一种成型的抗菌物品及其生产方法技术

本发明专利技术涉及一种具有极好耐工业洗涤性的成型的抗菌物品及其制备方法，所述成型的抗菌物品，包括渗透抗菌剂，该抗菌剂在成型物品中形成小头直径为０．０１微米或更大的独立相。优选的抗菌剂是一种吡啶基抗菌剂，其分子量为２００－７００，无机本征／有机本征值为０．３至１，５０％或更多的该抗菌剂从成型物品的表面渗透到０．５微米，优选１微米或更深的深度，或者３０％或更多的抗菌剂从该成型物品的表面渗透到２微米或更深的深度。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种成型的(molded)抗菌制品，尤其是一种在工业洗涤中表现优良耐洗性能的抗菌纤维制品，及其制造方法。成型的抗菌制品，尤其是其纤维制品广泛应用于各种衣物、内衬、衣物衬里、床上用品及其它贴身制品等。通过各种技术的提高，这些纤维制品日常生活中表现出优良的抗菌性能和极高的耐水洗性能。然而，近些年来由于抗二甲氧苯青霉素葡萄球菌(MRSA)引起的医院感染事件成为一个问题。作为相应的解决措施，白大褂、外套、床单、窗帘等必须经过抗菌处理。因而，这些医院的纤维物品通常要频繁地经受60-85℃的工业洗涤，而很少有一些常用技术可以针对这种洗涤提供足够的耐洗能力。纤维制品可以通过以下两种处理方法来达到抗菌效果，一种是在纺织阶段把无机抗菌剂如银、铜、锌搀入合成纤维；其二是通过喷洒或浸染有机抗菌剂如季铵盐作为一种后处理来实现。前一种方法从耐洗性能角度来看是表现优异的，但是不可能实现后面阶段的抗菌处理。而且，抗菌剂在纺纱阶段会在喷丝面凝结为晶体，经常导致纱丝断裂等，成为纱线生产过程中一个问题。另一方面，后一种方法尽管在后面阶段的抗菌处理中优势明显，但在抗菌活性的耐洗性方面表现不好。JP-A-61-239082描述了一个在不断摇晃下用吡啶抗菌剂悬浊液在130℃、60分钟处理N6袜子的实例，但使用悬浊液时，抗菌剂的颗粒太大以致不能得到足够的效果。此外，JP-A-09-273073还描述了一个用吡啶抗菌剂处理聚酯纤维同时加以染色的实例，但所用的抗菌剂是不适合的，并没能达到足够的效果。从现有技术的角度看，本专利技术提供了一种在耐工业洗涤方面性能优异的成型的抗菌纤维制品及其制造方法。本专利技术涉及一种成型的抗菌物品，其包括一种渗入的抗菌剂，其在该成型的物品中形成具有小头直径(shorter diameter)为0.01微米或更大的独立相。优选的该吡啶抗菌剂分子量为200-700，无机本征或有机本征值(propertyvalue)为0.3至1.4，在成型的物品中形成小头直径为0.01微米或更大的独立相，50％或更多的该抗菌剂在成型的物品中从纤维表面渗透到0.5微米，优选1微米或更深，或者30％或更多的抗菌剂在该物品中从纤维表面渗透到2微米甚至更深。成型的物品也优选为纤维材料，所用的每1g纤维的表面积为0.1m2或更大，合成纤维是已染色的抗菌纤维制品本专利技术的成型的抗菌物品可通过，例如，下面的方法得到，把纤维制品浸于含有吡啶基抗菌剂的染色液中，该抗菌剂分子量为200-700，无机本征或有机本征值为0.3至1.4，平均颗粒大小为2微米或更小，优选在加压下同时染色处理。作为另外一个实施方案，该抗菌物品也可以通过喷洒或浸染的方式把含有同样吡啶基抗菌剂的液体用于纤维制品，并在干或湿的条件下160至200℃温度热处理。一种应用于本专利技术的优选抗菌剂其分子量为200-700，无机本征或有机本征值为0.3至1.4，平均颗粒大小为2微米或更小。一种吡啶基抗菌剂可以稳定地渗透并分散于成型的物品中，尤其是合成纤维和合成树脂薄膜。该成型的物品也可以是其他任何形式，如薄膜状、片状、板状、或杆状，但由于该解释太复杂，为方便是见，在本说明书中纤维的形状描述为以下情形。如果抗菌剂在分子量，无机本征/有机本征值和平均颗粒大小这三方面与渗透并扩散到成型物品的分散性染料相差不多的话，那么可以认为抗菌剂的行为方式和分散性染料相近似。然而，让人惊奇的是这种固态抗菌剂在纤维制品中形成具有小头直径(是指在该相断面的宽方向的数均直径)为0.01微米或更大的独立相，而且50％或更多的抗菌剂渗透到离纤维表面0.5，优选1微米或更深，或者30％或更多渗透到离纤维表面2微米或更深。