[发明专利]高效呼吸罩织物

说明书

本发明总得来说涉及一种由热塑树脂的微纤维形成的无纺织物或网和将此种网做为一种组分的层制品，这些层制品已被做成一在呼吸罩如一面罩或一呼吸器中使用的过滤器。

将热塑树脂喷成纤维、织物或网已由来已久。这种做法中最常用的热塑物质是聚烯烃类物质，尤其是聚丙烯。其它材料，诸如聚酯、聚醚酯、聚酰胺和聚氨基甲酸乙酯，也可用来形成无纺微纤维织物。

无纺织物或网在一很宽的应用范围内，如尿布、妇女卫生品、毛巾、娱乐或保护织物及天然织物原料(geotextilt)和过滤介质，十分有用。在这些领域中使用的无纺网可以是简单的纺粘织物，但通常呈无纺织物层制品的样式，如纺粘/纺粘(SS)层制品或纺粘/熔喷/纺粘(SMS)层制品。层制品还可带有其它材料，如薄膜和薄织物。

作为过滤介质，无纺织物所应具有的一些特性包括被过滤的流体可以渗透过他们及他们具有一高的过滤效率。被过滤流体的可渗透性至关重要，因为低的渗透性可能导致过滤器两侧形成一高的压降。在诸如呼吸罩等领域中，高的压降就意味着戴该呼吸罩者将渡过一艰难时刻，即其不能畅快地吸入足够量的空气。在Krueger等人的美国专利第4,547,420号中给出了前述在可呼吸面罩方面尝试的一个例子，该例子中描述了带电的的双组分熔喷网。但，不幸的是，熔喷网大多只具有小尺寸的孔，这是由于其密度较高而纤维较短所致，因此压降太高不合乎需要。

织物的过滤效率通常由约0.1微米的NaCL微粒的穿透率来表示。对于呼吸面罩领域而言，通常需要一超过百分之80的NaCL效率，对于某些医学领域甚至要求超过百分之95、99或99.97。

在许多领域，要求过滤材料自身具有结实的结构并能转变成各种形状之后又能保持这种形状。呼吸面罩经常被做成一带有皱褶的形状，在相同的空间内这种皱褶形状比非皱褶形状具有更大的过滤表面积。

虽然以前已对生产微纤维呼吸面罩的进行了尝试，但是仍就需要一种具有低压降(也即高渗透性)和高NaCL效率的呼吸罩。

本发明的一个目的就是提供一种用作一具有高渗透性和高过滤效率的过滤介质的微纤维聚合物无纺织物或网。本发明的另一个目的是提供一种可以是一医用或其它用途的面罩和一工业用/商业用呼吸器的呼吸罩。

本发明的目的是通过一种呼吸面罩织物现实的，该织物具有一纤维构成的通气粘合驻极处理的无纺微纤维第一网和一纤维构成的驻极处理微纤维第二网，其中第一网占50到95重量百分率，第二网约占5到50重量百分率，第一网中的纤维的平均直径约在10到25微米之间，第二网中的纤维的平均直径约小于10微米，第一网具有一高于100CFM/SF的Frazier渗透性、一约在0.015到0.15gms/cc之间的密度、及约在100gsm到340gsm之间的基重。

图1是用于制造本发明过滤介质的生产线的示意图。图2是一种典型面罩的透视图。图3示出了一戴在佩戴者身上的面罩。

本文所采用的术语“无纺织物或网”是指一种具有单个纤维结构或单个丝结构的网，单个纤维或丝置于夹层中但不象针织织物那样可以被辨认出来。无纺织物或网可以由许多种生产方法形成，例如通过熔喷法、纺粘法、和粘梳网法形成。无纺织物的基重通常由每平方码多少盎司材料(osy)或每平方米多少克(gsm)来表示，而纤维的有效直径则通常按微米计算。(注意要想将osy转化为gsm，需要将osy乘以33.91)。

本文所采用的术语“微纤维”指的是直径很小的纤维，这种纤维的平均直径不超过约75微米，例如，这种纤维的平均直径约在0.5微米至50微米之间，更具体地说，微纤维可以具有一从约2微米到约40微米的平均直径。另一种常用来表达纤维直径的单位是但尼尔，但尼尔由每9000米纤维的克数限定，将微米计量的纤维直径取平方乘以以grams/cc为单位的密度再乘以0.00707后就可以计算出但尼尔数。低的但尼尔数意味着纤维较细，高的但尼尔数意味着纤维较粗或较重。例如，如果聚丙烯纤维的直径假定为15微米，那么将其平方后乘以89g/cc再乘00707就可以转化为但尼尔数。因此，一15微米的聚丙烯纤维具有一约为1.42的但尼尔数(15×15×0.89×0.00707＝1.415)。在美国以外，更常用的计量单位是“特克斯支数”，其由每千米纤维克数限定。将但尼尔数除9就可得到特克斯支数。