專利名稱:具有抗菌整理層的纖維基材以及其使用和生產(chǎn)方法
本發(fā)明涉及具有抗微生物整理層(finish)的纖維基材。本發(fā)明還涉及施加該整理層至纖維基材的方法，并涉及使用該處理的纖維基材的方法。
微生物存在于我們周圍。許多這樣微生物存在的對(duì)人體健康潛在影響使得抗微生物配方成為商業(yè)和居住清潔與消毒過程中普遍存在的部分。一些影響可能包括，例如，歸因于可以存在于我們的衣服和其它我們每天接觸并使用的織物中并快速繁殖的金黃色葡萄球菌、肺炎克雷伯氏菌、酵母和其它單細(xì)胞生物體的疾病和皮膚傳染病。然而，許多傳統(tǒng)抗微生物組合物不適于在織物表面上持久使用。因此，需要適于持久用于織物表面的抗微生物組合物。
Kreider等的美國(guó)專利申請(qǐng)公開號(hào)2004/0214490 A1中提出持久施加基于離子交換化合物例如磷酸鋯、玻璃和/或沸石的殺微生物組合物到織物中的方法。Kreider等公開了具有表面的織物基材，其一部分涂布有非導(dǎo)電性整理層，其中所述整理層包含至少一種選自磷酸鋯銀、銀沸石、銀玻璃和其任何混合物的含銀離子化合物，和至少一種交聯(lián)的粘合材料。
基于離子交換化合物例如磷酸鋯、玻璃和/或沸石的傳統(tǒng)無機(jī)殺微生物組合物通常顯示出處理織物有問題的加工性能。例如，該無機(jī)殺微生物組合物難以均勻地施加越過織物表面，沒有顯示出對(duì)織物表面的內(nèi)在親合性。此外，含金屬離子基殺微生物劑(例如銀基)的傳統(tǒng)組合物通常顯示出不穩(wěn)定，導(dǎo)致它們暴露至加熱和/或日光時(shí)變色。因此，這些殺微生物劑經(jīng)常導(dǎo)致加入它們的體系在染色中發(fā)生明顯改變。因此，使用這些傳統(tǒng)組合物易被限制于可以容忍染色中這種明顯改變的體系。因此，需要新的無機(jī)殺微生物組合物，其基于其金屬離子含量顯示出抗菌活性，但是沒有經(jīng)常與加入該金屬離子的傳統(tǒng)組合物有關(guān)的處理和穩(wěn)定性問題。
本發(fā)明的一個(gè)方面中，提供了具有表面處理的纖維基材，其中該表面的至少一部分用整理層處理，其中該整理層包括至少一種含有與聚合物配合的金屬的抗微生物組合物，其中金屬選自銅、銀、金、錫、鋅和其結(jié)合；并且，其中聚合物包含選自殘基A、殘基B、殘基C和其結(jié)合的單體殘基；條件是聚合物包含至多99.5wt％的殘基B的單體殘基；其中殘基A是 其中殘基B是 其中殘基C是 其中X是具有選自N、O和S的至少一個(gè)雜原子的不飽和或芳族雜環(huán)；c是0或1；R1選自H，CH3和-CO2R4；其中R4選自H，CH3，C2H5，C3-C24烷基；R2選自H，CH3，C2H5，苯基，-CH2CO2R5和-CO2R5；其中R5選自(I)-(V)，
(I)H； (III)-(CH2CH(R11)O)nH；(IV)-(CH2CH(R11)O)nCOCH2COCH3；和 其中R11選自H，甲基和苯基；n是1至20的整數(shù)；Y選自O(shè)H，SO3Z和X；其中Z選自H，鈉，鉀和NH4+；條件是當(dāng)聚合物包含0wt％殘基B的單體殘基和0wt％殘基C的單體殘基時(shí)，R2是-CH2CO2R5或-CO2R5，R5是(V)，Y是X；R3選自H，甲基，苯基，磺化苯基，酚根，乙酸根，羥基，片段O-R1，其中R1如前面所定義，-CO2R12和-CONR6R7；其中R6和R7獨(dú)立選自H，甲基，乙基，C(CH3)2CH2SO3Z，其中Z如前面所定義，C3-C8烷基和合并的環(huán)結(jié)構(gòu)，R12選自H，CH3，C2H5和C3-C24烷基；R8和R9獨(dú)立選自氫，甲基，乙基和C3-C4烷基；R10選自C1-C8烷基，C2-C8鏈烯基，C6-C10不飽和無環(huán)，C6-C10環(huán)狀，C6-C10芳族，氧化C2-C4亞烷基和聚(C2-C4亞烷基)b氧化物；其中b是2至20的整數(shù)；本發(fā)明的另一方面中，提供了生產(chǎn)處理纖維基材的方法，包括提供纖維基材；提供整理層，該整理層包括至少一種含有與聚合物配合的金屬的抗微生物化合物；其中金屬選自銅、銀、金、錫、鋅和其結(jié)合；其中聚合物包含選自殘基A、殘基B、殘基C和其結(jié)合的單體殘基；條件是聚合物包含至多99.5wt％的殘基B的單體殘基；其中殘基A是
其中殘基B是 其中殘基C是 其中X是具有選自N、O和S的至少一個(gè)雜原子的不飽和或芳族雜環(huán)；c是0或1；R1選自H，CH3和-CO2R4；其中R4選自H，CH3，C2H5，C3-C24烷基；R2選自H，CH3，C2H5，苯基，-CH2CO2R5和-CO2R5；其中R5選自(I)-(V)，(I)H； (III)-(CH2CH(R11)O)nH；(IV)-(CH2CH(R11)O)nCOCH2COCH3；和
其中R11選自H，甲基和苯基；n是1至20的整數(shù)；Y選自O(shè)H，SO3Z和X；其中Z選自H，鈉，鉀和NH4+；條件是當(dāng)聚合物包含0wt％殘基B的單體殘基和0wt％殘基C的單體殘基時(shí)，R2是-CH2CO2R5或-CO2R5，R5是(V)，Y是X；R3選自H，甲基，苯基，磺化苯基，酚根，乙酸根，羥基，片段O-R1，其中R1如前面所定義，-CO2R12和-CONR6R7；其中R6和R7獨(dú)立選自H，甲基，乙基，C(CH3)2CH2SO3Z，其中Z如前面所定義，C3-C8烷基和合并的環(huán)結(jié)構(gòu)，R12選自H，CH3，C2H5和C3-C24烷基；R8和R9獨(dú)立選自氫，甲基，乙基和C3-C4烷基；R10選自C1-C8烷基，C2-C8鏈烯基，C6-C10不飽和無環(huán)，C6-C10環(huán)狀，C6-C10芳族，氧化C2-C4亞烷基和聚(C2-C4亞烷基)b氧化物；其中b是2至20的整數(shù)；將該整理層施加至纖維基材表面的至少一部分；任選，提供粘合材料；任選，將該粘合材料施加至所述纖維基材表面的至少一部分；和，任選，干燥處理的纖維基材。
本發(fā)明的另一方面中，提供了生產(chǎn)處理纖維基材的方法，包括提供纖維基材；提供包括至少一種含有與聚合物配合的銀的抗微生物化合物的整理層；其中聚合物包含選自殘基A、殘基B、殘基C和其結(jié)合的單體殘基；條件是聚合物包含至多99.5wt％的殘基B的單體殘基；其中殘基A是 其中殘基B是
其中殘基C是 其中X是具有選自N、O和S的至少一個(gè)雜原子的不飽和或芳族雜環(huán)；c是0或1；R1選自H，CH3和-CO2R4；其中R4選自H，CH3，C2H5，C3-C24烷基；R2選自H，CH3，C2H2，苯基，-CH2CO2R5和-CO2R5；其中R5選自(I)-(V)，(I)H； (III)-(CH2CH(R11)O)nH；(IV)-(CH2CH(R11)O)nCOCH2COCH3；和 其中R11選自H，甲基和苯基；n是1至20的整數(shù)；Y選自O(shè)H，SO3Z和X；其中Z選自H，鈉，鉀和NH4+；條件是當(dāng)聚合物包含0wt％殘基B的單體殘基和0wt％殘基C的單體殘基時(shí)，R2是-CH2CO2R5或-CO2R5，R5是(V)，Y是X；R3選自H，甲基，苯基，磺化苯基，酚根，乙酸根，羥基，片段O-R1，其中R1如前面所定義，-CO2R12和-CONR6R7；其中R6和R7獨(dú)立選自H，甲基，乙基，C(CH3)2CH2SO3Z，其中Z如前面所定義，C3-C8烷基和合并的環(huán)結(jié)構(gòu)，R12選自H，CH3，C2H5和C3-C24烷基；R8和R9獨(dú)立選自氫，甲基，乙基和C3-C4烷基；R10選自C1-C8烷基，C2-C8鏈烯基，C6-C10不飽和無環(huán)，C6-C10環(huán)狀，C6-C10芳族，氧化C2-C4亞烷基和聚(C2-C4亞烷基)b氧化物；其中b是2至20的整數(shù)；將該整理層施加至纖維基材表面的至少一部分；任選，提供粘合材料；任選，將該粘合材料施加至所述纖維基材表面的至少一部分；和，任選，干燥處理的纖維基材。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″纖維″或″紡織纖維″是指能夠以許多方法包括例如機(jī)織、針織、編織、成氈、加捻或網(wǎng)織，通過粘合或通過交織紡成紗線或制成織物的物質(zhì)單元。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″紗線″是指處于適于機(jī)織、針織、編織、成氈、加捻、網(wǎng)織的形式或適合生產(chǎn)成為織物的紡織纖維股線。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″織物″是指任何紡織、無紡、針織、成氈或從任何天然或生產(chǎn)的纖維、紗線或其代替物或其結(jié)合生產(chǎn)的材料。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″纖維基材″包括任何纖維、紡織纖維、紗線、織物或其結(jié)合。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″處理的纖維基材″是指用本發(fā)明整理層處理的纖維基材。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″烷基″包括直鏈、支鏈和環(huán)狀烷基。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″鏈烯基″包括直鏈、支鏈和支鏈鏈烯基。
