[发明专利]用于制造净化间防护服的无纺布

说明书

技术领域

净化间防护服的作用是用来保护那些在这些净化间中所制造或处理的制品(如微电子部件、药品、光导纤维等)免受人这一作为干扰性微粒(如灰尘微粒或皮肤微粒、细菌等)发射“源”的影响。

因此对一种用于制造这种防护服的材料的最重要的要求便是要具有屏障作用。防护服材料必须既挡住由人体不断释放出来的微粒(皮屑、断发、细菌等)，也挡住由一纺织品下身服装所掉出来的纤维碎屑，从而来防止对净化间空气以及制品的污染，当然材料本身也不应该发射任何纤维物品或其它成分到净化间空气中去。

除了所要求的屏障作用之外，防护服材料还应具有高的机械承载能力、尤其是高的抗撕裂性和抗磨损性，以减小因外部作用或普通的穿着应力而形成裂口或孔的危险性。还为了使防护服能多次重复使用，所用的材料应该尽量无损坏地经受住行业上常采用的水洗或清洗过程(目前为放在高压釜中进行消毒)，亦即能抗湿法机械式磨损和起毛工艺过程，并且具有足够的尺寸不变性。

除了屏障作用和(湿法)机械抵抗能力外，防护服材料尤其在被用于微电子工业的净化间中时还必须具有一种抗静电作用，亦即该材料在穿着时由于不可避免的摩擦作用不被过分地带上静电或者差不多能快速地将这些静电耗散和导出。这一点十分必要，这样一方面不会因点放电而损坏灵敏的微电子零件，另一方面也不会从周围空气中吸收灰尘微粒，这些灰尘微粒否则会积聚到材料表面上且可能的话还会在以后重新被发射出来。

此外，防护服材料还应具有好的穿着舒适性，亦即具有一种最大可能的纺织物特性或挺括程度、手感和外观以及透气性好且可能的话还要是绝热的，以便能使穿着者不过分地出汗或受冻。

背景技术

已知有采用超细纤度合成纤维或合成长丝来制造净化间防护服材料的。“超细纤度”在这里意指具有小于1分特的纤度的纤维，亦称“微纤维”。对具有小于0.3分特纤度的纤维习惯上也称“超微纤维”。

以微纤维或微长丝织物或织品为基的普通防护服材料是采用多道加工步骤来制造的。先要从聚合物原材料来喷丝出微纤维或微长丝。微纤维或微长丝然后被处理为线，这些线在某些情况下还要经过一道后续的织物组织工序。从该(被形成纹理的)微纤维线或微长丝线最终织成最后的防护服材料。在织布工序中另外使传导性好的线被织成一种规则图案的形式，比如织成条纹或菱形的形式，以能得到所要求的抗静电效应。使传导性好的线具有比如带含炭黑或石墨芯或套的芯/套式长丝或者具有比如金属纤维或金属化的长丝。所要求的屏障功能以及高(湿)机械承载性则通过对微纤维线的一种极致密和规则的编织来达到。这种高编织密度和主要平行于表面的长丝走向对于材料的透气性来说却是不利的。它们仅具有很少的微孔或微通道能让水蒸汽通过它们被传送通过织物。

这种由防护服材料的屏障作用和透气性两者相结合所产生的问题是通过采用颗粒致密的、但却是透水汽的膜来解决的。这些“微孔”层可通过胶合或直接挤压来形成到普通密度的纺织材料上，以得到一种具有纺织物特性的材料。

从透气性好的屏障膜和纺织物来制造高密度的微长丝织物和复合材料的加工过程是多步骤的且因此较费时间。作为较简单的加工替代方案可采用微纤维无纺布。

平面轧光的聚乙烯基微长丝纺丝无纺布可满足屏障方面的要求且制造成本很低。这种材料实际上却是不透气或不透水蒸汽的且具有一种箔式特性，亦即其穿着舒适性较低。此外，它仅仅是不充分地能经受水洗或清洗，因此它仅局限于用于一次性的或用后即弃的防护服。

微纤维无纺布由多段或多股人造纤维制成，它们在被用溶剂或水喷进行敷纤和最终的预固化之后被分裂成单根的微纤维，因而在具有好的屏障功能下较之上述的高轧光微长丝纺丝无纺布能提供好得多的穿着舒适性。

在欧洲专利说明书EP 0 624 676中便比如描述了一种方法，介绍了如何通过水喷分裂法来制造微纤维无纺布，这种无纺布具有特别大的填充密度且因此也具有很好的屏障作用。然而这种无纺布却缺乏柔软性和绝热性。因此对这种水喷固化的无纺布在(防护)服装领域的应用便受到限制。因此在上述专利说明书中提出了另一种方法，其中不再应用水喷技术。

在PCT申请WO 98/23804中，与前述专利说明书不同地建议将无纺布在水喷分裂之前先逐点热焊。这样可防止无纺布在水喷分裂时与水喷设备的筛带挂住且然后在被掀起时受损或完全毁坏。另一方面，这样做能得到一个较高的纤维分开度，由此则能得到改善的屏障性和手感度。