粘性過敏原捕集器和過濾介質的制作方法
【專利摘要】提供了過敏原捕集器。該過敏原捕集器包括具有至少一個薄片的織造或非織造基材。該捕集器用可以捕集過敏原的粘性粘合劑浸著或換句話說處理。過敏原的例子是塵螨。反過來,可以用殺螨劑或活性碳處理粘性粘合劑。
【專利說明】粘性過敏原捕集器和過濾介質
[0001]相關申請的交叉引用
[0002]本申請是中國專利申請200780007598.5的分案申請。本申請請求根據35U.S.C.§ 119,基于2006年I月18日申請的美國臨時申請序列號60/760,323,和2007年I月16日申請的美國臨時申請序列號60/,-(待定)的優先權。本文引入這些參考文獻的全部教導內容作為參考。
【技術領域】
[0003]本發明涉及非織造材料。本發明進一步涉及非織造基材,其可提供一個或多個過敏原保留層,用于將塵螨或其它過敏原捕集到襯墊材料中,并從襯墊材料中除去。本發明還涉及一種制造過濾介質的方法,該方法使用具有至少一個帶有捕獲過敏原的粘性粘合劑的薄片的非織造基材。
【背景技術】
[0004]一些人對于空中浮游的微小顆粒會敏感或產生過敏性反應。這種顆粒可以是貓科動物-產生的過敏原例如貓頭皮屑。其它顆粒可能是,例如,塵螨或塵螨的排泄物或外殼。對于塵螨的特別關心是由于在軟墊類材料例如床墊,枕頭和家具墊中有蔓延的傾向。
[0005]塵螨是蛛形綱動物,且屬于螨亞綱。存在兩種常見的塵螨:美洲室塵螨(Dermatophagoides farinae)和歐洲室塵螨(D.pteronyssinus)。塵螨以從人和動物體剝落的死亡的皮膚為食,以及以它們生存處所能找到的其它有機物質為食。它們是非常小的,只有大約100-1000μ。 此外,塵螨幾乎是透明的,且不用采用先進技術的顯微鏡檢查很難看至|J。塵螨排泄物和外骨骼顆粒甚至更小,且可能是10到20微米。
[0006]現在通常可接受的是塵螨、塵螨排泄物及其它微小的過敏原是家庭中許多哮喘和過敏性反應的顯著病因。這種微小顆粒可能通過人與受騷擾的枕頭或寢具接觸而被吸入。為了減少與塵螨過敏原的接觸,已提出各種建議,包括將寢具用覆蓋物覆蓋,其充當對于過敏原傳播的屏障。在這方面,已知用一種充當塵螨屏障的覆蓋物覆蓋攜帶過敏原的物品例如床墊和軟墊。這種覆蓋物限定了具有尺寸足夠小的開口的塑料材料或精細織物材料,以抑制塵螨通過其中進行傳播。例如,美國專利N0.5,050, 256公開了一種從涂覆織物制備的過敏原屏障襯墊覆蓋物。據說該織物具有小于10微米的孔徑,可以防止塵螨傳播。縫上織物,形成覆蓋物,并且用聚氨酯的附加涂層密封接縫。
[0007]美國專利N0.5,321,861公開了用于布置或襯墊制品的保護層。該覆蓋物是由具有孔隙小于0.5微米的微孔超濾材料制作的。為了消除過敏原滲漏過接縫或拉鏈密封的可能性,使用高頻焊接構成覆蓋物,并且拉鏈由膠帶覆蓋。
[0008]美國專利N0.6,017,601 (名為過敏原屏蔽覆蓋物)提供了由多層織物材料制作的覆蓋物。該材料限定了由聚丙烯制作的熔噴和紡粘層,其容許空氣通過,但據說不能透過水和塵螨。
[0009]人們注意到,由上述專利提供的技術方案主要試圖在攜帶過敏原的制品內捕集塵螨,但不能設法消除它們。進一步的,該技術方案不能像基于無紡布制品所提供的那樣,增加使用者對于攜帶過敏原的物品的緩沖度或舒適度。
[0010]基于有機磷酸鹽化合物的常規殺螨劑(或殺螨藥)已經用于消除螨。這種化合物典型地在含水噴霧劑中稀釋。然而,盡管這種化合物可以在戶外例如農場中消滅螨的蔓延,但不能在室內使用。在這方面,這種殺螨劑對于人具有毒性,并且噴殺螨劑來消除螨,具有污染居住環境的副作用,同時,對于人造成毒性危險,尤其對于兒童和嬰兒以及貓。進一步的,有機磷酸鹽殺螨劑不能在床上用品上使用,并因此可以使螨平靜的保留在它們的主要生活區域。
[0011]本文推薦提供具有粘性特征的非織造結構作為過敏原的捕集器或過濾介質。此夕卜,提供了使用粘性材料來捕集攜帶過敏原的物品周圍的過敏原的方法。本文也提供了限定基材的“粘性材料”,其可以容納粘性粘合劑,用于捕集超細粒子,例如塵螨。
【發明內容】
[0012]本發明的益處和優點是由織造或非織造材料實現的,其還可以以具有粘合劑特性的組合纖維材料或襯墊為特征。
[0013]本發明首先提供了粘性材料,包括:
[0014](A)織造或非織造基材,其包括:
[0015]⑴基質纖維
[0016](ii)任選地,粘結劑,和
[0017](B)粘性粘合劑。
[0018]用粘合劑處理至少一部分基質纖維,以捕集微小顆粒。在一方面,用殺螨化合物處
理基質纖維。
[0019]在本發明范圍內,是制備粘性材料的方法,包括:
[0020](A)制備或提供織造或非織造基材,其包括
[0021]⑴基質纖維,和,
[0022](ii)任選的粘結劑;和
[0023](B)使粘性粘合劑與基材粘合。
[0024]在本發明的具體實施方案中,在連續方法中的一系列單元步驟中進行步驟(A)和步驟(B)。然而,步驟(B)可以作為轉化過程的一部分、由不同的實體單獨進行。換句話說,在轉化過程中,將粘性粘合劑與先前形成的基材進行粘合。無論哪種情況,制造商可以用噴涂、輥壓、印刷或起泡的方式,將粘性粘合劑與基材粘合。或者,使用者用氣溶膠罐或泵噴霧器噴涂粘合劑到基材上的方式,可以將粘性粘合劑施加到基材上。
[0025]也提供了一種方法,該方法可以使害蟲不能移動和控制害蟲,該害蟲包括產生過敏原的害蟲。該方法包括:將上面描述的粘性材料放置在或粘合在床墊或其它墊、枕頭、辦公室、居所或車輛的家具墊的表面上。
[0026]本文還提供了過濾材料的流化物流的過濾元件。在一方面,過濾元件包括:
[0027]⑷過濾外殼,和
[0028](B)本發明的粘性材料。
[0029]可以調整過濾元件的大小,以適合住宅的空調裝置。過濾外殼可以安放許多層粘性材料。流化物流可以是氣體或液體。
[0030]本文還提供了控制與攜帶過敏原的物品鄰近的過敏原的方法。在一方面,該方法包括下列步驟:提供粘性材料,粘性材料包括容納基質纖維和任選的粘結劑的織造或非織造基材,和粘性粘合劑;將粘性材料放置在鄰近攜帶過敏原的物品的位置;將移動到攜帶過敏原的物品中的過敏原或從攜帶過敏原的物品中出來的過敏原捕集在粘性材料內;從攜帶過敏原的物品中除去粘性材料;和處理攜帶過敏原的物品。
[0031]過敏原可以是塵螨;攜帶過敏原的物品可以是床墊;將粘性材料放置在鄰近攜帶過敏原的物品的位置的步驟可以包括:將粘性材料鋪展在墊子的至少一個上表面上。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0032]圖1提供了多層基材粘性材料100的透視圖。圖1描述了頂層或層10 ;粘性材料100,具有上部中間層20、上表面22和底面24。圖1還顯示了下部的中間非織材料層30,具有上表面32和底面34。還顯示的是剝離襯40和輕型容器50。輕型容器50具有防水的內面52、可移動的密封元件58和上部唇板56。
[0033]圖2提供了襯墊成型的樣品的圖片,放大倍數150X。
