具有改进的阻隔性能的医用织物

申请号 CN03825259.7 申请日 2003-09-18 公开(公告)号 CN1700865A 公开(公告)日 2005-11-23
申请人 帕里莫集团有限公司; 发明人 杰里·朱克; 尼克·马克·卡特;
摘要 本 发明 涉及医用织物,更具体地,涉及包括相对于基重具有改进的阻隔性能的无纺复合织物组成的医用罩袍和医用悬挂帘,其中,改进的无纺复合织物是通过以下过程而制备的:提供结实耐用的基底层,接下来在基底层上沉积纳旦尼尔、本质上连续地细丝阻隔层,从而提供与传统的医用罩袍和医用悬挂帘相比显示出增强的阻隔性能的无纺阻隔材料。
权利要求

1、一种医用罩袍,其包括无纺复合织物,
所述的无纺复合织物包含纳旦尼尔阻隔层、第二阻隔层以及基底层, 该纳旦尼尔阻隔层包括大量的具有少于约1000纳米的旦尼尔的连续的热 塑性细丝。
2、一种医用悬挂帘,其包括无纺复合织物,
所述的无纺复合织物包含纳旦尼尔阻隔层、第二阻隔层以及基底层, 该纳旦尼尔阻隔层包括大量的具有少于约1000纳米的旦尼尔的连续的热 塑性细丝。

说明书全文

技术领域

发明大体上涉及医用织物,更具体地,涉及包括相对于基重具有改 进的阻隔性能的无纺复合织物的医用罩袍和医用悬挂帘,其中,改进的 无纺复合织物是通过以下过程制备的:提供结实耐用的基底层,接下来 在基底层上沉积纳旦尼尔、本质上连续细丝的阻隔层,从而提供与传统 的医用罩袍和医用悬挂帘相比显示出增强的阻隔性能的无纺阻隔材料。

背景技术

无纺布结构被大量的应用到此类材料的设计的品质能够被有利地运 用的应用中。无纺布网可以由以天然或合成纤维或基本上连续的细丝形 式的纤维材料形成,其中,形成此种织物的材料以及制造过程的性质决 定了该合成的织物的物理特性。
无纺布结构可以包括多个的或复合的织物层,还可以包括由无纺布和 聚合膜迭片结构形成的复合结构。
由于无纺布结构能够成本低廉,一次性的使用,因此其已被证明为尤 其适合于各种医学应用。由于无纺布结构的物理性能和特性可以根据特 定的医疗应用的需要进行选择,因此,使用这样的材料制作医用罩袍和 类似物已经变得日益普遍。
对于保护性的医疗应用,重要的是,无纺布结构起到了液体阻隔物的 作用,因此,由此类材料形成的衣服对血液、体液和其它潜在的传染性 物质提供了必要的保护。而无纺织叠片形式的无纺织材料在过去已得到 了应用,这样的材料一般包括内部或表面处理过的传统的纺粘/熔吹/纺粘 (SMS)的织物及类似物。
本发明的无纺布结构旨在提供改进的阻隔保护,从而使该材料易于使 用于医疗应用,具体地为罩袍和悬挂帘,通过该材料有助于成本低廉、 一次性的使用。

