一种隔液面料缝合物及其缝合方法与流程

本发明涉及一种隔液面料缝合物及其缝合方法；更具体地讲，本发明涉及一种由热封方法用叠放的方式将隔液面料的接缝处进行缝合的方法。

背景技术：

目前，隔液体面料在缝合时阻隔性极易被破坏，接缝处容易受外力作用而裂开，因此采用其它的缝合技术以保证剥离强度和阻隔性，但存在无法有效粘合、隔液层则易穿孔无法保证阻隔性等问题，给技术、市场、成本等带来了巨大的压力，尤其是给制品使用者的人身安全造成了非常大的威胁。

cn200780003514.0公开了一种热粘接性层压无纺布，但并未涉及隔液层的层合物，因此虽获得良好的剥离强度及透汽性，但仍无法实现有效的阻隔效果。

us7390376b2公开了一种隔液层合物的热缝合方法，但缝合温度限定低于或等于隔液薄膜层的熔点，在隔液薄膜层厚度变厚至30μm或者材料生产厂家变化时出现了不能通过阻隔血液或病毒测试的现象，无法适应市场的需求。

常见的隔液层合物的缝合处达到阻隔目的缝合仍出现无法阻隔的现象并困扰着行业。而只针对某些厚度层合物的热缝合方法则容易造成缝合口处发硬、不稳定现象、缝合条件过于狭窄，这给缝合成本及工艺稳定，尤其是设备精度控制、稳定性和后期应用的安全性带来了巨大的经济和社会压力，阻碍了市场的发展和安全劳动保护的推广。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明的目的在于提供一种外观平整无褶皱的隔液薄膜面料缝合物及其缝合方法以使接缝处具有优良的剥离强度、阻隔液体，外观平整无褶皱的特点。

为此，本发明第一方面提供了一种隔液面料缝合物，所述隔液面料缝合物包括通过热封方法缝合的多个隔液面料层单元，各个隔液面料层单元包括：

至少一层隔液薄膜层，所述隔液薄膜层的组成至少包括第一高熔程组分和第二低熔程组分，其中第一高熔程组分的开始融化温度t1比第二低熔程组分的开始融化温度t2高10℃以上；

至少一层热塑性无纺布纤维层，所述热塑性无纺布纤维层的最高开始融化温度t3低于第一高熔程组分的开始融化温度t1；以及

位于所述至少一层隔液薄膜层和至少一层热塑性无纺布纤维层之间的非连续粘合层；

所述热封合方法的热封合温度低于或等于所述隔液薄膜层的完全融化温度t4，但高于所述热塑性无纺布纤维层的最高开始融化温度t3。

采用具有两种熔程以上的多组分的隔液薄膜层，可以加宽开始融化温度和完全融化温度之间的范围，加宽缝合工艺。本发明以高于无纺布纤维层的最高开始融化的温度t3进行封合，可实现有效粘合，且缝合温度低于或等于隔液薄膜高温熔程组分的完全融化的温度，防止穿孔现象发生。若采用低于无纺布纤维层的最高开始融化温度t3，无法有效粘合，若高于隔液薄膜高温熔程组分的完全融化时的温度，则隔液层易穿孔无法保证阻隔性。

本发明中，所述隔液薄膜层的厚度可为3～200μm，优选为5～100μm，更优选为5～50μm。本发明提供的隔液面料缝合物，即使其中隔液薄膜层的厚度高达30μm，甚至50μm，因隔液膜组分将加工缝合工艺拓宽，不影响缝合处的阻隔性。

较佳地，所述第一高熔程组分的开始融化温度t1比第二低熔程组分的开始融化温度t2高15℃以上，优选高18℃以上，有利于加宽缝合加工温度。

本发明中，所述热塑性无纺布纤维层克重可为1～500gsm，优选地5gsm～200gsm，更为优选地20gsm～50gsm，以增加无纺布层的导热和强力支撑。

本发明中，所述非连续的粘合层的克重可为0.8～50g/m²，优选为0.8～16g/m²，更优选为1～16g/m²。增加层间牢度，同时也避免产品过于厚重。

本发明中，所述第一高熔程组分和/或第二低熔程组分可选自聚烯烃及其衍生物、聚醋酸乙烯酯及其衍生物、聚氯乙烯及其衍生物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物、聚酰胺及其衍生物、以及聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物中的至少一种。