此處和權(quán)利要求
中使用的″(甲基)丙烯酸酯″包括甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯。
適用于本發(fā)明的不飽和或芳族雜環(huán)包括，例如，具有一些不飽和度的5至7-元雜環(huán)；具有至少一個(gè)選自N、O和S原子的雜原子的芳族雜環(huán)；該雜環(huán)的異構(gòu)體和其結(jié)合。此外，合適的雜環(huán)可以包括，例如，相互稠合形成更大的具有至少一個(gè)N、O或S原子的9至14-元雜環(huán)的5至7-元雜環(huán)；該雜環(huán)的異構(gòu)體和其結(jié)合。此外適用于本發(fā)明的雜環(huán)包括與碳環(huán)稠合形成更大的9至14-元雜環(huán)的5至7-元雜環(huán)。
一些實(shí)施方案中，本發(fā)明抗微生物組合物包括含有選自咪唑；噻吩；吡咯；噁唑；噻唑和其各自的異構(gòu)體(例如，噻唑-4基，噻唑-3基和噻唑-2-基)；四唑；吡啶；噠嗪；嘧啶；吡嗪；吡咯類；吲唑類；三唑類和其各自的異構(gòu)體(例如，1，2，3-三唑和1，2，4-三唑)；和其結(jié)合，例如咪唑1，2，3-三唑-1，2，4-三唑；苯并三唑；甲基苯并三唑；苯并噻唑；甲基苯并噻唑；苯并咪唑和甲基苯并咪唑的雜環(huán)基的聚合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，抗微生物組合物包含選自咪唑、苯并三唑和苯并咪唑的雜環(huán)基。這些實(shí)施方案的一些方面中，抗微生物組合物包含咪唑。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包括含有至少一種含雜環(huán)的單體和至少一種不含雜環(huán)的單體的聚合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，含雜環(huán)的單體與不含雜環(huán)的單體比例是95∶5至5∶95；另外地80∶20至20∶80；另外地60∶40至40∶60。這些實(shí)施方案的一些方面中，至少一種含雜環(huán)的單體是乙烯基咪唑。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包括與銀配合的含有含雜環(huán)單體的聚合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，含雜環(huán)的單體與銀的重量比是95∶5至5∶95；另外地90∶10至10∶90；另外地80∶20至20∶80。這些實(shí)施方案的一些方面中，銀與含雜環(huán)的單體的摩爾比率是10∶1至1∶10；另外地4∶1至1∶4；另外地2∶1至1∶2。這些實(shí)施方案的一些方面中，含雜環(huán)的單體是乙烯基咪唑。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包括可以任選含有交聯(lián)材料的聚合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，聚合物可以包含0.5至60wt％交聯(lián)劑，另外地至少2wt％交聯(lián)劑，另外地至少5wt％交聯(lián)劑，另外地至少8wt％交聯(lián)劑，另外地至少10wt％交聯(lián)劑，另外地至少20wt％交聯(lián)劑；另外地至少30wt％交聯(lián)劑，另外地至少40wt％交聯(lián)劑；另外地至少50wt％交聯(lián)劑。
適用于本發(fā)明的交聯(lián)劑包括任何已知的交聯(lián)材料，只要抗微生物組合物的物理和化學(xué)穩(wěn)定性基本不受包含該交聯(lián)材料的影響。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物可以包括含有選自甲基丙烯酸烯丙酯(ALMA)；二乙烯苯(DVB)；二丙烯酸乙二醇酯(EGDA)；二甲基丙烯酸乙二醇酯(EGDMA)；二甲基丙烯酸1，3-丁二醇酯(BGDMA)；二甲基丙烯酸二甘醇酯(DEGDMA)；二丙烯酸三丙二醇酯(TRPGDA)；三羥甲基丙烷三甲基丙烯酸酯(TMPTMA)；三羥甲基丙烷三丙烯酸酯(TMPTA)和其結(jié)合的多官能(甲基)丙烯酸酯交聯(lián)劑的聚合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，抗微生物組合物可以包括含有選自TMPTMA、TMPTA和其結(jié)合的交聯(lián)劑的聚合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，抗微生物組合物可以包含TMPTA交聯(lián)劑。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物可以顯現(xiàn)小于200nm；另外地小于150nm；另外地小于100nm；另外地小于75nm；另外地小于50nm；另外地小于25nm；另外地小于20nm；另外地小于15nm；另外地1至10nm；另外地小于10nm；另外地1至8nm；另外地小于5nm的平均粒徑。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包括顯示出數(shù)均分子量小于500,000；另外地小于100,000；另外地小于50,000；另外地小于10,000；另外地1,000至10,000；另外地500至5,000的聚合物。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包括與聚合物配合的金屬，其中金屬可以選自銅、銀、金、錫、鋅和其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，金屬選自銅、銀、金和其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，金屬是銅、銀和其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，金屬是鋅和銀的結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，金屬是銀。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包含0.5至60wt％金屬；另外地0.5至15wt％金屬；另外地20至100,000ppm金屬；另外地至少20ppm金屬；另外地20至4,000ppm金屬；另外地20至1,500ppm金屬；另外地30至75ppm金屬；另外地至少50ppm金屬。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包含0.5至60wt％銀；另外地0.5至15wt％銀；另外地20至100,000ppm銀；另外地至少20ppm銀；另外地20至4,000ppm銀；另外地20至1,500ppm銀；另外地30至75ppm銀；另外地至少50ppm銀。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包含鋅和銀的結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，抗微生物組合物包含0.3wt％至40wt％銀和1wt％至15wt％鋅。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，抗微生物組合物包含與銀配合的乙烯基咪唑共聚物。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″銀″是指引入到本發(fā)明抗微生物組合物中的銀金屬。雖然不希望受引入到抗微生物組合物中的銀的氧化態(tài)(Ag0、Ag1+或Ag2+)的制約，但銀可以通過在銀溶液例如硝酸銀在去離子水(″DI″)中的溶液中洗滌聚合物來加入至抗微生物組合物中。除了DI，還可以使用其它液體介質(zhì)，比如水、含水緩沖溶液和有機(jī)溶液例如聚醚或醇。其它銀的來源包括但是不局限于乙酸銀、檸檬酸銀、碘化銀、乳酸銀、苦味酸銀和硫酸銀。這些溶液中銀的濃度可以在所需將已知量的銀加入至抗微生物組合物中的濃度到飽和銀溶液的范圍內(nèi)變化。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層包含顯示出與纖維基材表面內(nèi)在親合性的抗微生物組合物。這些實(shí)施方案的一些方面中，整理層粘附至纖維基材表面，提供纖維基材以耐洗滌的抗微生物整理層，而不用加入粘合材料。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層可以進(jìn)一步包含任選的與抗微生物組合物同時(shí)施加至纖維基材的粘合材料。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，在施加整理層之后可以施加任選的粘合材料至纖維基材表面的至少一部分。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，在施加整理層之前可以施加任選的粘合材料至纖維基材表面的至少一部分。
