[发明专利]一种抗静电织物及抗静电膜布复合材料

说明书

本发明公开了一种抗静电织物及抗静电膜布复合材料。现有纺粘非织造布与PE微孔透气膜的复合材料，其抗静电性能随着时间的推移逐步衰减，不能起到应有的降低表面电阻的作用。本发明的抗静电膜布复合材料包含抗静电织物和与抗静电织物复合的多孔薄膜；所述的抗静电织物包含0.01‑2gsm的抗静电剂、0.01‑2gsm的保水剂和0.01‑2gsm的增效剂；所述抗静电剂选自十八烷基二甲基羟乙基季胺硝酸盐、十二烷基二甲基甜菜碱、月桂酰胺丙基甜菜碱中的一种或多种的混合物；所述保水剂选自氯化钙、甜菜碱、硝酸铵中的一种或多种的混合物；所述增效剂选自氯化钠、氯化钾中的一种或多种的混合物。本发明的抗静电织物膜布复合材料具有长期稳定的抗静电效果，特别是在长期相对干燥环境中。

技术领域

本发明涉及应用于医疗防护用途的抗静电材料，具体地说是一种抗静电织物及抗静电膜布复合材料。

背景技术

在许多场合，静电会导致精密医疗仪器或集成电路损坏，如在治疗或外科手术过程中发生，可能由此产生较为严重的后果。因而在许多场所要求防护服具备抗静电性能，这些抗静电服面料表面电阻比较低，当电荷累积时，能够迅速消散。

为了得到抗静电面料，人们采用很多方法实现面料的抗静电性能，如采用导电纤维丝，如：金属丝、碳纤维丝等，与普通纤维进行混纺、混织，得到抗静电布。这种情况以机织布居多。而对于成本低廉可作为一次性防护面料使用的非织造布，在纤维的挤出时，可以在原料中加入抗静电剂，如导电炭黑、纳米银、导电石墨等，得到永久性的抗静电纤维，但是这个解决方案成本较为高昂，且影响纤维物理性能。

也有在纤维原料中加入抗静电剂，所选择的抗静电剂与聚合物纤维相容性稍差，随着时间而微量缓慢渗出到纤维表面，吸收空气中的微量水分而降低布料表面电阻。该方案虽有相对较好的抗静电耐久性，但是抗静电剂因添加量和分散性的问题，通常需要制成母料添加，难以小批量生产，成本高，适合大批量生产。

针对于膜布复合面料的抗静电化解决方案，实现膜布复合布料抗静电性能的途径有两个：一是通过在透气薄膜加工过程中，添加抗静电母粒，使薄膜具备抗静电性能，再与普通纺粘非织造布复合。在透气薄膜中添加的抗静电母粒，除了本征型抗静电剂，如纳米银、纳米铜、碳纤维、导电石墨甚至聚苯胺等方案以外，通常在实际广泛应用的是：添加一些类表面活性剂，这些类表面活性剂具有一定的吸湿性能，且与透气薄膜本体树脂相容性不好，更容易逐步迁移到薄膜外表面，吸收空气中的水分，以降低薄膜表面电阻。然而这些抗静电剂的存在，改变了碳酸钙颗粒表面与透气膜本体树脂(例如：PE透气膜)的界面接合，对透气膜在拉伸过程中产生微孔的性能有较大影响，因而不但成本比较高，给生产也带来较大的困难。

相对来说，无论是单层布料还是膜布复合材料，在纺粘非织造布上进行抗静电后整理，更加方便易行，成为绝大多数类似面料的首选方案。采用此工艺时，纺粘无纺布在抗静电剂溶液中浸渍后烘干，使纺粘非织造布纤维表面附着有抗静电剂化合物分子，利用抗静电剂的吸湿性能，降低纤维表面的表面电阻，实现面料抗静电功能。

对于医疗上普遍使用的SMS类布料，通常也通过浸渍工艺获得抗静电性能。但限于SMS本身的耐静水压不是太高，甚至在抗静电处理后，耐静水压性能会有一定幅度的下降，因而只限于抗菌性能要求不是非常严格的场所。而对于高感染控制要求场合使用的面料，通常采用膜布复合面料。

膜布复合面料抗静电性能解决方案，通常采用的最方便最价廉的方法，就是采用经抗静电浸渍后整理后的布料，与透气薄膜进行复合。但是对于纺粘非织造布与PE微孔透气膜复合物这种高性价比的特定防护服面料，所用的纺粘非织造布在复合前进行上述抗静电后整理后，其膜布复合面料普遍存在抗静电性能的耐久性不佳，随着储存时间会逐渐下降的问题。究其原因，是随着时间的推移，经后整理后存在于纺粘非织造布纤维表面的抗静电剂，逐步向多孔的透气薄膜内部迁移，使得纺粘布表面抗静电性能越来越差，而纤维表面有限的抗静电剂迁移到透气薄膜的贯通大比表面微孔群中，淹没在微孔中，不能对具有巨大比表面的薄膜起到应有的足够的吸水降低表面电阻的作用。如果纺粘非织造布越薄，透气薄膜越厚，这个现象越明显。