[0034]圖3顯示了帶有灰塵保留物的襯墊成型的樣品的掃描電子顯微攝影照片,放大倍數 150X。
[0035]圖4是NTL3的中試裝置樣品的橫截面的顯微照片,涂有FleXcryll625粘合劑的基材I。物象放大90X。
[0036]圖5是試驗25天之后的非織造材料NLT3基材的顯微照片。
[0037]圖6是25天試驗周期之后的NTL3層的顯微照片,其中放大倍數是150X。
[0038]圖7提供了使用25天之后的層的顯微照片,放大倍數400X。
[0039]圖8提供了使用25天之后的層的顯微照片,放大倍數800X。
[0040]圖9提供了帶有美洲室塵螨的NTL3基材的靜像。全部僅有的2個塵螨(圈出)由于NTL3粘合劑屏蔽物阻隔而不能移動。
[0041]圖10提供了視頻的靜止圖像,視頻顯示所有的塵螨可在不帶粘合劑的床墊包裝產品上自由地移動。
[0042]圖11提供了顯微照片,其顯示了由NTL3基材I屏障材料捕集的干粉塵螨(塵螨幼蟲),放大倍數200X。
[0043]圖12提供了顯微照片,其顯示了由NTL3基材I屏障材料捕集的塵螨,放大倍數180。
[0044]圖13提供了顯微照片,其顯示了捕獲200目活性碳的、施加到NTL3基材I屏障織物上的過濾介質,放大倍數60X。
[0045]圖14提供了顯微照片,其顯示了捕獲200目活性碳的、施加到NTL3基材I屏障織物上的過濾介質,放大倍數250X。
[0046]圖15顯不了用于在Blue Heaven Technologies進行的ASHRAE52.2試驗的代表性結構的圖像。
[0047]圖16提供了 NTL3的電子顯微照片,放大倍數2000X,舉例說明了灰塵重新濕潤FLEXCRYL? 1625 的能力。[0048]圖17提供了 NTL3的電子顯微照片,放大倍數1500X,舉例說明了灰塵重新濕潤FLIIC1YL? 1625 的能力。
[0049]圖18A-D 提供了 測試基材 AFMl (圖 18A)、AFM2 (圖 18B)、AFM3 (圖 18C)和AFM2X2(圖18D)的初始空氣流阻力(WG)的圖示數據。以空氣流(CFM)對阻力(WG)的形式提供數據。
[0050]圖19A-D 提供了 測試基材 AFMl (圖 19A)、AFM2 (圖 19B)、AFM3 (圖 19C)和AFM2X2(圖19D)的顆粒去除效率的圖示數據。以去除效率(百分數)對粒徑(微摩爾)的形式提供數據。
【具體實施方式】
[0051]本發明有利地提供了非織造基材,其提供了能夠捕集各種過敏原的過敏原保留層。本發明提供了一種包含基材的粘性材料,基材帶有用于各種過濾方式應用的粘性粘合齊U。在某些實施方案中,基材可以任選地包含蟲害控制物質。在【具體實施方式】和實施例中,更多地討論本發明的這些及其它方面。
[0052]在本發明的上下文內和在使用每個術語的具體上下文中,本說明書中使用的術語通常具有它們在本領域通常的含義。下面定義了某些術語,對于描述本發明組合物和方法和如何制備和使用它們提供額外的指導。
[0053]定義
[0054]本文使用的術語“基質纖維”是指任何天然或合成的纖維或其混合物。天然纖維可以包括纖維素基纖維,例如衍生自木漿或棉毛漿的那些纖維。
[0055]術語“基材”可以是指一層材料或結合在一起的許多層材料。
[0056]術語“粘性粘合劑”是指具有內在粘性的粘合劑,或通過帶有或應用了增粘劑的混合物而增粘的物質。
[0057]“攜帶過敏原的制品”是指塵螨可以存在或居住于其中的任何材料。這種材料的非限制性實例包括但不局限于:床墊,枕頭,墊枕,羽絨被,棉被,衣服制品包括例如外套的保溫內襯,睡袋,家具,家具墊,用于船和娛樂交通工具的墊,和可以隱藏塵螨和相關過敏原的任何其它裝飾或襯墊材料。
[0058]術語“粘性”是指粘稠的或粘合的品質或條件。“粘性材料”是能夠以功能性方式、通過阻止分離的表面連接來將材料保持在一起的任何物質。
[0059]術語“壓敏粘合劑”是指粘合材料,其在室溫下、在施加低壓力的條件下可立即與粘合體表面粘結,或其僅僅需要施加壓力就可與粘合體進行永久性粘合。
[0060]術語“剝離層”可以與術語襯料、剝離膜、剝離襯和剝離片互換使用。
[0061]術語“wt% ”是指材料重量的百分數形式的材料中的化合物的重量數量,或是指最終非織造產品的wt%形式的材料中的組分的重量數量。
[0062]本文使用的術語“基本重量”是指化合物在給定區域內的化合物的重量數量。計量單位的實例包括克每平方米,可以用簡稱(gsm)形式加以標志。
[0063]說明書和附加權利要求中使用的單數型“一(a)”、“一個(an)”和“該(the)”包括多個對象,除非上下文另外清楚地規定。因此,例如談到“化合物”,其包括化合物的混合物。
[0064]術語“大約”或“近似地”是指本領域普通技術人員測定的、在容許誤差范圍之內的具體值,其部分地取決于如何測量或測定該值,即測量系統的局限性。例如,“大約”可以是指本領域的每個實踐中在3之內或3以上的標準偏差。或者,“大約”可以是指給定值的至多20%的范圍,優選至多10%,更優選至多5%,且還更優選至多1%。或者,尤其對于生物系統或方法,該術語可以是指在值的一個數量級之內,優選在5倍內,且更優選在2倍之內。
[0065]過敏原捕集基材
[0066]本文公開了過敏原捕集。器過敏原捕集器本文泛指“粘性材料”。粘性材料充當捕獲過敏原的過濾介質。優選,通過給纖維層或“基質”提供粘性特征,粘性材料用來捕獲塵螨。粘性材料可以限定覆蓋攜帶過敏原材料例如床墊的結構,它可以限定空氣或其它流體過濾裝置中的過濾介質,或可以提供捕集其它微小顆粒的功能。
[0067]首先,粘性材料包括基材。基材可以由織物或非織造纖維進行織造或得到或制成。在一個具體實施方案中,基材得自于非織造纖維。多種天然和合成纖維適合于用作基材的基質纖維。優選的基質纖維是纖維素纖維,然而,可以使用合成纖維或纖維素纖維和合成纖維的混合物。在一方面,基質纖維是在形成或結合非織造纖維期間不能有任何程度溶化或溶解的任何合成或纖維素纖維。
[0068]適合用于本發明基材的纖維素纖維狀材料包括針葉材纖維和硬材纖維。參見M.J.Kocurek&C.F.B.Stevens, Pulp and Paper Manuf ac tur e-Vo 1.1: Properties of FibrousRaw Materials and Their Preparation for Pulping, The Joint Textbook Committee of thePaper Industry, pp.182(1983),本文引入其全部作為參考。針葉木漿的示范性的而非排它性的類型來源于:濕地松,短葉松,放射松,火炬松,白云杉,黑松,紅杉和花旗松。可以使用北美的南部針葉材和北部針葉材,以及來源于世界其它區域的針葉材。硬材纖維可以從下列處獲得:橡樹,櫟屬,楓樹,槭樹,楊樹,白楊屬,或其它普通的制漿物種。通常,優選針葉材纖維,這是由于通過T233cm-95測量的其較長的纖維長度,最優選南部針葉材纖維,這是由于通過T234cm-84測量的更高的粗糙度,這可以導致更大的特性纖維強度,這種纖維強度是相對于北部針葉材或硬材纖維、利用斷裂載荷測量的。
