耐久性多功能複合柔性材料及其製造方法
2023-05-10 22:50:36 1
專利名稱：耐久性多功能複合柔性材料及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種複合材料，尤其涉及一種具有耐久性，穿著舒服，且同時具有透溼、阻液、阻燃、防靜電、防水、防病毒等多功能的複合柔性材料及該材料的製造方法。
背景技術：
目前普遍使用的醫療防護服，為了起到防病毒的作用，使用的面料層數多，很厚，透氣及透溼性差，醫護人員穿著起來顯得很厚重，而且很悶熱，使醫護人員很不舒服，嚴重影響了工作效率，並危害到了醫護人員的身體健康。
僅由單層無紡布製成的防護服(如中國專利申請第88216674號)，由於不能有效阻隔病毒，已不能適用於現在的傳染病防治的臨床應用。如中國專利申請第95195149號所揭示的一種微孔膜/無紡複合材料，其由上下兩層的無紡底布及中間的微孔膜層和常產纖維底布構成。這種面料在透氣性與防滲性之間得到了均衡，在應用中可有效防止水，血液及汙染物等滲透通過。但這種布料的層數較多，用其做成的防護服裝穿著起來不舒服，也很厚重。且由於採用四層結構，透氣性能也變得較差。
如中國專利申請第99119214號及00216184號所揭示的複合面料，採用中間為微孔膜的三層結構，雖然具有穿著舒適的效果，但其比較適用於製造運動服裝，若用於製造醫療防護服裝，則效果不盡人意。
本公司在先申請第03116974號(尚未公開)，揭示了一種具有透溼、阻液、阻燃、防靜電、防水、防病毒等功能的無紡複合材料及其製造方法，但其比較適用於製造一次性醫療防護服，無法滿足多次洗滌的需要。所以需要一種具有透溼、阻液、阻燃、防靜電、防水、防病毒等功能，同時又具有耐久性且穿著舒適的面料。
發明內容
本發明的目的在於提供一種具有透溼、阻液、阻燃、防靜電、防水、防病毒等多功能，同時又具有良好的耐久性，經過洗滌多次仍保持良好防護和服用性能的複合柔性材料。
本發明的另一目的在於提供一種上述複合柔性材料的製造方法。
本發明的目的是通過以下技術方法來實現的本發明的該複合柔性材料包括三層，分別為外層，中間層和裡層，其中外層為針織、機織的全棉或化纖織物，經過功能整理，含有阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑；中間層為透溼功能膜，裡層為含有甲殼素纖維的混紡織物，三層材料複合在一起。
本發明所公開的複合柔性材料其優點表現在採用三層結構，同時具有透溼、阻燃、阻液、防水、防汙染、防病毒功能。裡層織物中含有甲殼素纖維，能吸溼透氣，且具有抑菌功能，穿著舒適。其阻隔病毒的效果達到了最新頒布的醫用防護服技術要求及行業標準(GB19082-2003)。
本發明複合柔性材料的製造方法包括如下步驟首先對針織、機織的全棉或化纖織物進行功能性整理，加入阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑，然後使上述經過整理的織物與環保親水型功能膜複合，然後將上述複合好的材料(兩層)再與含有甲殼素纖維的混紡織物複合。
具體實施例方式
本發明的耐久性複合柔性材料包括三層結構，分別為外層，中間層和裡層。其中外層採用針織、機織的全棉或化纖織物，經過功能性整理，使其中含有拒水劑、抗靜電劑及阻燃劑。中間層採用環保透溼功能膜，如聚氨酯聚醚膜、聚氨酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、微孔型聚氨酯膜及微孔型聚四氟乙烯膜等。裡層採用具有抑菌功能的材料甲殼素纖維分別與遠紅外、棉、絹絲、大豆等纖維混紡製成的機織或針織單面薄型織物、網眼織物等。上述經過功能性整理後的外層織物分別與中間層環保透溼功能膜和裡層織物複合，即可得到本發明耐久性複合柔性材料。
裡層採用甲殼素纖維與其它纖維的混紡織物，甲殼素纖維是一種天然高分子化合物，無毒無味，有很好的生物活性、生物相容性和可降解性，用於紡織面料有很好的抑菌，吸溼透氣，防臭的效果。遠紅外纖維是滌綸，丙綸，腈綸為載體的，其波長為8～14μm，輻射率為80％以上(一般在65％以上視為有輻射作用)，其可以促進微循環，增強人體健康。大豆纖維和絹絲具有柔軟滑爽，吸溼透溼的良好作用。
中間層所採用的薄膜是環保透溼功能膜，如聚氨酯聚醚膜、聚氨酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、微孔型聚氨酯膜、微孔型聚四氟乙烯膜，這種聚合物由分子鏈上具有「硬」鏈段和「柔性」鏈段的材料做成，由於這些鏈段間存在結構差異，在其間產生熱力學不耐性，界面間形成裂面，在這些微裂離點呈現半滲透性，皮膚表面和空氣之間的相對溼度差異會誘發這種半滲透現象。同時該聚合物大分子上還帶有親水基團，也能將人體所產生的汗氣通過親水基團的經吸附-擴散-解吸而傳送到外界，從而具有高效防水阻液透溼功能。
外層織物經過功能性整理，具有透溼，透溼，阻燃，抗靜電，防水，防病毒的作用。
