專利名稱：：具有抗微生物活性的萊賽爾纖維的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本申請涉及具有抗微生物活性的萊賽爾(lyocell)纖維。附圖簡述圖1是對照樣品A的縱剖面的放大1000倍的掃描電子顯微鏡照片。圖2是樣品6的橫截面的放大1000倍的掃描電子顯微鏡照片。圖3是樣品7的橫截面的放大2000倍的反向散射電子顯微鏡照片。圖4是樣品11的縱剖面的放大1000倍的掃描電子顯微鏡照片。圖5是樣品15的縱剖面的放大1000倍的掃描電子顯微鏡照片。圖6是樣品13的橫截面的放大1000倍的反向散射電子顯微鏡照片。發(fā)明描述本申請涉及具有抗微生物活性的萊賽爾(lyocell)纖維。具體來說，它涉及含有抗微生物劑的萊賽爾(lyocell)纖維，其中的纖維通過噴熔工藝擠壓成形。對于低成本一次性消費產(chǎn)品，例如具有適合于其特定最終用途的屬性的無紡抹布和毛巾，存在著需求。具有抗微生物活性的噴熔萊賽爾(lyocell)纖維特別適合于使用在無紡的應(yīng)用中，這是因為它們特征性的柔軟感覺、吸水性、微小的直徑尺寸、生物可降解性，以及這些纖維在紡絲工藝中組合形成自粘或水剌幅材(web)的能力。由于半纖維素造成的纖維間粘合的增加，由具有高半纖維素含量的漿粕制成的纖維特別適合于這種應(yīng)用。目前可用的萊賽爾(lyocell)纖維是從經(jīng)過大量處理，除去了其中的非纖維素成分，特別是半纖維素后而得到的高質(zhì)量木漿粕生產(chǎn)的。這些高度加工過的漿粕被稱為溶解級或高a漿粕，其中術(shù)語a是指在用17.5%苛性堿提取后剩余的纖維素百分率。a纖維素可以通過TAPPI203測定。因此，高a漿粕含有高百分率的纖維素，以及相應(yīng)的低百分率的其它成分，特別是半纖維素。產(chǎn)生高a漿粕所需的加工顯著增加了萊賽爾(lyocell)纖維和由其制造的產(chǎn)品的成本。典型情況下，這些高a漿粕的纖維素來自于硬木和軟木；軟木一般具有比硬木更長的纖維。因為常規(guī)的硫酸鹽法制漿工藝使殘留的半纖維素穩(wěn)定，免于進一步的堿破壞，因此不可能通過隨后在漂白階段中處理漿粕，來獲得可接收質(zhì)量的溶解漿粕，即高a漿粕。相對低的銅值，反映了纖維素的相對羧基含量，是用于制造萊賽爾(lyocell)纖維的漿粕的理想特性，因為一般相信，高的銅值導(dǎo)致了在溶解于氧化胺溶劑之前、期間和/或之后，纖維素和溶劑的降解。被降解的溶劑可以被丟棄或再生，但是，由于成本，一般不希望丟棄溶劑。低的過渡金屬含量是用于制造萊賽爾(lyocell)纖維的漿粕的理想特性，因為例如，過渡金屬加速萊賽爾(lyocell)工藝中纖維素和NMMO(N-甲基嗎啉N-氧化物)的不良降解。從生產(chǎn)商業(yè)化溶解級漿粕的費用角度來考慮，提供用作萊賽爾(lyocell)原料的常規(guī)高a溶解級漿粕的替代品，是需要的。低a(例如高產(chǎn)量)漿粕可用于制造萊賽爾(lyocell)纖維。優(yōu)選情況下，理想的低a漿粕具有低銅值，低的木質(zhì)素含量，理想的低的過渡金屬含量，但是具有寬的分子量分布。滿足這些要求的漿粕已經(jīng)被制造，并描述在本申請的受讓人的美國專利US6'797，113、US6，686，093和US6，706，876中。盡管高純度槳粕也適合用于本申請，但低成本的獎柏，例如可以從Weyerhaeuser獲得的Peach⑧、GrandPrairieSoftwood禾口C—Pine是適合的。這些漿粕具有較低的成本，由于其高半纖維素含量，對無紡織物應(yīng)用來說有較好的粘合性。所選漿粕的性質(zhì)在表l中給出。表l:漿粕性質(zhì)<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>*按TAPPIT235標準測定溶解度為18%當在本申請中使用時，漿粕中被降解的較短分子量成分按TAPPI235中描述的R18和&。的含量來測量。&。表示用10%重量比的苛性堿提取漿粕后剩余的殘留的未溶解材料，Rw表示用18%苛性堿溶液提取漿粕后剩余的未溶解材料的殘留量。一般來說，在10%苛性堿溶液中，半纖維素和化學(xué)降解的短鏈纖維索溶解在溶液中并被移除。相反，在18%苛性堿溶液中，一般只有半纖維素被溶解并移除。因此，&。值與118值之間的差值(AR=R18-R1Q)，表示漿粕中存在的化學(xué)降解的短鏈纖維素的量。在一個實施方案中，漿粕具有大約2到大約10的AR。