具有抗微生物性和/或改善的可洗性的耐洗面罩的制作方法

本发明涉及一种包含多层过滤材料的面罩。将一种或多种抗微生物剂和/或亲水剂和/或去污剂粘附到织物材料上，以形成多层过滤材料的外层。一种或多种试剂粘附到织物材料上，使得即使面罩被洗涤它们也不会从织物材料中释放出来，因此这样的面罩可以重复使用。本发明的面罩的织物层的特定布置还允许可以洗涤面罩。也就是说，尽管在洗涤期间施加了物理应力，但仍保留了织物和面罩的整体结构。在优选的实施例中，在一种或多种抗微生物剂粘附到织物材料上的情况下，面罩可用于保护佩戴者免受空气传播的颗粒和微生物污染，特别是对吸入的空气进行消毒。同样地，保护环境，例如其他人，免受本发明的面罩的佩戴者呼出的颗粒和微生物的影响。当一种或多种亲水剂和/或去污剂粘附到织物材料上时，面罩的多层过滤材料内的织物材料的可洗性和/或可用性得到改善，这特别有利于确保面罩在洗涤过程中尽可能清洁，即确保所吸收或吸附的污渍从织物中释放。本发明还涉及一种通过将抗微生物剂和/或亲水剂和/或去污剂施加和结合到织物材料上来整理织物材料的方法，使得这些试剂基本上不可逆地粘附到整理好的织物材料上。

发明背景

在各种情况下使用颗粒过滤面罩来防护各种空气传播的颗粒和污染物，例如经由液滴、细颗粒和灰尘传递的微生物。面罩经常用于医院和工业环境以及其他污染环境中，例如在空气污染较高的大城市。在此，由于微生物污染和/或细颗粒污染，对呼吸系统的感染和威胁的危险性很高。卫生保健系统中的工作人员以及接受治疗的患者特别容易接触传染性污染物，并因此需要高标准的消毒程序，以防止病原体在卫生保健系统内传播以及全民范围内的危机情况，例如最近的h1n1大流行。

最常用的面罩包括从呼吸空气捕获颗粒(例如微生物)的颗粒过滤材料。

由颗粒过滤材料制成的呼吸面罩降低了面罩佩戴者感染的风险，但是它们通常是一次性的，即不可洗的且不可重复使用。其他面罩可以清洗和重复使用，但是，它们不具有抗微生物性，即它们-充其量–过滤穿过面罩的空气中的微生物，但它们不会杀灭所过滤的微生物。因此，这种所过滤的微生物在这种已知的可重复使用的面罩内和上面保持传染性。

美国专利申请us11/757336试图通过提供一种自消毒的呼吸面罩来克服现有技术中面罩的问题。该面罩包括用于捕获颗粒的颗粒过滤层和邻近过滤层或夹住过滤层定位的至少一层多孔连续消毒层。通过将多孔层中的游离银和/或铜离子释放到过滤层中来实现消毒效果。所述金属离子可以通过使用沸石载体附着到多孔层上。据称这样的面罩可以洗涤和重复使用，同时保持其抗微生物活性和/或过滤能力。参考三篇不同的美国专利文献，附着的银离子和/或铜离子或银的沸石的最低量是消毒层纤维重量的0.1％至20％(参考us09/565138)。可选地，抗微生物化合物可以用消毒层制成、涂覆或浸渍。在所述美国专利申请中未证明其耐洗性。而且，美国专利申请中描述的面罩制造成本高，特别是由于用于面罩纤维的银离子的量非常高。

美国专利申请us11/302644提供了一种保护性抗微生物制品，其包括至少部分涂有稳定的非浸出抗微生物或抗病毒组合物的非织造纤维网。这种组合物可包括聚六亚甲基双胍、脱乙酰壳多糖以及离液表面活性剂、多元醇、氧化铜和有机酸的组合。由于抗微生物涂层的化学和机械稳定性，发明人声称抗微生物涂层不会从其施加的基材表面上浸出。然而，抗微生物涂层不耐洗。

美国专利申请us12/675336描述了一种抗微生物纤维，其包含至少两种抗微生物剂的抗微生物组合物，所述抗微生物剂是有机来源的，例如三氯生^tm，和无机来源，例如银-锌-玻璃，以及亲水改性剂，例如irgasurf^tmhl560。由于抗微生物剂和亲水改性剂在纤维内的分散，它们在典型和合理的使用条件下不会浸出。

然而，所述抗微生物纤维不耐洗，并且这种纤维所制的面罩不可重复使用。

技术实现要素：

本发明的一个目的是提供一种克服上述现有技术文献的一些或所有问题的织物材料。特别地，本发明的一个目的是提供可用于对穿过织物材料的空气消毒的织物材料。即使在织物材料多次洗涤之后，织物材料的所述抗微生物或消毒效果也应保持。更一般地，本发明的目的是织物材料可以尽可能完全地杀灭微生物或抑制它们的生长。此外，本发明的一个目的是织物材料用于耐洗面罩和多层过滤材料中，其中织物材料层夹住颗粒过滤材料层。本发明的另一个目的是多层过滤材料用于面罩中，该面罩易于清洗和/或可重复使用。

这些目的中的一些或全部由各独立权利要求的主题解决。优选实施例是各从属权利要求的主题。

根据本发明，提供了一种织物材料，一种或多种化学剂粘附在该织物材料上，这些化学剂以耐洗方式将抗微生物性能和/或亲水性能和/或去污性能传递给织物材料。该织物材料可用于多层过滤材料中，该多层过滤材料又可用于面罩中。本发明还提供了用于通过施加诸如轧染(pading)和竭染(exhaust)工艺的液剂施加工艺，然后进行热处理来制造所述织物材料的整理方法。

除非另有说明，否则下文中的所有百分比均指织物上抗微生物剂的吸收重量与不含所吸收的抗微生物剂的布料重量的比率。术语“以布料重量计”是指该比例。缩写为“owf”或“o.w.f”。术语“gpl”是指“克每升”并通常用于定义液剂中的物质浓度。

在本发明的上下文中，术语“织物”和“织物材料”涉及由纤维组成的柔性材料，或例如纱线或布料的天然和/或人造纤维的网状物所述材料可以是天然的或加工的乃至是整理好的形式。术语“初始织物材料”是指尚未通过本公开中描述的整理工艺进行处理的织物材料。

颗粒过滤材料根据对最小尺寸颗粒的过滤效率进行测试和分类。百分之九十五(“95级”)是由美国国家职业安全与健康研究所(niosh)认证的最低过滤水平。颗粒过滤材料根据耐油性进一步分类，其中“n”表示无耐油性，“r”表示轻微耐油性以及“p”表示强耐油性(例如：n95级颗粒过滤材料、r95级颗粒过滤材料或p95级颗粒过滤材料)。

在本发明的上下文中使用的术语“抗微生物”涉及杀灭至少一些类型的微生物或抑制至少一些类型的微生物的生长或繁殖的能力。所述术语涉及对本发明上下文中使用的一种或多种“微生物”有害的任何化合物、试剂、产品或工艺。优选地，所述一种或多种“微生物”被“抗微生物”产品或工艺杀灭。“抗微生物剂”是指杀灭或阻止微生物生长的任何物质或物质组合。在本发明的上下文中可互换使用的术语“微生物(microorganism)”和“细菌(microbe)”定义为包括太小以致于肉眼看不到的任何生物，例如特别是单细胞生物。特别地，术语“微生物”和“细菌”涵盖原核生物(包括细菌和古细菌)，真核生物(包括原生生物、如尘螨或蜘蛛螨的动物、真菌和如绿藻的植物)，以及病毒。

术语“亲水的”主要涉及对水的吸收度。在本发明的上下文中，术语“亲水的”通常意味着水液体在织物材料的表面处和内部中的附着或粘附。因此，本文所用的术语“亲水的”或“亲水性能”包括水液体在织物材料表面处或附近和/或在织物材料内部中的附着或粘附。当在本文中使用术语“亲水的”或“亲水性能”时，其意指液体在织物材料表面处或附近的附连或粘附。亲水织物通常不是防水的，相反会迅速吸水。它通常还表现出良好的芯吸性能。“亲水剂”是一种当施加到如织物材料的基材时显著改善该基材的亲水性能的试剂。

术语“去污”涉及易于去除污渍。在本发明的上下文中，术语织物的“去污性能”通常是指其在织物材料的外表面或内表面上吸附特别是油性污渍并且容易从这些表面上除去污渍(例如在洗衣期间)的能力。术语“去污性能”不应与术语织物的“抗污性能”相混淆。尽管具有良好抗污性能的织物压根不吸附或吸收油性污渍，但具有良好去污性能的织物确实吸附它们但随后容易释放它们。“去污剂”是一种当施加到如织物材料的基质上时显著改善该基材的去污性能的试剂。

无论何时在本说明书中提及温度，该温度是指在常压(101.325pa)下施加的温度。如果在本发明的实施方式中施加更高或更低的压力，则应理解温度相应地适应。

本发明的第一实施例是一种织物材料，其上粘附有一种或多种去污剂和/或一种或多种亲水剂和/或一种或多种抗微生物剂。

本发明的第二实施例是一种织物材料，其上粘附有一种或多种去污剂和一种或多种亲水剂和优选地一种或多种抗微生物剂。

本发明的第三实施例是一种织物材料，其上粘附有一种或多种去污剂和一种或多种抗微生物剂和优选地一种或多种亲水剂。

本发明的第四实施例是一种织物材料，其上粘附有一种或多种抗微生物剂和一种或多种亲水剂和优选地一种或多种去污剂。

本发明的第五实施例是第一实施例至第四实施例中任一个所述的织物材料，其中所述一种或多种抗微生物剂包括

-选自季铵盐有机硅烷化合物、金属、唑类化合物、聚葡萄糖胺和聚六亚甲基双胍中的至少一种，优选地至少两种，更优选地至少三种，又更优选地至少四种，或全部五种；或

-选自由金属、唑类化合物、聚葡萄糖胺和聚六亚甲基双胍组成的组中的至少一种，优选地至少两种，更优选地至少三种，最优选地全部四种；或者

-选自由金属、唑类化合物和季铵盐有机硅烷化合物组成的组中的至少一种，优选至少两种，更优选全部三种；或者

-至少金属和选自由唑类化合物、季铵盐有机硅烷化合物、聚葡萄糖胺和聚六亚甲基双胍组成的组中的至少一种；或至少唑类化合物和选自由季铵盐有机硅烷化合物、聚葡糖胺和聚六亚甲基双胍组成的组中的至少一种；或至少季铵盐有机硅烷化合物和选自由聚葡糖胺和聚六亚甲基双胍组成的组中的至少一种；或至少聚葡萄糖胺和聚六亚甲基双胍。

本发明的第六实施例是第一实施例至第四实施例中任一个所述的织物材料，其中所述一种或多种抗微生物剂包括

-金属和选自由聚六亚甲基双胍、聚葡萄糖胺和唑类化合物组成的组中的至少一种，或至少两种，或全部三种；或者

-一种唑类化合物和选自由聚六亚甲基双胍、聚葡萄糖胺和金属组成的组中的至少一种，或至少两种，或全部三种；或者

-聚六亚甲基双胍和选自由金属、聚葡萄糖胺和唑类化合物组成的组中的至少一种，或至少两种，或全部三种；或者

-聚葡萄糖胺和选自由银阳离子、聚六亚甲基双胍和唑类化合物组成的组中的至少一种，或至少两种，或全部三种；或者

-季铵盐有机硅烷和选自由金属和唑类化合物组成的组中的至少一种，优选地两种；或者

-金属和选自由季铵盐有机硅烷和唑类化合物组成的组中的至少一种，优选地两种；或者

-唑类化合物和选自由季铵盐有机硅烷和金属组成的组中的至少一种，优选地两种。

本发明的第七实施例是第五或第六实施例中任一个所述的织物材料，其中，金属是铜、锌或优选地银，更优选地银阳离子。

本发明的第八实施例是第五或第六实施例中任一个所述的织物材料，其中唑类化合物是噻苯达唑或三唑类化合物。

本发明的第九实施例是第八实施例的织物材料，其中三唑类化合物是丙环唑。

本发明的第十实施例是第一实施例至第九实施例中任一个所述的织物材料，其中所述一种或多种抗微生物剂并非呈纳米颗粒形式。

本发明的第十一实施例是第一个实施例至第十个实施例中任一个所述的织物材料，其中所述一种或多种抗微生物剂在所有维度(长度、宽度、高度)上的颗粒大小为至少250纳米，优选地至少500纳米，更优选地至少750纳米，最优选地至少1,000纳米。

本发明的第十二实施例是第一实施例至第十一实施例中任一个所述的织物材料，其中所述一种或多种抗微生物剂是非离子的或是阳离子的。

本发明的第十三实施例是第一实施例至第十二实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述一种或多种抗微生物剂与所述织物材料直接结合，特别地如果该试剂是季铵盐有机硅烷化合物、聚葡萄糖胺或聚六亚甲基双胍的话；或者通过无机或有机基质直接与所述织物材料结合，特别地如果该试剂是金属；或者通过交联与所述织物材料结合，特别是如果该试剂是唑类化合物的话。

本发明的第十四实施例是第一实施例至第十三实施例中任一个所述的织物材料，其中一种或多种抗微生物剂中的一种或多种在没有环糊精和/或包合物的情况下，特别是在没有纤维反应性环糊精衍生物和抗微生物剂的包合物的情况下与织物材料结合。

本发明的第十五实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中粘附到织物材料上的一种或多种抗微生物剂的总量为织物材料的按布料重量计至多4.0％，优选地至多3.0％，更优选地至多2.5％以及最优选地至多约2.0％。

本发明的第十六实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中粘附到织物材料上的一种或多种抗微生物剂的总量为织物材料的按布料重量计至多0.1％，优选地至多0.2％，更优选地至多0.3％以及最优选地至多约0.4％。

本发明的第十七实施例是第五至第十六实施例中任一个所述的织物材料，其中，聚六亚甲基双胍以织物材料的按布料重量计至多1.0％，优选地至多0.8％，更优选地至多0.6％，特别地至多0.5％以及最优选地至多约0.4％的量粘附到织物材料上。

本发明的第十八实施例是第五至第十七实施例中任一个所述的织物材料，其中，聚六亚甲基双胍以织物材料的按布料重量计至少0.1％，优选地至少0.2％，更优选地至少0.3％以及最优选地至少约0.4％的量粘附到织物材料上。

