DE3214610A1 - Antimikrobielle acrylnitrilpolymerfasern, verfahren zur herstellung derselben und fasermischung mit einem gehalt derselben - Google Patents

Antimikrobielle acrylnitrilpolymerfasern, verfahren zur herstellung derselben und fasermischung mit einem gehalt derselben

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DE3214610A1 DE19823214610 DE3214610A DE3214610A1 DE 3214610 A1 DE3214610 A1 DE 3214610A1 DE 19823214610 DE19823214610 DE 19823214610 DE 3214610 A DE3214610 A DE 3214610A DE 3214610 A1 DE3214610 A1 DE 3214610A1
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William E. 32561 Florida Streetman
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Description

  • Antimikrobielle Acrylnitrilpolymerfasern, Verfahren zur
  • Herstellung derselben und Fasermischung mit einem Gehalt derselben Die Erfindung betrifft antimikrobielle Acrylnitrilpolymerfasern sowie ein Verfahren zur Herstellung derselben.
  • Ferner betrifft die Erfindung ein Fasergemisch, bei dem ein Teil der Fasermischung aus antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern besteht und wobei der Rest aus nichtantimikrobiellen Fasern besteht. Die Mischung ist durchgängig antimikrobiell. Insbesondere betrifft die Erfindung Fasern, die bei einem Verfahren erhalten werden, bei dem ein antimikrobielles Mittel der Fusionsschmelze aus dem Acrylnitrilpolymeren und Wasser zugesetzt wird.
  • Die dabei erhaltene Masse wird sodann in der Schmelze durch eine Spinndüse versponnen, und zwar direkt in eine mit Dampf unter Druck gesetzte Erstarrungszone. Das austretende Extrudat erstarrt und wird gereckt, wobei die gewünschten Textileigenschaften erhalten werden. Ferner erhalten die gebildeten Fasern auf diese Weise antimikrobielle Eigenschaften. Diese Fasern sind brauchbar zur Herstellung von Fasergemischen und verleihen der Mischung insgesamt antimikrobielle Eigenschaften.
  • Acrylnitrilpolymerfasern werden derzeit üblicherweise entweder nach dem Naßspinnverfahren oder dem Trockenspinnverfahren hergestellt. Bei beiden Verfahren wird das Acrylnitrilpolymere in einem geeigneten Lösungsmittel für das Polymere aufgelöst und sodann durch eine Spinndüse extrudiert, und zwar in ein zweckentsprechendes Koaguliermittel. Dieses fUhrt zur Entfernung des polymeren Lösungsmittels aus dem austretenden Extrudat und ruft auf diese Weise eine Erstarrung hervor. Mit solchen Verfahren erhält man in hohem Maße erwünschte Fasern. Es werden jedoch erhebliche Mengen des Lösungsmittels für das Polymere benötigt und daher auch Anlagen für die Rückgewinnung des Lösungsmittels. Es muß nämlich eine Umweltverschmutzung durch das Lösungsmittel verhindert werden und außerdem sollen die Lösungsmittelkosten verringert werden. Es ist in hohem Maße erwünscht, Acrylnitrilpolymerfasern nach einem Verfahren herzustellen, das von einer reinen Schmelze des Acrylnitrilpolymeren ausgeht. Dabei sollte man von Acrylnitrilpolymeren ausgehen, die für Faseranwendungen in hohem Maße brauchbar sind. Dies ist Jedoch nicht möglich, da solche Acrylnitrilpolymere sich schon bei Temperaturen zersetzen, welche beträchtlich unterhalb der Temperatur liegen, bei der nennenswertes Schmelzen eintritt.
