防尘服 技术领域
本发明涉及一种可在绝对清洁室(clean room)内作为工作服(或者工作套装)的防尘服，它不仅具有良好的集尘效率还具有高的透气性，保证了穿着的舒适性。
背景技术
在很多电子领域，包括半导体领域，一般采用绝对清洁室来制造电子设备(例如，半导体)。近来，对所述绝对清洁室内的高清洁度的要求不断提高。为了适应这种需求，随着用于空气净化的过滤器的发展，用于绝对清洁室中的防尘工作套装也在很多方面得到了改善。
对于由工人产生的灰尘(或者说，灰尘颗粒)，通常已知的为如下三种灰尘，
(1)由防尘服自身所产生的衣服灰尘，
(2)由工人身体本身和从工人所穿的内衣所产生的、透过防尘服的渗透灰尘，以及
(3)由工人身体本身和从工人所穿的内衣所产生的、从衣服的裁剪部分漏出的漏出灰尘。
对于上述三种灰尘已经采取了一个又一个的对策。首先，作为对付衣服灰尘(1)的对策，现在常用一种没有自由端的合成连续纤维(所谓的长丝纤维)。一般说，目前这种衣服灰尘的量已经大大减少。
此外，作为渗透灰尘(2)的对策，通过织物致密化或者在织物上涂敷一种密封树脂，开发了具有低透气性地织物(或衣物)。这样，通过上述方法，一般能够实现对灰尘渗透的抑制，所述渗透灰尘已经达到了很低的水平。
进一步地，作为应付漏出灰尘(3)的对策，人们提出了一些方法，例如，减少衣服裁剪部分的方法，加固该裁剪部分的方法，以及在衣服的裁剪部分附加一种具有电功能的类似驻极电介体片材的物体的方法。例如，公开号为33806/1987(JP-62-33806A)的日本专利申请中公开了一种在绝对清洁室中穿着的防尘服，在衣服的本体内通过一个集尘装置吸入空气。在衣服的内部设置多个吸气管，每个管的尖端或者尾部分别位于各个部位(例如领口，袖子的下部边缘，以及下摆)，从而形成从这些尖端或尾部到所述灰尘收集装置的吸入或者导入通道。在该防尘服中，通过在衣服的内部和外部之间产生一个压差从而防止从衣服内部泄漏出被污染的空气。此外，公开号为101103/1994(JP-6-101103A)的日本专利申请中公开了一种防尘服，其包括弹性针织结构和非弹性针织结构，其具有领部和袖子下部边缘与人体相配的结构，其中，至少领部和袖子下部边缘中的一个采用了空气渗透性为10-100cm/second(厘米/秒)、集尘效率不低于70％其波动范围为20％的弹性针织结构，而且所述弹性针织结构与一种特殊的聚酯连续纤维针织在一起。
针对上述渗透灰尘和漏出灰尘采用了多种对策，因此，开发出了一种具有低起尘特性的防尘服。但是，实际上并没有一种满足穿着舒适性的防尘服。为了提高集尘效率，防尘服的透气性降低了，同时还抑制了人体水分的渗透，由于湿气聚集在防尘服中，穿着所述防尘服工作的工人被迫在令人难受的温暖而潮湿的环境中工作。而且，采用特定的弹性针织结构由于其压迫感而降低了穿着的舒适性。
作为解决这些问题的技术，为了提高穿着舒适性，已经以多种方式对所采用的连续纤维的种类和织物标准进行了调查研究，例如增强透气性同时保持优良的集尘效率。例如，公开号为321075/1993(JP-5-321075A)的日本专利申请中提出了一种防尘机织物，其经线或者纬线中的一个为聚酯复丝，其沸水收缩率不超过4％，而另一个是具有不同收缩率的丝的聚酯纱线，其中经线或纬线的总布面覆盖系数是2500到3000。但是，近来要求防尘服具有更佳的集尘效果，同时该防尘服还应具有优良的透气性能，从而共同起作用满足对舒适性的要求。目前，事实上并不存在有满足上述需要的令人满意的防尘服。
另一方面，公开号为284011/1996(JP-8-284011A)的日本专利申请中公开了一种包含光催化剂和吸收剂的除臭纤维。在该文献中，叙述了一种光学半导体(例如氧化钛)作为光催化剂，还叙述了四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物作为吸收剂。
发明内容
因此，本发明的目的在于提供一种同时具有高集尘效率和高透气性能的防尘服。
本发明的另一个目的在于提供一种适于在绝对清洁室内使用、能够实现穿着舒适性并保持或者拥有高集尘效率的防尘服。
本发明的发明人为了达到上述目的进行了大量的研究，并最终发现采用一种包括含有光催化剂和集尘剂的纤维的织物的防尘服制品具有高集尘效率，而且不会损害其透气性。本发明是基于上述发现完成的。