本发明的第十九实施例是第五至第十八实施例中任一个所述的织物材料，其中，金属以织物材料的按布料重量计至多0.14％，优选地至多0.12％，更优选地至多0.10％，特别地至多0.08％以及最优选地至多约0.06％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十实施例是第五至第十九实施例中任一个所述的织物材料，其中，金属以织物材料的按布料重量计至少0.0005％，优选地至少0.001％，更优选地至少0.002％以及最优选地至少约0.005％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十一实施例是第五至第二十实施例中任一个所述的织物材料，其中，唑类化合物以织物材料的按布料重量计至多1％，优选地至多0.8％，更优选地至多0.5％以及最优选地至多约0.3％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十二实施例是第五至第二十一实施例中任一个所述的织物材料，其中，唑类化合物以织物材料的按布料重量计至少0.005％，优选地至少0.01％，更优选地至少0.02％，特别地至少0.05％以及最优选地至少约0.1％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十三实施例是第五至第二十二实施例中任一个所述的织物材料，其中，季铵盐有机硅烷化合物以织物材料重量织物的至多1.5％，优选地至多1.25％，更优选地至多1％，特别地至多0.8％和最优选至多约0.6％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十四实施例是第五至第二十三实施例中任一个所述的织物材料，其中，季铵盐有机硅烷化合物以织物材料的按布料重量计至少0.01％，优选地至少0.025％，更优选地至少0.05％以及最优选地至少约0.1％的量粘附到织物材料上。

根据一优选实施例，季铵盐有机硅烷化合物以织物材料的按布料重量计至多0.15％，优选地至多0.08％，更优选地至多0.04％，又更优选地至多0.02％的量粘附到织物材料上，且最优选地织物材料基本上不含季铵盐有机硅烷。“基本上不含季铵盐有机硅烷”是指所述季铵盐有机硅烷在杂质范围内的浓度，其可以例如由用于整理织物材料的卷染机中的季铵盐有机硅烷的残余量产生。

本发明的第二十五实施例是第五至第二十四实施例中任一个所述的织物材料，其中，聚葡糖胺以织物材料的按布料重量计至多1.5％，更优选地至多1.0％，特别地至多0.6％，最优选地至多约0.3％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十六实施例是第五至第二十五实施例中任一个所述的织物材料，其中，聚葡糖胺以织物材料的按布料重量计至少0.01％，优选地至少0.025％，更优选地至少0.05％，特别地至少0.075％以及最优选地至少约0.1％的量粘附到织物材料上。

本发明的第二十七实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，粘附到织物材料上的一种或多种抗微生物剂增加减少值(reductionvalue)和/或根据aatcc测试方法100-2012和/或astme2149-10测量，所述纺织材料表现出大肠杆菌atcc25922和/或金黄色葡萄球菌atcc6538和/或铜绿假单胞菌atcc15442和/或肠沙门氏菌atcc10708和/或白色念珠菌atcc10231和/或黑曲霉16404在1小时的接触时间或优选地15分钟的接触时间内减少值约为/为至少90％(1log)，优选地至少99％(2log)，更优选地至少99.9％(3log)，最优选至少99.99％(4log)，和/或在24小时的接触时间内的减少值为至少99.％(2log)，优选地至少99.9％(3log)，更优选地至少99.99％(4log)，最优选地至少99.999％(5log)。

本发明的第二十八实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂包括选自羧酸酯、聚酯醚共聚物、淀粉基乳液，优选脂肪醇乙氧基化物和有机硅烷三元共聚物中的至少一种，优选地脂肪醇乙氧基化物或有机硅烷三元共聚物，最优选地有机硅烷三元共聚物。

本发明的第二十九实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，粘附到织物材料上的一种或多种去污剂包括选自脂肪醇乙氧基化物和有机硅烷三元共聚物，优选地有机硅烷三元共聚物中的至少一种。

本发明的第三十实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，一种或多种或所有亲水剂是/都是一种或多种去污剂。

本发明的第三十一实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，一种或多种或所有去污剂是/都是一种或多种亲水剂。

本发明的第三十二实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述亲水剂和/或去污剂以织物材料的按布料重量计总共至多5％，优选地至多4％，更优选地至多4％，又更优选地至多3％，特别地至多2％以及最优选地至多约1.5％的量粘附到织物材料上。

本发明的第三十三实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述亲水剂和/或去污剂以织物材料的按布料重量计总共至少0.1％，优选地至少0.25％，更优选地至少0.5％，特别地至少0.75％以及最优选地至少约0.9％的量粘附到织物材料上。

本发明的第三十四实施例是第二十八或二十九实施例中任一个所述的织物材料，或从属于第二十八或二十九实施例中任一个时的第三十至三十三实施例中任一个所述的织物材料，其中，有机硅烷三元共聚物以织物材料的按布料重量计至少0.1％，优选地至少0.2％，更优选地至少0.5％，特别地0.75％以及最优选地至少约1％的量粘附到织物材料上。

本发明的第三十五实施例是第二十八或二十九实施例中任一个所述的织物材料，或从属于第二十八或二十九实施例中任一个时的第三十至三十四实施例中任一个所述的织物材料，其中，脂肪醇乙氧基化物以织物材料的按布料重量计至多4％，优选地至多3％，更优选地至多2％，特别地至多1.5％以及最优选地至多约1％的量粘附到织物材料上。

本发明的第三十六实施方案例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使吸水时间减少至少20％，优选地至少40％，更优选地至少60％以及最优选地至少80％，优选地当按照aatcc测试方法79-2014(选项a)测量时。

本发明的第三十七实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，表现出至多3秒，优选地至多2秒，更优选地至多1秒以及最优选地至多0.5秒的吸水时间，优选地当按照aatcc测试方法79-2014(选项a)测量时。

本发明的第三十八实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂不增加织物材料的防水性，更优选地降低防水性以及最优选地降低防水性至少一个等级，按照aatcc测试方法22-2014测量。

本发明的第三十九实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，表现出至多50，优选0的防水性等级，按照aatcc测试方法22-2014测量。

本发明的第四十实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，

其中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使垂直芯吸特性增加至少25％，优选地至少50％，最优选地至少100％，根据aatcc测试方法197-2013测试时。

本发明的第四十一实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，表现出至少0.1毫米/秒，优选地至少0.2毫米/秒，更优选地至少0.3毫米/秒，又更优选地至少0.4毫米/秒，特别地至少0.5毫米/秒以及最优选地至少0.6毫米/秒的的垂直芯吸特性，当根据aatcc测试方法197-2013测试时。

本发明的第四十二实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使水平芯吸特性提高至少50％，优选地100％，更优选地300％以及最优选地500％当根据aatcc测试方法198-2013测试时。

本发明的第四十三实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，表现出至少20平方毫米/秒，优选地至少40平方毫米/秒，更优选地至少60平方毫米/秒以及最优选至少80平方毫米/秒的水平芯吸特性，当根据aatcc测试方法197-2013测试时。

本发明的第四十四实施例是前述实施例中任一个项所述的织物材料，其中，粘附到所述织物材料上的一种或多种去污剂使织物材料的去污能力提高至少一个等级，更优选地至少两个等级，特别地至少三个等级以及最优选地至少四个等级，当根据aatcc测试方法130-2010测试时。

本发明的第四十五实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，按照aatcc测试方法130-2010测量，具有至少3级，优选地至少4级以及最优选地5级的去污能力。

本发明的第六十四实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中粘附到织物材料上的一种或多种去污剂按照aatcc测试方法118-2013测量，使织物材料的防污/防油性提高至多一个等级，优选地不增加防污/防油性，更优选地降低防污/防油性以及最优选地使防污/防油性降低至少一个等级。

本发明的第四十七实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，按照aatcc测试方法118-2013测量，织物材料表现出至多1级，优选0级的防污/防油性。

本发明的第四十八实施例是第一至第四十二实施例中任一个所述的织物材料，其中，即使在洗衣机中在85±15℃下洗涤至少25次后，每次洗涤10-15分钟，优选地使用陶氏化学的特吉托(tergitol)15-s-9、非抗微生物、非离子和不含氯的洗衣剂，优选地随后进行标准漂洗循环以及优选地在62-96℃下干燥20-30分钟，织物材料的所声称的性能，例如去污能力、抗微生物效率和/或亲水性也可实现。

本发明的第四十九实施例是第一至第四十二实施例中任一个所述的织物材料，其中，一种或多种去污剂和/或一种或多种亲水剂和/或一种或多种抗微生物剂以非浸出方式粘附到织物材料上。

本发明的第五十实施例是第一至第四十二实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述起始织物材料包括羟基、肽和/或羰基，特别地羟基和/或肽。

本发明的第五十一实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，其中，起始织物材料是纤维素织物材料、合成织物材料、或纤维素织物材料和合成织物材料的混合物。

本发明的第五十二实施例是第五十一实施例所述的织物材料，其中，所述纤维素织物材料和/或合成织物材料包含具有将一种或多种抗微生物剂粘合到织物材料上的能力的官能团。

本发明的第五十三实施例是第五十一至第五十二实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述纤维素织物材料包括棉、粘胶、人造丝、亚麻、大麻、苎麻、黄麻及其组合(混合物)，优选地粘胶。

本发明的第五十四实施例是第五十一至第五十三实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述合成织物材料包括选自由聚酯、聚酰胺(尼龙)、丙烯酸聚酯、氨纶(弹性纤维、莱卡)、芳族聚酰胺、莫代尔、磺胺、聚丙交酯(pla)、莱赛尔、聚四氟乙烯(pbt)及其组合(混合物)组成的组中的一种或多种，优选地聚酯或聚酰胺(尼龙)，最优选地聚酯。

本发明的第五十五实施例是第五十一至第五十四实施例中任一项所述的织物材料，其中，所述纤维素织物材料和所述合成织物材料的混合物包含20％至80％，优选地30％至75％，更优选地50％至70％以及最优选地约65％的纤维素织物材料。

本发明的第五十六实施例是第五十一至第五十五实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述纤维素织物材料和所述合成织物材料的混合物包含20％至80％，优选地25％至70％，更优选地30％至50％以及最优选地约35％的合成织物材料。

本发明的第五十七实施例是第五十一至第五十六实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述织物材料是纤维、纱线或布料，优选地纱线或布料，更优选地布料。

本发明的第五十八实施例是第五十七实施例中所述的织物材料，其中，所述布料选自由织造布料、针织布料、经编布料、钩编布料和非织造布料组成的组，优选地织造布料。

本发明的第五十九实施例是前述实施例中任一个所述的织物材料，保水能力为其重量的至少5倍，优选地其重量的至少7倍，更优选地其重量的至少8倍，特别地其重量的至少10倍，最优选地其重量的至少12倍，优选地根据astmd7367-14测试时。

本发明的第六十个实施例是一种整理织物材料的工艺，包括以下步骤：

-使用抗微生物液剂施加工艺，如竭染或轧染工艺来处理织物材料，其中，将一种或多种抗微生物剂施加到织物材料上；

-优选地干燥所述织物材料；

-优选地使用亲水/去污液剂施加工艺，如竭染工艺或优选地轧染工艺来处理织物材料，其中，将一种或多种亲水剂和/或去污剂施用加到织物材料上；以及

-使处理过的织物材料经受热处理。

本发明的第六十一个实施例是一种整理织物材料的工艺，包括以下步骤：

-优选使用抗微生物液剂施加工艺，如竭染或轧染工艺来处理织物材料，其中，将一种或多种抗微生物剂施加到织物材料上并干燥所述织物材料；

-使用亲水/去污液剂施加工艺，如竭染工艺或优选地轧染工艺来处理织物材料，其中，将一种或多种亲水剂和/或去污剂施加到织物材料上；以及

-使处理过的织物材料经受热处理。

所述液剂施加工艺可以在卷染机、多槽卷染机、多槽轧染机或多槽连续染色联合机中进行。

在整理工艺之前，可以提供无污染的织物材料。优选地，在整理工艺之前，织物材料经受擦洗和/或漂白。

本发明的第六十二实施例是第六十实施例所述的工艺，其中，抗微生物液剂和/或亲水/去污液剂施加工艺的液剂的ph值至多为6.9，优选地至多6.5，更优选地至多6.3，特别地至多6.0以及最优选至多约5.5，且ph值至少为3.0，优选地至少为3.5，更优选地至少为4.0，又更优选地至少为4.5，特别地至少为5.0以及最优选地至少约为5.5。

本发明的第六十三实施例是第六十或六十二实施例中任一个所述的工艺，其中，抗微生物液剂施加工艺的液剂中的去污剂和/或亲水剂的量总共至多10gpl，优选地至多5gpl，更优选地至多2gpl，又更优选地至多1gpl以及最优选地为0。

本发明的第六十四实施例是第六十或六十三实施例中任一个所述的工艺，其中，在抗微生物液剂和/或亲水/去污液剂施加工艺中，所述试剂以及优选地液剂中的所有其他组分都溶解在液剂中，尤其不分散在液剂中，和/或液剂基本上不含固体。

本发明的第六十五实施例是第一至第六十四实施例中任一个所述的工艺，其中，所述抗微生物液剂和/或亲水/去污液剂施加工艺的液剂含有溶剂，优选地水，并且所述试剂和所述溶剂形成均匀混合物，以及尤其不形成浆液或分散液。

本发明的第六十六实施例是第六十至六十五实施例中任一个所述的工艺，其中，抗微生物液剂和/或亲水/去污液剂施加工艺的液剂在20℃和/或80℃下的以厘泊(cp)计的动态粘度值分别比水在分别20℃和/或80℃下的动态粘度高至多20％，优选地至多10％，更优选地至多5％，特别地至多2％以及最优选地至多约0％。

本发明的第六十七实施例是第六十至六十六实施例中任一个所述的工艺，其中，所述抗微生物液剂和/或亲水和/或去污液剂施加工艺的液剂中的乳液的量至多为10gpl，优选地至多为5gpl，更优选地至多为2gpl，又更优选地至多为1gpl以及最优选地为0。

本发明的第六十八实施例是第六十至六十六实施例中任一个所述的工艺，其中，所述抗微生物液剂和/或亲水和/或去污液剂施加工艺的液剂中的环糊精和/或包合物，特别地纤维反应性环糊精衍生物和抗微生物剂的包合物的量至多为10gpl，优选地至多为5gpl，更优选地至多为2gpl，又更优选至多为1gpl以及最优选地为0。

