CN114222839A - 纤维类的高压加工处理用抗菌剂及纤维类的高压抗菌加工方法 - Google Patents

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Abstract

本发明的课题在于提供一种不使用粘合剂，而赋予纤维制品以抗菌性的，纤维类的高压加工处理用抗菌剂及纤维类的高压抗菌加工方法，所述纤维制品可由聚酯纤维等合成纤维类、醋酯纤维等半合成纤维类、天然纤维、以及合成纤维、半合成纤维类与天然纤维类的混合纤维所构成。作为解决方法，提供一种纤维类的高压加工处理用抗菌剂及纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，含有恶喹酸或其盐作为有效成分。

Description

纤维类的高压加工处理用抗菌剂及纤维类的高压抗菌加工 方法
技术领域
本发明涉及赋予纤维制品以抗菌性等的抗菌剂，进一步涉及使用该抗菌剂的纤维制品的抗菌加工方法，所述纤维制品可由聚酯纤维等合成纤维类、醋酯纤维等半合成纤维类、天然纤维、以及由合成纤维、半合成纤维类与天然纤维类的混合纤维所构成。
本发明尤其涉及一种不使用粘合剂，而赋予纤维制品以具有耐久性的针对金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌等的抗菌性的，纤维类的高压加工处理用抗菌剂及纤维类的高压抗菌加工方法。
背景技术
近年来，不仅在医疗设施中使用的白衣、床单等中，在袜子、内衣等服装用纤维制品，帘、毛巾、地毯等日常生活中的纤维制品中，经抗菌加工的纤维均得到应用。但是，在抗菌加工过程中，通常为了提高抗菌效果的持续性，用粘合剂进行处理较为常见。此外，纤维制品除了进行抗菌加工外，多数也通常进行阻燃化、染色等其他加工处理，这种情况下，现状是因与其他处理的关系多数会受到加工条件、加工顺序等多种制约。
但是，上述基于粘合剂的处理，有时会产生损害纤维的手感，降低抗菌性能的问题，因此寻求对其进行改善。此外，在作业工序上并不优选抗菌加工以外的处理分别在其他工序中进行，因此也强烈期望一种可同时进行多项处理，例如可同时进行染色和抗菌加工等的加工方法。
进一步，由于纤维制品以洗涤为前提，因此无论在抗菌加工中是否用粘合剂进行处理，均要求其具备耐洗涤性。
作为由合成纤维等所构成的制品的抗菌加工技术，有如下代表性方法：使用向其纺丝原液中混炼抗菌剂，通过纺丝得到具有抗菌特性的纤维的方法；将抗菌剂与粘合剂一起附着于由一般纺丝而成的合成、半合成纤维或对其进行缝制而得的制品的方法。本发明的高压加工处理用抗菌剂与其他抗菌剂不同，可不使用粘合剂而牢固地附着于纤维，此外，由于其还可在染色浴中与染料共存，可在染色的同时将抗菌剂附着于纤维或纤维制品，因此可适合用于染色同浴加工。
作为可不使用粘合剂而牢固地附着于纤维类，此外可用于染色同浴加工的抗菌剂，在现阶段，专利文献1中所记载的吡啶硫酮锌作为唯一可实际应用的物质被熟知。此外，就使用该吡啶硫酮锌的加工方法而言，在专利文献1中提案有，将纤维或纤维制品浸渍于包含抗菌剂的染色浴中并在加压下保持的方法；使包含抗菌剂的处理液含浸于纤维或纤维制品中接着进行加热的方法等。
专利文献
专利文献1：日本特开2001-288014
发明内容
但是，上述专利文献1中所使用的抗菌剂，由于在其化学结构中含有锌金属离子，因此在制造工序或抗菌加工处理时需要进行严格的pH管理，此外，在存在铁或铜成分的环境下，存在无法制造和使用该抗菌剂的问题。进一步，因相同的理由，在用于染色同浴加工时，在可使用的染料方面也有所限制。
此外，上述专利文献1的抗菌剂，在用于染色同浴加工时，也会给耐光色牢度等染色性能带来不良影响，因此现状是在纤维加工领域中，迫切寻求开发一种可同时改善抗菌性能与染色性能，进一步也可用于染色同浴加工的抗菌剂。
如上所述，期待开发一种新型的染色及抗菌加工技术，其使纤维加工领域所使用的抗菌剂，不仅具有一般的抗菌性能，可用于日本纤维评价技术协议会所规定的特定抑菌加工，还具备耐洗涤性，进一步在需要进行染色时也可用于染色同浴加工，且不会给染色性能带来不良影响。
本发明者等，针对可不使用粘合剂而维持具有耐久性的抗菌性能，并且也可用于染色同浴加工的抗菌剂及抗菌加工方法，进行了积极地研究，从这些研究中发现了极为有效的高压加工处理用抗菌剂及高压抗菌加工方法，从而完成了本发明。