[0069]一種特別合適的纖維素纖維是漂白的Kraft南部松木纖維,以商標
FOLEY FLUFFS馨銷售(Buckeye Technologies Inc.,Memphis, Tennessee)。還優選的是棉
毛漿,化學改性纖維素例如交聯纖維素纖維和高度純凈纖維素纖維,例如Buckeye HPF,各自得自于Buckeye Technologies Inc.,Memphis,Tennessee。其它合適的纖維素纖維包括衍生自下列的那些纖維素纖維:蘆葦草,甘蔗渣,黃麻,苧麻,紅麻,劍麻,蕉麻,大麻纖維,亞麻及其它木質和纖維素纖維源。
[0070]纖維材料可以利用任何制漿方法、由其自然狀態制備,制漿方法包括化學、機械、熱機械(TMP)和化學熱磨機械制漿(CTMP)。這些工業生產方法詳細描述在下列 中:R.G.Macdonald&J.N.Franklin,Pulp and Paper Manufacture in3volumes;第2 版,卷 1:The Pulping of Wood,1969;卷 2:Control,Secondary Fiber,StructuralBoard, Coating, 1969,卷 3:Papermaking and Paperboard Making, 1970,The jointTextbook Committee of the Paper Industry,和 M.J.Kocurek&C.F.B.Stevens, Pulp andPaper Manufacture, Vol.1:Properties of Fibrous Raw Materials and Their Preparationfor Pulping, The Joint Textbook Committee of the Paper Industry, p.182 (1983).,本文引入其兩者全部內容作為參考。優選,利用化學制漿方法來制備纖維材料,例如Kraft或亞硫酸鹽法。特別優選Kraft方法。利用Kraft方法、由南部針葉材制備的漿料常常稱為SSK。按類似的方式,將南部硬材,北部針葉材和北部硬材漿料分別命名為SHK、NSK&NHK。優選漂白漿,其是已經將木質素脫至極低水平的纖維,雖然對于一些應用可以優選原色的Kraft纖維,這是由于成本低,特別是如果堿穩定性沒有問題的時候。可以使用熱機纖維素纖維。優選,用作基質纖維的纖維素纖維來源于如下的一種或多種:南部針葉材硫酸鹽漿、北部針葉材硫酸鹽漿、硬材、桉樹、機械性、再循環和人造纖維,但優選南部針葉材硫酸鹽漿、北部針葉材硫酸鹽漿或其混合物,且更優選南部針葉材硫酸鹽漿。
[0071]纖維素或絨毛纖維可以與合成纖維例如聚酯、聚酰胺、聚乙烯或聚丙烯混合。或者,在基質內僅僅使用合成纖維。適合用作基質纖維的合成纖維包括醋酸纖維素,聚烯烴(包括聚乙烯和聚丙烯),聚酰胺,聚酯(包括聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)),氯乙烯和再生纖維素,例如粘液絲、玻璃纖維、陶瓷纖維和本領域已知的各種雙組分纖維。盡管雙組分纖維可以在某發明的非織材料中充當基質纖維,但在下面的它們用作粘結劑纖維的上下文中將更完全地描述和討論它們。
[0072]適合在各種實施方案中用作基材的基質纖維或雙組分粘合纖維的其它合成纖維包括由各種聚合物制作的纖維,聚合物包括例如且不局限于:丙烯酸類,聚酰胺(例如,尼龍6,尼龍6/6,尼龍12,聚門冬氨酸,聚谷氨酸等等),聚胺,聚酰亞胺,聚丙烯酸類(例如,聚丙烯酰胺,聚丙烯腈,甲基丙烯酸和丙烯酸的酯等等),聚碳酸酯(例如,聚雙酚A碳酸酯,聚丙烯碳酸酯等等),聚二烯(例如,聚丁二烯,聚異戊二烯,聚降冰片烯等等),聚環氧化物,聚酯(例如,聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚對苯二甲酸丁二酯,聚三亞甲基對苯二甲酸酯,聚己酸內酯,聚乙交酯,聚交酯,聚羥基丁酸酯,聚羥基戊酸酯,聚己二酸亞乙基酯,聚己二酸亞丁酯,聚琥珀酸亞丙酯等等),聚醚(例如,聚乙二醇(聚氧化乙烯),聚丁烯乙二醇,聚氧化丙烯,聚甲醛(低聚甲醛),聚四亞甲基醚(聚四氫呋喃),聚表氯醇等等),聚氟烴,甲醛聚合物(例如,脲醛,蜜胺-甲醛,苯酚甲醛等等),天然聚合物(例如,纖維素類,殼聚糖,木質素,蠟等等),聚烯烴(例如,聚乙烯,聚丙烯,聚丁烯,聚丁烯,聚辛烯等等),聚苯撐(例如,聚苯醚,聚苯硫醚,聚苯醚砜等等),包含硅的聚合物(例如,聚二甲基硅氧烷,聚羰甲基硅烷等等),聚氨酯,乙烯基類聚合物(例如,聚乙烯醇縮丁醛,聚乙烯醇,聚乙烯醇的酯和醚,聚醋酸乙烯酯,聚苯乙烯,聚甲基苯乙烯,聚氯乙烯,聚乙烯基吡咯烷酮,聚甲基乙烯醚,聚乙基乙烯基醚,聚乙烯基甲基酮等等),聚乙縮醛,聚芳基化物,和共聚物(例如,聚乙烯-共聚-醋酸乙烯酯,聚乙烯-共聚-丙烯酸,聚對苯二甲酸丁二酯-共聚-聚對苯二甲酸乙二醇酯,聚月桂內酰胺-嵌段-聚四氫呋喃等等)。
[0073]存在于基質內的基質纖維的量,基于材料的總重量,希望為大約30%重量至大約95 %重量,更希望,大約55 %至大約90 %重量,優選大約75 %重量至大約95 %重量的量。
[0074]正如指出的那樣,在基材中的纖維基質可以任選地包括粘結劑。適合用于非織造材料的粘結劑可以是各種雙組分粘合纖維或其混合物、各種膠乳或其混合物、或雙組分纖維或其混合物與各種膠乳或其混合物的組合,其可以是熱塑型的、熱固性的或其混合物。熱塑性粉末可以用于各種實施方案,并且可以以細粉末、碎屑或粒狀形態包含在無紡布中。此夕卜,具有致密細粉末填充劑的粘結劑適合于形成基材,填充劑是例如碳酸鈣,各種粘土,例如膨潤土和高嶺土,二氧化硅,氧化鋁,硫酸鋇,滑石粉,二氧化鈦,分子篩,纖維素型粉末,硅藻土,碳酸鋇,云母,碳,氧化鈣,氧化鎂,氫氧化鋁,漿料粉末,木材粉末,聚合物顆粒,殼多糖和殼多糖衍生物。
[0075]各種膠乳粘合劑適合在本發明的非織造材料中使用,例如乙基乙烯基醋酸酉旨共聚物,例如 AirFlex 124.,由 Air Products of Allentown, Pennsylvania 提供。
AirFlex 124?和10 %固體和0.75 %重量AEROSOL? OT (其是陰離子表面活性劑,由 Cytec Industries of West Paterson, New Jersey 提供)一起使用。還可以使用其它類別的乳液聚合物粘結劑,例如苯乙烯-丁二烯和丙烯酸類粘結劑。可以使用BINDERSAIRFLEX 124 和 192,由 Air Products, Allentown, Pennsylvania 提供,任選具有