发明内容

本发明涉及医用织物,更具体地,涉及包括相对于基重具有改进的阻 隔性能的无纺复合织物的医用罩袍和医用悬挂帘,其中,该改进的无纺 复合织物是通过以下过程制备的:提供结实耐用的基底层,接下来在基 底层上沉积纳旦尼尔、本质上是连续细丝的阻隔层,从而提供与传统的 医用罩袍和医用悬挂帘相比显示出增强的阻隔性能的无纺阻隔材料。
优选包括不定长度的纳米纤维的阻隔层被应用于至少一个基底层上, 其中该纳米纤维的平均纤维直径位于少于或等于1000纳米的范围,优选 少于或等于500纳米。所述的基底单层或多层和所述的纳米纤维层,以 及任选的一种或多种第二阻隔材料被固结为单一的复合织物。
纳旦尼尔连续纤维阻隔层的热塑性聚合物是选自于由聚烯、聚酰胺 和聚酯所组成的组中,其中聚烯烃是选自于由聚丙烯、聚乙烯和它们的 结合物所组成的组中。在本发明的范围内,纳旦尼尔连续细丝阻隔单层 或多层可以包含相同或不同的热塑性聚合物。此外,该阻隔单层或多层 的纳旦尼尔连续纤维可以包括均匀的、双组分的和/或多组分的剖面,以 及性能改进添加剂以及它们的混合物。
结实耐用的基底层包括一种选自于合适介质的材料,此类介质的代表 为但不限于:连续细丝无纺布、短纤维无纺布、连续细丝或短纤维纺织 品和薄膜。基底层组分可以选自于合成和天然物质以及它们的混合物。 依照本发明形成的织物,结合一个或多个纳旦尼尔阻隔层为阻隔功能提 供了显著的改进,使需要满足阻隔性能标准的基底和/或阻隔层的总量降 低。
本发明的另一方面涉及纳旦尼尔阻隔层,其在制造过程中为随后应用 的阻隔层或基底层提供更加均匀的支撑层,从而提供所得到的医用织物 的在阻隔功能上的改进。
从纳旦尼尔阻隔物质形成织物,尤其是当轻基重(1ight basis weight) 纳旦尼尔阻隔层被涂敷或“喷粉”到基底层上,或者其与一个或多个常 规的阻隔层结合的时候,可以提供增强的阻隔性能。本发明能够生产具 有改进的阻隔性能的同样重量的织物或者是适合用做阻隔织物的更轻的 织物,尤其适合于医学应用,例如一次性罩袍和悬挂帘。
根据下面的详细描述,附图和所附的权利要求,本发明的其它的特征 和优点将变得显而易见。

