案之凹陷壁上。使用於產生此種結構之方法可涉及先壓紋大等級結構,及然後壓紋額外之較小等級結構,較佳為較小等級結構被壓紋於較大等級結構上。
製造本發明之非織造附著性織物之方法包括平版印刷、澆鑄、擠壓/壓紋、及一些使紋理結構轉移至表面之方法之任何者。較佳方法為壓紋,其中聚合性物質被加熱至熔融狀態及通過雙滾筒,其之至少一者包含所需被壓紋結構之負影像。小等級紋理結構被壓紋於平面板上。此被壓紋平面板被加熱至具延展性的但非流體狀態,及通過雙滾筒,其具有可壓印相反影像的中等級紋理結構。可重複此方法多次。中等級紋理結構相對於小等級紋理結構為大的,因此中等級紋理結構之壓印交疊有小等級紋理結構,使一般不可能以平版印刷或澆鑄方法構成之內
旋的結構成為可能。
本發明之附著性織物具有三或更多階層紋理結構,以一方式組合以產生高表面積,同時在紋理結構間保持最小間距以使液體流動及穿透,以於第一情況促進表面清洗及於第二情況中促進表面附著性;及同時最小結構強度,其經由保持所有特徵之高度對寬度之高寬比為低於臨界度(於該處材料強度被超過)而獲得。
依照本發明,此處使用之用語正弦波形係指表面具有重複振盪之圓形、不平之彎曲,其被併入三角函數sine、cosine、tangent或指數及冪級數函數之數學式敘述。這些數學式被使用於電腦輔助之設計及電腦輔助之製造軟體中,以使用快速雛型方法、研磨、放電加工或類似之技術產生紋理結構表面,以產生具有正弦波形紋理結構特徵之聚合物或金屬表面。使用數學式之優點為很多圓形、不平之特徵可由電腦輔助之設計及電腦輔助之製造軟體快速產生。
此處引述之所有參考資料在此以其之整體被併入作為參考。
Claims (13)
- 一種醫療用手套,包含第一面及第二面、四個包括四個指尖部分之手指封閉體,一包括拇指尖端部分之拇指封閉體,一具有一在第一面上的手掌表面及一在第二面上的手背表面之手部分,及一手腕部分,其中該手套之至少一部分包含具有一階層式圖案之具有微結構之一表面,該階層式圖案包含第一組微結構及第二組微結構,該第二組微結構小於該第一組微結構,並且該第二組微結構設置在該第一組微結構的每一個上,其中該手套能形成對濕的組織為可逆的附著性,其中當剪應力超過法向壓力時附著性發生,且該表面具有之表面積為相同尺寸之平滑平面之面積之至少2倍。
- 如申請專利範圍第1項之醫療用手套,其中當剪應力超過法向壓力時附著性發生,且該表面之特徵為至少部分經處理成為包含階層式特定紋理結構的表面。
- 如申請專利範圍第1項之醫療用手套,其中當剪應力超過法向壓力時附著性發生,且該表面之特徵為至少部分經處理成為包含高於約120°之靜態親水性接觸角及低於約120°之疏水性接觸角。
- 如申請專利範圍第1項之醫療用手套,其中當剪應力 超過法向壓力時附著性發生,且該表面之特徵為至少部分經處理成為包含大於5度之遲滯角。
- 如申請專利範圍第1項之醫療用手套,其中當剪應力超過法向壓力時附著性發生,且該表面之特徵為至少部分經處理成為包含以下至少一者:1)表面積為相同尺寸之平滑平面之面積之至少2倍,2)階層式特定紋理結構的表面,3)高於約120°之靜態親水性接觸角及低於約120°之疏水性接觸角,及4)大於5度之遲滯角。
- 如申請專利範圍第5項之醫療用手套,其中該濕的組織係於一油及/或空氣及水性溶液及/或血液之疏水性/親水性混合物中。
- 如申請專利範圍第6項之醫療用手套,其中該階層式圖案更包含設置在該第二組微結構的每一個上之第三組微結構,其中該第一組微結構的尺寸在25-1000微米之間,該第二組微結構的尺寸在5-25微米之間,且該第三組微結構的尺寸在0.5-5微米之間。
- 如申請專利範圍第7項之醫療用手套,其中該微結構之幾何形狀為選自a)二維正弦曲線、b)圓筒、及c)凸片。
- 如申請專利範圍第7項之醫療用手套,其中在該階層 式圖案與該疏水性/親水性接觸混合物間之界面為一溫佐-卡西型(Wenzel-Cassie)界面。
- 如申請專利範圍第5項之醫療用手套,其中該表面的紋理結構與曝露至空氣之水性液體產生至少一界面,其中該表面的紋理結構之部分捕捉在織物與該界面間之空氣,且該表面的紋理結構之至少一其他部分不捕捉空氣,且該所得之界面產生一至少5度之接觸遲滯角。
- 如申請專利範圍第5項之醫療用手套,其中該表面的紋理結構與油混合之水性液體產生至少一界面,其中該表面的紋理結構之部分捕捉在織物與該界面間之油,且該表面的紋理結構之至少一其他部分排斥油,且該所得之界面產生一至少5度之接觸遲滯角。
- 一種醫療用手套,能形成在其本身與由疏水性/親水性混合物構成之表面間之附著性,其中該表面包括階層式微結構圖案,該階層式微結構圖案包含第一組微結構及第二組微結構,該第二組微結構小於該第一組微結構,並且該第二組微結構設置在該第一組微結構的每一個上,形成一界面,其特徵為1)超疏水性,2)溫佐-卡西,及3)卡西-貝克斯特(Cassie-Baxter)中至少一者,其中該手套能形成對濕的組織為可逆的附著性。
- 一種醫療用手套,能形成在其本身與由疏水性/親水性混合物構成之表面間之附著性,其中該表面包括階層式微結構圖案,該階層式微結構圖案包含第一組微結構及第二組微結構,該第二組微結構小於該第一組微結構,並且該第二組微結構設置在該第一組微結構的每一個上,其中當剪應力超過法向壓力時附著性發生,且該表面之特徵為至少部分經處理成為包含以下至少一者:1)表面積為相同尺寸之平滑平面之面積之至少2倍,2)階層式特定紋理結構的表面,3)高於約120°之靜態親水性接觸角及低於約120°之疏水性接觸角,及4)大於5度之遲滯角,其中該表面形成一界面,其特徵為1)超疏水性,2)溫佐-卡西,及3)卡西-貝克斯特中至少一者,其中該手套能形成對濕的組織為可逆的附著性。
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---|---|---|---|---|
US10820640B2 (en) * | 2015-04-24 | 2020-11-03 | Summit Glove Inc. | Glove with differently textured fingertip regions |
US10820639B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-11-03 | Summit Glove Inc. | Glove with contrasting cuff and tear indicator |
US10602788B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-03-31 | Summit Glove Inc. | Glove with fingertip regions having a bullet-tip configuration |
US10390575B2 (en) | 2015-04-24 | 2019-08-27 | Summit Glove Inc. | Medical glove for use when taking a pulse |
