HK1118255A - 透氣復合片材 - Google Patents

Description

透气复合片材

发明背景

1.技术领域

本发明涉及透气复合片材，所述透气复合片材具有适用于手术衣和帷帘等医用产品的提高的透湿气率、阻隔病毒和防液体性能组合。

2.相关技术描述

采用透湿气性(透气)片材制备需要透气性、阻隔细菌和病毒及防液体性能组合的医用产品(如手术衣和帷帘)和个人护理吸收制品(如尿布)在本领域中是已知的。Lim等的美国专利,187,696描述了将厚度不到25微米的透气薄膜和纤维基底结合形成透气复合片材结构的复合片材。将所述薄膜挤出涂布到所述纤维基底的较光滑面上。合适纤维基底的实例包括热粘合梳理纤维网和纺粘纤维网。Ankuda，Jr.等的美国专利6,638,605描述了适用于一次性手术用帷帘和手术衣的层合材料，所述层合材料包含粘合剂粘合到两无纺层之间的透气薄膜层。所述无纺层可为湿法成网、于法成网、射流喷网或纺粘-熔喷-纺粘无纺织物。

希望提供能经济地生产、具有提高的透湿气率和阻隔液体、细菌和病毒性能的透气复合片材。

发明概述

本发明涉及由如下组成的透湿气性复合片材：

具有两个相对表面的吸收纤维无纺层，所述吸收纤维无纺层包含0％-95％重量合成热塑性纤维和100％-5％重量吸收纤维；

具有两个相对表面的防护无纺层，所述防护无纺层包含含有防护剂组合物的合成纤维；和

厚度不超过25微米、夹在所述防护无纺层和所述吸收无纺层之间的无孔、液体不渗透、透湿气性薄膜层。

附图简述

图1是本发明多层复合片材的横截面示意图。

发明详述

本文中所用的术语“无纺织物”、“无纺片材”、“无纺层”和“无纺纤维网”是指独立纱(如纤维、长丝或线)以随机方式放置形成没有确定图案的平面材料(与针织或机织物相反)的结构。本文中术语“纤维”用于包括短纤维及连续长丝。无纺织物的实例包括熔喷纤维网、纺粘无纺纤维网、闪蒸纺丝纤维网、短纤维网(包括梳理和气流法纤维网)、射流喷网法网和包含不止一层无纺纤维网的复合片材。

本文中所用的术语“射流喷网法无纺纤维网”是指通过使网中纤维缠结来提供无粘合剂的强力织物而制备的无纺织物。例如，射流喷网法织物可按照如下制备：用网筛等多孔载体支撑无纺纤维网并使受支撑纤维网通过喷射水流下面，如水刺法。所述纤维可以重复图案缠绕。

本文中所用的术语“粉末粘合无纺纤维网”是指按照如下形成的粘合无纺织物：将粉末粘合剂沉积到未粘合纤维网如梳理纤维网，使粉末粘合剂分布于整个纤维网的厚度。选择粉末粘合剂，使其在纤维网中纤维的熔点以下温度熔融。之后将包含粉末的网加热使粉末粘合剂熔融而不使纤维网的纤维熔融来形成粉末粘合无纺纤维网。

本文中所用的术语“纺粘纤维”是指通过将熔融热塑性聚合物材料作为纤维从喷丝板的多个细小，通常为圆形的毛细孔挤出，然后挤出纤维的直径被拉伸而快速减小，接着骤冷所述纤维的熔融纺丝纤维。

本文中所用的术语“熔喷纤维”是指通过熔喷的熔融纺丝纤维，所述熔喷包括将可熔融加工聚合物以熔融流形式挤出通过多个毛细孔进入高速气(如空气)流。

本文中所用的术语“纺粘-熔喷-纺粘无纺织物”(“SMS”)是指多层复合片材，所述多层复合片材包括夹在并粘合到两纺粘层之间的熔喷纤维网。可将其它纺粘和/或熔喷层结合到所述复合片材，如纺粘-熔喷-熔喷-纺粘纤维网(“SMMS”)等。

本文中所用的术语“多组分纤维”是指由一起纺丝形成单一纤维的至少两种不同聚合物组分组成的纤维。将所述至少两种不同聚合物组分沿着多组分纤维的横截面排列在不同、位置基本不变的区域，这些区域沿着纤维长度基本连续延伸。