通過三層材料的複合，得到的複合柔性材料具有透溼、阻液、阻燃、防靜電、防水、防病毒的功能，且具有很好的耐久性。達到了最新頒布的醫用防護服技術要求及行業標準(GB19082-2003)，及一般防護服標準(GB/T13661-1992)。經檢測，本發明複合柔性材料的技術指標為厚度50μm～120μm，克重為130～250g/m2，靜水壓＞1000mmH2O，透溼量＞2500g/m224h，阻隔率≥99％，阻燃性能B2級(GB/T.5455中)，抗靜電性帶電量＜0.6μc。產品洗滌可採用複合洗衣粉，藥皂或肥皂，經過40℃的肥皂或複合洗衣粉洗滌30次以上，其防護率仍達98％以上。抑菌測試按照中國衛生部「消毒技術規範」1999年第三版執行，測試結果為金黃色葡萄球菌抑菌率＞76％，肺炎克雷伯氏菌抑菌率＞75％。而衛生部標準為試驗組與陰性對照組的差值＞26％即認定為抗菌有效。
比較現有技術，本發明所述的複合柔性材料既能有效防止水、汙物、血液、病毒、飛沫及體液等滲透，又能使水蒸氣可以反向通過該複合柔性材料，從而使其具有透溼性。通過加入阻燃及抗靜電劑，該複合柔性材料同時具有了阻燃及抗靜電的性能。由於採用三層複合結構，且複合柔性材料為針織、機織的全棉或化纖織物，裡層織物含有甲殼素纖維，所以本發明的複合柔性材料還具有很好的耐久性，用其做成的服裝穿著舒適。本發明複合柔性材料可以用於製作醫用防護服，帽子，手套，口罩，袖套，鞋套等產品，這些產品可用於醫院，傳染病院等傳染病防治區域。
本發明耐久性複合柔性材料的製造過程為首先對針織、機織的全棉或化纖織物進行功能性整理，加入阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑。其中各種助劑的濃度為阻燃劑80～120g/l，抗靜電劑30～60g/l，拒水劑40～60g/l。本發明實施例中，阻燃劑採用FR-1，抗靜電劑採用YZ-1，拒水劑採用AG-480，各種助劑的使用採用同浴(一浴法)浸軋。然後使上述經過整理的織物與中間層的環保親水型功能膜複合，環保親水型功能膜可以為聚氨酯聚醚膜、聚氨酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、微孔型聚氨酯膜等，厚度為15～25μm，複合方式可採用點狀、網狀、塗膠、火焰等方法，粘合劑為聚氨酯或丙烯酸酯。然後將上述複合好的材料(兩層)再與裡層材料複合，複合過程同上。
下面結合實施例對本發明作進一步描述。
實施例1採用針織全棉織物，先經過功能性整理，使針織全棉織物浸過濃度為阻燃劑90g/l、抗靜電劑40g/l、拒水劑45g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為25μm的聚氨酯聚醚膜複合，其中粘合劑為2g/m2的聚氨酯，複合條件為溫度為100℃，速度為10m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與遠紅外纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例10∶20∶90)複合，其中粘合劑為2g/m2的聚氨酯，複合條件為溫度為100℃，速度為10m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例2採用針織化纖織物，先經過功能性整理，使針織化纖織物浸過濃度為阻燃劑80g/l、抗靜電劑30g/l、拒水劑40g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為20μm的聚氨酯膜複合，其中粘合劑為10g/m2的丙烯酸酯，複合條件為溫度為110℃，速度為8m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與遠紅外纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例20∶30∶70)複合，其中粘合劑為10g/m2的丙烯酸酯，複合條件為溫度為110℃，速度為10m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例3採用機織全棉織物30g/m2，先經過功能性整理，使機織全棉織物浸過濃度為阻燃劑85g/l、抗靜電劑35g/l、拒水劑60g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為25μm的聚乙烯膜複合，其中粘合劑為5g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為105℃，速度為9m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與遠紅外纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例40∶10∶80)複合，其中粘合劑為5g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