CN109722906B - 制造包含生物聚合物层的复合纺织制品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生产包含至少一层生物聚合物层的复合纺织制品的方法，所述方法包括以下步骤：提供至少一种纺织制品，其尤其选自纤维、纱线、织物和服装；向至少部分的所述纺织制品提供至少一层生物聚合物层；向至少部分的所述生物聚合物层提供至少一种纺织柔软剂，以提供复合纺织制品；以及涉及可根据所述方法获得的复合纺织制品。

Description

制造包含生物聚合物层的复合纺织制品的方法
技术领域
本发明涉及纺织领域，特别是涉及包含生物聚合物的复合纺织制品。具体地，本发明涉及生产包含生物聚合物的复合纺织制品(例如纱线和织物)的方法，涉及用所述方法获得的复合纺织制品，以及涉及包含所述复合纺织制品的服装制品，即，服装。
背景技术
复合织物是包含两种或更多种物理或化学性质不同的组分材料的织物，当将该两种或更多种组分材料组合时，形成了特性不同于各个组分的材料(例如织物)。一般来说，在成品结构中，各个组分基本上保持分离和不同。
基础纺织制品(例如织物)与生物聚合物结合的复合纺织物是已知的。细菌纤维素是用于纺织物的已知生物聚合物。一般以多种已知方式将细菌纤维素和生物聚合物施加于纺织物，例如通过喷涂、浸渍、在纱线或织物上培养产生生物聚合物的细菌或微生物等。
在成品中，生物聚合物将至少粘附于纺织基材的表面；在以下的描述中，附着于基材的生物聚合物将被称为生物聚合物“层”。然而，措辞“层”应该以其更广泛的含义解释为至少位于纺织物表面上的生物聚合物而不受其量、形状和延伸情况限制。在一些实施方式中，生物聚合物可以在纺织物的表面下方延伸，例如，其也可以浸渍至少部分的纺织纤维。
细菌纤维素是具有式(C6H10O5)n的一种有机化合物，该式与植物纤维素相同，其作为胞外聚合物由某些类型的细菌产生。
虽然细菌纤维素的分子式与植物纤维素相同，但是其在大分子性质上与植物纤维素不同。事实上，相对于植物纤维素，细菌纤维素一般不含半纤维素或木质素，并且其具有更高的持水能力、更强的拉伸强度、更高的聚合度和更高的结晶度。
由于这些特殊性质，细菌纤维素已经应用于多个技术领域，例如食品行业、医学领域(例如作为伤口敷料和用于血管再生)，以及应用于如上所述的纺织领域。
例如，JPH09279483公开了一种经过培养基处理的富士织物(fujiette fabric)，该培养基用于产生纤维素的微生物，并且在构成织物的人造纤丝的表面上培养该产生纤维素的微生物。以这种方式，向构成织物的人造纤丝提供细菌纤维素层。
PCT/EP2017/059477和PCT/EP2017/059471均以本申请人的名义公开了在纺织物(例如织物、纱线和纤维)上生长细菌纤维素的方法。
CN106087451A公开了透气性聚氨酯合成革的制备。该制备包括：制备聚醚改性的氨基硅油混合物；使混合物反应以获得胶体，该胶体为聚醚氨基有机硅改性的聚氨酯；获得醋酸杆菌(Acetobacter)蔗糖溶液；将经过聚醚型硅油改性的改性聚氨酯与醋酸杆菌蔗糖溶液及其他成分混合以获得细菌纤维素；以及将经过聚醚氨基硅油改性的改性聚氨酯、细菌纤维素、去离子水和十二烷基苯磺酸钠混合以获得浆料；以及最后，将该浆料均匀地涂覆在单面绒布上并固化经过涂覆的布。
EP0396344A2公开了一种中空微生物纤维素，其包含由微生物产生的纤维素。该中空的微生物纤维素可以用作各种酶、微生物和细胞的固定载体，管状工业材料，医用材料，化学材料等。例如，EP0396344A2公开了该中空的微生物纤维素在医疗领域中可用作内部中空的器官的替代物，所述内部中空的器官例如输尿管、气管、消化道、淋巴管或血管。EP0396344A2公开了中空的微生物纤维素可以通过在例如由织造织物构成的透氧性中空载体的内表面和/或外表面上培养产生纤维素的微生物来获得。根据EP0396344A2，示例性的中空载体可以是圆柱形棉织物。EP0396344A2的织物不适于生产服装。
US5514737A公开了一种纤维处理组合物，其包含合成树脂乳液和粉状亲水性天然有机材料，例如粉碎的动物蛋白和粉碎的植物，所述粉碎的动物蛋白例如胶原、弹性蛋白、蚕丝粉和海绵粉及羊毛，所述粉碎的植物例如纤维素，如棉花、麻、木浆和海藻。
CN102619088A公开了一种柔软剂，其能够改进分散染料的升华牢度以及活性染料的湿摩擦牢度。该柔软剂包含棕榈酸乙酯基季铵盐、壳聚糖、聚乙烯吡咯烷酮、聚醚改性硅油、三元共聚嵌段硅油、胶原蛋白和和纯水。
US4378431A公开了一种增强亲水性物质(例如棉或纸)的亲水特性的方法，该方法通过下述进行：在天然基材的存在下孵育接种有醋酸杆菌的培养基，所述醋酸杆菌能够合成纤维素微纤丝，从而在基材表面上产生纤维素微纤丝并使该纤维素微纤丝附着于基材表面。合适的天然基材包括诸如棉的材料(例如，以便增加亲水性)。
然而，已知的包含生物聚合物层的复合织物，尤其是用于生产服装制品的那些复合织物具有多个弊端。其中的一个弊端是在应力下，生物聚合物层从织物中部分脱粘或脱层。
例如，细菌纤维素层可能易于遭受撕裂或裂开，并且可能从织物中脱粘，例如在洗涤时易发生。
另外，如果向可拉伸的织物(例如弹性织物)提供本质上无弹性的生物聚合物层(例如细菌纤维素层)，则对可拉伸的织物进行拉伸可能足以撕裂或裂开细菌纤维素层。
