能消散静电的防护手套的制作方法

能消散静电的防护手套
1.本发明涉及一种能消散静电的防护手套以及用于制备相应防护手套的方法。
2.在防护手套领域，能消散静电的防护手套具有特殊地位。就此，例如在防爆工作领域必须设法消散所发生的静电荷。
3.已知，在防护手套的聚合物涂层中加工入添加剂，以有利影响例如耐磨性、附着性或柔韧性等各种性能。
4.同样已知的是，为了降低涂层的表面电阻和/或体积电阻，在涂层中加入能导电的添加剂。例如将导电炭黑分散剂掺入用于涂层的聚合物化合物中。由于其中包含的炭黑颗粒的球形结构，必须将其大量使用，以便于实现所需的导电性能。
5.可选地，可以使用如碳纳米管的具有拉长颗粒的分散剂，所述分散剂基于其各向异性的特性以极少的量产生效果。使用碳纳米管的缺点是，必须将其作为高度稀释的分散剂加入到聚合物化合物中，用以起到对抗碳纳米管凝结的作用。常见的是，具有少于5％碳纳米管的分散剂。相应地必须使用较高含量的分散剂，这样仅能通过减少聚合物化合物中聚合物的份额来实现。然而，聚合物份额的减少导致不期望的性能变化，例如聚合物的ph值或粘度。
6.就此，对于具有经发泡的聚合物涂层的防护手套提出的特殊挑战是，由于绝缘的气体夹杂物具有特别高的内在体积电阻。此外，大部分常见的能导电的添加剂的缺点是，由于较低的聚合物份额降低了泡沫的稳定性。这意味着，在较短的时间内，泡沫变得较粗糙和/或较稠密，即倾向于，较快的塌陷。就此不能确保一致的产品质量。
7.本发明的任务是提供一种具有聚合物泡沫层的能消散静电的防护手套，其中所述聚合物泡沫具有改善的稳定性。此外，本发明的任务在于，提供一种用于制备根据本发明的防护手套的方法。
8.根据本发明，所述任务是通过权利要求1的防护手套和权利要求8的方法完成的。有利的方案是从属权利要求的主题。
9.根据本发明的防护手套由至少两层构成，其中第一层是聚合物泡沫层。所述聚合物泡沫层含有降低体积电阻的碳纤维。碳纤维特别适用于这种应用，因为由于其拉长的形态，相比球形颗粒，以较少的数量能在聚合物基质内构建导电路径。就此，往胶乳配混物中加入明显较少的碳纤维足以产生所需的体积电阻。此外，与碳纳米管相反，碳纤维可直接添加到胶乳配混物中，而不必将其事先溶于分散剂中。相应地，所述添加剂对胶乳配混物特性例如聚合物含量、粘度和ph值并由此对可加工性的影响可忽略不计。制成的手套的机械性能也不会通过碳纤维的添加而收到实质性损害。此外，令人惊奇地发现，与商业通用的添加剂相反，碳纤维导致泡沫稳定性的提升。这意味着相比在无碳纤维的化合物的情况下，泡沫并由此还有产品质量在更长的时间跨度内稳定。
10.所述碳纤维优选涉及具有长度介于10μm和1000μm、特别优选介于50μm和250μm的经粉碎的碳纤维。对此，所述纤维可例如被剪切或研磨。
11.根据本发明，所述碳纤维的直径明显小于其长度，优选介于2μm和25μm，特别优选介于3μm和9μm。也可设想由多根碳纤维构成的纤维束，其总直径可较大，例如可大于100μm。
对于专业人士可想而知的是，此外还有例如金属化的或用导电炭黑涂层的，并且以不同的几何形态可供使用的其它能导电的合成纤维或天然纤维。
12.所述泡沫层可由合成聚合物或天然聚合物构成。所述聚合物泡沫层优选包含腈橡胶、氯丁橡胶、异戊二烯橡胶、天然胶乳橡胶、聚氨酯橡胶，或者这些组分的一种或多种的混合物。所述聚合物泡沫层优选在根据本发明的碳纤维之外还包含其它添加剂，例如交联助剂、增稠剂或颜料。所述聚合物泡沫层特别优选实质由腈橡胶构成。
13.根据本发明，所述聚合物泡沫层是经发泡的，即，其含有气体夹杂物。在此其可涉及闭孔泡沫或开孔泡沫或这两种形式的混合体。所述夹杂物可以包含空气或一种其它气体或气体混合物并且可以以不同的方式置入。对于专业人士而言熟悉的是例如发泡混合机或化学发泡。
14.在所述防护手套的优选方案中，所述手套的第二层由纺织载体材料构成。这种有编织布内衬(trikotiert)手套提升了例如穿戴舒适性或提供切割保护。所述纺织载体在此与使用者的皮肤接触，而所述聚合物泡沫层构成所述手套的外层。
15.在所述防护手套的另一个优选方案中，在所述纺织载体材料中加工入导电丝线。所述导电丝线赋予所述纺织载体导电性。用于导电丝线的适宜材料可以例如是金属特性的(例如钢、铜或银)，可包含碳纤维，以及可以是金属化或以其它方式导电改性的丝线。
16.在其它方案形式中，所述防护手套包含另一种不发泡的聚合物层作为根据本发明的泡沫层之外的第二层。就此通过使用不发泡的聚合物层作为根据本发明的泡沫层的载体的方式，可以提供无编织布内衬的手套。这例如适宜于化学品防护手套。在这种方案形式中，所述不发泡的聚合物层是同样可以经过导电改性的。
17.可选地，所述防护手套还可以由多层系统组成，其包含一个纺织载体、一个或多个不发泡的聚合物层和所述根据本发明的泡沫层。所有附加的层同样可以是经过导电改性的。在一种相应的方案形式中，所述防护手套在纺织载体和所述根据本发明的聚会泡沫层之间包含例如一个不发泡的聚合物层。经此可以例如使得纺织物的穿戴高舒适性与不发泡的层的防水性和根据本发明的聚合物层的导电性相结合。
18.此外可设想其它相同或不同的纺织物层或聚合物层的结合。还可想而知的是，不同层不以相同的大小覆盖手套。例如有编织布内衬的机械防护手套仅在手指和手掌区域涂层。相反，化学品防护手套完全涂层，这意味着直到包括手套腕部的部位全部涂层，但通常具有附加的把手层，其仅覆盖手指和手掌区域。
19.在另一个优选的实施形式中，根据本发明的防护手套的体积电阻小于108欧姆。这相应于din en 16350对防护手套的要求。根据本发明，用在胶乳配混物中小于4重量％的碳纤维固体份额实现了该体积电阻。
20.用于制备根据本发明的防护手套的根据本发明的方法包括涉及腈橡胶泡沫层的以下步骤。首先提供一种胶乳配混物。在此优选涉及含有腈橡胶的胶乳配混物。向所述胶乳配混物加入碳纤维。所述碳纤维无需分散剂，则是直接加入到乳胶化合物中，而不会导致不希望的凝结。在下一步骤中将所述化合物发泡。所述发泡优选在发泡混合机中，通过机械往所述胶乳配混物中引入经定义的空气体积。所加入的碳纤维提高了泡沫的稳定性。经发泡的物料之后泵入浸槽。
21.在用于制备无编织布内衬的防护手套的优选方法中，备好一种手形浸渍模具，并
将之浸入到其中含有碳纤维的经发泡的胶乳配混物中。此外所述浸渍模具在浸渍前可以用凝固盐溶液(koagulierenden)处理。随即将该手套干燥并脱下。
22.在用于制备有编织布内衬的防护手套的优选方法中，进行以下步骤：首先备好手形浸渍模具并预热。所述浸渍模具优选由铝或陶瓷构成。在经预热的浸渍模具上套上由纺织载体材料构成的针织手套。优选所述针织手套遍布有导电丝线。特别优选所述针织手套是一体构成的，即，所谓的“无拼缝”手套。在下一步骤中，将所述套有针织手套的浸渍模具浸入凝固盐溶液。所述凝结剂阻止在胶乳配混物开始凝结之前，橡胶泡沫完全穿透纺织载体。在下一步骤中，将所述浸渍模具从盐溶液中抽出并干燥。所述套有经干燥的针织手套的浸渍模具随即浸入其中含有碳纤维的经发泡的胶乳配混物中。随即将所述浸渍模具从胶乳配混物中抽出并干燥。之后将所述具有经涂层的纺织载体的浸渍模具浸入水浴，以除去过多的凝固剂。在下一步骤中，优选在100℃至130℃的温度下，将所述套有经涂层的纺织载体的浸渍模具干燥。在最后一步中将制得的防护手套脱离浸渍模具。
23.在用于制备多层的、有编织布内衬的防护手套的优选方法中，将所述在手模具上的针织手套首先浸入凝固盐溶液，干燥并浸入不发泡的涂层化合物中。随即将所述经涂层的手套浸入其中含有碳纤维的经发泡的胶乳配混物中。此后，将所述浸渍模具从胶乳配混物中抽出，预干燥、洗涤、干燥并最后脱离所述模具。
24.在胶乳配混物中的碳纤维固体份额优选为4.0重量％，特别优选介于4.0重量％和1.0重量％之间。有利的是，在这种极少固体份额的情况下，泡沫的机械性能没有受到负面影响，反而泡沫的稳定性甚至得以提高。
25.根据本发明的手套的实施例展现于附图1中。所看到的是一种具有腈橡胶-泡沫层1和在内测具有纺织载体材料2的有编织布内衬的防护手套。