具有抗微生物活性的莱赛尔纤维制造技术

公开了对大肠杆菌（Ｅ．ｃｏｌｉ）和白色念珠菌（Ｃ．ａｌｂｉｃａｎｓ）显示出高度抗微生物活性的熔喷莱赛尔（ｌｙｏｃｅｌｌ）纤维。所述纤维通过在纺丝前向ＮＭＮＯ纺液中添加无机和有机化合物来制备。添加剂均匀分布在整个纤维的横截面和纵剖面中。根据使用的添加剂，显示出相对光滑的或颗粒状的粗糙表面。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本申请涉及具有抗微生物活性的莱赛尔(lyocell)纤维。 附图简述 附图说明图1是对照样品A的纵剖面的放大1000倍的扫描电子显微镜照片。 图2是样品6的横截面的放大1000倍的扫描电子显微镜照片。 图3是样品7的横截面的放大2000倍的反向散射电子显微镜照片。 图4是样品11的纵剖面的放大1000倍的扫描电子显微镜照片。 图5是样品15的纵剖面的放大1000倍的扫描电子显微镜照片。 图6是样品13的横截面的放大1000倍的反向散射电子显微镜照片。 专利技术描述 本申请涉及具有抗微生物活性的莱赛尔(lyocell)纤维。具体来说，它涉及含有 抗微生物剂的莱赛尔(lyocell)纤维，其中的纤维通过喷熔工艺挤压成形。 对于低成本一次性消费产品，例如具有适合于其特定最终用途的属性的无纺抹布 和毛巾，存在着需求。具有抗微生物活性的喷熔莱赛尔(lyocell)纤维特别适合于使用在 无纺的应用中，这是因为它们特征性的柔软感觉、吸水性、微小的直径尺寸、生物可降解性， 以及这些纤维在纺丝工艺中组合形成自粘或水剌幅材(web)的能力。由于半纤维素造成的 纤维间粘合的增加，由具有高半纤维素含量的浆粕制成的纤维特别适合于这种应用。 目前可用的莱赛尔(lyocell)纤维是从经过大量处理，除去了其中的非纤维素成 分，特别是半纤维素后而得到的高质量木浆粕生产的。这些高度加工过的浆粕被称为溶解 级或高a浆粕，其中术语a是指在用17.5%苛性碱提取后剩余的纤维素百分率。a纤维 素可以通过TAPPI203测定。因此，高a浆粕含有高百分率的纤维素，以及相应的低百分率 的其它成分，特别是半纤维素。产生高a浆粕所需的加工显著增加了莱赛尔(lyocell)纤 维和由其制造的产品的成本。典型情况下，这些高a浆粕的纤维素来自于硬木和软木；软 木一般具有比硬木更长的纤维。 因为常规的硫酸盐法制浆工艺使残留的半纤维素稳定，免于进一步的碱破坏，因 此不可能通过随后在漂白阶段中处理浆粕，来获得可接收质量的溶解浆粕，即高a浆粕。 相对低的铜值，反映了纤维素的相对羧基含量，是用于制造莱赛尔(lyocell)纤维的浆粕 的理想特性，因为一般相信，高的铜值导致了在溶解于氧化胺溶剂之前、期间和/或之后， 纤维素和溶剂的降解。被降解的溶剂可以被丢弃或再生，但是，由于成本，一般不希望丢弃 溶剂。 低的过渡金属含量是用于制造莱赛尔(lyocell)纤维的浆粕的理想特性，因为例 如，过渡金属加速莱赛尔(lyocell)工艺中纤维素和NMMO(N-甲基吗啉N-氧化物)的不良 降解。 从生产商业化溶解级浆粕的费用角度来考虑，提供用作莱赛尔(lyocell)原料的 常规高a溶解级浆粕的替代品，是需要的。 低a (例如高产量)浆粕可用于制造莱赛尔(lyocell)纤维。优选情况下，理想的低a浆粕具有低铜值，低的木质素含量，理想的低的过渡金属含量，但是具有宽的分子 量分布。 满足这些要求的浆粕已经被制造，并描述在本申请的受让人的美国专利US 6'797，113、US 6， 686， 093和US 6， 706， 876中。尽管高纯度桨粕也适合用于本申请，但低成 本的奖柏，例如可以从Weyerhaeuser获得的Peach⑧、Grand Prairie Softwood禾口 C—Pine 是适合的。这些浆粕具有较低的成本，由于其高半纤维素含量，对无纺织物应用来说有较好 的粘合性。所选浆粕的性质在表l中给出。 