專利名稱：具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及紡織面料，更具體地說，涉及具有高隔塵屏蔽性能的透氣防 靜電面料及其制造方法。
背景技術(shù)：
目前改善防靜電面料的屏蔽、濾塵性能主要的方法主要有以下三類(1) 增大滌綸長絲凈化面料經(jīng)緯組織結(jié)構(gòu)的致密性。凈化、無塵面料為了提高屏
蔽、濾塵性能通常采用1/2或1/3斜紋組織織制，同時盡可能的增加面料經(jīng) 緯密度。這種面料受現(xiàn)有面料機織技術(shù)和工藝的影響，面料的經(jīng)緯密度和紗 線粗細都有一定限制，繼續(xù)增大經(jīng)緯密度會增大技術(shù)難度和增加生產(chǎn)成本， 期待通過加大面料的經(jīng)緯密度來提高屏蔽、濾塵性能是很有限的。而且，面 料紗線間存在大量的孔隙，且一般都遠大于微粒；故目前屏蔽、濾塵性能較 好的滌綸長絲凈化面料(0.25網(wǎng)格導(dǎo)電綢)的屏蔽效率一般，對直徑為0.5^m 的微粒的屏蔽效率約為50% 60%，難以滿足市場最新要求。(2)高溫軋光。 通過機械壓力、溫度、濕度的作用，借助于纖維的可塑性，使織物表面壓平， 紗線壓扁，以提高織物表面光澤及面料紗線間的緊密度，可少量改善面料屏 蔽、濾塵性能。這種面料經(jīng)高溫軋光后由于其表面壓平，紗線壓扁，面料的 整體屏蔽、濾塵效率大約能提高5% 10%;而且，經(jīng)高溫軋光處理后的服 裝經(jīng)較長一段時間的使用和多次的洗滌后，其改善效果會降低，甚至消失； 此外，高溫軋光整理還降低了面料的服用舒適性能，具體表現(xiàn)在以下各方面: 使面料極光滑,手感硬挺，類似蠟光紙，與皮膚接觸舒適感差；另外也降低了 面料吸濕、排汗性能，因此會明顯影響到面料的使用舒適性能。(3)專業(yè)的 屏蔽、濾塵處理。通常采取將面料涂層或浸軋主要由粘合劑和交聯(lián)劑組成的 處理液，然后再經(jīng)高溫焙烘使粘合劑和交聯(lián)劑在面料表面固化、交聯(lián)成膜。其提高屏蔽性能的原理是浸軋或涂層屏蔽處理液后高溫焙烘處理，使處理液 中的粘合劑和交聯(lián)劑在面料表面固化、交聯(lián)成膜，由于薄膜整體覆蓋在面料 表面，且會部分堵塞和減小面料紗線間孔隙，使微粒穿透面料的幾率降低， 故能有效提高面料屏蔽、濾塵性能。這種面料表面的屏蔽膜會在使用和洗滌 過程中不斷摩擦損失，會慢慢變薄和破損，使得屏蔽整理效果不斷損失。此 外屏蔽膜會降低面料透氣性能，同時會有一種油脂類的粘手感，這些都會影 響到面料的使用舒適性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之一在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述面料紗線間存 在大量空隙、隔塵、屏蔽性能不好、耐久性不高、使用舒適性較差的缺陷， 提供一種具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料。
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題之二在于，針對現(xiàn)有技術(shù)的上述面料紗線間存 在大量空隙、隔塵效果不好、耐久性不高、透氣性能不好、使用舒適性不好 的缺陷，提供一種具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料的制造方法。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題之一所采用的技術(shù)方案是構(gòu)造一種具有高隔塵 屏蔽性能的透氣防靜電面料，包括防靜電面料層以及貼合在所述防靜電面料 層一面或兩面的聚氨酯薄膜。
在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，所述聚氨酯 薄膜為熱塑型聚氨酯薄膜。
在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，所述聚氨酯
薄膜的厚度為0.015mm至0.03mm。
在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，所述聚氨酯 薄膜為無孔結(jié)構(gòu)。