  • Jüngste Entwicklungen auf dem Gebiet der Acrylnitrilpolymerfasern haben zu der Entwicklung von Schmelzspinnverfahren geführt, bei denen Acrylnitrilpolymeres und Wasser in zweckentsprechenden Anteilen unter mindestens dem autogenen Druck erhitzt werden, und zwar auf eine Temperatur oberhalb der Temperatur, bei der das Wasser unter Atmosphärendruck siedet, und unterhalb der Temperatur, bei der sich das Polymere zersetzt. Auf diese Weise erhält man eine homogene, einphasige Fusionsschmelze. Die so bereitete Schmelze kann durch eine Spinndüse gesponnen werden, wobei Filamentstrukturen erhalten werden. Wenn die Schmelze direkt in eine Verdampfungsumgebung gesponnen wird, so erstarren die Filamente durch Entfernung von Wasser (US-PS 3 984 601). Es handelt sich dabei um einen Trockenspinnprozeß und die Filamente haben eine Kern-Hüll-Struktur mit ungünstigen physikalischen Eigenschaften. Wenn man andererseits die Schmelze direkt in eine mit Dampf unter Druck gesetzte Erstarrungszone verspinnt, so erstarren die Filamente durch Abkühlung (US-PS 4 163 770). Es liegt somit ein Schmelzspinnverfahren vor.
  • Eine Kern-Hüll-Struktur wird vermieden und die Filamente haben ausgezeichnete physikalische Eigenschaften. Weitere Verbesserungen eines solchen Fusionsschmelzprozesses sind in der US-PS 4 205 039 beschrieben. Sie führen zu im wesentlichen transparenten Fasern.
  • Die US-PS 3 959 556 beschreibt ein Gemisch aus antimikrobiellen, synthetischen Fasern und natürlichen Fasern zur Herstellung von Garnen, Geweben und anderen Textilmaterialien. Aufgrund einer Uberführung des antimikrobiellen Mittels von den synthetischen Fasern auf die Naturfasern wird das Endprodukt insgesamt antimikrobiell. Zur Herstellung der antimikrobiellen, synthetischen Fasern werden gemäß dieser Druckschrift faserbildende Polymere ausgewählt, die reine Schmelzen liefern. Eine zweckentsprechende Menge des antimikrobiellen Mittels wird den Schmelzen zugesetzt, und die Schmelzen werden zu Fasern versponnen. In dieser Druckschrift wird insbesondere darauf hingewiesen, daß das antimikrobielle Mittel der reinen Schmelze einverleibt werden muß, da anderenfalls die gebildeten Fasern das antimikrobielle Mittel nicht auf die zugemischten Fasern übertragen, so daß die Fasergemische eine Inhibierung des Bakterienwachstums nur auf den Fasern mit dem einverleibten antimikrobiellen Mittel zeigen. Nun sind aber Acrylnitrilpolymere, die für die Herstellung von erwünschten Textilfasern nützlich sind, nicht dazu geeignet, ohne wesentliche Zersetzungen geschmolzen zu werden. Daher ist das bekannte Verfahren zur Herstellung von antimikrobiellen Fasern nicht auf solche Acrylnitrilpolymere anwendbar. Andererseits lehrt aber der Stand der Technik, daß die Einverleibung des antimikrobiellen Mittels in die Acrylnitrilpolymerfasern nach anderen Arbeitsweisen nicht zu der erwünschten Uberführg des antimikrobiellen Mittels auf die zugemischten Fasern führt.