也就是说，本发明包括一种防尘服(一种防尘服制品)，其包括一种织物，其中至少部分织物包括含有光催化剂和集尘剂的防尘纤维。所述集尘剂优选包括四价金属磷酸盐(例如，以元素周期表中4A和4B族的金属元素为例的四价金属的磷酸盐)以及二价金属氢氧化物(例如，以元素周期表中2A，6A，7A，8，1B和2B族的金属元素为例的二价金属的氢氧化物)。另外，优选地，所述集尘剂在一般环境下包含结晶水或与其相当的水分，同时所述集尘剂还能够通过化学键收集酸性气体和/或碱性气体。例如，选自四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物的至少一种物质(特别是，四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物两者都)可以是水合物或者是水合物的形式。所述光催化剂优选包括一种光学半导体，更优选包括一种半导体氧化物，最好是一种金属氧化物，例如元素周期表中4A，6A，2B和4B族的金属元素的氧化物(例如，二氧化钛)。在所述防尘纤维中，相对于防尘纤维100重量份，优选光催化剂在约0.1至25重量份，和相对于防尘纤维100重量份，集尘剂在约1到25重量份。顺便提到，在制成织物(或者衣物)之前的纤维中可以含有所述光催化剂，或者在制备好的织物(或者衣物)中可以直接含有光催化剂。所述防尘纤维可以包括，例如，聚酯系列纤维。所述防尘纤维的捻度可以为大约0到200T/M(捻/米)，而且可以是一纱线细度大约为56到220dtex(分特)的复丝纤维。此外，所述织物可以进一步包括一种导电纤维。所述织物能够满足如下所需特性(1)和(2)：
(1)收集效率不低于70％，而且
(2)透气性为8-100cm/second。
所述防尘服特别适用于在绝对清洁室内使用的衣服。
在使纤维含有上述光催化剂和集尘剂的方法的例子中，有一种方法包括在纤维的表面上承载(或者携带)所述光催化剂和集尘剂，还有一种方法包括对树脂混合物进行纤维成形，所述树脂混合物含有光催化剂、集尘剂和可成纤的树脂，从而使成形的纤维中含有(或容纳)所述光催化剂和集尘剂。本发明中，所述光催化剂和集尘剂可以是混合物的形式。例如，可以使用以粉末状态预混合的这些成分，或者这些成分可以在液态分散体或者聚合体中混合。
本发明还包括用于收集灰尘的衣服的用途，其中该衣服包括织物，以及至少部分所述织物包括含有光催化剂和集尘剂的防尘纤维。本发明进一步包括如上所述的织物或者上述纤维的用途。
进一步地，本发明包括一种用来收集灰尘的方法，该方法包括使灰尘与防尘服接触，其中该防尘服包括织物，而且至少部分所述织物包括含有光催化剂和集尘剂的防尘纤维。本发明还包括一种用来收集灰尘的方法，该方法包括使灰尘与上述织物或者上述纤维接触，。
本说明书中除非另有提示，术语“含有(contain)”意味着，不仅包括通过纤维成形(或者纺丝)而得到的光催化剂和集尘剂的掺杂形态，还包括光催化剂和集尘剂的粘附(或者附着)形态。此外，在周期表中族的数目是基于国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)委员会关于无机化学术语的定义规则1970年。
术语“纱线”用于通过机织和针织以形成织物(或者衣物)，可以包括长丝(或者细线)，比如单丝和复丝，或者短纤维。术语“纤维”包括长丝纤维(也就是，连续纤维)和短纤维(例如，切断纤维)。
发明详述
本发明所述的防尘(或者抗尘)服至少包括含有光催化剂和集尘剂的防尘纤维。也就是说，所述防尘服包括一种织物，而且至少部分该织物包括含有光催化剂和集尘剂的防尘纤维。
【防尘纤维】
作为上述防尘纤维的纤维并不特定地限定为某一种特定类型，其可以是合成纤维，半合成纤维，再生纤维，以及天然纤维。
合成纤维包括能够由成纤树脂而得到的多种纤维，例如，聚酯系列纤维(例如，芳族聚酯纤维，比如聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维，聚对苯二甲酸丙二醇酯纤维，聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维，以及聚萘二甲酸乙二酯纤维)，聚酰胺系列纤维(例如，脂族聚酰胺系列纤维，比如尼龙6，尼龙66，尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙612；脂环族聚酰胺系列纤维；芳族聚酰胺系列纤维，比如聚间苯二甲酰苯二胺，聚对苯二甲酰己二胺，以及聚对苯二甲酰对苯二胺)，聚烯烃纤维(例如，聚乙烯纤维，聚丙稀纤维)，乙烯-乙烯醇系列共聚物纤维，聚氯乙烯系列纤维(例如，诸如聚氯乙烯，氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物，以及氯乙烯-丙烯腈共聚物的纤维)，聚偏氯乙烯系列纤维(例如，诸如偏氯乙烯-氯乙烯共聚物，或者偏氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物的纤维)，聚氨酯纤维，丙烯酸纤维(例如，具有丙烯腈单元的丙烯腈系列纤维，比如丙烯腈-氯乙烯共聚物纤维)，聚乙烯醇系列纤维，比如维尼纶，吡啶和三氯乙醛产物纤维(polychlal fiber)，含氟纤维，蛋白质丙烯腈共聚物系列纤维，聚乙醇酸纤维，以及酚树脂纤维。
半合成纤维的例子包括醋酯纤维，比如三醋酯纤维。再生纤维包括，例如，人造纤维素纤维，波里诺西克高湿模量粘胶纤维，铜铵纤维(cupra)，lyocell[例如，TENCEL(注册商标)]，以及其它。顺便提及，所述半合成纤维和再生纤维可以是能够从成纤树脂得到的纤维。作为天然纤维，可以提及例如棉，羊毛，丝，大麻等等。进一步地，根据应用，也可以使用无机纤维，比如玻璃纤维，碳素纤维，以及金属纤维。
