包含过氧化物的抗菌纺织物制造技术

本发明专利技术涉及赋予基质尤其是纺织物持久抗菌活性的方法。通过调整水性过氧化氢中金属盐混合物的pH值至约7.5制备无醋酸根的金属和过氧化物抗菌处理制剂。用该组合物处理基质并干燥从而使处理过的基质具有抗菌活性。优选锌盐、离子、或复合物。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有持久抗菌特性的抗菌纺织物。
技术介绍
抗菌剂是用于预防产品、材料和系统发生微生物污染和变质的化学组合物。抗菌剂和组合物的特定应用领域是，例如，化妆品、消毒剂、卫生洗涤剂、木材防腐、食品、动物饲料、冷却水、金属加工液、医院和医疗用途、塑料和树脂、石油、纸浆和纸张、纺织物、乳胶、粘合剂、皮革和皮胶以及油漆浆。已知消毒剂的种类很多，例如在第四版《消毒、杀菌和防腐》中讨论的，其由Seymour S.Block教授编辑和部分撰写，1991年在宾夕法尼亚州由Lea&Febiger出版。已知某些过氧化物、氯化合物、酚类化合物、季铵化合物和表面活性剂均具有杀菌性质。在许多情况下，消毒的速度相对缓慢，并且一些化合物排放挥发性有机化合物或在环境中持久残留。近年来，人们对潜在的日常接触所引起的细菌污染危害一直给予极大的关注。这种关注的显著例子包括在尚未煮熟的牛肉中(特别是在快餐店内)发现的某些大肠杆菌(E.coli)菌株引起食物中毒的致命后果；尚未煮熟的和不洁的家禽食品中的沙门氏菌污染引起的疾病；以及金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌、酵母、和其他单细胞生物引起的疾病和皮肤感染。由于消费者增加了对这一领域的关注，制造商已经开始在各种家用产品和物品中引入抗菌剂。例如，某些品牌的聚丙烯砧板和液体香皂含有抗菌化合物。这类物品中，最流行的抗菌剂是三氯生。虽然在液体或聚合物介质中掺入这样的化合物相对简单，然而已证实，在其他基质中掺入则不容易做到，包括在纺织物和纤维的表面。对于纺织物表面，尤其是服装面料和薄膜表面，需要长期提供有效、持久和长效的抗菌特性。要用三氯生实现这样的计划应用是极其困难的，尤其当清洗持久性是必要的时候，因为在任何这样的表面上三氯生很容易被洗掉。此外，虽然已证明三氯生作为抗菌剂很有效，然而接触该化合物可能会导致皮肤发炎，这使得三氯生不适用于服装的纤维、薄膜、纺织面料。现有技术中，处理纺织物以赋予其对与纺织物接触的微生物具有抗微生物性是已知的。这类物品包括由纸张、纤维、针织和非针织纺织物形成的物品及织物类似物，所述织物类似物设计用于医院、食品加工厂、实验室、和其他有必要维持无菌环境的区域。关于抗菌处理的纺织物的近期综述见于“Recent Advances in Antimicrobial Treatments of Textiles”，Y.Gao和R.Cranston，Textile Research Journal，Vol.78(1)，p60-72(2008)。由于公众对流行性疾病和病原体的关注，抗菌材料如布料、纤维、聚合物、甚至儿童玩具越来越受欢迎。就抗菌织物而言，由于公众对这些潜在威胁的警惕，国内和国际市场已经显著增长(参见，Center for Disease Control and Prevention，Infection Control and Biosafety，Medical Data International.Report#RP-701530，1992；和A.J.Rigby等，Fiber Horizons，1993年12月，第42-460页)。抗菌服装可用在医疗以及其他常用用途中，如应用在外科医生手术衣、帽子、口罩、病人的手术铺巾、绷带、毛巾、床单、擦拭器和各种尺寸的盖布。虽然抗菌纤维的需求很高，然而这种纤维却很难得到，特别是能有效对抗广谱细菌的，并且多次机洗后仍有效的纤维。近年来，随着抗生素作为杀菌剂掺入聚合物的新方法的推进，对具有持久的功能性的纤维的研究和发展一直很活跃。