本发明的第六十九实施例是第六十至六十八实施例中任一个所述的工艺，其中，所述抗微生物和/或主要工艺循环的液剂中的染料的量至多为10gpl，优选地至多为5gpl，更优选地至多为2gpl，又更优选地至多为1gpl以及最优选地为0。

本发明的第七十实施例是第六十至六十九实施例中任一个所述的工艺，其中，亲水/去污液剂施加工艺之前的干燥至少部分在至少70℃，优选地至少100℃，更优选地至少110℃，最优选地至少约120℃的环境温度下进行。

本发明的第七十一实施例是第六十至七十实施例中任一个所述的工艺，其中，亲水/去污液剂施加工艺之前的干燥在至多160℃，优选地至多140℃，更优选地至多130℃以及最优选地至多约120℃的环境温度下进行。

本发明的第七十二实施例是第六十至七十一实施例中任一个所述的工艺，其中，热处理包括至少部分在至少60℃，特别地至少100℃，优选地至少110℃，更优选地至少约120℃的环境温度下进行的干燥。

本发明的第七十三实施例是第六十至七十二实施例中任一个所述的工艺，其中，所述热处理包括织物材料的固化，其中，所述固化至少部分在至少140℃，优选地至少160℃，更优选至少170℃，特别地至少175℃以及最优选地至少约180℃的环境温度下进行。

本发明的第七十四实施例是第六十至七十三实施例中任一个所述的工艺，其中，所述热处理在至多200℃、优选地至多190℃、更优选地至多185℃以及最优选至多约180℃的环境温度下进行。

本发明的第七十五实施例是第七十三或七十四实施例中任一个所述的工艺，其中，固化在如第七十三实施例中所限定的固化温度下进行至少30秒，优选地至少40秒，更优选地至少50秒，最优选地至少约60秒的一段时间，以及优选地进行至多120秒，优选地至多90秒，更优选地至多80秒，特别地至多70秒，最优选地至多约60秒的一段时间。

本发明的第七十六实施例是第七十三至七十五实施例中任一个所述的工艺，其中，所述织物材料是每平方米至少350克的布料，并且固化在如第六十实施例中所限定的固化温度下进行至少45秒，优选地至少60秒，更优选地至少75秒，最优选地至少约90秒的一段时间，以及优选地进行至多180秒，优选地至多160秒，更优选地至多140秒，特别地至多120秒，最优选地至多约90秒的一段时间。

本发明的第七十七实施例是第七十三至七十六实施例中任一个所述的工艺，其中，所述织物材料是每平方米至少500克的布料，并且固化在如第六十实施例中所限定的固化温度下进行至少75秒，更优选地至少90秒，最优选地至少120秒的一段时间，以及优选地进行至多约240秒，优选地至多210秒，更优选地至多180秒，特别地至多150秒，最优选地至多约120秒的一段时间。

本发明的第七十八实施例是第七十三至七十七实施例中任一个所述的工艺，其中，固化紧跟在织物材料干燥之后，在织物材料干燥和固化之间织物材料基本不冷却。

本发明的第七十九实施例是第七十八实施例所述的工艺，其中，织物材料是布料并且织物材料的干燥和固化每100克的每平方米布料重量进行总共至少45秒，优选地至少50秒，更优选地至少55秒，最优选地至少约60秒的一段时间。

本发明的第八十实施例是第七十八或七十九实施例所述的工艺，其中，所述织物材料是的布料并且织物材料的干燥和固化每100克的每平方米布料重量进行总共至多75秒，优选地至多70秒，更优选地至多65秒，最优选地至多约60秒的一段时间。

本发明的第八十一实施例是第六十至八十实施例中任一个所述的工艺，其中，抗微生物液剂和/或第二液剂施加工艺是竭染工艺，液剂的温度至少为45℃，优选地至少为50℃，更优选地至少为60℃，特别地至少为70℃以及最优选地至少约80℃。

本发明的第八十二实施例是第六十至七十二实施例中任一个所述的工艺，其中，抗微生物液剂和/或第二液剂施加工艺是竭染工艺，液剂的温度低于沸点，优选地至多为95℃，更优选地至多为90℃，特别地至多为85℃以及最优选地至多约80℃。

本发明的第八十三实施例是第六十至八十二实施例中任一个所述的工艺，其中，竭染工艺时间为至多90分钟，优选地至多80分钟，更优选地至多70分钟以及最优选地至多约60分钟。

本发明的第八十四实施例是第六十至八十三实施例中任一个所述的工艺，其中，竭染工艺时间为至少45分钟，优选地至少50分钟，更优选地至少55分钟以及最优选地至少约60分钟。

本发明的第八十五实施例是第六十至八十四实施例中任一个所述的工艺，其中，在抗微生物液剂和/或亲水/去污液剂施加工艺的轧染工艺中，液剂吸收率(pickuprate)为至少30％，优选地至少40％，更优选地至少50％，特别地至少60％或至少80％以及最优选地至少约100％，和/或至多140％，优选地至多130％，更优选地至多120％，特别地至多110％以及最优选地至多约100％。

本发明的第八十六实施例是第六十至八十五实施例中任一个所述的工艺，其中，在抗微生物液剂和/或亲水/去污液剂施加工艺的轧染工艺中，织物材料通过多槽轧染机或连续染色或漂白联合机。

本发明的第八十七实施例是第六十至八十六实施例中任一个所述的工艺，其中，一种或多种抗微生物剂如第五至第十四实施例中任一个所限定的进行选择和/或施加。

本发明的第八十八实施例是第六十至八十七实施例中任一个所述的工艺，其中，亲水/去污液剂施加工艺的液剂含有金属，优选地铜、锌或银，更优选地银阳离子。

本发明的第八十九实施例是第八十八实施例所述的工艺，其中，亲水/去污液剂施加工艺的液剂含有的金属的量设置成，使得在亲水/去污液剂施加工艺中，金属以织物材料的按布料重量计至多0.05％，优选地至多0.01％，更优选地至多0.005％，又更优选地至多0.003％以及最优选地至多约0.0017％的量施加到所述织物材料上。

本发明的第九十实施例是第八十八或八十九实施例中任一个所述的工艺，其中，亲水/去污液剂施加工艺的液剂含有的金属的量设置成，使得在亲水/去污液剂施加工艺中，金属以织物材料的按布料重量计至少0.0001％，优选地至少0.0005％，更优选地至少0.001％以及最优地选至少约0.0017％的量施加到织物材料上。

本发明的第九十一实施例是第六十至九十实施例中任一个所述的工艺，其中，所述抗微生物剂以如第十五或十六实施例中所限定的总重量和/或如第十七至二十六实施例中任一个中对各抗微生物剂所限定的个别重量粘附到织物材料上。

本发明的第九十二实施例是第六十至八十六实施例中任一个所述的工艺，其中，一种或多种亲水剂如第二十八实施例中所限定的进行选择和/或施加。

本发明的第九十三实施例是第六十至九十二实施例中任一个所述的工艺，其中，一种或多种亲水剂如第二十九实施例中所限定的进行选择和/或施加。

本发明的第九十四实施例是第六十至九十三实施例中任一个所述的工艺，其中，亲水和/或去污剂以如第三十二至三十五实施例中任一项所限定的总重量粘附到织物材料上。

本发明的第九十五实施例是第六十至九十四实施例中任一个所述的工艺，其中，所述(起始)织物材料为如第五十一至五十九实施例中任一个所限定的材料。

本发明的第九十六实施例是第六十至九十五实施例中任一个所述的工艺，其中，由所述工艺得到的织物材料为根据第一至五十九实施例中任一个所述的织物材料。

本发明的第九十七实施例是可根据第六十至九十六实施例中任一个所述的工艺得到的织物材料。

本发明的第九十八实施例是多层过滤材料，其包括

(a)至少一层第一至五十九实施例或第九十七实施例中任一个所述的织物材料，以及

(b)至少一层颗粒过滤材料。

本发明的第九十九实施例是第九十八实施例所述的多层过滤材料，其中，颗粒过滤材料为至少n90/r90/p90级，优选地至少n95/r95/p95级以及最优选地至少n99/r99/p99级的非织造布料。

本发明的第一百实施例是第九十八或九十九实施例所述的多层过滤材料，其中，两层织物材料用作外层以夹住至少一层颗粒过滤材料。

本发明的第一百零一实施例是第九十八至一百实施例中任一个所述的多层过滤材料，其中，织物材料层通过超声波焊接粘附到至少一层颗粒过滤材料上。

本发明的第一百零二实施例是第九十八至一百零一实施例中任一个所述的多层过滤材料，其中，根据测试方法is9473-2002测量氯化钠气溶胶的通过百分比(方法选项a-4.1)，所述多层过滤材料表现出至少96％，优选地至少97％，最优选地98％的过滤效率。

本发明的第一百零三实施例是第九十八至一百零二实施例中任一个所述的多层过滤材料，其中，所述多层过滤材料包括至少两层，更优选地至少三层如第九十九实施例中所限定的颗粒过滤材料，优选地所述颗粒过滤材料至少为n95/r95/p95级。

本发明的第一百零四实施例是第一至五十九实施例或第九十七实施例或第九十八至一百零三实施例中任一个所述的多层过滤材料，其中，起始织物材料的至少95％，优选地至少97％，更优选地至少99％由诸如聚酰胺(尼龙)或优选地聚酯的合成纤维组成。

本发明的第一百零五实施例是一种空气过滤器，其包括如第九十八至一百零四实施例中任一个所限定的多层过滤材料。

本发明的第一百零六实施例是第一百零五实施例的空气过滤器或第一至五十九实施例中任一个所述的织物材料，其中，根据测试方法astmf2101-2014(测试生物：金黄色葡萄球菌(atcc6538)；接种物大小：6.5×106cfu/毫升；流速：1cu.ft./分钟；气溶胶粒度：3±0.5微米；距离：15厘米)测量时，所述空气过滤器或织物材料表现出至少99.9％(3log)，优选地至少99.99％(4log)，最优选地至少99.999％(5log)的细菌过滤效率(bfe)。

本发明的第一百零七实施例是第一百零五或一百零六实施例中任一个所述的空气过滤器或第一至五十九实施例或一百零六实施例中任一个所述的织物材料，其中，根据测试方法is9473-2002测量氯化钠气溶胶的通过百分比(方法选项a-4.1)，所述织物材料的空气过滤器表现出至少96％，优选地至少97％，最优选地98％的过滤效率。

本发明的第一百零八实施例是第一百零五至一百零七实施例任一项所述的空气过滤器或第一百零六至一百零七实施例任一个所述的织物材料，其中，即使在洗衣机中在85±15℃下洗涤至少25次后，每次洗涤10-15分钟，优选地使用陶氏化学的特吉托(tergitol)15-s-9、非抗微生物、非离子和不含氯的洗衣剂，优选地随后进行标准漂洗循环以及优选地在62-96℃下干燥20-30分钟，所声称的细菌过滤效率也可实现。

本发明的第一百零九实施例是第一百零五至一百零八实施例中任一个所述的空气过滤器或第一百零六至一百零八实施例中任一个所述的织物材料，其中，即使在洗衣机中在85±15℃下洗涤至少25次后，每次洗涤10-15分钟，优选地使用陶氏化学的特吉托(tergitol)15-s-9、非抗微生物、非离子和不含氯的洗衣剂，优选地随后进行标准漂洗循环以及优选地在62-96℃下干燥20-30分钟，所声称的过滤效率也可实现。

本发明的第一百一十实施例是第一百零五至一百零九实施例中任一个所述的空气过滤器，其中，织物材料和颗粒过滤材料基本上具有相同的尺寸。

本发明的第一百一十一实施例是第一百零五至一百一十实施例中任一个所述的空气过滤器，其中，所述多层过滤材料的层通过超声焊接彼此附接。

本发明的第一百一十二实施例是第一百零五至一百一十一实施例中任一个所述的空气过滤器或第一至五十九实施例或一百零六至一百零九实施例中任一个所述的织物材料，其中，所述空气过滤器或织物材料由面罩构成或形成面罩。

本发明的第一百一十三实施例是第一百一十二实施例所述的面罩，其中，所述面罩具有垫的形状。

本发明的第一百一十四实施例是第一百一十二或第一百一十三实施例中任一个所述的面罩，其中，垫的宽度在5厘米至15厘米的范围内。

本发明的第一百一十五实施例是第一百一十二或第一百一十四实施例中任一个所述的面罩，其中，垫的长度在10厘米至25厘米的范围内。

本发明的第一百一十六实施例是第一百一十二至一百一十五实施例中任一个所述的面罩，其中至少两个膨胀褶皱一体形成以在鼻子和面部上鼓起。

本发明的第一百一十七实施例是第一百一十二至一百一十六实施例中任一个所述的面罩，其中，鼻夹一体形成以将面罩固定到鼻子。

本发明的第一百一十八实施例是第一百一十二至一百一十七实施例中任一个所述的面罩，其中，垫包括用于将垫附连到面部的固定装置，例如围绕头部和/或颈部固定的耳环或带。

本发明的第一百一十九实施例是第一百一十二至一百一十八实施例中任一个所述的面罩，其中，所述鼻夹和/或固定装置通过超声波焊接粘附到多层过滤材料或织物材料上。

本发明的第一百一二十实施例是如第九十八至一百零四实施例中任一个所限定的多层过滤材料作为可洗涤(耐洗)空气过滤器的用途。

本发明的第一百二十一实施例是第一百二十实施例的可洗涤(耐洗)空气过滤器的用途，其用作空调和其他空气过滤和/或循环系统中的过滤器，例如用于建筑物或车辆通风系统中的过滤器。

本发明的第一百二十二实施例是第一百二十实施例的可洗涤(耐洗)空气过滤器用作新鲜空气入口或排气出口中的过滤器的用途。

本发明的第一百二十三实施例是第一百二十实施例的可洗涤(耐洗)空气过滤器用作过滤储存在例如用于水肺潜水等的气瓶中的空气的过滤器的用途。

本发明的第一百二十四实施例是如第九十八至一百零四实施例中任一个所限定的多层过滤材料或如第一至五十九实施例或第一百零六至一百零九实施例中任一个所限定的织物材料用作可洗涤(耐洗)面罩的用途。

本发明的第一百二十五实施例是第一百二十四实施例的可洗(耐洗)面罩用作抵抗诸如细尘的空气传播的环境污染和/或经由液滴感染传播的病原体的呼吸保护面罩的用途。

本发明的第一百二十六实施例是第一百二十四或一百二十五实施例中任一个所述的可洗(耐洗)面罩用作抵抗诸如工业粉尘的空气传播的环境污染和/或借助液滴感染传播的污染病原体的呼吸保护面罩的用途。