这些纤维可以单独或者组合使用。考虑到防止上述衣服灰尘，在上述这些纤维中优选使用的纤维包括合成纤维，例如聚酰胺系列纤维，聚酯系列纤维，丙烯酸系纤维，以及聚氨酯系列纤维；半合成纤维，例如醋酯纤维；以及再生纤维，比如人造纤维素纤维，波里诺西克高湿模量粘胶纤维，以及铜铵纤维。
特别地，优选聚C2-4亚烷基芳基化物系列纤维，比如聚对苯二甲酸乙二酯纤维，聚对苯二甲酸丁二醇酯纤维，以及聚萘二甲酸乙二酯纤维。顺便提及，该聚C2-4亚基芳基化物系列纤维包括由聚C2-4亚烷基芳基化物同聚物构成的纤维，以及由改性聚C2-4亚烷基芳基化物构成的纤维。所述改性聚C2-4亚烷基芳基化物的例子包括除了作为二羧酸单元的对苯二酸和/或2，6-萘二羧酸之外，使二羧酸单元共聚而得到改性聚C2-4亚烷基芳基化物，例如间苯二甲酸(或其C1-4烷基酯)，相对于总的二酸酸单元，其比例约为0.1-50mol％，优选约为0.3-30mol％，更优选为大约0.5-10mol％。
这些纤维优选是连续纤维的形式(所谓的长丝纤维)。考虑到纤维的耐久力和原纤维化，更优选的纤维包括合成纤维中的连续纤维(或者复丝纤维)。也就是说，作为防尘服织物的基本纱线或者长丝，由于基本不从衣服产生灰尘，因此优选使用所述合成纤维的没有自由端的连续纤维，特别是由聚酯连续纤维构成的变形纱或经加工过的纱。
在本发明中使用的光催化剂是一种在例如紫外线和可见光线等光线照射下产生活性氧的催化剂，其具有使集尘剂亲水的功能(特别是诱导产生超亲水现象的功能)。所述光催化剂包括多种光学半导体，不论其是有机的还是无机的，在实际中所使用的为无机半导体(例如，硫化物半导体，金属硫属元素化物，以及氧化物半导体)。所述光催化剂优选包括硫化物半导体，例如周期表中2B族的金属元素的硫化物(例如，硫化镉Cds和硫化锌Zns)，以及氧化物半导体，比如周期表中4A族的金属元素的氧化物(例如，二氧化钛TiO2)、周期表中6A族的金属元素的氧化物(例如，三氧化钨WO3)、周期表中2B族的金属元素的氧化物(例如，氧化锌ZnO)、以及周期表中4B族的金属元素的氧化物(例如，二氧化锡SnO2)。更优选的光催化剂包括氧化物半导体，比如周期表中4A族的金属元素的氧化物，以及周期表中2B族的金属元素的氧化物(特别是钛氧化物，比如二氧化钛TiO2)。构成光催化剂的光学半导体的晶体结构并不特别限定于某一特定结构。例如，二氧化钛TiO2可以是例如锐钛矿形式，板钛矿形式，金红石形式，以及无定形形式中的任何一种。
根据纤维结构，可以在对催化活性不产生负面影响的范围内选择所述光催化剂的含量。相对于所述防尘纤维100重量份，该光催化剂含量为约0.1到25重量份，优选是约0.3到15重量份，更优选地是约0.5到10重量份。当光催化剂含量过小时，其催化活性不够。另一方面，当光催化剂含量过大时，会导致该防尘服的光催化剂脱落，从而引发很多问题，比如在纤维生产或者制造中导致线断裂，以及导杆(或者线)磨损，所以这样的含量不适合工业生产。顺便提及，在使制备好的织物含有光催化剂的情况下，该光催化剂可以用上述相对于整个织物的比例来配比。
该光催化剂可以以溶胶，凝胶，或者颗粒的形式应用，并与集尘剂无关。该光催化剂优选以作为与集尘剂(例如，四价金属磷酸盐，以及二价金属氢氧化物)联合使用的组合物或者复合物(或者配合物)的方式使用。使用所述包括光催化剂和集尘剂的组合物或者复合物(或者配合物)保证了高的催化活性，并且提高了集尘剂的集尘效率。因此，抗尘效果能够维持很长时间。
顺便提及，在使用颗粒状的光催化剂的情况下，所述光催化剂的平均粒度是，例如，大约0.01到25微米，优选是大约0.05到10微米，更优选地是大约0.05到5微米。
与光催化剂共同使用的集尘剂的具体例子优选包括四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物的混合物。所述磷酸盐中的四价金属并不特别限定为周期表中的特定一族，只要该金属是四价的就行。该四价金属包括周期表中第4族的金属元素，例如，4A和4B族中的金属元素。在这些金属中，周期表中4A族的金属元素(例如，钛，锆，以及铪)，以及周期表中4B族的金属元素(例如，锡，锗，以及铅)都是优选的。
磷酸盐中磷酸的例子包括多种磷酸，例如，正磷酸，偏磷酸，焦磷酸，三磷酸，以及四磷酸。在这些磷酸中，优选正磷酸。在下文，除非另外提到，术语“磷酸”表示正磷酸。
所述四价金属磷酸盐通常是不溶或者微溶于水的。进一步地，该磷酸盐可以是晶体盐，而优选是非晶体盐。这些四价金属磷酸盐可以单独或者组合使用。更进一步地，该磷酸盐趋向于水合状态(例如，水合磷酸盐)，这样作为含水的集尘剂是非常有效的。也就是说，所述磷酸盐优选以水合或含水形式含有结晶水或者与其相当的水分。
对于形成氢氧化物的二价金属，无论周期表中的哪一族，只要是二价金属就可以。该二价金属包括，例如，周期表中2A族的金属元素(例如，镁)，6A族元素(例如，铬)，7A族元素(例如，锰)，8族元素(例如，铁和镍)，1B族元素(例如，铜)以及2B族元素(例如，锌和镉)。这些二价金属氢氧化物可以单独或者组合使用。该优选的二价金属包括过渡金属，例如，铜，锌，铁，和镍。