US10869512B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-12-22 | Summit Glove Inc. | Glove with fingertip regions having a different appearance to a rest of the glove |
US10602787B2 (en) | 2015-04-24 | 2020-03-31 | Summit Glove Inc. | Glove with fingertip regions of a reduced circumference |
KR20180063244A (ko) * | 2015-10-05 | 2018-06-11 | 비브이더블유 홀딩 에이쥐 | 마이크로구조 표면을 가지는 직물 및 직물을 포함하는 의류 |
USD890999S1 (en) | 2016-04-22 | 2020-07-21 | Summit Glove Inc. | Glove with reduced fingertip regions and a tear indicator rolled cuff |
TWI804467B (zh) * | 2016-06-07 | 2023-06-11 | 瑞士商Bvw控股公司 | 卡西-溫佐(Cassie-Wenzel)手套 |
US20180116298A1 (en) * | 2016-10-31 | 2018-05-03 | Washington State University | Controlling underwear garments |
KR20170001311U (ko) * | 2016-11-09 | 2017-04-14 | 주민정 | 설거지용 실리콘 수세미 장갑 |
CN108542044B (zh) * | 2018-06-04 | 2024-04-02 | 深圳市中荣威科技有限公司 | 一种防止磨脚跟和掉跟的后跟贴 |
CN112469792B (zh) * | 2018-07-29 | 2024-02-27 | Bvw控股公司 | 带有吸力的图案化表面 |
GB2576350A (en) * | 2018-08-16 | 2020-02-19 | Sva Global Ventures Ltd | Sports glove |
JP6564924B1 (ja) * | 2018-12-05 | 2019-08-21 | ショーワグローブ株式会社 | 手袋 |
US11399583B2 (en) * | 2019-07-03 | 2022-08-02 | Niphan Tangpirounthum | Glove and a method for producing the same |
MY193454A (en) * | 2019-07-11 | 2022-10-14 | Top Glove Int Sdn Bhd | Glove with enhanced grip |
JP2021017666A (ja) * | 2019-07-19 | 2021-02-15 | ショーワグローブ株式会社 | 手袋 |
TW202208569A (zh) * | 2020-05-04 | 2022-03-01 | 瑞士商Bvw控股公司 | 膨脹中介黏性裝置 |
US20220218174A1 (en) * | 2021-01-14 | 2022-07-14 | Donald Alford | Scrubbing Glove Assembly |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050148984A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-07 | Lindsay Jeffrey D. | Gecko-like fasteners for disposable articles |
Family Cites Families (30)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2049323A (en) * | 1935-05-28 | 1936-07-28 | Remmer O Schmidt | Washing glove or mitten |
US4038787A (en) | 1976-03-01 | 1977-08-02 | Rb Products Corporation | Abrasive glove |
US4218778A (en) | 1978-11-13 | 1980-08-26 | American Hospital Supply Corporation | Highly stretchable glove and form for making same |
US4658444A (en) | 1986-08-25 | 1987-04-21 | Figlia Betty J | Surgical gloves |
US5792531A (en) * | 1996-02-20 | 1998-08-11 | Tactyl Technologies, Inc. | Readily donned, powder free elastomeric article |
US6035444A (en) * | 1998-08-07 | 2000-03-14 | Mcgrew; Mitchell Keith | Freight handler's glove |
US6081928A (en) * | 1998-10-06 | 2000-07-04 | Allegiance Corporation | Elastomeric glove with enhanced grip strength |
US6409059B1 (en) | 2001-01-11 | 2002-06-25 | Nathaniel Calvert | Hand and finger thimbles |
CN1812730B (zh) * | 2003-07-02 | 2011-06-01 | 安塞尔保健产品有限责任公司 | 手套的立体花纹表面涂层和制备方法 |
US7378043B2 (en) * | 2005-01-12 | 2008-05-27 | Ansell Healthcare Products Llc | Latex gloves and articles with geometrically defined surface texture providing enhanced grip and method for in-line processing thereof |
US20080235850A1 (en) | 2005-06-15 | 2008-10-02 | John Cabauy | Glove Having High Coefficient of Friction Regions |