优选实施例的详细描述

在下文中，参考附图描述了本发明的优选实施例，其中：

图1是说明根据本发明一个实施例的织物材料的整理工艺的流程图；

图2是说明根据本发明的优选实施例的织物材料的整理工艺的流程图；

图3根据本发明的实验例详细说明了施加到聚酯织物材料上的一种单一抗微生物剂的抗微生物性能；

图4根据本发明的实验例详细说明了施加到聚酯织物材料上的两种抗微生物剂的抗微生物性能；

图5根据本发明的实验例详细说明了施加到聚酯织物材料上的三种抗微生物剂的抗微生物性能；

图6根据本发明的实验例详细说明了分别具有一至四层n95级颗粒过滤材料的面罩的颗粒穿透性和呼吸阻力的性能；

图7根据本发明的实验例详细说明了分别具有一至四层n95级颗粒过滤材料的面罩的颗粒穿透性和呼吸阻力的性能；

图8根据本发明的实验例说明了分别具有一至四层n99级颗粒过滤材料的面罩的颗粒穿透性和呼吸阻力的性能；

图9根据工作实例详细说明了面罩的抗微生物性能；

图10根据工作实例详细说明了面罩的组成和得到面罩的制造工艺；

图11根据工作实例详细说明了面罩的洗涤性能；

图12详细说明了工作实例与竞争产品沃格面罩(vogmask)n99和3m8210[n95]相比的细菌过滤效率。

抗微生物剂

优选抗微生物剂

通过使用下面描述的本发明的工艺，可以将很多种抗微生物剂固定到织物上。所述抗微生物剂优选是非离子的或阳离子的，但不是阴离子的。发明人发现阴离子化合物不能很好地与织物结合并且可以容易地除去，例如，通过盐。认为阳离子(酸)试剂会侵蚀织物并因此附着在织物上。纳米颗粒或纳米颗粒形式的抗微生物剂不是优选的。相反，一种或多种抗微生物剂具有在所有维度上(长度、宽度、高度)为至少250纳米，优选地至少500纳米，更优选地至少750纳米以及最优选至少1,000纳米的优选颗粒尺寸。

根据本发明的优选实施例，抗微生物剂选自季铵盐有机硅烷化合物、金属、聚葡糖胺(壳聚糖)、唑类化合物和聚六亚甲基双胍(phmb)。

如下面详细描述的优选的抗微生物剂，所述抗微生物剂优选地直接与织物材料结合，特别地如果该试剂是可以被捕获在无机或有机基质或phmb中的季铵盐有机硅烷化合物、聚葡糖胺、银、铜或锌阳离子，或者通过交联，特别地如果该试剂是唑类化合物。环糊精和/或包合物，特别是纤维反应性环糊精衍生物和抗微生物剂的包合物的使用对于结合抗微生物剂不是优选的，尤其是因为环糊精对于大多数施加来说过于昂贵。

合适的季铵盐有机硅烷化合物具有分子式

其中，基团彼此独立地具有以下含义：r¹，r²和r³为c1-c12烃基，特别是c1-c6烃基，优选地甲基；r⁴和r⁵为c1-c18烃基，c1-c18羟烷基，c3-c7环烷基，苯基或c7-c10芳烷基，特别地c1-c18烃基，优选地甲基；r⁶是c1-c18烃基，特别地c8-c18烃基；x^-是抗衡离子和阴离子，例如氯离子、溴离子、氟离子、碘离子、乙酸根或磺酸根，优选地x^-是氯离子或溴离子；n为1至6的整数，特别地1至4的整数，优选地为3。本文所用术语“烃基”表示支链或非支链的烃基。

季铵盐有机硅化合物为本领域已知的且市售可得。这些化合物具有特定的官能团，使其能够与织物材料的官能团结合。在本文公开的反应条件下，季铵盐有机硅烷化合物经由有机硅烷部分与织物的官能团之间的共价键与织物材料结合。此外，有机硅烷部分彼此聚合，产生-o-si-o-键。硅烷铵与具有羟基的织物材料的可能反应机理如下所示。

硅烷铵与具有肽键(-co-nh-)的丝绸的可能的反应机理如下所示。

所述季铵盐有机硅化合物可以包括二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵或二甲基十四烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵，最优选二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵。二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵的结构如下所示(以没有抗衡离子示出)，其中还示出了硅烷部分和铵部分的功能：

二甲基十八烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵可在市场上购得，例如以aem5772(由美国安吉斯(aegis)制造)购得。二甲基十四烷基[3-(三甲氧基甲硅烷基)丙基]氯化铵可在市场上购得，例如以山宁泰(sanitized)t99-19(由瑞士山宁泰(sanitized)公司制造)购得。其他合适的硅烷铵化合物在例如专利申请us2011/0271873a1和us2006/0193816a1以及美国专利8,906,115中描述。

所述金属可以是铜、锌或优选地银，更优选地银阳离子。本发明人进行的试验(其结果未在本文中复制)表明硝酸铜和硝酸锌具有与银阳离子相似的抗微生物性质，并且它们可以以类似的方式粘附到织物材料上。然而，银的抗微生物性能显著高于锌，且甚至远高于铜。此外，用铜或锌处理的织物材料往往比用银处理的织物材料更容易导致织物色调的变化。

在具体实施例中，银阳离子被捕获在无机或有机基质中。优选地，所述无机基质是硅铝酸盐。优选地，所述有机基质是聚合物基质。这种含银微生物剂是本领域已知的并且可在市场上购得。

其丙烯酸盐形式的银阳离子如下所示。

在本发明的一个示例性实施例中，硅铝酸盐是钠-聚(唾液酸-二硅氧)化合物。在下文中示出了硅铝酸盐和唾液酸盐结构的实例以及如何在本文公开的反应条件下可以发生与织物材料的结合。

在本发明的一个示例性实施例中，捕获银阳离子的聚合物基质是丙烯酸类聚合物。这种含银试剂是本领域已知的并且可在市场上购得，例如，以瑞士罗门哈斯的席瓦德aq抗微生物(silvaduraqantimicrobial)购得，其含有一种或多种丙烯酸聚合物、硝酸银、硝酸和水。在本发明的另一个示例性实施例中，所述银阳离子被捕获在聚合物基质中。这种含银试剂是本领域已知的并且可在市场上购得，例如，以美国陶氏化学公司的席瓦德^tm抗微生物(silvadur^tm930antimicrobial)含有一种或多种聚合物、银阳离子、铵、乙醇和水。

聚葡糖胺(脱乙酰壳多糖)具有如下文所示的结构，其中n表示本领域已知的单体单元数：

在本文公开的反应条件下，脱乙酰壳多糖可与丝绸的-nh基团反应，产生如下所示的共价键。

在本文公开的反应条件下，脱乙酰壳多糖可与纤维素材料的官能团反应，产生如下所示的共价键。

壳聚糖是本领域已知的并且可从市场上购得，例如，以台湾豪元(goyen)化学公司的豪元化剂(goyenchem)-102购得。它对杀灭病毒特别有效。它不易与合成织物材料结合，特别地难以以耐洗或甚至基本上非浸出的方式结合它。

聚六亚甲基双胍(phmb)具有如下文所示的结构，其中n表示本领域已知的单体单元数：

在本文公开的反应条件下，聚六亚甲基双胍可与纤维素的羟基反应，以形成如下所示的共价键。

在本文公开的反应条件下，phmb可与丝纤维上的羰基反应，以形成如下所示的共价键。

phmb在本领域中是已知的并且可商购获得，例如在印度的司维索(swissol)特殊私人有限公司的特司卫(texguard)20中。它不易与合成织物材料结合，特别是难以以耐洗或甚至基本上非浸出的方式结合它。

唑类化合物可以是例如噻苯达唑、多菌灵或优选三唑类化合物。本发明人进行的试验(其结果未在本文中复制)表明噻苯达唑具有与三唑类化合物相似的抗微生物性质，并且它可以以类似的方式粘附到织物材料上。然而，三唑类化合物的抗微生物性能显著高于噻苯达唑。

三唑类化合物优选为丙环唑。丙环唑具有如下所示的结构。

丙环唑是本领域已知的并且可商购获得，例如，以瑞士超越表面(beyondsurface)技术公司的百卫(bioguard)ppz250购得。丙炔唑可以使用交联剂与织物材料结合，交联剂特别是产生氨基甲酸酯键的优选封闭型异氰酸酯化合物，或丙烯酸酯类产物。当使用丙环唑时，优选在液剂，特别是竭染液剂中使用交联剂。又更优选地，丙环唑的制剂含有交联剂或者交联剂是丙环唑制剂的一部分。此外，丙环唑与乳化剂一起使用是优选的。丙环唑对杀灭真菌特别有效。

多种抗微生物剂的组合

在本发明的优选实施例中，选自上述组的抗微生物剂中的至少两种、至少三种、至少四种或所有五种都粘附到织物材料上，所述组由季铵盐有机硅烷化合物、金属、壳聚糖、唑类化合物和phmb组成。

与使用单一试剂相比，使用几种抗微生物剂的组合具有以下优点：

首先，不同试剂具有不同抗微生物效果。有些可能抵抗细菌效果更好，有些抵抗病毒效果更好，还有一些抵抗真菌效果更好。添加很多种试剂会增加微生物的光谱，这些微生物在与抗微生物织物接触时会被杀灭。

其次，即使对于相同的生物体，很多种试剂的使用也可以导致显著更高的杀灭率。应相信较高的杀灭率是由于不同试剂之间的协同效应引起的。由于它们的杀灭机制不同，不同的药剂可以协同工作。

第三，不同试剂的使用可以允许更高总量的试剂与织物结合。对于每种不同的试剂，可以以非浸出或基本上非浸出的方式粘附到织物上的试剂的量存在固有的限制。然而，即使织物材料对于一种试剂来说已经饱和，仍然可能存在另一种试剂的“空间”。

第四，多种试剂的使用可以降低每种试剂的浸出率。较低的浸出物质总量将决定对健康和环境的威胁，而不是每种物质的含量。因此，尽管浸出物质的总量可以相同，但每种试剂的浸出值较低，这是非常有益的。

第五，物质的固有不良作用可以通过多种试剂的使用而降低甚至抵消。例如，有机硅烷本质上是疏水性的，这对于织物的许多应用来说是不希望的性质。对于此类应用，有机硅烷的浓度应保持在最低值。因此，在优选的实施例中，织物材料不使用有机硅烷处理。

第六，本发明的一些优选试剂比其它试剂更昂贵，例如，银阳离子和壳聚糖。降低这些试剂的浓度并通过其他试剂来补充它们允许以显著更低的成本来实现抗微生物性能。

这些优点可以在发明人的一系列实验中显示出来，其中一些实验由同一申请人在国际专利申请pct/ep2016/054245中提出，并且其中一些将在下面提出。

本发明的一个优点是已经认识到组合使用几种抗微生物剂的优点。本发明的另一个优点是已经确定了几种可以一起结合到织物材料上的高效抗微生物剂，它们相对便宜并且毒性低。本发明的又一个优点是已经确定了一种工艺，该工艺将在下面描述，通过该工艺，无论是在一个或多个施加循环中，许多不同的试剂都可以在同一个液剂施加工艺中以耐洗或甚至基本上不浸出的方式施加到织物材料上。根据优选实施例，耐洗是指任何实现织物材料性质的试剂基本上永久地粘附到织物材料上，并且即使在洗衣机中在85±15℃下洗涤至少25次后，每次洗涤10-15分钟，优选地使用陶氏化学的特吉托(tergitol)15-s-9、非抗微生物、非离子和不含氯的洗衣剂，优选地随后进行标准漂洗循环以及优选在62-96℃下干燥20-30分钟，该性质也可实现。

在本发明的一些实施例中，选自由金属、唑类化合物、壳聚糖和季铵盐有机硅烷组成的组中的至少一种，优选地至少两种，更优选地至少三种，最优选地全部四种都粘附到织物材料上。这是与上面提到的五种的组相同的组，但没有phmb。在合成织物材料应进行整理的情况下，这种组合特别合适。phmb不能容易地与合成织物材料结合，特别是不能以耐洗或甚至基本上不浸出的方式与合成织物材料结合。

在本发明的一些实施例中，选自由金属、唑类化合物和季铵盐有机硅烷组成的组中的至少一种，优选地至少两种，更优选地至少三种都粘附到织物材料上。这与上面提到的五种的组相同，但没有壳聚糖和phmb。在起始织物基本上由合成材料制成且不含有明显量的纤维素材料的情况下，这种组合特别合适，因为壳聚糖和phmb不能容易地与合成织物材料结合，特别是不能以耐洗或甚至基本上不浸出的方式与合成织物材料结合。

在本发明的一些实施例中，选自由金属、phmb和季铵盐有机硅烷化合物组成的组中的至少一种，优选地至少两种，或全部三种都粘附到织物材料上。所述唑类的化合物，尤其是丙环唑，对抵抗真菌非常有效，而其他三种药物对抵抗细菌非常有效。因此，唑类化合物和其他三种试剂中的至少一种彼此良好互补，用于制造对抵抗细菌和真菌都有效的织物。

粘附到织物材料上的抗微生物剂的量

存在于织物材料上的化学物质的理想百分比已经在广泛的研究和开发努力中详细阐述，并且部分基于由同一申请人在国际专利申请pct/ep2016/054245中讨论的工作。

优选地，粘附到织物材料上的一种或多种抗微生物剂的总量为织物材料的按布料重量计至多4.0％，优选地至多3.0％，更优选地至多2.5％，最优选地至多约2.0％。这些量代表织物可以吸收的最大的抗微生物剂量，并且如果施加更高的量，则试剂的浸出显著增加。此外，粘附到织物材料上的一种或多种抗微生物剂的总量优选为织物材料的按织品重量计至少0.05％，优选地至少0.1％，更优选地至少0.2％，又更优选地至少0.4％，特别地至少0.6％以及最优选地至少约0.9％，以确保高抗微生物效率。

在优选的实施例中，phmb以织物材料的按布料重量计至多1.0％，优选地至多0.8％，更优选地至多0.6％以及最优选地至多约0.4％的量粘附到织物材料上。而且，phmb以织物材料的按布料重量计至少0.05％，更优选地至少0.1％，更优选地至少0.2％，特别地至少0.3％以及最优选至少约0.4％的量粘附到织物材料上。

