含抗微生物剂的皮芯聚酯纤维制造技术

一种皮芯聚酯纤维，其中皮层包括抗微生物剂且占到纤维总断面面积的不足３０％。抗微生物剂的选择须满足，使纤维的相对粘度位于所规定的可纺性极限的上方，以便能够纺丝。本发明专利技术纤维允许在不损害抗菌效力的情况下用硅化油剂进行滑爽处理，以便降低纤维摩擦，从而为纤维提供丝一般的感觉。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有抗微生物性能的皮芯聚酯纤维，更具体地说涉及这样一种纤维，其中该皮层包含抗微生物剂并且占纤维总断面的不足30％。
技术介绍
我们周围存在着各种各样的微生物，某些情况下，它们会干扰我们健康生活的能力。存在于我们衣服中的微生物由于所提供的温度、湿度和各种营养物等条件有利，故能迅速增殖。因此，人们一直希望能提供具有抗微生物活性的纤维以便保护使用者和纤维，同时又能经济地做到这一点。为简便计，在本文中术语“抗微生物”用来统称抗菌、抗真菌以及其他诸如此类的活动。专有技术的抗微生物丙烯腈系纤维和醋酯纤维目前已有市售供应。然而，由于聚酯纤维多年来一直是生产和消费数量最大的合成纤维，倘若能有一种优于现有丙烯腈系和醋酯抗微生物纤维的改性聚酯抗微生物纤维，那将是可人的。鉴于只有纤维表面或其附近的抗微生物剂才对纤维抗微生物效果有贡献，故一直在想，倘若尽可能在靠近纤维圆周表面提供尽可能多的抗微生物剂，那将是可人的。譬如，倘若能提供一种抗微生物聚酯纤维，其中抗微生物剂沉积在双组分皮芯纤维的皮层中，那将是可人的，因为皮层沉积在靠近纤维表面处。再有，鉴于抗微生物剂比较昂贵，倘若能使用尽可能少的抗微生物剂，那将是可人的。因此，倘若皮层能做得尽可能薄，那将是可人的。虽然先有技术中已多次提出双组分抗微生物聚酯纤维，但是正如下文所述，就目前所知，满意的聚酯双组分抗微生物纤维尚未大量供应市场。已做了大量努力，试图将早已知道具有抗菌效果的金属离子镶嵌在聚合物中，以便赋予纤维抗微生物活性。这方面的努力尤其涉及将含金属的沸石结合到聚合物中。例如，Jacobson等人在美国专利5,180,585(1993)、5,503,840(1996)和5,595,750(1997)中公开了包含沸石的抗微生物组合物的应用。然而，Jacobson认识到高金属含量所带来的，例如因采用沸石所招致的颜色降等问题，因此转而建议一种不存在此种问题的抗微生物组合物，尤其是当结合到聚合物基质中时。另外，沸石在皮芯纤维中的应用是已知的。Hagiwara等人在美国专利4,525,410(1985)中公开了一种充填并保留在混合纤维组合如包括聚酯纤维的皮芯复合纤维中的金属沸石(参见，栏5，行50之后)。日本公开申请特开昭62-195038(1987,Kanebo等)用亲水物质和聚酯制备了一种聚酯模塑制品，用以保持金属沸石颗粒，并建议纺制皮芯共轭纤维。Hagiwara等人在美国专利4,775,585(1988)中公开了一种在聚合物制品中位于沸石颗粒离子交换部位的杀菌金属离子，其中包括皮芯结构纤维(参见栏9，行3～6)，也包括聚对苯二甲酸乙二醇酯共轭纱线(参见实例2，栏14)。Ando等人在美国专利5,064,599(1991)中，将位于此种部位的此种离子结合到包括聚酯组分的共轭纤维低熔点组分中(参见实例1和2)。日本酯公司(Nippon Ester)在日本公开申请特开平8(1996)-120524中提出一种中空皮芯聚酯纤维，在中空聚酯芯内有升华性杀虫剂，在皮层聚酯中有沸石。NakamuraKenji，日本公开申请特开平9-87928(1997)也提出一种在皮层中有金属沸石的皮芯聚酯纤维。然而据发现，某些沸石的使用可导致不可接受的聚合物及纤维降解。例如参见，Sun-Kyung工业公司的韩国公开号92-6382(1992)(下面称作韩国公开)，文中披露，沸石具有吸收和释放水的能力，因此会导致聚酯纤维容易被水水解的性能恶化。上面所讨论的专利和出版物中没有一篇公开占纤维总断面较少比例的皮层。事实上，韩国公开披露，建议皮层数量不应减少到纤维总断面的30％以下，以便获得良好加工和物理性能。