專利名稱：纖維素纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有更少生物降解率以及更小霉菌感染性的纖維素纖維。
已知，可借助添加劑來賦予纖維素纖維抗菌性質(zhì)。
在US3296000中公開了為達(dá)抑制細(xì)菌目的的以3，4，4′-三氯對稱二苯脲改性的粘膠纖維。
EP 0 728 855A公開了不同原始形態(tài)纖維的制備，還公開了具有除臭性的纖維素纖維。其中，使用了光催化劑，特別是氧化鈦(TiO2)。另外，還使用呈四價金屬磷酸鹽形式和二價金屬氫氧化物形式的吸附劑。此外，EP 0 728 855A還公開了，除具有除臭效果的物質(zhì)外還可使用金屬成分(例如，銀、銅或鋅)作為抗菌成分。
在市場調(diào)研報告“功能纖維——在日本的趨勢和產(chǎn)品發(fā)展”，Toray ResearchCenter Inc.，1993，中公開了“CELFRESH”、“PC Rayon”、“CELBEL”和“CELCLEAN”品牌的應(yīng)具有抗菌和抑臭性質(zhì)的粘膠纖維。
就纖維“CELFRESH”而言，粘膠中加入了含量約30％的活性炭。就纖維“PC Rayon”而言，粘膠中加入了金屬酞花青衍生物。而對于纖維“CELBEL”和“CELCLEAN”，在后處理過程中在已經(jīng)紡絲的纖維上涂覆金屬離子。
但是，使用活性炭或者金屬成分的缺陷在于——例如也可以從上面引用的市場調(diào)研報告中得知——這些成分會被染色，并因此對所得纖維的白度產(chǎn)生不利影響。特別是在所謂用于制造纖維素質(zhì)的Lyocell方法中還會出現(xiàn)另外的問題，即眾多的金屬成分會降低纖維素溶液的穩(wěn)定性。
為了賦予纖維素再生纖維以除臭和/或抗真菌性或抑制細(xì)菌性，US5320903A或PCT-WO94/09192中還公開了脫乙酰殼多糖的使用。
此外，還已知可用抗菌劑整理纖維或者紡織產(chǎn)品。
添加或整理的缺點在于可能會，例如由于過敏性反應(yīng)或者由于洗滌所制得產(chǎn)品的過程中向環(huán)境中的釋放而引起的那些帶來毒理學(xué)和生態(tài)學(xué)后果。
高濕度環(huán)境有利于微生物的生長，特別是霉菌的生長，例如在床上用品中，特別是被褥和襯墊的填充物中。這些霉菌還成為了蟲螨的食物基質(zhì)。
因此，除了親皮膚以外，還需要具有殺菌性的纖維素質(zhì)纖維。
本發(fā)明的目的是提供一種纖維素纖維，其特征在于，經(jīng)過20星期之后生物降解率低于60％(按照下面描述的埋土試驗法測定)。優(yōu)選，本發(fā)明的纖維素纖維在20星期之后具有的生物降解率低于40％，更優(yōu)選低于30％。
本發(fā)明還提供一種纖維素纖維，其特征在于，在85％空氣濕度下經(jīng)過4星期，對于紅散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值小于2(根據(jù)下述試驗測得，三次測量取平均值)。特別優(yōu)選的是，在85％空氣濕度下經(jīng)過4星期，對于紅散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值為1或更小。
本發(fā)明的纖維素纖維優(yōu)選不僅具有上述降解率，還具有上述對于紅散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值。
優(yōu)選地，本發(fā)明的纖維素纖維特征在于，其是一種Lyocell類的纖維。
另外，優(yōu)選地，本發(fā)明的纖維素纖維特征在于，其基本上不含抗菌物質(zhì)?！盎旧喜缓笔侵福诓挥嫾澳切┯捎诟鱾€制備方法的常規(guī)條件而包含在纖維中的、以及還可能顯示出抗菌效果的物質(zhì)外，纖維中不含其他抗菌活性物質(zhì)。
令人驚奇地發(fā)現(xiàn)，Lyocell纖維較之于其他纖維素質(zhì)纖維如棉線或粘膠纖維更其能延遲或阻止微生物的生長。
在溶劑紡絲方法中，使纖維素在不形成衍生物的條件下直接溶解在一種有機(jī)溶劑中，并將溶液紡絲。這樣的纖維也稱為“溶劑紡絲的”或者“Lyocell”纖維。“Lyocell”是由BISFA(The International Bureau for the Standardization of manmade fibers)指定的纖維素纖維種類名稱，其是通過以下方法制得的，即在不形成衍生物條件下，使纖維素溶解在一種有機(jī)溶劑中，用干-濕-紡絲法或者融-噴-法將纖維從該溶液中擠出。有機(jī)溶劑可以認(rèn)為是一種由有機(jī)化學(xué)溶劑和水的混合物。目前在工業(yè)上使用N-甲基-嗎啉-N-氧化物作為有機(jī)溶劑。
在這些方法中，通常用一種成形設(shè)備將纖維素溶液擠出并成型。成型溶液經(jīng)過氣隙到達(dá)凝固槽，在那里通過溶液沉淀得到成型體。洗滌成型體，并且適當(dāng)時可在其他一些處理步驟之后將其干燥。
Lyocell纖維的制備方法記載在例如US4246221A中。Lyocell纖維的特性在于高強(qiáng)度、高濕模量以及高纏繞強(qiáng)度。