遮光劑和增白劑,例如二氧化鈦,分散在乳劑中。還可以使用其它類別的乳液聚合物粘結劑,例如苯乙烯-丁二烯,丙烯酸類和羧化的苯乙烯丁二烯丙烯腈(SBAN)。羧化的SBAN 可以以 Dow Reichhold Specialty Latex LLC of Research Triangle Park, NC 的產品 68957-80 的形式得到。Dow Chemical Company of Midland, Michigan 是多種合適膠乳粘合劑的來源,例如改性的苯乙烯丁二烯(S/B)膠乳CP615NA和CP692NA,和改性的苯乙烯丙烯酸酯(S/A)膠乳,例如CP6810NA。多種合適乳液在下列中進行了討論=EmulsionPolymers, Mohamed S.E1-Aasser (編輯),Carrington D.Smith (編輯),1.Meisel (編輯),S.Spiegel (合作編輯),C.S.Kniep (助理編輯),ISBN: 3-527-30134-8,217th AmericanChemical Society (ACS) Meeting in Anaheim, CA1999 年 3 月,和 Emulsion Polymerizationand Emulsion Polymers, Peter A.Lovel I (編 輯),Mohamed S.E1-Aasser (編輯),ISBN:0-471-96746-7,由Jossey-Bass,Wiley出版。還可以使用的是各種丙烯酸類,苯乙烯_丙烯酸類和乙烯基丙烯酸膠乳,得自于Specialty Polymers, Inc., 86901d RichburgRd., Chester, SC26706。還可以使用的是Rhoplex?和Primal?丙烯酸酯乳液聚合物,得自于 Rohm 和 Haas。
[0076]具有核和殼的雙組分纖維在本領域是已知的。許多種類用于制備非織造材料,特別是利用氣流成網技術制備的那些。適合用于本發明中的各種雙組分纖維公開在美國專利Nos.5,372,885和5,456,982中,本文引入其兩者全部內容作為參考。雙組分纖維制造商的例子包括 KoSa(Salisbury, North Carolina), Trevira(Bobingen,德國)和 ES FiberVisions(Athens, Georgia)。
[0077]雙組分纖維可以以其核和殼組分的形式引入各種聚合物。具有PE (聚乙烯)或改性PE殼的雙組分纖維典型地具有PET (聚對苯二甲酸乙二醇酯)或PP (聚丙烯)核。在一個實施方案中,雙組分纖維具有由聚酯制成的核和由聚乙烯制成的殼。纖維的旦尼爾在大約1.0dpf至大約4.0dpf的范圍,且更優選大約1.5dpf至大約2.5dpf。纖維的長度優選大約3mm至大約12mm,更優選大約4.5mm至大約7.5mm。
[0078]對于本發明使用的雙組分纖維,可以使用各種幾何形狀,包括同心、偏心、海島和并排形狀。全部纖維的核和殼組分的相對wt%可以改變。
[0079]在本發明的一方面,基材具有大約35gsm至大約1,OOOgsm的基本重量,或者具有大約35gsm至大約500gsm的基本重量,或者具有大約35gsm至大約250gsm的基本重量,或者具有大約35gsm至大約125gsm的基本重量,或者具有大約35gsm至大約75gsm的基本重量。在另一個方面,基材具有大約IOOgsm至大約1,OOOgsm的基本重量,或者具有大約250gsm至大約1,OOOgsm的基本重量,或者具有大約500gsm至大約1,OOOgsm的基本重量。在又一個方面,基材具有大約IOOgsm至大約1,OOOgsm的基本重量,或者大約1500gsm至大約500gsm,或者大約150gsm至大約300gsm,或者大約200gsm至大約300gsm,或大約200gsm至大約220gsm。
[0080]在另一個方面,基材具有大約35gsm至大約500gsm的基本重量,并且包含大約30wt%至大約95wt%的基質纖維和大約5wt%至大約70wt%的粘結劑,其中wt%以非織造基材的總重量為基準。任選地,基材可以包含大約50wt%至大約95wt%的基質纖維和大約5wt%至大約50wt%的粘結劑。或者,基材可以包含大約75wt%至大約95wt%的基質纖維和大約5wt%至大約25wt%的粘結劑。
[0081]在本發明的一個實施方案中,基材具有大約0.035g/cm3至大約0.10g/cm3的密度。
[0082]除了在定義基材的非織造材料中用作粘結劑之外,膠乳可以在材料的外表面上使用,以控制灰塵。在本申請中,在單一表面上的使用數量在大約I至大約IOgsm范圍之內。
[0083]本發明的材料還可以包含添加劑,添加劑包括但不局限于超白色添加劑,色料,蔽光增強劑,去光劑和明亮劑及其它添加劑,以提高視覺美學,如2003年12月23日申請的U.S.專利申請序列N0.10/707, 598中所公開,本文引入其全部作為參考。
[0084]在適合工業生產的優選方法中,充當基材的基質的非織造材料是以連續氣流纖網的形式制備的。如下典型地制備氣流纖網:將一個或多個纖維素漿薄片典型地利用錘磨機進行分裂或分離,提供各不相同的纖維。對于原生纖維漿柏,可以將再循環氣流纖網注入錘磨機或其它破碎機中,進行邊緣修整,改變分級期間產生的不合格的過渡材料及其它氣流生產中的廢料。由此能夠將生產中的廢料再循環,這有助于提高全過程的經濟性。然后將得自于任何來源(原始的或再循環的)的各不相同的纖維進行空氣輸送,在氣流纖網成型機上形成封頭。許多制造商生產適合用于本發明的氣流纖網成型機,包括Dan-ffeb Forming of Aarhus,丹麥,M&J Fibretech A/S of Horsens,丹麥,Rando MachineCorporation, Macedon,紐約,其描述在 U.S.專利 N0.3,972,092 中,Margasa TextileMachinery of Cerdanyola del Valles,西班牙,和 DOA International of ffels,奧地利。盡管許多成型機在如何將纖維打開和空氣輸送至成型線方面是不同的,但它們都能夠生產本發明的網片。
[0085]Dan-Web成型頭包括旋轉或搖動的多孔鼓,其用來保持纖維分離,直到纖維被真空拉伸到多孔成型輸送器或成型線上為止。在M&J機械中,成型頭基本上是位于篩子上方的旋轉式攪拌機。旋轉式攪拌機可以包括一系列或一組旋轉螺旋槳或葉輪。將其它纖維,例如合成的熱塑性纖維,打開、稱重并在纖維加料系統中混合,例如Laroche S.A.0f Cours-LaVille, France提供的織物送料器。纖維從織物送料器輸送至氣流成網機械的成型頭處,在其中,它們進一步與錘粉碎的細碎纖維素漿混合,并在連續移動成型線上沉積。如果限定層是所需要的,對于各種纖維可以使用獨立的成型頭。
[0086]如果需要的話,將氣流纖網從成型線傳輸至壓延或其它密化步驟,以使織物密實,提高它的強度并控制織物厚度。然后將織物纖維通過設定至足夠高溫度的烘箱,進行結合,以熔合所包括的熱塑型的或其它粘結劑材料。用乳液噴涂的干燥或固化或泡沫應用來進行的二次結合可以發生在相同烘箱中。烘箱可以優選空氣通過式烘箱的常規烘箱,或以對流烘箱的形式操作,但可以利用紅外或均衡的微波照射來實現必要的加熱。可以在熱固化前后,用阻燃劑處理氣流纖網。[0087]在本發明的優選實施方案中,組成基材的非織造結構是氣流成網結構,非織造材料是氣流感應(airfelt)或其它非粘合的基質纖維,或當結合時,是氣流成網基質。