该二价金属氢氧化物通常是不溶或者微溶于在弱酸到弱碱范围内的水(pH4到10)。而且，该氢氧化物可以是结晶体，在实际情况中是非结晶体。进一步地，该二价金属氢氧化物趋向于水合状态(例如，水合二价金属氢氧化物)，这样作为含水的集尘剂是非常有效的。也就是说，所述二价金属氢氧化物优选包含结晶水或者与其相当的水分，所述水为水合形式或含水形式存在。
只要不降低催化活性和集尘效率，相对于所述二价金属氢氧化物的该四价金属磷酸盐的比例可以选择自任意范围。例如，金属原子的重量比(二价金属/四价金属)大约为0.1到10，优选大约0.2到7，更优选地是大约0.2到5。顺便提及，在组合使用多种磷酸盐和/或氢氧化物的情况下，基于每种金属的总量金属原子重量比在上述范围内就足够了。而且，在包括四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物的组合物中，所述磷酸盐和氢氧化物可以是相互独立的，或者是通过共同沉淀而进行混合或复合，例如混合凝胶体。顺便提及，包括所述磷酸盐和氢氧化物的组合物或者复合物，以及包括所述磷酸盐，氢氧化物和光催化剂的组合物或者复合物可以通过例如公开号为284011/1996(JP-8-284011A)的日本专利申请中所公开的方法或其他方法制造。
也可以根据纤维结构或者其他因素选择所述集尘剂的含量，例如，相对于防尘纤维100重量份，集尘剂大约为1到25重量份，优选是约1到15重量份，更优选约1到10重量份。当集尘剂的含量太少时，集尘特性降低。另一方面，当该集尘剂的含量过大时，该集尘剂易于从防尘服上脱落。顺便提及，在使制备好的织物含有集尘剂的情况下，该集尘剂可以用上述相对于整个织物的比例来配比。
光催化剂的量，例如，相对于集尘剂(四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物的总量)100重量份计，为约1-1000重量份，优选是大约10-750重量份，而且更优选地是大约20到500重量份(特别是大约30-100重量份)。
该防尘纤维可以包括多种用于纤维的添加剂，比如稳定剂(例如，抗氧化剂，紫外线吸收剂，以及热稳定剂)，阻燃剂，抗静电剂，着色剂，润滑剂，抗菌剂，杀虫剂或者杀螨剂，杀真菌剂，去光剂，蓄热介质，香料，荧光增白剂，润湿剂，增塑剂，稠化剂，分散剂，以及其它。
通过本发明可以达到高的集尘效率，估计可能是由于上述集尘剂中含有少量水或湿气，进一步地是由于组合使用了集尘剂和光催化剂。灰尘通常是微粒的形式。该灰尘粒度并不特别限定于某一特定值，例如不大于几个微米。在粒度不超过几个微米的灰尘细小微粒中，通常液体桥接力是使微粒相互粘附的主要力量。这样，当含有少量水分的集尘剂(例如，四价金属磷酸盐和二价金属氢氧化物)和灰尘细粒之间插入水时，由于液体的桥接力，使得灰尘细粒能够有效地被防尘纤维(防尘织物或者衣服)收集。根据本发明，鉴于集尘剂中的少量水通过因光催化剂功能引起的超亲水作用散布在该集尘剂的整个表面，所以在集尘剂的表面能够很容易地收集灰尘细粒。从而能够达到高的集尘效率。相对于集尘剂的总量，该集尘剂中的含水量是，例如，大约0.1到20wt％，优选是大约0.5到15wt％，更优选地是大约0.8到10wt％。
这样，本发明中的防尘纤维，防尘织物(或者衣物)或者防尘服由于组合含有光催化剂和集尘剂，所以具有高集尘效率。
制造防尘纤维的方法包括，将光催化剂和集尘剂用粘合剂(或者接合剂)粘附(或者粘合)到纤维表面的方法，以及将包括光催化剂，集尘剂，以及成纤树脂的树脂组合物进行纺丝(或者纤维成形)的方法。进一步地，在使用粘合剂的方法中，可以将光催化剂和集尘剂粘附到纤维上，也可以粘附到已经制备好(或者生产出)的织物或者衣物上。
所述使用粘合剂的方法并不特别限定为一种特定方式，例如包括一种传统的方式，比如使用粘合树脂等粘合剂将光催化剂和集尘剂粘附(或者粘合)到纤维或者织物上，从而避免光催化剂和集尘剂从纤维或织物的表面脱落，一种将光催化剂和集尘剂粘附到纤维或者织物的粘合剂涂层表面的方法，一种将纤维或者织物浸入含有光催化剂和集尘剂并选择性含有粘合剂的液体分散体中的方法，以及一种将所述液体分散体喷洒或者涂布到纤维或者织物上的方法。
就粘合剂是已知的粘合性树脂来说，所述粘合剂并不特别限定为某种特定的粘合剂。例如，关于粘合剂可以使用热塑性树脂，比如聚烯树脂(例如，可溶性聚烯烃)，乙烯系列聚合物(例如，聚乙酸乙烯酯，乙烯-醋酸乙烯共聚物，以及聚氯乙烯)，丙烯酸树脂，苯乙烯树脂，聚酯系列树脂，聚酰胺系列树脂，以及聚氨酯系列树脂；以及热固性树脂，比如有机硅树脂。这些粘合剂可以单独或者组合使用。而且，这些粘合剂可以以溶液或液体分散体的形式使用，或者进一步地可以以熔融状态使用。