在另一個實施方案中，AR為大約4到大約6。術(shù)語半纖維素是指一組非勻質(zhì)的與木材中的纖維素相連的低分子量糖類聚合物。半纖維索是無定形的、具支鏈的聚合物，與作為直鏈聚合物的纖維素相反。組合形成半纖維素的主要的單糖是D-葡萄糖，D-術(shù)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。漿粕和纖維中的半纖維素通過下面描述的用于糖分析的方法進行測量，代表了漿粕或纖維中的木聚糖和甘露聚糖的總含量。具有抗微生物劑的萊賽爾(lyocell)纖維，可以通過各種不同工藝，從溶解于NMM0中的纖維素紡成。在一個實施方案中，纖維通過熔噴工藝紡成。當使用術(shù)語熔噴時，應(yīng)該理解它是指與用于生產(chǎn)熱塑性纖維的工藝相同或類似的工藝，盡管纖維素是在溶液中，紡織的溫度僅僅適度地升高。在另一個實施方案中，纖維通過離心紡織工藝紡成，在另一個實施方案中，纖維通過干噴/濕法工藝紡成，在另一個實施方案中，纖維通過紡粘工藝紡成。通過熔噴工藝形成的纖維可以是連續(xù)的或不連續(xù)的，這取決于空氣流速、空氣壓力、空氣溫度、溶液粘度、纖維素的D.P.及這些因素的組合；在連續(xù)工藝中，纖維被巻筒盤巻并選地拉伸。在制造無紡幅材的一個實施方案中，通過噴射將纖維與非溶劑例如水進行接觸，然后繞在移動的有孔支持物上，洗滌并干燥。通過這種方法形成的纖維可以形成粘合的無紡幅材，這取決于凝聚的程度或它是否被水剌。水剌涉及用噴射的水沖擊。一種有幾分相似的工藝被稱為"紡粘"，通過在一根管子的遠端造成真空以產(chǎn)生通過管子的空氣流，從而將纖維擠壓到管子中并拉伸。一般來說，紡粘纖維比熔噴纖維長，后者的長度離散而且較短。另一種被稱為"離心紡織"的工藝，其差別在于將聚合物從快速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)筒側(cè)壁中的孔隙中排出。由于轉(zhuǎn)筒的旋轉(zhuǎn)，纖維被空氣阻力稍微拉伸。但是，通常不存在象熔噴工藝中那樣強的空氣流。另一種技術(shù)室干噴/濕法。在這種工藝中，從噴絲板細孔出來的長絲通過空氣間隙，然后在液體浴中浸沒并凝聚。所有四種工藝都可以用于制造無紡織物。在一個實施方案中，纖維從具有大于按重量計3%的半纖維素的漿粕制成。在另一個實施方案中，纖維從具有大于按重量計8%的半纖維素的漿粕制成。在另一個實施方案中，纖維從具有大于按重量計12%的半纖維素的漿粕制成。在一個實施方案中，纖維含有按重量計大約4%到18%的半纖維素。在另一個實施方案中，纖維含有按重量計7%到14%的半纖維素，在另一個實施方案中，纖維含有按重量計9%到12%的半纖維素。在一個實施方案中，纖維的D.P.為大約200到大約2000。在另一個實施方案中，D.P從大約350到大約900。在另一個實施方案中，D.P.從大約400到大約800。正如本文中定義的，聚合程度(縮寫為D.P.)是指纖維素鏈中脫水D-葡萄糖單元的數(shù)量。D.P.按ASTM測試1795-96的標準進行測定?？刮⑸锢w維可用于廣泛的各種不同纖維制品中，其中包括紡織品和衣物(包括運動服，失禁和醫(yī)用衣物等)，空氣和水濾器，外傷和燒傷護理包扎用品，醫(yī)用抹布和長袍，鞋的部件，以及機構(gòu)和家庭裝飾物，包括床單、枕套、床墊、毯子、毛巾、帷簾、床罩、座墊套、地毯、退場地墊、餐巾、餐桌布件、墻布、家具套、襯墊、床墊布、床墊填充物、枕頭填充物、毯子填充物、家具裝飾織物等。抗微生物劑可以是無機或有機化合物。無機化合物包括但不限于含有錫、銅、銀和鋅的化合物，可以采取氧化物的形式，或者被磷酸鋯、沸石或類似載體所攜帶。其它含有金屬例如鉀、鎂和鈣的無機化合物也可以用作抗微生物劑。無機抗微生物劑包括由Mi11ikenChemical公司以ALPHASAN的名稱銷售的、以及由AgionTechnologies公司以AGI0N的名稱銷售的銀沸石復(fù)合物。在本申請中，分子式為Ag84Na2(A102)86(Si02)1Q6xH20的沸石作為顆粒形式的銀交換的沸石從Aldrich獲得，并被磨碎以通過〈20微米的篩網(wǎng)。AZO66USP級別的氧化鋅從USZinc獲得，>99.9%的顆粒能夠通過325目的篩網(wǎng)。碳酸鈣從Aldrich獲得(CAS471-34-1)，顆粒尺寸小于IO微米。在一個實施方案中，無機抗微生物劑以漿粕中按重量計大約1%到纖維素中按重量計大約40%的水平進行添加。