在优选的实施例中，金属以织物材料的按布料重量计至多0.14％，优选地至多0.12％，更优选地至多0.10％，又更优选地至多0.08％以及最优选地至多约0.06％的量粘附到织物材料上。此外，金属以织物材料的按布料重量计优选地至少0.0005％，更优选地至少0.001％，又更优选至少0.005％以及最优选至少约0.002％的量粘附到织物材料上。

在优选的实施例中，唑类化合物以织物材料的按布料重量计至多1.0％，优选地至多0.8％，更优选地至多0.6％以及最优选至多约0.4％的量粘附到织物材料上。此外，唑类化合物以织物材料的按布料重量计优选地至少0.02％，更优选地至少0.05％，又更优选地至少0.10％以及最优选至少约0.20％的量粘附到织物材料上。

在优选的实施例中，壳聚糖以织物材料的按布料重量计至多1.5％，优选地至多1.0％，更优选地至多0.7％，特别地至多0.5％以及最优选至多约0.3％的量粘附到织物材料上。此外，壳聚糖以织物材料的按布料重量计优选地至少0.05％，更优选地至少0.1％，又更优选至少0.2％以及最优选地至少约0.3％的量粘附到织物材料上。

在优选的实施例中，季铵盐有机硅烷化合物以织物材料的按布料重量计至多0.8％，优选地至多0.6％，更优选地至多0.3％，特别地至多0.15％以及最优选地至多约0.08％的量粘附到织物材料上。此外，季铵盐有机硅烷化合物以织物材料的按布料重量计优选地至少0.01％，优选地至少0.02％，更优选地至少0.04％以及最优选地至少约0.06％的量粘附到织物材料上。发明人发现，如果将季铵盐有机硅烷施加到诸如聚酯或聚酰胺的合成织物材料，则大于0.15％的量会降低在后续处理步骤中以耐洗方式粘附亲水和/或去污剂的可能性。对于诸如棉或粘胶的纤维素织物，即使在较低的量下，以耐洗方式结合亲水性和/或去污剂的能力也会降低。因此，对于其中亲水性和/或去污剂也待粘附到织物上的纤维素织物而言，季铵盐有机硅烷的使用也不是优选的。

抗微生物效率

与起始织物材料相比，粘附到织物材料上的一种或多种抗微生物剂优选地增加所述织物材料的减少值，和/或按照aatcc测试方法100-2012测量，经过处理的织物材料优选地表现出对大肠杆菌atcc25922和/或金黄色葡萄球菌atcc6538和/或铜绿假单胞菌atcc15442和/或肠沙门氏菌atcc10708和/或白色念珠菌atcc10231和/或黑曲霉16404在10分钟的接触时间内的减少值约为/为至少90％(1log)，优选地至少99％(2log)，更优选地至少99.9％(3log)，和/或在1小时的接触时间内的减少值为至少99％(2log)，优选地至少99.9％(3log)，更优选地至少99.99％(4log)，和/或在24小时的接触时间内的减少值为至少99.％(2log)，优选地至少99.9％(3log)，更优选地至少99.99％(4log)，最优选地至少99.999％(5log)。

此外，根据本发明优选实施例的织物材料在洗涤25次后表现出对大肠杆菌atcc25922和/或金黄色葡萄球菌atcc6538和/或铜绿假单胞菌atcc15442和/或肠沙门氏菌atcc10708和/或白色念珠菌atcc10231和/或黑曲霉16404的减少值为至少99％，优选至少99.9％。

亲水剂/去污剂

通过使用下述本发明的工艺，可以将很多种亲水剂/去污剂固定到织物上。像优选的抗微生物剂一样，亲水剂/去污剂优选地是非离子的或阳离子的，但不是阴离子的。

根据本发明的优选实施例，粘附到所述织物材料上的一种或多种亲水剂包括选自由羧酸酯、聚酯醚共聚物、淀粉基乳液，脂肪醇乙氧基化物和有机硅烷三元共聚物组成的组中的至少一种，优选地脂肪醇乙氧基化物或有机硅烷三元共聚物，最优选地有机硅烷三元共聚物。

根据本发明的优选实施例，粘附到织物材料上的一种或多种去污剂包括选自由脂肪醇乙氧基化物和有机硅烷三元共聚物组成的组中的至少一种，优选地有机硅烷三元共聚物。在这种情况下，去污剂中的一种或多种或全部也可以将亲水性传递给织物，这对于如表面消毒器或清洁擦拭物的许多施加来说是特别有利的。

有机硅烷三元共聚物在本领域中是已知的并且可商购获得，例如以印度的布里塔塞尔硅酮(britacelsilicones)有限公司的海卓司(hydrosil)8900购得。它基于改性硅胶并可适用于天然(纤维素)和合成织物两者。

脂肪醇乙氧基化物是本领域已知的并且可商购获得，例如以昂高(archroma)公司的海卓帕(hydroperm)购得，其含有超细聚酯颗粒并且最适用于纤维素织物，或以印度克罗达(croda)化学品公司的帕马罗(permalose)购得，其含有超细聚氨酯颗粒并且最适用于如聚酯的合成织物。

在优选的实施例中，有机硅烷三元共聚物和脂肪醇乙氧基化物两者都通过使用内置的粘合剂共价结合或牢固地固定到织物材料上，使得它们可以经受多次洗涤。在优选的实施例中，所述亲水/去污剂，特别是有机硅烷三元共聚物和/或脂肪醇乙氧基化物在不使用交联剂的情况下结合，特别地在不使用异氰酸酯的情况下结合，更特别地在不使用封闭型异氰酸酯的情况下结合。

本发明的一个优点是已经认识到，当构成制成面罩的多层过滤材料的外层的织物材料是亲水性时，佩戴面罩的舒适性增加。本发明的另一个优点是已经认识到，这种织物的可洗性可以通过改善织物的去污性能来提高。本发明的另一个优点是，已经确定了几种实现这些性能的非常有效的亲水剂和去污剂。本发明的另一个优点是已经确定了一种工艺，无论是在一个或多个液剂施加循环中，通过该方法，亲水/去污性能，特别是抗微生物和亲水/去污性能都可以以耐洗或甚至基本上不浸出的方式传递给织物材料。最后，本发明的一个优点是已经确定了待粘附到织物材料上的抗微生物剂和亲水/去污剂的组合和量，使得亲水/去污剂不会妨碍织物材料令人满意的抗微生物效率，并且抗微生物剂不会妨碍织物材料令人满意的亲水/去污性能。

粘附到织物材料上的亲水剂/去污剂的量

在优选的实施例中，亲水剂和/或去污剂以织物材料的按布料重量计总共至多6％，优选地至多5％，更优选地至多4％，又更优选地至多3％，特别地至多2.5％以及最优选地至多约1.75％的量粘附到织物材料上，和/或以织物材料的按布料重量计总共至少0.25％，优选地至少0.5％，更优选地至少0.75％，特别地至少1％以及最优选地至少约1.25％的量粘附到织物材料上。

有机硅烷三元共聚物优选以织物材料的按布料重量计至少0.1％，优选地至少0.2％，更优选地至少0.5％，特别地至少1.0％以及最优选地至少约1.5％的量粘附到织物材料上。脂肪醇乙氧基化物以织物材料的按布料重量计至多4％，优选地至多3％，更优选地至多2％，特别地至多1.5％以及最优选地至多约1％的量粘附到织物材料上。发明人发现，当超过1.5％o.w.f.的有机硅烷三元共聚物或超过1.0％o.w.f.的脂肪醇乙氧基化物粘附到织物材料上时，粘附到织物材料上的任何抗微生物剂的效率开始降低。

亲水/去污剂的效率

在优选实施例中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使起始织物材料的吸水时间减少至少20％，优选地至少40％，更优选地至少60％，最优选地至少80％，优选地按照aatcc测试方法79-2014(选项a)测量时。经过处理的织物材料优选地表现出至多5秒，优选地至多3秒，更优选地至多2秒以及最优选地至多1秒的吸水时间，优选地按照aatcc测试方法79-2014(选项a)测量时。

在一些实施例中，按照aatcc测试方法22-2014测量，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂优选地不增加起始织物材料的防水性。按照aatcc测试方法22-2014测量，经过处理的织物材料优选地表现出至多50，优选地0的防水级。

在一些实施例中，按照aatcc测试方法197-2013测试时，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使起始织物材料的垂直芯吸率提高至少10％，优选地至少20％，最优选地至少30％。根据aatcc测试方法197-2013测试时，经过处理的织物材料优选地表现出至少0.15毫米/秒，优选地至少0.18毫米/秒，更优选地至少0.20毫米/秒以及最优选地至少0.23毫米/秒的垂直芯吸率。所述垂直芯吸率是液体沿着或通过垂直保持的织物行进的速度。

在一些实施例中，根据aatcc测试方法198-2013测试时，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使起始织物材料的水平芯吸率提高至少50％，优选地至少100％，更优选地至少300％以及最优选至少500％。根据aatcc测试方法197-2013测量时，经过处理的织物材料优选地表现出至少15毫米²/秒，优选地至少20毫米²/秒，更优选地至少25毫米²/秒以及最优选至少30毫米²/秒的水平芯吸率。所述水平芯吸率是液体通过水平保持的织物行进时液体面积相对于时间的改变。

在一些实施例中，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂具有这样的效果：织物材料比起始织物材料明显更容易挤出，如果织物与水或其它溶剂一起使用，这是特别有利的。

在一些实施例中，根据aatcc测试方法130-2010测试时，粘附到织物材料上的一种或多种亲水剂使起始织物材料的去污等级提高至少一个等级，更优选地至少两个等级，特别地至少三个等级以及最优选地四个等级。按照aatcc测试方法130-2010测量，经过处理的织物材料的去污等级至少为3级，优选地至少为4级，最优选地为5级。

在一些实施例中，根据aatcc测试方法118-2013测量，粘附到织物材料上的一种或多种去污剂使起始织物材料的防污/防油等级提高至多一个等级，优选地不增加防污/防油性。按照aatcc测试方法118-2013测量，经过处理的织物材料表现出至多1级，优选地0级的防污/防油等级。

起始织物材料

通常，如果任何织物材料包含能够将一种或多种抗微生物剂结合到织物材料上的官能团，则可以将其用作起始织物材料。根据本发明的一些实施例，起始织物材料包含羟基、肽和/或羰基，特别是羟基和/或肽。这些官能团能将一种或多种抗微生物剂和/或亲水或去污剂固定、结合、连接或粘附到织物材料上。在示例性实施例中，起始织物材料包含肽和/或羟基，尤其是羟基。根据本发明的一些优选实施例，织物材料基本上是合成织物材料或至少一种包含纤维素织物材料和合成织物材料的混合物。根据本发明的具体实施例，纤维素织物材料包括棉、粘胶、人造丝、亚麻、大麻、苎麻、黄麻及其组合(混合物)，优选地棉或粘胶或其组合。

合成织物材料的实施例的实例包括聚酯、聚酰胺(尼龙)、丙烯酸聚酯、氨纶(弹性纤维、莱卡)、芳族聚酰胺、莫代尔、磺胺、聚丙交酯(pla)、莱赛尔、聚四氟乙烯(pbt)及其组合(混合物)，优选地聚酯。纤维素织物材料和合成织物材料的混合物包含20％至80％之间，优选地30％至75％之间，更优选地50％至70％之间，以及最优选地约60％的纤维素织物材料。在具体实施例中，纤维素织物材料和合成织物材料的混合物包含20％至80％之间，优选地25％至70％之间，更优选地30％至50％之间，以及最优选地约40％的合成织物材料。

合成织物通常比由天然纤维制成的大多数织物更坚固且更耐用。此外，通常更容易将化学物质结合到合成织物上。反例是抗微生物剂phmb和壳聚糖，它们仅在有限的程度上粘附到合成织物上。合成织物可以设计成不起皱，并且它们通常提供先天的拉伸和去污功能。然而，它们通常本质上是疏水性的并且几乎不可生物降解。取决于要求，这些功能也可能是不利的。反过来，天然织物本质上是比较容易生物降解的和亲水性的。合成织物和天然织物的优点往往是相反的。皱纹、去污和疏水/亲水性能可作为实例被提及。

上述织物材料可以是选自由织造布料、针织布料、经编布料、钩编布料和非织造布料组成的的组的织物材料。织物材料优选地是起绒布料，例如毛圈布料(诸如毛圈绒或摇粒绒)或具有磨毛整理或刷面整理的布料。用未经过起绒处理的织物擦拭可能留下痕迹，考虑到微生物的繁殖率，这可能导致微生物快速再生。

技术人员应理解，上面列出的几种组分可以进行组合并由此形成待用随后描述的工艺100整理的起始织物材料。

通常，任何起始织物材料可以用所述工艺100进行处理，其中，织物材料是纤维，优选地纱线或布料，最优选地布料。在织物材料是布料的情况下，它通常可以具有任何规定重量或布料重量，例如，100、200或300克/平方米(gsm)

整理工艺

工艺循环

本发明的整理织物材料的优选工艺包括将抗微生物和/或亲水/去污剂粘附到织物材料上的一个或多个工艺循环100。如图1中示例性示出，每个工艺循环100可以分成至少两个工艺步骤，第一工艺步骤110和第二工艺步骤120。第一工艺步骤是液剂施加工艺。在液剂施加工艺之后是第二工艺步骤120，在第二工艺步骤120中，对织物材料进行干燥，优选地通过使其经受热处理。可选地，干燥步骤之后是第三工艺步骤130，在第三工艺步骤130中，织物材料被固化。本发明的整理织物材料的工艺的最后一个循环至少应该包括第三固化步骤130。

液剂施加工艺

液剂是含有待施加到织物上的化学物质的液体。在本发明中，液剂包含一种或多种抗微生物剂和/或一种或多种亲水/去污剂。液剂施加工艺是将织物与液剂接触以用所述化学物质处理织物的任何一种工艺。图1所示的液剂施加工艺110优选包含竭染工艺111或轧染工艺112。

优选地，所述液剂的ph值为至多6.9，优选地至多6.5，更优选地至多6.3，特别地至多6.0以及最优选地至多约5.5，和/或ph值为至少3.0，优选地至少3.5，更优选地至少4.0，又更优选地至少4.5，特别地至少5.0以及最优选地至少约5.5。

所述液剂包含溶剂，优选地水，且所述试剂和所述溶剂优选地形成均相混合物，并且特别地不形成浆液或分散液。所述抗微生物剂和/或所述亲水/去污剂和优选地液剂中的所有其他组分优选地溶解在液剂中，特别地不分散在液剂中，和/或液剂基本上不含固体。