本發(fā)明還涉及本發(fā)明的纖維素纖維在制造絲線、織物、針織物、無紡物和其他紡織用品中的應(yīng)用。本發(fā)明特別涉及本發(fā)明的纖維作在作為家庭紡織品成分的應(yīng)用，如地板、墊子、家具、床墊、毛巾、被褥，特別是作為地板、墊子、床墊和家具的填充纖維。
本發(fā)明還涉及一種紡織品，如含有本發(fā)明的纖維素纖維的家庭紡織品。
本發(fā)明所述紡織品優(yōu)選含有含量至少10重量％的纖維素質(zhì)材料。在家具情況下，此含量是以家具板的紡織品成分(覆蓋物等等)計的。
在紡織品中優(yōu)選有多至30～100重量％的纖維素質(zhì)材料由由本發(fā)明的纖維素纖維組成。
含有本發(fā)明的纖維素纖維的紡織品特別適合于生物活性產(chǎn)品。
在本發(fā)明中，所謂“生物活性”是指微生物生長的延遲或抑制。
由于本發(fā)明的纖維素纖維能耐受霉菌，因此就可以除去蟲螨和類似的食物基質(zhì)。因此，本發(fā)明所述紡織品還特別適合用于抗蟲螨產(chǎn)品。
實施例生物可降解性將Lyocell纖維(CLY)與棉線(BW)和粘膠纖維(CV)在埋土試驗中進(jìn)行比較。相對于其他纖維素纖維如BW和CV，Lyocell纖維顯示出明顯遲延的降解性或生物活性。
埋土試驗將約1g經(jīng)梳理的空氣干燥的纖維氈(約6×6cm)裝入由合成材料織物制成的粗孔袋(防蟲網(wǎng))中，并用膠帶密封。
將試樣裝入容器(花盆，約100×20×15cm)并埋入花園農(nóng)土(特殊腐質(zhì)，F(xiàn)a.Gartenhilfe GmbH 4030 Linz)的當(dāng)中，并在室溫(20-25℃)下放置在暗處。通過用自來水澆灌使土壤保持潮濕。經(jīng)過一定時間間隔后將試樣挖出，干燥并稱重。經(jīng)過一段時間的觀察，通過重量檢測和視覺觀察而確定降解因子。
結(jié)果列于下表
具有標(biāo)記“SI”的Lyocell纖維是指用硅樹脂整理過的Lyocell纖維。
比較纖度為6.7dtex的粘膠纖維和纖度也是6.7dtex的Lyocell纖維，在20星期后，降解率的差別有40-50％。
這表示，Lyocell纖維生物降解率比粘膠纖維降低了50％，比BW降低了80％。
纖維的霉菌感染性測試下述試驗在EMPA(聯(lián)邦材料試驗和研究實驗室)進(jìn)行。
試驗根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)CEN/TC248/WG13/Doc N 142-Methode A2進(jìn)行，在試驗中，觀測霉菌“紅散囊菌(Eurotium rubrum)”在室溫下和75、85以及100％空氣濕度下的生長。
潮濕室中的濕度通過下列物質(zhì)調(diào)節(jié)NaCl 75％KCl 85％ 和水 ＞95％通常紅散囊菌(Eurotium rubrum)EMPA 633用作菌類，接種孢子濃度為每毫升106。
試樣菌類生長按照下表評價
從下表可以得知，Lyocell纖維表明，在4星期后于85％空氣濕度下其與粘膠纖維相比，明顯阻止了霉菌生長。
權(quán)利要求
1.一種纖維素纖維，其特征在于20個星期之后其生物降解率低于60％。
2.權(quán)利要求1所述纖維素纖維，其特征在于20個星期之后其生物降解率低于40％。
3.權(quán)利要求2所述纖維素纖維，其特征在于20個星期之后其生物降解率低于30％。
4.一種纖維素纖維，其特征在于，在85％空氣濕度下經(jīng)過4星期其對于紅散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值小于2。
5.權(quán)利要求4所述纖維素纖維，其特征在于，在85％空氣濕度下經(jīng)過4星期對于紅散囊菌(Eurotium rubrum)敏感程度的標(biāo)記為1或更小。
6.前述權(quán)利要求任一所述纖維素纖維，其特征在于，其是Lyocell類的纖維。
7.前述權(quán)利要求任一所述纖維素纖維，其特征在于，其基本上不含有抗菌物質(zhì)。
8.權(quán)利要求1到7所述纖維素纖維在制造絲線、織物、針織物、無紡物和其他紡織用品中的應(yīng)用。
9.權(quán)利要求8的作為家庭紡織品填充物的應(yīng)用。
10.一種紡織品，如家用紡織品，其含有權(quán)利要求1到8任一所述纖維素纖維。
11.權(quán)利要求10所述紡織品，其纖維素質(zhì)材料的含量為至少10重量％。
12.權(quán)利要求11所述紡織品，其特征在于，纖維素質(zhì)材料的30到100重量％由權(quán)利要求1到8任一所述纖維素纖維組成。
13.權(quán)利要求10到12任一所述紡織品作為生物活性產(chǎn)品的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種纖維素纖維，其特征在于20星期之后的生物降解率低于60％，其在85％大氣濕度下經(jīng)過4個星期對于紅散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值低于2。
文檔編號D01F2/00GK1678774SQ03820853
公開日2005年10月5日 申請日期2003年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月3日
發(fā)明者J·曼納, W·費(fèi)爾邁爾 申請人:連津格股份公司