本发明的目的在于提供一种纤维类的高压加工处理用抗菌剂及纤维类的抗菌加工方法，其主要对于以合成纤维类为主体的纤维类，可不使用粘合剂而维持针对金黄色葡萄球菌等的强抗菌性能，并赋予其耐洗涤性。进一步本发明的抗菌剂也可用于染色同浴加工。
本发明，是关于以下的高压加工处理用抗菌剂及使用该抗菌剂的纤维类的高压抗菌加工方法的发明。
(1)一种纤维类的高压加工处理用抗菌剂，其特征在于，含有恶喹酸或其盐作为有效成分，且在高压加工处理中使用。
(2)根据(1)所述的纤维类的高压加工处理用抗菌剂，其特征在于，所述恶喹酸的盐为二价以上的金属盐。
(3)根据所述(1)或(2)所述的纤维类的高压加工处理用抗菌剂，其特征在于，恶喹酸或其盐的粒径为0.1～10微米。
(4)一种纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，在恶喹酸或其盐及水的存在下，将纤维类浸渍于恶喹酸或其盐的浓度为0.01～10重量％的抗菌加工处理液中，并于加压下，在60～150℃的处理浴中进行加热处理。
(5)根据所述(4)所述的纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，所述处理液进一步含有染料。
(6)根据(4)或(5)所述的纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，所述纤维为聚酯纤维或三醋酯纤维。
根据本发明，可提供一种抗菌性能、处理效率极高，且不会对染色性能造成不良影响的极为优异的高压加工处理用抗菌剂及处理方法。尤其可对聚酯、三醋酯等人造纤维制品及这些与天然纤维的混合纤维制品，实施针对金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌等细菌发挥优异抗菌性的加工处理，且所赋予的抗菌性能充分地耐洗涤，这些效果也不会受到金属离子存在的影响。
以下，对本发明进行详细说明。
具体实施方式
作为可使用本发明的处理方法的纤维类，可列举木棉等天然纤维，聚酯纤维等合成纤维，三醋酯纤维等半合成纤维类以及将这些混合而成的纤维，其中可优选使用聚酯纤维或三醋酯纤维。
作为纤维的形态，可列举丝、针织物、机织物、布，作为制品，例如可列举：服装、床品寝具、垫子、帘、室内壁布、毛巾、抹布等制品。作为在本发明中使用的高压加工处理用抗菌及抗霉菌剂，使用恶喹酸或其盐。
本发明中所使用的恶喹酸的化学名为5-乙基-5,8-二氢-8-氧代[1,3]二氧戊环并[4,5-g]喹啉-7-羧酸，是The Pesticide Manual第10版(British Crop ProtectionCouncil发行)，第760页所记载的抗菌性化合物，在本发明中，不仅以具有抗菌活性的恶喹酸的形式，也以其任意的盐，例如钙盐、镁盐等碱土类金属盐，锌盐、铝盐等二价以上的金属盐的形式使用。
恶喹酸是具有喹啉骨架的抗菌剂(杀菌剂)，也是作为农药而使用的化合物。此外，在动物医学领域，作为喹诺酮类抗生素的一种被使用，也实施有对其安全性的评价。本发明的恶喹酸或其盐的平均粒径，从操作性或分散性的角度出发，优选为0.1～10微米。
基于本发明的纤维类的抗菌加工处理是在加压下进行处理，在耐压密闭容器中，相对于被加工纤维重量，使高压加工处理用抗菌剂达到0.01～10重量％左右，优选达到0.1～5重量％的方式加入恶喹酸或其盐，再向其中浸渍纤维类，并优选于40～200℃下进行加热处理，更优选60～150℃。处理时间通常为10～60分钟左右。此外，加压条件，优选在从常压左右的1013hPa至4800hPa左右以下的范围。只要恶喹酸或其盐的浓度、处理温度、处理时间在上述范围，则可赋予纤维类充分的抗菌性能。染色同浴加工处理的情况下，处理液中的染料浓度为0.01～10重量％左右。
将上述恶喹酸或其盐作为分散液使用时，就分散液而言，从操作上的稳定性等出发，将恶喹酸或其盐的浓度预先设为10～80重量％，实际用于纤维加工时，根据用途目的，适当进行稀释来使用。通常在浴中相对于被加工纤维重量，优选以使加工液中的恶喹酸或其盐的浓度达到0.01～10重量％左右的方式进行稀释来使用。
通过前述处理方法处理后，进一步通过进行热处理，可提高耐洗涤性，即可提高因洗涤而造成的抗菌性的劣化防止功效。该热处理，一般通过将纤维于110～200℃下，优选于110～150℃下保持0.5～3分钟左右来进行。