合適的粘合材料可以包括任何常規(guī)粘合劑，只要抗微生物組合物的物理和化學(xué)穩(wěn)定性基本不受包含該物質(zhì)的影響。這些實(shí)施方案的一些方面中，粘合材料可以包含聚氨酯粘合劑、丙烯酸類粘合劑、聚醋酸乙烯酯粘合劑、乙烯-乙酸乙烯酯粘合劑、乙烯-氯乙烯粘合劑、苯乙烯-丁二烯橡膠粘合劑、腈粘合劑、硅酮粘合劑、聚乙烯醇粘合劑、酚類(phenolic)粘合劑、熱固性粘合劑、聚氯乙烯粘合劑、酚醛粘合劑、密胺甲醛粘合劑、脲醛粘合劑、三聚氰胺-脲粘合劑、異氰酸酯粘合劑、異氰脲酸酯粘合劑和其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，粘合材料可以包括交聯(lián)的粘合劑，其中包含選自羥甲基-丙烯酰胺、脲、封端異氰酸酯、環(huán)氧化物、三聚氰胺-甲醛、烷氧基烷基三聚氰胺、碳二亞胺和其結(jié)合的交聯(lián)劑。這些實(shí)施方案的一些方面中，粘合材料可以包含一種或更多種丙烯酸類粘合劑。這些實(shí)施方案的一些方面中，粘合材料與至少一種抗微生物組合物的質(zhì)量比可以是0∶100至99.5∶0.5；另外地50∶50至99.5∶0.5；另外地75∶25至99.5∶0.5；另外地80∶20至99.5∶0.5；另外地90∶10至99.5∶0.5。這些實(shí)施方案的一些方面中，粘合材料和抗微生物組合物可以在施加至纖維基材表面之前結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，粘合材料可以在抗微生物組合物施加至纖維基材表面之前施加至纖維基材表面。這些實(shí)施方案的一些方面中，首先施加抗微生物組合物至纖維基材表面，然后施加粘合材料至纖維基材表面，在預(yù)先施加的抗微生物組合物之上。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層可以任選進(jìn)一步包含抗微生物劑。合適的抗微生物劑可以包括任何傳統(tǒng)抗微生物劑，只要抗微生物組合物的物理和化學(xué)穩(wěn)定性基本不受包含該物質(zhì)的影響。這些實(shí)施方案的一些方面中，抗微生物劑可以選自3-異噻唑酮；3-碘-2-丙炔基氨基甲酸丁酯；2-溴-2-硝基丙二醇；戊二醛；2-正辛基-3-異噻唑酮；2-吡啶硫醇-1-氧化鈉；對(duì)羥基苯甲酸烷基酯；三(羥甲基)硝基甲烷；二羥甲基-二甲基-乙內(nèi)酰脲；苯并異噻唑酮和2，4，4′-三氯-2′-羥基二苯醚。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層可以任選進(jìn)一步包含殺菌劑。合適的殺菌劑包括任何傳統(tǒng)殺菌劑，只要抗微生物組合物的物理和化學(xué)穩(wěn)定性基本不受包含該物質(zhì)的影響。這些實(shí)施方案的一些方面中，殺菌劑可以選自季銨殺菌劑、酚類殺菌劑、鹵化物類殺菌劑和其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，殺菌劑可以選自氯類殺菌劑和溴類殺菌劑。這些實(shí)施方案的一些方面中，殺菌劑可以選自N-鹵代胺(halamine)、漂白劑、乙內(nèi)酰脲和其結(jié)合。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，處理的纖維基材可以顯示出10ppm至500ppm；另外地10ppm至400ppm；另外地10ppm至300ppm；另外地10ppm至250ppm；另外地10ppm至200ppm；另外地10ppm至100ppm；另外地低于100ppm；另外地10ppm至50ppm；另外地至少10ppm；另外地至少20ppm；另外地至少30ppm；另外地至少75ppm；另外地至少100ppm；另外地至少150ppm；另外地至少200ppm；另外地至少250ppm；另外地至少300ppm的初始施加金屬濃度。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，處理的纖維基材可以顯示出10ppm至500ppm；另外地10ppm至400ppm；另外地10ppm至300ppm；另外地10ppm至250ppm；另外地10ppm至200ppm；另外地10ppm至100ppm；另外地低于100ppm；另外地10ppm至50ppm；另外地至少10ppm；另外地至少20ppm；另外地至少30ppm；另外地至少75ppm；另外地至少100ppm；另外地至少150ppm；另外地至少200ppm；另外地至少250ppm；另外地至少300ppm的初始施加銀濃度。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，處理的基材是耐洗滌的。這些實(shí)施方案的一些方面中，經(jīng)歷3次洗滌后處理的纖維基材保持至少50wt％的初始施加金屬濃度，其中洗滌是根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法124-2001中提出的洗滌程序進(jìn)行的。這些實(shí)施方案的一些方面中，經(jīng)歷至少3次洗滌；另外地至少5次洗滌；另外地至少10次洗滌；另外地至少15次洗滌；另外地至少20次洗滌后；另外地經(jīng)歷至少3次干洗周期后處理的纖維基材保持至少50wt％；另外地至少75wt％；另外地至少80wt％；另外地至少85wt％；另外地至少90wt％；另外地至少95wt％；另外地至少97wt％的初始施加金屬濃度；其中干洗周期是根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法158-2000中提出的干洗程序進(jìn)行的。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，處理的纖維基材是耐洗滌的并顯示出含銀整理層。這些實(shí)施方案的一些方面中，經(jīng)歷3次洗滌后耐洗滌纖維基材保持至少50wt％的初始施加銀濃度，其中洗滌是根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法124-2001中提出的洗滌方法進(jìn)行的。這些實(shí)施方案的一些方面中，經(jīng)歷至少3次洗滌；另外地至少5次洗滌；另外地至少10次洗滌；另外地至少15次洗滌；另外地至少20次洗滌后；另外地經(jīng)歷至少3次干洗周期后處理的纖維基材保持至少50wt％；另外地至少75wt％；另外地至少80wt％；另外地至少85wt％；另外地至少90wt％；另外地至少95wt％；另外地至少97wt％的初始施加銀濃度；其中干洗周期是根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法158-2000中提出的干洗程序進(jìn)行的。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，纖維基材可以任選進(jìn)一步包含涂層、印刷物、著色劑(例如聚(氧烯化)著色劑、以及顏料、染料和調(diào)色劑)、抗靜電劑、增亮化合物、成核劑、抗氧化劑、紫外線穩(wěn)定劑、填料、持久耐壓整理層、軟化劑、潤(rùn)滑劑、固化促進(jìn)劑、抗起球劑、反射涂層、遮光劑、阻燃劑、防粘劑和其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，纖維基材可以任選進(jìn)一步包含污物防粘劑，其改善纖維基材的濕潤(rùn)性和可洗滌性。這些實(shí)施方案的一些方面中，纖維基材可以任選進(jìn)一步包含防水材料，包括例如防水氟碳化合物和其衍生物、硅酮、蠟和其結(jié)合。
適用于本發(fā)明的纖維基材包括，例如，纖維、紗線、織物、薄膜、泡沫、藻酸鹽、水凝膠和水解膠體。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，纖維基材可以選自纖維、紗線、織物和薄膜。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，纖維基材可以選自纖維、紗線和織物。