本发明中，所述热塑性无纺布纤维层可包括聚酯及其衍生物纤维、聚酰胺及其衍生物纤维、聚烯烃及其衍生物纤维、生物基纤维、可降解纤维中的至少一种。

本发明还提供一种隔液面料缝合物的缝合方法，所述缝合方法包括：

将所述至少一层隔液薄膜层和至少一层热塑性无纺布纤维层采用胶水进行点状贴合，冷却收卷再进行胶水熟化形成所述隔液面料层单元，

将相邻两个隔液面料层单元叠放，以低于或等于所述隔液薄膜层的完全融化温度t4，但高于所述热塑性无纺布纤维层的最高开始融化温度t3的热缝合温度进行热封合以将相邻两个隔液面料层单元缝合，所述热封合的压力为0.01～1mpa，优选0.1～0.8mpa，时间为0.01～600秒，优选1～60秒，避免时间过长或者压力过大造成无法隔液。

较佳地，相邻两个隔液面料层单元以相同材质的层相对的方式进行叠放。借助于此，热封时热封面为相同材质，可较好的融合。

本发明中，所述热封的方式可为超声波热封、高周波热封、脉冲热封或辊轮热封。

较佳地，所述热缝合温度低于或等于所述第一高熔程组分的开始融化温度t1，但高于所述热塑性无纺布纤维层的最高开始融化温度t3。

通过本发明方法缝合的隔液面料的热缝合处具有优良的剥离强度、阻隔液体、外观平整无褶皱的特点。其中液体阻隔测试，尤其是静水压、血液及病毒、穿透性液体的阻隔测试、热封强度的性能均与层合物各层材质、上胶量及热缝合条件有很大关系。

附图说明

图1为本发明所述隔液面料的封口处抗裂纹测试工具；

图2为本发明所述隔液面料的封口叠放示意图；

图3为本发明所述隔液面料的结构示意图；

图4为本发明实施例1制备的隔液面料的封口的表面微观图；

图5为本发明实施例3制备的隔液面料的封口表面微观图；

图6为本发明实施例11制备的隔液面料的封口表面微观图。

具体实施方式

以下通过下述实施方式进一步说明本发明，应理解，下述实施方式仅用于说明本发明，而非限制本发明。

本发明采用热封的方式缝合隔液面料，所述的隔液面料为层合物，可为2层或多层的层合物(层单元)。本发明隔液面料结构示意图如图3所示，其中标记“1”、“3”为热塑性无纺布纤维层，标记“2”为隔液薄膜层。各个层单元可包括：至少有一层具有两个熔程以上的多组分共混隔液薄膜层(包括第一高熔程组分和第二低熔程组分)，组分开始融化温度之间相差至少10℃(例如第一高熔程组分的开始融化温度t1比第二低熔程组分的开始融化温度t2高10℃以上)、至少一层热塑性无纺布纤维层，其中至少一组分含结晶性物质。

在所述隔液面料中，所述热塑性无纺布纤维层的最高开始融化温度t3低于多组分共混隔液薄膜层的完全融化温度t4，优选可以低于或者等于与隔液薄膜层的高熔程组分开始融化温度t1，更优选为低于或者等于与隔液薄膜层的低熔程组分的开始融化温度。

本发明的隔液面料中，所述热塑性无纺布纤维层的克重可为1-500gsm，优选地10gsm-200gsm，更为优选地15gsm-50gsm。隔液薄膜层的厚度可为3～200μm，优选为4～100μm，更优选为5～90μm，尤其优选10～30μm。粘合层的克重为0.8g/m²-50g/m²，更优选为0.8g/m²-16g/m²。

本发明的面料中，所述的热塑性无纺布纤维层可为任意材质非织造物。也可为以下至少一组分含结晶性材质的混合物或者共聚物，如：聚酯及其衍生物纤维、聚酰胺及其衍生物纤维、聚烯烃及其衍生物纤维、生物基纤维、可降解纤维及其衍生物等。其任一组分最高开始融化温度t3温度范围为60～300℃，优选地为60～230℃。

在本发明的面料中，隔液薄膜层为连续性薄膜层，可以多层共挤出也可以是单层挤出。所述隔液薄膜的材质为选自如下至少两种以上的聚合物(或其衍生物或混合物)组成：聚烯烃及其衍生物、聚醋酸乙烯酯及其衍生物、聚氯乙烯及其衍生物、聚醋酸乙烯醇及其衍生物、聚对苯二甲酸乙二醇酯及其衍生物和混合物、聚酰胺及其衍生物、以及聚对苯二甲酸丁二醇酯及其衍生物和混合物。