在纤维成形(或纺丝)的方法中，树脂混合物包括光催化剂，集尘剂，以及成纤树脂，在整个纤维中可以均一地包含光催化剂和集尘剂，也可以沿着纤维的半径方向以浓度梯度含有所述光催化剂和集尘剂。特别地，从集尘效率的角度考虑，较优选的是，至少在纤维的表面(或者织物的表面)包含或者分布有光催化剂和集尘剂。由此，该纤维可以是一种具有复合结构的复合纤维，其中一层具有较高浓度的光催化剂和集尘剂，另一层含有低浓度的光催化剂和集尘剂。例如，该纤维可以是具有皮-芯结构的共轭纤维，其中在纤维表面(所谓的皮层)中有一层(或皮层)含有较高含量的光催化剂和集尘剂(例如，重量百分比大约0.1％到50％，优选为0.5％到30％，更优选地是大约1％到20％)，在其芯中有一层(或芯)含有较低含量(例如，重量百分比大约0到10％，优选为大约0到5％，更优选地是大约0到1％)或不含有上述物质。所述具有皮-芯结构的复合纤维可以保持一定的纤维强度，而且具有高的集尘效率。
所述防尘纤维的横截面结构并不特别限定为一种特定形式，可以为例如圆型截面，也可以是变形的(或者不规则的)截面结构[例如，中空，扁平(浅的)，椭圆，多角形，从3个叶子到14个叶子的多叶形，T形，H形，V形，以及狗骨头形(I形)]。为了增强集尘效率，使用具有大的比表面积的异形截面的纤维较为有利。进一步地，可以组合使用具有复合结构和改性结构的纤维。单丝(或者纤维)的纤维细度是，例如，而且从防尘效果和舒适度的角度来看，大约0.5到5分特(decitex)，优选是大约1到4分特。而且，在使用连续纤维的时候，为了使织物的厚度适于防尘服，复丝纱线细度是，例如，大约56到220分特，优选是大约70到200分特，而且更优选地是大约100到180分特。
【织物或者防尘织物】
在本发明所述的织物(或者防尘织物或者衣物)中，至少部分织物(或者防尘织物)包括防尘纤维。也就是说，本发明的织物可以用防尘纤维制成。在这样的织物中，可以在所有或部分构成所述织物的纤维中使用防尘纤维。在构成织物的部分纤维中使用所述防尘纤维所得到的织物包括，例如，用皮-芯结构变形纱所制得的织物，包括作为芯组分的普通长丝(由不含有光催化剂和集尘剂的纤维制成的长丝)，以及作为皮组的防尘纤维；以普通长丝(或者纱线)作为经线，由防尘纤维制成的长丝(或者纱线)作为纬线而得到的织物；以及由普通长丝和防尘纤维长丝的合股纱或混纤纱制得的织物。
所述织物的结构可以是任何一种针织织物、机织织物，以及无纺织物，或者是它们的组合。防尘纤维在织物中的比例不小于10wt％(例如，大约10到100wt％)就足够了。该比例优选为不小于20wt％(例如，大约20到100wt％)，而更优选地是不小于50wt％(例如，大约50到100wt％)。虽然该织物并不需要全部由防尘纤维制成，但是防尘纤维的比例增加能为本发明的效果显著创造条件。
进一步地，为了达到低透气性，织物的经密和纬密两者优选比用于普通衣服的织物更加致密。从较大的重量角度考虑，优选使用斜纹组织或者平面组织。
变形纱或加工纱，作为原材料可以是加捻纱。考虑到减少织物组织的纱线之间的空间，优选使用无捻纱或者弱(或者松)捻纱(例如，捻度大约是0到200T/m的纱线，优选是大约0到180T/m，而更优选地是大约0到150T/m)。织物的透气性可以根据以下各项进行自由调节，所使用的作为原材料的变形纱的纱线细度，丝的结构，经密，纬密以及机织物的组织，进一步地包括，在染色工序以及整理工序中的折叠效果，还有织物的幅宽和卷长情况，或者其他。而且，可以对透气性进行控制，其方法包括：先生产出具有高透气性的织物，然后通过涂覆树脂等物质将透气性降低至预定水平。在机织织物的情况下，每单位面积的织物的重量(织物重量)是，从透气性和防尘功能的角度来看，例如，大约50到300g/m2，优选是大约70到250g/m2，而更优选地是大约100到200g/m2。在具有这样重量的织物中，例如，当其经纱和纬纱分别是50到120分特(特别是70到100分特)和125到200分特(特别是140到180分特)时，该经密和纬密分别优选为大约142到182根/英寸和大约85到105根/英寸。
而且，如果必要，为了提供抗静电性，可以给予纤维或者织物导电性。给予导电性的一个方法可以是通过后处理(例如，在织物上涂覆导电成分)的方法给予织物抗静电性。为了防止衣服灰尘，例如，导电成分的脱落，优选采用使用导电纱线的方法。导电纱线通常包括含有耐用导电纤维的纱线，例如，包含具有皮-芯结构的共轭纤维的纱线，所述纤维含有作为芯组分的导电聚合体，其中捏合有导电剂(例如导电碳黑，石墨粉末，金属粉末以及碳粉末)，以及作为皮组分的具有良好强度持久性的聚合物。在导电纤维中导电剂的含量是，例如，相对于导电纤维100重量份，导电剂大约为0.1到20重量份，优选是大约0.5到10重量份，更优选地是大约1到5重量份。进一步地，在具有皮-芯结构、芯组分为含有导电剂的聚合物的共轭纤维中，芯组分中的导电剂的比例为，例如，重量百分比大约为15到60％，优选大约20到55％。此外，考虑到防止纤维断裂，该导电纤维优选是作为具有3到20根复丝的纱线按照固定或恒定间隔机织或者针织入织物。将包括多根丝的导电复丝作为一股(或一根纱线)，根据目标抗静电程度，该导电纤维优选以每英寸1股或者更密的间距引入织物，例如，每英寸大约20到1股，优选是每英寸大约10到1.2股，而更优选地是每英寸大约5到1.5股。