  • Es besteht daher ein Bedürfnis nach einem Verfahren zur Herstellung von antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern, bei dem das antimikrobielle Mittel auf solche Weise einverleibt wird, daß nicht nur die Acrylnitrilpolymerfasern, denen das Mittel einverleibt wurde, antimikrobielle Eigenschaften erhalten, sondern auch die anderen zugemischten Fasern. Die Bereitstellung solcher Fasern und eines solchen Verfahrens würde ein seit langem bestehendes Bedürfnis befriedigen und einen wesentlichen Fortschritt darstellen.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Herstellung von antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern geschaffen, welche ihre antimikrobiellen Eigenschaften auch anderen nicht-antimikrobiellen Fasern verleihen können, welche mit den antimikrobiellen Fasern vermischt werden. Bei diesem Verfahren wird zunächst eine homogene, einphasige Schmelze aus einem faserbildenden Acrylnitrilpolymeren, Wasser und mindestens etwa 0,1 Gew.% eines antimikrobiellen Mittels, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, bereitet, wobei das Polymere mindestens etwa 80 Gew.% Acrylnitril enthält und wobei die restliche Monomerenmenge aus einem oder mehreren copolymerisierbaren Monomeren besteht. Die Schmelze hat mindestens einen autogenen Druck und eine Temperatur, die oberhalb des Siedepunktes des Wassers bei Atmosphärendruck liegt sowie unterhalb der Temperatur, bei der eine wesentliche Zersetzung des Polymeren und des antimikrobiellen Mittels eintritt. Diese Schmelze wird nun durch eine Spinndüse extrudiert, und zwar direkt in eine Erstarrungszone, welche unter Dampfdruck steht. Diese Zone wird unter Bedingungen der Temperatur, des Drucks und der Dampfsättigung gehalten, welche zu einer Erstarrung des austretenden Extrudats führen und dennoch das Extrudat in plastischem Zustand halten und außerdem die Geschwindigkeit der Verdampfung des Wassers aus dem Extrudat steuern.
  • Das Extrudat wird gereckt, während es sich in der Erstarrungszone befindet, und zwar in einer oder mehreren Reckstufen bis zu einem Gesamtreckverhältnis von mindestens etwa 15, bezogen auf die lineare Fließgeschwindigkeit der Schmelze durch die Spinndüse.
  • Ferner werden antimikrobielle Acrylnitrilpolymerfasern bereitgestellt, welche einen Acrylnitrilgehalt von mindestens etwa 80 Gew.% aufweisen und denen mindestens etwa 0,1 Ges.%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, eines antimikrobiellen Mittels einverleibt ist, und zwar derart, daß die antimikrobiellen Mittel auf andere zugemischte, nicht-antimikrobielle Fasern übertragen werden können.
  • Ferner wird ein antimikrobielles Fasergemisch verfügbar gemacht, welches einen Anteil an nicht-antimikrobiellen Fasern und einen Anteil an antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern aufweist, wobei die relativen Mengen dieser beiden Fasern derart gewählt sind, daß die Fasermischung durchgehend antimikrobielle Eigenschaften aufweist. Dabei enthalten die antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern mindestens etwa 80 Gew.% Acrylnitril und mindestens etwa 0,1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, eines antimikrobiellen Mittels, welches derart einverleibt ist, daß sich die antimikrobiellen Eigenschaften auf andere nicht-antimikrobielle Fasern des Gemisches übertragen.
  • Erfindungsgemäß werden somit antimikrobielle Acrylnitrilpolymerfasern geschaffen, welche die Fähigkeit haben, ihre antimikrobiellen Eigenschaften auf andere nichtantimikrobielle Fasern, welche zugemischt sind, zu übertragen. Diese antimikrobiellen Eigenschaften bleiben erhalten, wenn die Fasern in verarbeiteter Form vorliegen und z.B. im Falle der Verwendung für Bekleidungszwecke gewaschen werden. Eine besonders günstige Verwendung solcher Fasern und Fasergemische ist ihre Verarbeitung zu Sportbekleidung, z. B. für Socken. Das antimikrobielle Mittel wirkt dabei im Sinne der Verringerung der Geruchsbildung, welche sich anderenfalls bei solchem Gebrauch naturgemäß entwickelt. Die erfindungsgemäßen Fasern haben die Wirkung, daß sie anderen nicht-antimikrobiellen Fasern antimikrobielle Eigenschaften verleihen. Die nicht-antimikrobiellen Fasern können als Acrylnitrilpolymerfasern vorliegen oder in Form anderer synthetischer Fasern oder in Form von Naturfasern.
