复合的化学隔离物

本申请是申请日为1988年5月2日，申请号为189202的部分继续申请。

本发明涉及一般的防护织物，特别涉及到对化学物质的渗透具有隔离作用的复合织物。

为了使雇员在各种工业或应急服务机构中具有安全工作条件的必要措施之一是准备防护服装以防止有毒化学物质或其它污染物与工作人员的身体接触。近年来，由于地方，州和联邦政府法律的颁布以及在很多情况下规定要求使用防护服装，大大强调了这种防护的需要。

防护服装和其它的化学隔离物材料的效果是用传统的渗透试验来确定的。该试验是测量所用的化学物质透过在分子液面上的材料所需要的时间。已制定了一种标准试验规则用以确定材料对大量的各种化学物质的效果。该规则由美国试验和材料学会制定为美国标准试验方法（ASTM）F739，定名为“防护衣材料抗液体和气体渗透的试验方法”;而供试验的化学物质的选择由美国标准试验方法（ASTM）F1001，名为“鉴定防护衣材料的化学物质选择标准指南”规定。该试验规定在一个标准的分为两部分的渗透槽里，将材料暴露在代表15类化合物的15种不同液体化学物质中，直至发生渗透为上。所谓“渗透”定义为：在材料样品的另一面上可以测量到的产生最小：可检测量气体分子的时间。该最小检测量通常为百万分之一。

已经用作化学隔离物的各类材料包括聚合物薄膜，橡胶基片材料以及聚合物薄膜相互粘接或聚合物薄膜与织物粘接而成的多层复合物。虽然现有的材料可能对某种化学物质具有有效的隔离作用，但是，除了在申请人上述申请中所公开的织物之外，没有其它织物可以阻止包括在上述方法中的全部15种化学物质的渗透。一种聚合物薄膜材料，例如它对伯醇和无机酸有效，但对饱和烃和氯化烯烃却无效;另外一些材料可能对很多种化学物质有效，但对有机硫化物却无效。对于覆盖层中的缝隙需要注意选择保护材料以适应其最终使用环境，在很多情况下，存在于污染混合物中，如可能出现在废料堆中和危险反应区中的特殊化学组分可能事先并不知道，因此，要针对个别污染物来选择保护织物实际上是不可能的;因而，需要有一种隔离材料，它对括在上述标准试验方法中而作为例了列出的大量各种化学物质都是有效的。

陈了具有有效隔离作用外，该材料用作防护服装时还应满足以现有方法，如接缝的热粘接法进行加工以及足够的物理强度这些实际需要，以防止撕裂和引起丧失保护性能。

本发明直接涉及一种复合的多层化学隔离织物，它具有多片相互层叠的材料。该织物包括一层由基体织物材料制成的基片和一个多层膜片组成的外片;该外片由夹在两个尼龙层中间的亚乙基乙烯醇制成的中间层和位于外片的暴露面上的一层可热密封的聚乙烯材料组成。在基片和外片之间有一合适的粘接层。

本发明实施例中的复合织物具有保护作用，对大量各种化学物质具有抗渗透能力。当按照上述标准试验法进行试验时，这种织物在8小时内对15种化学物质中的13种表出无渗透，对余下的2种化学物质出现渗透，一种在超过6小时渗透，而另一种是41分钟时渗透。因而由这些织物制成的防护服装在大多数污染的化学环境中可以有效地长期使用。而在接触某些特殊类型的的化学物质的情况下可以有效地短期使用，本发明实施例中的织物具有良好的强度特性和耐久性，而且它们可以很容易地用热密封法加工成服装。

因此本发明的一个目的是提供一种多层的复合织物材料，它对大量各种化学物质具有有效的抗渗透作用。

本发明的另一目的是提供这样一种复合织物材料，它适合于用接缝的热密封法来制成防护服装。

本发明的再一目的是提供这样一种复合织物材料，它具有良好的强度和耐久性。

本发明的其它目的和优点，在下面的详细叙述及相应的权利要求中明显可见。

图1为实施本发明的多层复合织物材料的放大剖视图。

图2为表示图1上部多层膜片结构的放大剖视图。

参照图1，10表表复合织物材料。该复合织物包括一层无纺聚丙烯织物基片12和一个借助粘合层16层叠到基片上的多层膜片14。

基片12可以选择相对体积较大、强度高的基体材料，如图1所示，基片12可以是复合织物其它组成部分的4倍厚度。为此可以使用从菲利普纤维公司购到的商标为“DUOn”的无纺聚丙烯织物，最好选用名为L17307的2.3盎司的纤维织物;也可以使用可粘接到复合膜片上的其它纤维材料，例如其它的聚合纤维材料如聚酯。