具体实施方式

虽然本发明容许各种形式的实施方案,然而下文中将描述目前的优选 实施方案,应该理解本发明所公开的应当被认为是本发明的范例,而并 不是打算将本发明限制到此处所公开的具体的实施方案。
本发明涉及由于纳旦尼尔连续细丝和至少一个结实耐用材料的基底 层结合而具有改进的阻隔性能的医用罩袍和悬挂帘。为了使复合结构获 得所想得到的阻隔性能与重量的比比率,该纳旦尼尔连续细丝优选具有 少于或等于1000纳米的旦尼尔,更优选具有少于或等于约500纳米的旦 尼尔。
合适的纳旦尼尔连续细丝阻隔层可以通过直接纺制纳旦尼尔细丝或 通过形成在沉积到基底层以前被分成纳旦尼尔细丝的多组分细丝而形 成。在此引入作为参考的美国专利No.5,678,379和No.6,114,017例证了 直接纺纱方法对于本发明是可行的。完整的分成纳旦尼尔细丝的多组分 细丝纺纱,可以根据在此引入作为参考的美国专利No.5,225,018和No. 5,783,503中的教导进行操作。
能够形成结实耐用基底层的技术包括那些形成连续细丝无纺布、短纤 维无纺布、连续细丝或短纤维纺织品(包括编织品)和薄膜的技术。基 于基底具有足以经受制造和纺织过程的物理性能,基底被确认为是结实 和耐用的。组成该结实耐用的基底层的纤维和/或细丝选自于具有相同或 混合纤维长度的天然或合成成分。合适的天然纤维包括,但不限于、 木制纸浆和粘胶人造丝。可以整体或部分掺入的合成纤维包括热塑性和 热固性聚合物。适合与热塑性树脂混合的热塑性聚合物包括聚烯烃、聚 酰胺和聚酯。热塑性聚合物可以进一步选自于均聚物、共聚物、共轭物 和其它包含具有结合的熔融添加剂或表面活性剂的热塑性聚合物的衍生 物。
通常,连续细丝无纺布的形成涉及粘纺工艺的操作。粘纺工艺涉及提 供熔融聚合物,然后该熔融聚合物在压下通过被称为喷丝板或型口的 盘子上的大量喷丝孔而被挤出。所得到的连续的细丝被淬火并通过例如 细缝牵引体系,衰减枪或导丝辊的多种方法中的任一种被引出。所得到 的连续纤维在移动的多孔表面,如丝网传送带,上以散网被收集。当 在生产线上为了形成多层织物而使用多于一个喷丝头的时候,后来的网 是在以前形成的网的最上面被收集的。然后,该网至少被临时固结,通 常通过加热和压力处理,例如通过热点粘接。使用该方法时,该网或网 的各层通过两个热金属辊,其中一个辊具有浮雕图案以给予并且获得想 得到的点粘接度,通常整个表面积的10%至40%是粘接的。
用来形成无纺布的短纤维开始是以大压缩纤维的捆束形式出现。为 了给这些纤维减压,并且使这些纤维适合于集成无纺布,该大捆被批量 加到大量纤维开松机,例如复滑车,然后被送到梳理机。通过使用正向 旋转和反向旋转丝梳,该梳理机进一步释放这些纤维,然后将纤维堆 积成高的棉絮。然后,依据所得到的无纺布想得到的最终张力特性,该 高的短纤维棉絮任选经过纤维再定向,例如通过空气随机化和/或交叉叠 合。通过应用合适的粘接方法,该纤维性棉絮被集成为无纺布,这些方 法包括,但不局限于,使用粘合剂,通过砑光机或通过热空气箱热粘接, 以及缠结。
常规织物的生产以复杂的多步骤过程而所知。短纤维纱线的生产涉及 梳理该纤维从而为粗纺机提供进料,其将捆束的纤维捻搓成粗纱。作为 替换,连续细丝被编成称为丝束的捆,然后,丝束作为粗纱的一个成分。 纺纱机将多重粗纱混合成适合于编织布的纱线。编织纱线的第一个子集 被转移到经纱横梁,其转而包含接下来将供到织布机的机器方向的纱线。 编织纱线的第二子集提供纬纱或者布片横向细丝的纱线。目前,商业上 高速纺布机的运转速度为每分钟1000-1500纬,其中,每一纬是一单纱。 该编织方法生产最终织物的生产速度是每分钟60英寸到200英寸。
用热塑性聚合物形成适合作为结实耐用基底层的限定厚度的薄膜是 众所周知的操作。热塑性聚合物膜可以通过将一些熔融聚合物分散到具 有想得到的最终产品的尺寸的模子上而形成,其被称为浇铸膜,或者通 过使熔融聚合物通过模口而形成,其被称为挤出膜。挤出热塑性聚合物 膜可以被冷却然后卷成作为最终材料,或者直接施加到第二基底材料上 形成具有基底层和薄膜层性能的复合材料。合适的第二基底材料的例子 包括其它薄膜,聚合物或金属薄片原料,以及机织或无纺布。