[0088]基材的卡尺測量厚度(亦稱厚度)可以在大約Imm至大約60_的范圍,而在一些所希望的實施方案中,其可以是大約Imm至大約30mm,或大約Imm至大約15mm,或大約Imm至大約7mm,或大約Imm至大約3mm。
[0089]非織造結構具有大約500至大約10,OOORayls (NS/m3)的氣流阻力,或在一些實施方案中,優選大約500至大約5,OOORayls (NS/m3),或在一些實施方案中,優選大約500至大約3,OOORayls (NS/m3)。利用所選擇的使用材料來生產非織造結構,可以產生具有各種氣流阻力的材料。氣流阻力還取決于應用和所使用的層數。空氣過濾應用需要較低的氣流阻力。
[0090]用于本發明實踐的各種材料、結構和制造工藝公開在下列中:U.S.專利Nos.6,241,713;6,353,148; 6, 353, 148; 6, 171, 441;6, 159, 335; 5, 695, 486; 6, 344, 109; 5, 068,079;5,269,049;5,693,162;5,922,163;6,007,653;6,355,079;6,403,857;6,479,415;6,562,742; 6,562,743; 6,559,081; 6,495,734; 6,420,626;具有下列序列號和編檔日期的 U.S.專利申請=1/17/01 申請的 09/719,338 ; 1/30/01 申請的 09/774,248 ;和 5/11/01申請的09/854,179,和U.S.專利申請出版物或PCT申請出版物US2002/0074097A1,US2002/0066517A1, US2002/0090511A1, US2003/0208175A1, US2004/0116882A1, US2004/0020114A1, US2004/0121135A1, US2005/0004541A1和 W02005/013873A1,和 PCT/US04/43030,要求2004年5月10曰申請的U.S.臨時專利申請序列N0.60/569,980、和2003年12月19日申請的U.S.臨時專利申請序列N0.60/531, 706和2005年4月I日申請的U.S.臨時專利申請序列N0.60/667,873的權益,在此引入其所有的全部內容作為參考。
[0091]粘性粘合劑
[0092]正如所指出的那樣,過敏原捕集器的基材涂有或另外包含有粘性材料。優選,粘性材料是增粘的壓敏粘合劑。術語“壓敏粘合劑”泛指一種粘合劑,在室溫下,其干燥形式具有侵蝕性和永久粘性,并且當接觸時,可以與各種不同的表面牢牢粘合,不需要超過手指或手的壓力。參見 Glossary of Terms Used in Pressure Sensitive TapeIndustry, Pressure Sensitive Tape Council (PSTC), Glenview, IL, 1959,引用在 345 頁Encyclopedia of Polymer Science and Engineering, Vol.13, 1988, John ffiley&Sons, Inc。也參見 Pressure-Sensitive Formulation, Istvan Benedek, ISBN9067643300, PublisherVSP,2000。
[0093]壓敏粘合劑典型地包括具有內在粘性或加入粘性樹脂而增粘的材料(例如彈性體)。在使用溫度下,可以用 Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, D.Satas, 2nd ed.,172頁(1989)中描述的Dahlquist標準來定義它們。使用溫度典型地是室溫,即大約20°C至大約30°C。該標準定義了良好的壓敏粘合劑具有大于lxl0_6cm2/達因的一秒蠕變柔量。或者,由于模量大致上與柔量相反,可以將壓敏粘合劑定義為具有小于IxlO6達因/cm2模量的粘合劑。
[0094]壓敏粘合劑的另一個合適定義是:在25°C,在模量對頻率的圖上標定的下列點所定義的區域內,優選其具有室溫儲存模量:在大約0.1弧度/秒(0.017Hz)的頻率下,模量大致是2xl05至4xl05達因/cm2的范圍,在大約100弧度/秒(17Hz)的頻率下,模量范圍大約是 2xl06 至 8xl06 達因 /cm2 (例如,參見 Handbook of Pressure Sensitive AdhesiveTechnolga, D.Satas, 2nd ed.,(1989)的 173 頁上的圖 8-16)。
[0095]鑒別壓敏粘合劑的其它方法也是已知的。鑒別壓敏粘合劑的任何方法可以用于定義本發明的壓敏粘合劑。較大類別的壓敏粘合劑包括丙烯酸類、聚氨酯、聚α-烯烴、硅氧烷和增粘的天然和合成橡膠。合成橡膠的一些例子包括增粘的線型、輻射型(例如星型)、錐形和支鏈的苯乙烯類嵌段共聚物,例如苯乙烯-丁二烯-苯乙烯,苯乙烯-乙烯/ 丁烯-苯乙烯,和苯乙烯-異戍二烯-苯乙烯。
[0096]壓敏粘合劑材料可以包括單一的壓敏粘合劑、若干壓敏粘合劑的混合物或壓敏粘合劑與非壓敏粘合劑材料的混合物。非壓敏粘合劑的例子是非粘性的熱塑性材料。一些壓敏粘合劑混合物的例子描述在PCT國際申請W097/23577、W097/23249和W096/25469中,本文引入這種說明書的全部內容作為參考。
[0097]各種壓敏粘合劑可應用于本文所使用的纖維材料。壓敏粘合劑可以是橡膠物質,例如天然橡膠膠乳、聚丁二烯橡膠膠乳或丁苯橡膠膠乳。壓敏粘合劑可以是丙烯酸酯或甲基丙烯酸酯共聚物,自粘性聚α-烯烴、聚氨酯或自粘性或增粘的硅氧烷。
[0098]希望使用水基壓敏粘合劑。這可以避免溶劑基粘合劑所遇到的困難,包括可燃性和環境問題。人們發覺,水基粘合劑也可以避免對人的毒性的問題,本發明粘性材料的一種應用是用作床墊套。換句話說,在某些環境和應用中,將粘合劑施用于接近使用者呼吸系統的纖維材料。另一個應用是在設計成能夠改進大氣質量的空氣過濾系統中作為層或介質,優選無毒的材料。
[0099]至少一部分纖維基質由壓敏粘合劑浸潰。優選,粘合劑是天然橡膠膠乳或合成橡膠膠乳的橡膠物質。合成橡膠膠乳的例子包括聚丁二烯橡膠膠乳和丁苯橡膠膠乳。優選,合成橡膠材料具有內在粘性或自粘性。內在粘性合成橡膠壓敏粘合劑的更具體例子包括丁基橡膠,異丁烯與小于3 %異戊二烯的共聚物,聚異丁烯,異戊二烯的均聚物,聚丁二烯,或苯乙烯-丁二烯橡膠。
[0100]優選,以可以噴涂到纖維材料上的含水膠乳乳液的形式提供橡膠材料。噴涂可以給乳液滲入所噴涂直接表面之下的纖維材料中提供最佳機會。優選,將乳液施加到基材上,同時基材基本上保持干燥條件。然而,乳液可以在預先濕潤的條件下施用于基材。這使得膠乳乳液可以進一步浸透水刺法材料。