液剂在20℃和/或80℃下的以厘泊(cp)计的动态粘度值分别比水在20℃和/或80℃下的动态粘度高至多20％，优选地至多10％，更优选地至多5％，特别地至多2％以及最优选地至多约0％。液剂中胶乳的量优选为至多10gpl，优选地至多5gpl，更优选地至多2gpl，又更优选地至多1gpl以及最优选地为0。

环糊精和/或包合物，特别地纤维反应性环糊精衍生物和抗微生物剂的包合物的量优选为至多10gpl，更优选地至多5gpl，更优选地至多2gpl，特别地至多1gpl以及最优选地0。液剂中染料的量优选为至多10gpl，更优选地至多5gpl，更优选地至多2gpl，特别地至多1gpl以及最优选地0。

竭染

如本领域所公知的，在竭染工艺过程中(参见例如图1中的步骤111)，使织物材料与液剂接触，该液剂包含在竭染工艺过程中转移到织物材料中的成分。这可以通过引导织物材料通过充满液剂的容器来实现。纱线和织造布料通常用竭染工艺处理。在常规的竭染工艺过程中，待施加到织物材料上的化学物质根据所需材料与液剂比溶解或分散在溶剂，例如水中，该所需材料与液剂比描述了待处理的织物的重量与液剂的重量之间的比率。例如，如果所需材料与液剂比为1：2，则对于300kg的待竭染织物材料，将会有600kg的液剂。织物材料与液剂接触，例如通过将其浸入液剂中，由此化学物质优选地接触纤维，更优选地进入纤维。为了获得化学物质在纤维中的适当扩散和渗透，设定相应的液剂温度和相应的竭染时间，使得动力学和热力学反应按需进行。随着织物材料及其纤维吸收化学物质，其在液剂中的浓度降低。如本领域中已知的，作为经过时间的函数的液剂竭染度被称为竭染工艺的程度。最初存在于液剂中的化学物质在该竭染工艺结束时竭染到织物上的百分比称为竭染率或上染率。优选地，所述竭染工艺的竭染率为至少90％，优选地至少95％，更优选地至少98％。该竭染率能降低成本，因为大多数液剂的成分被织物材料耗竭。它也比具有较低竭染率的过程更具生态性。

图1所示的竭染工艺111可以通过任何合适的技术进行，并且可以在任何合适的机器上进行，例如纱线染色机、经轴染色机、绞盘染色机、喷射染色机、连续染色联合机(cdr)、连续漂白联合机(cbr)或卷染机。在卷染机中，平幅布料在两个主辊上旋转。布料从一个辊通过在机器底部处的液剂槽，然后上到在另一侧上的被动卷取辊。当所有布料都通过液剂槽时，方向反转。每次通过(passage)称为结束。该工艺通常包括偶数个结束。液剂槽具有一个或多个引导辊，布料围绕该引导辊行进。在浸渍过程中，实现了与处理液剂的所需接触。当通过液剂槽时，布料吸收足够量的液剂，多余液剂被排出，但仍然在布料中保持良好的量。在辊旋转期间，液剂中所含的化学物质渗透并扩散到布料中。扩散过程的最大部分不是在液剂槽中，而是在布料在辊上时发生，因为在给定时间下在液剂槽中仅有非常小的布料长度，而主要部分在辊上。卷染机是优选的，因为它们非常经济并且因为它们可以以高材料与液剂比使用。

图1所示的竭染工艺111允许将液剂均匀地散布在织物材料的整个横截面上，使得优选地没有织物材料的点不与液剂的接触。结果，此时相互作用和/或结合可以在织物材料与一种或多种试剂之间产生。优选地，液剂的一种或多种试剂中的大部分均匀地竭染到织物材料的整个横截面上。

通常，织物上的热量越多，结合越好。因此，优选地，在竭染工艺期间，液剂的温度足够高并且竭染时间足够长，使得作为竭染工艺的结果，液剂中的一种或多种试剂基本均匀地分散在织物材料的整个横截面上。因此，液剂的温度应该足够高并且竭染时间应该足够长，使得优选地织物材料被良好浸渍并且一种或多种试剂分散在整个织物材料中。优选地，竭染时间足够长并且在竭染工艺期间，液体的温度足够高，使得织物材料可以在相应的固化工艺之后实现所需性能，如下面将概述的。

但是，过多的热量会导致发黄并弱化布料。因此，优选地，在竭染工艺过程中，液剂的温度足够低和/或竭染时间足够短，使得作为竭染工艺的结果，织物材料不会变色和/或变黄和/或其破裂(拉伸)强度不会降低超过15％，优选地不超过10％，更优选地不超过7％以及最优选不地超过5％。在太高的温度下，过多的蒸汽形成，从而降低了该工艺的效率。此外，如果液剂的温度太高，则在液剂槽中可能发生湍流，并且织物材料可能受到损害。

当在本发明的上下文中使用时，术语竭染时间优选地定义为整批织物材料的至少一部分第一次与液剂接触时开始并且持续到该批次的最后部分从液剂中取出的时间段。对于给定的应用，理想的竭染时间可能明显不同。在织物是布料的情况下，它将取决于机器的类型，液剂槽的大小以及布料的长度和重量。例如，如果长度为1500米的布料的理想竭染时间是60分钟，则在其他相同条件下，长度为3,000米的织物的理想竭染时间可以是100分钟。每当本文中指定竭染时间时，它指的是相当于长度为1500米且克重为200g/m²的织物在标准卷染机(例如，由雅马达(yamuda)制造的型号y1100)上以标准布料速度(例如50米/分钟)进行操作的竭染时间的时间。对于任何给定的织物材料和竭染机，技术人员使用公知常识将能够确定竭染时间，该竭染时间等于为上述参数规定的竭染时间。

断裂强度可以用任何合适的技术测量，并且优选地根据astm标准d5035-11(在织物材料是布料的情况下)或根据astm标准d2256/d2256m-10e1(在织物材料是纱线的情况下)测量。

发明人发现，在竭染工艺期间，液剂的优选温度和竭染时间基本上不依赖于织物材料的重量和类型且不依赖液剂中的试剂。这是因为理想的竭染工艺参数由织物，特别地复丝纱线和布料的一般表现方式决定。

在优选的实施例中，液剂的温度为至少45℃，优选地至少50℃，更优选地至少60℃，特别地至少70℃以及最优选地至少约80℃。此外，液剂的温度低于优选地至多95℃，更优选地至多90℃，特别地至多85℃以及最优选地至多约80℃的沸点。竭染工艺时间优选地为至多90分钟，优选地至多80分钟，更优选地至多70分钟以及最优选地至多约60分钟。此外，竭染工艺时间优选为至少45分钟，优选地至少50分钟，更优选地至少55分钟以及最优选地至少约60分钟。如同一申请人的国际专利申请号pct/ep2016/054245所示，当织物在80℃的温度下处理60分钟时，它膨胀并敞开(openup)，暴露出单根纤维，使得试剂甚至可以达到最偏远的点且试剂均匀分散。因此，通过图1所示的竭染工艺111可以容易地处理不同的织物材料，而不必改变竭染工艺的参数，同时仍然获得最佳可能结果。

优选地，在图1所示的竭染工艺111期间，搅拌液剂。搅拌应间隔进行，换句话说，搅拌在竭染工艺期间定期进行，具有中断。应当理解，其他合适的间隔优选地可以根据具体应用进行设定。理想地，在竭染工艺期间，搅拌连续进行。这种化学物质在竭染槽中的混和提高了竭染工艺的可靠性，因为一种或多种试剂更均匀地分布在该竭染槽中，并因此，可以获得在整个织物材料中具有均匀质量的产品。优选地，搅拌通过循环泵进行，该循环泵使液剂在竭染槽内循环，并且通常包括在传统的竭染机中。发明人使用的搅拌器是简单的混合器，其类似于标准家用混合器但比标准家用混合器大。发明人将搅拌器加入到他们使用的竭染机中，因为它不是由传统的竭染机提供的。最优选地，液剂通过循环泵和搅拌器两者进行搅拌。由于液剂的这种广泛混合，支持了竭染工艺，并且在竭染工艺期间，一种或多种试剂良好地分散在织物材料的整个横截面上。如本领域所公知的，例如，通常将竭染工艺应用于染布。在这些应用中，通常仅应用循环泵来确保竭染槽的适当流体特性，使得染料分子的均匀分散存在于竭染槽中。然而，由于与染色剂相比，在本发明的上下文中使用的一种或多种试剂可以较不溶于水，因此，搅拌器和循环泵两者的使用确保试剂不会溶解并且不会沉淀在竭染槽的底部。相反，由于两种搅拌装置的组合，试剂均匀且均相地分散在整个竭染槽中。

因此，通过图1所示的竭染工艺111，试剂基本上均匀地分散在织物材料的整个横截面上，由此织物材料本身有利地不会变黄并且基本上不会失去其断裂强度。

轧染

可以使用任何合适的技术来执行图1所示的轧染工艺112，其中优选地相应的液剂制备并通过泵馈送到相应的轧染机。因此，图1所示的轧染工艺112优选地包括一个或多个辊的应用，以获得在织物材料上的最佳液剂吸湿量。根据优选的实施例，织物材料通过多槽轧染机或连续染色或漂白联合机。液剂可以处于室温下，或者可以在轧染工艺期间加热。

适当轧染压力通常根据织物材料的质量预先确定，并且其通常设定成使得试剂的吸收率(或“吸湿量”)是最优的。吸收率是指所施加液剂的量，并如下定义为按干燥的未处理织物重量计的百分比：％吸收率＝所施加液剂的重量×100/干燥织物的重量。例如，65％的吸收率意味着将650克液剂施加到1kg织物上。优选地，轧染工艺的液剂吸收率为至少30％，优选地至少40％，更优选地至少50％，特别地至少60％或至少80％以及最优选地至少约100％，和/或至多140％，优选地至多130％，更优选地至多120％，特别地至多110％以及最优选地至多约100％。但是，如果在应用轧染工艺之前织物已经用试剂饱和到一定程度上，例如，因为另一个工艺循环已经事先进行了，则据信这些试剂的有效吸收率仅为上述标称吸收率的约70％，在某种意义上，轧染到布料上的试剂的其余部分不会永久固定在布料上。

干燥

可以使用任何合适的技术来进行图1所示的干燥工艺步骤120。然而，优选地，干燥通过使织物材料经受热处理来进行。热处理是优选的，因为它由于各种原因而更有效：加速制造，即缩短织物材料在生产链和精益过程管理中的停留时间而无需为了干燥目的而去除，并且织物材料在处理链中的重新插入可以作为例子被提及。此外，织物在洗涤之前应通过热处理进行干燥。这是因为热处理会实现试剂与织物的基础结合(basicbonding)，使得它们在洗涤工艺期间不会立即被洗掉。

在通过热处理进行干燥工艺120之后，织物材料应该99％没有水分。然而，当织物冷却至室温时，其会有回潮率，例如，棉花的回潮率约为7-8％，而聚酯的回潮率约为4-5％。

优选地，干燥至少部分地在至少70℃、优选地至少100℃、更优选地至少110℃、最优选地至少约120℃的环境温度下进行。温度越低，需要的停留时间会越长，这是不利的，因为较长的停留时间对织物的发黄和布料的强度具有负面影响。此外，干燥优选地在至多160℃，优选地至多140℃，更优选地至多130℃以及最优选地至多约120℃的环境温度下进行。

优选地，在上述温度下的干燥时间为每100g的每平方米布料重量至少30秒，优选地至少40秒，更优选地至少50秒，最优选地至少约60秒(如果织物材料是布料)。更优选地，干燥进行每100g的每平方米布料重量至多120秒，优选地至多90秒，更优选地至多75秒，最优选地至多约60秒的一段时间(如果织物是布料)。可以理解，干燥时间随着织物重量(每平方米)的增加而增加。本领域技术人员理解，如果织物材料是纱线，则类似的干燥时间施加，并且理解成选择相应干燥时间，该相应干燥时间然后取决于纱线直径。

干燥工艺120通常通过使织物材料通过拉幅机或拉幅机框架(有时也称为“张布架”)或类似的干燥机来进行。通过干燥织物材料，优选地除去过量的水分。

固化

在本发明的上下文中的固化工艺(参见例如图1的130)基本上是应用于织物材料以诱导物理交联的热处理工艺。只有在织物干燥后才能进行固化，因为织物的温度不能超过100℃，直到织物中的水蒸发。

固化温度优选足够高，并且固化时间优选足够长，使得施加到(优选地竭染和/或轧染到)织物材料上的一种或多种试剂足够牢固地固定或结合到织物材料上。它们优选地应设定成，使得试剂与织物材料结合和可选地聚合，成为织物材料的固有部分并以耐洗或甚至非浸出的方式提供织物材料的所需性能。取决于所使用的试剂和化学制品，大部分试剂交联也在固化步骤期间进行。如果织物材料是布料，则固化时间取决于布料的重量(每平方米)。然而，发明人发现，优选的固化温度(将在下面详述)基本上与织物材料的类型无关。

此外，固化温度足够低并且固化时间足够短，使得织物材料不会变色和/或变黄，和/或其断裂强度不会显著降低。更优选地，固化温度足够低并且固化时间足够短，使得作为固化的结果，织物材料不会熔化和/或燃烧和/或变黄，和/或织物材料的颜色基本上不变(变色)。

在优选的实施例中，固化工艺至少部分地在至少140℃，优选地至少160℃，更优选地至少170℃，特别地至少175℃以及最优选地至少约180℃的环境固化温度下进行。优选地，固化工艺在至多200℃，更优选地至多190℃，又更优选至多185℃以及最优选至多约180℃的环境温度下进行。因此，在最优选的实施例中，最高固化温度为180℃，与用工艺100处理的织物材料无关。

特别地，在所述织物材料是每平方米少于350克的布料的情况下，固化在上述固化环境温度下进行至少30秒，优选地至少40秒，更优选地至少50秒，最优选地至少约60秒的一段时间，且优选地进行至多约120秒，优选地至多90秒，更优选地至多80秒，特别地至多70秒以及最优选地至多约60秒的一段时间。

在所述织物材料是每平方米350至500克的布料的情况下，固化在上述固化环境温度下进行至少45秒，优选地至少60秒，更优选地至少75秒以及最优选地至少约90秒的一段时间，且优选地进行至多约180秒，优选地至多160秒，更优选地至多140秒，特别地至多120秒，最优选地至多约90秒的一段时间。