多种类型的抗菌剂已应用于纤维基质。然而，仅有极少数的试剂在经过反复洗涤后仍能保留其杀菌活性、不会造成环境问题、对基质或其用户不产生副作用、并且制造成本低廉。例如，美国专利2,791,518公开了一种赋予物品如纺织物抗菌特性的方法，该方法通过将物品浸入到第一水溶液中，该水溶液含有一种水溶性的碱性氮化合物(氨)和溶于所述溶液的单价银盐，然后浸入到第二溶液中，该溶液含有可与银盐发生离子交换的第二种盐，从而使物品上形成单价银盐沉淀物。形成的银沉淀物难溶于水，并且在处理后赋予物品抗菌特性。相似地，美国专利5,271,952公开了一种处理纤维以使纤维具有导电性和抗菌性的方法，该方法包括将纤维浸入槽中，该槽包括一种二价铜离子源的水溶液、还原剂、硫代硫酸钠和碘离子源，从而将碘化铜吸收到纤维中。美国专利4,410,593和5,458,906中公开了使纤维具有传导性和抗菌性的使用铜化合物的相似技术。一些物质例如氯化妥因，出于赋予抗菌特性的目的，可被嫁接到纺织物上也已经公开了(Williams等，C&EN 1999年9月6日，第36页；及美国专利6576154)。然而，如此处理的纺织物仅仅洗涤5小时，抗菌特性就会急剧降低，并且在紫外线下长时间暴露后不稳定。美国专利5,882,357公开了使用一种化学加工方法获得的持久和可再生的纤维素材料。用乙内酰脲衍生物处理棉和聚酯/棉织物，再用含氯洗衣漂白剂洗涤处理后的纤维从而赋予杀菌特性。乙内酰脲环中的胺和亚胺键的氯化产生杀菌N-卤胺位点。当位点暴露于微生物时，N-卤胺恢复到它们的前体形式。之后通过使用含氯漂白剂可使纤维再次具有杀菌性能。氯再生整理方法的主要优点是它的耐用性、便利性和经济性。然而，N-卤胺化学不适用于彩色织物。使用含氯漂白剂会使纤维褪色。因此，在某些应用中，非漂白的再生剂是理想的，特别是对于有色材料。众所周知，过氧化氢是一种安全有效的局部消毒剂和防腐剂，其稀溶液可用作清洗伤口。然而，它对纤维材料不具直接性，且一次清洗就很容易使其从织物或织物部件中脱落。由于过氧化氢的分解产物，水和氧气是无害的，且往往具有广谱抗菌活性，使得过氧化氢在许多应用中受到青睐。过氧化氢对多种细菌、霉菌、真菌和病毒有效。在有害生物存在但其种类未知的情况下，广谱抗菌活性是很重要的。过氧化氢是众所周知的杀菌剂，其水溶液在人类和动物局部治疗中已被广泛用于处理感染。试剂可以在适当稀释后以原始形式使用，或可以从与过氧化氢形成盐或加成化合物的固体化合物中得到。其中包括过硼酸钠、过氧碳酸钠、过氧磷酸钠、过氧化脲、过硫酸钾、以及其他。加水时，这些化合物水解成过氧化氢和相应的载体盐。然而，常用过氧化氢水溶液的主要局限性是其储存稳定性差，这是由于其在常温下易分解成气态氧和水及活性氧化剂与受感染组织短暂接触所引起的。另外，当该组合物是由加成化合物和过氧化氢形成时，常常需要在将其掺入所需组合物之前制备加合组合物。美国专利6,962本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.06.08 US 61/184,931;2009.12.05 US 61/267,0131.一种制备抗菌基质的方法，所述方法包括步骤：
(a)提供水性混合物，所述混合物基本由(1)过氧化氢和(2)金属盐组成，其中所
述金属盐含有选自下组的阳离子：镁、锌、和锆，并且含有选自下组的阴离子：氯、溴、
硝酸根、硫酸根，
(b)将氢氧化物加入到水性混合物中以生成中和度约为50-100％的抗菌处理制剂，
(c)将所述抗菌处理制剂应用于基质，且之后
(d)干燥所述基质，
由此赋予所述基质持久的抗菌活性。
2.如权利要求1所述的方法，其中所述金属盐的摩尔浓度为在0.05％和3.0％之间。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述金属盐是锌盐。