另外，需要复杂的工艺来提供已知的包含生物聚合物层的复合织物，并且该复合织物具有生产服装制品和服装所需的美学时尚效果和舒适的触感。
发明内容
本发明的一个目标是解决上述问题并提供生产包含生物聚合物层的复合纺织制品的方法，其中大幅地减少或避免了生物聚合物层的撕裂和裂开，甚至当拉伸复合制品时也如此。
本发明的另一个目标是提供一种生产复合纺织制品例如织物的方法，所述复合纺织制品包含生物聚合物层并具有时尚外观和舒适的触感，并因此适用于生产日常生活服装。
本发明的另一个目标是提供一种生产包含生物聚合物层的复合纺织制品的方法，该方法不昂贵并且可容易且快速地进行。
这些目标和其他目标通过权利要求1所述的方法来实现，其使得能够生产权利要求16所述的复合纺织制品。
因此，本发明的一个目的是一种生产包含至少一层生物聚合物层的复合纺织制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供至少一种纺织制品；
b.向至少部分的纺织制品提供至少一层生物聚合物层；
c.向至少部分的生物聚合物层提供至少一种纺织柔软剂，以提供复合纺织制品。
同样是本发明的一个目的是一种复合纺织制品，其可用根据本发明所述的方法获得，其中，所述复合纺织制品包括纺织柔软剂。
具体实施方式
在以下描述中，本发明的特征将参考示例性实施方式来描述；然而，本文公开的本发明的任何特征可以与本文公开的一个或多个其他特征组合以提供本发明的另外的实施方式。这些实施方式应被认为是被本申请公开。
如上文所提到的，本发明的一个目的是一种生产包含至少一层生物聚合物层的复合纺织制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供至少一种纺织制品；
b.向至少部分的纺织制品提供至少一层生物聚合物层；
c.向至少部分的生物聚合物层提供至少一种纺织柔软剂，以提供复合纺织制品。
事实上，令人惊奇地发现，通过本发明的方法可以获得包含生物聚合物层的复合纺织制品，例如包含生物纤维素层的复合织物，其中，大幅地减少或防止了生物聚合物层的撕裂和开裂。
换言之，通过本发明的方法，可获得包含生物聚合物层的复合纺织制品，其中，所述复合纺织制品(即，复合制品的至少部分的生物聚合物层)包括纺织柔软剂，并且其中，所述复合制品可承受应力，例如洗涤和/或拉伸，以保持复合纺织制品的完整性，尤其是保持复合制品的生物聚合物层的完整性。
有利的是，当本发明的复合纺织制品受到应力，例如洗涤和/或拉伸时，具有纺织柔软剂的本发明的复合制品的生物聚合物层的结构完整性不受到损害。特别地，在本发明的复合纺织制品中，基本上避免了生物聚合物层的撕裂和开裂，使得基本上可忽略生物聚合物层从“基础”纺织制品中脱粘的风险(例如由生物聚合物层的开裂造成)。
有利的是，根据本发明的实施方式，所述纺织制品可以是弹性纺织制品，即，可拉伸的纺织制品。
根据一些实施方式，本发明方法的步骤b通过下述进行：使至少部分的所述纺织制品与包含产生生物聚合物的微生物的培养物接触，以及培养所述产生生物聚合物的微生物，以向至少部分的所述纺织制品提供生物聚合物层。
换言之，本发明方法的步骤b可通过使生物聚合物层直接“生长”(即，产生)在纺织制品上，例如直接“生长”在织物上来进行。
例如，可使织造织物的正面和/或背面与包含产生生物聚合物的微生物的培养物接触，使得可将产生生物聚合物的微生物培养到织物的正面和/或背面上。更详细来说，一旦织造织物与产生生物聚合物的微生物的培养物接触，则对产生聚合物的微生物进行培养，以在织物上直接产生生物聚合物层，从而向织物提供至少一层生物聚合物。
根据一些实施方式，可通过下述步骤在至少部分的纱线上产生(即，“生长”)生物聚合物：使所述纱线与产生生物聚合物的微生物的培养物接触，以及在织造之前培养所述产生生物聚合物的微生物，由此提供“复合纱线”，即，具有生物聚合物层的纱线。
根据本发明的一些实施方式，如上文所定义，可以对“复合纱线”进行织造以提供具有生物聚合物层的织造织物。
根据一些实施方式，可通过下述步骤在至少部分的服装上产生(即，“生长”)生物聚合物：使所述服装与产生生物聚合物的微生物的培养物接触，以及培养所述产生生物聚合物的微生物，由此提供“复合服装”，即，其中至少部分的服装具有生物聚合物层的服装。
根据一些实施方式，本发明方法的步骤b可以通过下述步骤进行：使至少部分的所述纺织制品与包含产生生物聚合物的微生物的培养物接触以提供至少部分的生物聚合物层，所述培养物还包含纺织柔软剂，以使由产生生物聚合物的微生物所产生的至少部分的生物聚合物层具有纺织柔软剂。
换言之，当包含产生生物聚合物的微生物的培养物还包含纺织柔软剂时，可获得包含柔软剂的生物聚合物(即，生物聚合物层)。
根据一些实施方式，当包含产生生物聚合物的微生物的培养物还包含纺织柔软剂时，本发明方法的步骤b和步骤c可基本上同时进行，即，根据“一步”法来进行。
特别地，当包含产生生物聚合物的微生物的培养物还包含纺织柔软剂时，可在纺织制品上直接产生(即，“生长”)包含柔软剂的生物聚合物层。
根据一些实施方式，在纺织制品上直接产生(即，“生长”)包含纺织柔软剂的生物聚合物层。
例如，纺织制品(例如织物)可以在其正面和/或其背面上与包含产生生物聚合物的微生物(例如产生生物聚合物的细菌)的培养物接触，以在织物上直接产生生物聚合物层，例如细菌纤维素层，由此如上所述地向织物提供至少一层生物聚合物(例如细菌纤维素)。根据一些实施方式，在产生生物聚合物的微生物(例如产生生物聚合物的细菌)的培养物还包含纺织柔软剂的情况中，可在织物的正面和/或背面上直接获得包含至少部分的所述纺织柔软剂的生物聚合物层(例如细菌纤维素层)。