[0101]在一些應用中,最好將粘合劑材料僅僅施加在基材的外表面上。在這種情況下,優選,將乳液印刷、起泡沫或輥壓到纖維材料上。或者,可以施用淺噴涂,而后立即在烘箱中干燥。
[0102]為了提高基材的顆粒捕集特征,粘合劑最好是“增粘的”。“增粘劑”是可提高所處理材料的摩擦系數的物質,由此提高壓敏粘合劑影響和保留灰塵和過敏原顆粒的能力。通常,當添加劑(例如增粘劑)用于改變壓敏粘合劑的特性時,添加劑應該與壓敏粘合劑可互溶,或形成分子水平的均勻混合物。
[0103]合適增粘劑的常規例子包括但不局限于醋酸酯、丙烯酸類聚合物、聚苯乙烯和丁二烯-苯乙烯。一些類型的壓敏粘合劑用增粘熱塑性彈性體(例如苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物)、熱塑性塑料(例如聚苯乙烯,聚乙烯或聚丙烯)、和彈性體(例如聚烯烴,天然橡膠和合成橡膠)來改性。例如,將熱塑型材料加入到丙烯酸類壓敏粘合劑中,以增加粘性。這種材料描述在國際出版物Nos.W097/23577和W096/25469 (每個屬于MinnesotaMining and Manufacturing C0.)中。
[0104]本文使用的熱塑性彈性體(即熱塑性橡膠)是具有至少兩個均聚嵌段或片段的聚合物,其中至少一個嵌段具有大于室溫(即大約20°C至大約25°C )的Tg,至少一個嵌段具有小于室溫的Tg。本文使用的“Tg”是本領域已知的、作為玻璃態轉化溫度的量度,在此溫度下,非晶聚合物或其區域從剛性狀態改變為粘稠的或橡皮狀的狀態。在熱塑性彈性體中,通常將這兩個嵌段相分離成一個熱塑型的玻璃相和一個有彈性的彈性體相。輻射狀嵌段共聚物是具有從中心核發射的兩個以上懸臂的聚合物(其可以由例如使用多功能的偶合劑產生),其中每個懸臂具有兩個或多個不同的均聚嵌段或片段,正如以上的討論。參見,例如,the Handbook of Pressure Sensitive Adhesive Technology, D.Satas, 2nd ed.,第 13章(1989)。
[0105]天然橡膠壓敏粘合劑通常包含用一或多種粘性樹脂增粘的素煉天然橡膠。它們也可以包含一或多種抗氧化劑。
[0106]本發明也包括合成橡膠壓敏粘合劑。苯乙烯嵌段共聚物壓敏粘合劑通常包括A-B或A-B-A類型的彈性體和增粘樹脂,其中,在上下文中,A表示熱塑型的聚苯乙烯嵌段,B表示聚異戊二烯、聚丁二烯或聚(亞乙基/亞丁基)的彈性嵌段。用于嵌段共聚物壓敏粘合劑的各種嵌段共聚物的例子包括線型、輻射型、星型和錐形嵌段共聚物。具體例子包括可以商業名稱 KRAT0N? (其源于 Shell Chemical Company of Houston, Texas)和 EUR0PRENE SOL?(源于 EniChem Elastomers Americas, Inc.,,也源于 Houston, Texas)得到的共聚物。與這種苯乙烯嵌段共聚物一起使用的增粘樹脂的例子包括脂族烯烴衍生的樹脂,松香酯,氫化烴類,多萜,衍生自石油或松節油源的萜酚醛樹脂,多芳香核,苯并呋喃-茚樹脂,和衍生自煤焦油或石油且具有高于大約85°C軟化點的其它樹脂。
[0107]壓敏粘合劑也可以是丙烯酸類壓敏粘合劑。丙烯酸類壓敏粘合劑包含大約80wt%至大約100wt%丙烯酸異辛酯和至多大約20被%丙烯酸。丙烯酸類壓敏粘合劑可以具有內在粘性或使用增粘劑例如松香酯、脂肪族樹脂或萜烯樹脂來增粘。(甲基)丙烯酸酯(即丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯或“丙烯酸類”)壓敏粘合劑通常具有大約_20°C或更小的玻璃態轉化溫度,并且典型地包含烷基酯組分,例如丙烯酸異辛酯、2-乙基-己基丙烯酸酯和丙烯酸正丁酯,和極性組分,例如丙烯酸、甲基丙烯酸、亞乙基醋酸乙烯酯和N-乙烯基吡咯烷酮。
[0108]可以在非織造基材上使用的丙烯酸類壓敏粘合劑的例子是3MFaStbond?絕緣粘合劑49。3MFastbondTM是丙烯酸酯聚合物的水分散體。另一個例子是乙烯-醋酸乙烯酯
共聚物,可以MJIHJ-SET?的形式得到,由Vina腿I?生產。DUl-O-SET.是以噴涂粘
接乳劑的形式銷售的。又一個例子是FLBXCRYL.1625,其是高固體、水基的乙烯基丙烯酸酯壓敏粘合劑。它是以丙烯酸類乳劑的形式銷售的,由Air Products and Chemicals, Inc., Allentown, Pennsylvania.生產。另一個例子是NACOR' 38-088A,其是丙烯酸系共聚物的水乳狀液,得自于 National Starch and Chemical C0.0f Bridgewater, New Jersey。
[0109]本發明的壓敏粘合劑可以包含聚α-烯烴壓敏粘合劑。聚α-烯烴壓敏粘合劑,也稱為聚(1-烯烴)壓敏粘合劑,通常基本上包含未交聯聚合物或可以具有接枝于其上的福射活化官能團的未交聯聚合物,如U.S.專利N0.5,209,971 (Babu等人)所述(本文引入其全部公開內容作為參考)。有效的聚α-烯烴聚合物包括例如C3-C18聚(1-烯烴)聚合物。聚α-烯烴聚合物可以具有內在粘性,和/或包體一或多種增粘材料,例如由仏弋不飽和烴單體、多萜、合成多萜等等衍生的樹脂。
[0110]硅氧烷壓敏粘合劑也可以用于本發明。硅氧烷壓敏粘合劑包括兩個主要部分,一個是聚合物或膠質,一個是粘性樹脂。聚合物典型地是高分子量聚二甲硅氧烷或聚二甲二苯基硅氧烷(其在聚合物鏈的端部包含殘余硅烷醇官能團(SiOH)),或包含聚二有機硅氧烷柔性鏈段和脲端接硬鏈段的嵌段共聚物。增粘樹脂通常是三維的硅酸酯結構,其末端被三甲基甲硅烷氧基(OSiMe3)封閉,以及包含一些殘余硅烷醇官能團。硅氧烷壓敏粘合劑描述在U.S.專利N0.2,736,721中,本文將其引入作為參考。硅氧烷脲嵌段共聚物壓敏粘合劑描述在 U.S.專利 N0.5,461,134 和 PCT 國際申請 Nos.W096/34028 和 W096/35458 中,本文將其引入作為參考。
[0111]優選,在含水載體即乳液中與粘合劑一起施用增粘劑。而后,將纖維材料干燥,優選在烘箱中,致使載體保留橡膠或其它粘合材料。
[0112]盡管多種粘合劑適合于本發明的多種基材,最好具有粘性的材料可以在灰塵捕獲性能試驗中顯示出足夠性能。下面的實施例4提供了實施該試驗的詳細說明。在該試驗中,當用0.5克Arizona試驗用粉塵(“ATD”)樣品進行試驗時,希望具有粘性的材料(具有大約35gsm至大約125gsm的基本重量)具有大約60%或更大的灰塵捕獲能力,更希望,灰塵捕獲大約70%或更大,更加希望,灰塵捕獲大約80%或更大,優選,灰塵捕獲大約90%或更大。在一個實例中,塵螨過敏原和貓科過敏原在過敏原屏障試驗中減少了大約95%或更多。
