CN101389250A - 轻薄型弹性聚合涂层手套和相关方法 - Google Patents

Abstract

一种轻薄灵便型橡胶手套，具有聚合乳胶层，该乳胶层穿过针织内衬的前半部分或以上，并至少保留部分内衬，不渗透整个内衬厚度。例如，内衬可以采用18针距纤度为70－221的尼龙66多纤纱。聚合乳胶层厚度可以达到针织内衬的0.75至1.25倍。由于弹性提高了三倍，所以手套厚度减少至原来的30％以上。聚合乳胶层内可以填充5％至50％的空气。开孔发泡乳胶层可以涂一层氟化学分散剂防止液体渗透进手套。该工艺包括在纱线缝隙处使乳胶凝固，防止乳胶液渗透内衬过多。

Description

轻薄型弹性聚合涂层手套和相关方法

相关应用参考

[0001]本申请要求享有2006年2月23日，美国专利法35 U.S.C 119(e)条规定的，美国临时申请号60/775,948的优先权利益，在此作为参考文献整体引述。本申请同时要求享有2007年2月21日，美国专利法35 U.S.C 119(e)规定的，美国专利申请号11/677,176的优先权利益，在此作为参考文献整体引述。

领域

[0002]本发明的态样涉及轻薄灵便型乳胶手套，该手套有一层薄的针织内衬，其部分由一层薄的多孔或连续乳胶层覆盖和渗透，以增加手套的灵活性。多孔乳胶层的处理可以提供透气性，防止油水渗透。

工艺背景

[0003]在工业和家庭环境下，手套用于保护双手。出汗后，手套充满汗液，使用者会感到滑腻。通过采用先进的手套制造技术，可以在纤维针织内衬上形成一层粘性乳胶层，保证手套上外露的针织区域具有透气性。针织内衬采用相对较厚的，纤度达到319丹尼尔的结实纱线制作(纤度单位，9000米纤维重1克为1丹尼尔)，或者采用15针距或以上织针制作。乳胶层的厚度相应增加，导致手套感觉沉重，缺乏灵活性。如果为了确保透气性而采用多孔乳胶层，则多孔乳胶层将变得更厚，导致手感迟钝，触感灵敏度受到限制。在具有相同的耐磨性条件下，发泡层厚度必须超过非发泡层。许多专利提出采用相对较厚的针织内衬和较厚的乳胶层制作手套。较厚的针织内衬和发泡乳胶层相互结合，无法使整个手套厚度的降低，这样的手套不能提供一定的灵活性和较好的手指活动性。

[0004]美国专利4,514,460和4,515,851—Johnson公开的防滑表面。美国专利4,555,813和4,567,612—Johnson公开的防滑手套。美国专利4,569,707和4,589,940—Johnson公开的发泡防滑表面制作方法。该多孔表面特别适用于工作环境下的工人，采用该材料后，手套具有一定的透气吸潮性。该表面是一层采用层压技术覆盖在针织或纺织的织物基底上的发泡表面。聚亚安酯、聚氯乙烯、丙烯腈；天然橡胶、合成橡胶泡沫在层压前，将填充不同含量的空气进行发泡，空气含量取决于抗磨度的要求。发泡方式可以为机械发泡或化学发泡。

[0005]美国专利4,497,072和4,785,479—Watanabe公开的多孔层手套和手套制作方法。破裂的空气泡形成多孔表面。采用气室封闭，防寒防水。较厚的闭室发泡层与纺织或针织纤维结合。该手套由于要求具备防寒功能，因此具有较厚的厚度，其灵活性极小。

[0006]美国专利5,322,729----Heeter等人公开的制作透气纤维层的方法。该方法涉及涂装带有树脂的纤维基层，然后将气流穿过该纤维基层和树脂层，在树脂内产生开放的气孔。气孔确保纤维涂层具有一定的透气性，使蒸汽或湿气的透射率为无孔树脂纤维的十倍。强制空气穿过尚未固化的树脂，一般将导致通气量无法控制，在最不利情况下，将造成树脂层与纤维层相互分离。

[0007]美国专利5,581,812—Krocheski公开的一种防漏纺织手套。将一种棉手套翻转过来，并浸入PVC或聚亚安酯乳胶溶液中，使棉手套具备防水防油渗透功能。该手套翻转过来，使棉质表面成为抓握面，而乳胶层与皮肤接触。乳胶层可以随意植绒，增加皮肤舒适感。该手套无针织内衬。乳胶层具有防水防油渗透性，但不具有透气性。

[0008]美国专利6,527,990---Yamashita等人公开的橡胶手套的制造方法。该橡胶手套制作时，将手套模按顺序浸泡在凝固人造橡胶乳中，该橡胶乳含有热膨胀微胶囊。人造橡胶乳硫化期间，这些微胶囊发生破裂，提供良好的防堵塞能力，和干湿条件下的抓握力。该手套无针织内衬，乳胶层将手部完全包围。

[0009]美国专利发表2002/0076503---Borreani公开的衣服，例如由纺织织物制作的工作手套或防护手套。该纺织层上涂刷有一层含水硝酸钙底漆。该涂刷有底漆的纺织层涂刷的是一层发泡含水底漆，最好全部或部分采用脂肪族聚氨酯或聚酯型聚氨酯。发泡含水底漆只涂刷在纺织层外部，不透过纺织层网眼。如果纺织层吸水性过强，可以在含水乳胶中增加2-5％的碳氟化合物。纺织层的纱线尺寸未予说明。该专利未说明为什么含水底漆未渗透纺织层的网眼。含水空气泡沫的黏度在1500至3000厘泊，该厚度的泡沫不会穿过网眼，仅只于局部区域的纤维接触，从而导致聚合层和纺织层之间的粘力不强。

[0010]美国专利发表2004/0221364—Dillard等人公开的制作泡沫手套的方法、设备和生产材料。纺织外层涂有一层泡沫聚合层，该聚合层的一部分由纺织外层表面支撑。将足量空气和基础底漆混合，使基础底漆的密度降低为原密度的10％至于50％。纺织外层采用尼龙、聚酯、芳族聚酸胺、棉花、羊毛、人造纤维或丙烯酸纤维针织而成。泡沫室吸收液体，这表明，在用手抓握带水或油的目标物时，无法防止手部沾染水或油脂。纱线采用15针距的Shima Seiki针织机针织，该针织机对纺织外层尺寸进行定型，造成较厚的外层，而非较薄的外层。最终导致泡沫手套较厚，灵活性变差。

[0011]GB730879公开的层压材料和层压材料制作方法。层压材料包括一层背衬和一层乳胶层，乳胶层渗透背衬纤维层的一半，从而与背衬牢固结合，乳胶层外露表面经过摩擦而去除，外层部分可以轻易分离。而渗透的泡沫部分不会因摩擦而分离。与背衬层上采用泡沫层不同，该层不能在使用时保持完好。

[0012]GB 2400051和WO2005088005公开一种聚合服装材料。聚合服装材料通过将凝结剂涂刷到基底上而制成，在基底模子上涂刷一层聚合材料泡沫，使凝结剂凝结泡沫，将未凝结的泡沫从基底上除去，在基底上保留一层凝结的聚合材料。喷洒液体，例如水或直接喷射气体，例如空气到基底上，可以去除掉未凝结的泡沫。将未凝结的泡沫清除后，可以将基底浸入水中，清除掉凝结剂。聚合材料可以为单一的丁腈胶乳、天然胶乳、聚亚安酯胶乳、聚氯乙烯胶乳、氯丁(二烯)橡胶或聚醋酸乙烯酯。吹喷泡沫，只余留部分泡沫层，以形成不均匀的泡沫人造橡胶覆盖层。喷气的压力将使未固化的胶凝聚合物进入基底的纤维层之间的缝隙。

[0013]相应地，技术需要采用轻薄型高灵便乳胶手套，乳胶层涂装到轻型针织内衬上，为手套提供透气性。另外，也期望乳胶层能采用多孔结构，以提供更好的透气性和灵便性，同时具备防止水或油透过多孔乳胶层的功能。

总结

[0014]手套的灵便性是手套厚度的函数，与手套厚度的立方成反比。因此，如果弹性手套，例如乳胶层手套的厚度减少30％，则该手套的灵活性系数则提高三倍。手套厚度包括针织内衬的厚度和粘附的聚合层的厚度。灵活性也许比根据弹性体计算的预计值要大，因为针织内衬可以在针织纱线级别进行替换。如果一根纱线是由多股组成，而非单丝纱线，则灵活性系数将更大。如果聚合层完全渗透内衬，则将丧失灵活性。针织层挺度增加，则将显著增加手套的挺度。

[0015]典型情况下，对于涂层针织手套，通常使用15号针距的织针。Shima Seiki是生产针织机械的公司，该公司针织机可以使用更细的织针，例如18号针距的织针。根据Spencer D.J针织技术(1993年版，209页)，针织机织针的针距与所使用的纱线的丹尼尔纤度有一定的关系。例如，15号针距的织针采用的是纤度为319丹尼尔的纱线，但是18号针距的织针采用的是纤度为221丹尼尔的纱线。丹尼尔是每9000米线长纱线的克数。因此，采用18号针距织针缝制的内衬比采用15号针距织针缝制的内衬重量要轻30％以上。采用18号针距织针缝制的小直径纤度为221丹尼尔的纱线，每平方单位具有较高的密度，因此，将平滑表面浸入乳胶中，则乳胶层将变得更平滑，更薄。

[0016]因为18针距的织针纱线尺寸比15号针距的纱线要小，所以18针距的薄针织内衬，其针脚和/或纱线间的空间更小。采用18号针距的织针通常使针织内衬的针脚和/或纱线之间的距离在纱线直径的一倍或三倍。纱线和/或针脚之间形成较小的缝隙。为了能将乳胶层粘附到薄的针织内衬上，乳胶应渗透薄针织内衬的厚度一半或以上。乳胶层渗透程度不足一半时，将造成较差的粘附力，并且将导致无法预计的乳胶层分离现象。但是，如果整个乳胶层完全渗透针织内衬，则聚合涂层将会与佩带手套人的皮肤接触，造成不良影响，有时甚至会造成皮肤过敏。为了解决这个问题，以前使用15号针距的织针纱线来加工，这是因为内衬厚度较大的缘故。采用18号针距的织针纱线，特别是当使用含水乳胶的时候，无法平衡乳胶层粘附力和渗透的乳胶与皮肤接触的问题。

[0017]总的来说，本文所指之发明，提供了一种较薄的针织内衬和聚合乳胶层，该乳胶层厚度约为针织层厚度的0.75至1.25倍，由此可知，聚合乳胶层渗透内衬厚度的一半或以上，至少保留一部分针织内衬，聚合乳胶层不渗透薄的针织内衬的整个厚度。纱线尺寸为221丹尼尔或更小。在一实施例中，18号针距织针用于针织内衬。在另一实施例中，内衬与皮肤接触的表面实质上无聚合乳胶层。实质上无聚合乳胶层的意思是大部分与皮肤接触的内衬表面都无乳胶层。在一实施例中，与皮肤接触的内衬表面约75％的面积无聚合乳胶涂层。在一个实施例中，所使用的纱线通常指尼龙66，为纤度达到70丹尼尔采用103号丝线的双股尼龙，或纤度达到70丹尼尔采用103号丝线的两条单股尼龙。各丝线纤度为0.68丹尼尔，通常丝线的纤度小于1个丹尼尔。由多个纤度极小的丝线组成的多丝纱线线束，具有极高的灵活性，因此，所制作出来的针织内衬具有极高的灵活性。18号针距的织针可以使用由2股纤度为70丹尼尔的纱线组成的单丝或一股纤度为140丹尼尔的纱线，或一股纤度达到221丹尼尔的纱线来缝制内衬。聚合乳胶层仅涂装在手套上经过挑选的部分区域，通常包括手套的手掌和手指区，同时，内衬的手背部分不涂装聚合乳胶层。在具体实施例中，聚合乳胶层从以下材料之一或组合中选取：天然橡胶、合成聚异戊二烯、丁苯橡胶、羧化或非羧化丙烯腈丁二烯、氯丁橡胶、聚丙烯、丁基橡胶或水基聚亚安酯(聚酯基或聚醚基)。在一具体实施例中，聚合体由羧化丙烯腈丁二烯乳胶组成，该乳胶由含水乳胶液形成。在一实施例中，整个手套厚度为0.6mm至1.14mm。在具体实施例中，整个厚度约为0.70至0.90mm。

[0018]在第二实施例中，聚合乳胶层采用适当散布的气室构成，这些气室为5至50百分比容积的密闭气室或互连的多孔开放气室。密闭气室保证了聚合乳胶层的防水性，使其具有较高的灵活性、柔软性和吸水性，并提供良好了干湿抓握性。密闭的气室通常含有15％至50％百分比容积的空气。开放气室通常互相连通，空气百分比容积在5％至15％之间，通过泡沫聚合乳胶层，确保手套具有良好的透气性。开放气室泡沫手套表现出的透气性表现如下，当用嘴向手套吹气时，空气可以轻易地透过聚合乳胶层，不会受到很大的阻碍。通常，未涂装聚合乳胶层的手套针织内衬发挥透气性的作用，例如手套的背面。该泡沫乳胶层渗透针织内衬厚度的一半或以上，并至少保留部分针织层，聚合乳胶层不会渗透整个手套厚度，因此能实质上避免与皮肤的接触。

[0019]在第三个实施例中，将无泡沫聚合乳胶层或泡沫乳胶层的外表面浸入含水乳胶液后，未固化前，立即涂刷含氟水性分散涂料，厚度约为0.5至2微米，硫化热处理期间，该涂料和乳胶层一起固化，改变与液体例如水或油的接触角度，可以防液体从细密的泡沫聚合乳胶层孔洞，或任何无泡沫乳胶层的缺口渗透到内部。这样，即保证泡沫聚合乳胶层的透气性，也防止水和油液渗透到手套内部。

[0020]在第四个实施例中，聚合乳胶层上具有多个孔穴，从而确保手套外乳胶层对潮湿、油滑和/或干燥表面具有良好的抓握能力。孔穴上的加强表面区域具有抓握工作表面油膜或水膜附面的能力。另外，抓握压力可以将油水从工件附面层挤入孔穴中。因为当前发明的轻型针织内衬的厚度相对较薄，而相应的乳胶层厚度也较薄，所以孔穴的渗透深度也应受到控制。在Flather等人的美国专利发表号2005/0035493中公开了均匀分布在乳胶层外表面的孔穴制作工艺，在此其内容作为参考文献整体引述。

[0021]按照当前发明的一种特点，制作轻薄型灵便聚合层手套的一种方法包括以下步骤1)将18号针距针织内衬套在手型陶瓷或金属模子上，2)将套有针织内衬的模子浸入包括以下材料的凝结溶液中，例如，硝酸钙凝结液，或醇溶液，或含水溶液中，或以上溶液的混合液中，3)将带有凝结涂层针织内衬的模子从溶液中取出，4)将带有凝结涂层针织内衬的模子浸入含水聚合乳胶液溶液槽中，浸入的深度准确，确保聚合乳胶液渗透针织内衬厚度的一半或以上，并至少保留部分针织层层，聚合乳胶液不能渗透整个针织内衬的厚度；凝结剂使聚合乳胶凝结，防止乳胶渗透针织内衬厚度过多，5)将带有聚合乳胶层针织内衬的手模从溶液中取出，6)清洗带有凝结的聚合乳胶层的模子，7)在规定时间内，进行加热处理，温度达到硫化温度，然后，8)再次清洗手套，清除凝结剂和乳胶蛋白，乳胶稳定剂和工艺化学药剂。控制聚合乳胶液渗透深度的工艺变量，包括乳胶黏度控制参数和聚合乳胶溶液槽的浸入深度。除理论原因外，在含水聚合乳胶溶液槽中的液压也会对渗透深度造成影响。在按第6步进行清洗后，泡沫聚合乳胶层的外表面可以涂刷一层水基或溶液基的含氟水性分散涂料，并根据第7和第8步骤进行硫化处理，形成疏水疏油层，防止油水从任何乳胶层上的缺口渗透到内部。

[0022]在第二个工艺实施例中，第4步中的聚合乳胶液采用空气压力或机械搅动的方式制造泡沫。为防止泡沫聚合乳胶液渗透整个针织内衬的厚度，采用如第一实施例所述的方法，对浸入深度进行控制，或采用如以下第三实施例所述的方法，进行阻染。工艺变量控制泡沫聚合乳胶溶液槽的浸入深度，括乳胶黏度控制参数和聚合乳胶溶液槽的浸入深度。在按第6步进行清洗后，泡沫聚合乳胶层的外表面可以涂刷一层水基或溶液基的含氟水性分散涂料，并根据第7和第8步骤进行硫化处理，形成疏水疏油层。泡沫可以提供透气性，当空气含量在15％至50％之间时，形成一个开放的气室结构，同时氟化学涂层，防止油水进入手套内部。

[0023]在第三实施例中，首先将针织内衬套在手形模子上。针织内衬的外表面涂刷有较厚的一层黏性阻液层，例如，高分子聚乙烯醇PVA、熔蜡、溶液基聚亚安酯、或以上溶液的混合液，或其他能够堵塞针织内衬纱线之间缝隙的材料。有益地，可以在凝结溶液中添加合适的堵塞化合物。可选择地，经过堵塞处理的针织内衬，从手模上剥离取下，并翻转过来，然后套在手形陶瓷或金属模上。按第1实施例中除第4步以外的步骤进行处理，由于纱线间的缝隙已经采用聚乙烯醇PVA、蜡、溶液基聚亚安酯或类似化学物进行堵塞，聚合乳胶液无法渗透针织内衬的整个厚度，因此，不需要采取特别的措施控制手模的浸入深度。在实施第6步期间，某些堵塞材料，例如聚乙烯醇PVA或蜡，在清洗过程中进行清除。在该清洗步骤中，如果采用的是聚乙烯醇PVA，则将被分解，如果采用的是蜡，则将渗出。因此，与皮肤接触的手套部分不含有聚合乳胶涂料，从而使用者皮肤暴露在聚合乳胶涂料下的情况得到最大限度的控制。作为堵塞溶剂使用的溶液基聚亚安酯特别适用，因为不同于聚合乳胶，溶液基聚亚安酯涂料具有不伤害皮肤的表面，所以不需要将其从针织内衬上清除。

[0024]在第四个实施例中，制造方法包括将套在手模上的涂有凝结剂的针织内衬浸入含水乳胶液中，将针织内衬上的纤维空隙封闭，确保乳胶渗透内衬厚度的一半或以上，而不渗透整个内衬厚度。该涂有乳胶层的薄内衬，将再次浸入乳胶液中，涂有第二层乳胶层的针织内衬将进行流化床盐处理。盐粒相互分离，并在流化床上保持漂浮状态，与第二层乳胶层接触，第二层乳胶层立即将复制成盐粒形状的乳胶凝结。盐粒包括第二层，第二层包裹在第一层乳胶上，针织内衬将进行水洗，以清除盐粒。该水洗过程不会改变第二层乳胶上的孔穴结构，因为第二乳胶层已经凝结具有一定的机械完整性。清洗后的手套将进行硫化加热处理，该工艺将第一层和第二层乳胶固化，并将其粘结在一起。

[0025]轻薄灵便型聚合层手套的特点包括：

[0026]首先，一种轻薄灵便型内衬由一种纤度为221或低于该纤度的纱线制作。在一实施例中，采用一种18号针距织针缝制轻薄灵便内衬。

[0027]其次，可以使用各种纱线结构，使整个纤度达到221丹尼尔或以下。例如，一种18号针距的织针，在内衬编织过程中，可以使用2股绞线，每股纤度为70丹尼尔，103号丝线66号尼龙纱线(总纤度为140丹尼尔)，或使用一股由双股纤度为70丹尼尔，103号丝线66号尼龙纱线(总纤度为140丹尼尔)，或使用一股纤度为221丹尼尔的纱线。通常，可以采用任何股线组合，确保纱线纤度达到221或以下。

[0028]第三，轻薄型针织内衬的重量和厚度比使用15号针距织针的标准针织内衬小约30％。相应的乳胶涂层轻薄型针织内衬手套比15号针距织针编织的乳胶层针织内衬更薄更轻。

[0029]第四，轻薄型针织内衬的网眼缝隙很小。如果使用了合适尺寸的针距，针织内衬纱线之间的缝隙通常为纱线直径的一至三倍。可以通过适当选择纱线和针织参数取得该参数值。但是，如果使用的织针尺寸过大，将导致针织内衬纱线的距离过大而不适合浸入乳胶液中，否则聚合乳胶液将渗透整个内衬厚度。

[0030]第五，在具体实施例中，有一乳胶几何结构，其中，所述的针织内衬涂装有一层聚合乳胶涂层，该涂层典型地渗透针织内衬厚度的一半或以上，将所述涂层良好地粘附到内衬上，但是，该涂层最好不渗透所述的针织内衬的整个厚度，至少应保留部分针织层，这样可以实质上降低乳胶层与使用者皮肤接触的范围。

[0031]第六，该几何结构在另一具体实施例中，通过一种工艺形成，其中，将一种针织内衬套在一个模子上，浸入一种凝结剂中，然后再浸入一种预设深度的含水聚合乳胶液溶液槽中，或在套上模子前，将缝隙堵塞处理，在针织内衬的纤维间缝隙形成凝结区域，从而实质上防止乳液进一步渗透内衬厚度。

[0032]第七，在一具体实施例中，几何结构经过以下处理形成：首先将涂刷有凝结剂的针织内衬纱线中的缝隙进行堵塞，然后使用聚合乳胶涂刷内衬反面，形成聚合乳胶层，该乳胶层渗透针织内衬的一半或以上，并至少保留部分针织层层，聚合乳胶不渗透针织内衬的整个厚度。

[0033]第八，手套乳胶层的抓握面有多个孔穴，通过增加摩擦力从而改善潮湿、油滑和干燥表面的抓握能力，并将边界油液从工作表面清除。

图纸简介

[0034]图1显示的是涂刷有渗透针织内衬厚度一半或以上的聚合乳胶层的针织内衬的示意图。

[0035]图2显示的是可以根据当前发明的一方面使用的一种纱线。

[0036]图3显示的是代表一种现有技术针织内衬，使用15号针距织针的一种针织机缝制的手套照片。

[0037]图4显示的是按照当前发明的一方面，使用18号针距织针缝制的一种手套。

[0038]图5是一张手套横截面和上表面的SEM(扫描电子显微镜)显微照片，其中，乳胶表面上有多个孔穴。

具体说明

[0039]弹性手套的灵活性很大程度上取决于手套的几何结构。弹条宽度为“B”，厚度为“T”，长度为“L”，承受的中央载荷为“P”，则其在载荷点的最大形变量为δ可由下式计算求得：

$\mathrm{\δ}=\frac{{\mathrm{PL}}^4}{48\mathrm{EI}}$

其中，“E”为弹性模数，I为中性轴惯性力矩，由下式计算求得：

$I=\frac{B{T}^3}{12}$

其中，“B”为弹条宽度，“T”为弹条厚度。“P”的其他载荷几何具有同样的关系。所有情况下，形变量δ与厚度“T”的三次幂成反比例。因此，如果弹条厚度减少30％，则形变量或弹性系数将增加至2.91或3。

[0040]对于具有弹性敷层的手套，例如乳胶层手套，可以通过降低其厚度增加其灵活性。由于手套具有一层针织内衬，因此采取仅部分渗透针织内衬，利用针织内衬纱线相对移动，以及丝线和单个纱线之间的移动来提高其灵活性。为了提高灵活性，要求采用较薄的针织内衬和涂刷较薄的聚合涂层。这些方法所遇到的挑战将于下文讲解。

[0041]传统针织机，例如Shima Seiki所提供的产品，传统上都采用15号针距的织针来缝制手套内衬。根据D.J.Spencer于1993年出版的针织技术一书(209页)的描述，该织针可以使用总纤度达到319丹尼尔的纱线。丹尼尔是纱线的重量，用9000线长纱线的克数表示。66号尼龙的密度为1.13g/cm³，319克的体积为282cm³。转换过来，9000米长纱线的平均横截面积为0.031mm²，因此，纱线的平均直径为0.19mm。该横截面直径的计算反映了单丝纱线的直径，而对于具有相同丹尼尔数的多丝纱线，可能实质上具有更大的横截面直径，因为在纱线的多条丝线之间留有空隙。如果将这些纱线用于编织内衬，则在交叉点处的横截面积直径一般为0.38mm.这些纱线通常采用多股丝线捻合而成，纱线的直径可以较大，相应地，针织内衬会比较厚。另外，针织工艺有一定的松度；因此，会导致针织内衬更厚。例如，两条双股，纤度为70丹尼尔，34号丝线，各丝线的纤度为2.08丹尼尔，其总标称纤度为280丹尼尔，该纱线适合于采用15号针距的织针缝制先有技术的标准内衬，该内衬将被浸入乳胶液中，制成一种标准的先有技术手套。为该纱线所制备的内衬的测量厚度(未压缩)为1.34mm，在施加9盎司(225克)的载荷后，根据ASTM D1777的要求，采用模号为BG1110-1-04的AmesLogic基本厚度量规进行测量时，其压缩厚度为1.13mm.经过测量，针织内衬的基本重量为167.9±5.3克/mm²。当针织内衬涂刷了聚合乳胶液，纱线将积聚在一起，从而使针织内衬的厚度接近压缩厚度。聚合乳胶层的厚度接近针织内衬的厚度。由涂刷有一层聚合乳胶层的两条双股，纤度为70丹尼尔的34号丝线的15号针距针织内衬缝制的手套厚度为1.15mm至1.5mm，例如Ansell-800。Ansell 11-800手套为15号针距的针织手套，覆盖有渗透整个厚度的溶液基聚亚安酯，其厚度接近等于1mm厚的针织内衬。Showa产品BO-500也使用15号针距的针织内衬，溶液基聚亚安酯完全渗透整个内衬，该产品厚度接近等于1mm厚的针织内衬。

[0042]Shima Seiki也生产使用18号针距织针的针织机。这样，可以使用纤度较小的纱线编织针织内衬。根据D.J.Spencer于1993年出版的针织技术(209页)一书，18号针距织针可以使用的纱线总纤度为221丹尼尔。考虑到66号尼龙的密度(1.13g/cm³)，该纱线的体积为195cm3。9000米线长纱线的平均横截面积为0.021mm²，由此，纱线的平均直径为0.16mm。但是，如果使用的是纤度为140丹尼尔的纱线，则横截面积为0.014mm²，纱线平均直径为0.13mm.由此，如果使用纤度为221丹尼尔的纱线，在纱线的交叉点，针织内衬的最小厚度将为0.32mm。实际应用中，该厚度预计会比较大，因为采用的是多丝材料。在具体实例中，可以使用由纤度为0.68丹尼尔的103号丝线构成的纤度为70丹尼尔的纱线。针织内衬具有一定的松弛度。除了可以使用由103号丝线组成的，单股纤度为70丹尼尔的双股纱线以外，工艺也可以使用双股/70丹尼尔/103号丝线的纱线，该纱线纤度为140丹尼尔，或使用纤度为221丹尼尔的纱线来缝制内衬。如果使用单股双捻/70丹尼尔/103条丝线(每根丝线纤度为0.68丹尼尔)的纱线缝制针织内衬，则在无压状态下，其厚度为0.83mm，在受到9盎司(225克)载荷下，按照ASTM D1777的要求，使用型号为BG1110-1-04Ames Basic Logic厚度规测量时，其压缩厚度为0.67mm。该针织内衬的基本测量重量为142.9±1.3克/m²。如果18针距织针缝制的内衬涂刷有厚度接近针织内衬厚度的聚合乳胶层，则该手套的最终厚度在0.6mm至1.14mm之间。在一具体实施例中，手套厚度接近0.70至0.90mm.由于纱线采用直径极细的部分定向纤维，因此纱线的灵活性较高。因此，与采用15号针距织针编织的内衬手套相比较，手套的厚度将减少至少30％，同时手套的灵活性将提高至少3倍。乳胶手套的整体重量更轻。

[0043]通常根据所使用的纱线的纤度来选择织针。但是，对于纤度较小的纱线也可以使用较大针距的织针，这会造成针织内衬纱线之间距离过大，超过所需的一至三倍直径范围。当分别采用15号针距和18号针距织针缝制针织内衬时，可见纱线间距的变化。如果所选用的针距合适，则缝隙的间距通常为用于逢制内衬的纱线直径的一至三倍。15号针距的织针可以使用纤度为280丹尼尔的纱线，平均纱线直径为0.19mm。18号针距的织针可以使用纤度为140丹尼尔的纱线，平均纱线直径为0.13mm。当内衬被套上模子后，以上纱线直径和缝隙的关系将发生变化，缝隙直径将为纱线直径的三倍。

[0044]当在轻薄的针织内衬上涂刷含水聚合乳胶层时，会出现技术问题。已经证实，将乳胶层粘附到轻薄的针织内衬上具有一定难度，另外，乳胶层也会对某些使用者的皮肤形成刺激。因此，18号针距的针织内衬目前并未涂刷含水聚合乳胶。为根据当前发明的特点，解决这些技术问题，为减小针织内衬的厚度，要求将聚合乳胶渗透内衬厚度的一半或以上，以在聚合乳胶层和针织内衬之间形成粘附力。至少保留部分针织层，乳胶层不能渗透针织内衬的整个厚度，由此，当手套破损时，可以实质上减少聚合乳胶和使用者皮肤的接触机会。根据当前发明的特点所采用的方法，可以显著降低整体误差范围。

[0045]为制作较薄手套，例如Ansell 11-600或Showa BO-500，而采用15号针距织针编织，并且使用溶液基聚亚安酯渗透该内衬厚度，将造成手套较僵硬。这些手套的内衬由于完全被溶液基聚亚安酯渗透，所以加固了内衬，增加了内衬的弹性模数“E”，从而降低了手套的形变量。同样，如果溶液基聚亚安酯内的化学物质如果不能立即洗刷掉，也会造成手套僵硬。尽管如此，在当前发明的特定实施例中，溶液基聚亚安酯可以作为堵塞剂使用，并且能与聚合乳胶涂料一起使用，该乳胶涂料渗透针织内衬的一半或以上，并保留部分针织层。当前发明的手套不论采用的纱线尺寸大小(例如采用18号针距的织针)都可以取得所需的手套几何结构。

[0046]图1以示意图的方式显示针织内衬的纱线布局，以及纱线与泡沫或无泡沫的聚合乳胶涂料的关系。采用平均直径D的纱线缝制的内衬，其厚度为T1。厚度为T2的聚合乳胶层渗透针织内衬，形成整个手套厚度。保留部分针织内衬层，聚合乳胶层不能渗透T-T2所确定的距离，渗透的程度根据(T-T2)/T1的比值确定。如果乳胶层渗透整个内衬厚度，则无论针织内衬的厚度T1为何值，未渗透的区域值为0。T-T1确定了内衬外层的聚合乳胶层。因此，聚合乳胶层的厚度T2，通常为针织内衬厚度T1的0.75至1.25倍之间。如果比值为0.75，当乳胶层的表面与纤维齐平，则聚合乳胶层将渗透内衬的四分之三。虽然渗透深度不深，但仍然超过厚度的一半，从而造成聚合乳胶层延伸至纤维顶部。如果比值为1.25，则聚合乳胶层仍然渗透四分之三厚度，并达到针织内衬外聚合乳胶层厚度的一半。在该范围内，聚合乳胶层覆盖针织内衬，但不渗透针织内衬的整个厚度，而形成图1的几何结构。

[0047]表1中为以下手套的典型性能比较：涂刷有含水聚合乳胶层的15号针距针织内衬的Ansell 11-800手套，由溶液基聚亚安酯完全渗透15号针距针织内衬的Ansell-600手套，由溶液基聚亚安酯完全渗透15号针距内衬的Showa手套BO-500。根据当前发明仿制的一种手套，用例I表示，该手套使用一种18针距针织内衬，该内衬由羧化丁腈橡胶乳胶部分渗透，该手套也列于表1。选择这些产品为例子，因为这些产品能直接比较15号针距织针编织的传统产品和采用18号针距织针编织的产品(该产品根据当前发明的方法制作)。Ansell 11-800手套典型地具有1.15至1.5mm的厚度，而根据当前发明制作的手套厚度在0.60mm至1.14mm之间。在一具体实施例中，手套的厚度约为0.70至0.90mm。相应地，例I中的手套具有更高的灵活性，并提供更好的触感。根据例I仿制的8号手套平均重14.8克，而同样大小的8号11-800手套的重量为19.2至20.7克。表I也显示了例I产品，含水氟化(FC)涂料对油渗透性的有效性。

表I

产品       织针     厚度       手掌重量   克拉克    干握    湿握   油握      油渗透性

           针距      mm        盎司/平    挺度cm    盎司    盎司   盎司

                               方码

Ansell     15        1.17       14         5.25      108     38     32          1-2

11-800

Ansell     15        0.89       10         7.75      100     无     26          23

11-600

BO-500     15        0.86       7          无        无      无     无          无

例I        18        0.84       10         4.2       103     53     38        5(无含水氟化合

                                                                              (FC)涂料)

                                                                              >28,800带有FC

[0048]克拉克挺度数值较高，表示手套具有较高的挺度。涂刷有聚亚安酯的Ansell 11-600手套，虽然其厚度较薄，但具有极高的挺度，其克拉克挺度为7.75cm，因为聚亚安酯渗透了15针距针织内衬的整个厚度，增强了内衬的挺度，产生较高的弹性模数“E”，由此减少了形变量和灵活性。11-800手套的克拉克挺度为5.25cm，而根据例I制作的手套，其克拉克挺度为4.2cm。根据例I制作的手套经过氟化合(FC)分散涂层处理。经过该处理的手套和例I中未经过处理的手套的油渗透性已经过测量。如表I所示经过FC处理的手套的防油性得到提高。当前发明实施例的手套具有良好的干燥、潮湿和油滑环境下的抓握能力。

[0049]轻薄型灵便聚合涂层手套的生产过程设计多个步骤。在一具体实施例中，一个采用纤度为140丹尼尔的66号尼龙缝制的18针距针织内衬被套在一种手形陶瓷或金属模子上，并被浸入一种2-15wt％的硝酸钙含水溶液中。此硝酸钙凝结剂溶液渗透到整个针织内衬的厚度。当涂刷了凝结剂的内衬与含水聚合乳胶液接触，将破坏乳胶液的稳定性并使乳胶凝结。然后，套在模子上的涂刷有凝结剂的针织内衬将被浸入含水聚合乳胶液中。含水聚合乳胶液的黏度在250-5000厘泊之间，并且通常使用以下稳定剂，包括但不限于氢氧化钾、氨水、磺酸盐和其他化学剂。乳胶液中可以含有其他通用成分，例如表面活性剂、抗菌剂、填充料/添加剂等等。由于纱线直径较小，纤维间距离迅速降低，从而在针织内衬上形成收缩区，当聚合乳胶液渗透到该区域，则胶凝作用将实质上阻塞聚合乳胶液的渗入，由此实质上防止了聚合乳胶液渗入整个针织内衬的厚度。这种渗透和胶凝作用对聚合乳胶液的黏度，以及套有凝结剂涂层内衬的模子浸入聚合乳胶液的深度较敏感。如果浸入深度较浅，聚合乳胶液黏度较高，则聚合乳胶涂料只能低度渗透到针织内衬，从而导致较差的乳胶层粘附性。因此，可以采用两个可控工艺变量，对聚合乳胶渗透针织内衬的程度进行精确和可靠控制。这些工艺变量有1)聚合乳胶液黏度控制值和2)套有针织内衬的模子的浸入深度。根据乳胶液的黏度，含水聚合乳胶液的典型浸入深度超过针织内衬的厚度的一半，使其渗透程度少于整个厚度的0.2至5cm。因为手套的乳胶层通常位于手套的手掌和手指区，模子采用复杂的机械结构进行连接，将模子浸入乳胶液或从乳胶液中抽出，将套在模子上的针织内衬的各部分浸入乳胶液，逐渐改变深度。结果是，手套的某些部分有乳胶液渗透，但是，超过针织内衬超过75％的区域被乳胶液渗透，渗透深度达到或超过内衬的一半，并且在与皮肤接触的手套表面不会沾染上乳胶液。在该工艺的第一实施例中，在一薄针织内衬上的薄连续乳胶凝结层首先进行清洗，然后加热对乳胶成分进行硫化，然后，再次进行洗刷，去除凝结盐和其他稳定和控制乳胶液黏度和润湿特点的工艺化学物质。由此，与15号针距手套相比，手套的重量和厚度将减少30％，同时灵便性将提高三倍。

[0050]在本发明的第二个实施例中，所使用的聚合乳胶液是泡沫乳胶液。空气含量(体积)通常在5％至50％之间。聚合乳胶液可添加表面活性剂，例如TWEEN20，以稳定乳胶泡沫。当乳胶经过发泡含有合适的空气含量，且对黏度进行了调节，则可首先使用合适的搅拌器以合适的速度搅拌，制造泡沫，然后使用不同的搅拌器以低速搅拌，以精细调节空气泡的尺寸。该泡沫聚合乳胶液一般具有较高的黏度，可以要求套有针织内衬的模子更深地浸入乳胶液。在纱线表面残留的凝结剂的作用下，在纤维间形成阻塞区，从而渗透的泡沫乳胶液立即凝结，防止泡沫乳胶液体渗透针织内衬厚度过深。气室降低了聚合乳胶层的弹性模数，增加了手套的灵便性。空气含量在5至15个体积百分比之间，从而使泡沫形成封闭气室，且形成不渗水的聚合乳胶层。该乳胶层具有海绵般的柔软感。一些邻近外表面的气室呈开放状，从而增加了手套的粗糙度，并能将油水边界层从抓握面清除掉，提高抓握力。当空气体积含量为15％-50％，气室相互靠近，在硫化加热期间，气室膨胀相互接触，形成开放的气室泡沫。手套的聚合乳胶层具有透气性，确保手套不会湿冷。如果在手套的手掌部分有液滴，特别当开放气室受到拉伸，而使手套发生破损时，液体将渗透聚合乳胶层。根据气室的开孔尺寸，涂刷一层含水含氟分散涂料可以最大限度降低或阻止降低液体渗透。分散剂一般包括含氟化合物成分，该化合物分散在一种含水溶液介质中，形成典型厚度为0.5至2微米的涂层。所述的含水含氟化合物分散剂涂层也可以涂刷到聚合乳胶涂料未覆盖的针织内衬上。在进行硫化处理前，可以将氟化合涂层涂刷到凝结的乳胶层上，该涂层与乳胶聚合材料一起固化。可将含氟化合涂料均匀地涂刷到无泡沫乳胶涂层上，防止油水通过手套乳胶层上偶发破损处渗透到手套内。超过该部分的上表面部分，用上表面阴影角视图表示，该图显示出乳胶手套抓握面上的孔穴均匀分布。

[0051]图2显示了一种能根据当前发明的一方面制作内衬的纱线。在当前发明的一个实施例中，该纱线为纱线组合。该纱线组合的纤度可以接近140至150丹尼尔。所显示的工艺为一种标准技术，但是，所制作的纱线适合于采用18针距织针逢制，并能根据当前发明，编织一种适于手套的轻型、较薄的针织内衬。任何纱线或纱线组合可以用于当前发明的各方面。

[0052]图3为一种采用15号针距织针的针织机逢制的先有技术内衬的标尺图。图中的亮区为纱线，暗区为纱线间的空隙。纱线纤维具有较大直径，纱线间距离相应较大。同样地，图4为根据当前发明的一个方面，使用18号针距的针织机制作的一种内衬的标尺图，其亮区为纱线，暗区为纱线间的空隙。纤度为140丹尼尔的18号针距纱线的直径较小，该针织工艺形成的纱线间距较小。这些图显示出对于采用15号针距织针或18号针距织针的纱线，其间距均近似于纱线直径的一倍，但是当前发明使用纤度为221丹尼尔或更小的纱线，从而编织出轻型更灵便的薄手套。

[0053]图5显示的是一种放大50倍的乳胶手套的扫描电子显微镜(SEM)的显微图，该图显示的是乳胶层上有孔穴的手套横截面和手套上表面角视图的一部分。该图也显示了手套的全放大图，其中，在手指和手掌部分的乳胶表面具有多个孔穴。参考标记显微图显示的是1mm的距离，在该距离上带有10个间距0.1mm的10个点。在1mm标记上，直接画有刻度，代表5点，或0.5mm。采用该刻度可以测量各横截孔穴，并且在孔穴下直接显示其尺寸。孔穴尺寸分别为300μm，225μm，260μm，360μm，250μm，290μm，300μm和350μm。孔穴均匀分布，平均尺寸为292μm。该尺寸的标准偏差为47μm，该偏差反映最小的样品尺寸。手套的针织内衬延伸至显微图的底部，灰色乳胶液渗透超过内衬的一半厚度，但不渗透整个内衬厚度。乳胶层的横截面显示的是在切削面孔穴的半月形横截面。

[0054]由此，该发明的各个方面都已全面详述，应理解，不需严格遵守所述详情，但是，如增补的权利要求书之规定，建议额外的变更和改进在本发明范围内。

Claims (40)

1.手套的结构:

手套由含大量缝线的针织内衬和粘附在针织内衬上的聚合胶乳涂料构成，其中针织内衬应采用221丹尼尔或小于221丹尼尔的纱线制成；聚合胶乳涂料渗透率应达到针织内衬厚度的一半或一半以上，同时对于一部分针织内衬而言，聚合胶乳涂料渗透率不得达到针织内衬厚度的百分之百，并且聚合胶乳涂料厚度范围应为针织内衬厚度的0.75至1.25倍。

2.手套1:应确保针织内衬的皮肤接触面完全不含聚合胶乳涂料。

3.手套2:应确保约75％或75％以上针织内衬的皮肤接触面不含聚合胶乳涂料。

4.手套1:缝线之间的间隙约为纱线直径的1至3倍。

5.手套1:纱线丹尼尔范围约为70至221。

6.手套1:聚合胶乳涂料含有许多凹孔。

7.手套6:凹孔分布均匀。

8.手套6:凹孔尺寸范围约为225μm至350μm。

9.手套1:缝线采用18针距织针构成。

10.手套1:手套厚度范围约为0.60mm至1.14mm。

11.手套10:厚度范围约为0.70mm至0.90mm。

12.手套1:手套重量轻。

13.手套1:手套柔软。

14.套13:手套克拉克硬度约小于5cm。

15.套1:聚合胶乳涂料含有以下成分:天然橡胶、合成聚异戊二烯、苯乙烯丁二烯、羧化或非羧化丙烯腈丁二烯、聚氯丁二烯、聚丙烯、丁基橡胶、水基聚酯聚氨酯、水基聚醚聚氨酯或化合物。

16.手套15:聚氨酯含有羧化丙烯腈丁二烯。

17.手套1:纱线采用66尼龙。

18.手套1:聚合胶乳涂料采用泡沫处理。

19.手套18:聚合胶乳涂料的空气含量范围约为容积5％至50％。

20.手套19:聚合胶乳涂料含有闭孔泡沫，空气含量范围约为容积5％至15％。

21.手套18:聚合胶乳涂料含有开孔泡沫，空气含量范围约为容积15％至50％。

22.手套1:聚合胶乳涂料距针织内衬粘附表面末端的表面上涂有水溶性氟化合物涂料。

23.手套22:乳胶涂料采用非泡沫处理，并且非泡沫乳胶涂料上涂有水溶性氟化合物。

24.手套22:乳胶涂料采用泡沫处理，并且泡沫乳胶涂料上涂有水溶性氟化合物。

25.手套22:水溶性氟化合物涂料厚度范围约为0.5微米至2微米。

26.轻质柔软手套的制作工艺如下:

a)按照手套形状，制作一针织内衬，并且纱线之间的间隙为纱线直径的1至3倍，纱线丹尼尔含量为221或更少；

b)将针织内衬放在手状瓷模或金属模上。

c)将瓷模或金属模浸入凝结剂溶液；

d)取出瓷模或金属模和涂有凝结剂的针织内衬；

e)将瓷模或金属模和涂有凝结剂的针织内衬浸入装有水溶性聚合胶乳液的槽中，以便聚合胶乳液渗透率可以达到针织内衬厚度的一半或一半以上。对于一部分针织内衬而言，聚合胶乳液渗透率不得为针织内衬厚度的百分之百。

f)对涂有凝结剂的针织内衬表面和针织内衬纱线之间的细缝上的聚合胶乳液进行胶化，从而形成填堵，防止聚合胶乳液渗入。

g)取出瓷模或金属模和涂有胶凝聚合胶涂料；

h)对瓷模或金属模和涂有胶凝聚合胶涂料进行加热，达到一定温度，硫化乳胶涂料，从而形成带有针织内衬固化手套，内衬与聚合胶乳固化涂料粘附。

27.权利要求26工艺过程，i)冲洗固化手套。

28.权利要求26工艺过程，手套形针织内衬制作步骤包括使用配置18针距织针的针织机。

29.权利要求26工艺过程:凝结剂溶液为2-10wt％硝酸钙凝结剂溶液。

30.权利要求26工艺过程:水溶性聚合胶乳液采用氢氧化钾、氨或磺酸盐进行稳定。

31.权利要求26工艺过程:水溶性聚合胶乳液的粘度范围为250-5000厘泊。

32.权利要求26工艺过程:瓷模或金属模和涂有凝结剂的内衬在装有水溶性聚合胶乳液的槽中的浸没深度范围约为0.2cm或5cm。

33.权利要求26工艺过程:对水溶性聚合胶乳液进行泡沫处理，以产生泡沫聚合胶乳涂料。

34.权利要求26工艺过程:聚合胶乳涂料采用非泡沫处理，然后在非泡沫胶凝聚合胶乳涂料上涂敷一层水溶性氟化合物。

35.权利要求33工艺过程:在非泡沫胶凝聚合胶乳涂料上涂敷一层水溶性氟化合物。

36.权利要求26工艺过程:硫化处理之前，涂敷水溶性氟化合物成分。

37.权利要求34工艺过程:硫化处理之前，涂敷胶凝泡沫聚合胶乳。

38.权利要求26工艺过程:瓷模或金属模和针织内衬浸入凝结剂溶液中之前，在针织内衬上涂敷一层填充材料，以填充针织内衬纱线之间的细缝。

39.权利要求38工艺过程:阻化剂应含有以下成分:聚乙烯醇、石蜡和溶剂型聚亚安酯。

40.权利要求26工艺过程:步骤f)进行后，将胶凝胶乳层浸入水溶性胶乳液，形成第二个胶乳层，并进行液化盐浴处理，从而形成凹孔，并对第二层进行胶化，然后冲洗以去除盐分，随后在第二层胶乳中形成凹孔。

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