不囿于特定的科学解释，已经观察到，在产生生物聚合物的微生物的培养物还包含纺织柔软剂的情况中，当培养产生生物聚合物的微生物时，存在于培养物中(即，存在于培养基中)的至少部分的纺织柔软剂被包含到“生长的”生物聚合物层中。
例如，在产生细菌纤维素的细菌的培养物还包含纺织柔软剂的情况中，当培养产生纤维素的细菌时，存在于培养物中(即，存在于培养基中)的至少部分的纺织柔软剂被包含到“生长的”细菌纤维素层中。
例如，细菌纤维素层可通过培养醋酸杆菌细菌的菌株，如木醋杆菌(Acetobacterxylinum)菌株来产生，和/或通过培养葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter)菌株，如汉氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)菌株来产生。
换言之，有利的是，根据本发明所述的复合纺织制品可通过包含以下步骤的方法来获得，所述步骤为：提供纺织制品；使至少部分的所述纺织制品与包含产生生物聚合物的微生物和至少一种纺织柔软剂的培养物接触；以及培养所述产生生物聚合物的微生物以向纺织制品提供生物聚合物层，该生物聚合物层包含纺织柔软剂，并且其直接在纺织制品上产生(即，“生长”)。
根据一些实施方式，当包含产生生物聚合物的微生物的培养物还包含纺织柔软剂时，所述培养物包含的所述纺织柔软剂的量占施加于纺织物的最终培养物重量的0,5重量％至2重量％，优选0,8重量％至1,2重量％。
根据一些实施方式，本发明方法的步骤c通过使具有至少一层生物聚合物层的纺织制品(即包含生物聚合物层的纺织制品)与包含纺织柔软剂的至少一种混合物接触来进行，所述至少一层生物聚合物层通过步骤b来获得。
换言之，在这些实施方式中，本发明方法的步骤b和步骤c可以依次进行，即，在步骤b之后进行步骤c。事实上，根据本发明的一些实施方式，向纺织制品提供生物聚合物层，随后，向至少部分的生物聚合物层提供纺织柔软剂。优选地，在本发明方法的步骤b中获得的复合纺织制品的至少部分生物聚合物层与包含纺织柔软剂的至少一种混合物接触，以向生物聚合物层提供纺织柔软剂。
例如，纺织制品(例如织物)可以与包含产生生物聚合物的微生物(例如产生生物聚合物的细菌)的培养物接触，以使生物聚合物层，例如细菌纤维素层直接产生到织物上，由此如上所述地向织物提供生物聚合物的层(即，生物聚合物层，例如细菌纤维素层)。根据一些实施方式，在已经向织物提供生物聚合物层后，使由此获得的“复合织物”(即，具有生物聚合物层的织物)与纺织柔软剂(例如包含纺织柔软剂的混合物)接触，以向至少部分的生物聚合物层提供所述纺织柔软剂。
根据一些实施方式，可以用纺织柔软剂浸渍至少部分的生物聚合物层，优选用包含纺织柔软剂的混合物浸渍。
根据一些实施方式，用包含纺织柔软剂的混合物浸渍在步骤b之后获得的复合纺织制品，例如具有至少一层生物聚合物层的纺织制品。在这种情况中，有利的是，向纺织制品和生物聚合物层均提供了纺织柔软剂，使得复合纺织制品中的纺织制品和生物聚合物层均包含纺织柔软剂。
根据一些实施方式，本发明方法的步骤c通过使具有至少一层生物聚合物层的纺织制品(即至少部分包含生物聚合物层的复合纺织制品)与包含纺织柔软剂的至少一种混合物接触来进行，所述至少一层生物聚合物层通过步骤b来获得，其中，所述混合物包含的纺织柔软剂的量占最终的混合物重量的5重量％至50重量％，更优选10重量％至40重量％，甚至更优选10重量％至30重量％。
根据一些实施方式，所述纺织柔软剂选自阳离子纺织柔软剂、非离子纺织柔软剂、阴离子纺织柔软剂和两性纺织柔软剂，优选阳离子柔软剂。根据优选的实施方式，所述纺织柔软剂是有机硅柔软剂，最优选微有机硅剂。
用于本发明的合适的微生物是，例如在上文引用的本申请人的PCT/EP2017/059477(WO2017/186584A1)和PCT/EP2017/059471(WO2017/186583A1)中公开的微生物。
根据一些实施方式，可以通过将纺织制品浸到产生生物聚合物的微生物的培养物中，使纺织制品(例如织物)与产生生物聚合物的微生物的培养物接触，该培养物可任选地包含纺织柔软剂。
换言之，根据一些实施方式，通过将至少部分的纺织制品浸到产生生物聚合物的微生物的培养物中，可以使至少部分的所述纺织制品与所述产生生物聚合物的微生物的培养物接触。如上文所提及的，产生生物聚合物的微生物的培养物可以任选地包含纺织柔软剂，优选有机硅柔软剂。
有利的是，当将纺织制品浸到产生生物聚合物的微生物的培养物中时，生物聚合物层基本上在浸到培养物中的纺织制品的全部部分上生长。例如，当将织物(例如织造织物)浸到产生生物聚合物的微生物的培养物中时，生物聚合物层基本上在两面(即，织造织物的正面和背面)上生长，由此提供了一种复合织物，其中所述织造织物具有两层生物聚合物层，该两层生物聚合物层包含相同的生物聚合物。
根据一些实施方式，将任选包含纺织柔软剂(优选有机硅柔软剂)的产生生物聚合物的微生物的培养物倾倒在或喷洒在至少部分的纺织制品上。在本实施方式中，显示有机硅和微有机硅是特别有用的柔软剂。