在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，聚氨酯薄膜 與防靜電面料的貼合結(jié)構(gòu)是通過高頻電磁場加熱貼合形成。
在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，所述聚氨酯 薄膜為聚醚型聚氨酯薄膜或聚酯型聚氨酯薄膜。在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，所述聚氨酯
薄膜的透氣性為5000g/m2/24h至10000g/m2/24h。
在本發(fā)明所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料中，采用聚氨酯 薄膜貼合的防靜電面料對直徑0.4拜至0.6nm的微粒的屏蔽效率大于90%。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題之二所采用的技術(shù)方案是提供一種具有高隔塵 屏蔽性能的透氣防靜電面料的制造方法，包括下列步驟
S1:將面積相同的防靜電面料和聚氨酯薄膜依次鋪在模具上；
S2:用模具壓住聚氨酯薄膜和防靜電面料；
S3:用電極對模具中的聚氨酯薄膜和防靜電面料施以高頻電磁場，使防 靜電面料和聚氨酯薄膜的接觸部熔接；
S4:停止施加高頻電磁場，得到具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料。
實施本發(fā)明的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，具有以下有益效 果面料具有優(yōu)良的屏蔽、濾塵性能，此性能主要通過兩方面的措施共同起
作用 一、防靜電無塵面料本身具有的經(jīng)緯向高致密度的組織結(jié)構(gòu)，人體或
服裝產(chǎn)生的微粒在試圖穿透面料進入外部工作環(huán)境時會遭遇面料的屏蔽、過 濾。二、聚氨酯薄膜是一種無孔高分子薄膜，由于其貼合在面料外表面，部 分穿透面料的微粒在到達外部空間前會被聚氨酯薄膜阻擋，面對無孔的聚氨 酯薄膜，微粒穿透的幾率相當微小。通常經(jīng)聚氨酯薄膜貼合的防靜電、無塵
面料屏蔽效率都大于90%。此外，本發(fā)明的面料由于使用了聚氨酯薄膜，其 抗磨損能力強，柔軟度高，具有良好的抗油脂，耐水解，防紫外線的性能；
在溶劑和燃油中的溶脹小，具有良好的耐侯性(低溫柔韌性)，不含塑化劑，
可以染色；具有良好的透氣，透濕性和屏蔽、濾塵性能，以及保持良好的防 靜電性能。以上這些特點都保證了此面料有良好的使用舒適性和優(yōu)良的屏蔽、 防靜電性能。
附圖說祖
下面將結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作進一步說明，附圖中


圖1是本發(fā)明具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料的優(yōu)選實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
圖1所示的是本發(fā)明具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料的優(yōu)選實施 例的結(jié)構(gòu)示意圖。具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料包括防靜電面料層
11以及貼合在防靜電面料層11 一面或兩面的聚氨酯薄膜22。圖1中示出的 聚氨酯薄膜22貼合在防靜電面料層11的上面，實施時，也可將聚氨酯薄膜 22貼合在防靜電面料層11的上下兩面。上述聚氨酯薄膜22為熱塑型聚氨酯 薄膜或其他類型的聚氨酯薄膜，其厚度為0.015mm至0.03mm，且為無孔結(jié) 構(gòu)。聚氨酯薄膜22與防靜電面料11的貼合結(jié)構(gòu)是通過高頻電磁場加熱貼合 形成。上述聚氨酯薄膜22為聚醚型聚氨酯薄膜或者聚酯型聚氨酯薄膜22。 防靜電面料層11包含導(dǎo)電碳纖維或金屬導(dǎo)電纖維。聚氨酯薄膜22的透氣性 為5000g/m2/24h至10000g/m2/24h。采用聚氨酯薄膜(22)貼合的防靜電面 料對直徑0.4^m至0.6拜的微粒的屏蔽效率大于90%。
上述具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料的制造方法，包括下列步藤.