為105℃，速度為9m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例4採用機織化纖織物，先經過功能性整理，使機織化纖織物浸過濃度為阻燃劑110g/l、抗靜電劑60g/l、拒水劑50g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為15μm的聚丙烯膜複合，其中粘合劑為20g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為110℃，速度為9m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與絹絲纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例10∶50∶70)複合，其中粘合劑為20g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為110℃，速度為9m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例5採用機織全棉織物，先經過功能性整理，使機織全棉織物浸過濃度為阻燃劑120g/l、抗靜電劑50g/l、拒水劑45g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為22μm的微孔型聚丙烯膜複合，其中粘合劑為4.5g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為105℃，速度為9m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與絹絲纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例20∶10∶90)複合，其中粘合劑為4.5g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為105℃，速度為9m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例6採用針織全棉織物，先經過功能性整理，使針織全棉織物浸過濃度為阻燃劑100g/l、抗靜電劑55g/l、拒水劑55g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為18μm的微孔型聚丙烯膜複合，其中粘合劑為15g/m2的丙烯酸酯粘合劑，複合條件為溫度為110℃，速度為8m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與絹絲纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例40∶20∶50)複合，其中粘合劑為15g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為110℃，速度為8m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例7
採用機織化纖織物，先經過功能性整理，使機織化纖織物浸過濃度為阻燃劑110g/l、抗靜電劑60g/l、拒水劑50g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為15μm的聚丙烯膜複合，其中粘合劑為20g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為110℃，速度為9m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與大豆纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例10∶50∶90)複合，其中粘合劑為20g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為110℃，速度為9m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例8採用機織全棉織物，先經過功能性整理，使機織全棉織物浸過濃度為阻燃劑120g/l、抗靜電劑50g/l、拒水劑45g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為22μm的微孔型聚丙烯膜複合，其中粘合劑為4.5g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為105℃，速度為9m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與大豆纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例30∶15∶80)複合，其中粘合劑為4.5g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為105℃，速度為9m/min，最後得到三層複合柔性材料。