在本发明的面料中，隔液薄膜层可以可为不同熔程组分多层共挤薄膜或者不同熔程组分共混薄膜，优选地开始融化温度相差15℃以上的组分，更为优选地18℃以上。其中最高开始融化温度(第一高熔程组分的开始融化温度t1)为80℃以上，优选为95℃以上，更优选为160℃以上，350度以内。

隔液薄膜层可经机械混合后，进行预混熔融造粒、涂层或直接挤出成膜，根据不同配方进行优选。成膜可采用单层或者多层制备，更为优选为1-3层挤出。最终实现力学机械性能、尺寸稳定性、温度使用范围、液体阻隔等各方面性能的完善和可控的树脂薄膜。

在本发明的面料中，隔液薄膜层和无纺布层用胶水进行点状贴合、冷却收卷、再进行胶水熟化形成各个隔液面料层单元用于后续缝合。所使用的胶水可为溶剂胶、水性胶、无溶剂胶、或者涂层材料，优选为溶剂胶、水性胶、无溶剂胶。其中，溶剂胶有反应型和非反应型胶水，优选为湿汽反应型聚氨酯胶水、双组分聚氨酯胶水、硅氧烷类压敏胶、橡胶类压敏胶、聚酯类压敏胶、聚酯类溶剂胶、橡胶类溶剂胶等。水性胶优选为水性丙烯酸类胶水、聚氨酯类胶水、烯烃类热熔胶、聚氨酯热熔胶、热塑性弹性体胶水、橡胶类、聚酯类、压敏胶类等。

本发明的涂布隔液面料所采用的装置可为任意涂胶装置。优选为辊涂装置、喷涂装置、狭缝涂布装置等。

以下示例性地说明本发明提供的隔液面料的缝合方法。

将上述隔液面料层单元的两层叠放后进行热缝合。隔液面料的封口的叠放方式(如图2所示)可为不仅限于图2中标记“1”、“2”、“3”、“4”等，叠放时注意封口位置的平整度和长度，方便后续的热封操作且保证热封位置离边距离不超过3cm。热封面可任意面，优选为相同材质热封面，例如一个层单元的无纺布纤维层与另一个层单元的无纺布纤维层相面对地叠放，或者是，一个层单元的隔液薄膜层与另一个层单元的隔液薄膜层相面对地叠放。所述热缝合温度热封温度高于无纺布纤维层的最高融化温度组分的温度，低于或等于隔液薄膜高温熔程组分的完全融化时的温度点(t4)。所述热缝合时间可为0.01s-600s，优选地0.01s-480s，更为优选地0.1s-300s，尤其优选1～60秒，更为优选地1～30s。优选地，热封压力为0.01-1mpa，更为优选为0.1mpa-0.8mpa，最为优选为0.1mpa-0.6mpa。

在所述隔液面料缝合物(层合物)的缝合方法中，所述热缝合方法所用的热压设备可为超声波、高周波、脉冲、辊轮封机等。

下面进一步例举实施例以详细说明本发明。同样应理解，以下实施例只用于对本发明进行进一步说明，不能理解为对本发明保护范围的限制，本领域的技术人员根据本发明的上述内容作出的一些非本质的改进和调整均属于本发明的保护范围。下述示例具体的工艺参数等也仅是合适范围中的一个示例，即本领域技术人员可以通过本文的说明做合适的范围内选择，而并非要限定于下文示例的具体数值。

在下面的各具体实施方式中，剥离力、静水压、隔血液、隔病毒等测试方法如下:

(1)剥离力检测标准：

a)检测标准：gb8808；

b)采样标准：在幅宽方向距边15mm起，每相距约150mm取样，在长度方向上每隔500mm取样。测试样尺寸为15x180mm，取样块数为幅宽和长度方向上共50块。

(2)静水压检测标准

a)检测标准：aatcc127；

b)采样标准：按斜对角取至少3块200mm*200mm的样，避免测试区域的折叠和污染；测试前样品在(21±2)℃，(65±2)％调湿至少4小时，测试需要区分面料正反面；

c)检测方法：在(21±2)℃条件下，擦干夹持装置表面的水，夹持调湿后的样品使样品正面与水面接触。选择测试程序，升压速度(60mbar/min)，记录第三滴水珠出现时的水压值，三处水珠应是不同处且不是夹具边缘3mm内的水珠。