在所述织物材料是每平方米至少500克的布料的情况下，固化在上述固化环境温度下进行优选地至少60秒，优选地至少75秒，更优选地至少90秒，最优选至少120秒，且优选地进行至多约240秒，优选地至多210秒，更优地选至多180秒，特别地至多150秒，最优选地至多约120秒的一段时间。

固化的优选工艺参数(在上述的固化时间期间内，在180℃下)在由发明人进行的广泛研究和开发活动中获得的，并且由同一申请人在国际专利申请pct/ep2016/054245中进行了描述。

固化工艺130优选在通过拉幅机的次程(pass)中进行。参照图1，在液剂施加工艺之后的干燥工艺120之后可以直接进行固化工艺130。在这种情况下，干燥工艺120和固化工艺130优选地采用通过拉幅机的一个单次程一起进行，优选地，采用同一申请人的国际专利申请pct/ep2016/054245中描述的温度上升和下降程序。此外，在织物材料是布料的情况下，织物材料的干燥和固化在上述干燥/固化环境温度下每100克的每平方米布料重量进行总共至少45秒，优选地至少50秒，更优选地至少55秒，最优选地至少约60秒的一段时间，且优选地每100克的每平方米布料重量进行至多75秒，优选地至多70秒，更优选地至多65秒，最优选地至多约60秒。

将循环放在一起

基于指定起始织物材料、液剂组分以及处理参数(包括试剂浓度、温度和标准压力下的处理时间)的上述基本构造块，后续章节专用于描述优选和最优选实施例。

如果起始织物材料是复丝纱线或由它们制成的布料，则在第一工艺循环中竭染比轧染更优选，这对于大多数应用是优选的，因为复丝织物更坚固，具有更大的表面积并且可以混合。在竭染工艺中，复丝织物敞开并且纤维单独暴露于试剂的渗透。因此，通过使用竭染工艺，试剂可以扩散到纤维中并且不会占据纤维的表面空间，其程度与在诸如轧染或喷染的更浅表面液剂施加工艺中的情况相同。

在第一工艺循环之后是另一工艺循环的情况下，在第一工艺循环中使用竭染工艺是特别有利的。在第一工艺循环中使用竭染工艺允许通过第二工艺循环，特别地通过使用轧染工艺的第二工艺循环来改善性能或传递另一性质。例如，发明人在实验中发现，其结果在本文中未再现，如果织物材料在两个工艺循环的每一个中采用抗微生物液剂施加工艺进行处理，则其抗微生物性能和/或其耐洗性可以提高。在这种情况下，第一抗微生物液剂施加工艺优选是竭染工艺，而第二液剂施加工艺优选地是轧染工艺。然后可以在两个抗微生物循环之后进行一个或多个循环，亲水/去污液剂施加工艺在该一个或多个循环中进行。

相反，如重复轧染施加的重复浅表面液剂施加不会改善性能，或者至少不会改善至相同程度，并且在第二循环中赋予另一种性质将更加困难。此外，发明人发现，仅当在第一工艺循环中使用竭染时，浸出处于最低值。另一方面，在非织造布料的情况下，轧染是优选的，因为非织造布料通常不能承受由诸如卷染机的竭染机施加的力。

对于使用一个以上工艺循环的实施例，轧染对于所有后续循环是优选的，与起始织物材料无关。这是因为一旦织物在第一工艺循环中已经用试剂竭染，纤维的内部至少饱和至一定程度，并且待粘附到织物材料上的更多试剂的空间将主要存在于纤维表面。此外，轧染耗时较少，因此比竭染成本低。

消耗大量能量并显著降低织物的断裂强度的固化优选地仅在最后循环中进行。这通常足以将在先前循环中施加的试剂均匀结合到织物上。一些实施例可包括在一个或多个乃至所有循环结束时的洗涤步骤，以获得特别低的浸出值(详细描述参见同一申请人的国际专利申请pct/ep2016/054245)。然而，对于本文公开的大多数优选应用，例如擦拭物和其他卫生产品，这可能不是必需的。在干燥步骤之后，特别是在没有固化或在固化之前进行洗涤的情况下，干燥应该以热处理进行，优选地至少在上述干燥温度下进行干燥。热处理将确保织物与在该循环中施加的试剂之间存在基础结合，这防止在洗涤步骤中洗掉这些试剂。

通常，在将抗微生物剂和亲水/去污剂都施加到起始织物材料上的情况下，抗微生物剂和亲水/去污剂一方面是单独施加的，即在单独的循环中。另一方面，抗微生物剂在其中施加亲水/去污剂的循环之前的一个或多个循环中施加，或者第一时间施加。发明人发现，如果不是不可能的话，难以以耐洗方式将抗微生物剂和亲水/去污剂施加在同一液剂中，或者难以在织物材料施加亲水/去污剂之后以耐洗方式施加抗微生物剂。金属，特别地银是该规则的一个例外，因为它可以与亲水/去污剂一起施加在同一液剂中，即在相同的循环中。然而，它不应该在施加亲水/去污剂之后施加，因为织物的孔隙会被堵塞并且结合会受到严重阻碍。

本发明的第一组实施例包括起始织物材料的整理，其通过在本发明的整理工艺的一个或多个循环中仅将抗微生物剂粘附到起始织物材料而不加入亲水/去污剂来进行。本发明的第二组实施例包括起始织物材料的整理，其通过在本发明的整理工艺的一个或多个循环中仅将亲水/去污剂粘附到起始织物材料而不加入抗微生物剂来进行。然而，本发明最优选的一组实施例包括在两个单独的循环中施加抗微生物剂和亲水/去污剂两者。

现在参考图2描述将抗微生物剂和亲水/去污剂两者都粘附到织物材料上的优选工艺。在第一循环200a中，起始织物材料，优选地织造布料经受竭染工艺211，其中液剂包含溶解在水中的一种或多种抗微生物剂，其ph值如上所述调节。液剂中抗微生物剂的选择和浓度设置成，使得排放竭染工艺211产生织物材料，如上所述的试剂以如上所述的组合和量粘附到该织物材料上。竭染211在标准压力下，在80℃的竭染温度下进行60分钟，同时搅拌液剂。第一工艺循环200a通过如上所述的干燥212在120℃下完成。

在第二循环200b中，起始织物材料经受轧染工艺221，其中液剂包含溶解在水中的一种或多种抗微生物剂，其ph值如上所述调节。液剂中亲水/去污剂的选择和浓度设置成，使得轧染工艺221产生织物材料，如上所述的试剂以如上所述的组合和量粘附到该织物材料上。轧染221在标准压力和温度下进行，具有100％的液剂吸收率。第二工艺循环通过干燥222然后在180℃下固化223完成，其中干燥和固化在通过拉幅机的一个单次程中进行。

在第三循环200c中，起始织物材料经受轧染工艺231，其中液剂包含溶解在水中的一种或多种亲水/去污剂，其ph值如上所述调节。液剂中亲水/去污剂的选择和浓度设置成，使得轧染工艺231产生织物材料，如上所述的试剂以如上所述的组合和量粘附到该织物材料上。轧染231在标准压力和温度下进行，具有100％的液剂吸收率。第三工艺循环通过干燥232然后在180℃下固化233完成，其中干燥和固化在通过拉幅机的一个单次程中进行，这提供经整理好的织物材料。

应当理解，可以在图1的工艺100的各个工艺步骤或循环之间引入一个或多个额外的工艺步骤或循环。此外，可以在进行图1的工艺100之前或之后进行一个或多个额外的工艺步骤或循环。例如，在具有液剂施加工艺110的工艺100开始之前，应该测试、洗涤和/或清洁织物材料。优选地，布料首先进行测试并且如果必要的话再进行洗涤或清洁，使得布料不含会阻碍化学物质施加到织物上的所有化学污染物。在特别优选的实施例中，可以在进行图1的工艺100之前进行以下步骤中的一个或多个：在实验室规模下测试织物材料以验证并确认其满足各自的选择标准，对在框架上的各个织物片进行软麻(batching)和缝制(stitching)，彻底检查织物材料是否有缺陷，确保布料不含任何化学污染物。

织物材料可在进行工艺100之前染色。在一些实施例中，织物材料被制造成多功能的。在已经进行工艺100之后，即在抗微生物和/或亲水/去污处理之后，进行相应的多功能处理。通过这种多功能处理，可以提供例如具有防紫外线和/或其他性质的织物材料。还可以在轧染工艺112中进行多功能处理，其中除了抗微生物剂或亲水/去污剂之外，轧染液剂还含有相应的功能剂。

应当理解，如果织物材料是纱线，则可以使用不同的机器。例如，竭染工艺可以用加压纱线染色机进行，并且接着可以用脱水机处理纱线以除去多余水分。纱线的干燥和固化可以在射频rf干燥器和固化机中进行。因此停留时间取决于纱线直径，其中上述温度仍然适用。

实例

一系列不同的织物材料完成整理，并且整理好的织物材料、不同的多层过滤材料和不同的面罩根据本文所述的测试方案进行测试。整理过程和测试结果以及对基础测试方案的参考总结在图3至图12的表中。所有整理好的织物材料均用抗微生物剂进行处理，并可用于多层过滤材料和面罩。多层过滤材料通过在两层整理好的织物材料之间夹入一至四层颗粒过滤材料而组装成。这些层以约144毫米×76毫米的矩形形状使用超声波焊接彼此连接以形成垫。垫在垫的所有四个角上配备有带子，从而形成可以安装在佩戴者的嘴和鼻子上的面罩。

整理工艺总结在“施加工艺”章节下面的每个表的上方。布料在密切模拟下述的整理工艺的实验室条件下生产。

化学物质

实例中所使用的和表格中所提及的化学物质包括以下：

瑞士超越表面技术公司(beyondsurfacetechnologies)的“百卫(bioguard)ppz”(＝百卫(bioguard)ppz250)：含有25％丙环唑的溶液；

台湾豪元(goyen)化学试剂公司的“壳聚糖-102”：含有15％壳聚糖的溶液；

美国陶氏公司的“席瓦德(silvadur)930”：含有0.17％银阳离子的溶液，该银阳离子被捕获在基质中；

美国安吉斯(aegis)的“aem5772”：含有72％季铵盐有机硅烷化合物的溶液；

印度布里塔塞尔硅酮(britacelsilicones)有限公司的“海卓司(hydrosil)”(＝海卓司(hydrosil)8900)：含有30％有机硅烷三元共聚物的溶液；

配方在附图中说明。百分比是指化学物质的重量相对于织物材料的重量(“o.w.f.”)，除非另有说明。所使用的活性剂的百分比可以用如上所述的化学物质中的活性物质浓度来计算。例如，6％百卫(bioguard)ppz意味着使用25％x6％＝1.5％o.w.f的百卫(bioguard)ppz。术语“gpl”是指液剂中化学物质的量。同样，活性物质的量可以用如上所述的化学物质中的活性物质浓度来计算。例如，50gpl海卓司(hydrosil)表示在液剂中包含30％×50gpl＝15gpl的有机硅烷三元共聚物。其他单位在每个表中明确说明。

测试方案

基础测试方案aatcc100-2012、astm2149-2010、astmf2101-2014和is9473：2002通常可分别从美国纺织化学家和着色剂协会(aatcc)，美国测试和材料协会(astm)和印度标准局(is)公开获得。

astmf2101-2014按照如下进行。所使用的测试生物是金黄色葡萄球菌(atcc6538)，并且接种物大小为6.5×10⁶cfu/毫升。具有喷雾器组件和级联撞击器的气溶胶挑战装置用作测试设备。级联撞击器的流速设定为1cu.ft./分钟。细菌气溶胶大小为3±0.5微米。将面罩夹在距离为15厘米的级联撞击器和气溶胶室之间。细菌气溶胶使用喷雾器组件在腔室中产生，并使用附接到级联撞击器的真空抽吸穿过测试材料。阳性对照样品是指没有确定上游气溶胶计数的测试样品的收集的气溶胶。不可渗透的聚乙烯片用作试样样品的阴性对照。上游气溶胶计数与下游气溶胶计数的比率报告为细菌过滤效率(bfe，百分比)。陈述的结果表示三个独立读数的平均值。

所有微生物学测试采用细菌大肠杆菌美国典型培养物保藏中心(atcc)25922，金黄色葡萄球菌atcc6538，铜绿假单胞菌atcc15442，肠沙门氏菌atcc10708和真菌白色念珠菌atcc10231和黑曲霉atcc10231进行。

工作实例

图9至12总结了优选的起始织物材料，其整理工艺和用于制备的配方，颗粒过滤材料，以及在所得到的面罩中使用的多层过滤材料的构造，以及通过工作实例和竞争者面罩获得的细菌过滤效率的比较。

工作实例的起始织物是100％聚酯织造布料，80d×150d，144毫米×76毫米，布料重量125g/m²。

在第一工艺循环中，布料进行竭染并接着进行干燥。在第二工艺循环中，布料进行轧染，然后干燥和固化。在第三工艺循环中，布料再次进行轧染，然后再次干燥和最后固化。对于整理工艺的最优选实施例的更详细描述，我们参考以上章节。

在竭染工艺中，将1500米(303.75kg)的起始织物材料装载在卷染机(亚穆纳(yamuna)，型号y1100)上。在约600升水(材料与液剂比约为1：2)中，15.2千克(织物材料重量的5％)的席瓦德(silvadur)930得到0.0085％的银o.w.f.，1.5千克(织物材料重量的0.5％)百卫(bioguard)ppz得到0.13％丙环唑o.w.f.，0.45kg(织物材料重量的0.15％)的aem5772得到0.1％o.w.f.的季铵盐有机硅烷，2.4kg(织物材料重量的0.8％)壳聚糖-102得到0.12％o.w.f的壳聚糖。用0.03gpl柠檬酸调节液剂的ph并保持在ph5和ph6之间，优选地在ph5.5。液剂的温度设置在80℃。

卷染机启动并以50米/秒的速度运行，并且继续运行接下来的60分钟(2个结束，两次结束之间的间隔小于30秒)。在整个竭染工艺中，液剂用搅拌器以300rpm的速度不断搅拌。竭染率为约98％。接着，排干工艺槽，并且立即将织物材料输送到拉幅机中进行干燥。因此，竭染时间为60分钟。

