CN1437664A - 层压丝 - Google Patents

Abstract

一种层压丝，即使反复洗涤抗菌性也不降低，防止带热性、隔热性、防止带电性、电磁波遮断性都优异，而且很美观。将抗菌性金属蒸镀在合成树脂膜上，形成蒸镀包膜，以蒸镀包膜朝向内侧的方式将成膜的合成树脂膜彼此粘接，将粘接后成为夹层状结构的层压体沿纵向切断成细长的形状，由此形成层压丝。

Description

层压丝

技术领域

本发明涉及具有层压结构的层压丝，特别涉及审美性、抗菌性、耐洗涤性、防止带热性、隔热性、防止带电性、柔软性和电磁波遮断性等各种性能都优异的层压丝。

背景技术

近年来，由于卫生观念的发达，追求具有抗菌性的商品，无论医用的纱布或者绷带，就连衣服或抹布也要求具有抗菌性。这些具有抗菌性的纱布等是由作为材料的具有抗菌性的抗菌丝制造的。

作为这样的抗菌丝，目前使用由银或铜拉制的极细金属丝、或在合成纤维等丝的表面上镀上银或铜的电镀丝、或通过渗透或涂布而含有抗菌剂的含抗菌剂丝等。

另外，从降低由静电造成的穿衣者不舒服的感觉、或防止由静电造成的电子制品的静电破坏的观点出发，一直在使用各种防止带电纤维制品，作为这样的防止带电纤维制品，目前使用的是含有碳纤维的、或者在纺丝或染色工序用化学药品进行化学处理的纤维。

而且，在医疗现场，在进行手术时，在体内的缝合部位，要缠绕纱布封闭患部，在一定时间后取出该纱布，测定缝合部位的出血量，调查手术后的经历。作为这样的纱布，为了容易见到其配置部位，使用了能够遮断X射线的含有聚氯乙烯丝或极细金属丝的纱布。

除此以外，为了减少由于气温的变化引起的不舒适感，要使用通过汗蒸镀时的汽化热提高冷却效果的衣服、具有利用汗等水分蒸镀的发热功能的衣服以及织入电热线的衣服等。

但是，在纤维制品中使用这些目前的极细金属丝或碳纤维等，从而赋予纤维制品以抗菌性等各种特性的情况下，存在有如下的问题。

首先，在极细金属丝或镀金属丝中，其表面经过长时间的变化，或者由于漂白剂等的氧化而会发黑，所以若将这些使用在纤维制品中时，该纤维制品的外观就很难看，会有抗菌性降低的问题。此外，由于这些极细金属丝或镀金属丝的金属部分很容易被红外线等加热，所以穿着含有这些材料的纤维制品，比如在进行红外线温热治疗时会产生低温烫伤的问题。

其次，由于含有抗菌剂的丝在洗涤时会有抗菌剂溶解出来，反复洗涤会使抗菌性降低，存在短时间内丧失抗菌性的问题。

另外，由于作为防止带电纤维之一的碳纤维是黑色的纤维，所以存在从商品外观的角度看限定了使用可能性的问题，在纺丝或染色工序要用化学药品进行处理，反复地洗涤也会使防止带电性丧失而成为问题。

另外，由聚氯乙烯纤维和极细的金属丝制成的纱布，虽然有助于X射线造影，但作为有毒性或手感·柔软性不好的纤维制品对纱布本来的功能是具有问题的。而且，通过汗蒸镀时的汽化热提高冷却效果的衣服等，虽然具有一定的温度调节机能和隔热性，但只具有冷却或者保暖一方面的功能，就会限制其用途。

除此以外，即使将这些多种纤维组合时，要制造出具备抗菌性、防止带电性、防止带热性、柔软性、电磁波遮断性以及商品的美观等多种特性的纤维制品是很困难的。

因此，本发明的目的在于提供一种经过反复洗涤也不会降低抗菌性、具有优异的防止带热性、隔热性、防止带电性、柔软性、电磁波遮断性等而且非常美观的层压丝。

发明内容

即，本发明的层压丝的特征在于，将抗菌性金属蒸镀在合成树脂膜上，形成蒸镀包膜，以蒸镀包膜朝向内侧的方式将成膜的合成树脂膜彼此粘接，将粘接后成为夹层状结构的层压体沿纵向切断成细长的形状，由此形成层压丝。