US20070199130A1 (en) * | 2006-02-24 | 2007-08-30 | Gray Brent M | Endoscopy glove |
US20100011484A1 (en) * | 2008-07-15 | 2010-01-21 | Cole Williams | Knit fabric gloves and other knit articles with improved grip/protective surfaces |
US20100028604A1 (en) * | 2008-08-01 | 2010-02-04 | The Ohio State University | Hierarchical structures for superhydrophobic surfaces and methods of making |
US9032553B2 (en) * | 2010-07-12 | 2015-05-19 | Nike, Inc. | Energy absorbing athletic glove |
US9908274B2 (en) | 2011-02-24 | 2018-03-06 | Hoowaki, Llc | System and method for extruding parts having microstructures |
US20150368838A1 (en) | 2014-06-20 | 2015-12-24 | Hoowaki, Llc | Microstructured high friction surface for high friction to fabric, yarn and fibers |
EP2678143A4 (en) | 2011-02-24 | 2016-07-13 | Hoowaki Llc | SYSTEM AND METHOD FOR EXTRUSION OF PARTS COMPRISING MICROSTRUCTURES |
US20140276407A1 (en) * | 2013-03-15 | 2014-09-18 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Medical Devices Having Micropatterns |
US10349690B2 (en) * | 2013-11-25 | 2019-07-16 | Ansell Limited | Supported glove having grip features |
US20210127635A1 (en) * | 2014-05-28 | 2021-05-06 | Handson Equine, Llc | Gardening glove and method of manufacturing the same |
US20150359277A1 (en) * | 2014-06-12 | 2015-12-17 | Stanimir Todorov | Figure skating glove with flexible grip-enhancing padding and textured protective elements |
US20170014111A1 (en) | 2015-07-17 | 2017-01-19 | Hoowaki, Llc | Microstructured Surface |
US10687642B2 (en) | 2016-02-05 | 2020-06-23 | Havi Global Solutions, Llc | Microstructured packaging surfaces for enhanced grip |
WO2017136771A1 (en) | 2016-02-05 | 2017-08-10 | Havi Global Solutions, Llc | Micro-structured surface with improved insulation and condensation resistance |
TWI804467B (zh) * | 2016-06-07 | 2023-06-11 | 瑞士商Bvw控股公司 | 卡西-溫佐(Cassie-Wenzel)手套 |
US20180043545A1 (en) | 2016-08-10 | 2018-02-15 | Hoowaki, Llc | Microstructure arrangement for gripping low coefficient of friction materials |
US20190062155A1 (en) | 2017-08-29 | 2019-02-28 | Hoowaki, Llc | Microstructured surface having discrete touch aesthetics |
KR102492533B1 (ko) * | 2017-09-21 | 2023-01-30 | 삼성전자주식회사 | 지지 기판, 이를 이용한 반도체 패키지의 제조방법 및 이를 이용한 전자 장치의 제조 방법 |
US20200338808A1 (en) | 2019-04-23 | 2020-10-29 | Hoowaki, Llc | Thin film with high grip microfeatures |
-
2017
- 2017-06-07 TW TW106118917A patent/TWI804467B/zh active
- 2017-06-08 WO PCT/US2017/036456 patent/WO2017214344A1/en active Application Filing
- 2017-06-08 US US15/616,919 patent/US10433924B2/en active Active
-
2019
- 2019-08-30 US US16/557,519 patent/US11559367B2/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050148984A1 (en) * | 2003-12-29 | 2005-07-07 | Lindsay Jeffrey D. | Gecko-like fasteners for disposable articles |
CN1897906A (zh) * | 2003-12-29 | 2007-01-17 | 金伯利-克拉克环球有限公司 | 一次性制品用壁虎式搭扣 |
Also Published As
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