  • Überraschenderweise kann das erfindungsgemäße Fasergemisch auch synthetische Fasern, z. B. Acrylnitrilpolymerfasern, als nicht-antimikrobielle Fasern des Gemisches enthalten, wobei dennoch die antimikrobiellen Eigenschaften durchgängig im ganzen Gemisch vorliegen. Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern haben die Fähigkeit, die antimikrobiellen Eigenschaften durchgängig dem gesamten Fasergemisch zu verleihen, obgleich sie nicht aus einer reinen Polymerschmelze hergestellt wurden. In diesem Gemisch können die nicht-antimikrobiellen Fasern sowohl synthetische Fasern als auch Naturfasern sein.
  • Acrylnitrilpolymere, die zur Herstellung von antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern dienen, sind solche faserbildenden Acrylnitrilpolymere, welche mindestens etwa 80 Gew.% Acrylnitril enthalten, wobei der Rest aus einem oder mehreren copolymerisierbaren Monomeren besteht. Geeignete Polymere bilden homogene, einphasige Schmelzen mit Wasser und sind bereits zum Stand der Technik beschrieben. Ein besonders bevorzugtes Acrylnitrilpolymeres enthält ausreichende hydrophile Gruppen, so daß bei Verarbeitung nach herkömmlichen Arbeitsweisen im wesentlichen hohlraumfreie Fasern erhalten werden.
  • Das ausgewählte Acrylnitrilpolymere und das Wasser werden gemäß herkömmlichen Arbeitsweisen zu einer homogenen, einphasigen Schmelze verarbeitet, wobei jedoch mindestens etwa 0,1 Gew.% des antimikrobiellen Mittels, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, der Polymer-Wasser-Masse einverleibt wird, und zwar zu Jedem zweckdienlichen Zeitpunkt während der Bereitung derselben. Das Polymere kann bequemerweise durch Suspensionspolymerisation hergestellt werden. Es fällt als ein hydratisiertes, krtlmeliges Produkt an, das mehr Wasser enthält als für die Bildung einer einphasigen Schmelze erforderlich ist. Es ist erwünscht, das antimikrobielle Mittel dem Polymerkrümelprodukt vor oder nach dem Trocknen auf den zweckentsprechenden Wassergehalt zuzusetzen und sodann das erhaltene, krümelige Produkt zum Zwecke der Verarbeitung zu einer Schmelze zu pelletisieren, z.B. in einem Extruder.
  • Antimikrobielle Mittel sind in großer Zahl bekannt. Die erfindungsgemäß verwendeten, antimikrobiellen Mittel müssen unter den Bedingungen der Herstellung der Fasern gegen Zersetzung stabil sind. Bei dieser Herstellung werden Temperaturen im Bereich von etwa 130 bis 2000C während des Spinnens angewendet. Geeignete antimikrobielle Mittel sind beispielsweise 2,4,4' -Trichlor-2' -hydroxydiphenyläther, 2,2'-Methylen-bis-(3,4,6-trichlorphenol), 2,2'-Thio-bis-(4,6-dichlorphenol), halogenierte Salicylanilide, Silikon-quatern.-amine und dergl..Die Menge des einzusetzenden antimikrobiellen Mittels kann in weiten Bereichen variieren, und zwar Je nach den speziellen Mitteln, dem Grad der erwünschten antimikrobiellen Wirksamkeit, dem Mischungsverhältnis bei der Mischung mit anderen nicht-antimikrobiellen Fasern usw.. Im allgemeinen führt der Zusatz von mindestens etwa 0,1 Gew.%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, zu brauchbaren antimikrobiellen Fasern. Größere Mengen sind jedoch im allgemeinen bevorzugt, so daß große Anteile nicht-antimikrobieller Fasern mit den antimikrobiellen Fasern vermischt werden können und eine wirksame Geruchsbekämpfung bei daraus hergestellter Kleidung ermöglicht wird.