并且，也可以在与形成合成树脂膜的蒸镀包膜的面相反的面设置涂层，也可以在合成树脂膜和蒸镀包膜之间或者蒸镀包膜上设置涂层。

附图说明

图1是表示层压丝结构的模式图。图2是表示防止带热功能实验结果的曲线图。图3、图4和图5是表示其它层压丝的结构的模式图。

具体实施方式

下面，基于附图说明本发明的具体实施方式。

图1是表示本发明的层压丝1的结构的模式图，如该图所示，层压丝1是由合成树脂膜11夹持着由抗菌性金属构成的蒸镀包膜12制成的夹层状结构的丝，由下面所示的顺序组成。

首先，利用真空蒸镀法或离子蒸镀法在合成树脂膜11上蒸镀抗菌性金属，形成蒸镀包膜12。然后，利用粘接剂以蒸镀包膜均朝向内侧的方式将形成蒸镀包膜12的合成树脂膜11彼此粘接在一起，制造出以合成树脂膜夹着抗菌性金属的夹层状结构的层压体。最后，将层压体沿纵向切断，成为层压丝1。

在此，所谓合成树脂膜是由聚酯、尼龙、聚乙烯、聚丙烯等制造的薄膜，其厚度约为4～50微米，其中优选为约4～12微米。

作为构成包膜的金属，是银、铜、锌等具有可离子交换的抗菌性的金属，其中，由于不易生锈和抗菌性高，银是最适合使用的。蒸镀包膜12的厚度约为20～100nm左右，从所担负的功能和制品成本来考虑，优选为50～100nm左右，如果在700nm以上，就不能设置涂层，能够遮断从红外线到X射线的很宽范围的电磁波。

而且，作为上述粘接剂，可以考虑聚氨酯类粘接剂、聚酯类粘接剂或者丙烯酸类粘接剂，若考虑到要求低甲醛性的纤维制品的安全性，优选聚氨酯类或聚酯类粘接剂。

这样，层压丝1是由合成树脂膜11夹着由抗菌性金属构成的蒸镀包膜12形成的具有夹层状结构的丝，是具有抗菌性金属色泽的丝。

将层压体沿纵向切断的宽度约为0.1～1.0mm，其中，若从审美性、防止带电性和隔热性等各种特性的综合性方面考虑，优选约为0.15～0.226mm。

这样，由于蒸镀包膜12的侧面露在外面，无论被氧化、氯化，相邻的纤维互相摩擦，该氧化部分不管被蹭掉，还是不被蹭掉，肉眼都是看不见的。另外，蒸镀包膜12侧面以外的部分，由于有合成树脂膜11的保护，不会被氧化、氯化。因此，即使反复洗涤或者使用漂白剂，抗菌力也不会降低，也就不会发生蒸镀包膜变黑和纤维制品外观恶化的现象。

并且，即使从外部加热，金属的蒸镀包膜12的大部分被合成树脂膜覆盖，所以也不会由于层压丝1的温度急剧上升而造成低温烧伤。即使在织入层压丝1的衣服等中产生静电，由于可通过蒸镀包膜12将静电向外传导，就不会带静电。

而且，由于形成蒸镀包膜的金属可以遮断从红外线到X射线很宽范围的电磁波，所以具备很强的电磁波遮断性和隔热性，同时，由于以合成树脂膜为基础，所以具备很高的柔软性。

下面，制造本发明的层压丝并进行各种实验，更详细地说明本发明。

[实验例1]

(1)层压丝的制造

用离子蒸镀法在厚度12微米的聚酯膜(东洋纺织株式会社制)上蒸镀纯银，形成厚度50nm的蒸镀包膜。然后，利用聚酯类粘接剂，以该蒸镀包膜均朝向内侧的方式将具有上述蒸镀包膜的聚酯膜彼此粘接，制造出夹层状结构的层压体。最后，将上述层压体沿纵向切成226微米的宽度，成为层压丝，供以下各种实验使用。

(2)抗菌性试验

使用在底纱上以6mm间隔织入层压丝的毛巾底布，按照烧瓶振动法进行抗菌性实验。使用肺炎杆菌作为供试细菌，以未经加工的布(尼龙制)作为实验的对照。其结果如表1所示。

表1

试样	刚接种后菌数	35℃18小时后残存菌数	减菌率(％)
				毛巾底布	1.1×104	3.0×103	72.7
未加工尼龙布(尼龙制)	1.1×104	1.2×104	-9.1

然后，使用以约1mm间隔织入层压丝的袜子的脚尖部分，按照烧瓶振动法进行抗菌性实验，使用肺炎杆菌作为供试细菌，以未经加工的布(尼龙制)作为实验的对照。其结果如表2所示。

表2

试样	刚接种后菌数	35℃18小时后残存菌数	减菌率(％)
				袜子脚尖部分	1.7×104	7.4×103	56.5
未加工尼龙布(尼龙制)	1.7×104	1.6×104	5.9

而且，使用以2mm间隔织入层压丝的连裤袜，按照SEK菌数测定法进行抗菌性实验。使用白癣菌作为供试细菌，使用未加工的布(尼龙制)作为实验的对照，其结果如表3所示。

表3

试样	刚接种后菌数	37℃18小时后残存菌数	减菌率(％)
				连裤袜	8.0×104	10以下(可认为没有细菌繁殖)	99.9以上
未加工尼龙布(尼龙制)	8.0×104	6.3×104	21.3

由表1、表2和表3可以看出，接种相同数量的供试细菌，若比较在一定时间后的残存细菌数，试样和实验对照之间的抗菌力已经有很大的差别，可以认为层压丝具有足够的抗菌效果。可以认为，上述层压丝具有从作为细菌(原核生物)的肺炎杆菌到作为真菌(真核生物)的白癣菌的很宽的抗菌谱。

(3)耐洗涤性试验

将在底纱上以4mm间隔织入层压丝的毛巾底布按规定的次数洗涤，按照烧瓶振动法进行抗菌性实验，研究因洗涤造成的抗菌力的变化。使用肺炎杆菌作为供试细菌。其结果如表4所示。

表4

试样	刚接种后菌数	35℃18小时后残存菌数	减菌率(％)
				不洗涤	1.5×104	4.2×103	72.0
洗涤50次以后	1.5×104	4.0×102	97.3
				洗涤100次以后	1.5×104	1.0×102	99.3
洗涤200次以后	1.5×104	5.2×10	99.7

然后，将以5mm间隔织入层压丝的食品打包布按规定的次数洗涤后，按照烧瓶振动法进行抗菌性实验，研究因洗涤造成的抗菌力的变化。使用大肠杆菌作为供试细菌。其结果如表5所示。

表5

试样	刚接种后菌数	35℃18小时后残存菌数	减菌率(％)
				不洗涤	1.6×104	2.8×103	82.5
洗涤10次以后	1.6×104	1.6×103	90.0
				洗涤20次以后	1.6×104	2.0×102	98.8
洗涤30次以后	1.6×104	4.0×102	97.5

而且，将以5mm间隔织入层压丝的食品打包布按规定的次数洗涤后，按照SEK统一实验法进行抗菌性实验，研究因洗涤造成的抗菌力的变化。使用大肠杆菌O-157作为供试细菌，使用棉纱布作为实验对照。其结果如表6所示。

表6

试样	刚接种后菌数	35℃18小时后残存菌数	减菌率(％)
				棉纱布	1.6×104	5.2×107	-3.2×105
洗涤10次以后	1.6×104	5.0×102	96.9
				洗涤20次以后	1.6×104	＜1.0×102	99.4
洗涤30次以后	1.6×104	1.0×103	94.0

由表4、表5和表6可以看出，层压丝的抗菌力，即使反复洗涤也不会降低，可认为越反复洗涤越没有杂质，抗菌力反而提高。

(4)耐含氯漂白剂试验

捆住约10g层压丝，按规定的次数进行漂白后，观察颜色变化，使用的漂白液是在300mL蒸馏水中加入12mL厨房用漂白剂配合的溶液，为了观察因温度造成的不同而进行改变温度的实验。其结果如表7所示。

表7

由表7可知，即使漂白捆住的层压丝，特别是即使在50℃、30分钟的苛刻条件下进行漂白，可以确认层压丝没有变黑。

(5)防止带热性试验

用以5mm间隔织入层压丝的厚棉布制造T恤，在该T恤上面20cm处用红外灯加热，测量其表面以及布内的温度变化。其结果如图2所示。以不含层压丝的T恤作为实验对照。

由图2可以看出，即使织入了层压丝以后，防止带热性也没有降低，可以认为，仅仅有与对照组相同程度的温度上升。

(6)隔热性试验

以层压丝作为芯丝，用棉短纤维围在周围制造棉支数为30号单丝的嵌芯纱，以此嵌芯纱为经纱或纬纱分别织成每英寸20根(A)、12根(B)和7根(C)的外套坯布。然后，从这些外套坯布(A)、(B)、(C)以及不含层压丝的外套坯布(空白试样)的前侧用灯照射，测定坯布前后的温度差。坯布前后温度差的随时间变化如表8所示，在照射5分钟后各坯布的测定温度如表9所示。

表8

                                               (℃)

表9

                                         (℃)

在表8和表9中可以看出，若比较用灯照射5分钟后坯布前后的温度差，1英寸包含20根嵌芯纱的(A)的温度差比空白试样大2～3℃左右，因此可知，通过织程序入含有层压丝的嵌芯纱，可提高隔热性。

(7)防止带电性试验

使用在(5)中制造的T恤，按照JIS 1094-5中所述的方法进行防止带电功能试验。测定的条件是，温度20℃，湿度20％。其结果如表10所示。使用不含层压丝的T恤作为实验对照。

表10

试样	半衰期测定(sec)	摩擦带电电压测定(V)	摩擦带电电荷量测定(μC/m2)
				含层压丝的T恤	46.5	50以下	0.19
不含层压丝的T恤	12.0	1320	1.57

如表10所示，可以看出，通过织入层压丝，使在T恤上积蓄的静电电荷的容量和电压都有所降低，提高了防止带电性。

[实验例2]

(8)加捻丝的制造

在厚度9微米的聚酯膜(Toray制造)上，用真空蒸镀技术形成由纯银(纯度99.99％，三菱材料公司制)构成的厚度50nm的金属包膜，利用聚酯类粘接剂(住友3M制)以蒸镀包膜均朝向内侧的方式将成膜的合成树脂膜彼此粘接在一起，切断为150微米的宽度，制造出层压丝。然后，将30旦/5根单丝的聚酯丝与此层压丝以左右逆向捻合为1根，制造出加捻丝。

(9)制造西装里用坯布

在以每英寸加入150根的方式将50旦/10根单丝的聚酯丝(Toray公司制)整经的经纱上，织入以每英寸合计70根的方式由30根75旦/72根单丝的聚酯丝(Toray公司制)和在(8)中制造的加捻丝组合成的纬纱，织成斜纹布，在精整后，用分散染料染成蓝色，制造西装里用坯布。西装里用坯布中的加捻丝呈现出蓝色的金属色，其加捻丝的间隔约10mm。

(10)防止带电性试验

用75旦/72根单丝的聚酯丝(Toray公司制)代替加捻丝，以与(9)同样的方法制造实验对照试样，在温度为20℃、湿度20％的环境下，与尼龙和腈纶的坯布摩擦1分钟，测定在停止摩擦瞬间的带电电压，进行防止带电性试验。其结果，与实验对照试样的带电压超过4000V相对，在(9)中制造的西装里用坯布的带电压是300V以下。

[实验例3]

(11)西装里用坯布的制造

除了(8)中制造的加捻丝变为每英寸10根且是等间距、以及用分散染料染成黑色以外，用与(9)相同的方法制造西装里用坯布。此西装里用坯布中的加捻丝呈黑的金属色，加捻丝的间隔约为2.5mm。

(12)隔热性试验

使用75旦/72根单丝的聚酯丝(Toray公司制)代替加捻丝，用与(11)同样的方法制造实验对照试样，然后按照下面的(a)～(d)的顺序进行隔热性实验。首先，(a)在布片的方向上设置灯(使用两个国产WB型灯泡：PRF-500W)；(b)在距灯30cm的位置，即在与灯光的行进方向成直角的位置，将实验对照试样和在(11)中制造的西装里用坯布分别与2张茶色的布料合在一起，放置为屏风状；(c)用灯照射5分钟；(d)测量实验对象及在(11)中制造的西装里用坯布的灯侧和相反侧的温度差。

其结果，实验对照试样的灯侧温度是44.8℃，灯的相反侧的温度是29.1℃。并且，在(11)中制造的西装里用坯布的灯侧的温度是46.1℃，灯的相反侧的温度是27.2℃。因此可以看出，在(11)中制造的西装里用坯布与实验对照试样相比，在灯侧(热源侧)隔热相差1.3℃，而在相反侧隔热相差1.9℃。

[实验例4]

(13)外套用坯布的制造

将在(1)中制造的层压丝上覆盖上棉纤维，制造棉支数30支的嵌芯纱。然后，在以每英寸150根30支棉纱的方式进行整经的经纱上，以每英寸80根的方式且用同一间隔织入以每根上述嵌芯纱对5根30支棉纱的比例组合的纬纱，制造出华达呢坯布，在精整以后，用活性染料和分散染料染成黑色，得到外套用坯布。

(14)隔热性实验

除了使用30支的棉纱作为纬纱以外，用与(13)同样制造的外套用坯布作为实验对照试样，用与(12)相同的方法进行隔热性实验。

其结果，实验对照试样灯侧的温度是40.5℃，灯的相反侧温度是28.2℃。并且，在(13)中制造的西装里用坯布的灯侧的温度是43.3℃，相反侧的温度是26℃。因此可以看出，在(13)中制造的外套坯布与实验对照试样相比，在灯侧(热源侧)隔热相差2.8℃，而在相反侧隔热相差2.2℃。

[实验例5]

(15)衬衫的制造

在将40支棉纱整经为每英寸130根的经纱上，按每英寸85根的方式织入以4根40支棉纱对1根在(13)中使用的嵌芯纱的比例组合的纬纱，织成宽幅坯布，漂白后制造衬衫。

(16)隔热性试验

同一个人在18℃的气温和50％湿度的环境中，穿着在(15)中制造的衬衫和作为实验对照试样的衬衫，步行运动5分钟后，保持3分钟的穿着后静止状态，用温度自动记录器测定皮肤表面温度的差异。实验对象的衬衫，除了以40支棉纱代替嵌芯纱以外，按照与(15)同样的方法制造。

结果可以看出，与实验对照试样相比较，在(15)中制造的衬衫，在保温力方面优胜3.2℃。

[实验例16]

(17)花边窗纱用坯布的制造

将每英寸90根的150旦聚酯丝和在其间均匀地插入的10根加捻丝(与在(8)中制造的加捻丝相同)作为经纱，利用作为经编机之一的拉舍儿经编机进行编织，经过精整，得到花边窗纱用坯布。

(18)隔热性实验

除了使用标准白布(细棉布)代替茶色的布料以外，与(12)同样地进行隔热性实验。而作为实验对照试样，除了使用150旦的聚酯丝代替加捻丝以外，使用与(17)同样制造的花边窗纱坯布。

其结果，实验对照试样的灯侧的温度是41.7℃，灯的相反侧的温度是25.8℃。并且，在(17)中制造的花边窗纱坯布的灯侧的温度是43.8℃，灯的相反侧的温度是26.3℃。因此可以看出，在(17)中制造的花边窗纱坯布在灯侧高出了2.1℃。