有利的是，当将产生生物聚合物的微生物的培养物倾倒到或喷洒到至少部分的纺织制品上时，生物聚合物层基本上仅在倾倒或喷洒有培养物的纺织制品部分上生长。例如，当将产生生物聚合物的微生物的培养物倾倒或喷洒到织物(例如织造织物)的正面或背面上时，生物聚合物层基本上仅在倾倒或喷洒有培养物的面(即，织造织物的正面或背面)上生长，由此提供一种复合织物，其中所述织造织物仅在其正面或其背面上具有生物聚合物层。
如上文所提到的，通过本发明的方法，可获得包含生物聚合物层和纺织柔软剂的复合纺织制品(例如复合织物)，其中，该复合制品可承受应力，例如洗涤和/或拉伸，以保持复合纺织制品的完整性，尤其是保持复合制品的生物聚合物层的完整性，并且可以基本上忽略生物聚合物层的脱粘风险(例如由开裂造成)。
根据优选的实施方式，当纺织柔软剂是有机硅柔软剂时尤其如此。
事实上，已经惊奇地观察到，当向包含生物聚合物层的至少部分的复合纺织制品提供有机硅柔软剂时，复合纺织制品的硬挺度降低(相对于不具有有机硅柔软剂的包含生物聚合物层的复合织物而言)；特别地，使得生物聚合物层特别地柔，使得基本上避免了生物聚合物层的撕裂和开裂，甚至在例如多次拉伸复合纺织制品的情况下也如此。
同样地，当向复合纺织物提供有机硅柔软剂时，即，当至少部分的生物聚合物层包含有机硅柔软剂时，有利地是，基本上避免了例如在洗涤复合纺织制品时生物聚合物层从纺织制品中脱粘。
不囿于特定的科学解释，一种可能的解释是，通过提供有机硅柔软剂，生物聚合物层的疏水性增加(换言之，生物聚合物层的亲水性降低)，使得在洗涤复合纺织制品期间，复合纺织制品中的生物聚合物层与纺织制品之间的相互作用基本上不受到损害并且得到了维持。
另外，有利的是，当本发明的复合纺织物包含有机硅柔软剂时，复合纺织制品可以具有皮革样外观，并且特别是具有柔软触感，即，这使得复合纺织制品具有类似于皮革外观的外观，并且当使用者触碰该复合纺织制品时其特别柔软。
不囿于特定的科学解释，已经观察到生物聚合物(例如微生物纤维素)相对于纺织物中使用的标准的基于纤维素的纤维(例如棉)具有更高的有机硅吸收(高约25％)。
当生物聚合物是细菌纤维素时(即，微生物纤维素通过细菌来产生)尤其如此。
根据本发明优选的实施方式，生物聚合物层是细菌纤维素层。
根据本发明优选的实施方式，纺织柔软剂是有机硅柔软剂，并且生物聚合物层是细菌纤维素层。
例如，当用一定量的有机硅柔软剂浸渍包含生物聚合物层(例如微生物纤维素，优选细菌纤维素)的复合纺织制品时，生物聚合物层相对于“基础”纺织制品吸收更大量的有机硅柔软剂。以这种方式，可使生物聚合物层具有皮革样外观，而不对“基础”纺织制品提供相同的作用。
例如，可以在包含棉纱线的织物的各面之一(例如正面)上向该织物提供生物聚合物层，例如微生物纤维素层，优选细菌纤维素，其中，至少所述生物聚合物层包含有机硅柔软剂。在这种情况中，获得了一种复合织物，其中，至少是在复合织物的正面上的生物聚合物层具有皮革样外观，所述正面即为当穿戴包含复合织物的服装时，可见到的织物的面。相应地，可以通过本发明的方法获得具有至少部分皮革样外观的服装。
如本文中所使用的，术语“皮革样外观”是指材料具有的外观类似于皮革的外观。
有利的是，如上文所提到的，当本发明的复合纺织物包括有机硅柔软剂时，复合纺织制品具有特别柔软的触感。
根据本发明的一些实施方式，可以向织物的背面提供包含有机硅柔软剂的生物聚合物层(例如细菌纤维素层)，即，当穿戴包含复合织物的服装时，生物聚合物层在织物的看不到的面上。在这种情况中，使用者的皮肤可以接触复合织物的生物聚合物层，从而向使用者的皮肤提供特别柔软和舒适的触感。
根据本发明的一些实施方式，可以向织物的正面和背面同时提供包含纺织柔软剂(优选有机硅柔软剂)的生物聚合物层。
根据一些实施方式，有机硅柔软剂选自下组：大有机硅柔软剂、半微有机硅柔软剂、微有机硅柔软剂和纳米有机硅柔软剂，优选微有机硅柔软剂。
根据本发明优选的实施方式，生物聚合物层是细菌纤维素层，并且纺织柔软剂是微有机硅柔软剂。
如本文中所使用的，术语“大有机硅”、“半微有机硅”、“微有机硅”和“纳米有机硅”是指有机硅柔软剂中的有机硅颗粒的尺寸。特别地，这些术语是指有机硅乳液柔软剂(即，包含有机硅乳液的柔软剂)中的有机硅颗粒的尺寸，其中，有机硅分别是“大颗粒”、“半微颗粒”、“微颗粒”或“纳米颗粒”的形式。
根据一些实施方式，大有机硅柔软剂是大有机硅乳液，其中，大有机硅的粒径在300nm至120nm的范围内，优选300nm至150nm，所述粒径通过使用动态光散射来测量。
例如，MN Liq.是一种适用于本发明方法的示例性大有机硅乳液。
根据一些实施方式，半微有机硅柔软剂是半微有机硅乳液，其中，半微有机硅的粒径在120nm至80nm的范围内，所述粒径通过使用动态光散射来测量。
根据一些实施方式，微有机硅柔软剂是微有机硅乳液，其中，微有机硅的粒径小于80nm至大于或等于10nm，优选小于60nm至大于或等于10nm，更优选在40nm至10nm的范围内，所述粒径通过使用动态光散射来测量。
例如，3P Liq.和SANSIL MIC 3145是适用于本发明方法的示例性微有机硅乳液。
根据一些实施方式，纳米有机硅柔软剂是纳米有机硅乳液，其中，纳米有机硅的粒径在10nm以下，所述粒径通过使用动态光散射来测量。
例如，SE1 Oil Liq.是一种适用于本发明方法的示例性纳米有机硅乳液。
动态光散射是本领域已知的一种技术，其用于确定小颗粒(例如“微颗粒”和“纳米颗粒”)的尺寸分布曲线。