在另一個實施方案中，添加劑以纖維素中大約按重量計10%到纖維素中按重量計大約25%的水平添加。在另一個實施方案中，它以漿粕中按重量計大約15%到纖維素中按重量計大約20%的水平添加。在一個實施方案中，無機抗微生物劑在纖維中的含量從按重量計大約1%到按重量計大約40%。在另一個實施方案中，添加劑在纖維中的含量從按重量計大約10%到按重量計大約25%。在另一個實施方案中，它在纖維中的含量從按重量計大約15%到按重量計大約20%。用作抗微生物劑的有機化合物包括但不限于三氯羥基二苯醚、季銨化合物、二銨環(huán)狀化合物、幾丁聚糖、N-鹵胺(N-halamine)硅氧烷和氯。有機化合物取決于抗微生物劑的種類可以從纖維的內(nèi)部向表面濾出或遷移。含有抗微生物劑的熔噴纖維的加工和纖維性質(zhì)顯示在表2和表4中；表3和表5顯示了熔噴纖維的抗微生物測試的結(jié)果。在本申請中，使用了由韓國InkTec制造的SILVI0⑧，這是一種以5%的濃度溶解在水中的有機銀絡(luò)合化合物。這種抗微生物劑高度有效，可以以極低的水平使用就能造成菌落形成單位的顯著降低。在一個實施方案中，添加在纖維素中的添加劑的含量，為按重量計大約0.01%到大約5%的含5%(重量百分比)有機銀絡(luò)合化合物的溶液。在另一個實施方案中，添加在纖維素中的添加劑的含量，為按重量計大約0.5%到大約3%的有機銀絡(luò)合化合物的溶液。在一個實施方案中，纖維中含有大約5ppm到大約1000ppm的銀。含有銀化合物的萊賽爾(lyocell)纖維與對照樣品相比亮度較低，但是將基于銀的抗微生物劑與氧化鋅或碳酸鈣組合，可以增加纖維的亮度(分別見表4的樣品lOv.表2的樣品10，以及表4的樣品llv.樣品17)。含有無機鋅化合物的熔噴萊賽爾(lyocell)纖維在24小時時，與對照在同樣時間相比，將大腸桿菌(E.coli)菌落形成單位降低了至少98%。在4小時和24小時時，與對照在同樣時間相比，白色念珠菌(C.albicans)計數(shù)降低了至少95%。無機添加劑碳酸鈣和含有有機銀絡(luò)合物的有機添加劑SILVIO，在4小時和24小時時，與對照在同樣時間相比，都將大腸桿菌菌落形成單位降低了95%以上。氧化鋅將4小時的白色念珠菌菌落形成單位降低了至少95%，將24小時的大腸桿菌和白色念珠菌菌落形成單位都降低了至少95%。含有各種不同抗微生物劑的熔噴萊賽爾(lyocell)纖維顯示在圖2-6中。圖1是對照樣品的掃描電子顯微鏡照片(SEM)，顯示了放大1000倍的纖維的縱剖面和橫截面。纖維相對光滑，具有橢圓形到圓形的橫截面。圖2是樣品6的橫截面的放大2000倍的SEM，顯示了纖維中均勻分布的氧化鋅顆粒，以及粒狀或顆粒狀的表面。圖3是樣品7的纖維的橫截面的放大2000倍的反向散射電子顯微鏡照片(BSE)，顯示了鋅在纖維中的均勻分布。圖4是含有按重量計大約0.1%SILVIO的熔噴纖維縱剖面的放大1000倍的SEM。含有該添加劑的纖維具有相對光滑的表面。圖5是纖維中含有按重量計22.39%碳酸鈣的樣品15的熔噴萊賽爾(lyocell)纖維的放大1000倍的SEM。纖維的特征為粗糙和顆粒狀的表面。圖6顯示了纖維中含有按重量計1.9%沸石的樣品13的橫截面的放大1000倍的BSE，以及鋅在纖維中和纖維表面上的分布。取決于多種因素，例如空氣流速、空氣壓力、空氣溫度、溶液粘度、纖維素的D.P.，以及它們的組合，通過熔噴工藝可以獲得廣泛的纖維性質(zhì)。在一個實施方案中，纖維具有從大約5i!到大約50i!的纖維直徑。在另一個實施方案中，纖維具有從大約10i！到大約30ii的纖維直徑，在另一個實施方案中，纖維具有從大約15ii到大約20ii的纖維直徑。纖維直徑測量代表了100根隨機選擇的纖維的平均直徑，使用光學(xué)顯微鏡進行測量?？刮⑸锢w維的雙折射率顯示了纖維素纖維的分子的高度定向，它事實上與對照相比沒有變化。對照值的范圍為0.026到0.034，含有氧化鋅的樣品的值沒有變化，為0.026。這表明，盡管添加了氧化鋅，但分子定向沒有受到不利影響。在一個實施方案中，雙折射率為至少0.02。在另一個實施方案中，雙折射率為至少0.025。雙折射率通過下面描述的方法測定。典型的雙折射值，對于萊賽爾(lyocell)來說為0.045，對于粘膠纖維來說為0.022，對于莫代爾(Modal)來說為0.038，對于棉纖維來說為0.047，對于苧麻來說為0.074，對于NB416、一種可以從市場購買的，Weyerhaeuser出產(chǎn)的漿粕來說，為0.026。纖維亮度按照TAPPIT452標準進行測定。