適用于本發(fā)明的纖維包括例如天然纖維、合成纖維、無機(jī)纖維和其組合物和共混物。纖維可以具有任意旦尼爾；可以是復(fù)絲或單絲；可以是假捻或加捻；可以通過加捻和/或熔融將多個(gè)旦尼爾長(zhǎng)絲到單紗中；可以是顯現(xiàn)包括例如鞘/核結(jié)構(gòu)、并排結(jié)構(gòu)、餅形邊(pie wedge)結(jié)構(gòu)、分段絲帶結(jié)構(gòu)、分段交叉結(jié)構(gòu)、端部三葉形結(jié)構(gòu)和共軛(conjugate)結(jié)構(gòu)的任何類型橫截面的多元纖維。
適用于本發(fā)明的天然纖維可以包括絲綢、棉花、羊毛、亞麻、毛皮、毛發(fā)、纖維素、苧麻、大麻、亞麻布、木質(zhì)紙漿和其結(jié)合。
適用于本發(fā)明的合成纖維可以衍生自如下材料包括，例如聚烯烴，如聚乙烯、聚丙烯和聚丁烯；鹵化聚合物，例如聚氯乙烯；聚芳酰胺，如聚對(duì)苯二甲酰對(duì)苯二胺(例如可從DuPont獲得的Kevlar纖維)、聚對(duì)苯二甲酰間苯二胺(例如，可從DuPont獲得的Nomex纖維)；三聚氰胺和三聚氰胺衍生物(例如，可從Basofil Fibers，LLC獲得的Basofil纖維)；聚酯，例如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯、聚酯/聚醚；聚酰胺，例如尼龍6和尼龍6，6；聚氨酯，例如可從Noveon獲得的Tecophilic脂肪族熱塑性聚氨酯；乙酸酯；人造丙烯酸類纖維和其結(jié)合。
適用于本發(fā)明的無機(jī)纖維可以包括例如玻璃纖維、硼纖維和礦物纖維。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，纖維基材可以包含一種或多種尼龍-6；尼龍-6，6；聚丙烯和聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，纖維基材可以包含多種任意組成和任意結(jié)構(gòu)的纖維。例如，本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，纖維基材可以包含針織材料、紡織材料、無紡材料或其結(jié)合。這些實(shí)施方案的一些方面中，纖維基材可以包含無紡材料。
可以使用任何合適方法將整理層施加至纖維基材表面的至少一部分。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以使用選自抽空、浸軋涂布(padcoating)、幕涂、噴涂、輥式涂布、刮刀涂布、泡沫涂布、浸涂和其結(jié)合的方法將一整理層施加至纖維基材。這些實(shí)施方案的一些方面中，可以使用選自浸軋涂布、噴涂、刮刀涂布、輥式涂布和其結(jié)合的方法將整理層施加至纖維基材。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以將抗微生物組合物引入到載體介質(zhì)中以有助于其至纖維基材的施加。合適載體介質(zhì)可以包括液體、固體、氣體和其結(jié)合。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以將抗微生物組合物引入作為載體介質(zhì)的水中。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以將抗微生物組合物引入作為載體介質(zhì)的低分子量有機(jī)溶劑中。這些實(shí)施方案的一些方面中，低分子量有機(jī)溶劑可以包括例如乙醇、甲醇、正丙醇、異丙醇和其混合物。本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以將抗微生物組合物引入作為載體介質(zhì)的一種或多種低分子量有機(jī)溶劑和水的混合物中。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以干燥形式將抗微生物組合物施加至纖維基材。這些實(shí)施方案的一些方面中，可以干燥粉末、顆粒、片劑、包封配合物或其結(jié)合將抗微生物組合物施加至纖維基材。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，可以在施加整理層之后任選干燥纖維基材。任選干燥所處理的纖維基材可以足以從其中除去水分和其它揮發(fā)性成分。這些實(shí)施方案的一些方面中，可以使用選自例如對(duì)流干燥、接觸干燥、輻射干燥和其結(jié)合的技術(shù)干燥所處理的的纖維基材。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層包含銀并是光學(xué)穩(wěn)定的。這些實(shí)施方案的一些方面中，長(zhǎng)時(shí)間曝露處理的纖維基材至可見光譜光線時(shí)，處理纖維基材的亨特L、a、b和L*a*b*(CIELAB)各值顯示出小于3的系數(shù)(factor)；另外地小于2的系數(shù)的由這種曝露所導(dǎo)致的改變。對(duì)于亨特色值試驗(yàn)方法的說明，參見Billmeyer，Jr.等，染色技術(shù)原理(Principles of Color Technology)，John Wiley & Sons，第二版(1981)。
此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″長(zhǎng)時(shí)間曝露″是指至少24小時(shí)的斷續(xù)曝露時(shí)間；另外地至少一個(gè)星期的斷續(xù)曝露時(shí)間；另外地至少一年的斷續(xù)曝露時(shí)間；另外地至少兩年的斷續(xù)曝露時(shí)間；另外地至少五年的斷續(xù)曝露時(shí)間。此處和權(quán)利要求
中使用的術(shù)語(yǔ)″斷續(xù)曝露時(shí)間″是指一段時(shí)間，在此期間，對(duì)可見光譜中光線的曝露不是恒定的。24小時(shí)的斷續(xù)曝露時(shí)期的實(shí)例是從黎明到黎明的周圍環(huán)境戶外光周期。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層包含銀并是熱穩(wěn)定的。這些實(shí)施方案的一些方面中，處理的纖維基材曝露至至少120℃、另外地至少150℃、另外地至少200℃、另外地至少300℃至少三分鐘的一段時(shí)間時(shí)，處理纖維基材的亨特L，a，b和L*a*b*(CIELAB)各值顯示出具有小于3的系數(shù)；另外地小于2的系數(shù)的由這種曝露所導(dǎo)致的改變。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，24小時(shí)曝露后處理的纖維基材抑制微生物產(chǎn)生達(dá)至少25％；另外地，處理的纖維基材顯示出微生物菌落形成單位/mL的至少1個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的減少(≥90％抑制)；另外地至少2個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的減少(≥99％抑制)；另外地微生物菌落形成單位/mL的至少6個(gè)對(duì)數(shù)級(jí)的減少(≥99.9％抑制)。該微生物可以包括例如出芽短梗霉(Aureobasidium pullulans)，蠟狀芽胞桿菌(Bacillus cereus)，蘇云金芽孢桿菌(Bacillus thuringiensis)，球毛殼(Chaetomiumglobosum)，產(chǎn)氣腸桿菌(Enterobacter aerogenes)，大腸埃希氏菌(Escherichia coli)，綠粘帚霉(Gliocladtum virens)，肺炎克雷伯氏菌(Klebsiella Pneumoniae)，嗜肺軍團(tuán)菌(Legionellapneumpophila)，單核細(xì)胞增生利斯特氏菌(ListeriaMonocytogenes)，結(jié)核分枝桿菌(Mycobacterium tuberculosis)，牙齦卟啉單胞菌(Porphyromonas gingivalis)，奇異變形菌(Proteusmirabilis)，普通變形菌(Proteus vulgaris)，銅綠假單胞菌(Pseudomonas aeruginosa)，釀酒酵母(Saccharomyces cerevisiae)，雞沙門氏菌(Salmonella gallinarum)，鼠傷寒沙門氏菌(Salmonellatyphimurium)，金黃色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)，表皮葡萄球菌(Staphylococcus epidermidis)，無乳鏈球菌(Streptococcusagalactiae)，糞腸球菌(Streptococcus faecalis)，變異鏈球菌(Streptococcus mutans)，Trycophyton malmsten，副溶血弧菌(Vibrio parahaemolyticus)，葡萄狀穗霉屬(Stachybotrys)，黑曲霉(Aspergillus niger)，白色念珠菌(Candida albicans)和繩狀青霉(Peniciliium funiculosum)。