根据一些实施方式，有机硅柔软剂是阳离子有机硅柔软剂或非离子有机硅柔软剂。
根据一些实施方式，阳离子有机硅柔软剂是氨基有机硅柔软剂。如本文中所使用的，术语“氨基有机硅”是指用一个或多个氨基改性的有机硅。根据一些实施方式，氨基有机硅柔软剂是微氨基有机硅柔软剂，即，是上文定义的微有机硅。优选地，微氨基有机硅柔软剂是微氨基有机硅乳液，其中，微氨基有机硅的粒径小于80nm至大于或等于10nm，优选小于60nm至大于或等于10nm，更优选在40nm至10nm的范围内，所述粒径通过使用动态光散射来测量。
根据一些实施方式，生物聚合物选自基于糖的生物聚合物和基于氨基酸的生物聚合物或其混合物，所述基于糖的生物聚合物优选微生物纤维素，更优选细菌纤维素，所述基于氨基酸的生物聚合物优选微生物胶原。
如本文中所使用的，术语“生物聚合物层”是指包含至少一种生物聚合物的层。
如本文中所使用的，术语“生物聚合物”是指可由微生物产生的所有聚合物，即，其是指“微生物生物聚合物”。例如，“微生物生物聚合物”可以是“细菌生物聚合物”，即，由细菌产生的生物聚合物。
如本文中所使用的，术语“微生物”是指小的单细胞或多细胞活生物体，其太小而不能用肉眼观察到，但是在显微镜下是可见的，其包括细菌、酵母、真菌、病毒和藻类。如本文中所使用的，术语“微生物”包括未经遗传修饰的(即野生型)微生物和经遗传修饰的微生物。
如本文中所使用的，术语“细菌生物聚合物”是指可由细菌产生的聚合物，即，由产生生物聚合物的细菌产生。
如本说明书中所使用的，术语“基于糖的生物聚合物”包括线性和支化多糖、其变体及其衍生物。本发明的示例性基于糖的生物聚合物是微生物纤维素，优选细菌纤维素。
如本说明书中所使用的，术语“基于氨基酸的生物聚合物”包括线性和支化多肽、其变体及其衍生物。本发明的示例性基于氨基酸的生物聚合物是微生物胶原，优选细菌胶原。
根据本发明的一些实施方式，微生物生物聚合物选自微生物纤维素、微生物胶原、微生物纤维素/几丁质共聚物、微生物丝及其混合物。这些生物聚合物在本领域中本身是已知的。
根据本发明的一些实施方式，细菌生物聚合物选自下组：细菌纤维素、细菌胶原、细菌纤维素/几丁质共聚物、细菌丝及其混合物。
因此，本文定义的“生物聚合物层”可以包含选自下列的一种或多种微生物生物聚合物：微生物纤维素、微生物胶原、微生物纤维素/几丁质共聚物、微生物丝及其混合物。在一些实施方式中，本文定义的“生物聚合物层”可以包含选自下列的一种或多种细菌生物聚合物：细菌纤维素、细菌胶原、细菌纤维素/几丁质共聚物、细菌丝及其混合物。
根据一些实施方式，生物聚合物，即微生物生物聚合物，选自微生物纤维素、微生物胶原或其混合物。
根据本发明的一些实施方式，纺织制品选自纤维、纱线、织物和服装；优选地，纺织制品是织物，更优选为织造织物，甚至更优选是牛仔布织物。换言之，选自纤维、纱线、织物和服装的纺织制品可以用于本发明的方法。
合适的纱线的线密度可以在60dtex(分特克斯)至2000dtex的范围内，优选150dtex至1800dtex，更优选400dtex至1000dtex。
根据一些实施方式，当纺织制品是织物时，所述织物的表面积为至少50cm2，优选至少100cm2，更优选2500cm2。
合适的服装可以为上装，例如衬衫、衬衣或夹克；或下装，例如长裤、休闲裤、短裤、打底裤、阔腿裤、紧身裤或半身裙。在其他实施方式中，所述服装可以是全身服装，例如长裤西服装、长袍、连衣裙或背带裤(裙)，或任意其他服装。应理解的是，所公开的发明不限于特定的服装类型。可以使用本身是已知的各种制造方法来形成服装。
根据一些实施方式，通过本发明的方法可以获得包含生物聚合物层(例如细菌纤维素层)并且具有纺织柔软剂(例如有机硅柔软剂)的复合纤维、或复合纱线、或者复合织物或复合服装。
根据一些实施方式，可以在将织物用于生产服装之前或之后，向织物提供生物聚合物层(例如细菌纤维素层)和纺织柔软剂(例如有机硅柔软剂)。
根据一些实施方式，纺织制品可以包括天然纤维、合成纤维、再生纤维或其混合物；例如，纱线可以包含天然纤维、合成纤维、再生纤维或其混合物。
根据一些实施方式，天然纤维选自棉花、羊毛、亚麻(flax)、洋麻、苎麻、大麻、亚麻(linen)及其混合物。
根据一些实施方式，合成纤维选自聚酯、人造丝、尼龙、莱卡、弹性纤维及其混合物。
根据一些实施方式，再生纤维可选自莱赛尔纤维、莫代尔、粘胶、竹纤维及其混合物。
根据一些实施方式，纺织制品包含弹性体纤维。如本文中所使用的，“弹性体纤维”是由连续纤丝或多根纤丝制成的纤维，其断裂伸长为至少100％而不受任何卷曲限制。可按照例如ASTM D2256/D2256M-10(2015)来测量断裂伸长。“弹性体纤维”是在被拉伸到其长度的2倍并在所述长度下保持1分钟之后，在释放的1分钟内将缩回至小于其原始长度的1.5倍的纤维。
根据一些实施方式，纺织制品可以是弹性物，即，可拉伸的纺织制品，优选地，其包含弹性体纱线，即，包含弹性体纤维的纱线。
根据一些实施方式，纺织制品是弹性纺织制品，即，可拉伸的纺织制品，优选为弹性织物，更优选为弹性织造织物，甚至更优选为弹性牛仔布织物。
根据一些实施方式，当纺织制品是织造织物时，根据ASTM D3107所测量的，纬向弹性值在10％至50％的范围内。
在本公开中，根据ASTM D3107所述的拉伸通过1.35kg(3.0lb)重量进行测量。