鄉(xiāng)
Sl:將面積相同的防靜電面料和聚氨酯薄膜依次重合、平鋪在模具上； S2:用模具壓住聚氨酯薄膜和防靜電面料；
S3:用電極對模具中的聚氨酯薄膜和防靜電面料施以高頻電磁場，使防 靜電面料和聚氨酯薄膜的接觸部熔接；
S4:停止施加高頻電磁場，得到具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料。 以下對本發(fā)明作出更詳細的說明。
聚氨酯薄膜22在防靜電面料11正面的表面，防靜電面料11的外部的液 態(tài)101水無法穿透無孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯薄膜2進入面料11，但人體產(chǎn)生的水蒸 氣103可以穿過防靜電面料11和聚氨酯薄膜2進入外部，故本發(fā)明的面料具 有防水透濕、透氣的優(yōu)點。此外，防靜電面料ll內(nèi)外部的微粒102都很難穿 透無孔結(jié)構(gòu)的聚氨酯薄膜22，因此本發(fā)明的防靜電面料11具備優(yōu)良的屏蔽、 濾塵性能。聚氨酯薄膜屬于環(huán)保高分子聚合物。其分為兩類， 一類為聚醚型，另一 類為聚酯型。由于聚醚型聚氨酯薄膜具有更好的透氣性、耐水解、抗菌性能， 優(yōu)選實施例用聚醚型聚氨酯薄膜來加工面料。此類薄膜主要有以下幾方面的 優(yōu)點
1、高超的耐磨性:是橡膠的4 5倍;2、高抗拉強度及延伸率300 800%; 3、高超的耐化學(xué)性及耐油性；4、優(yōu)良的透明性:可根據(jù)用途調(diào)整透明度；5、 高彈性:彈性佳，回彈性強；6、優(yōu)良的耐寒性:在-4(TC 7(TC物理性質(zhì)不改變； 7、生物醫(yī)學(xué)性能具有極佳的生物相容性，無毒、無過敏反應(yīng)性、無局部刺
聚氨酯薄膜22屬于無孔親水性薄膜，由于薄膜本身沒有孔隙，防水效 果自然很好。透氣主要通過利用高分子聚合膜的親水成分提供了足夠的化學(xué) 基團作為水蒸氣分子的階石，水分子由于氫鍵和其它分子間力，依靠衣服內(nèi) 外蒸汽壓的差異，在高濕度一側(cè)吸附水分子，通過高分子鏈上親水基團傳遞 到低濕度一側(cè)解吸，形成"吸附——擴散——解吸"過程，從而實現(xiàn)了透氣、 透濕的功能。其具有良好的透氣透濕性能，透氣性可達到10000g/m2/24h，與 面料貼合之后還能夠達到5000 7000g/m2/24h，確保面料具有良好的吸濕排 汗、透氣等性能，讓貼合面料具備良好的使用舒適性能。
聚氨酯薄膜22為無孔結(jié)構(gòu)，通常用于改善屏蔽、濾塵性能的聚氨酯薄 膜厚度僅為0.015mm 0.03mm之間。通常將聚氨酯薄膜22貼合在面料外表 面；雖然人體和服裝產(chǎn)生的微粒通常小至0.1^im l.(^m，有較大幾率穿透面 料，但是很難穿透貼合在面料表面的聚氨酯薄膜22，因此聚氨酯薄膜22貼 合面料的屏蔽、濾塵性能很好，對直徑0.5^大小的微粒屏蔽效率大于90 %。此外由于聚氨酯薄膜22具有高超的耐磨性，可達橡膠的4 5倍，在使 用過程中很難磨損和變薄，其本身很少產(chǎn)生灰塵;這些特點保證了聚氨酯薄 膜22貼合面料具備很優(yōu)良的屏蔽、濾塵性能和很少的發(fā)塵量，因而能有效的 減少工作人員對高等級潔凈工作環(huán)境的污染；特別適合于制作高屏蔽、濾塵 性能的凈化防靜電服。
采用高頻電磁場技術(shù)將聚氨酯薄膜22和防靜電面料11貼合，工作原理是由電子管自激振蕩器產(chǎn)生高頻電磁場。防靜電面料11和聚氨酯薄膜22壓 在模具內(nèi)加有高頻電磁場的上、下電極之間，其內(nèi)部分子被激化而高速運動 相互磨擦自身產(chǎn)生熱量而熔化，在模具的壓力下達到熔接的目的。