本文中所用的术语“双组分纤维”是指由两种不同聚合物组分组成的多组分纤维，如包含形成皮的第一聚合物组分和形成芯的第二聚合物组分的皮芯型纤维；和并列型纤维，其中第一聚合物组分形成至少一瓣，所述瓣与由第二聚合物组分形成的至少一瓣相邻，各瓣沿着纤维长度基本连续，两种聚合物组分都暴露于纤维表面。多组分纤维与由聚合物材料的单一均匀或不均匀混合物挤出的纤维不同。本文中所用的术语“多组分无纺纤维网”是指包含多组分纤维的无纺纤维网。除了多组分纤维外，多组分纤维网还可包含单一组分和/或聚合物混合物纤维。

本文中所用的术语“防护无纺层”是指当按照INDA IST80.8测定时防醇性至少为2的无纺层。

本文中所用的术语“针眼”是指在薄膜生产或加工过程中在所述薄膜上无意形成的小洞。

本文中所用的术语“聚酯”将包括其中至少85％重复单元为二羧酸和二羟醇的缩聚产物，具有形成酯单元所产生的连接键的聚合物。这包括芳族、脂族、饱和及不饱和二酸和二醇。本文中所用的术语“聚酯”还包括共聚物(如嵌段、接枝、无规和交替共聚物)、共混物及其改性物。聚酯的常见实例为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)，其为乙二醇和对苯二甲酸的缩聚产物。

本发明涉及透气复合片材，所述透气复合片材包含吸收纤维层、防护纤维层和无孔(整块)透气薄膜层，所述纤维层中基本没有针眼。将所述透气薄膜层挤出涂布到吸收纤维层的一面上，随后将所述防护纤维层粘合剂层合到透气薄膜与吸收纤维层相对的那一面。

所述吸收纤维层包含0-95％重量热塑性合成纤维和100-5％重量吸收纤维。纤维含量范围可从30-70％重量热塑性合成纤维扩大到70-30％重量吸收纤维。所述百分比以纤维层中纤维总重为基础计算。如果当将一滴水放在无纺织物上时所述织物被水打湿，通常认为无纺纤维网为吸收无纺纤维网。就本发明而言，如果放在织物上的一滴水的形状和状态在放置在所述织物上后5分钟内没有变化，即所述织物没有被该水滴润湿，认为织物是不吸收的。否则，认为所述织物是吸收的。

一个实施方案中，用于制备吸收无纺层的吸收、合成纤维包含短纤维。合适短纤维无纺织物的实例包括射流喷网法无纺纤维网和粉末粘合无纺纤维网。用于制备射流喷网法无纺织物的水刺法(水力针刺)在本领域中是众所周知的。水刺法中，将纤维网放在筛或其它有孔载体上并经过一系列导致纤维缠绕的高压水柱来形成射流喷网法无纺织物。常规水刺法可用于制备适用于本发明吸收无纺层的射流喷网法织物，这些方法已在美国专利：Evans的3,485,706和Nakamae等的US4,891,262中描述。粉末粘合无纺纤维网可采用本领域中已知的方法制备，如Zimmerman等的美国专利4,845,583中描述的方法。采用粉末沉积设备将热塑性粘合剂粉末施加到无纺纤维网上。所述粉末通过重力落到所述网上并分布于整个纤维网。沉积于无纺纤维网的粉末重量通常为粉末粘合无纺纤维网的约8-约30％重量。将包含粉末的纤维网加热以粘合纤维网。例如可使纤维网通过烘箱，如红外烘箱，其中粘合剂粉末熔化并粘合纤维。离开烘箱后，通常使纤维网在缝隙中受到轻压。

或者，吸收纤维无纺层可为包含吸收纤维和热塑性合成纤维混合物的热粘合梳理纤维网或气流法纤维网。所述热塑性纤维可基本由粘合用纤维组成或可包含粘合用纤维与高熔点热塑性纤维的混合物。粘合用纤维在低于纤维网中其它纤维降解温度或熔点的温度可热粘合(即可熔融或可部分熔融)。粘合用纤维可为单组分纤维或可包含多组分纤维。所述纤维网可采用本领域中已知的方法热粘合，如整表面或间歇轧辊粘合法。

适合制备适用于吸收纤维无纺层的合成纤维的热塑性聚合物包括聚对苯二甲酸乙二醇酯和聚对苯二甲酸丙二醇酯等聚酯；聚乙烯；聚丙烯和聚酰胺。适用于吸收纤维无纺层的吸收纤维包括天然纤维素纤维、再生纤维素纤维、动物纤维、吸收合成纤维及其混合物。天然纤维素纤维的实例包括木浆粕和棉。再生纤维素纤维的实例包括人造丝、醋酯纤维和lyocell纤维。合适动物纤维包括毛和丝纤维。

吸收合成纤维可通过用包含表面活性剂的组合物对合成纤维进行局部处理来制备。表面活性剂通常包含对疏油材料具有亲和力的长链烃及对水和亲水材料具有亲和力的离子基。或者，可在将聚合物纺丝制备吸收合成纤维之前将亲水熔融添加剂与所述聚合物混合。在另一实施方案中，可通过将极性直链或极性嵌段引入所述聚合物主链来实现对聚合物的化学改性，以赋予其吸收性。化学改性吸收纤维的实例为Hydrotec纤维，产自DAK Americas(Charlotte，NC)。

防护无纺层由包含疏水防护剂组合物的纤维组成。可在形成无纺层之前用防护剂对纤维进行处理，或可用防护剂对预制纤维无纺层进行处理。适合周作局部处理的防护剂组合物通常包括含氟化合物、蜡和聚硅氧烷基长链烃。当将本发明复合片材用于医用织物如服装和帷帘等时，所述防护剂组合物优选包含含氟化合物。合适的含氟化合物包括含氟化合物，产自E.I.du Pont de Nemoursand Company，Wilmington，DE(DuPont)。或者，可在挤出防护纤维之前将防护剂组合物作为熔体添加剂加入聚合物体系。合适防护剂熔体添加剂的实例是FX1801含氟化合物，产自Minnesota Miningand Manufacturing Company(St.Paul，MN)。适用于本发明的防护无纺层当按照INDA IST80.8测量时，防醇性至少为2，且优选至少为6。

适合制备防护无纺层的无纺基底包括纺粘和纺粘-熔喷-纺粘无纺纤维网。所述防护无纺层可包含单组分和/或多组分纤维，如双组分纤维。在一个实施方案中，用于制备防护无纺层的无纺基底包括多组分纺粘纤维网，如双组分纺粘纤维网。例如所述防护层可由双组分纺粘纤维网制备，所述双组分纺粘纤维网包含聚乙烯和聚酯的双组分纤维。聚乙烯如线性低密度聚乙烯提供柔软织物而聚酯如聚对苯二甲酸乙二醇酯提供强度。一个实施方案中，所述纺粘纤维包括聚乙烯皮和聚酯芯。与其它聚合物相比，除了提供柔软织物外，聚乙烯具有较低熔点，使得容易经热粘合将无纺纤维网粘合到其本身或其它基底上。

选定吸收、防护无纺纤维基底来提供复合片材所需强度、渗透性和柔软性。所述吸收、防护无纺层通常基重为约0.5-2 oz/yd²。

图1是本发明多层复合片材的横截面示意图。无孔液体不渗透透湿气性薄膜层1夹在吸收纤维无纺层3和防护无纺层5之间。薄膜1可为单层或多层薄膜。本发明多层透湿气性复合片材按照如下制备：通过挤出涂布在吸收无纺层的一面上形成无孔液体不渗透透湿气性薄膜层，然后将防护无纺层粘合剂层合到薄膜与吸收无纺层相对的那一面。粘合层位于防护无纺层5和薄膜层1之间，但没有在图1中显示出来。

薄膜层1包含可挤出成薄、连续、透湿气性且基本液体不可渗透薄膜的聚合物材料。在挤出涂布法中将所述薄膜层直接挤出到吸收无纺层上且不到约1mil(25微米)厚，更优选不到约0.75mil(19微米)厚，且最优选不到约0.60mil(15.2微米)厚。所述薄膜层1优选由嵌段聚醚共聚物组成，如嵌段聚醚酯共聚物、聚醚酰胺共聚、聚氨酯共聚物、聚醚酰亚胺酯共聚物、聚乙烯醇及其组合。优选的共聚醚酯嵌段共聚物为具有聚醚软嵌段和聚酯硬嵌段的嵌段弹性体，如Hagman，美国专利4,739,012中所公开的。合适共聚醚酯嵌段共聚物售自E.I.du Pont de Nemours and Company(Wilmington，DE)、商品名为。合适的共聚醚酰胺聚合物为产自Atochem Inc.ofGlen Rock，New Jersey，USA、商品名为的共聚酰胺。合适聚氨酯为产自The B.F.Goodrch Company of C1eveland，Ohio，USA、商品名为的热塑性聚氨酯。合适共聚醚酰亚胺酯已在Hoeschele等，美国专利4,868,062中描述。

在挤出涂布法中，将均匀(整块，即基本无针眼)熔融挤出物涂布到吸收无纺层上。当熔融聚合物冷却并与吸收无纺纤维网粘合时，所述熔融聚合物和吸收无纺层紧密接触。这种接触和粘合可通过使所述层通过两个辊之间形成的缝隙来加强。或者可通过如下将熔融聚合物拉到与粉末粘合无纺纤维网接触：使涂布纤维网通过吸入口从而当聚合物冷却并与所述纤维网粘合时真空将熔融聚合物拉到与所述纤维网接触。所述挤出薄膜层基本没有针眼或其它缺陷，仍具有较高湿蒸汽透过速率。挤出涂布法在本领域中是已知的，如美国专利申请公开2002/0106959中描述的方法。

复合层合片材的薄膜层(图1)可由多层组成。这种薄膜可与由一种或多种上述透气热塑性薄膜材料组成的层复合挤出。这种多层透湿气性薄膜(通常包含较疏水弹性层和较亲水弹性层)的实例已在Ostapchenko，美国专利4,725,481中描述。优选实施方案中，将多层膜(以两层实施)挤出到吸收无纺层上，较疏水弹性层背对吸收无纺层而较亲水弹性层被粘合到吸收无纺层。通常，对于给定厚度，由于在使用条件下其湿含量较低，疏水弹性层显示比亲水弹性层低的湿蒸汽透过速率。然而当用于较薄层时，疏水、低湿含量薄膜层的影响并没有明显降低复合层合片材的湿蒸汽透过速率。优选较疏水弹性体占复合薄膜层总厚度的20-30％。

采用粘合剂将防护无纺层结合到挤出涂布薄膜/吸收无纺双层膜的薄膜侧，其中所述粘合剂施加到离散区域从而两组件间断地相互粘合。例如，可将粘合剂以一定图案或以无规取向长丝施加。优选粘合剂的施加量为约1g/m²-6g/m²。如果粘合剂负荷太高，所得复合层合片材会比预期的更硬。如果太低，薄膜和防护无纺层之间的粘合强度将太低。所述粘合剂优选为热敏热熔胶，如聚苯乙烯-聚丁二烯-聚苯乙烯(SBS)或聚苯乙烯-聚异戊二烯-聚苯乙烯(SIS)基热熔胶。可使用常规粘合剂层合法，如熔喷、筛网或凹版粘合剂层合法。在熔喷粘合剂层合法中，使粘合剂作为无规熔融熔喷纤维沉积到薄膜层或防护无纺层上。在筛网或凹版粘合剂层合法中，将热熔胶经图案或雕刻区域施加。薄膜层和防护无纺层之间的粘合通常可通过将热熔胶沉积到薄膜层上来提高；然而可能会导致在薄膜中形成针眼，这是由于当热熔胶与薄膜接触时热熔胶温度高的缘故。与当使粘合剂沉积到薄膜层时相比，使热熔胶沉积到防护无纺层能导致粘合强度减小，然而可通过正确选择防护无纺层来提供大多数最终用途可接受的粘合同时减小了针眼形成的几率。在热熔胶冷却之前使薄膜层与防护无纺层接触并通过两个辊之间形成的缝隙。或者，可将由热熔胶组合物形成的粘合剂网放置在防护无纺层和挤出涂布薄膜/吸收无纺双层膜之间，使结合层通过两个辊形成的热缝隙，而使各层粘合在一起来形成本发明湿蒸汽可透过复合片材。

本发明湿蒸汽可透过复合片材优选湿蒸汽透过速率至少为约3000g/m²/24hr，更优选至少为约4000g/m²/24hr。所述片材必须具有足够的阻隔病毒性能以满足ASTM F1670和F1671的要求。本发明片材的芯吸速率不到100秒且优选不到50秒。本发明复合层合材料适用于医用织物如服装和帷帘。当用于制备服装时，制备服装使吸收无纺层形成服装的内层，其在使用过程中与穿着者接近，而防护无纺层形成服装的外表面。所述复合层合材料还适用于其中湿蒸汽渗透性与液体不渗透性结合很重要的许多其它应用，如汽车、玉米用防护罩，房屋围裹层和车顶衬里。本发明的阻隔病毒特征还有助于其用于不同于医用服装的防护服，如防止颗粒(如石棉)渗透的防护服；防细菌等其它生物制剂；防苛刻化学品等有害液体渗透和清洁室服装。同样本发明复合层合材料可用于个人护理制品，如尿布、卫生巾等。本发明的蒸汽渗透性有助于其用于覆盖手术器械和用品以进行消毒的蒸汽消毒覆盖物。吸收内层可提供其它舒适性且可能的应用可为需要吸收性能的医用服和帷帘，防护服和个人护理产品。

测试方法

在上面说明和下面非限定性实施例中，采用以下测试方法确定各报道特征和性能。ASTM是指美国材料试验协会。TAPPI是指美国纸浆与造纸工业技术协会。ISO是指国际标准化组织。INDA是指无纺布工业协会。

厚度通过ASTM方法D177-64确定并以mil为单位报道。

基重通过ASTM D-3776确定并以oz/yd²(osy)为单位报道。

抓样拉伸强度(GTS)通过ASTM D 5034-95确定并以镑为单位测量。

梯形撕裂强度(TTS)通过ASTM D 5733测定，其中梯形撕裂强度为使样品中已开始的撕裂继续或蔓延所需的最大撕裂力，以磅为单位报道。本研究中，将从测试开始到结束的平均撕裂强度作为梯形撕裂。

粘合强度(BS)总体上按照ASTM D2724-87方法测定。采用拉伸速率恒定的拉伸测试机如lnstron台式测试机进行测试。通过在纤维网和透湿气性膜之间开始分离使5cm(2.0in)×20.32cm(8.0in)样品分层约3.18cm(1.25in)。将分开的样品面固定在设定分开5.08cm(2.0in)的测试机夹口中。所述测试机以横梁为30.5cm/min(12.0in/min)运行。使样品分层约10cm(4in)，在此过程中收集足够读数以提供代表性的数据平均值。将在2″和4″分离之间的粘合强度平均作为平均粘合强度，以克为单位。通过除以两英寸，得到平均粘合强度，以克/英寸为单位。

静压头(HH)按照IST 80.4测定，其在100cm²圆面积的测试样品上测量抗水渗透性。将水压施加到测试样品的织物面直到样品在三个位置被水穿透。静压头以厘米为单位测定。对于本研究中的薄膜基层合产品，采用载体筛材料来防止所述层合材料撕裂和拉伸所述材料。

阻隔病毒性能按照ASTMF1671测定。ASTMF1671为用于测量用于防护服的材料防血原性病原体穿透性的标准测试方法。按照方法，用尺寸类似于丙型肝炎病毒(0.028微米)的10⁸Phi-X174噬菌体来测试三个受测片材材料样品，将表面张力调整到0.042N/m，24小时周期内压力差为2psi(13.8kPa)。采用分析程序确定样品被活性病毒穿透。将测试结果以每毫升的噬斑形成单位PFU/ml为单位报道。如果24小时测试周期后测到0PFU/ml，则样品通过测试。

ASTMF1670被用于测定抗人造血液的液体渗透性  采用与ASTM F1671相同的测试设备但采用人造血液溶液作为测试溶液。施加相同压力2psi。如果观察到可见渗透则样品没有通过测试。

湿蒸汽透过速率(MVTR)按照IST70.4采用Mocon Permatran-W model 100K Instrument测定。MVTR值，37.8℃和60％RH下每单位面积水蒸气垂直流到表面的速率，以g/m²/24hr为单位报道。

芯吸效应按照IST10.1测定。裁减25mm宽和100mm长样品并将其垂直浸入水中。测定水上升25mm(linch)的时间，以秒为单位。

吸收能力(AC)通过产自M/K Svstems，Inc的GATS(Gravimetricabsorbency Testing，重力吸收性测试系统)、Model M/K201测定。裁减双直径样品、秤重并放在测试机上。将水引到样品后，根据吸收的所有水除以样品重量计算获得百分吸收能力。

防醇性(AR)按照INDA IST80.8测定。IST80.8是测定无纺织物防异丙醇水溶液渗透性的标准测试方法。根据醇浓度报道防醇性的等级。记录五分钟内没有透过测试样品的测试溶液最高值。

静电衰减按照INDA IST40.2测定。IST40.2是测定将电荷从测试样品表面消耗所需时间的标准测试方法。通过正或负高压(5000V)使得测试样品带上电荷并测定电荷消耗的时问。以秒为单位报道静电衰减。

实施例

实施例1.5

在这些实施例中，采用三种不同粉末粘合无纺层作为吸收内层，所述层接近透气薄膜层，基重为1.O oz/yd²(34g/m²)(产自HDKGompany，Greenville，South Carolina)。所述粉末粘合无纺层由三个不同重量混合比(70/30、50/50和30/70人造丝/聚酯)的聚酯(聚对苯二甲酸乙二醇酯)和人造丝短纤维制备。采用共聚酯粉末粘合剂，负荷为20％重量，以无纺纤维网中粉末粘合剂和短纤维的总重计。

为了制备双层复合结构，采用共聚醚酯的聚合物薄膜层、透气薄膜层对所述粉末粘合无纺纤维网进行挤出涂布。采用三层Hytrel G4778(熔点208℃，维卡软化点为175℃，肖氏D硬度为47而吸收率为2．3％重量、)和(熔点200℃，维卡软化点为151℃，肖氏D硬度为45而吸收率为30％重量)(都产自DuPont)的不同百分比混合物复合挤出薄膜层。制备三层的，其中两外层由超过50％G4778、8206和有色颜料组成而内层由8206、有色颜料和Ti0₂组成。内层的厚度为各外层厚度的约三倍。

和的总百分比分别为23％和70％。选定两种等级的混合物以在双层膜的透气性和柔软度与双层膜的强度和低吸收性之间产生优异平衡。由于的醚部分比酯部分多，产生比采用制备的片状材料更软的片状材料和更高MVTR。已发现提供比更高的强度和更低的吸收能力。除了Hytrel聚合物外，为了颜色和不透明性加入5％重量色料和2％重量Ti0₂浓缩物。

将球状聚合物和添加剂浓缩物喂入两个螺杆挤出机，在440°F(227℃)-385°F(196℃)熔融并喂入保持在430°F(221℃)的受热塑模夹套中的模口。粉末粘合无纺基底在模口下方约19.5英寸(49.5cm)。将薄膜以325ft/min(99m/min)速率挤出使薄膜厚度为0.7mil(18微米)。为了薄膜厚度为O.8mil(20微米)，将线速度减低到280剐min(85m/min)。通过使涂布纤维网通过一对水平放置的压辊(压辊压力为10psi)来将薄膜结合到纤维粉末粘合无纺基底以形成复合层合片材。面向聚合物熔体的压辊具有消光漆面的硅橡胶辊而另一辊为金属。骤冷浴与橡胶辊的与金属辊相对那一侧相邻并保持在80°F(27℃)。

根据粉末粘合无纺织物的两个薄膜厚度(O.7mil和O.8mil)和三个纤维混合比(70/30、50/50和30/70人造丝/聚酯)制备五个双层膜实例(表1)。

为了形成三层复合结构，将基重为1.O oz/yd²的防护纺粘聚酯/聚乙烯双组分无纺织物粘合剂粘合到上述两层复合材料的薄膜层。纺粘双组分织物为50％线性低密度聚乙烯(LLDPE)/50％聚对苯二甲酸乙二醇酯的皮/芯结构并通过热压预粘合。为了防醇性和抗静电性能，用(售自DuPont的含氟化学品)和Zelec TY抗静电剂(磷酸异丁酯和磷酸二异丁酯的混合物，售自Stepan Company(Northfield IL))对纺粘无纺材料进行局部处理。

采用熔喷粘合剂层合技术将纺粘聚酯/聚乙烯无纺织物层合到双层层合材料的薄膜面。用于这些实施例中的热熔胶为基于聚苯乙烯．聚丁二烯一聚苯乙烯(SBS)线性嵌段共聚物的H2900(产自位于Wauwatosa，WI的Bostik Findley)。粘合剂的添加量为5g/m²。

将热熔胶喂入加料斗，使其熔融，并通过绝热管转移到装备有18孔/英寸管尖的J&M喷管的热熔熔喷线。以线速度为200ft/min、空气压力为40psi将粘合剂熔喷到两层复合材料的薄膜面。喷头离双层基底的距离为1.5英寸而喷管和缝隙之间的距离为60英寸。根据热熔胶的熔体粘度性能选择进料斗、绝热管、喷头和空气温度。就H2900而言，进料斗、绝热管、喷头和空气温度分别为310、320、320和350°F。

所有这些实施例的静压头超过300秒并通过ASTMF-1670和F-1671。将这些实施例的其它物理性能提供于下表1中。

实施例6-11

在这些实施例中，采用由聚酯和lyocell纤维的混合物制备的射流喷网法无纺织物作为吸收内层。所述射流喷网法无纺织物的基重为1.18 osy并采用三种不同混合比：65/35、50/50和35/65lyocell/PET。

采用实施例1.5中描述的相同加工条件，用和的3层聚合物膜对所述射流喷网法lyocell/pET无纺纤维网进行挤出涂布。根据射流喷网法无纺织物的两种薄膜厚度(O.7mil和O.8mil)和三种共混比(65/35、50/50和35/65 lyocell/聚酯)制备吸收无纺织物/薄膜双层层合材料的6个实施例。

为了制备本发明的三层层合复合结构，通过实施例1-5中描述的熔喷粘合剂层合法将上述挤出涂布法的双层层合材料与1.0osy纺粘芯/皮聚酯/聚乙烯双组分无纺纤维网层合。所有这些实施例的静压头超过300秒并通过ASTM F-1670和F-1671。将这些实施例的其它物理性能提供于下表1中。