根据本发明的一些实施方式，产生生物聚合物的微生物选自细菌、藻类、酵母、真菌及其混合物，任选地，其是经遗传修饰的微生物。
根据一些实施方式，产生生物聚合物的微生物选自产生生物聚合物的细菌、产生生物聚合物的藻类及其混合物。
特别地，产生生物聚合物的细菌选自葡糖酸醋杆菌属(Gluconacetobacter)、气杆菌属(Aerobacter)、醋酸杆菌属(Acetobacter)、无色杆菌属(Achromobacter)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、固氮菌属(Azotobacter)、沙门氏菌属(Salmonella)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、八叠球菌属(Sarcina)和链球菌属(Streptoccoccus)、芽孢杆菌属(Bacillus)及其混合物，产生生物聚合物的藻类选自褐藻门(Phaeophyta)、红藻门(Rhodophyta)和金藻门(Chrysophyta)及其混合物。
例如，微生物纤维素(如细菌纤维素)可通过培养醋酸杆菌细菌的菌株，如木醋杆菌(Acetobacter xylinum)菌株来产生，和/或通过培养葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter)菌株，如汉氏葡糖酸醋杆菌(Gluconacetobacter hansenii)菌株来产生。
例如，微生物胶原，尤其是细菌胶原可通过培养芽孢杆菌(Bacillus)、假单胞菌(Pseudomonas)、链球菌(Streptoccoccus)的细菌菌株来产生，或者通过培养经过了遗传修饰以便获得产生胶原的修饰菌株的细菌菌株来产生。
例如，微生物纤维素/几丁质共聚物，例如细菌纤维素/几丁质共聚物可通过培养木醋杆菌(Acetobacter xylinum)的菌株来产生，所述木醋杆菌的菌株已经经过了遗传修饰以便获得产生微生物纤维素/几丁质共聚物的修饰菌株。
根据本发明的示例性实施方式，产生生物聚合物的微生物，即，产生微生物生物聚合物的微生物，其是野生型微生物和经过遗传修饰的微生物的混合物，例如，是野生型细菌和经过遗传修饰的细菌的混合物。
同样是本发明的一个目的是一种复合纺织制品，其可用根据本发明所述的方法获得，其中，所述复合纺织制品包括纺织柔软剂。
参考本发明方法的本文所公开的所有特征，加以必要的变更后也适用于可用所述方法获得的复合纺织制品。
根据一些实施方式，纺织柔软剂是微有机硅柔软剂。换言之，根据一些实施方式，复合纺织制品包括上文定义的微有机硅柔软剂。
根据一些实施方式，纺织制品选自纤维、纱线、织物和服装。换言之，可用本发明的方法获得的包含纺织柔软剂的复合纺织制品可以是复合纤维、复合纱线、复合织物或复合服装。
根据一些实施方式，在洗涤之前，可用本发明的方法获得的复合织物的重量可以在50g/m2至1000g/m2的范围内，优选90g/m2至600g/m2，更优选150g/m2至500g/m2，甚至更优选170g/m2至450g/m2，根据ASTM D 3776测量。
有利的是，本发明允许获得的复合织物可在纬向和/或经向上拉伸最高达50％，如上文所提及的，这根据ASTM D3107来测量。
当复合织物包含微生物纤维素及有机硅柔软剂时尤其如此。事实上，不囿于特定的科学解释，已经观察到，通过用柔软剂，尤其是有机硅柔软剂处理包含微生物纤维素的复合纺织制品，微生物纤维素的各纤维之间的摩擦系数可以得到显著降低，使得在用柔软剂处理后，复合纺织制品中的微生物纤维素的撕裂或开裂得到大幅减少或避免，甚至当制品被拉伸时也如此。
根据一些实施方式，当纺织制品是织物时，所述织物可以是有弹性的、可拉伸的织物。在这种情况中，有利的是，可以获得有弹性的、可拉伸的复合织物。
根据一些实施方式，复合纺织制品可以是有弹性的、可拉伸的复合织物。
根据一些实施方式，可对复合织物进行拉伸，而不使生物聚合物(例如微生物纤维素)撕裂或开裂最高达25％，根据ASTM D3107来测量。
在一些情况中，根据一些实施方式，复合织物可以被拉伸最高达50％，根据ASTMD3107来测量。
在本公开中，根据ASTM D3107所述的拉伸通过1.35kg(3.0lb)重量进行测量。
根据一些实施方式，复合纺织制品是经过染色的，优选经过靛蓝染色。
根据一些实施方式，复合纺织制品是包含复合织物的复合服装，所述复合织物包含生物聚合物(例如细菌纤维素)和纺织柔软剂，其中，至少部分的生物聚合物层是经过染色的，更优选经过靛蓝染色。优选地，生物聚合物层在织物的正面上，所述织物的正面即为当穿戴包含织物的服装时，织物的可见外面的面。
根据一些实施方式，生物聚合物层可以在织物的背面上，所述织物的背面即为当穿戴包含织物的服装时的织物的不可见内面。
根据一些实施方式，生物聚合物层可以同时在织物的正面和背面上，即同时在穿戴包含织物的服装时织物的可见外面和穿戴包含织物的服装时织物的不可见内面上。
实验部分
实施例1——向织物提供细菌纤维素并随后用有机硅柔软剂浸渍
准备25*35cm的织物样品。
在28℃下，以200rpm将1200ml的产生细菌纤维素的细菌的培养物在覆盖有棉的烧瓶中孵育2天。
使用粗布过滤培养物以去除所形成的细菌纤维素纤维。
将经过过滤的培养物倾倒或喷洒在织物样品上并孵育18小时，以获得具有细菌纤维素层的织物样品。