这样，层压丝1和含有层压丝1的坯布，在具备优异的抗菌性、耐洗涤性、防止带热性、隔热性、防止带电性等的同时，还具备优异的审美性。

当然，本发明并不限于上述的具体实施方式和实施例，只要在权利要求的范围中所记载的技术事项范围内可进行种种变更。

比如，如图3所示，可以在构成层压丝2的合成树脂膜21的外侧设置涂层23。作为涂层23的材料，可以举出比如氧化钡、具有光催化功能的氧化钛、硅化合物等。

在涂层23中使用氧化钡的情况下，可以提高层压丝2的X射线遮断性。比如，蒸镀包膜22由200nm厚的银构成，是在合成树脂膜21上设置由氧化钡形成的厚度5～200微米的涂层，制成层压丝2，把这样的层压丝2织入布料就能够用X射线造影，以此层压丝2作为经纱和纬纱，每英寸分别织入20～30根得到的织物，能够遮断大约60db水平的电磁波。

在涂层23中使用氧化钛的情况下，由蒸镀包膜22的抗菌性金属杀死的细菌，可以通过光催化剂(氧化钛)发生的活性氧进行分解和无毒化，在涂层23中使用硅化合物的情况下，可以提高层压丝2的保温功能。

并且，如图4所示，可以在蒸镀包膜32和合成树脂膜31之间设置由氧化钛等颜料构成的涂层33。由此，消除了抗菌性金属的金属色，即使在白色衣服那样的不能使用金属色的纤维制品中，也可以使用。

而且，如图5所示，可以在蒸镀包膜42上设置由氧化钡等构成的涂层43。由此，就减少了构成蒸镀包膜的抗菌性金属的使用量，而能够具有同等的电磁波遮断性，当抗菌性金属是银的情况下，降低了制造成本。

而且，既可以将层压丝与尼龙羊毛等合股加捻形成加捻丝，也可以在层压丝的周围卷绕由棉等天然纤维或聚酯等合成纤维组成的短纤维形成嵌芯纱。由此，在可以改善层压丝接触皮肤的触感的同时，也可以提高染色性，扩大层压丝的利用范围。

另外，层压丝除了棉布制品以外，通过增加合成树脂膜的厚度，可以作为卫生间等用的刷子或者扫除用墩布的材料，也可以将含有层压丝的坯布粘贴或涂布在混凝土墙壁上、屋顶上或者地面上，作为消除电磁波的材料使用。

产业上的可利用性

由于本发明的层压丝是合成树脂膜夹着由抗菌性金属构成的蒸镀包膜的两侧面而形成的夹层结构的丝，所以其外观很美，具有高的抗菌性，即使反复洗涤其抗菌力也不降低，还显示出高的防止带热性、隔热性、防止带电性、电磁波遮断性和柔软性。

并且，通过在合成树脂膜的外侧设置涂层，可以赋予由光催化剂产生的分解功能、保温功能或电磁波遮断性。

并且，通过在蒸镀包膜和合成树脂膜之间设置由氧化钛等颜料构成的涂层，可以消除抗菌性金属的金属色，附着上各式各样的颜色。

而且，通过在蒸镀包膜上设置涂层，可以降低作为蒸镀包膜使用的银等抗菌性金属的用量，制造出更廉价的层压丝。

另外，在层压丝的周围卷绕上棉短纤维形成嵌芯纱，可以改善层压丝接触皮肤的触感，并提高染色性，扩大层压丝的利用范围。

Claims (3)

1.一种层压丝，其特征在于：将抗菌性金属蒸镀在合成树脂膜上，形成蒸镀包膜，以蒸镀包膜朝向内侧的方式将成膜的合成树脂膜彼此粘接，将粘接后成为夹层状结构的层压体沿纵向切断成细长的形状，由此形成层压丝。

2.如权利要求1所述的层压丝，其特征在于：在与形成合成树脂膜的蒸镀包膜的面相反的面设置涂层。

3.如权利要求1所述的层压丝，其特征在于：在合成树脂膜和蒸镀包膜之间或者蒸镀包膜上设置涂层。

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