4.如权利要求3所述的方法，其中所述锌盐是氯化锌、硝酸锌、或其混合物。
5.如权利要求1所述的方法，其中过氧化氢与锌盐的摩尔比等于或大于1∶1。
6.如权利要求1所述的方法，其中所述水性混合物进一步包括至少0.1wt％的持久力
增强剂，所述持久力增强剂选自下组：聚合物、长链脂肪酸、和长链脂肪酸盐。
7.如权利要求4所述的方法，其中所述水性混合物进一步包括至少0.1wt％的持久力
增强剂，所述持久力增强剂选自下组：聚合物、长链脂肪酸、和长链脂肪酸盐。
8.如权利要求7所述的方法，其中所述持久力增强剂是长链脂肪酸盐、硬脂酸钠。
9.如权利要求1所述的方法，其中所述水性混合物进一步包括至少0.01wt％的乙二
胺四乙酸、EDTA或其盐以稳定所述抗菌组合物。
10.如权利要求1所述的方法，其中所述基质是针织或非针织的纺织物材料。
11.如权利要求10所述的方法，其中所述纺织物材料包括合成的纺织物材料。
12.如权利要求10所述的方法，其中所述纺织物材料包括天然的纺织物材料。
13.如权利要求10所述的方法，其中所述处理制剂应用于有色或染色的纺织物，并且
由此所述纺织物抗变色。
14.如权利要求1所述的方法，其在步骤(c)将所述处理制剂应用于所述基质之前，
进一步包括匀质化抗菌处理制剂的步骤。
15.如权利要求1所述的方法，其中所述处理制剂是无醋酸根的。
16.如权利要求1所述的方法，其中所述抗菌基质是伤口敷料、粘合剂物品、衬底材
料、动物垫料、或服装的组分。
17.一种制备抗菌基质的方法，所述方法包括步骤：
(a)提供水性氢氧化物和金属盐水溶液的匀质化的混合物，其中所述金属盐含有选自
下组的阳离子：镁、锌、和锆，并且含有选自下组的阴离子：氯、溴、硝酸根、硫酸根，
由此生成水性粘合剂组合物，
(b)将足够的水性过氧化氢加入到粘合剂组合物中以制备处理制剂，所述制剂包括重
量浓度范围在2％至7％的过氧化氢，之后
(c)将所述处理制剂应用于所述基质，
(d)通过辊、夹、压、离心、绞、或吸将过量的所述抗菌处理制剂从所述基质中除去，
并
(e)干燥所述基质，所述基质已用所述抗菌处理制剂处理，
由此赋予所述基质了持久的抗菌活性。
18.如权利要求17所述的方法，其中所述金属盐的摩尔浓度在0.05％-3.0％之间。
19.如权利要求17所述的方法，其中所述金属盐是锌盐。
20.如权利要求19所述的方法，其中所述锌盐是氯化锌、硝酸锌、或其混合物。
21.如权利要求17所述的方法，其中所述粘合剂组合物进一步包括至少0.1wt％的持久
力增强剂，所述持久力增强剂选自下组：聚合物、长链脂肪酸、和长链脂肪酸盐。
22.如权利要求21所述的方法，其中所述持久力增强剂是长链脂肪酸盐、硬脂酸钠。
23.如权利要求17所述的方法，其中所述粘合剂组合物进一步包括至少0.01wt％的乙
二胺四乙酸、EDTA或其盐以稳定所述抗菌组合物。
24.如权利要求17所述的方法，其中所述基质是针织或非针织的纺织物材料。
25.如权利要求24所述的方法，其中所述处理制剂应用于有色或染色的纺织物，并且
由此所述纺织物抗变色。
26.如权利要求17所述的方法，所述方法在步骤(c)将所述处理制剂应用于所述基质
之前，进一步包括匀质化抗菌处理制剂的步骤。
27.如权利要求17所述的方法，其中所述处理制剂是无醋酸根的。
28.如权利要求17所述的方法，其中所述抗菌基质是伤口敷料、粘合剂物品、衬底材
料、动物垫料、或服装的组分。
29.一种制备抗菌基质的方法，所述方法包括步骤：
(a)提供水性氢氧化物和金属盐、离子或复合物水溶液的匀质化的混合物，其中所述
金属盐含有选自下组的阳离子：镁、锌、和锆，并且含有选自下组的阴离子：氯、溴、硝
酸根、硫酸根，由此生成水性粘合剂组合物，
(b)将所述粘合剂组合...

【专利技术属性】
技术研发人员：W·托基，A·米哈伊洛瓦，S·利安得，B·利森费尔德，G·奥尔德曼，
申请(专利权)人：奎克麦德技术公司，
类型：发明
国别省市：