在80℃下用0.1M NaOH洗涤具有细菌纤维素的织物样品20分钟并用蒸馏水中和。
在36℃下，以100rpm在包含10-40重量％的有机硅(SANSIL MIC 3145，微有机硅)的混合物中孵育具有细菌纤维素的织物样品18小时，每10g样品使用200g的混合物。
获得包含细菌纤维素层和微有机硅柔软剂的复合织物样品。
对样品进行干燥。
实施例2——将有机硅柔软剂加到细菌纤维素培养基中，然后在织物上生长含有 机硅柔软剂的细菌纤维素层
准备25*35cm的织物样品。
在28℃下，以200rpm将1200ml的产生细菌纤维素的细菌的培养物在覆盖有棉的烧瓶中孵育2天。
使用粗布过滤培养物以去除所形成的细菌纤维素纤维。
将1％(重量/重量)的有机硅柔软剂(SANSIL MIC 3145，微有机硅)添加到培养物中，即，添加到培养基中。
将经过过滤的含有机硅的培养物倾倒或喷洒到织物样品上并孵育18小时，以获得包含细菌纤维素层和微有机硅柔软剂的复合织物样品。
在80℃下用0.1M NaOH洗涤所获得的包含细菌纤维素层和微有机硅柔软剂的复合织物样品20分钟并用蒸馏水中和。
对样品进行干燥。
实施例3——织物硬挺度分析
根据实施例1的过程获得包含细菌纤维素层和微有机硅柔软剂的复合织物样品。具体地，在36℃下，以100rpm在10重量％的有机硅柔软剂(SANSIL MIC 3145，微有机硅)中孵育涂覆有细菌纤维素的织物样品18小时。根据标准ASTM D4032测量所获得的样品(称为“涂覆有细菌纤维素的织物+10％有机硅处理18小时”)的硬挺度。
为了比较，测量以下样品的硬挺度(根据标准ASTM D4032测量)：
-只有织物的样品(样品称为“对照织物”)；
-不具有细菌纤维素层，用10重量％的有机硅柔软剂(SANSIL MIC 3145，微有机硅)孵育的样品织物(样品称为“对照织物+10％有机硅处理18小时”)；
-具有细菌纤维素层，未用有机硅柔软剂孵育的样品织物(样品称为“涂覆有细菌纤维素的织物”)。
如可从上表的数据中观察到的，当织物不具有细菌纤维素层时，用包含10重量％有机硅柔软剂的混合物进行处理基本上不改变样品织物的硬挺度。
相反，用有机硅柔软剂进行处理降低了包含细菌纤维素层的复合织物样品的硬挺度。
具体地，包含细菌纤维素层和有机硅柔软剂的复合织物样品的硬挺度为0.96，而包含细菌纤维素层但不包含有机硅柔软剂的复合织物样品的硬挺度为1.53，所述硬挺度根据标准方法ASTM D4032来测量。
因此，包含细菌纤维素层和有机硅柔软剂的复合织物样品的硬挺度比包含细菌纤维素层但不包含有机硅柔软剂的复合织物样品的硬挺度低约37％。
换言之，包含细菌纤维素层和有机硅柔软剂的复合织物样品比包含细菌纤维素层但不包含有机硅柔软剂的复合织物样品更柔软。

Claims (44)

1.一种生产包含至少一层生物聚合物层的复合纺织制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供至少一种纺织制品；
b.向至少部分的所述纺织制品提供至少一层生物聚合物层；
c.向至少部分的所述生物聚合物层提供至少一种纺织柔软剂，以提供复合纺织制品；
所述步骤b通过以下进行：使至少部分的所述纺织制品与包含产生生物聚合物的微生物的培养物接触，以及培养所述产生生物聚合物的微生物，以向至少部分的所述纺织制品提供生物聚合物层，所述纺织柔软剂为微有机硅柔软剂。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述步骤c通过以下进行：使具有至少一层用所述步骤b获得的生物聚合物层的纺织制品与包含所述纺织柔软剂的至少一种混合物接触，所述纺织柔软剂的量占最终的混合物重量的5重量％至50重量％。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述混合物包含的所述纺织柔软剂的量占最终的混合物重量的10重量％至40重量％。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述混合物包含的所述纺织柔软剂的量占最终的混合物重量的10重量％至30重量％。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述微有机硅柔软剂是微有机硅乳液，其中，微有机硅的粒径为小于80nm至等于或大于10nm，所述粒径通过使用动态光散射来测量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述粒径为小于60nm至等于或大于10nm。
7.根据权利要求5所述的方法，其中，所述粒径在40nm至10nm的范围内。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述生物聚合物选自基于糖的生物聚合物和基于氨基酸的生物聚合物或其混合物。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于糖的生物聚合物是微生物纤维素。
10.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于糖的生物聚合物是细菌纤维素。
11.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于氨基酸的生物聚合物是微生物胶原。