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，處理的纖維基材可以顯示出對(duì)金黃色葡萄球菌和/或肺炎克雷伯氏菌至少1.5；另外地至少2.0；另外地至少3.0；另外地至少4.0；另外地至少5.0；另外地至少6.0的對(duì)數(shù)殺滅率，根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法100-1993中提出的程序曝露24小時(shí)測(cè)定。這些實(shí)施方案的一些方面中，處理的纖維基材可以顯示出至少1.5；另外地至少2.0；另外地至少3.0；另外地至少4.0；另外地至少5.0；另外地至少6.0的對(duì)于黃色葡萄球菌和/或肺炎克雷伯氏菌的對(duì)數(shù)殺滅率；其中在處理的纖維基材經(jīng)歷3次洗滌；另外地至少3次洗滌；另外地至少5次洗滌；另外地至少10次洗滌；另外地至少15次洗滌；另外地至少20次洗滌后測(cè)量對(duì)數(shù)殺滅率，根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法124-2001中提出的洗滌程序進(jìn)行；另外地至少3次干洗周期后測(cè)量對(duì)數(shù)殺滅率，根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法158-2000中提出的干洗程序進(jìn)行。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，處理的纖維基材顯示出抑制金黃色葡萄球菌和/或肺炎克雷伯氏菌生長(zhǎng)的區(qū)域，使用根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法147-1988的平行條痕法測(cè)定。這些實(shí)施方案的一些方面中，在處理的纖維基材經(jīng)歷3次洗滌；另外地至少3次洗滌；另外地至少5次洗滌；另外地至少10次洗滌；另外地至少15次洗滌；另外地至少20次洗滌后(根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法124-2001中提出的洗滌程序進(jìn)行)；另外地至少3次干洗周期后(根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法158-2000進(jìn)行)，處理的纖維基材可以繼續(xù)顯示出抑制金黃色葡萄球菌和/或肺炎克雷伯氏菌生長(zhǎng)的區(qū)域，使用根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法147-1988的平行條痕法測(cè)定。
本發(fā)明的一些實(shí)施方案中，整理層是非導(dǎo)電性的。這些實(shí)施方案的一些方面中，纖維基材是顯示出電流流動(dòng)阻抗至少10,000ohms；另外地至少1,000,000ohms；另外地至少1×109ohms的織物，使用AATCC試驗(yàn)方法76-1978中提出的程序測(cè)量。
本發(fā)明處理的纖維基材可以優(yōu)選用于許多材料中以賦予其抗微生物性能，包括例如服裝、服裝內(nèi)襯、室內(nèi)裝飾品、地毯、襯墊、吊頂板材、吸聲磚、背襯、墻面覆蓋材料、屋頂產(chǎn)品、家用包裹材料、絕緣材料、床具、抹布、手巾、手套、旅行毯、小地毯、幃幕、臺(tái)布、紡織袋、遮陽(yáng)篷、車輛覆蓋物、艇罩、帳篷、農(nóng)業(yè)覆蓋物、土工織物、汽車頂內(nèi)襯、過濾介質(zhì)、防塵面罩、纖維填充物、信封、標(biāo)簽、標(biāo)記貼片、尿布、女性衛(wèi)生產(chǎn)品(例如衛(wèi)生巾、棉塞)、洗衣輔助材料(例如織物干燥片(fabric dryer-sheet))、傷口護(hù)理制品和醫(yī)用護(hù)理制品(例如無菌包裹物、帽子、睡衣、面罩、鋪巾)。
下列實(shí)施例中將詳細(xì)描述本發(fā)明的一些實(shí)施方案。
實(shí)施例1-5制備聚合物產(chǎn)物使用下列方法制備聚合物產(chǎn)物(a)將異丙醇(515g，99wt％)加入到安裝了攪拌器、滴液漏斗和冷凝器的1L釜內(nèi)；(b)在恒定的緩和攪拌的同時(shí)，將釜的內(nèi)容物加熱到80℃；(c)對(duì)于實(shí)施例1-5的每一個(gè)，用2小時(shí)的時(shí)間將具有在表1中給出的組成的混合物緩慢地滴加到釜內(nèi)，同時(shí)在恒定的緩和攪拌下保持釜的內(nèi)容物的溫度在80℃；(d)在恒定的緩和攪拌下，(c)的產(chǎn)物在80℃保持30分鐘的時(shí)間；(e)將在異丙醇(5g，99wt％)中的過新戊酸叔戊基酯(2g)加入到(d)的產(chǎn)物中；(f)在恒定的緩和攪拌下，將(e)的產(chǎn)物在80℃下保持30分鐘的時(shí)間；(g)將在異丙醇(5g，99wt％)中的過新戊酸叔戊基酯(2g)加入到(f)的產(chǎn)物中；(h)在恒定的緩和攪拌下，將(g)的產(chǎn)物在80℃下保持30分鐘的時(shí)間；(i)將在異丙醇(5g，99wt％)中的過新戊酸叔戊基酯(2g)加入到(h)的產(chǎn)物中；(j)在恒定的緩和攪拌下，將(i)的產(chǎn)物在80℃下保持30分鐘的時(shí)間；(k)除去加熱源，讓(j)的產(chǎn)物冷卻到室溫，以在異丙醇中留下實(shí)施例2-5的產(chǎn)物聚合物；和，(1)在真空下從(k)的產(chǎn)物中除去異丙醇，留下聚合物產(chǎn)物。
表I
實(shí)施例6制備抗微生物組合物如下所述制備包括與交聯(lián)的含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)在去離子水(17g)中分散來自實(shí)施例1的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(3g)；(b)在攪拌下添加乙醇(17g，95wt％)到(a)的產(chǎn)物中；(c)在攪拌下向(b)的產(chǎn)物中加入硝酸銀水溶液(在5g去離子水中0.44g AgNO3)，形成白色沉淀；和，(d)在攪拌下添加氫氧化銨水溶液(4.4g，5wt％溶液)至(c)的產(chǎn)物中，形成產(chǎn)物透明淺黃色溶液，其包含含0.53wt％銀的抗微生物組合物。
實(shí)施例7制備對(duì)照物如下所述制備對(duì)照物(a)在去離子水(51g)中分散來自實(shí)施例1(9g)的聚合物產(chǎn)物均勻樣品；(b)在攪拌下添加乙醇(51g，95wt％)至(a)的產(chǎn)物中；和，(c)在攪拌下添加氫氧化銨水溶液(12.3g，5wt％溶液)至(b)的產(chǎn)物中形成對(duì)照整理層。
實(shí)施例8制備抗微生物組合物如下所述制備包括與含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)混合來自實(shí)施例3的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(在85g異丙醇中的15g聚合物固體)與去離子水(85g)和氫氧化銨水溶液(15g，10wt％溶液)；(b)在攪拌下添加硝酸銀水溶液(10g去離子水中2.2g AgNO3)至(a)的產(chǎn)物中，形成混濁的淺黃色溶液；和，(c)過濾(b)的產(chǎn)物，留下含0.62wt％銀的產(chǎn)物透明淺黃色濾液。
實(shí)施例9制備抗微生物組合物如下所述制備包括與含吡咯烷酮聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)混合來自實(shí)施例4的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(在83.5g異丙醇中的16.5g聚合物固體)與去離子水(6.2g)；(b)在攪拌下添加異丙醇(6g)和氫氧化銨水溶液(15g 10wt％溶液)至(a)的產(chǎn)物中；和，(c)在攪拌下添加硝酸銀水溶液(在10g去離子水中2.2g AgNO3)至(b)的產(chǎn)物中，形成含0.63wt％銀的產(chǎn)物無色透明溶液。