由于很难想象抗菌剂在结晶和结构高度严密的纤维中以颗粒形式扩散，那么，认为抗菌剂分别以单个分子或由几个分子组成的基团分散沉淀在纤维中形成独立的相。就抗菌剂分散程度来说，如果从纤维表面到纤维断面中心的距离为1，那它至少能渗透并分散到0.2的距离，就在这种情况下抗菌剂的浓度扩散来说，从纤维断面中心到离纤维断面中心最近距离范围内存在的抗菌剂的浓度与从纤维断面中心到表面层的范围内存在的抗菌剂的浓度之比为1∶1-1∶10。于是，抗菌剂足以渗透到纤维的内部。如果这些条件不能满足，抗菌剂就没有渗透并扩散到合成纤维中，也就不能达到充分的耐工业洗涤效果。如果分子量小于200，尽管抗菌剂也渗透并分散到合成纤维中，耐洗涤性也不好。另一方面，如果分子量超过700，抗菌剂也就无法渗透到合成纤维中去。因而抗菌剂的优选分子量为300-500。本专利技术所涉及的“无机本征/有机本征值”是由Minoru Fujita为表示各种有机材料极性而提出的一个有机概念的值。修订版，化学试验科学-有机化学-Kawade Shobo(1971)。它是无机本征值总和与有机本征值总和的比值，这些无机本征值总和和有机本征值总和是从如表1所示各种极性基团的无机本征值和有机本征值得来的。表1中一个碳原子的有机本征值为20。表1 注意上面无机基团中的每个碳原子的有机本征值计作20。但是SO2和其他的值计入有机和无机基团的有机本征值。根据这个有机概念计算的聚对苯二甲酸乙二醇酯的无机本征/有机本征值为0.7。在本专利技术中，注意力集中在基于该有机概念计算出的值的合成纤维和抗菌剂之间的亲和力，和具有保持在预定范围内的无机本征/有机本征值的抗菌剂在合成纤维中的渗透、扩散。如果无机本征/有机本征值小于0.3，即有机性质非常强，相反如果无机本征/有机本征值小于1.4，无机性质就很强以致抗菌剂可能较少渗透并扩散到合成纤维中去。优选的是无机本征/有机本征值在0.35到1.3的范围内，更优选是从0.4到1.2。例如，2,3,5,6-四氯-4-羟基吡啶由于有一个苯核，四个-Cl基，一个-OH基和一个-NR基，其无机本征值为265，由于有五个碳原子和四个-Cl基，其有机本征值为180。所以这个化合物的无机本征/有机本征值为1.47。此外，2-吡啶基硫醇-1-氧化锌以螯合物的方式存在，从它的电负性判断，可以认为锌和硫形成共价键。所以这个化合物的无机本征值为85，有机本征值为190，因而根据所述计算方法它的无机本征/有机本征值为0.45。另一方面，在同样是吡啶基抗菌剂的2-吡啶硫醇-1-氧化钠的情况下，由于钠和硫的电负性差超过1.6，所以该键是离子键。在这种情况下，钠就作为一个轻金属盐。所以，这个化合物的无机本征值为585而有机本征值为190，因而，根据所述计算方法其无机本征/有机本征值为3.0。它和聚酯的亲和力也就较差。在本专利技术中，优选的抗菌剂的平均颗粒大小为2微米或更小。如果平均微粒大小超过2微米，抗菌剂就不大容易渗透并扩散到合成纤维中，当抗菌剂以含水液体形式提供时，微粒就会沉淀，所以，该液体的稳定性就较差。优选的抗菌剂的平均微粒大小为1微米或更小。可用于本专利技术的抗菌剂包括吡啶基化合物，例如，2-氯-6-三氯甲基吡啶，2-氯-4-三氯甲基-6-甲氧基吡啶，2-氯-4-三氯甲基-6-(2-呋喃甲氧基)-吡啶，二(4-氯苯基)吡啶基甲醇，2,3,5-三氯-4-(正丙基磺酰基)吡啶，2-吡啶基硫醇-1-氧化锌和二(2-吡啶基硫醇-1-氧化物)。其中，尤其是2-吡啶基硫醇-1-氧化锌与纤维的亲本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种成型的抗菌物品，其含有渗入的抗菌剂，该抗菌剂在成型物品中形成小头直径为０．０１微米或更大的独立相。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：后藤裕利，石井正树，斋藤公一，
申请(专利权)人：东丽株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]