顺便提及，本发明中使用的纤维可以经过任何工序或者涂覆处理，比如根据纤维的用途和种类，进行经假捻变形工序，交织工序，塔斯纶卷曲变形工序，卷曲工序，丝光工序，防缩处理，防皱处理，亲水性整理工序，防水处理，防染色处理。
【防尘服】
本发明的防尘服包括上述织物(防尘织物)。而且，防尘服所使用的织物厚度并不特别限定为某一特定厚度，只要该织物可以用于防尘服而且不损害本发明的目的效果就可以。进一步地，在衣服中，只要不损害本发明的效果，该织物可以与另一个织物或者片材成层。在织物是机织织物的情况下，在室温(大约15到25摄氏度)和23.5千帕的压力下，织物的厚度通常是，例如，大约0.12到0.5毫米，优选是大约0.15到0.4毫米，更优选地是大约0.2到0.3毫米。
顺便提及，防尘服的所有部分没有必要都用同样的织物构成。对于容易产生灰尘以及需要较高透气性的衣服部分(或者区域)，该部分衣服可以包括该防尘织物。衣服的其他部分(或者剩余部分)可以包括传统防尘服用的织物。而且，对于容易产生灰尘以及需要较高透气性的衣服部分(或者区域)，该部分衣服可以包括具有大量防尘纤维的防尘织物。衣服的其他部分(或者剩余部分)可以包括具有少量在其它部分中的防尘纤维的防尘织物。
本发明的防尘服中，织物的透气性是，例如，大约8到100厘米/秒，优选是大约9到80厘米/秒，更优选地是大约10到50厘米/秒。在透气性过低的情况下，穿着者穿着该防尘报感觉到闷热，因此，作为本发明目的的穿着舒适感几乎没有实现。而且，过高的透气性很难同时使织物具有较高的集尘效率。透气性的测定按照JIS(日本工业标准)L-1096.27.A(Frazier方法)进行。透气性可以根据构成织物的纤维的纤维细度，纱线的纱线细度，织物的织造密度，每单位面积织物的重量，以及其他因素而自由变动。
在本发明的防尘服中，该织物的较高集尘效率归因于具有较好的防止灰尘产生的能力。因此，该织物具有优选的较高集尘效率，例如，集尘效率不少于70％(例如，大约70到100％)，优选不少于75％(例如，大约75到99％)，而且更优选地是不少于80％(例如，大约80到95％)。在集尘效率太低的情况下，该织物不适于用作防尘服。特别地，集尘效率不少于80％的织物能够有效地防止灰尘产生，由此，这样的织物能够用于要求较高集尘效率(例如，在绝对清洁室中的应用)的应用中。集尘效率是通过如下方式进行测定的。将一织物样品覆盖在一个直径为25厘米、高为25厘米的圆锥的开口上。空气在吸力为2.83升/分钟下透过该织物，通过颗粒计数器确定空气中的灰尘含量(A)(粒度不超过0.3微米)。测定一结束，就将上述织物样品从所述圆锥体上移开，按照与测定含量(A)同样的方法，立即测定空气中的灰尘含量(B)。通过含量(A)和(B)，基于下式计算集尘效率：
集尘效率(％)＝(1-A/B)×100
顺便提及，在测定(A)之前，可以按照与测定灰尘浓度(B)相同的方式测定灰尘浓度(B0)。在浓度(B0)明显与浓度(B)不一致的情况下，优选重新测定浓度(B)以提高测定准确度。
根据本发明，由于防尘服包括织物，以及至少部分该织物包括含有光催化剂和集尘剂的防尘纤维，因此该防尘服同时具有高集尘效率和高空气渗透性。也就是说，该防尘服具有高集尘效率，并且其透气性得到了提高或改善，保证了穿着的舒适性而且不感到闷热。由此，本发明的防尘服适于作为绝对清洁室以及其它中使用的工作服(或者工作着装)。
从防止过敏性疾病的角度来看，为了防止灰尘的产生，例如，本发明的防尘服可以用作日常或者医院使用的衣服或者外衣(例如，衣服或者外衣，比如妇女贴身内衣，内衣织物，运动衫或者工作服，夹克，睡衣，睡袍，白外套或者实验室外套，工装裤(例如，长裤，短裤)，短袜，手套，长袜，围裙，礼帽或便帽；面罩；毛巾或者揩布；以及手帕)。进一步地，本发明的防尘服适于要求高集尘效率和空气渗透性的应用中，例如，适于多种电子领域比如半导体技术的绝对清洁室中穿着的衣服或者外衣(例如，衣服比如工作服，礼帽或便帽，手套；面罩；以及毛巾或者揩布)。例如，用于绝对清洁室中的工作服(绝对清洁室服装)包括，根据绝对清洁室的清洁程度，高效空气吸入型衣裤相连的工作服，其与具有救生工具的帽兜结合使用，具有帽兜的常用两件套，通用两件套以及其它。本发明的防尘服适用于所有这些应用。
【具体实施方式】
实施例
以下实施例对本发明进行了更详细地描述，不能理解为对本发明范围的限定。
实施例1
【制备组合物ZN(OH)2-Ti3(PO4)4-TiO2】