(3)隔血液检测标准

a)检测标准：astmf1670；

b)采样标准：

1、每个材料，组成，部位(非均一性材料设计时)或其他条件下随机选取3个样；

2、如果材料为在两个纤维层中夹有一层密封层，则材料边缘的毛细作用可导致实验结果出现假阳性，而导致结果不合格。此时应将实验样品的边缘封好，以避免毛细作用影响。在实验进行前应以粘合剂、封口胶、固体石蜡或付有粘和剂的泡沫对样品进行封固；

3、密封只对边缘的试样，留下中心57mm的开放区域进行测试；

4、若试样制作成品时要经过杀菌处理，则需对试样进行杀毒处理。杀毒过程不能影响试样的性能，必须符合制造厂家的要求；

5、试样在实验前，应在温度为(21±5)℃、相对湿度30～80％的条件下处理至少24小时。6、如果允许，可以使用其他预处理条件(如灭菌)，评价性能；

c)检测方法：试样在指定的时间和压力下(首先0kpa保持5分钟，之后以13.8kpa保持1分钟，然后再以0kpa保持54分钟)承受模拟体液(合成血)的穿透试验。以肉眼观察判断渗透的发生。合成血液有任何穿透证据则构成失败。结果报告体现为合格/不合格。

(4)隔病毒检测标准

a)检测标准：astmf1671；

b)采样标准：

1、每个材料，组成，部位(非均一性材料设计时)或其他条件下随机选取3个样；

2、如果材料为在两个纤维层中夹有一层密封层，则材料边缘的毛细作用可导致实验结果出现假阳性，而导致结果不合格。此时应将实验样品的边缘封好，以避免毛细作用影响。在实验进行前应以粘合剂、封口胶、固体石蜡或付有粘和剂的泡沫对样品进行封固；

3、密封只对边缘的试样，留下中心57mm的开放区域进行测试；

4、若试样制作成品时要经过杀菌处理，则需对试样进行杀毒处理。杀毒过程不能影响试样的性能，必须符合制造厂家的要求；

5、试样在实验前，应在温度为(21±5)℃、相对湿度30～80％的条件下处理至少24小时。

6、如果允许，可以使用其他预处理条件(如灭菌)，评价性能；

c)检测方法：试样在指定的时间和压力下(首先0kpa保持5分钟，之后以13.8kpa保持1分钟，然后再以0kpa保持54分钟)承受噬菌体液体phi-x174的穿透试验。当没有发生液体渗透现象时，通过一种分析程序来确定病毒是否通过试样到另一面。有液体或病毒穿透证据则失败。结果报告体现为合格/不合格。

(5)隔渗透性酒精或异丙醇穿透性液体检测标准

a)检测标准：自配穿透性液体；

b)采样标准：每个材料随机选取3个样；

c)穿透性液体刷涂至缝合处，60min后若出现渗液则失败，若无渗液即通过。

(6)封口裂纹检测标准：

a)检测标准：钢球测试封口裂纹，钢球来回滚动两次，钢球为金属球，外部直径尺寸8.2cm，内部孔洞直径2.2cm；

b)采样标准：在幅宽方向距边15mm起，每相距约150mm取样，在长度方向上每隔500mm取样。测试样尺寸为15x180mm，取样块数为幅宽和长度方向上共50块。

实施例1

将1.6m(宽)*1000m(长)*10μm的第一高熔程组分的开始融化温度t1为170℃，完全融化温度为200℃的聚酯衍生物的隔液薄膜层与23g/m²最高开始融化温度t3140℃的聚烯烃无纺布，采用反应型无溶剂胶水进行点状微凹板贴合后，胶水克重为2g/m²，生产线速度80m/min，冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整，未有发粘触感的两层面料。将两层面料中的隔液薄膜层对隔液薄膜层叠放，叠放方式如图2中标记“1”所示，在热封机上用200℃、0.4mpa压力、热封时间3s。封口处抗裂纹测试表现光洁如附图4。剥离力达到30n/5mm。静水压测试结果为120mbar。隔血液astmf1670测试通过。隔病毒astmf1671测试通过。穿透性液体60min无穿透迹象。该实施例证实了该温度的热封使得膜发生了软化融合，达到了阻隔液体的效果。