利用了本发明合成物的挤出薄膜可以根据下面的典型的直接挤压薄 膜方法形成。混合和定量给料仓供料到变速螺旋推进机,混合和定量给 料仓包括至少一个用于热塑性聚合物碎片的料斗式装载机,任选地,一 个用于热塑性承载树脂中的颗粒状添加剂。变速螺旋推进机将预定量的 聚合物碎片和添加剂粒子转移到混合料斗。该混合料斗包括混合推动器 以进一步均化该混合物。诸如所描述的基本的测定体积的体系是用来准 确地将添加剂混合到热塑性聚合物中的最低要求。聚合物碎片和添加剂 粒子混合物被供到多区挤出机。在从多区挤出机混合和挤出后,该聚合 物混合物通过加热的聚合物管道系统被搬运穿过过滤网更换器,其中使 用了具有不同筛网眼的断路器板以保持固体或半熔融聚合物碎片和其它 肉眼可见的碎片。该混合的聚合物然后被供到熔化,然后被送到结合 段。结合段允许挤出多个薄膜层,如上所述,这些薄膜层具有相同的成 分或从不同的体系供料。组合段与挤出模相连接,该挤压模位于高架的 方位,从而熔融薄膜挤出被沉积在位于咬送辊和浇铸辊之间的鄂板上。
当第二基底材料要接收薄膜层挤出物的时候,第二基底材料源被以辊 的形式提供到张力控制开卷机。第二基底材料被开卷并且在咬送辊上移 动。在咬送辊和浇铸辊之间的咬合点,从挤出机头挤出的熔融薄膜挤出 物沉积在第二基底材料上,形成结实耐用的基底层。然后,通过剥离辊 最新形成的基底层从浇铸辊上移开并且被卷到一个新辊上。
在本发明的范围内,第二阻隔材料可以与纳旦尼尔阻隔层结合。合适 的第二阻隔材料可以选自于这样的代表性材料,如:融吹纤维,微孔薄 膜和单片薄膜。
与形成无纺布层的纺粘法相关的方法是熔吹法。又一次,熔融聚合物 在压力下从喷丝头或模口的喷孔中挤出。当它们从模口引出的时候,高 速空气撞击并且进入该细丝。该步骤的能量使得所形成的细丝的直径大 大降低并且使细丝断裂从而生产出有限长度的微纤维。这不同于细丝的 连续性被保存下来的纺粘法。形成单层或多层织物的方法是连续的,也 就是说,从挤出细丝形成第一层直到粘合网被卷成辊的工序是不间断的。 在美国专利No.4,041,203中对生产这些种类的织物的方法进行了描述。 熔吹过程,以及纺粘细丝或熔吹微纤维的横截面并不是操作本发明的重 要限制。
透气性阻隔膜可以与由透气性阻隔膜和纳旦尼尔连续细丝的结合所 给予的改进的阻隔性能相结合。美国专利U.S.6,191,211所教导的单片 薄膜和美国专利U.S6,264,864所教导的微孔膜描绘了形成此类透气性阻 隔膜的机械装置,这两个专利在此都被引入作为参考。
相信通过提供随后可在其上沉积第二阻隔层的纳旦尼尔连续层,可以 实现该织物的多个改进。对于纺粘层的一定的基重,较细旦尼尔的织物 将给出更大数量的细丝和每单位面积上更小的平均孔径。较小的平均孔 径将导致第二阻隔层更加均匀的沉积到纳旦尼尔阻隔层上。更加均匀的 第二阻隔层还将使网上具有较少的弱点,在这些弱点上阻隔功能出现失 败。纳旦尼尔阻隔层也用来在结构上支撑复合无纺材料中的第二阻隔层。 纳旦尼尔阻隔层提供了较小的平均孔径并且为第二阻隔层提供了较大数 量的支撑点,这就导致了没有支撑的第二阻隔材料的较短的跨距。该机 理体现了公知的概念,即平均跨距长度的减少导致改进的结构完整性。
制造体现了本发明原理的无纺复合织物包括使用具有不同成分的纤 维和/或细丝。不同的热塑性聚合物可以与相同或不同的性能改进添加剂 混合。此外,纤维和/或细丝可以与没有经过添加剂混合改性的纤维和/ 或细丝混合。
利用上面讨论的基底和阻隔层生产技术,不同结构的结合可以与纳旦 尼尔阻隔层结合来产出具有进一步改进的阻隔性能的复合无纺材料。此 性能是医用织物,尤其是罩袍和悬挂帘所想得到的。
在此引入作为参考的美国专利No.3,824,625,No.3,935,596,No. 4,290,148,No.3,934,582,No.3,955,569,No.4,166,461,和No.4,166,464 中大体地描述了一次性医用织物,例如罩袍,悬挂帘,包扎物和覆盖物。 这类罩袍通常由前面和后面组成,为了穿上一次性外衣的目的,其中一 面或另一面是敞开着的,然后通常将其系紧。此外,罩袍包括两个袖子 并且任选包括袖口。
用于医用罩袍的包括本发明中所描述的纳旦尼尔阻隔层的改良阻隔 性织物的实际应用,导致罩袍的质量较轻而且能保持其特性。较轻质量 的材料被认为更加柔软,从而,当罩袍被使用和穿着的时候,其与整体 结构的变形更加相符。
根据前面所述,在不偏离本发明的新概念的真实精神和范围下可以进 行大量的改进和修改。因该理解,关于在此所公开的具体实施方案并不 是打算也不应该被推断为是本发明的限制。本发明的公开旨在通过所附 的权利要求书来覆盖所有落入权利要求书范围内的修改。
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