實(shí)施例10制備抗微生物組合物(沒有氨)如下所述制備包括與含交聯(lián)的含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)在去離子水(6.2g)中分散來自實(shí)施例1的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(3.7g)；(b)在攪拌下添加異丙醇(6g 99wt％)和2-氨基-2-甲基丙醇(1.5g)至(a)的產(chǎn)物中；和，(c)在攪拌下添加硝酸銀水溶液(在2g去離子水中的0.7g AgNO3)至(b)的產(chǎn)物中，形成含2.2wt％銀的產(chǎn)物淺黃色溶液。
實(shí)施例11制備抗微生物組合物如下所述制備包括與交聯(lián)的含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)在去離子水(17g)中分散來自實(shí)施例1的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(3g)；(b)在攪拌下添加乙醇(20g 95wt％)至(a)的產(chǎn)物中；和，(c)在攪拌下添加硝酸銀水溶液(在2g去離子水中的0.2g AgNO3)至(b)的產(chǎn)物中，形成膠狀白色沉淀；和，(d)在攪拌下添加氫氧化銨水溶液(1.7g 14wt％溶液)至(c)的產(chǎn)物中，形成含0.31wt％銀的產(chǎn)物透明淺黃色溶液。
實(shí)施例12制備抗微生物組合物如下所述制備包括與交聯(lián)的含咪唑和聚乙烯基吡咯烷酮聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)在去離子水(17g)中分散來自實(shí)施例1的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(3g)；(b)在攪拌下添加乙醇(20g 95wt％)至(a)的產(chǎn)物中；和，(c)在攪拌下添加硝酸銀水溶液(在2g去離子水中0.2g AgNO3)至(b)的產(chǎn)物中，形成白色沉淀；和，(d)在攪拌下添加聚乙烯基吡咯烷酮(0.4g)至(c)的產(chǎn)物中，形成含0.32wt％銀的產(chǎn)物透明淺黃色溶液。
實(shí)施例13制備抗微生物組合物如下所述制備包括與交聯(lián)的含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)在去離子水(0.5g)中分散來自實(shí)施例5的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(在8.5g異丙醇中的1.5g聚合物固體)；(b)在攪拌下添加異丙醇(3.0g，99wt％)至(a)的產(chǎn)物中；(c)加入硝酸銀水溶液(在5g去離子水中的0.6g AgNO3)，形成白色沉淀；和，(d)在攪拌下添加氫氧化銨水溶液(2.0g，28wt％溶液)至(c)的產(chǎn)物中，形成含2.09wt％銀的產(chǎn)物透明淺黃色溶液。
實(shí)施例14制備抗微生物組合物如下所述制備包括與交聯(lián)的含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)在去離子水(85g)中分散來自實(shí)施例5的聚合物產(chǎn)物均勻樣品(在85g異丙醇中的15g聚合物固體)；(b)在攪拌下添加氫氧化銨水溶液(15g 10wt％溶液)至(a)的產(chǎn)物中；和，(c)在攪拌下添加硝酸銀溶液(在10ml去離子水中的2.2g AgNO3)至(b)的產(chǎn)物中，形成含0.65wt％Ag黃色溶液。
實(shí)施例15-24制備包含抗微生物組合物的整理層使用下列程序以列于表II中的各量制備包括含與聚合物配合的銀的抗微生物組合物的整理層(a)混合含丙烯酸類聚合物的膠乳乳液與去離子水；和，(b)在攪拌下加入來自實(shí)施例6、8、13或14之一的產(chǎn)物溶液的均勻樣品至(a)的產(chǎn)物，形成含有表II中指出的銀濃度的產(chǎn)物配方。
表II
*包含丙烯酸類聚合物的膠乳，可從Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company以RhoplexTMNW-1845K獲得。
**包含丙烯酸類聚合物的膠乳，可從Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company以RhoplexTMB-15J獲得。
***包含丙烯酸類聚合物的膠乳，可從Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company以RhoplexTMTR-25獲得。
實(shí)施例25-27制備對(duì)照物使用下列程序以列于表III的各量制備對(duì)照物(a)混合含丙烯酸類聚合物的膠乳乳液與去離子水。
表III
*包含丙烯酸類聚合物的膠乳，可從Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company以RhoplexTMNW-1845K獲得。
**包含丙烯酸類聚合物的膠乳，可從Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company以RhoplexTMB-15J獲得。
***包含丙烯酸類聚合物的膠乳，可從Philadelphia，Pennsylvania的Rohm and Haas Company以RhoplexTMTR-25獲得。
實(shí)施例28制備對(duì)照物使用下列程序制備對(duì)照物(a)混合去離子水(867.2g)與含丙烯酸類聚合物的膠乳乳液(113.6g RhoplexTMNW-1845K，來自Rohm andHaas Company of Philadelphia，Pennsylvania)；和，(b)在攪拌下添加來自實(shí)施例7的聚合物產(chǎn)物溶液的均勻樣品(19.2g)至(a)的產(chǎn)物中，形成含0ppm銀的對(duì)照整理層。
實(shí)施例29用對(duì)照物/整理層處理的PolyCotton織物用于測(cè)試的PolyCotton材料是50/50PolyCotton測(cè)試織物，來自Testfabrics，Inc.of West Pittston，Pennsylvania。首先于家用頂加載洗衣機(jī)的熱水(～60℃)中漂洗PolyCotton材料15分鐘的洗滌周期以預(yù)先處理該材料。然后在家用干燥機(jī)中以正常設(shè)置干燥該P(yáng)olyCotton材料。然后通過實(shí)施例19，20、21、22、23、24、26或27之一的溶液用對(duì)照物或整理層浸軋?zhí)幚鞵olyCot ton材料。讓PolyCotton材料通過具有2巴壓力的輥隙以從PolyCotton材料擠壓出過量溶液。然后在149℃下干燥所處理的PolyCotton材料2分鐘。
實(shí)施例30用對(duì)照物/整理層處理的聚酯織物通過實(shí)施例15、16、17、18、19、20、21、22、23、24、25、26或27之一的溶液用對(duì)照物或整理層浸軋?zhí)幚矸Q重的幾件1oz/yd2點(diǎn)粘結(jié)聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)網(wǎng)幅。讓該網(wǎng)幅通過具有2巴壓力的輥隙以從網(wǎng)幅擠壓出過量溶液。然后在149℃干燥樣品2分鐘。
實(shí)施例31洗滌方法分別讓根據(jù)實(shí)施例29和30制備的PolyCotton和聚酯織物的處理樣品經(jīng)歷根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法124-2001列出的程序進(jìn)行0、3和5次洗滌周期和一個(gè)干燥周期。
實(shí)施例32干洗方法讓根據(jù)實(shí)施例29制備的PolyCotton織物的處理樣品經(jīng)歷根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法158-2000提出的程序進(jìn)行3次干洗周期。
實(shí)施例33處理的PolyCotton和聚酯織物的銀含量分析用下列方法分析根據(jù)實(shí)施例29和30制備的干燥、處理的織物樣品的銀含量，即(a)將0.5g的等份干燥織物材料稱量到石英燒杯內(nèi)，用Teflon表面玻璃覆蓋；(b)將濃硫酸(10ml的痕量金屬級(jí))加入到(a)中；(c)然后將石英燒杯放置在電熱板上；(d)緩慢地加熱，以燒焦石英燒杯的內(nèi)容物；(e)然后通過滴加硝酸(痕量金屬級(jí))來氧化石英燒杯內(nèi)的溶液，直到形成透明溶液為止；(f)讓(e)的透明溶液冷卻；(g)沖洗Teflon表面玻璃和石英燒杯的側(cè)面，將沖洗物料保留在石英燒杯中；(h)加熱石英燒杯及其內(nèi)容物，以便蒸發(fā)出溶液，直到在石英燒杯內(nèi)剩下大約1ml為止；(i)用微孔水將(h)的產(chǎn)物補(bǔ)充到25ml；和(j)然后使用Perkin Elmer 4300 DV分光計(jì)分析(i)的產(chǎn)物的樣品。