纤维类的抗菌加工，根据纤维的种类条件有稍许不同，聚酯纤维的情况下，优选于加压下110～140℃左右的温度下进行处理，三醋酯纤维的情况下，优选于常压下60～100℃左右的温度下进行处理。任一种情况下，处理时间均为10分钟至1小时左右即可。
通过这样的操作，本发明的恶喹酸或其盐可良好地渗入纤维类的纤维分子之间且被顺利固定，从而可提高抗菌性能的持续性。
实施例
接下来通过实施例，进一步对本发明进行具体说明，但本发明不受这些实施例所限制。另外，实施例中的洗涤方法或各种试验方法，依据以下方法。
1.洗涤方法
遵循日本纤维评价技术协议会“SEK标志纤维制品的洗涤方法”。
2.抗菌性试验
1)试验方法遵循日本工业标准JIS L1902“纤维制品的抗菌性试验方法及抗菌效果”。
2)供试菌株
金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus)
肺炎杆菌(Klebsiella pneumoniae)
3.耐光色牢度
试验方法遵循日本工业标准JIS L0842“耐紫外线碳弧灯光色牢度的试验方法”。
实施例
使用聚酯标准布(薄型精纺呢(tropical)135g/m2：谷头商店)，通过下述条件制作试验样本。
加工机：12色旋转筒染色试验机(MINI-COLOUR 12EL型：株式会社TEXAM技术研究制)
加工液：恶喹酸分散液(固体成分10％，平均粒径1微米)
分散染料(Kayalon Polyester Navy Blue EX-SF 200：日本化药株式会社)2.25％owf
染色酸(ULTRA N-2(日语名称：ウルトラN-2)：大和化学工业株式会社)0.5g/l
匀染剂(Ionet RAP-250：三洋化成工业株式会社)0.5g/l
浴比：1∶15
加工温度及时间：130℃×30分钟。加工后，热水清洗，进行脱水。
还原清洗
清洗液：连二亚硫酸盐(试剂)2g/l
碳酸钠(试剂)2g/l
还原剂(DAISOAPER RC-150(日语名称：ダイソーパーRC-150)：大和化学工业株式会社)1g/l
浴比：1∶15
清洗温度及时间：80℃×20分钟。
比较例
代替上述实施例的恶喹酸分散液，加工吡啶硫酮锌分散液(固体成分60％，平均粒径1微米)，制作比较用的试验样本。
[表1]
抗菌性试验结果
Figure BDA0003501445390000061
L10：标准洗涤法 实施10次后
W50：高温加速洗涤法 实施50次后
[表2]
耐光色牢度试验结果
Figure BDA0003501445390000071
向实施例、比较例中所使用的抗菌成分分散液100ml中，添加含有金属离子的水溶液1ml，确认状态的变化。
[表3]
添加水溶液 ①硫酸亚铁1％水溶液 ②硫酸铜1％水溶液
水溶液添加后的状态
①硫酸亚铁 ②硫酸铜
恶喹酸 无变化 无变化
吡啶硫酮锌 着紫色 着绿色
工业上的可利用性
根据本发明，可提供一种抗菌性能、处理效率极高，且不会对染色性能造成不良影响的极为优异的高压加工处理用抗菌剂及处理方法。尤其可对聚酯、三醋酯等人造纤维制品及这些与天然纤维的混合纤维制品，实施针对金黄色葡萄球菌、肺炎杆菌等细菌发挥优异抗菌性的加工处理。

Claims (6)

1.一种纤维类的高压加工处理用抗菌剂，其特征在于，含有恶喹酸或其盐作为有效成分，且在高压加工处理中使用。
2.根据权利要求1所述的纤维类的高压加工处理用抗菌剂，其特征在于，所述恶喹酸的盐为二价以上的金属盐。
3.根据权利要求1或2所述的纤维类的高压加工处理用抗菌剂，其特征在于，恶喹酸或其盐的平均粒径为0.1～10微米。
4.一种纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，在恶喹酸或其盐及水的存在下，将纤维类浸渍于恶喹酸或其盐的浓度为0.01～10重量％的抗菌加工处理液中，并于加压下，在60～150℃的处理浴中进行加热处理。
5.根据权利要求4所述的纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，所述处理液进一步含有染料。
6.根据权利要求4或5所述的纤维类的高压抗菌加工方法，其特征在于，所述纤维为聚酯纤维或三醋酯纤维。
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