制备抗微生物弹性纤维的方法技术

此处公开的是一种制备抗微生物弹性纤维的方法。该方法包括：混合玻璃化合物和分散剂，作为抗微生物剂的玻璃化合物含有ＺｎＯ、ＳｉＯ↓［２］和碱金属氧化物，并具有０．１μｍ～５μｍ的平均粒度；砂磨或研磨该混合物；将该砂磨或研磨的混合物加入到嵌段聚氨酯聚合物的溶液中以制备弹性纱线。该方法可提供改进纺纱性并且纱线颜色保持不变的有利效果。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种，更具体地涉及一种，该方法包括混合玻璃化合物和分散剂，作为抗微生物剂的玻璃化合物含有ZnO、SiO2和碱金属氧化物并具有0.1μm～5μm的平均粒度，然后砂磨或研磨该混合物，将该砂磨或研磨的混合物加入到嵌段聚氨酯聚合物的溶液中。
技术介绍
聚氨酯弹性纤维的弹性及弹性回复性优良。由于这些优点，聚氨酯弹性纤维被广泛应用作为长袜、女士内衣及柔性织物的材料，它们的应用继续延伸到有氧健身服和游泳衣裤上。各种细菌和霉菌粘附在衣服上并依靠人体分泌的各种物质存活。这些之中，某些细菌和霉菌粘附在织物上，接着对衣物进行破坏、脱色和/或污染，释放不对身体造成直接伤害的难闻气味。在严重的情况下，某些细菌和霉菌直接损害身体。特别是，在由弹性纤维制成的女士内衣如束腹和胸罩的情况下，细菌和霉菌靠分泌物如汗液存活，并在弹性纤维内生长。一些给予聚氨酯弹性纤维抗微生物特性的尝试已经被提出。例如美国专利No.4,837,292揭示了给予聚氨酯弹性纤维抗微生物特性的方法，该方法使用聚(碳酸戊-1，5-二醇酯)二醇或聚(碳酸己-1，6-二醇酯)二醇的选自脂肪族二醇的聚碳酸酯二醇或它们的共聚物作为软链段。尽管该方法具有通过利用原材料固有物理性质而不加入其它抗微生物剂就获得抗微生物特性的优点，它仍具有较差抗微生物效果的问题。另外，韩国专利公开No.93-5099教示了进行多孔结晶硅铝酸盐分子筛(作为具有杀菌金属离子的无机抗微生物剂)的离子交换以便为聚氨酯弹性纤维提供抗微生物特性。然而由于分子筛有很强的吸水性，使得在弹性纤维制备期间弹性纤维聚合物(即聚氨酯)交联。这种交联增加了聚合产品的粘度，引起凝胶形成，导致过滤压急剧升高以及纺纱期间纱线破损频繁出现。如此，韩国专利No.103406描述了使用含有银或锆作为抗微生物组分的无孔无机陶瓷以给予弹性纤维抗微生物特性。然而，纺纱期间在200℃或更高的高温下银引起弹性纤维不希望的变黄。另外，韩国专利No.445313描述了使用含有ZnO、SiO2和碱金属氧化物作为抗微生物剂的玻璃金属化合物，以给予弹性纤维抗微生物特性。尽管纺纱期间在200℃或更高的高温下弹性纤维没有出现变黄，在二甲基乙酰胺或二甲基甲酰胺作为聚氨酯(弹性纤维的原材料)的极性溶剂时抗微生物剂往往凝聚。凝聚的结果是，造成排出压力升高，纺纱期间纱线破损频繁出现，使抗微生物纤维保持长期稳定纺纱变得困难。因此抗微生物剂必须经过研磨或砂磨来控制抗微生物剂粒度以便其适于加入到聚氨酯中。特别地，抗微生物剂颗粒必须具有15μm或更小的二次凝聚粒度。为此，抗微生物剂需要广泛的费时的研磨。在该步骤中，抗微生物剂脱色为灰色，致使最终抗微生物弹性纤维的颜色为灰色。因此，需要改进，而不影响纤维的纺纱性或颜色同时保持优良的抗微生物特性。
技术实现思路
因而，鉴于上述问题提出本专利技术，本专利技术的一个目的是通过使用含有ZnO、SiO2、碱金属氧化物等的玻璃金属化合物作为抗微生物剂并在研磨或砂磨该抗微生物剂期间使用分散剂，提供具有优良纺纱性同时保持优良抗微生物特性并保持纱线颜色不变的抗微生物弹性纤维。根据本专利技术所要达到的上述目的的一个方面，提供了一种，其包括混合玻璃化合物和分散剂，作为抗微生物剂的玻璃化合物含有50～78mole％的ZnO、21～49mole％的SiO2和1～10mole％的碱金属氧化物，并具有0.1μm～5μm的平均粒度；砂磨或研磨该混合物；将该砂磨或研磨的混合物加入到嵌段聚氨酯聚合物的溶液中以制备弹性纱线。根据本专利技术的另一方面，提供一种由该方法制备的抗微生物弹性纤维。本专利技术将在此更详细描述。本专利技术方法中使用的抗微生物剂的特征在于，它是含有ZnO、SiO2和碱金属氧化物并具有0.1μm～5μm的平均粒度的玻璃金属化合物。优选地，该抗微生物剂是无孔的。