根據(jù)參考資料制備一系列銀校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)，以便分類在試驗(yàn)樣品中發(fā)現(xiàn)的濃度。用于分析的分析譜線是軸向模式的328.068nm。分析試驗(yàn)樣品的銀含量的結(jié)果列于表VI。
表VI
實(shí)施例34處理的聚酯織物的拉伸強(qiáng)度使用英斯特朗機(jī)器(Instron)在下列各條件下以縱向(MD)和橫向(CD)測(cè)量根據(jù)實(shí)施例30制備的一些處理的聚酯織物的1″×5″樣品的拉伸強(qiáng)度干燥、用水潤(rùn)濕和用異丙醇潤(rùn)濕。將潤(rùn)濕樣品浸漬在溶劑中達(dá)30分鐘的時(shí)間，并在通過之后從溶劑中取出時(shí)立即用具有2英寸間隙(gap)設(shè)置、12英寸/分鐘十字頭速度和10磅或100磅測(cè)力儀設(shè)置的英斯特朗機(jī)器測(cè)試。結(jié)果列于表VII。
表VII
實(shí)施例35處理的聚酯織物的顏色使用具有來自脈沖氙弧光源的雙向照明、45度照射角和0度觀察器角度以25mm測(cè)量面積的Minolta Chroma Meter CR-331測(cè)量根據(jù)實(shí)施例30制備的一些處理的聚酯織物的顏色。在4層處理的聚酯織物樣品上使用Black Lenata卡片作為背襯進(jìn)行實(shí)際測(cè)量。結(jié)果列于表VIII。請(qǐng)注意表VIII中報(bào)道的值代表在樣品表面上三個(gè)不同點(diǎn)各自三個(gè)單獨(dú)讀數(shù)的平均值。
表VIII
*L＝淺/深；范圍0-100，越接近100越白。
**a＝紅/綠；范圍-∞至+∞，負(fù)值越大越紅。
***b＝黃/藍(lán)；范圍-∞至+∞，負(fù)值越大越藍(lán)。
實(shí)施例36處理的聚酯織物的手感一些根據(jù)實(shí)施例30制備的處理的聚酯織物的手感使用Thwing-Albert Hand-O-Meter Model 211-5測(cè)定。使用具有10毫米間隙設(shè)置和1″插入物(insertion)的4″×4″的試樣尺寸。結(jié)果報(bào)道于表IX。提供的結(jié)果表示由具有4個(gè)不同方向測(cè)量的各處理的聚酯織物的兩個(gè)單獨(dú)樣品得到的平均值。
表IX
實(shí)施例37處理聚的PolyCotton和聚酯織物的抗菌活性使用平行條痕法(AATCC試驗(yàn)方法147-1988)分別測(cè)量根據(jù)實(shí)施例29和30制備并根據(jù)實(shí)施例31和32洗滌或干洗的處理的PolyCotton和聚酯織物的抗菌活性。將測(cè)試樣品放置在用平行條痕的以下細(xì)菌接種的營(yíng)養(yǎng)瓊脂上(a)金黃色葡萄球菌(ATCC 6538)；和(b)肺炎克雷伯氏菌(ATCC 4352)。
在37℃下培養(yǎng)24小時(shí)之后，通過測(cè)量每個(gè)樣品周圍的任何清楚的無生長(zhǎng)區(qū)域(抑制區(qū)域)的尺寸(mm)，并目測(cè)在接觸區(qū)域中的生長(zhǎng)來評(píng)價(jià)抗菌活性。結(jié)果列于以下表X。
分析表X中的數(shù)據(jù)，請(qǐng)注意無生長(zhǎng)接觸區(qū)域(″NGCA″)標(biāo)識(shí)常規(guī)地用于細(xì)菌測(cè)試中。細(xì)菌生物體經(jīng)常在樣品本身上難以測(cè)定。因此，緊接樣品下方的區(qū)域用于檢驗(yàn)細(xì)菌生長(zhǎng)。當(dāng)在緊接樣品下方?jīng)]有檢測(cè)到細(xì)菌菌落時(shí)，指出NGCA標(biāo)識(shí)。此外請(qǐng)注意生長(zhǎng)接觸區(qū)域(″GCA″)標(biāo)識(shí)類似地常規(guī)用于細(xì)菌測(cè)試中。當(dāng)在緊接樣品下方檢測(cè)到細(xì)菌菌落時(shí)，指出GCA標(biāo)識(shí)。
表X
*RhoplexTMTR-25包含甲醛作為內(nèi)部防腐材料。相信由于RhoplexTMTR-25的甲醛含量導(dǎo)致在這些測(cè)試樣品中觀察到抗微生物活性。
實(shí)施例38處理的聚酯織物的制菌活性使用AATCC方法100-1993測(cè)量根據(jù)實(shí)施例30制備的一些處理的織物的制菌活性。通過讓1.0ml的試驗(yàn)細(xì)菌的稀釋培養(yǎng)物(105生物體)直接接觸滅菌樣品來定量評(píng)估試驗(yàn)樣品的制菌活性。在37℃和100％相對(duì)濕度下培養(yǎng)2 4小時(shí)后，用無菌的letheen肉湯稀釋樣品，并用標(biāo)準(zhǔn)平板計(jì)數(shù)測(cè)定存活的生物體數(shù)量。通過與在零接觸時(shí)間下復(fù)原的生物體數(shù)量相比較來計(jì)算減少百分率。這些分析結(jié)果列于表XI。
表XI
實(shí)施例39處理的PolyCotton和聚酯織物的抗真菌活性使用AATCC方法30-1989分別測(cè)量根據(jù)實(shí)施例29和30制備并根據(jù)實(shí)施例31和32洗滌或干洗的處理的PolyCotton和聚酯織物的抗真菌活性。將試驗(yàn)樣品放置在非營(yíng)養(yǎng)無機(jī)鹽瓊脂上，用黑曲霉的真菌孢子懸浮液接種。在28℃下培養(yǎng)14天之后，使用下列標(biāo)準(zhǔn)目測(cè)評(píng)定在試驗(yàn)樣品上生長(zhǎng)的程度來評(píng)價(jià)抗真菌活性無生長(zhǎng) (NG)痕量生長(zhǎng)(低于10％覆蓋范圍) (TG)
輕度生長(zhǎng)(10至30％覆蓋范圍) (LG)中度生長(zhǎng)(30至60％覆蓋范圍) (MG)嚴(yán)重污染(至少60％覆蓋范圍) (HG)測(cè)試結(jié)果列于表XII。
表XII
實(shí)施例40制備聚合物產(chǎn)物使用下列方法制備聚合物產(chǎn)物(a)進(jìn)料試劑級(jí)乙醇(280g)至1L釜中，該釜裝有攪拌器、具有氮?dú)鈨艋隹诘乃涫交亓骼淠鳌⑦B接至I2R Tow TC Adapter Model TCA/1溫度控制器、由Harvard Apparatus22注射驅(qū)動(dòng)裝置控制的共進(jìn)料管線和由裝有1/4英寸導(dǎo)管的QG-50 FMI泵控制的單體進(jìn)料管線；(b)在恒定的緩和攪拌下將釜內(nèi)容物加熱至80℃；(c)在2小時(shí)內(nèi)以恒定速率向釜中進(jìn)料在25g試劑級(jí)乙醇中的包含40g丙烯酸月桂酯、40g 1-乙烯基咪唑、10g丙烯酸和10g三羥甲基丙烷三丙烯酸酯的單體混合物，并在2小時(shí)內(nèi)以恒定速率向釜中共進(jìn)料在30g試劑級(jí)乙醇中的過新戊酸叔戊基酯(Triganox125-C75，可從Akzo Noble Polymer Chemicals獲得)的溶液；(d)在恒定的緩和攪拌下，使(c)的產(chǎn)物在80℃保持30分鐘；(e)向釜中進(jìn)料過新戊酸叔戊基酯(2g)；(f)在恒定的緩和攪拌下，使(e)的產(chǎn)物在80℃保持30分鐘；(i)向釜中進(jìn)料過新戊酸叔戊基酯(2g)；(j)在恒定的緩和攪拌下，使(i)的產(chǎn)物在80℃保持30分鐘；和，(k)冷卻(j)的產(chǎn)物至室溫，得到作為聚合物產(chǎn)物的包含21wt％具有平均粒徑為7.2nm的聚合物固體的聚合物溶液。
實(shí)施例41制備抗微生物組合物如下所述制備包括與交聯(lián)的含咪唑聚合物配合的銀的抗微生物組合物(a)加入實(shí)施例40的聚合物產(chǎn)物的均勻樣品(10g聚合物溶液)至氫氧化銨水溶液(2.0g 28wt％溶液)；和，(b)在攪拌下加入硝酸銀水溶液(0.5g去離子水中的0.53g AgNO3)至(a)的產(chǎn)物，形成包含2.13wt％銀的產(chǎn)物透明淺黃色溶液。
實(shí)施例42用對(duì)照物/整理層的處理人造絲以0.25oz/yd2使用膠乳粘合劑(RhoplexST-954，可從Rohm andHaas Company獲得)粘合具有0.75-1.0oz/yd2目標(biāo)重量的人造絲肉織物。將包含實(shí)施例4 1中制備的抗微生物組合物的整理層施加至人造絲網(wǎng)織物樣品，通過(a)讓人造絲肉織物通過包含不同含量抗微生物組合物的浴液，(b)讓人造絲肉織物通過具有2巴壓力的輥隙，以除去過量浴液，和(c)然后在149℃下干燥該人造網(wǎng)絲織物2分鐘。將四種不同浴液用于處理人造絲網(wǎng)織物樣品。通過加入大量實(shí)施例41中制備的抗微生物組合物來制備浴液，以得到列于表XIII的理論銀濃度。然后用氫氧化銨水溶液調(diào)節(jié)浴液的pH至8-8.5。然后使用電感耦合等離子分析(ICP)測(cè)定整理層處理的人造絲網(wǎng)織物中的銀濃度，結(jié)果列于表XIII。