  • Nachdem die erwünschte Schmelze aus dem Polymeren, dem Wasser und dem antimikrobiellen Mittelnbereitet wurde, wird sie durch eine Spinndüse versponnen, und zwar direkt in eine mit Dampf unter Druck gesetzte Erstarrungszone. Diese wird unter solchen Bedingungen der Temperatur, des Drucks und der Dampfsättigung gehalten, daß das austretende Extrudat erstarrt und dennoch im plastischen Zustand verbleibt, so daß die Rate der Verdampfung des Wassers aus dem Extrudat gesteuert wird. Die Bedingungen dieser Verarbeitung sind in der US-PS 4 163 770 erläutert.
  • Während das austretende Extrudat sich in der Erstarrungszone befindet, wird es in einer oder mehreren Stufen gereckt, und zwar bis zu einem Gesamtreckverhältnis von mindestens etwa 15 und vorzugsweise 25 oder mehr, relativ zur linearen Fließgeschwindigkeit der Schmelze durch die SpinndUse.
  • Nach dem Recken tritt das Extrudat aus der Erstarrungszone aus und wird abgenommen. Bei bevorzugten Ausführungsformen ist es erwünscht, die erhaltenen Fasern einer zusätzlichen Verarbeitung zu unterwerfen, z.B. einem Trokkenprozeß oder einem Relaxationsprozeß. Bei der bevorzugten Ausführungsform, bei der die Acrylnitrilpolymerfasern einen zweckentsprechenden Anteil an hydrophilen Gruppierungen aufweisen, werden die gereckten Fasern unter gesteuerten Feuchtigkeitsbedingungen getrocknet.
  • Diese Feuchtigkeitsbedingungen können als Temperaturen mit trockener Thermometerkugel und nasser Thermometerkugel angegeben werden. Bei einer solchen Trocknung erhält man Fasern, die im wesentlichen hohlraumfrei sind.
  • Diese Bedingungen gehen aus der US-PS 4 205 039 hervor.
  • Die Acrylnitrilpolymerfasern, die wie oben beschrieben hergestellt wurden, sind antimikrobielle Fasern und haben die Fähigkeit, ihre antimikrobiellen Eigenschaften anderen, nicht-antimikrobiellen Fasern zu verleihen.
  • Zweckentsprechende Fasern für die Zumischung sind Naturfasern, wie Baumwolle, und Synthesefasern, z.B. naß- und trockenversponnene Acrylnitrilpolymerfasern, Polyesterfasern, Nylonfasern, Reyonfasern oder dergl.. Das Verhältnis von antimikrobiellen Fasern zu nicht-antimikrobiellen Fasern sollte zweckentsprechend ausgewählt werden, so daß der erwünschte Grad der antimikrobiellen Eigenschaften in dem Gemisch vorliegt. Die Menge des den antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern einverleibten antimikrobiellen Mittels kann je nach dem Mischungsverhältnis und dem Typ der zugemischten, nicht-antimikrobiellen Fasern ausgewählt werden. Das Mischungsverhältnis der Fasermischung kann ebenfalls variiert werden, um den gewünschten Grad an antimikrobieller Wirkung der Mischung zu erzielen. Antimikrobielle Mischungen wurden bereits mit nicht mehr als 10 Gew.% der antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern, bezogen auf das Gesamtfasergemisch, erreicht. Es können auch noch geringere Mengen der antimikrobiellen Fasern verwendet werden. Zur Herstellung der Fasergemische werden die antimikrobiellen Fasern und die nicht-antimikrobiellen Fasern gleichförmig nach herkömmlichen Verfahren gemischt und zu Garnen versponnen.
  • Im folgenden wird die Erfindung näher anhand von Beispielen erläutert. Falls nichts anderes angegeben ist, beziehen sich alle Teil- und Prozentangaben auf das Gewicht.
  • In den Beispielen werden verschiedene Waschverfahren und Reinigungsverfahren angewendet. Die Versuche werden mit Strickwaren durchgeführt. Im folgenden sollen Einzelheiten hinsichtlich der angewendeten Verfahren angegeben werden sowie Einzelheiten hinsichtlich des Aufbaus der Strickwaren.
  • 2A Waschtest Temperatur 490C (i200F) Volumenverhältnis Flüssigkeit/Faser 150/1 Seife () 0,2 Natriummetasilikat (%) 0,2 Zeitdauer 45 min Dieser Test entspricht hinsichtlich der Härte der Bedingungen filnf Gewerbewaschungen bei 1000F oder fünf Heimwaschvorgängen bei mittlerer bis zu warmer Temperatureinstellung (100 bis 1100F).
  • Reiniaunsverfahren Die Reinigung wird während 20 min bei 1200F in einer eigen Lösung eines nichtionischen Polyätheralkohols durchgeführt.
  • Aufbau des Gestricks Zur Herstellung des Gestricks oder Gewirks wird eine Carolina Knit-Deknit-Maschine verwendet. Es wird 18/1-Garn eingesetzt. Es wird ein schlauchförmiges Gestrick mit einfachem Jersey-Aufbau hergestellt. Dieses wird den Tests unterworfen. Die verwendete Maschine hat 270 Nadeln in einem Umfang mit einem Durchmesser von 7,5 cm.
  • Die Länge pro Umdrehung beträgt etwa 110 cm.
  • VergleichsbeisDiel Als faserbildendes Polymeres wird ein Acrylnitrilpolymeres der folgenden Zusammensetzung gewählt.
  • 84,7% Acrylnitril 11,996 Methylmethacrylat 3,3,' Polyvinylalkohol 0,1,' Acrylamid-methylpropan-sulfonsäure Das Polymere hat ein zahlenmittleres Molekulargewicht von 13 000.
  • Das Polymere wird mit 16,0,' Wasser und 0,5,' Extrusionshilfen vermischt. Das Polymer-Wasser-Gemisch wird mit einem Extruder verarbeitet, und zwar unter dem autogenen Druck. Man erhält eine homogene Schmelze, die bei 1750C durch eine Spinndüse extrudiert wird. Die Spinndüse enthält 151 Öffnungen mit Je 100/um Durchmesser. Die Extrusion erfolgt direkt in eine Erstarrungszone, welche mit gesättigtem Dampf unter Druck gesetzt ist. Es herrscht ein Druck von 13 psig. Die Fasern werden gereckt, während sie sich in der Erstarrungszone befinden, und zwar in zwei Reckstufen, wobei das Gesamtreckverhältnis 40,4 beträgt. Die gestreckten Fasern werden in einem Ofen getrocknet, und zwar bei einer Temperatur mit trockenem Thermometer von 1600C und einer Temperatur mit nassem Thermometer von 900C. Die getrockneten Fasern werden in Dampf relaxiert, und zwar bis zu einer Schrumpfung von 30,'. Man erhält Fasern mit 2,5 den/Filament. Es handelt sich dabei um nicht-antimikrobielle Fasern. Das vorstehend beschriebene Herstellungsverfahren entspricht dem Verfahren der US-PS 4 205 039. Die Fasereigenschaften sind in den Tabellen I und II zusammengestellt.
  • Beispiel 1 Das Verfahren des Vergleichsbeispiels wird wiederholt, wobei man jedoch 1% 2,4,4'-Trichlor-2 '-hydroxydiphenyläther der Polymer-Wasser-Mischung vor der Bildung der Schmelze zusetzt. Die Fasereigenschaften sind in den Tabellen I und II ebenfalls angegeben.
  • B ei s 2 i e l 2 Das Vergleichsbeispiel wird wiederholt, wobei man jedoch 5,' 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxydiphenyläther dem Polymer-Wasser-Gemisch vor der Bildung der Schmelze zusetzt. Die Fasereigenschaften sind in den Tabellen I und II angegeben.