12.根据权利要求8所述的方法，其中，所述基于氨基酸的生物聚合物是细菌胶原。
13.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述生物聚合物是细菌纤维素。
14.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述纺织制品选自纤维、纱线、织物和服装。
15.根据权利要求14所述的方法，其中，所述纺织制品是织物。
16.根据权利要求14所述的方法，其中，所述纺织制品是织造织物。
17.根据权利要求14所述的方法，其中，所述纺织制品是牛仔布织物。
18.根据权利要求14所述的方法，其中，所述纺织制品是纱线，所述纱线的线密度在60dtex至2000dtex的范围内。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，所述纱线的线密度在150dtex至1800dtex的范围内。
20.根据权利要求18所述的方法，其中，所述纱线的线密度在400dtex至1000dtex的范围内。
21.根据权利要求1-7中任一项所述的方法，其中，所述纺织制品是弹性纺织制品。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，所述纺织制品是弹性织物。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，所述纺织制品是弹性织造织物。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，所述纺织制品是弹性牛仔布织物。
25.根据权利要求1所述的方法，其中，所述产生生物聚合物的微生物选自细菌、藻类、酵母、真菌及其混合物。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述产生生物聚合物的微生物是经遗传修饰的微生物。
27.根据权利要求25所述的方法，其中，所述产生生物聚合物的微生物选自产生生物聚合物的细菌、产生生物聚合物的藻类及其混合物。
28.根据权利要求27所述的方法，其中，产生生物聚合物的细菌选自葡糖酸醋杆菌属(Gluconacetobacter)、气杆菌属(Aerobacter)、醋酸杆菌属(Acetobacter)、无色杆菌属(Achromobacter)、土壤杆菌属(Agrobacterium)、固氮菌属(Azotobacter)、沙门氏菌属(Salmonella)、产碱杆菌属(Alcaligenes)、假单胞菌属(Pseudomonas)、根瘤菌属(Rhizobium)、八叠球菌属(Sarcina)和链球菌属(Streptoccoccus)、芽孢杆菌属(Bacillus)及其混合物。
29.根据权利要求27所述的方法，其中，产生生物聚合物的藻类优选自褐藻门(Phaeophyta)、红藻门(Rhodophyta)和金藻门(Chrysophyta)及其混合物。
30.一种复合纺织制品，其能够根据权利要求1所述的方法获得，其中，所述复合纺织制品包含纺织柔软剂，所述纺织柔软剂是微有机硅柔软剂。
31.根据权利要求30所述的复合纺织制品，其中，所述纺织制品选自纤维、纱线、织物和服装。
32.根据权利要求31所述的复合纺织制品，其中，在洗涤之前，所述织物的重量在50g/m2至1000g/m2的范围内，根据ASTM D 3776测量。
33.根据权利要求32所述的复合纺织制品，其中，所述织物的重量在90g/m2至600g/m2的范围内。
34.根据权利要求32所述的复合纺织制品，其中，所述织物的重量在150g/m2至500g/m2的范围内。
35.根据权利要求32所述的复合纺织制品，其中，所述织物的重量在170g/m2至450g/m2的范围内。
36.根据权利要求31所述的复合纺织制品，其中，所述复合纺织制品为弹性的可拉伸的复合纺织制品。
37.根据权利要求36所述的复合纺织制品，其中，所述复合纺织制品为弹性的可拉伸的复合织物。
38.根据权利要求36所述的复合纺织制品，其中，当所述弹性的可拉伸的复合纺织制品是弹性的可拉伸的复合织物时，所述弹性的可拉伸的织物拉伸最高达25％，根据ASTMD3107测量。
39.根据权利要求38所述的复合纺织制品，其中，所述弹性的可拉伸的织物拉伸最高达50％。
40.根据权利要求30所述的复合纺织制品，其中，所述复合纺织制品是经过染色的。
41.根据权利要求40所述的复合纺织制品，其中，所述复合纺织制品是经过靛蓝染色的。
42.一种生产包含至少一层生物聚合物层的复合纺织制品的方法，所述方法包括以下步骤：
a.提供至少一种纺织制品；
b.使至少部分的所述纺织制品与包含产生生物聚合物的微生物的培养物接触，以及培养所述产生生物聚合物的微生物，以向至少部分的所述纺织制品提供生物聚合物层，所述培养物还包含纺织柔软剂，以向至少部分的所述生物聚合物层提供纺织柔软剂；所述纺织柔软剂是微有机硅柔软剂。
43.根据权利要求42所述的方法，其中，所述培养物包含的所述纺织柔软剂的量占最终的培养物重量的0.5重量％至2重量％。
44.根据权利要求43所述的方法，其中，所述培养物包含的所述纺织柔软剂的量占最终的培养物重量的0.8重量％至1.2重量％。
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