实施例12

在此实施例中，采用由聚酯和人造纤维的混合物制备的射流喷网法无纺织物作为吸收内层。射流喷网法无纺层的基重为1.18osy且混合比为30/70重量人造纤维/PET。

采用实施例1-5中描述的相同加工条件，用和的3层聚合物膜对所述射流喷网法人造纤维/PET无纺纤维网进行挤出涂布，使薄膜厚度为O.8mil。采用实施例1-5中描述的熔喷粘合剂层合法将所得挤出涂布的人造纤维/PET薄膜双层层合材料与实施例1-5中描述的1.Oosy纺粘芯/皮聚酯/聚乙烯双组分无纺纤维网粘合来制备三层层合材料。这个实施例的静压头超过300秒并通过ASTM F-1670和F-1671。将这个实施例的其它物理性能提供于下表1中。

对比实施例A和B

采用实施例1-5中描述的相同挤出涂布法和熔喷粘合剂层合法制备对比实施例A和B。在这些实施例中，采用不吸收内层代替吸收内层。采用的不吸收内层为0.5osy粉末粘合的100％聚酯无纺纤维网和1.0osy纺粘聚酯/聚乙烯纤维网，对于对比实施例A和B，薄膜厚度分别为0.6mil和0.7mil。两个对比实施例的静压头超过300秒并通过ASTM F-1670和F-1671。将其它物理性能提供于下表1中。

两种三层层合材料产生相似性能但MVTR值低于实施例1-12的MVTR值。对比实施例A具有较低基重和薄膜厚度而对比实施例B具有相同或较低基重(1.0osy)和相同薄膜厚度(0.8mil)。可能认为对比实施例A的MVTR值明显更高而对比实施例B的MVTR值至少与实施例1-12的MVTR值相同。

实施例1-12得到的较高MVTR值可能由于使吸收内层与透气层相邻，这能够使湿蒸汽以更快速率吸收或传输到薄膜层，然而本发明不受任何理论限制。湿蒸汽传输通过透气层的扩散机理可通过许多因素(包括厚度)控制。本发明观察到的一个因素为：通过吸收内层吸收的湿蒸汽可产生更高湿度环境。临近透气薄膜的更高湿度环境可提高透气性(MVTR)，这可由更大湿蒸汽密度梯度的扩散机理解释。采用本发明的吸收内层可通过提高的透气性来改善舒适性。

将实施例1-12和对比实施例的测试结果列于下表2中。

表1

	Ex1	Ex2	Ex3	Ex4	Ex5	Ex6	Ex7	Ex8	Ex9	Ex10	Ex11	Ex12	ExA	ExB
															内层	70/30r/PET	50/50r/PET	50/50r/PET	30/70r/PET	30/70r/PET	65/35VPET	65/35I/PET	50/50l/PET	50/50l/PET	35/65l/PET	35/65l/PET	30/70r/PET	0.5oSyPET	1.0osyPET/PE
薄膜厚度	0.7	0.8	0.7	O.8	0.7	0.7	0.8	0.7	0.8	0.7	0.8	0.8	O.6	O.B
															BW	2.8	2.96	2.85	2.73	2.91	3.04	3.07	2.8B	3.19	3	2.98	3.09	2.5	3.15
实施例厚度	19	18	18	18	18	21	19	20	22	19	20	20	14	17
															GTS MD/CD	33/25	31/23	34/25	29/25	28/24	34/23	39/29	34/25	36/25	3g/25	40/26	41/29	33/23	3a/23
TTS MD/CD	7.1/13.5	8.3/13.4	7.9/13.0	8.4/14.2	6.8/12.8	7.9/14.4	7.6/13.4	8.6/13.7	82/15.5	8.2/5.7	7.4/15.7	9.4/17.4	6.6/12.9	8.5/11.5
															2”剥离MD/CD	29/11	23/11	27/10	26/13	23/10	26/14	22/15	Z3/16	24/15	29/12	28/15	35/14	21/13	21/11
内层BS MD/CD	16/55	58/91	92/81	103/127	255/72	113/67	130/78	172/g7	190/118	275/124	54/82	112/58	166/128	23/14
															外层BS MD/CD	275/377	400/320	40B/332	343/369	392/341	179/177	620/430	455/387	344/453	534/333	271/414	350/280	414/337	298/327
MVTR	6486	5161	6224	5933	6195	7553	6199	5878	5978	7076	5620	5289	4934	3716
															芯吸效应	8.4	7	23.7	26.7	63.6	6.8	6.5	19.5	12.2	46.4	38.4	27.2	N/A	N/A
AC	207	190	191	177	174	242	231	227	226	209	207	223	N/A	N/A

对比实施例C-F

下表2中所示的对比实施例C-F已在类似于实施例1-5的复合层合材料应用领域商业化销售。所有这些实施例被用于要求具有通过ASTM F1670/F1671的防护性能和通过MVTR值度量的透气性的领域。除了实施例A以外所有实施例为三层层合材料且进一步描述如下：