如图2所示，粘接到基片上的多层膜片14包括一层夹在尼龙薄膜20和22之间的亚乙基乙烯醇薄膜18，一层直链低密度聚乙烯的外层薄膜24粘接到其上面的薄膜22上。具有这种结构和3密耳（千分之一时）厚度的一种合适的膜片材料可以从名为“OMNI-FLEXTM”的印刷包装公司买到，其商品编号为C44442。

如图1所示，粘合薄层16是为了把基片12层叠到含有亚乙基乙烯醇薄膜14上。应该选择与无纺聚丙烯和粘有亚乙基乙烯醇薄膜的尼龙薄膜相适应的粘合剂。为此，可以使用EMA（乙烯、甲基、丙烯酸）和低密度聚乙烯相混合的混合剂，最好粘合厚度为1至1.25密耳。

为了得到希望的织物颜色，在粘合层16中可以掺合颜料。

实施本发明的织物可以通过热压织物基片和多层膜片之间的粘合层并用冷却辊迅速冷却复合体的方法制作出来。

一种具有上述结构的复合织物的若干样品用下表所列出的15种化学物质单个进行试验室试验，该试验是使用美国标准试验方法（ASTM）F739进行的。

构成这些试验的这15种化学物质包括在美国标准试验方法（ASTM）F1001的化学试验组中。供试验的化学物质及每种所代表的化合物类型如下：丙酮，酮;

乙腈，腈;

二硫化碳，有机硫;

二氯甲烷，氯化石蜡;

二乙基胺，胺;

二甲基甲酰胺，酰胺;

乙酸乙酯，酯;

正己烷，饱和烃;

甲醇，伯醇;

硝基苯，硝基复合物;

氢氧化钠50%，无机碱;

硫酸93%，无机酸;

四氯乙烯，氯化烯烃;

四氢呋喃，杂环醚;以及甲苯，芳香烃。

结果如下：

化学物质    渗透时间    渗透率    系统检测极限值（分钟）    （微克/厘米2，分）    （百万分之一）丙酮    〉480    未测到    0.1乙腈    〉480    未测到    0.18二硫化碳    〉480    未测到    0.99二氯甲烷    369    0.054    0.17二乙基胺    〉480    未测到    0.71二甲基甲酰胺    〉480    未测到    1乙酸乙酯    〉480    未测到    0.072己烷    〉480    未测到    0.023甲醇    41    4.3    0.16硝基苯    〉480    未测到    1氢氧化钠    〉480    未测到    0.13硫酸    〉480    未测到    0.095四氯乙烯    〉480    未测到    0.07四氢呋喃    〉480    未测到    0.13甲苯    〉480    未测到    0.036由以上可以看出，所试验的15种化学物质中有13种在8小时内无渗透，其它二种，二氯甲烷仅仅在超过6小时后才渗透，而甲醇是41分钟后渗透。

因而实施本发明的复合织物在大多数污染环境中可以有效地用来做防护服装和化学隔离层。仅在醇这种情况下，例如甲醇，使化学物质渗透织物所测得的时间小于6小时。因此，甚至对醇也可以作短期保护用。

如上所述的方法制备和试验的织物的典型物理性质如下：重量（盎司/平方码）    5，3

厚度（密耳）    21易燃性    全美防火协会（NFPT）7021类（标准）根据美国标准试验方法（ASTM）D751-79测得的机械性能如下：马伦式织物顶破强度（Mullen    burst）（磅/时2）    174抓样张力（grab    tensil）    （磅）MD    110XD    88延伸率（%）    MD    36XD    46切口撕裂（tongue    tear）（磅）    MD    19.4XD    20.0MD-加工方向XD-横向由于我们制得了对大多数代表不同种类化学物质的化学组合物具有长时间的抗渗透能力，而对另一此化学组合物具有短时间的抗渗透能力的复合织物，在化学隔离织物方面，本申请已取得重大进展。采用一层相对体积较大、强度高的基体材料，可以使多层膜片的应力裂缝和其它物理破坏减至最小。另外，织物可以用接缝热密封的方法很容易地制成服装，而且这种服装具有良好的耐久性和经济性。