织物通过使其以速度20厘米/秒通过拉幅机进行干燥，该拉幅机具有8个室且长度为24米。即在120秒期间，在所有8个室中都施加180℃的最高温度。

在该第一个工艺循环之后，进行具有轧染工艺的第二工艺循环以施加aem5772：向约400升水中添加3.2kg(8gpl)的aem5772，得到液剂中浓度为5.7gpl的季铵盐有机硅烷。在轧染工艺过程中，液剂的温度为30℃。轧染压力为2巴。标称吸收率为100％。估计如上所述，在第一个工艺循环后，后续工艺循环的轧染工艺中的有效吸收率约为标称吸收率的70％，粘附到织物材料上的季铵盐有机硅烷的量约为0.4％o.w.f.。

然后，织物材料在最高温度180℃下在通过拉幅机的单次程中干燥并固化总共2分钟。最大固化温度施加了60秒(在拉幅机的8个室中的4个中)。

在该第二工艺循环之后，进行具有轧染工艺的第三工艺循环以施加亲水/去污剂：向约400升水中添加20kg(50gpl)的海卓司(hydrosil)，得到液体中浓度为15gpl的有机硅烷三元共聚物。在轧染工艺过程中，液剂的温度为30℃。轧染压力为2巴。标称吸收率为100％。估计如上所述，在第一工艺循环后，后续工艺循环的轧染工艺中的有效吸收率约为标称吸收率的70％，粘附到织物材料上的有机硅烷三元共聚物的量约为1.05％o.w.f.。

然后，织物材料再次在最高温度180℃下在通过拉幅机的单次程中干燥并固化总共2分钟。最大固化温度施加了60秒(在拉幅机的8个室中的4个中)。

多层过滤材料由整理好的织物材料的两个外层和作为内层的两个n95级颗粒过滤材料制成。各层在矩形尺寸(即144毫米×77毫米)的面罩中使用超声波焊接彼此附接或接缝。随后，在接缝边界之外切割多层过滤材料。

带子附接在多层过滤材料的每个边缘处，从而形成可以安装在佩戴者的嘴和鼻子上的面罩。

进行关于工作实例的面罩的抗微生物效率的不同测试，其结果总结在图9、10和11的表中。

面罩显示出高度抗微生物性，并且所赋予的抗微生物性能被证明具有足够的耐洗性。

未经洗涤的面罩的astm2149-2010、astmf2101-2014和aatcc100-2012测试方法的结果表明，面罩能够将所有上述生物减少超过99.9999％(6log)。在如上所述的25次标准洗涤后，面罩显示出抗微生物性能的洗涤耐久性。这里，频繁洗涤的面罩的抗微生物能力略微降低至>4log减少(图9)。

发明人将“沃格面罩(vogmask)n99”确定为市场上最接近的竞争产品，其是可重复使用和可洗涤(耐洗)的面罩，但是没有抗微生物特性。“3m8210[n95]”面罩是另一种相关产品，但是这种面罩是一次性的，即不可洗的(耐洗的)。沃格面罩(vogmask)n99和3m8210[n95]面罩均属于市场上可购得的过滤效率表现最佳的面罩。在对比研究中(图12)，工作实例的面罩，沃格面罩(vogmask)n99和3m8210[n95]面罩经受astmf2102-2014测试，该测试在上文中进行了详细解释。与测试的沃格面罩(vogmask)n99(2.85log减少)相比，工作实例的面罩在过滤细菌气溶胶方面表现得更好(>4log减少)。3m8210[n95]面罩的表现与工作实例相同。。这表明本发明中公开的可洗涤(耐洗)，可重复使用和抗微生物的面罩在细菌过滤效率和安全性方面满足高标准，具有可重复使用产品的环境和成本效益。

实验实例

本发明的发明人进行了全面的进一步实验以确定不同配方，整理工艺和面罩构造的效果。

实验实例1：抗微生物剂的不同组合

对于实验实例1，研究了将不同数量的试剂施加到起始织物材料上的效果。施加到聚酯材料的试剂取自银、季铵盐有机硅烷和丙环唑的组，它们是用于处理聚酯织物材料的三种最优选的抗微生物剂。

(1)用来自相应组的每种试剂单独处理织物，(2)用来自各组的试剂的所有三元组组合处理织物，和(3)用来自各组的所有三种试剂一起处理织物。所有实验中化学物质的总量为6％o.w.f。因此，在一种单一试剂施加到织物上的情况下，相应化学物质使用6％o.w.f；在两种试剂的组合施加到织物上的情况下，相应两种化学物质中的每一种使用3％o.w.f；并且在三种试剂的组合施加到织物上的情况下，相应三种化学品中的每一种使用2％o.w.f。

整理工艺如上文在工作实例的上下文中所述，但由于未施加亲水/去污剂，因此仅有一个工艺循环。织物用如上所述的方法参数竭染，然后在通过拉幅机的一个单次程中干燥并固化。

图3示出了用一种单一试剂处理的聚酯织物的抗微生物性能。结果表明，单独施加的季铵盐有机硅烷和银对于杀灭细菌(大肠杆菌，金黄色葡萄球菌，铜绿假单胞菌和肠沙门氏菌)几乎同样有效。然而，它们在杀灭真菌(白色念珠菌和黑曲霉)方面表现不佳。另一方面，丙环唑对于杀灭真菌是有效的，但对杀灭细菌效率不高。

图4示出了用两种试剂的组合处理的聚酯织物的抗微生物性能。未用丙环唑处理的织物(即用银和季铵盐有机硅烷处理的织物)对抵抗真菌表现不佳。另一方面，用丙环唑和银或季铵盐有机硅烷处理的织物对抵抗细菌和真菌都表现良好。用两种试剂的组合处理的织物的整体性能略高于用一种单一试剂处理的织物的性能。

图5示出了用三种试剂(丙环唑、银、季铵盐有机硅烷)处理的聚酯织物的抗微生物性能。对于所有微生物，用三种试剂的组合处理的织物的整体性能略高于用两种试剂的组合处理的织物的性能。

从实验实例1可以得出结论，所有被发明人鉴定为优选的抗微生物剂对抵抗细菌具有同样强大的作用。这也在本发明人进行的早期实验中发现，并在同一申请人的国际专利申请pct/ep2016/054245中进行了讨论。仅丙环唑(或其他唑类试剂)或包含丙环唑的组合显示出抵抗真菌的良好性能。实验表明，越来越多试剂对同一生物体显示出协同杀伤作用。

实验实例2：颗粒穿透和呼吸阻力

实验实例2的目的是研究面罩的多层过滤材料中使用的不同等级的颗粒过滤材料在颗粒渗透和呼吸阻力方面的效果。测试根据标准测试is9473：2002进行。

图6示出了实验实例2的数据，其中多层过滤材料的内层材料是n95级颗粒过滤材料。这种n95级颗粒过滤材料中的一层、两层、三层或四层被织物材料夹在中间。通过在两层外部织物材料之间使用一层以上的n95级颗粒过滤材料，呼吸阻力显著增加。通过在两层外部织物材料之间使用至少两层n95级颗粒过滤材料，实现了至少95％的所需过滤效率。

图7示出了实验实例2的数据，其中多层过滤材料的内层材料是n90级颗粒过滤材料。这种n90级颗粒过滤材料中的一层、两层、三层或四层被织物材料夹在中间。通过在两层外部织物材料之间使用一层以上的n90级颗粒过滤材料，呼吸阻力显著增加，但与在两层外部织物材料之间使用n95级颗粒过滤材料相比保持较低。在任何条件下都不能达到至少90％的所需过滤效率。

图8显示了实验实施例2的数据，其中多层过滤材料的内层材料是n99级颗粒过滤材料。这种n99级颗粒过滤材料中的一层、两层、三层或四层被织物材料夹在中间。与在两层外部织物材料之间使用n95级的颗粒过滤材料相比，呼吸阻力显著增加。在任何条件下都能达到至少99％的所需过滤效率。

从实验实例2可以得出结论，在多层过滤材料中最优选使用2层n95级颗粒过滤材料，因为呼吸阻力仍然是可接受的(0.89毫巴)和过滤效率(97.62％)高于n95级颗粒过滤材料的要求。

整理好的织物材料和多层过滤材料的用途实例

一般的空气过滤器

根据本发明的整理好的织物材料和多层过滤材料的实施例可用于空气过滤目的，例如用于面罩，用于空调中的过滤器和其他空气过滤和/或循环系统，以及用作新鲜空气入口或排气出口中的过滤器，以过滤存储在例如用于水肺潜水等的气瓶中的空气。

空气过滤器的多层过滤材料包括两层整理好的织物材料外层，和至少一个内层，优选两个内层的颗粒过滤材料夹在两层整理好的织物材料层之间。

夹住颗粒过滤材料层的织物材料可以传递去污能力和/或抗微生物效率。

在示例性实施例中，织物材料是织造聚酯布料。所述织物材料可以用至少一种抗微生物剂和/或至少一种去污剂整理。

在示例性实施例中，颗粒过滤材料可根据其过滤效率评定为90级，95级或99级布料。这种颗粒过滤材料通常是非织造布料。优选的颗粒过滤材料是非织造n95级布料。

空气过滤器的多层过滤材料的不同层可以通过超声波焊接、缝合、胶合或通过使用可熔衬布胶合而彼此附接。当通过缝合实现时，多层过滤器的接缝可能不会提供最好的防泄漏保护。实际上，针头产生了颗粒可以通过的孔。当空气过滤器的多层过滤材料的接缝由胶水制成时，在一些洗涤循环之后接缝可能会松动，因为胶水可能从接缝中脱出。而且，当胶水出来时，它可以使空气过滤器的边缘磨损。因此，在优选实施例中，接缝通过超声波焊接制成。

由于多层过滤材料的夹层堆积，在织造织物材料作为夹住非织造颗粒过滤材料的外层的情况下，根据本发明的多层过滤材料可以洗涤。这是因为如果不是通过织造织物材料围绕非织造颗粒过滤材料来免受机械力，则相当脆弱的非织造颗粒过滤材料将容易破裂。

此外，空气过滤器的多层过滤材料提供的优点是，由于去污性能，它可以在温和的条件下容易地洗涤，例如，用手或在洗衣机中仅用水，可选地使用一些温和的洗涤剂洗涤，同时还去除在早期空气过滤活动期间吸附或吸收到多层过滤材料上的油性污渍。

本发明将通过以下实例进一步描述，该实例说明了优选的实施例，但不限制本发明的范围。

优选实施例：面罩

本发明的优选实施例是一种面罩，其包括多层过滤材料。

织物材料

起始织物材料可包含至少95％，优选地至少97％，更优选地至少99％的合成纤维，例如聚酰胺(尼龙)或优选地聚酯。尤其，合成织物材料是优选的，因为它们可以用超声波焊接。此外，为了保护内部非织造层，并使面罩具有耐洗性，织造织物材料是优选的。

多层过滤材料的织物材料的克量为至少50gsm(克/平方米)，优选地至少80gsm，更优选地至少100gsm，特别地至少120gsm，最优选地至少约125gsm。织物材料的克重可以为至多250gsm，优选地至多200gsm，更优选地至少170gsm，特别地至少150以及最优选地至多约125gsm。

有利地，织物材料配备有抗微生物剂。例如，唑类化合物以织物材料的按布料重量计至多1％，优选地至多0.8％，更优选地至多0.5％，最优选地至多约0.3％的量粘附到织物材料上，进一步以织物材料的按布料重量计至少0.005％，优选地至少0.01％，更优选地至少0.02％，特别地至少0.05％以及最优选地至少0.1％的量粘附到织物材料上；

和/或金属以织物材料的按布料重量计至多0.14％，优选地至多0.12％，更优选地至多0.10％，特别地至多0.08％以及最优选地至多0.06％的量粘附到织物材料上，进一步以织物材料的按布料重量计至少0.0005％，优选地至少0.001％，更优选地至少0.002％以及最优选地至少0.005％的量粘附到织物材料上；和/或季铵盐有机硅化合物以织物材料重量织物的以至多1.5％，优选至多1.25％，更优选至多1％，特别至多0.8％以及最优选至多0.6％的量粘附到织物材料上，进一步以织物材料的按布料重量计至少0.01％，优选地至少0.025％，更优选地至少0.05％以及最优选地至少约0.1％的量粘附到织物材料上；和/或聚葡糖胺以织物材料的按布料重量计至多1.0％，优选地至多0.6％，最优选地至多约0.3％的量粘附到织物材料上，进一步以织物材料的按布料重量计至少0.01％，优选地至少0.025％，更优选地至少0.05％，特别地至少0.075％以及最优选地至少0.1％的量粘附到织物材料上。

有利地，亲水和/或去污剂可以粘附到织物材料上以加速流体在层中的分布，并增加其可洗性，其中试剂的类型和量选自如上面章节所述。

抗微生物剂和/或亲水剂可以通过如上所述的方法施加到织物材料上。

颗粒过滤材料

在示例性实施例中，颗粒过滤材料可根据其过滤效率评定为90级，95级或99级布料。优选的颗粒过滤材料是非织造n95级布料。优选地，两层这种n95级过滤材料夹在两层整理好的织物材料之间。

接缝

面罩可具有位于面罩的一个或多个边缘处的接缝，其中多层过滤材料的层直接或间接地附接在一起。这些层可以通过缝合、胶合或优选地通过超声波焊接附接在一起。接缝的宽度可以为至少2毫米，优选地至少4毫米，更优选地至少6毫米，又更优选至少8毫米，最优选地至少1厘米，和/或至多2厘米，优选地至多1.5厘米，更优选地至多1.3厘米，最优选地至多1厘米。

在面罩的优选实施例中，接缝位于面罩的一个或优选地两个纵向边缘上，更优选地位于面罩的所有边缘上。这些层通过接缝彼此附接。

面罩的形状和固定方式

面罩可具有垫的形状，其中垫的尺寸为5至15厘米(宽度)和10至25厘米(长度)。至少两个膨胀褶皱可以一体形成，以便在鼻子和面部上鼓起并且赋予穿着舒适性和防止呼吸未过滤的空气。鼻夹可以进一步一体形成以更好地将面罩贴合到鼻子上，从而减少吸入或呼出绕过面罩的未过滤空气的量。

将面罩附接到佩戴者头部的固定装置可以由耳环或带子提供，以固定在头部和/或颈部周围。这些固定装置可以粘附在面罩的多层过滤材料的每个边缘处。

优选地，鼻夹和/或固定装置也通过超声波焊接粘附到多层过滤材料上。诸如缝合之类的其他技术可能导致降低面罩的高过滤效率的孔。