實施例在代表性實施例中，將Peach⑧，一種可以從Weyerhaeuser,FederalWay，WA獲得的漂白的硫酸鹽美國南方松漿粕，進行酸水解，并用硼氫化鈉處理，產(chǎn)生的漿粕具有大約420的平均聚合度，漿粕中半纖維素含量為12.0%重量百分比(木聚糖和甘露聚糖的重量百分比分別為6.5%和5.5%)，以及分別為大約77和87的R1Q和R18。按照下述步驟將漿粕溶解在NMMO(N-甲基瑪琳N-氧化物)中。將250mL三頸燒瓶裝入例如66.4g97%的匪0、24.7g50X的NMM0、10.4g槳粕、0.lg沒食子酸丙酯，以及1.2g氧化鋅。將燒瓶浸泡在12(TC的油浴中，插入攪拌器，連續(xù)攪拌大約l小時。產(chǎn)生了可容易流動的紡液，適合用于紡絲。紡液中纖維素的濃度為按重量計大約12%。紡液從具有三個噴嘴(噴孔直徑為457微米)的熔噴模具中，以1.0克/孔/分鐘的速度擠出。噴孔的長度/直徑比率為5。將噴嘴維持在95t:的溫度。將紡液擠入30cm長的氣隙，然后在水中凝聚，并根據(jù)紡液的流變學(xué)和熔噴條件，作為連續(xù)的或不連續(xù)的細絲收集在篩網(wǎng)上。將溫度為95t:、壓力為大約10psi的空氣通入頂部。使用8到30psi的空氣壓力獲得表2和表4中顯示的各種不同纖維直徑。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>表3<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>*菌落形成單位<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>暖光顯微術(shù)測定纖維的雙折射,纖維可以定性為具有平行于;5法來說，雙折射率是這兩個3r.i.。軸向r.i.典型情況下菱示成A=("-e)。通過偏j理論上，折射率。對于本:率)中減去垂直示。雙折射率被;纖維軸(軸向)的折射率和垂直于纖維軸的斤射率之間的差。通常，是從軸向R.i.(折射'用希臘字母"表示，垂直指數(shù)用字母e表咪船扭震鬆別翁乾趙雄堪翁據(jù)極折射率油制造的油在給定激發(fā)光波長和給定溫度下具有已知的折射率。將纖維與卡吉爾(Cargile)折射率油進行比較。偏振光在光學(xué)顯微鏡中使用透射光時，使用偏振濾光片測量折射率。當激發(fā)光在平行于纖維的軸的方向上偏振時，可以測量軸向折射率。然后將偏振濾光片旋轉(zhuǎn)90。，測量垂直于纖維軸的折射率。，職，、薩竟測慮當纖維的折射率與固定它的油的折射率匹配時，纖維的圖像將消失。相反，當纖維固定在折射率相差極大的油中時，可以以高的反差觀察到纖維的圖像。當纖維的R.I.接近于油的R.I.時，使用一種技術(shù)來確定纖維的折射率是較高還是較低。首先，使用載物臺控制器，將用適當定位的偏振濾光片照射的纖維，在顯微鏡中銳利聚焦。然后將載物臺稍微向上升起。如果當載物臺升高時纖維的圖像變得更亮，那么纖維的折射率比油高。相反，如果當載物臺升高時纖維的圖像變得更暗，那么纖維的折射率比油低。將纖維固定在R.I.油中并檢測，直到獲得滿意的折射率匹配。軸向和垂直分量二者都進行測量，并計算出雙折射率。糖分析本方法適用于制備和分析漿粕和木材樣品，使用高效陰離子交換層析和脈沖安培檢測法(HPAEC/PAD)，測定下列漿粕糖類的量巖藻糖、阿拉伯糖、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖、木糖和甘露糖。方法簡述使用硫酸，通過水解，將漿粕糖類聚合物轉(zhuǎn)變成單體。將樣品碾磨，稱量，水解，稀釋到200mL終體積，過濾，再次稀釋(1.OmL+8.OmLH20)，所得制備物通過HPAEC/PAD進行分析。取樣、樣品操作和保存將濕的樣品在25±5"空氣干燥或烤箱干燥。必需設(shè)備蒸汽滅菌器，MarketForge，型號STM-E，系列號C-1808100xl0mLPolyvials瓶，帶隔片，帶蓋，Dionex目錄號55058Gyrotory水浴搖床，型號G76或等價物能夠稱量到±0.Olmg的天平，例如MettlerHL52分析天平中級Thomas-Wiley實驗室磨，40目篩網(wǎng)NAC1506真空烤箱或類似物0.45-iiGHP濾器，Gelman型號A/E，(4.7-cm玻璃纖維過濾器盤，不含有機粘合劑)帶有澆注嘴的厚壁試管，2.5x20cmComplySteriGage蒸汽化學(xué)積分儀GP50Dionex無金屬梯度泵，具有4個溶劑入口DionexED40脈沖安培檢測器，具有金工作電極和固態(tài)參比電極12Dionex自動進樣器AS50，帶有含有柱子的熱區(qū)室，ED40池和進樣器環(huán)DionexPC10氣動溶劑添加裝置，帶有1_L塑料瓶32-LDionex聚乙烯溶劑瓶，具有溶劑出口和氦氣入口蓋。CarboPacPA1(DionexP/N035391)離子交換柱，4麗250mmCarboPacPA1保護柱(DionexP/N043096)，4mmx50mmMi1iipore溶劑過濾裝置，帶有HA型0.45ii濾器或類似物必需的反應(yīng)i式劑所有指稱的H20都是MiliiporeH20。72%硫酸溶液(H2S04)4f183mL水轉(zhuǎn)移到2-L錐形瓶中。將瓶子在罩子中的Rubbermaid盆中置于冰中，使瓶子冷卻。一邊攪拌，一邊緩慢小心地將470mL96.6%H2S04倒入瓶中。使溶液冷卻。小心地轉(zhuǎn)移到帶有5-mL分裝器的瓶子中。將分裝器設(shè)定到lmL。JTBaker50%氫氧化鈉溶液，目錄號Baker3727-01，[1310-73-2]Dionex無水乙酸鈉(82.0±0.5克/1LH20)，目錄號59326，[127-09-3]。標準品內(nèi)部標準品巖藻糖被用于硫酸鹽法制漿和溶解漿粕樣品。2-脫氧-D-葡萄糖被用作木漿樣ci巖藻糖，內(nèi)部標準品。12.00士0.005g巖藻糖，Sigma目錄號F2252，[2438-80-4]，溶解在200.OmL!120，得到的濃度為60.00±0.005mg/mL。該標準品儲存在冰箱中。2-脫氧-D-葡萄糖，內(nèi)部標準品。將12.00±0.005g2_脫氧_D_葡萄糖，F(xiàn)luka目錄號32948g[101-77-9]，溶解在200.OmLH20中，得到的濃度為60.00±0.005mg/mL。該標準品儲存在冰箱中。硫酸鹽法漿粕儲液標準溶液硫酸鹽法漿粕糖標準品濃縮物<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>硫酸鹽法漿粕工作溶液將每種糖分別稱重到4位有效數(shù)字，并轉(zhuǎn)移到同樣的200-mL容量瓶中。將糖溶解在少量水中。用水定容，混合均勻，將內(nèi)含物轉(zhuǎn)移到兩個干凈的、4盎司的棕色瓶中。貼上標簽，儲存在冰箱中。按照下面的表中所示制造工作標準品。用于硫酸鹽法漿粕的漿粕糖標準品濃縮物<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>'。木糖Sigma99%0.120甘露糖Sigma99%0.080薦微，麵將每種糖分別稱重到4位有效數(shù)字，并轉(zhuǎn)移到同樣的200-mL容量瓶中。將糖溶解在少量水中。用水定容，混合均勻，將內(nèi)含物轉(zhuǎn)移到兩個干凈的、4盎司的棕色瓶中。貼上標簽，儲存在冰箱中。按照下面的表中所示制造工作標準品。用于溶解漿粕的漿粕糖標準品濃縮物<table>tableseeoriginaldocumentpage14</column></row><table>木漿儲液標準溶液木漿糖標準品濃縮物糖_制造商_純度g/200mL巖藻糖Sigma99%12.00鼠李糖Sigma99%0.0701將lmL巖藻糖溶液分裝到200-mL三角瓶中，定容到終體積。終濃度將是0.3mg/mL。木漿工作溶液使用硫酸鹽法漿粕儲存溶液和巖藻糖和鼠李糖儲存溶液。按照下面的表制備工作標準品。用于硫酸鹽法漿粕的漿粕糖標準品濃縮物<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>步驟樣品制備用40目篩網(wǎng)的Wiley磨碾磨0.2+05g樣品。將大約200mg樣品轉(zhuǎn)移到40_mL特氟龍容器中并蓋好。在真空烘箱中，在5(TC干燥過夜。用Brinkman分液器將1.OmL72%H2S04加入到試管中。用圓末端玻璃或特氟龍攪拌棒攪拌并壓碎l分鐘。打開Gyratory水浴搖床的加熱。設(shè)置如下加熱高控制溫度調(diào)節(jié)器7"安全溫度調(diào)節(jié)器25"速度關(guān)閉搖床關(guān)閉將試管架放置在gyrotory水浴搖床中。攪拌每種樣品3次，一次在20_40分鐘之間，第二次在40-60分鐘之間，第三次在60-80分鐘之間。90分鐘后，取下樣品。將1.OOmL內(nèi)部標準品(巖藻糖)分裝到硫酸鹽法樣品中。用鋁箔蓋緊樣品和標準品搖瓶，確保鋁箔在蒸汽滅菌器中不會掉落。將ComplySteriGage蒸汽化學(xué)積分儀放置在蒸汽滅菌器的架子上。在14-16psi(95-105kPa)和壓力和>260°F(127。C)的溫度下高溫高壓處理60分鐘。從蒸汽滅菌器中取出樣品。將樣品冷卻。將樣品轉(zhuǎn)移到200-mL容量瓶中。在木材樣品中加入2-脫氧-D-葡萄糖。將搖瓶加水到終體積。對于硫酸鹽法和溶解的漿粕樣品來說將樣品的一等份試樣通過GHP0.45y濾器過濾到16_mL棕色小瓶中。對于木漿樣品來說允許顆粒物沉積。從頂部抽取大約lOmL樣品，盡量不要擾動顆粒，將樣品的等份試樣通過GHP0.45ii濾器過濾到16-mL棕色小瓶中。將標簽從容量瓶轉(zhuǎn)移到小瓶上。加入一等份1.OOmL過濾過的樣品到Dionex小瓶中的8.OmL水中。將樣品在DionexAS/500系統(tǒng)上運行。參見下面的層析步驟。層析步驟[O130]溶劑制備溶劑A是蒸餾和去離子的水(18兆歐姆)，通入氦氣并攪拌至少20分鐘，然后用氦氣覆蓋，不論系統(tǒng)是開還是關(guān)閉，始終維持氦氣覆蓋。溶劑B是400mMNaOH。在溶劑B瓶子中加入水至標記處，通入氦氣攪拌20分鐘。加入適量50%NaOH。(50.0gNaOH/100g溶液)氺(lmolNaOH/40.OgNaOH)*(1.53g溶液/lmL溶液XlOOOmL溶液/lL溶液)=容器中19.1MNaOH，50/50w/wNaOH。0.400MNaOH*(1000mLH20/19.1MNaOH)=20.8mLNaOH為了方便將20.8mL約到整數(shù)19.1M*(20.OmLxmL)=0.400MNaOHxmL=956mL溶劑D是200mM乙酸鈉。使用18兆歐姆水，將大約450mL去離子水加入到Dionex乙酸鈉容器中。蓋上蓋子并搖動，直到內(nèi)含物完全溶解。將乙酸鈉溶液轉(zhuǎn)移到IL容量瓶中。用大約lOOmL水清洗500-mL的乙酸鈉容器，將清洗的水轉(zhuǎn)移到容量瓶中。重復(fù)清洗兩次。清洗后，將容量瓶的內(nèi)含物用水填充到l-L的刻度。將洗脫液充分混合。量取360士10mL到2-L量筒中。加水到1800士10mL。使用Millipore過濾裝置，使用0.45pm的HA型號的膜，將該溶液過濾到2000-mL帶側(cè)臂的瓶子中。將其加入到溶劑D瓶中，通入氦氣攪拌20分鐘。柱后添加溶液是300mMNaOH。它在柱后加入，使得能夠使糖在pH>12.3時作為陰離子被檢測到。將15±0.5mL50%NaOH轉(zhuǎn)移到量筒中，加水到960±10mL。(50.OgNaOH/100g溶液)*(lmolNaOH/40.OgNaOH)*(1.53g溶液/lmL溶液)(1000mL溶液/1L溶液)=容器中19.1MNaOH，50/50w/wNaOH。0.300MNaOH*(1000mlH20/19.1MNaOH)=15.7mLNaOH將15.7mL約到整數(shù)19.1M*(15.Oml/xmL)=0.300MNaOHxmL=956mL(將956mL約到960mL。因為在0.300MNaOH附近pH是穩(wěn)定的，因此不需要準確的956mL水)。設(shè)定AS50程序表。對于所有樣品來說，注射體積是5iU，注射類型是"完全"，停止體積是10iU，注射器速度是3，所有樣品和標準品的樣品類型為"樣品"。重量和內(nèi)標值都設(shè)定為等于1。在運行開始時，以下列次序運行5個標準品標準品A1日期標準品B1日期標準品C1日期標準品D1日期標準品E1日期在最后一個樣品運行后，再次運行中等水平的標準品，作為連續(xù)校準檢定'在標準品運行的開始和結(jié)束之間的任何樣品點，運行對照樣品。運行樣品。計算計算漿粕糖的重量百分數(shù)糖的歸一化面積=IS校正的糖量(|ag/mL)=(糖的面積)*(叱/mL巖藻糖)(巖藻糖的面積)((糖的歸一化面積)-(截距))0161]0162]單體糖重量％=例如對于阿拉伯糖來說IS-校正的糖量(嗎/m、樣品重量(mg);辨率)單體糖重量％=0J，*20=0043%70.71mg阿拉伯糖0163]聚合物重量％=(樣品糖的重量％)*(0.88)0164]例如對于阿拉伯糖來說0165]聚合物糖重量％=(0.043wt%)*(()88)=0.038重量0166]注意木糖和阿拉伯糖用88%校正，巖藻糖、半乳糖、鼠李糖、葡萄糖和甘露糖用90%校正。0167]報告的結(jié)果是在烘箱烤干的基礎(chǔ)上糖的百分數(shù)。生長培養(yǎng)基研究步驟1.磷酸鹽緩沖溶液a.儲液PBS(l升)Na2HP0412.36克NaH2P04l.80克NaCl85.00克0168]0169]0170]0171]0172]0173]0174]0175]H201.0升(為6個樣品制備儲存溶液)b.9:1稀釋用作工作PBS溶液(在單獨的螺蓋瓶中進行，并且滅菌)4個樣f要7，200mls工作溶液；6個樣品需要9，000mls工作溶液。0176]c.使用浸在工作溶液中的pH計探針將pH調(diào)整到7.0-7.2，用稀HC1(1或2N)滴g。0177]2.加入到PBS中的基本生長培養(yǎng)基(MGM):0178]a.制備1%和10%蛋白胨各lOOmls，高溫高壓滅菌。0179]b.制備lOOmls10%(NH4)2S04溶液，過濾除菌。0180]c.獲得BME維生素-IOOX，來自Sigma，B_6891。0181]d.制備100mls無機鹽培養(yǎng)基(MSM)，滅菌。l.MgS045.0克2.ZnS040.01克3.FeS040.05克4.MnS040.01克5.濃HC11.5ml6.H20100ml3.培養(yǎng)微生物準備金黃色葡萄球菌(S.aureus):在1.Oml無菌TSB中準備培養(yǎng)環(huán)10分鐘ATCC6538在TSA斜面上劃線，在35"生長24小時。大腸桿菌(E.coli):在1.Oml無菌TSB中準備培養(yǎng)環(huán)10分鐘ATCC8739在TSA斜面上劃線，在35"生長24小時。白色念珠菌(C.albicans):在1.Oml無菌稀PBS溶液中準備培養(yǎng)環(huán)10分鐘ATCC10231在SDA斜面上劃線，在35t:生長24小時。4.其它培養(yǎng)基:400ml，沙氏葡萄糖瓊脂制備斜面和搖瓶。IM:1800ml，胰胨大豆瓊脂制備斜面和搖瓶。5.稀釋培養(yǎng)基a.準備9.Oml稀釋PBS試管。從斜面上移除(洗下)每種培養(yǎng)的生物體，加入到PBS試管中。對其進行調(diào)整，使得培養(yǎng)物的濁度與0.5McFarland溶液匹配(在BAM培養(yǎng)基頁中)。這是培養(yǎng)物儲液。(金黃色匍萄球菌和大腸桿菌，白色念珠菌)。b.對于金黃色葡萄球菌和大腸桿菌來說，將培養(yǎng)物儲液稀釋100倍，將1.Oml稀釋溶液加入到1.0升MGM中(最終群體大約103個)。c.對于白色念珠菌來說，將1.Oml培養(yǎng)物儲液加入到1.0升MGM中(最終群體大約103個)。6.為每種生物體特制的MGM溶液a.金黃色葡萄球菌94.4mlPBS儲液+849.6DI水；調(diào)整pH并滅菌。(或994ml稀釋前PBS儲存溶液)。(2X+2)200=2000ml，用于4。加入1.0mlMSM50mlBME維生素5ml1%蛋白胨1.Oml稀釋的細菌培養(yǎng)物(預(yù)先制備)b.大腸桿菌94.9mlPBS儲液+854.lmlDI水；調(diào)整pH并滅菌。(或949ml稀釋前PBS儲存溶液)。(2X+2)200=2000ml，用于4。加入1.0mlMSM50mlBME維生素1.Oml稀釋的細菌培養(yǎng)物(預(yù)先制備)c.白色念珠菌92.9mlPBS儲液+836.1mlDI水；調(diào)整pH并滅菌。(或929ml稀釋前PBS儲存溶液)。(2X+2)200=2000ml，用于4。加入1.0mlMSM50mlBME維生素20ml10%蛋白胨10ml10%(NH4)2S041.Oml未稀釋的細菌培養(yǎng)物(預(yù)先制備)7.測試產(chǎn)物a.準備足夠的無菌的250塑料瓶，用于操作每種生物體加陽性和陰性對照的兩份重復(fù)樣(測試6個產(chǎn)物需要45個瓶子)。b.為所有帶有生物體的塑料瓶作標記(St即h，E.coli，C.alb.)，加上連續(xù)的號碼(W-l，W-2......，W-45)。c.將每種待測試樣品2.Ogm加入到每個塑料瓶中(或者如果樣品不軟，使用無菌混合器)，然后加入200ml接種的MGM。在37"溫育并搖動4和24小時(在與搖床水浴相連的wiremilk架子加一個或兩個塑料架中)。進行雙份測試。在零時(空白和第一個Weyerhaeuser樣品)、4小時和24小時時，對樣品進行顯微鏡觀察。d.對于每種生物體和每種產(chǎn)物，重復(fù)上述第3條。e.對于每種生物體運行含有200ml接種的MGM并且不含Weyerhaeuser樣品的瓶子。