具体地说，该韩国公开指出，如果皮层少于纤维总断面的30％，芯层将在一个方向移动并突出到纤维表面以外，从而降低纤维的抗微生物效果。另外，当皮层占到大于纤维总断面面积的70％时，则纺丝期间难以使芯组分保持在纤维的中心，因此纤维的抗微生物性能无法进一步改善。这样的警告被Teijin(帝人)公司在日本公开申请特开平6-228,823(1994)和Hei 7-54208(1995)中所证实，就是说，皮芯重量比应介于30/70至70/30，否则皮组分往往容易断裂，纺丝生产率将下降。因此，Teijin特别优选皮芯比例介于45/55至55/45。另外，当抗微生物剂依靠沸石的亲水特性提供抗微生物性能时，便不允许在纤维表面使用疏水滑爽剂。因此，以上所讨论的专利和出版物没有一篇公开滑爽剂配合抗微生物剂的使用，其是在纤维制造期间在聚合物中加入抗微生物剂以便使抗微生物剂镶嵌到纤维中。目前已知的做法是在纤维制成之后将抗微生物剂和滑爽剂施涂到纤维上。然而，这将不能生产出具有耐久滑爽剂或抗微生物剂的纤维。因此，目前尚不知有下述市售抗微生物纤维，即，其抗微生物剂是在纤维制造期间加入，而滑爽剂则施涂到制成的纤维表面上的。鉴于上述种种原因，倘若能生产一种抗微生物聚酯纤维，它具有有效抗微生物性能，而生产成本却又不昂贵，那将是可人的。另外，倘若能生产出一种抗微生物聚酯纤维，它不存在先有技术的变色和降解以及涉及纺丝生产率之类的问题，那将是可人的。再有，倘若能生产出一种抗微生物聚酯纤维，其抗微生物剂是在纤维制造期间加入的并且该纤维又允许施涂滑爽剂，那将是可人的。专利技术概述本专利技术通过提供一种皮芯聚酯纤维解决了与先有技术相联系的种种问题，该纤维的皮层包括一种抗微生物剂并占纤维总断面面积的30％以下，因此可经济地生产，然而却具有有效的抗微生物性能的纤维。借助这样的结构，抗微生物剂的添加剂效率得以最大限度地发挥，因为抗微生物剂位于靠近其最有效地发挥作用的表面。另外，需要使用较少的抗微生物剂，这使得本专利技术的抗微生物纤维制造起来比先有技术抗微生物纤维更经济。再有，本专利技术通过提供一种皮芯聚酯纤维解决了与先有技术相联系的种种问题，由于它所选择的抗微生物剂，使得先有技术存在的变色、降解和纺丝生产率等问题得到克服。另外，本专利技术通过提供一种皮芯聚酯纤维解决了与先有技术相联系的种种问题，其抗微生物剂镶嵌在纤维内部，因此允许使用滑爽剂(slickener)。滑爽剂降低了纤维摩擦，从而赋予纤维丝一般的感觉。综上所述，按照本专利技术，可提供一种皮芯聚酯纤维，其中的皮层包含抗微生物剂并占纤维总断面面积的30％以下。具体地说，皮层包含一种选自能使纤维的相对粘度位于某一规定可纺性极限的上方的抗微生物剂，低于该极限将无法纺丝。本专利技术的纤维允许施涂滑爽剂。附图简述附图说明图1是本专利技术优选的皮芯纤维的断面视图。图2是表示纤维可纺性随纤维相对粘度和皮层占纤维断面面积百分率变化的关系图。图3是图1所示抗微生物剂的放大断面视图。图4是制造本专利技术纤维的聚合物母粒所使用的设备示意图。图5是用于制造本专利技术纤维的聚合物的掺混和纺丝所用设备的一种典型构造示意图。图6是表示来自纤维表面的抗微生物剂效果直方图。详细描述本专利技术提供一种皮芯聚酯纤维。要指出的是，术语“纤维”和“长丝”在本文中用来笼统地涵盖切断纤维和连续长丝。本专利技术的纤维大致地表示在图1的10处。该纤维包括含聚酯的芯12以及含聚酯的皮层14。皮层包含抗微生物剂，抗微生物剂可由颗粒构成，在图1中以16表示。按照本专利技术，皮层占纤维总断面面积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包含聚酯芯和聚酯皮的皮芯聚酯纤维，其中皮层包含抗微生物剂且该皮层占到纤维断面面积的３０％以下。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：JV哈佐格，DS奎恩，
申请(专利权)人：纳幕尔杜邦公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]