[0113]在具體實施方案中,在制作的時候將粘性粘合劑施用于基材上。然后將產品作為最終產品船運給顧客或使用者。然而,在一方面,使用者將會打開包裝,然后在將基材放置在接近攜帶過敏原的物品 的位置之后,施用粘性粘合劑。粘合劑的應用可以利用泵噴霧器或氣溶膠罐。灑施器可以包括在帶有基材的包裝中,或可以由制造商單獨銷售,或以“售后”產品的其它來源形式銷售。
[0114]蟲害控制物質
[0115]除了粘性粘合劑之外,基材也可以用殺螨化合物或物質處理。優選,在纖維基質已經含有粘性粘合劑之后,將殺螨劑(或殺螨藥或其它殺蟲劑)施加到基材上。或者,可以將殺螨劑溶解或懸浮在粘結劑內,用于非織造材料。殺螨化合物或物質是對于人和寵物沒有毒性的物質。可接受的殺螨劑包括菊酯類化合物,例如viz氯菊酯、氯氰菊酯和溴氰菊酯,其中兩者都是可獲得的。這種擬除蟲菊酯可以在10%重量乳油制劑中混合,并且噴涂到基材上。可以使用的氯菊酯的具體例子是Permanone? WP25(得自于AgrEvo of Montvale, NewJersey)和 Smite? (源于 Medachieve, Inc.Washington Courthouse, Ohio)。除蟲菊酯也可以是天然或”植物性藥材”形式。除蟲菊酯是除蟲菊(多年生雛菊類植物,源于Kenya)的粉碎干花的提取物。
[0116]或者,可以使用硼酸酯型化合物,例如公開在U.S.專利Nos.5,587,221和5,672,362中的那些,本文引入它們的全部公開內容作為參考。可以用于本發明的一種硼酸酯基產品是以Dustmitex?的形式提供的,其得自于The Ecology Works of San Rafael,California。Dustmitex?是以粉末形式銷售的配制的硼酸酯化合物。魚藤酮,又名尼可豆,已知其在控制許多昆蟲包括螨方面是有效的植物性藥材。魚藤酮源于生長在全世界熱帶的植物的Derris家族。魚藤酮可以充當昆蟲胃毒劑。[0117]作為殺螨物質的替代,可以將過敏原中和劑施加到粘性物質的基材上。中和劑的一個選擇是鞣酸物質。這種物質可以在濃茶例如紅茶中自然地得到。鞣酸被認為是“變性劑”。鞣酸能夠分解螨渣滓的過敏原。過敏原變性是通過鞣酸的酚基團實現的,鞣酸的酚基團可以使過敏原聚合,使得它們更具疏水性和不易引起過敏癥。然而,使用鞣酸的缺陷是它會弄臟織物。
[0118]鞣酸粉末可在市場上得到,例如ALLERSEARCH X ΜΙΤΕ?粉末(得自于AlkalineCorporation of Oakhurst7New Jersey),在纖維素含水衆液中,其提供了節基丹寧酸鹽復合物。可以將該產品噴淋在發現螨過敏原的地毪或其它區域上。可通過www.healthgoods.com或www.allersearch-us.com在線得到該產品。在本發明中,可以將這種塵螨過敏原中和劑容易地噴淋到基材上,然后將其用粘性粘合劑保持在基材上。
[0119]對于其它殺蟲劑,可以將昆蟲生長調節劑(IGR)施加到基質纖維上。這可以通過將昆蟲生長調節劑附著在粘稠的粘合劑上、或將生長調節劑溶解或懸浮在粘結劑內來實現。生長抑制劑或昆蟲生長調節劑(其任一項通常被稱為IGR)是妨礙或抑制害蟲生命周期的產品或物質。在害蟲不能達到成熟的原則下運用IGR,使其不能夠再繁殖。通過抑制昆蟲的成熟,IGR可以使昆蟲不能達到關鍵的成熟體階段,因此終止生命周期和蔓延性。
[0120]已經開發了各種IGR化合物。認為烯蟲酯和烯蟲乙酯兩個都對塵螨種群具有有益的效果。烯蟲酯和烯蟲乙酯是模仿昆蟲的幼年激素的合成化合物。也認為它們對人具有低毒性。
[0121]多層的使用
[0122]非織造基材可以限定一層以上的材料。在這方面,粘性材料可以任選地包含第二、第三或甚至第四層非織造材料。
[0123]在一個實施方案中,沿著第一個無紡布層的表面施用薄的第二層非織造材料。這種薄的第二層本文指的是“紗布”。任選的紗布優選具有大約8gsm至大約200gsm的基本重量。由于制造工藝的原因,紗布是具有構成第一層的非織造材料的表面的整體。在一方面,紗布在氣流方法中用作載體薄片,紗布的內表面與無紡布第一層的內表面直接接觸。在使用氣流成網技術的優選制備方法中,直接在紗布的內表面上形成無紡布第一層。然而,該方法可以在轉化過程中與預先形成的氣流纖網或其它非織造材料合并。
[0124]非織造紗布或載體可以由天然纖維例如纖維素纖維來生產。也可以使用紡粘的、熔噴或射流噴網的各種品性的合成纖維。多種物質,包括由各種天然纖維、合成纖維和其混合物制成的布、織物、無襯的毯及其它織造物質,可以進一步用作載體。實例是3024纖維素載體組織,18gsm,源于 Cellu Tissue C0.,現在 Cellu Tissue Neenah, 249N.Lake Street,Neenah, Wisconsin54956,針刺無紡布,紡粘聚丙烯非織造布,例如Hybond?,紡粘法熱壓軟織物,基本重量14gsm至20gsm,和ULTRATEX?,紡粘法(連續絲)熱壓聚丙烯無紡布,基本重量 20、40、50、60、70、100、120 和 150gsm,源于 Texbond S.P.A.,Via Fornaci 15/17,38068ROVeretO(TN),意大利。可以使用具有均勻表面、高撕裂強度和高空隙度的聚酯紡粘非織造布。聚酯紡粘無紡布,其是隨機定向聚酯絲制作的薄片,通過排列、針刺、化學或這些方法的組合來結合,基本重量是15至500g/m2,得自于Johns Manville Sales GmbH,Max-Fischer-Strassel1,86399Bobingen/德國。通常,紗布可以通過紡粘方法、熔噴方法、水刺方法、梳理方法或任何這些方法的組合來形成,例如紡粘-熔噴-紡粘或紡粘-熔噴-熔噴-紡粘。也使人感興趣的是其它有用物質,例如其中紗布由下列構成的那些物質:聚酯,例如聚對苯二甲酸乙二醇酯、聚三亞甲基對苯二甲酸酯等等,聚烯烴,例如聚乙烯、聚丙烯等等,聚乳酸,尼龍或這些物質的組合。
[0125]盡管紗布可以具有大約8gsm至大約200gsm的基本重量,但希望紗布具有大約8gsm至大約IOOgsm的基本重量,更希望大約8gsm至大約75gsm,優選紗布具有大約8gsm至大約50gsm的基本重量,或大約8gsm至大約25gsm。
[0126]在本發明的粘性材料的另一個實施方案中,提供充滿粘性粘合劑的非織造材料的層或薄片,以形成粘性層。然后將粘性層放置在非織造材料層之間,非織造材料層不具有施用于其上的粘性粘合劑。用這種方法,具有粘性材料的攜帶過敏原的物品(例如床墊)不與粘性粘合劑直接接觸。同樣,坐在粘性材料上或在粘性材料上休息的使用者不與粘性粘合劑直接接觸。結果是,粘性粘合劑可以作為中間層使用。進一步的,粘性材料單元可被如下包裝,即一個包裝在另一個的頂部,而不使用剝離襯料。
[0127]粘性層的粘合劑可以與基材的主要內表面或外表面共同延伸鄰接。或者,粘合劑可以僅僅與基材的選擇區域共同延伸鄰接。層形成之后,可以將粘合劑施加到基質纖維層上,以便在連續方法的一系列單元步驟中進行各個步驟。或者,在轉化過程中,粘性粘合劑可以與先前形成的基材進行粘合。