在使用强吸水性多孔抗微生物剂的情况下，弹性纤维聚合物(即聚氨酯)在弹性纤维制备期间交联。这种交联增加了聚合产品的粘度，引起凝胶形成，导致过滤压急剧升高以及纺纱期间纱线破损频繁出现。具体地，抗微生物剂优选含有50～78mole％的ZnO。当ZnO含量超过78mole％，很难将抗微生物剂形成为玻璃化合物。另一方面，当ZnO含量低于50mole％，抗微生物剂的抗微生物特性不足。抗微生物剂优选含有21～49mole％作为玻璃形成的组分的SiO2。当SiO2含量超过49mole％，抗微生物剂的水溶性高，从而引起较差的抗微生物特性。另外，当SiO2含量低于21mole％，很难获得稳定的玻璃化合物。抗微生物剂中SiO2用作玻璃形成的基本组分，但部分SiO2可由玻璃形成的其它组分替代。这类组分可以使用例如P2O5、Al2O3、TiO2和ZrO2。这些组分的优选含量范围是0.1～19mole％。抗檄生物剂优选含有1～10mole％的碱金属氧化物。当碱金属氧化物的含量少于1mole％，抗微生物剂的抗微生物特性降低。另一方面，当碱金属氧化物的含量超过10mole％，抗微生物剂的水溶性高，从而引起较差的抗微生物特性同时削弱了抗微生物剂的抗脱色性。用于本专利技术方法的碱金属氧化物的实例包括Na、K和Li的氧化物。这些氧化物可单独或结合作为两种或三种氧化物的混合物使用。本专利技术方法中，抗微生物剂的优选加入量为相对于纱线重量的0.2～5％重量。若抗微生物剂加入量低于0.2％重量，抗微生物效果不能保证。若抗微生物剂加入量超过5％重量，抗微生物弹性纤维的物理性质可能会降低。由于抗微生物剂是无机材料，抗微生物剂在加入弹性纤维聚合物(聚氨酯)之前需要分散。由于抗微生物剂在作为弹性纤维聚合物(聚氨酯)的极性溶剂的二甲基乙酰胺、二甲基甲酰胺或二甲亚砜中往往凝聚，极有可能会引起挤出压力升高以及在纺纱期间纱线损坏可能频繁发生。据此，为了保持抗微生物剂加入聚氨酯溶液之前其二次凝聚粒径在15μm或更小，需要广泛的费时地研磨或砂磨抗微生物剂。在该步骤中，抗微生物剂可能如上所述脱色为灰色。根据本专利技术的方法，加入分散剂，如脂肪酸、脂肪酸盐、脂肪酸酯或脂肪醇，以改进极性溶剂中抗微生物剂的分散性，从而缩短抗微生物剂的研磨时间并防止抗微生物剂脱色。即，分散剂减少了研磨期间抗微生物剂间产生的摩擦，改进了抗微生物剂的流动性和分散性。另外，分散剂可包覆在抗微生物剂表面，增强以上效果。作为合适的脂肪酸，能够列举出C3～40直链或支链烃的一元羧酸和二元羧酸。具体实例包括癸酸、月桂酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸和二十二烷酸。脂肪酸盐是可用通式RCOOM表示的化合物(其中R是烷基或烯基，优选C3～40直链或支链烃；M是金属，优选碱金属或碱土金属)。具体实例包括硬脂酸钠、硬脂酸锂、硬脂酸锌、硬脂酸镁、硬脂酸钙、油酸钾和硬脂酸铝。脂肪酸酯的优选实例包括单硬脂酸甘油酯和油酸甘油酯。脂肪醇为C3～40直链或支链烃的一元或多元脂肪醇。脂肪醇的优选实例包括烷醇，例如，正己醇、正庚醇、正辛醇、2-乙基己醇、异辛醇、2-辛醇、甲基庚醇、癸醇、异癸醇、辛醇、月桂醇、肉豆寇醇、棕榈醇、油醇、二十二烷醇、十六烷醇和硬脂醇；环烷醇，例如，环己醇和甲基环己醇；链烷二醇，例如，1，2-丙二醇、1，3-丙二醇、1，2-丁二醇、2，3-丁二醇、1，4-丁二醇、1，6-己二醇、四甲基乙二醇、1，2-戊二醇、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备抗微生物弹性纤维的方法，包括：在溶剂中混合玻璃化合物和分散剂，作为抗微生物剂的玻璃化合物含有５０～７８ｍｏｌｅ％的ＺｎＯ、２１～４９ｍｏｌｅ％的ＳｉＯ↓［２］和１～１０ｍｏｌｅ％的碱金属氧化物，并具有０．１μｍ～５μｍ的平均 粒度；砂磨或研磨该混合物；将该砂磨或研磨的混合物加入到嵌段聚氨酯聚合物的溶液中以制备弹性纱线。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋炳洙，徐升源，金之源，权益铉，
申请(专利权)人：株式会社晓星，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]