在1升蒸馏水中添加硫酸钛的水溶液(60g)(浓度为30wt％)，并将所得溶液混合。在该混合液中，滴加磷酸的水溶液(大约98g)(浓度为15wt％)，并通过混合得到白色沉淀物。进一步地，在得到的混合液中滴加50.3g硫酸锌(ZnSO4·7H2O)，并进行搅拌。在得到的不透明的水溶液中滴加氢氧化钠的水溶液(浓度15wt％)，混合将pH值调整到7.0，得到含有Zn(H)-Ti(IV)的白色沉淀物混合物。向含有沉淀物混合物的生成物中，滴加四氯化钛(37g)，并搅拌，然后滴加氢氧化钠的水溶液(浓度为15wt％)，进行混合将pH值调整到7.0，得到含有氧化钛的沉淀物。所得到的沉淀物经过滤，用温的去离子水彻底清洗，并干燥，研磨成平均粒度不超过120微米的颗粒，这样就得到了含有氢氧化锌、磷酸钛、和二氧化钛的组合物，三者的重量比[ZN(OH)2/Ti3(PO4)4/TiO2]为38/28/34。
【纤维的制造】
将通过上述方式得到的组合物以相对于总重量的5wt％的比例添加至经DMIS改性的聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)[用相对于总二羧酸成分为2.5摩尔％的间苯二甲酸二甲酯(DMIS)进行改性的共聚物]中，通过传统方法对该混合物进行挤压和捏合以得到粒料。用皮-芯结构共轭熔融纺丝方法对上述PBT粒料和由常规PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)构成的用于纤维的粒料进行纤维成形，其中皮/芯比为50/50(重量比)，PBT粒料和PET粒料分别作为皮成分和芯成分。进一步地，所得到的纤维经拉伸和假捻工序，以得到具有圆形横截面的变形纱，所述纱线由具有皮-芯结构的复合连续纤维丝(复丝)构成(167分特，48根丝(F)，单丝的纤维细度为3.5分特，捻度：0T/m)。
【织物的制造】
通过上述方式得到的由具有皮-芯结构的复合连续纤维丝构成的变形纱，以及由普通聚酯(110分特，48根丝，单丝的纤维细度为：2.3分特，捻度：100T/m)的连续纤维构成的变形纱分别作为纬纱和经纱，来制作织物重量为126g/m2(在23.5千帕的压力下厚度为：0.22毫米)的2/3斜纹组织织物。顺便提及，将具有皮-芯结构的导电丝(复丝，44分特，8根丝)以1cm的间隔织造进织物内，其中，所述皮-芯结构的导电丝以尼龙6作为芯组分，以尼龙9T作为皮组分。该尼龙6包含33wt％的导电碳，尼龙9T为一种聚酰胺，其得自对苯二酸作为二羧酸单元，1，9-壬二胺和2-甲基-1，8-辛二胺[混合摩尔比(1，9-壬二胺/2-甲基-1，8-辛二胺)为8/2]的混合物作为二胺单元。芯与皮的重量比为13/87。所述丝由四个区域构成，作为在丝的横断面的芯组分。该织物的集尘效率为84.7％，透气性是15.5厘米/秒。
【防尘服的制造】
用上述织物制得用于绝对清洁室的带有帽兜的两件套，符合对比实施例1中的商业用防尘服的标准，穿着舒适度测试通过十个工人完成。在室温为25摄氏度，湿度为60％RH(相对湿度)的8小时工作条件下，所有穿着者都未感觉热和潮湿，而且即使在出汗的情况下也觉得穿着非常舒服。因此，该衣服受到赞赏。
实施例2
2/3斜纹组织、织物重量为133g/m2(在压力为23.5千帕时厚度为：0.23毫米)的织物采用下述材料制得，用实施例1中制得的具有皮-芯结构的复合长丝和由常规聚酯的连续纤维构成的变形纱(167分特，48根丝，单丝的纤维细度为：3.5分特，捻度：0T/m)交替地作为纬纱，用由常规聚酯的连续纤维构成的变形纱(110分特，48根丝，单丝的纤维细度为：2.3分特，捻度：100T/m)作为经纱。顺便提及，将与实施例1中相同的具有皮-芯结构的导电丝以1cm的间隔织造进该织物中。该织物的集尘效率为82.7％，透气性为9.8厘米/秒。使用这种织物，以与实施例1中相同的方式制造防尘服，而且与实施例1相似，由十个工人完成穿着舒适度的测试。在与实施例1相同的工作条件下，特别是所有穿着者都未感觉热和潮湿，而且即使在出汗的情况下也觉得穿着舒服。因此，该衣服受到赞赏。
实施例3
将硫酸铜晶体(43.9g)溶于1升蒸馏水中，并将硫酸钛的水溶液(60g)(浓度为30wt％)加到所得水溶液中。将大约10g的15wt％的磷酸溶液在室温下滴加到所得混合物中，并搅拌，得到白色沉淀物。将含有沉淀物的溶液(A溶液)，和471g的含有硅酸钠的水溶液(B溶液)放入不同的烧杯中并进行搅拌；所述B溶液的制备方法包括：将硅酸钠用蒸馏水稀释至浓度为30wt％，在所得到的稀释溶液中加入15wt％的氢氧化钠水溶液(30毫升)。将A溶液和B溶液滴加到具有500ml蒸馏水的容器中，并进行搅拌，如此使混合物的PH值始终保持在7.0左右。结果得到含有Cu(II)-Ti(IV)-SiO2的蓝白色沉淀物。用蒸馏水对该蓝白色沉淀物进行彻底清洗，然后在室温下干燥。将该干燥的产品研磨成粉末，将该粉末与氧化钛粉末以重量比为80∶20的比例进行混合。对得到的混合粉末进行进一步地细致研磨，得到平均粒度不超过1微米的包含Cu(II)-Ti(IV)-SiO2-TiO2的混合粉末。
以与实施例1相同的方式，以相对于总重量的10wt％的比例将该混合粉末加入到纤维的皮组分中，以制得具有异形横截面的具有皮-芯结构的复合连续纤维(复丝)(167分特，48根，单丝的纤维细度为：3.5分特，捻度：0T/m)。然后，以与实施例1中相同的方式，将所得到的纤维制成织物，并进一步制成防尘服。就该织物而论，织物的重量是128g/m2，集尘效率是81.5％，透气性是13.6厘米/秒。对该防尘服穿着舒适度的测试显示，相对于实施例1中的衣服，该防尘服的舒适程度略差，但是明显优于传统的防尘服。
比较实施例1
用由常规聚酯构成、可商业用于防尘服织物的连续纤维构成的变形纱(110分特，48根丝，单丝的纤维细度为：2.3分特克斯，经纱捻度：100T/m，纬纱捻度：0T/m)，制成2/3斜纹组织织物，其织物重量是119g/m2(在压力为23.5千帕下的厚度是：0.18毫米)，并制得用于绝对清洁室中的具有帽兜的两件套。该织物的集尘效率为80.4％，其透气性是4.4厘米/秒。以与实施例1中相同的方式完成对该防尘服穿着舒适度的测试，10个工人中有8个认为该衣服穿着不适使人难受，因为工作时感觉闷热并出汗。
比较实施例2
【Zn(OH)2/Ti3(PO4)4组合物的制备】
将硫酸钛水溶液(浓度为30wt％)加入1升蒸馏水中，并进行混合。向该混合液中滴加磷酸水溶液(浓度为15wt％)，混合得到白色沉淀物。进一步地，向得到的混合物中滴加硫酸锌(ZnSO4·7H2O)，并在搅拌下进行。在所得到的不透明水溶液中滴加氢氧化钠水溶液(浓度为15wt％)，并混合，将pH值调整到7.0，得到含有Zn(II)-Ti(IV)的白色沉淀混合物。对所得到的沉淀物进行过滤并用温的去离子水，彻底清洗，然后干燥，研磨得到Zn(OH)2/Ti3(PO4)4的组合物。
【纤维的制造】
将通过上述方式得到的组合物(3.5wt％)加入到上述经DMIS改性的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)中，通过传统方法对该混合物进行挤压和捏合以得到颗粒料。用皮-芯结构共轭熔融纺丝方法对上述颗粒和用于纤维的常规PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)颗粒进行纤维成形，其中皮/芯重量比为50/50，PBT颗粒和PET颗粒分别作为皮组分和芯组分。进一步地，对所得到的纤维进行拉伸和假捻工序，以得到皮-芯结构复合长丝构成的变形纱(167分特，48根丝)。
【织物的制造】
通过上述方式得到的由具有皮-芯结构的复合长丝构成的变形纱，和由常规聚酯构成的纱(110分特，48根丝，捻度：100T/m)分别用作纬纱和经纱，来制造织物重量为128g/m2的2/3斜纹组织织物。该织物的集尘效率为84.5％，透气性为13.8厘米/秒。
比较实施例3
将具有光催化活性的锐钛型氧化钛以相对于总重量2.0wt％的比例加入到上述DMIS-改性的PBT(聚对苯二甲酸丁二醇酯)中，通过传统方法对该混合物进行挤压和捏合以得到颗粒料。用皮-芯结构共轭熔融纺丝方法对上述PBT颗粒和用于纤维的常规PET(聚对苯二甲酸乙二醇酯)颗粒进行纤维成形，其中皮/芯重量比为50/50，PBT颗粒和PET颗粒分别作为皮组分和芯组分。进一步地，对所得到的纤维进行拉伸和假捻工序，以得到由皮-芯结构的复合长丝构成的变形纱(167分特，48根丝)。通过上述方式得到的、由具有皮-芯结构的复合长丝构成的变形纱，以及由常规聚酯构成的变形纱(110分特，48根丝)分别作为纬纱和经纱，制得织物重量为129g/m2的2/3斜纹组织织物。该织物的集尘效率为27％，透气性为15.4厘米/秒。
表1 实施例1 实施例2 实施例3 比较实施例1 比较例实施2 比较实施例3织法 2/3斜纹 2/3斜纹 2/3斜纹 2/3斜纹 2/3斜纹 2/3斜纹经纱 普通纤维 110dtex/48F 普通纤维 110dtex/48F 普通纤维 110dtex/48F 普通纤维 110dtex/48F 普通纤维 110dtex/48F 普通纤维 110dtex/48F纬纱 皮-芯结构 共轭纤维 167dtex/48F 普通纤维 167dtex/48F和皮 芯结构 共轭纤维 167dtex/48F 交替 皮-芯结构 共轭纤维 167dtex/48F 普通纤维 110dtex/48F 皮-芯结构 共轭纤维 167dtex/48F 皮-芯结构 共轭纤维 167dtex/48F织物重量(g/m2) 126 133 128 119 128 129集尘效率(％) 84.7 82.7 81.5 80.4 54.5 27透气性(cm/sec) 15.5 9.8 13.6 4.4 13.8 15.4
如表格1中所示，在实施例1和2中所使用的本发明的防尘报织物相比于目前市场销售中的比较例1中的织物具有更高的集尘效率，而且同时保证了高的透气性。在本发明的织物制造中，由具有皮-芯结构、含有光催化剂和集尘剂的复合长丝(167分特，48根丝)构成的变形纱并不需要以100％的比例使用。如在实施例1中仅仅在纬纱上使用，或者如实施例2中仅在一半的纬纱上使用上述纱线就能够实现本发明的目的。(而且，从比较实施例2和3可以很明显地看出，单独使用光催化剂或者单独使用集尘剂都不能达到如实施例1和2所示的提高集尘效率的效果。由此显示光催化剂和集尘剂的组合(复合)使用才能保证本发明所具有的改善的集尘效率。