根據(jù)防靜電性能要求分別確定用于貼合的防靜電面料11，如要求一般就 選擇0.5網(wǎng)格或條紋面料，如要求較高則選擇0.25網(wǎng)格防靜電面料。防靜電 面料11消電是基于電荷的泄漏與中和兩種機理。當接地時，防靜電面料11 上的靜電除了因為導(dǎo)電纖維的電暈放電被中和之外，還可經(jīng)由導(dǎo)電纖維向大 地泄放；不接地時則借助于導(dǎo)電纖維微弱的電暈放電而消電。在使用高頻電 磁波技術(shù)將此防靜電面料11和聚氨酯薄膜22高溫熔合制成貼合面料后，由 于聚氨酯薄膜具有大量的親水基團，人體產(chǎn)生的大量水汽不斷的吸附到聚氨 酯薄膜上，使得聚氨酯薄膜一直能保持一定的濕潤性，減少采用此防靜電面 料11制作的服裝在使用過程中因摩擦或接觸而產(chǎn)生的靜電荷，同時使其具有 一定的導(dǎo)電性能，能配合防靜電面料11中的導(dǎo)電纖維將人體和服裝累積的靜 電荷不斷逸散或通過接地快速消除靜電。經(jīng)測試對比，采用聚氨酯薄膜22 貼合的防靜電面料11與貼合前面料的防靜電性能稍有提高，說明貼合處理后 不會影響防靜電面料的防靜電性能。
聚氨酯薄膜22貼合的防靜電面料11具有較多方面的優(yōu)點；如無毒，抗 磨損能力強，柔軟度高，良好的抗油脂，耐水解，防紫外線之性能；在溶劑 和燃油中的溶脹小，良好的耐候性(低溫柔韌性)，不含塑化劑，可以染色； 具有良好的透氣，透濕性和屏蔽、濾塵性能，以及保持良好的防靜電性能。 以上這些特點都保證了此面料有良好的使用舒適性和優(yōu)良的屏蔽、防靜電性 能。
以下進一步詳細地說明本發(fā)明的面料具有的優(yōu)點
一、本面料具有良好的屏蔽、濾塵性能和凈化無塵性能。
聚氨酯薄膜貼合防靜電面料(即本發(fā)明的高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電
面料)具有優(yōu)良的屏蔽、濾塵性能，此性能主要通過兩方面的措施共同達到的。
防靜電、無塵面料本身具有的經(jīng)緯向高致密度的組織結(jié)構(gòu)，人體或服裝產(chǎn)生的微粒在試圖穿透面料進入外部工作環(huán)境時會遭遇面料的屏蔽、過濾，
只有部分微粒能穿透面料。 一般的防靜電、無塵面料對直徑0.5拜大小的微 粒屏蔽效率約為40% 60%。
聚氨酯薄膜是一種無孔高分子薄膜，由于其貼合在面料外表面，部分穿 透面料的微粒在到達外部空間前會被聚氨酯薄膜22阻擋，雖然微粒直徑通常 為0.1拜 1.0nm，但是面對無孔的聚氨酯薄膜22,其穿透的幾率相當微小。 通常經(jīng)聚氨酯薄膜22貼合的防靜電、無塵面料屏蔽效率都大于90%。
聚氨酯薄膜22耐磨性能優(yōu)異，較天然橡膠耐磨五倍以上，所以聚氨酯 薄膜22貼合防靜電面料較難磨損，在摩擦和使用過程中也很少發(fā)塵。此外其 拉伸強度可達30 70Mpa，斷裂伸長率可達300 800%，聚氨酯薄膜22具 有較高的抗撕裂能力，撕裂強度強于一些常用的橡膠。以上特點都確保聚氨 酯薄膜22面料耐磨、耐用。
二、 本面料具備良好的使用舒適性能
聚氨酯薄膜22長長的分子鏈中含有互相連接的碳原子、氫原子和氧原 子，在這些分子鏈中不同的位置帶有正電荷和負電荷。水蒸氣103中的分子 含有一個氧原子和兩個氫原子，但是分子不相互吸附，因此，水蒸氣分子能 感應(yīng)相應(yīng)的正負電荷。所以單獨的水蒸氣分子會被粘附到聚氨酯薄膜22的正 負電荷上，并被排到另一面。水蒸氣分子運動的方向視兩邊的水蒸氣分子數(shù) 量而定(部分水蒸氣氣壓)。水蒸氣分子將從較集中的一邊轉(zhuǎn)向不太集中的一 邊——也就是從衣服的里面轉(zhuǎn)向外面。 一般聚氨酯薄膜透氣性可達到 10000g/m2/24h,貼合之后還能夠達到5000 7000g/m2/24h，因此聚氨酯薄膜 貼合防靜電面料具有良好的的透氣、透濕性能。
聚氨酯薄膜具有無毒、無過敏反應(yīng)性、無局部刺激性、無致熱，手感柔 軟，耐磨、耐折性能好等各方面的優(yōu)點，制成貼合防靜電面料后不影響面料 手感和透氣、透濕性能，保證采用此聚氨酯薄膜貼合防靜電面料具有良好的 使用舒適性能。
三、 本面料具備良好的防靜電性能
由于聚氨酯薄膜22長長的分子鏈中含有互相連接的碳原子、氫原子和氧原子，在這些分子鏈中不同的位置帶有正電荷和負電荷，使得聚氨酯薄膜 能吸附水蒸氣，增加薄膜表面的濕潤度，增強了薄膜的導(dǎo)電性能，降低薄膜 在摩擦過程中產(chǎn)生的靜電荷；又由于聚氨酯薄膜手感柔軟和表面平滑，減小 了薄膜與其它材料的摩擦系數(shù)，也能減少產(chǎn)生靜電荷。