对比实施例C为Prevention，通过热粘合制备的纺粘无纺片材和薄膜层的双层层合材料，产自Medline。

对比实施例D为MicroCool，通过热粘合制备的两纺粘无纺片材外层和薄膜内层的三层层合材料，产自Kimberly-Clark。

对比实施例E为SmartGown^TM，通过粘合剂层合制备的防护纺丝熔喷无纺外层、薄膜内层和纺粘无纺外层的三层层合材料，产自Allegiance。

对比实施例F为通过热粘合制备的吸收无纺外层、薄膜内层和无纺外层的三层层合材料。

表2

	薄膜层	薄膜厚度(mil)	ASTM F1670	ASTM F1671		静电衰减(秒，+/-)	顶层防醇性	总体防醇性
									实施例1-12	透气膜	0.7或0.8	通过	通过	5161-7553	不到1	9	2-5
实施例A	透气膜	0.6	通过	通过	4934	不到1	9	3
									实施例B	微孔膜	0.8	通过	通过	3716	不到1	9	4
实施例C	微孔膜	约1.2	通过	通过	20762	无限	1	1
									实施例D	微孔膜	约1	通过	通过	8008	不到1	1	1
实施例E	透气膜	约0.6	通过	通过	5017	不到1	10	10
									实施例F	透气膜	约1	没有通过	无数据	4182	不到1	1	1

表2的数据表明：本发明采用防护和吸收层的复合层合材料相对复合层合材料商品具有防护、吸收和抗静电性能及抵抗和透气性能。同样，与同类薄膜层的层合材料、对比实施例E和F相比，本发明实施例1-12具有更好的MVTR值，同时保持抵抗性能。对比实施例C、D和E不具有无纺内层的吸收性。对比实施例C、D和F不具有顶层的防护性。

Claims (16)

1.一种透湿气性复合片材，所述透湿气性复合片材包含：

具有两个相对表面的吸收纤维无纺层，所述吸收纤维无纺层包含0％-95％重量合成热塑性纤维和100％-5％重量吸收纤维；

具有两个相对表面的防护无纺层，所述防护无纺层包含合成纤维，所述合成纤维包含防护剂组合物；和

厚度不超过25微米、夹在所述防护无纺层和吸收无纺层之间的无孔、液体不渗透、透湿气性薄膜层。

2.权利要求1的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层包含30％重量-70％重量合成热塑性纤维和70％重量-30％重量吸收纤维。

3.权利要求1的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层包含选自如下的热塑性合成纤维：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺。

4.权利要求1的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层包含选自如下的吸收纤维：天然纤维素纤维、再生纤维素纤维、吸收合成纤维、动物纤维及其混合物。

5.权利要求1的透湿气性复合片材，其中所述透湿气性薄膜层通过被挤出到所述吸收无纺层的一个表面形成，且所述防护无纺层的一个表面通过中间粘合剂层粘合到所述透湿气性薄膜层上。

6.权利要求1的透湿气性复合片材，其中所述透湿气性薄膜层选自：嵌段聚醚酯共聚物、聚醚酰胺共聚物、聚氨酯共聚物、聚醚酰亚胺酯共聚物、聚乙烯醇及其组合物。

7.一种透湿气性复合片材，所述透湿气性复合片材包含：

具有两个相对表面的短纤维吸收纤维无纺层；

具有两个相对表面的防护无纺层，所述防护无纺层包含含有防护剂组合物的合成纤维；和

厚度不超过25微米、夹在所述防护无纺层和吸收无纺层之间的无孔、液体不渗透、透湿气性薄膜层。

8.权利要求7的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层为粉末粘合的。

9.权利要求1的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层为水刺的。

10.一种透湿气性复合片材，所述透湿气性复合片材包含：

具有两个相对表面的吸收纤维无纺层，和

厚度不超过25微米的无孔、液体不渗透、透湿气性薄膜层。

11.权利要求10的复合片材，其中所述吸收纤维无纺层包含0％-95％重量合成热塑性纤维和100％-5％重量吸收纤维。

12.权利要求11的复合片材，其中所述热塑性合成纤维选自：聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丙二醇酯、聚乙烯、聚丙烯和聚酰胺及其混合物。

13.权利要求1的复合片材，其中所述吸收纤维选自：天然纤维素纤维、再生纤维素纤维、吸收合成纤维、动物纤维及其混合物。

14.权利要求10的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层为粉末粘合的。

15.权利要求7的透湿气性复合片材，其中所述吸收纤维无纺层为水刺的。

16.权利要求10的复合片材，其中所述薄膜层由选自如下的组合物制成：嵌段聚醚酯共聚物、聚醚酰胺共聚物、聚氨酯共聚物、聚醚酰亚胺酯共聚物、聚乙烯醇及其组合物。