实施例2

将实施例1的隔液薄膜层面粘结25g/m²最高开始融化温度t3140℃的聚烯烃无纺布，胶水克重为3g/m²，生产线速度100m/min，冷却收卷。再进行胶水熟化。得到表面平整，未有发粘触感的三层面料。将任意无纺布进行叠放，叠放方式如图2中标记“1”所示在热封机上用200℃热封，其余条件同实施例1。封口处抗裂纹测试表现如实施例1样光洁。剥离力达28n/15mm。静水压测试结果为130mbar。隔血液astmf1670测试通过。隔病毒astmf1671测试通过。该实施例证实了该温度将三层材料及中间物质都进行了融合，达到了阻隔液体效果，多一层无纺布未有明显的影响。

实施例3

将实施例2的一层无纺布更改30gsm最高开始融化温度220℃的纯涤纶无纺布，另一层无纺布仍为23gsm最高开始融化温度140℃的pp无纺布，其余同实施例2。将涤纶无纺布对涤纶无纺布进行叠放在热封机上用260℃热封，其余参数同实施例1。

实施例4

将实施例2的一层无纺布更改30gsm最高开始融化温度220℃的纯涤纶无纺布，另一层无纺布仍为23gsm最高开始融化温度140℃的pp无纺布，其余同实施例2。将pp无纺布面对pp无纺布面叠放在热封机上用165℃热封，其余参数同实施例1。

实施例5

将实施例2的一层无纺布更改30gsm最高开始融化温度220℃的纯涤纶无纺布，另一层无纺布仍为23gsm最高开始融化温度140℃的pp无纺布，其余同实施例2。将pp无纺布面对涤纶无纺布面叠放，在热封机上260℃热封，其余参数同实施例1。

封口处抗裂纹测试实施例4如实施例1一样表现光洁。实施例3有裂纹如附图5。实施例3～5的隔液面料热缝合处的剥离牢度分别达35n/15mm、30n/15mm、1n/15mm,实施例5表现为pp无纺布面与pet无纺布面离层。实施例3～5的隔液面料热缝合处的静水压测试结果分别为190mbar、140mbar、5mbar。但除pp无纺布面叠放通过隔血液astmf1670测试通过、隔病毒astmf1671测试通过，其余均不通过。结合实施例3-5证实了不同材质熔点的无纺布材料进行热缝合需要保证缝合面的材料之间的互相融合，否则会影响热封面的剥离强度及阻隔性的通过性测试，而且说明了如果无纺布最高开始融化温度过高于隔液材料的熔融温度将导致隔液薄膜层熔断。

实施例6-9

将实施例2的薄膜分别更换为同样熔点的厚度为10μm、12μm、20μm、30μm，其中胶水克重依次调整为3gsm、3gsm、5gsm、6gsm得到表面平整的三层面料。将无纺布面叠放，在热封机上均用200℃热封，其余参数同实施例1。实施例6-9中封口处抗裂纹测试表现如实施例1一样光洁。剥离力分别达到32n/15mm、32.5n/15mm、35n/15mm、38n/15mm。静水压测试结果分别为140mba、145mba、165mba、190mbar。隔血液astmf1670测试均通过。隔病毒astmf1671测试、隔穿透性液体均通过。结合实施例6-9证实了薄膜厚度的增加对面料热封处的阻隔性无影响，对剥离牢度和静水压有很大贡献。

实施例10-13

将实施例2的三层面料，将无纺布面叠放，叠放方式如图2中标记“1”，所示在热封机上分别用120℃、140℃、190℃、220℃热封。封口处抗裂纹测试表明：实施例10出现离层，实施例11有裂纹(如附图6)，实施例12、实施例13表现如实施例1一样光洁。剥离力分别达到3n/15mm、23n/15mm、30n/15mm、35n/15mm。静水压测试结果分别为14mbar、120mbar、135mbar、50mbar。隔血液astmf1670及隔病毒astmf1671以及穿透性液体测试仅实施例11和12测试均通过。结合实施例10-13证实了热封温度过高易造成隔液薄膜熔断，过低则易造成无法有效热封，太接近于材料的最低开始融化温度，则易造成缝合处易出现裂纹。