表l:浆粕性质 <table>table see original document page 4</column></row><table> *按TAPPI T235标准测定溶解度为18% 当在本申请中使用时，浆粕中被降解的较短分子量成分按TAPPI235中描述的R18 和&。的含量来测量。&。表示用10%重量比的苛性碱提取浆粕后剩余的残留的未溶解材 料，Rw表示用18%苛性碱溶液提取浆粕后剩余的未溶解材料的残留量。 一般来说，在10% 苛性碱溶液中，半纤维素和化学降解的短链纤维索溶解在溶液中并被移除。相反，在18% 苛性碱溶液中，一般只有半纤维素被溶解并移除。因此，&。值与1 18值之间的差值(AR = R18-R1Q)，表示浆粕中存在的化学降解的短链纤维素的量。在一个实施方案中，浆粕具有大约 2到大约10的AR。在另一个实施方案中，AR为大约4到大约6。 术语半纤维素是指一组非匀质的与木材中的纤维素相连的低分子量糖类聚合物。 半纤维索是无定形的、具支链的聚合物，与作为直链聚合物的纤维素相反。组合形成半纤维 素的主要的单糖是D-葡萄糖，D-术糖，D-甘露糖，L-阿拉伯糖，D-半乳糖，D-葡萄糖醛酸 和D-半乳糖醛酸。 浆粕和纤维中的半纤维素通过下面描述的用于糖分析的方法进行测量，代表了浆 粕或纤维中的木聚糖和甘露聚糖的总含量。 具有抗微生物剂的莱赛尔(lyocell)纤维，可以通过各种不同工艺，从溶解于 NMM0中的纤维素纺成。在一个实施方案中，纤维通过熔喷工艺纺成。当使用术语熔喷时，应 该理解它是指与用于生产热塑性纤维的工艺相同或类似的工艺，尽管纤维素是在溶液中， 纺织的温度仅仅适度地升高。在另一个实施方案中，纤维通过离心纺织工艺纺成，在另一 个实施方案中，纤维通过干喷/湿法工艺纺成，在另一个实施方案中，纤维通过纺粘工艺纺 成。通过熔喷工艺形成的纤维可以是连续的或不连续的，这取决于空气流速、空气压力、空 气温度、溶液粘度、纤维素的D.P.及这些因素的组合；在连续工艺中，纤维被巻筒盘巻并选地拉伸。在制造无纺幅材的一个实施方案中，通过喷射将纤维与非溶剂例如水进行接触， 然后绕在移动的有孔支持物上，洗涤并干燥。通过这种方法形成的纤维可以形成粘合的无 纺幅材，这取决于凝聚的程度或它是否被水剌。水剌涉及用喷射的水冲击。一种有几分相似 的工艺被称为"纺粘"，通过在一根管子的远端造成真空以产生通过管子的空气流，从而将 纤维挤压到管子中并拉伸。 一般来说，纺粘纤维比熔喷纤维长，后者的长度离散而且较短。 另一种被称为"离心纺织"的工艺，其差别在于将聚合物从快速旋转的转筒侧壁中的孔隙中 排出。由于转筒的旋转，纤维被空气阻力稍微拉伸。但是，通常不存在象熔喷工艺中那样强 的空气流。另一种技术室干喷/湿法。在这种工艺中，从喷丝板细孔出来的长丝通过空气 间隙，然后在液体浴中浸没并凝聚。所有四种工艺都可以用于制造无纺织物。 在一个实施方案中，纤维从具有大于按重量计3%的半纤维素的浆粕制成。在另一 个实施方案中，纤维从具有大于按重量计8%的半纤维素的浆粕制成。在另一个实施方案 中，纤维从具有大于按重量计12%的半纤维素的浆粕制成。 在一个实施方案中，纤维含有按重量计大约4%到18%的半纤维素。在另一个实 施方案中，纤维含有按重量计7%到14%的半纤维素，在另一个实施方案中，纤维含有按重 量计9%到12%的半纤维素。 在一个实施方案中，纤维的D. P.为大约200到大约2000。在另一个实施方案中， D.P从大约350到大约900。在另一个实施方案中，D.P.从大约400到大约800。正如本文档来自技高网...

【技术保护点】
含有至少一种抗微生物剂的熔喷莱赛尔纤维，所述抗微生物剂均匀分布在所述纤维的整个横截面上，所述纤维还含有占所述纤维中按重量计４％到１８％的半纤维素，并且ＩＳＯ亮度为至少３５。

【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：罗孟奎，
申请(专利权)人：韦尔豪泽公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]