表XIII
權(quán)利要求
1.一種具有表面處理的纖維基材，其中至少一部分表面用整理層處理，其中該整理層包括至少一種含有與聚合物配合的金屬的抗微生物組合物，其中金屬選自銅、銀、金、錫、鋅和其結(jié)合；并且，其中聚合物包含選自殘基A、殘基B、殘基C和其結(jié)合的單體殘基；條件是聚合物包含至多99.5wt％的殘基B的單體殘基；其中殘基A是 其中殘基B是 其中殘基C是 其中X是具有選自N、O和S的至少一個(gè)雜原子的不飽和或芳族雜環(huán)；c是0或1；R1選自H，CH3和-CO2R4；其中R4選自H，CH3，C2H5，C3-C24烷基；R2選自H，CH3，C2H5，苯基，-CH2CO2R5和-CO2R5；其中R5選自(I)-(V)，(I)H；(II) (III)-(CH2CH(R11)O)nH；(IV)-(CH2CH(R11)O)nCOCH2COCH3；和(V)
其中R11選自H，甲基和苯基；n是1至20的整數(shù)；Y選自O(shè)H，SO3Z和X；其中Z選自H，鈉，鉀和NH4+；條件是當(dāng)聚合物包含0wt％殘基B的單體殘基和0wt％殘基C的單體殘基時(shí)，R2是-CH2CO2R5或-CO2R5，R5是(V)，Y是X；R3選自H，甲基，苯基，磺化苯基，酚根，乙酸根，羥基，片段O-R1，其中R1如前面所定義，-CO2R12和-CONR6R7；其中R6和R7獨(dú)立選自H，甲基，乙基，C(CH3)2CH2SO3Z，其中Z如前面所定義，C3-C8烷基和合并的環(huán)結(jié)構(gòu)，R12選自H，CH3，C2H5和C3-C24烷基；R8和R9獨(dú)立選自氫，甲基，乙基和C3-C4烷基；R10選自C1-C8烷基，C2-C8鏈烯基，C6-C10不飽和無環(huán)，C6-C10環(huán)狀，C6-C10芳族，氧化C2-C4亞烷基和聚(C2-C4亞烷基)b氧化物；其中b是2至20的整數(shù)。
2.權(quán)利要求
1的處理的纖維基材，其中金屬是銀。
3.權(quán)利要求
2的處理的纖維基材，其中整理層是非導(dǎo)電性的。
4.權(quán)利要求
1的處理的纖維基材，其中整理層進(jìn)一步包括至少一種粘合材料。
5.權(quán)利要求
1的處理的纖維基材，其中處理的纖維基材根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法100-1993在24小時(shí)曝露后顯示出對(duì)金黃色葡萄球菌至少1.5的對(duì)數(shù)殺滅率，其中所述對(duì)數(shù)殺滅率是在至少3次洗滌后測(cè)量的，其中洗滌根據(jù)作為改進(jìn)的AATCC試驗(yàn)方法124-2001的一部分的洗滌程序進(jìn)行。
6.權(quán)利要求
1的處理的纖維基材，其中處理的纖維基材在經(jīng)歷3次洗滌后保持至少50wt％的初始施加金屬濃度，其中洗滌根據(jù)AATCC試驗(yàn)方法124-2001中提出的洗滌程序進(jìn)行。
7.一種使用權(quán)利要求
1的處理的纖維基材制備的材料、其中該材料選自服裝、服裝內(nèi)襯、室內(nèi)裝飾品、地毯、襯墊、吊頂板材、吸聲磚、背襯、墻面覆蓋材料、屋頂產(chǎn)品、家用包裹材料、絕緣材料、床具、抹布、手巾、手套、旅行毯、小地毯、幃幕、臺(tái)布、紡織袋、遮陽(yáng)篷、車輛覆蓋物、艇罩、帳篷、農(nóng)業(yè)覆蓋物、土工織物、汽車頂內(nèi)襯、過濾介質(zhì)、防塵面罩、纖維填充物、信封、標(biāo)簽、標(biāo)記貼片、尿布、女性衛(wèi)生產(chǎn)品、洗衣輔助材料、傷口護(hù)理產(chǎn)物和醫(yī)用護(hù)理產(chǎn)物。
8.一種生產(chǎn)處理的纖維基材的方法，包括提供纖維基材；提供包括至少一種含有與聚合物配合的金屬的抗微生物化合物的整理層；其中金屬選自銅、銀、金、錫、鋅和其結(jié)合；其中聚合物包含選自殘基A、殘基B、殘基C和其結(jié)合的單體殘基；條件是聚合物包含至多99.5wt％的殘基B的單體殘基；其中殘基A是 其中殘基B是 其中殘基C是 其中X是具有選自N、O和S的至少一個(gè)雜原子的不飽和或芳族雜環(huán)；c是0或1；R1選自H，CH3和-CO2R4；其中R4選自H，CH3，C2H5，C3-C24烷基；R2選自H，CH3，C2H5，苯基，-CH2CO2R5和-CO2R5；其中R5選自(I)-(V)，(I)H；(II)
(III)-(CH2CH(R11)O)nH；(IV)-(CH2CH(R11)O)nCOCH2COCH3；和(V)
其中R11選自H，甲基和苯基；n是1至20的整數(shù)；Y選自O(shè)H，SO3Z和X；其中Z選自H，鈉，鉀和NH4+；條件是當(dāng)聚合物包含0wt％殘基B的單體殘基和0wt％殘基C的單體殘基時(shí)，R2是-CH2CO2R5或-CO2R5，R5是(V)，Y是X；R3選自H，甲基，苯基，磺化苯基，酚根，乙酸根，羥基，片段O-R1，其中R1如前面所定義，-CO2R12和-CONR6R7；其中R6和R7獨(dú)立選自H，甲基，乙基，C(CH3)2CH2SO3Z，其中Z如前面所定義，C3-C8烷基和合并的環(huán)結(jié)構(gòu)，R12選自H，CH3，C2H5和C3-C24烷基；R8和R9獨(dú)立選自氫，甲基，乙基和C3-C4烷基；R10選自C1-C8烷基，C2-C8鏈烯基，C6-C10不飽和無環(huán)，C6-C10環(huán)狀，C6-C10芳族，氧化C2-C4亞烷基和聚(C2-C4亞烷基)b氧化物；其中b是2至20的整數(shù)；和，將整理層施加至纖維基材表面的至少一部分；任選，提供粘合材料；任選，將粘合材料施加至所述纖維基材表面的至少一部分；和，任選，干燥處理的纖維基材。
9.一種生產(chǎn)處理的纖維基材的方法，包括提供纖維基材；提供包括至少一種含有與聚合物配合的銀的抗微生物化合物的整理層；其中該聚合物包含選自殘基A、殘基B、殘基C和其結(jié)合的單體殘基；條件是聚合物包含至多99.5wt％的殘基B的單體殘基；其中殘基A是 其中殘基B是 其中殘基C是 其中X是具有選自N、O和S的至少一個(gè)雜原子的不飽和或芳族雜環(huán)；c是0或1；R1選自H，CH3和-CO2R4；其中R4選自H，CH3，C2H5，C3-C24烷基；R2選自H，CH3，C2H5，苯基，-CH2CO2R5和-CO2R5；其中R5選自(I)-(V)，(I)H；(II)
(III)-(CH2CH(R11)O)nH；(IV)-(CH2CH(R11)O)nCOCH2COCH3；和(V)
其中R11選自H，甲基和苯基；n是1至20的整數(shù)；Y選自O(shè)H，SO3Z和X；其中Z選自H，鈉，鉀和NH4+；條件是當(dāng)聚合物包含0wt％殘基B的單體殘基和0wt％殘基C的單體殘基時(shí)，R2是-CH2CO2R5或-CO2R5，R5是(V)，Y是X；R3選自H，甲基，苯基，磺化苯基，酚根，乙酸根，羥基，片段O-R1，其中R1如前面所定義，-CO2R12和-CONR6R7；其中R6和R7獨(dú)立選自H，甲基，乙基，C(CH3)2CH2SO3Z，其中Z如前面所定義，C3-C8烷基和合并的環(huán)結(jié)構(gòu)，R12選自H，CH3，C2H5和C3-C24烷基；R8和R9獨(dú)立選自氫，甲基，乙基和C3-C4烷基；R10選自C1-C8烷基，C2-C8鏈烯基，C6-C10不飽和無環(huán)，C6-C10環(huán)狀，C6-C10芳族，氧化C2-C4亞烷基和聚(C2-C4亞烷基)b氧化物；其中b是2至20的整數(shù)；將整理層施加至所述纖維基材表面的至少一部分；任選，提供粘合材料；任選，將粘合材料施加至纖維基材表面的至少一部分；和，任選，干燥處理的纖維基材。
10.權(quán)利要求
9的方法，其中纖維基材選自纖維、紗線和織物。
專利摘要
公開了處理的纖維基材以及其生產(chǎn)和使用方法。公開的處理的纖維基材提供穩(wěn)固、耐用、用途廣泛、抗微生物活性。該處理的纖維基材可以用于多種材料中以賦予其抗微生物活性。
文檔編號(hào)A01N25/34GKCN1680657SQ200510064851
公開日2005年10月12日 申請(qǐng)日期2005年4月8日
發(fā)明者S·N·科特雷爾, T·戈施, B·溫斯坦 申請(qǐng)人:羅姆和哈斯公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan