本发明涉及一种医用微孔多层毛布，例如它可以用作手术中用的一次性材料。多层毛布是一种不漏水的合成毛布，它有一个由防水纤维组成的微纤维层，微纤维层的两面用由粘结剂粘结起来的毛布层加以覆盖。这种合成毛布是柔滑的并可以打褶。层和层之间连接得很牢固。在文中还提出了一种生产这类合成毛布的方法。 具有一定性质的多层毛布或合成毛布在医学上的用途以及作为手术中用的一次性材料是众所周知的。由防水纤维组成的微纤维层用于过滤最细小的颗粒和细菌。为了防止小纤维及滤出物穿透到表面去，在纤微纤维层的两面均用毛布层加以覆盖。用这样的方法也防止了细菌的通过。这种毛布的薄层结构必须是不漏水的。
大家知道，手术中用的材料，白色工作服和罩布是将防水的毛布粘合在聚丙烯或塑料薄膜上作成的。这种层状结构的各层之间的连接很差，因此，限制了这种产品在广泛范围内的应用。在用于外科面罩一类的用途时，层状结构在缝贴边或焊接点会粘着在一起，众所周知，由合成纤维经热焊而做成的毛布层是具有这种性质的。
由于这类材料的透气性很差，它只能容纳少量的潮气而引起使用者出汗，所以穿用这种材料有一种不舒服的感觉。
微纤维层可用不同的办法来生产，例如用在可挥发性溶剂中的电介质高分子纤维静电喷纺法，熔融聚纤维静电喷纺法及熔融聚纤维喷出法。这些方法有一定的缺点，例如从象二氯甲烷这样的低沸点溶剂用静电喷纺法所得的产品会象聚碳酸酯、聚砜、三硝基纤维素及聚苯乙烯及它们的混炼物那样，是硬而脆的聚合物。在这样的微纤维层中强度是很低的。此时至少在一面用载体材料加以覆盖是绝对必要的。对这样的多层材料进行热焊接时，总是得到硬而脆的焊点，这些焊点导致很不舒服的穿着特性。由于脆变而有由于机械张力而使微纤维层破坏和开裂的危险。
这种多层毛布除了份量较重外，还有不能打褶等缺点。这种由变脆而引起的柔软程度下降以及粘接材料很差的吸水能力，导致在它用作劳保服装之类的用途时，由于运动或机械的作用而使过滤层破坏。在用热焊接材料时，还由于热处理而使静电纤维所产生的过滤效率消失一大部分。用于手术时的白工作服及手术用覆盖物时，微纤维是不容许折断，剥落及穿透的。
业已证实，在薄膜夹层中填入微纤维层对防止细菌穿透是绝对有效的，但此时穿着感极其不舒服。在较长的手术过程中会产生热量堵塞的情况。
本发明的基础在于发现了一种特别在手术时用的医用微孔多层毛布，为使此种产品适合手术应用，它必须是柔软的且可打褶的，不管在使用时所遇到的机械张力如何;它是可以洗涤的。这种材料必须是不漏水的，对呼吸是有效的，亦即它是透空气的、透水蒸气的;层形结构在机械负荷下也不能分离。微纤维层的过滤作用在使用在使用过程中不能丧失。另外必须避免任何一根微纤维穿过层状复盖毛布面到外面来。本发明还要提出一个具有前面那些特点的多层毛布的生产方法。
上述目标通过所附权利要求书中所采用的材料和它的制备方法而得以解决。
本发明所提出的多层结构是一种由毛布做成的打褶性能很好的载体材料，在这种毛布上铺一层微纤维层。微纤维层按用途进行相应的静电喷纺。本文中倾向于采用在西德专利2032072号中所描述的方法。微纤维层再用一层打褶性能很好的毛布覆盖起来。不论是载体毛布或者覆盖毛布都可是干或湿的毛布。应力特别大而采用喷纺毛布较好。毛布的重量约为10至40克/平方米。
如果对打褶性有特殊的要求时，不用粘接剂连接的轻质人造纤维毛布就可满足需要。由粘接剂而连接起来的毛布提高了耐磨性。在微纤维的二面用同样的材料加以覆盖是很有好处的。
复盖毛布通常是防水的。在这两层复盖毛布中，至少其中的一层可根据需要由防水纤维改进成吸水的纤维。印花浆是防水的且可以柱形构造的形式穿过所有的三层。这一柱形物的基本面积可随意加以改变。印花浆就这样地起到了“铆合”作用，并产生牢固的连接。毛布层较薄时用防水印花浆在一面加压即可达到相应的强度。在毛布层很厚时建议要用两面加印的方法来涂印花浆。这时需达到每次所挤入的印花浆要在层形布内部相接触。这可以用在镜子两面所反映的那种形式的涂敷点来实行，在技术上可如下实施;即两面的图案是错开一定角度的小棒。错开90°角的小棒已证明特别有效。此时可保证两面注入的印花浆相交并相互接触。印花浆以水性大的浆状乳化剂涂上去。涂完的成品能达到所希望的柔软程度。
生产多层毛布的方法为，首先将微纤维层涂在打褶性能很好的毛布上，尤其在静电喷纺时，要这样做。然后加上复盖毛布，这种具有三层的多层毛布在缠起来以前先略微压紧。将这种多层毛布在60℃以上的适当温度下水洗、轧压、然后通过一个有防水剂的溶液，再进行一次轧压，用防水的抗冻软化粘接剂胶在毛布上印花。最后将印了花的毛布烘干。
在防水处理前，毛布的水洗是为了去除不希望有的杂质，例如纤维的喷纺浸渍剂或在粘接剂所粘接的薄层毛布上的乳化剂。进一步还要把所存在的发泡助剂、润湿剂等杂质除去。洗涤水起码要达到60℃，这样可保证微纤维中间层能被浸透。
经这样水洗后，最好把剩余湿度轧压到最少再放到进行防水处理的溶液中。剩余湿度，或者相应的层状毛布的干重，是取决于层压布的重量，厚度，构造和轧压条件的。为了能把通过浸渗浴的毛布放到防水剂，溶剂中去，在水洗处理后的毛布应比用防水剂浸渍后的毛布压得更干一些。
此时的数学关系式为：
n2= (G2(n1+1))/(G1) - 1；
△g＝（n2-n1）× (F)/100 ×gMn1= (N1)/100
n2= (N2)/100
gFM＝gHM+AG
gHM… 末整理过的半成品的干重。单位克/米2。
gFM… 整理过的成品的干重。单位克/米2。
△g … 整理的增重。单位克/米2。
g1… 经水洗轧压后的湿的半成品重量。单位克/米2。
g2… 经二次浸渍并轧压后的湿的半成品的重量。（湿-进-湿-浸渍）。
n2… 经二次浸渍，并轧压后的剩余湿度。（与半成品重量gHM有关）。
n1… 经水洗、轧压后的剩余湿度。（与半成品重量gHM有关）。
N2… 与n2相同，以百分率表示。
N1… 与n1相同，以百分率表示。
以上式中可以清楚地看出n2必须（大于n1。（n2＞n1）。通常（n2-n1）及n1的值应处于下述范围内：
n2-n1≥0.5 （N2-N1≥50%）
n1≤2.0 （N1≥200%）
由前式可得出，从烘干所需的能量角度来看，n1尽可能地小是有利的，这也就是说，水洗以后在不损伤毛布的前提下应尽可能地轧干。
在整个过程中间进行一次附加的烘干是没有必要的。然后毛布将进行印花。令人惊奇的是印花浆能毫无困难地渗入到非常细密的微纤维层中，并保证了所形成的棍状小棒连接得很牢固。还令人惊奇地发现，对湿的毛布进行印花时，印花浆毫无问题地渗入到微纤维层，而通常在此层并无多少空隙而是较厚实的。因而纤微纤维层的重量必须处于0.5至60克/米2的范围内。
印花浆主要成份是一种含有少量乳化剂的高聚物分散剂，其它的防水成份（尤其是防水单体）同离分子增稠剂及防水剂所含的一样。这种乳化剂含量很少的印花浆，其中不含有或只有痕量的水溶性物质，但却包含有防水剂，非常好地保证了微过滤层的通透性并且防止了漏水，和这种具有三层结构的产品的不透水性下降。
印花的花样可象丝网印花那样涂上去，印花点的排量可以随意而定。在微纤维层的聚合物很脆时，（例如在从溶液中进行静电喷纺时）抗冻软化加压连接点间的距离小一些将是合适的。
用前面所述的印花浆的印花浆铆合的办法将三层结合在一起，甚至在微纤维层中的高聚物很硬很脆时，也使这种材料具有很高的断裂强度和抗裂强度且有很高的柔韧性。根据微纤维材料的选择、印花浆的组成，印花浆及浸渍剂中的防水剂的不同，多层毛布可产生不同的特性来满足使用者的要求。它既可生产出一次性应用的材料，又可生产出应用多次的材料。对洗涤和消毒的稳定性来讲，使用可润湿的防水剂和粘合剂是很重要的。这样的试剂和它们的性质是众所周知的，且可以作为商品而购得。
如果容积大的且较厚的材料需用印花浆进行铆接时，在防水溶液中要加入除沫剂，例如加入硅树酯。总之，此时用的印花浆是除了泡沫的。在印花过程中泡沫浆与含有除沫剂的湿的合成毛布接触，产生了自发的除沫作用而使印花浆的粘度大为下降。这样便使得对较厚的和容积较大的合成毛布的渗入过程容易进行了。
用防冻软化防水印花浆对用防水剂浸渍过的材料进行印花，可使毛布得到不透水的性质。复盖毛布与微纤维层的重量比越高，不用防水剂浸渍与用防水剂所浸渍的三层层压布的差别也就越显著。在合成毛布较厚时最好用两面印花的办法。此时两面的印花位置可以放得很精确（象镜子的两面一样）。一种棒形的印花花样证明是有效的，此时很细长的小棒在两面并不是完全成镜象关系，而是相互成90°的角度而涂上去的，因为此时能在两个小棒的交叉点相接触，通过此交叉点保证了层形布的强度。
用于覆盖层的毛布通常是防水的。为了提高吸水能力，二层复盖毛布中至少一层可采用人造羊毛或含有纤维素的毛布。这种毛布由于吸水量高且具有不卷曲的结构而比较平直。因而这种毛布容易被印花浆穿过。这种毛布由于它容纳潮气的能力强，用于穿着时较舒服，当对穿着的舒服程度要求较高时，总采用这种毛布。
通过机械的软化过程能提高用于复盖层的毛布的打褶性能。在微纤维层周围包以湿的薄层毛布的方法是很好的。如果希望这种有三层结构的多层毛布有一至二个吸入表面，上面这种薄层毛布能降低防水作用。在这种情况下，按照不同的要求，毛布中人造羊毛和（或）纤维素的含量很高。此时它们的连接不是完全平直的，只是部分平直。经洗涤后，纤维的吸收能力充分发挥出来。
对能膨胀的粘结剂来讲，它含有界面活性剂，由于它具有高聚物的结构以及很小的浸润度，所以吸收能力很差。在使用能膨胀的粘结剂时，有可能使毛布的连接非常平直。此时用水冲洗掉水溶液性成份时并不减少它的吸收能力。微纤维层所包含的纤维的平均直径为0.1μm至10μm之间。涂层强度是由它的用途来决定的，它在0.5至60克/米2之间。特别是采用从溶液中进行静电喷纺时，可以得到重量小于1克/米2，分布非常均匀的纤维，微纤维涂层强度的范围一般是处于1克/米2至30克/米2之间。
微纤维涂层能达到由不透水性，不透细菌性，透水蒸气及预期的过滤效率所决定的各种要求。对于防透水性为40毫巴的毛布，可由下法来达到：按照DIN-Norm53 886/77中的方法，此时采用8克/米2的微纤维涂层，它包含93%的聚碳酸酯和7%的聚苯乙烯，从溶液中静电喷纺所得的微纤维，平均细度为4.5μm，当这样的微纤维层两边用20克/米2的含有人造毛-纤维素的厚湿毛布复盖时，即可满足前述要求。象这样的具有三层结构的毛布将见于例2。
图1至6给出了多层毛布的结构和一个生产过程的示意图。
图1给出了具有三层的多层毛布的截面图。微纤维层1位于防水载体毛布2的上面，还可看到防水覆盖毛布3。防水的抗冻软化印花浆铆接4保证了牢固的连接。
图1a是图1所示的多层毛布的俯视图。印花点图案形地位于防水的覆盖毛布3上。
图2示出了具有三层的多层毛布，介电微纤维层1位于吸入载体毛布5上，还可以看到防水覆盖毛布3。防水的抗冻软化铆合4保证了连接。图3所示是一种两面吸入的具有三层结构的多层毛布。介电微纤维层1位于一个吸入载体毛布5上，还可看到吸入覆盖毛布6。防水的抗冻软化铆合4保证了连接。
图4解释清楚了防冻软化印花浆铆合4的作用。介电微纤维中间层1被薄层毛布2和3包围起来。印花浆点4可具有不同的排布。可看到十字交叉的连接点4a，下部隆起的连接点4b，和上部隆起的连接点4C。
图5所示的是在防水处理及印花工序以前的具有三层的多层毛布生产过程示意图。载体材料1从滚压机2处拉到静电喷纺装置3上，已带有微纤维层4的载体材料在离开喷纺装置后再加上覆盖毛布5，通过略微加压使它们有一定的连接。这种具有三层的多层层压布6被滚压机7引走。
图6所示是多层毛布整理的示意图。三层层压布6在60℃以下的平洗槽7中进行水洗。离开平洗槽7后，经过轧辊8的挤压然后经过含有所需要的防水剂的溶液到达9中。这种有防水能力的多层产物再次经由轧辊10而脱水，然后借助于带有滚棒刮刀12的印花网格11将防冻软化粘合浆13印上去。印完后将通过烘干机并缠于滚筒15上。
下面的例子解释了本发明的方法。
例1（从技术的角度看相当于第0次试验）
在含有70%的未磨过的纤维素和30%的人造毛（dtex 1.7/5mm），重量为20克/米2的湿毛布上，粘结一种膜硬度为中等软的（T300约为-14℃，T300是用空气干燥的膜扭力模数达到300Kg/cm2时的温度）乳化剂含量低的防水聚丙烯酸酯分散剂以及一种含量达毛布重30%的粘结剂。而后在组成为93%的聚碳酸酯及7%的聚苯乙酸微纤维二氯甲烷溶液中进行静电喷纺。
微纤维涂层为8克/米2。纤维细度处于1.9μm至9.4μm之间，平均值为4.5μm。
喷纺以后，微纤维层的第二面用20克/米2的厚的湿毛布复盖起来，稍微压紧，卷成卷状。
根据DIN 53 886/77，这种较松的三层层压布的防透水性为20毫巴。这三层之间的连接强度如下述实验报导接近为0。
纵向最大拉伸力 33牛顿/5cm;在受到最大纵向拉伸力时，伸长7%。
横向最大拉伸力 14牛顿/5cm;在受到最大横向拉伸力时，伸长14%。
抗裂强度 0.4牛顿＊
透气性 240升/秒·米2在0.5毫巴时
厚度 0.6毫米
＊开裂产生于微纤维层内。只要用手轻轻加压即会使层错开。
由于连接强度很弱，这样的成品只能用于象一次性面罩这样的用途。对于象防护服装、手术复盖布这样面积较大的用途时，根据例1所制造的成品太硬、打褶性能太差、层间的连接太弱。
例2
按例1所生产的有微纤维中间层的48克/米2重的毛布将按步骤2来进行处理。此毛布在转筒式洗涤机中先在60℃水洗，再在室温水洗然后在轧辊机中把水尽量挤掉。最后通过含有8%防水剂混合物的浸渗浴，亦即进行湿-进-湿浸渍处理。
从空气干燥的毛布换算所得的湿含量为35%（＝1.34克/米2）。合锆酸盐的烷烃乳化剂被用作防水剂。在防水剂浸渍浴出来并经轧压后在此湿的制品的一面马上以10号圆形筛网借磁性棍棒刮刀用泡沫印花浆进行印花。
混合物的配方（固体含量为40%）
固体部份 汽体部份
水 - 16.0
绿色色素染料配制品 0.5 1.0
阴离子发泡剂 0.8 4.0
弱阳离子防水剂（40%） 12.0 30.0
3%甲基纤维素-原浆 0.3 10.0
防水的含少量乳化剂的
聚丙烯酸酯分散剂 100.0 222.0
总计 113.2 283.0
甲基纤维素具有中等的取代度，为1.4-1.6，在2%的溶液中Hoeppler粘度为20000CP。印花浆的涂层有10g/m2固体物质。未去泡沫的混合物用4号汽体比重计在20转/分时测得的粘度为995CP。此混合物被去沫后重量达到200克/升。
干燥以后产品较硬，用手工操作的办法把它弄皱以使它变软和提高能打褶的性能。
测得下 述数据
总重量 58克/米2
防透水性 40.5毫巴
纵向最大拉伸力 37牛顿/5cm 在受到最大纵向拉伸力
时伸长 14%
横向最大拉伸力 20牛顿/5cm 在受到最大横向拉伸力
时伸长 20%
厚度 0.44毫米
透气性 120升/秒·米2在0.5毫巴时
透蒸汽性 35毫克/小时 平方厘米
抗裂强度 1.6牛顿＊
＊层间的错动是绝对不可能的。
例2中所列的防透水性、伸长度和抗裂强度与例1相比起来，其提高的程度是惊人的。在例2中既有很高的防透水性又有极好的透气性。由于此材料的这些性质用例2方法所生产的毛布可用于手术用复盖布。
得到重量为58克/米2这么低，而具有极高的防透水性和很高的透气性的材料的方法还是不为人们所熟悉的。防水的一次性手术用复盖毛布的不透水性在17毫巴至23毫巴，重量为62至80克/米2，根据生产的方法和重量，在空气压力为0.5毫巴时透气性约为30至250升/秒·米2。
例3 用于微纤维喷纺的绿色载体材料的生产
在-7克/米2的由混纺纤维组成的（聚酯 dtex 1.7/38毫米×人造毛 dtex 1.3/40mm＝70×30）横铺的纱布上沿直的方向铺上由100%人造毛（dtex 1。〕3/40mm）组成的7克/米2的纱布。用带有粘结剂的泡沫浸渍剂使这二层牢固地接合。合成分散剂包含70%软的自交连聚丙烯酸酯（阿克罗诺尔35D）和30%的胶粘剂（阿克罗诺尔80D）。
在浸渍混合物中加以阴离子泡沫剂及由磺基丁二酸盐及绿色色素染料所组成的浸润剂。纤维和粘结剂的比例为74∶26，载体毛布的重量为19克/米2。此毛布有很强的防水性。载体毛布将用例1中那种高聚物溶液进行静电喷纺，（所不同之处仅是此次微纤维的平均纤维细度为2.8μm，分布在1.1μm至7.8μm之间）
在微纤维上的涂层为8克/米2时，在未复盖的微纤维层上的部分面积进行热焊（热焊面积24%），另铺一层纤维纤度很细的（约2.0dtex），10克/米2的厚聚氨酯喷纺毛布，二层间轻轻加压。然后象例1中所写那样，水洗，湿-进-浸防水化，湿-进-湿加压及与含有防水剂的泡沫浆一起进行烘干。防水剂的涂层是0.8克/米2，泡沫浆的涂层是7克/米2，因而成品重量为44.8克/米2。
载体毛布很容易润湿的特点有利于在洗涤时浸透微纤维层。
所报导的数据如下：
防透水性 57毫巴
透气性 45升/秒·米2在0.5毫巴时
透水蒸汽性 26毫克/厘米2·小时
纵向最大拉伸力 116牛顿/5厘米
横方最大拉伸力 52牛顿/5厘米
纵向断裂力 6.4牛顿/5厘米
横向断裂力 8.3牛顿/5厘米
这材料的防透水性非常高，甚至在受到大的机械张力时（例如在已积有一摊水的地方用拳头加以敲打）水也不会透过去。透水蒸气性却非常高。因此按例3所制得的防水材料，作为带有微孔微纤维层的可打褶半透膜层压布可用于防雨服装。这种布有适于进行呼吸和透水蒸气性高的特点，使它具有舒适的穿着感，不必担心会凝结出水来。
例4 此例与例3不同之处只在于，例4中将微纤维层的重量由8克/米2降至2.5克/米2。
成品的重量只有39克/米2
所报导的值如下：
防透水性 24毫巴
透气性 182升/秒·米2在0.5毫巴时
纵向最大拉伸力 98牛顿/5厘米
横向最大拉伸力 48牛顿/5厘米
纵向断裂力 6.0牛顿
横向断裂力 8.5牛顿
挺扩性 44%
按例4所生产的产品具有很轻的重量但很高的防透水性。打褶性能很好，重量轻的特点更有助于它的打褶性。这材料可用于一次性手术用复盖物或一次性手术用白色工作服。用标准的方法生产的用于上述用途的毛布重量至少需要72克/米2。重量的节约以及随之而来原材料的节约也是可观的。