實施例9採用針織全棉織物，先經過功能性整理，使針織全棉織物浸過濃度為阻燃劑100g/l、抗靜電劑55g/l、拒水劑55g/l的助劑溶液，浸軋後與厚度為18μm的微孔型聚四氟乙烯膜複合，其中粘合劑為15g/m2的丙烯酸酯粘合劑，複合條件為溫度為110℃，速度為8m/min，上述複合好的材料(兩層)再與甲殼素纖維與大豆纖維，棉纖維的混紡織物(混紡重量比例20∶30∶70)複合，其中粘合劑為15g/m2的聚氨酯膠，複合條件為溫度為110℃，速度為8m/min，最後得到三層複合柔性材料。
權利要求
1.一種複合柔性材料，其可以阻止病毒及細菌通過，也能透溼、阻燃、阻液、防水、防汙染，且具有耐久性，其特徵在於該複合柔性材料包括三層，分別為外層，中間層和裡層，其中外層為針織、機織的全棉或化纖織物，中間層為親水型功能膜，裡層為含有甲殼素纖維的織物，三層材料複合成為一體。
2.如權利要求1所述的複合柔性材料，其特徵在於外層織物中含有阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑。
3.如權利要求1或所述的複合柔性材料，其特徵在於裡層織物為甲殼素纖維與遠紅外、棉、絹絲、大豆等纖維混紡製成的機織或針織單面薄型織物、網眼織物。
4.如權利要求3所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於裡層織物為甲殼素纖維與遠紅外纖維，棉纖維的混紡織物，混紡重量比例10～20∶15～20∶60～70。
5.如權利要求3所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於裡層織物為甲殼素纖維與絹絲纖維，棉纖維的混紡織物，混紡重量比例10～20∶15～20∶60～75。
6.如權利要求3所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於裡層織物為甲殼素纖維與大豆纖維，棉纖維的混紡織物，混紡重量比例10～25∶25～30∶50～60。
7.如權利要求1-6任意之一所述的複合柔性材料，其特徵在於親水型功能膜為聚氨酯聚醚膜、聚氨酯膜、聚乙烯膜、聚丙烯膜、微孔型聚氨酯膜、微孔型聚四氟乙烯膜或類似物，所述薄漠的厚度為15～25μm。
8.一種複合柔性材料的製造方法，其特徵在於首先對針織、機織的全棉或化纖織物進行功能性整理，加入阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑，然後使上述經過整理的織物與環保親水型功能膜複合，最後將上述複合好的材料(兩層)再與含有甲殼素纖維的織物複合。
9.如權利要求8所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於裡層織物為甲殼素纖維分別與遠紅外、棉、絹絲、大豆等纖維混紡製成的機織或針織單面薄型織物、網眼織物。
10.如權利要求8所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於功能性整理採用同浴浸軋法，阻燃劑為FR-1，抗靜電劑為YZ-1，拒水劑為AG-480，濃度為阻燃劑80～120g/l，抗靜電劑30～60g/l，拒水劑40～60g/l。
11.如權利要求8-10任意之一所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於內層與中間層及外層的複合可通過粘合劑採用點狀、網狀、塗膠、火焰等方法，其中粘合劑為丙烯酸酯，用量為10～20g/m2，或聚氨酯，用量為2～5g/m2。
12.如權利要求11任意之一所述的複合柔性材料的製造方法，其特徵在於複合條件為溫度為100～110℃，速度為8～10m/min。
全文摘要
本發明涉及一種複合柔性材料，具有透溼、阻燃、阻液、防水、防汙染、防病毒功能，且穿著舒適，具有良好的耐久性。該複合柔性材料包括三層，分別為外層，中間層和裡層，其中外層為針織、機織的全棉或化纖織物，中間層為親水型功能膜，裡層為含有甲殼素纖維的混紡織物，三層材料通過粘合劑複合在一起。外層織物經過功能整理，含有阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑。本發明複合柔性材料的製造方法包括如下步驟首先對針織、機織的全棉或化纖織物進行功能性整理，加入阻燃劑，抗靜電劑，拒水劑，然後使上述經過整理的織物與環保親水型功能膜複合，然後將上述複合好的材料(兩層)再與含有甲殼素纖維的混紡織物複合。
文檔編號B32B5/26GK1552569SQ031288
公開日2004年12月8日 申請日期2003年5月27日 優先權日2003年5月27日
發明者潘躍進 申請人:上海中大科技發展有限公司