這勝是苧白。f.運行陽性對照，對于每種類型的生物體用TSB代替樣品(參見下述)。8.溫育和計數(shù)a.在制備了所有瓶子后，將每個"空白"對照和產(chǎn)品瓶，根據(jù)生物體的種類，微生物鋪板在TSB或SDA上。此時為零時。b.將所有培養(yǎng)物和產(chǎn)品接種瓶在搖床上，在37t:溫育4小時和24小時。使用與搖床相連的milk架子，將培養(yǎng)箱溫度調(diào)整到37°C。c.在4小時和24小時后，從所有搖瓶取出等份試樣并鋪板，進行CFU展示(包括"無產(chǎn)物"的對照)。使用TSA:用于金黃色葡萄球菌和大腸桿菌，(將平板在35t:溫育48小時)。使用SDA:用于白色念珠菌，(將平板在20°C溫育5天)。d.準備預(yù)計在測試產(chǎn)物板和空白板上含有103到104個生物體的稀釋液。陽性對照將會較高。9.陽性對照為每種生物體準備一個含有100ml修改MGM溶液的搖瓶(總共3個搖瓶)，在37°C溫育4小時和24小時。a.金黃色葡萄球菌100mlTSB0.1mlMSM5.0mlBME維生素0.5ml1%蛋白胨0.lml稀釋的金黃色葡萄球菌細菌培養(yǎng)液b.大腸桿菌100mlTSB0.lmlMSM5.0mlBME維生素0.lml稀釋的大腸桿菌細菌培養(yǎng)液c.白色念f朱菌100mlTSB0.lmlMSM5.0mlBME維生素2.0ml10%蛋白胨1.0ml(NH4)2S040.lml未稀釋的白色念珠菌細菌培養(yǎng)液d.用0.lml1/100稀釋的培養(yǎng)儲液接種金黃色葡萄球菌和大腸桿菌+對照e.用0.lml培養(yǎng)儲液接種白色念珠菌+對照。20權(quán)利要求含有至少一種抗微生物劑的熔噴萊賽爾纖維，所述抗微生物劑均勻分布在所述纖維的整個橫截面上，所述纖維還含有占所述纖維中按重量計4％到18％的半纖維素，并且ISO亮度為至少35。2.權(quán)利要求l的纖維，其中所述抗微生物劑是無機化合物。3.權(quán)利要求2的纖維，其中抗微生物劑選自含有銅、銀、鋅、鉀、鎂、鈣或其組合中的一種或多種的化合物。4.權(quán)利要求3的纖維，其中抗微生物劑是含有鋅的化合物。5.權(quán)利要求3的纖維，其中抗微生物劑是含有銀的化合物。6.權(quán)利要求3的纖維，其中抗微生物劑是含有鈣的化合物。7.權(quán)利要求1的纖維，其中所述抗微生物劑是有機化合物。8.權(quán)利要求7的纖維，其中所述抗微生物劑是含有銀的有機化合物。9.權(quán)利要求8的纖維，其中纖維含有大約5到大約1000ppm的銀。10.權(quán)利要求2的纖維，其中纖維含有按重量計大約0.1%到大約40%的抗微生物劑。11.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維含有按重量計大約10%到大約25%的抗微生物劑。12.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維含有按重量計大約15%到大約20%的抗微生物劑。13.權(quán)利要求1的纖維，其中雙折射率為至少0.020。14.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維直徑為大約2到大約50微米。15.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維直徑為大約5到大約35微米。16.權(quán)利要求1的纖維，其中纖維直徑為大約10到大約20微米。17.權(quán)利要求1的纖維，其中在24小時時，相對于對照，大腸桿菌(E.coli)菌落形成單位減少了至少95%。18.權(quán)利要求1的纖維，其中在4小時時，相對于對照，白色念珠菌(C.Albicans)菌落形成單位減少了至少95%。全文摘要公開了對大腸桿菌(E.coli)和白色念珠菌(C.albicans)顯示出高度抗微生物活性的熔噴萊賽爾(lyocell)纖維。所述纖維通過在紡絲前向NMNO紡液中添加無機和有機化合物來制備。添加劑均勻分布在整個纖維的橫截面和縱剖面中。根據(jù)使用的添加劑，顯示出相對光滑的或顆粒狀的粗糙表面。文檔編號D06M11/00GK101720214SQ200880022675公開日2010年6月2日申請日期2008年6月26日優(yōu)先權(quán)日2007年6月29日發(fā)明者羅孟奎申請人:韋爾豪澤公司