[0128]在粘性材料的另一個實施方案中,將殺螨化合物施用于兩個非粘性的非織造材料層之間的粘性層上。可以將具有殺螨化合物的粘性層放置在鄰近不具有殺螨化合物的第二粘性層處。然后,將兩個粘性層夾在不具有粘性粘合劑的兩個無紡布層之間。用這種方法,坐在粘性材料或在粘性材料上休息的使用者不與粘性粘合劑直接接觸。
[0129]在粘性材料的又一個實施方案中,將活性碳材料施用于兩個非粘性的非織造材料層之間的粘性層上。可以將具有活性碳材料的粘性層放置在鄰近不具有殺螨化合物的第二粘性層處。
[0130]在本發明的粘性材料的另一個實施方案中,在外表面上,用粘性粘合劑噴涂基材的外部無紡布層或薄片。然后施用剝離層,或將其與粘性粘合劑進行粘合。剝離層是非粘性的,并且在包裝之前或在包裝內,可以使多重粘性材料單元一層疊層在另一層之上。優選,在包裝粘性材料之后,將剝離襯料留在原位,并運至最終用戶。在將粘性材料放置到攜帶過敏原的物品上之前、或放置之后不久,將剝離襯料從基材上剝離。
[0131]優選,用于襯料的材料與基材上使用的粘合劑類型相符。剝離襯料包括例如紙、金屬箔和聚合物膜,即聚烯烴、聚乙烯、聚酯和增塑乙烯基薄膜。聚乙烯和聚丙烯薄膜是有利的,因為它們不需要單獨涂層(例如硅氧烷)來提供剝離表面。硅氧烷涂潰的聚酯剝離襯料在本領域也是已知的。剝離襯料也可以包括已經在至少一個主要表面上用剝離試劑例如硅氧烷、全氟代聚醚、TEFLON?等等處理過的織造或非織造,優選在兩個主要表面上處理。
[0132]控制過敏原的方法
[0133]本文也公開了控制過敏原的方法。在一個實施方案中,該方法包括提供粘性材料的步驟,例如圖1中的粘性材料100。然而可以理解,粘性材料可以是從上面公開中所了解的任何實施方案。在這方面,粘性材料包括可容納基質纖維的基材,基質纖維可以是織造或非織造,并且其可以是天然的、合成的或組合形式的。進一步的,粘性材料包括粘性粘合劑,其可以浸透到一個或多個基材薄片之內,或將其施用于基材或其一個薄片的表面。至少一部分基質纖維可以用非毒性的殺螨化合物處理。
[0134]將粘性材料放置在、并任選地在攜帶過敏原的物品周圍。這種制品的例子包括床墊、枕頭或家具墊。在一段期間內,利用粘性材料內的粘合劑捕集過敏原例如塵螨。在延長期限之后,從攜帶過敏原的物品上除去粘性材料,并除掉。然后提供新的粘性材料。
[0135]過濾用粘性材料的使用
[0136]粘性材料也可以用作過濾介質。在這方面,可以調整粘性材料的尺寸,以便放置在過濾殼體內。粘性材料可以是在過濾外殼中使用的唯一介質,或可以與木炭過濾器、HEPA濾過器或其它過濾介質組合使用。按照這種配置,提供了使過敏原不能移動并控制其的方法。
[0137]在本發明的一個實施方案中,基材可以以其制備形式使用,但切割至合適的尺寸,并且附著在空氣過濾器上。這種簡單的使用提供了廉價的、高質量過濾盒的方法。
[0138]此外,提供了過濾流體材料流的過濾元件。過濾元件包括過濾外殼,和上面公開的粘性材料的任何實施方案。在一方面,將過濾元件放置在房屋的通風機上,或另外調整尺寸,以適合空氣流內的住宅空調裝置。過濾外殼可以容納基材,基材限定了許多層,包括具有粘性粘合劑的一個以上的層。
[0139]也提供了過濾流體材料流的方法。該方法包括提供上面公開的任何實施方案中的粘性材料的步驟。粘性材料可以作為過濾介質結合進過濾元件中。然后將流體材料流通過粘性材料,以便過濾懸浮顆粒物或溶解物。在一方面,流體流可以是空氣或另一種氣體。懸浮顆粒物可以包括灰塵、過敏原或其混合物。在另一個方面,流體流是液體。
[0140]實施例
[0141]下列實施例僅僅說明本發明,無論如何不應該將它們認為是限制本發明的范圍。
[0142]實施例1:基本氣流纖網結構
[0143]制備具有0.3556米乘0.3556米(14英寸乘14英寸)規格的非織造基材。使用實驗室襯墊成形設備來制作基材,襯墊成形設備可以在真空條件下、在成型線上使沉積物各不相同。在襯墊成型設備上制備分別具有40gsm(克每平方米)、45gsm、50gsm、80gsm和IOOgsm基本重量的Airfelts。所使用的原料是南部針葉材Kraft短纖衆(以
FOLEY FLUFFS'? 的形式得到,源于 Buckeye Technologies Inc., Memphis, Tennessee),和
雙組分粘合纖維(在聚酯核外具有聚乙烯殼,以T-255類型的形式得到,紡絲批號1661,其具有2.2dtex旦尼爾和6-mm長度,由Trevira GmbH of Bobingen,德國生產)。
[0144]表I顯示了在實驗基材中使用的漿料和雙組分纖維的量。
[0145]表1:實驗室襯墊成型樣品的組合
[0146]
【權利要求】
1.一種單兀多層材料,包含: 織造或非織造多層基材,所述多層基材包含: (i)包含合成纖維和任選的粘結劑的頂部疏水性層; (ii)包括纖維素纖維、合成纖維、和粘性粘合劑的中間層,其中所述粘性粘合劑存在量是 20gsm 至 300gsm ;和 (iii)包括纖維素纖維、合成纖維、和任選的粘結劑的底部層; 其中所述基材具有0.035g/cm3至0.1Og/cm3的密度; 其中所述基材的卡尺測量厚度為1mm至60mm ;和 其中所述基材是氣流成網非織造材料。
2.權利要求1的單元多層材料,其中所述基材進一步包括紗布,所述紗布是紡粘材料、熔噴材料、濕法成網或氣流成網非織造材料、紡織品、織造或非織造合成材料。
3.權利要求1的單元多層材料,其中多層基材的各個層通過熱量熔合在一起。
4.權利要求1的單元多層材料,其中所述基材具有35gsm至500gsm的基本重量。
5.權利要求4的 單元多層材料,其中所述基材包含30wt%至95wt%纖維和5wt%至70wt%粘結劑,其中wt%以非織造基材的總重量為基準。
6.權利要求5的單元多層材料,其中所述基材包含50wt%至95wt%纖維和5wt%至50界七%粘結劑。
7.權利要求1的單元多層材料,其中粘結劑是膠乳或其它液體粘結劑、雙組分或其它纖維粘結劑、粉末或粒化合成粘結劑、或其組合。
8.權利要求1的單元多層材料,其中粘性材料具有40gsm至1300gsm的基本重量。
9.權利要求1的單元多層材料,其中粘性粘合劑與基材的一個或多個選擇區域共同延伸鄰接。
10.權利要求1的單元多層材料,其中粘性粘合劑是壓敏粘合劑。
11.權利要求10的單元多層材料,其中壓敏粘合劑是丙烯酸酯、聚氨酯、聚α-烯烴、硅氧烷、或自粘性或增粘的天然或合成橡膠。
12.權利要求1的單元多層材料,其以多角形的形狀成形,具有30厘米至15米的邊緣周長。
13.權利要求12的單元多層材料,其中邊緣周長是I米至15米。
14.權利要求12的單元多層材料,其中使邊緣周長成形以覆蓋床墊的上表面。
15.權利要求14的單元多層材料,其中所述材料具有四邊及邊之間的角度大約為90。。
【文檔編號】A01M1/14GK104015413SQ201310581276
【公開日】2014年9月3日 申請日期:2007年1月18日 優先權日:2006年1月18日
【發明者】S·A·斯凱利爾斯, J·H·羅伯特斯, B·博伊赫莫, L·A·小摩西, N·R·桑德拉 申請人:博凱技術公司