將聚氨酯薄膜22與防靜電、無塵面料高溫熱壓制成貼合面料后，由于 聚氨酯薄膜的厚度約為0.015mm 0.03mm，且薄膜帶有正負電荷和濕潤度較 高，故防靜電面料ll中的導(dǎo)電纖維能與聚氨酯薄膜良好導(dǎo)通，不會降低導(dǎo)電 纖維通過電暈放電消除靜電的能力。經(jīng)測試證明此貼合了聚氨酯薄膜的防靜 電面料11與貼合前面料的防靜電性能相比略有提高。
本發(fā)明主要應(yīng)用于生產(chǎn)對防靜電性能有一定要求、同時對服裝的屏蔽濾 塵性能有很高要求的1級至IO級凈化無塵室的凈化無塵服;或生產(chǎn)需對水或 其它有害液體有一定防護作用的工作服。
權(quán)利要求
1、一種具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其特征在于，包括防靜電面料層(11)以及貼合在所述防靜電面料層(11)一面或兩面的聚氨酯薄膜(22)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述聚氨酯薄膜(22)為熱塑型聚氨酯薄膜。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述聚氨酯薄膜(22)的厚度為0.O15mm至O.03mm。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述聚氨酯薄膜(22)為無孔結(jié)構(gòu)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，聚氨酯薄膜(22)與防靜電面料(11)的貼合結(jié)構(gòu)是通過高頻電 磁場加熱貼合形成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述聚氨酯薄膜(22)為聚醚型聚氨酯薄膜。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述聚氨酯薄膜(22)為聚酯型聚氨酯薄膜。
8、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述聚氨酯薄膜(22)的透氣性為5000g/m2/24h至10000g/m2/24h。
9、 根據(jù)權(quán)利要求5所述的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，其 特征在于，所述采用聚氨酯薄膜(22 )貼合的防靜電面料對直徑0.4pm至0.6pm 微粒的屏蔽效率大于90%。
10、 一種具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料的制造方法，其特征在 于，包括下列步驟SI:將面積相同的防靜電面料和聚氨酯薄膜依次緊貼、重合平鋪在模具上；S2:用模具壓住聚氨酯薄膜和防靜電面料；S3:用電極對模具中的聚氨酯薄膜和防靜電面料施以高頻電磁場，使防 靜電面料和聚氨酯薄膜的接觸部熔接；S4:、停止施加高頻電磁場，得到具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料及其制造方法，面料包括防靜電面料層(11)以及貼合在所述防靜電面料層(11)一面或兩面的聚氨酯薄膜(22)。其制造方法包括下列步驟將面積相同的防靜電面料和聚氨酯薄膜依次緊貼、重合平鋪在模具上；用模具壓住聚氨酯薄膜和防靜電面料；對模具中的聚氨酯薄膜和防靜電面料施以高頻電磁場。實施本發(fā)明的具有高隔塵屏蔽性能的透氣防靜電面料，具有以下有益效果面料具有優(yōu)良的屏蔽、濾塵性能，抗磨損能力強、柔軟度高，具有良好的抗油脂、耐水解、防紫外線的性能，具有良好的耐侯性，具有良好的透氣、透濕等性能。
文檔編號D06N3/12GK101440577SQ20081021782
公開日2009年5月27日 申請日期2008年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月14日
發(fā)明者管映亭, 艾棟梁 申請人:蘇州新綸超凈技術(shù)有限公司;深圳市新綸科技股份有限公司