  • B e i s p i e 1 e 3 bis 6 Die Fasern der Beispiele 1 und 2 werden zur Herstellung von Fasergemischen verwendet. Es werden im Handel unter der Bezeichnung Creslan erhältliche Fasern aus einem naßversponnenen Acrylnitrilpolymeren zugesetzt. Die Mischungsverhältnisse und die Fasereigenschaften sind ebenfalls in den Tabellen I und II aufgeführt.
  • Die Vergleichsfasern und die Fasermischungen werden hinsichtlich der antimikrobiellen Aktiviit nach dem Bauer-Kirby-Verfahren getestet (Bauer, Kirby, Sherris und Turk in J.Clin.Path., 45, 4, 1966).
  • Tabelle I Fasereizenschaften Fasern Denier/ Gerade Gerade (2) Schleifen- Schlei-Filament Zugfe- Dehnung zugfestig- fendehstigkeit keit(1) nung(2) VglB. 2,2 4,5 36 3,6 27 Bsp. 1 2,3 4,5 35 4,0 31 " 2 3,0 4,0 41 3,1 35 Bemerkungen: (1) = g/den; (2) = Tabelle II Antimikrobielle Aktivität (Bauer-Kirbv-Test) Faser Strickprobe Mischungsanteile Nominelle anti- Inhibitions-Bsp.1 Bsp.2 Creslan mikrobielle zone mm Wirkung (%) Staph. E.coli aureus VglB. - - - 0 0 O Bsp.1 1 - - 1,0 19 0 " 3 1 - 1 0,5 5 0 "4 - 1 4 1,0 10 2 " 5 - 1 1,5 2,0 15 3 " 6 - 1 9 0,5 11 2 Blind- - - 1 0 0 0 probe Die Ergebnisse der Tabelle I zeigen, daß die Fasereigenschaften durch die Einverleibung des antimikrobiellen Mittels nicht wesentlich beeinträchtigt werden. Die Ergebnisse der Tabelle II zeigen, daß die Einverleibung des antimikrobiellen Mittels gemäß voritegender Erfindung zu Fasern mit antimikrobieller Wirkung führt. Die Ergebnisse zeigen ferner, daß die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Fasern die Fähigkeit haben, anderen nichtantimikrobiellen Fasern, die zugemischt werden, antimikrobielle Eigenschaften zu verleihen.
  • Beispiel 7 Es werden die Fasern des Beispiels 2 verwendet. Ein Fasergemisch wird hergestellt unter Zumischung von 4 Teilen Baumwollfasern zu 1 Teil der Fasern des Beispiels 2.
  • Das erhaltene Gestrick wird dem Bauer-Kirby-Test unterworfen. Die Ergebnisse entsprechen denjenigen des Beispiels 4.
  • Beispiel 8 Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wird in allen Einzelheiten wiederholt zur Herstellung eines größeren Vorrats der antimikrobiellen Fasern. Das antimikrobielle Mittel wird dem krümelförmigen Polymerprodukt zugemischt, das 48X Wasser enthält. Nach dem sorgfältigen Vermischen wird die Masse bis zu einem Wassergehalt von 16,' getrocknet. Die Analyse zeigt, daß die Masse nach dem Vermischen 4,7% des antimikrobiellen Mittels enthält und nach dem Trocknen 4,5596 des antimikrobiellen Mittels. Danach wird die Masse unter Bildung von Fasern extrudiert. Es folgt wiederum eine Analyse des Gehalts an dem antimikrobiellen Mittel. Dieser Gehalt beträgt 3,2,'. Man erkennt, daß etwa 29% bei der Verarbeitung verlorengehen.
  • B e i s p i e 1 e 9 bis 11 Die Fasern des Beispiels 8 werden mit Acrylnitrilpolymerfasern des Handelstyps Creslan vermischt, und zwar in solchen Mengen, daß das erhaltene Fasergemisch insgesamt 0,35, 0,7 bzw. 1,3% des antimikrobiellen Mittels enthält.
  • Die Mischungen werden im Hinblick auf die antimikrobielle Wirksamkeit ausgewertet. Die Ergebnisse sind in Tabelle III aufgeführt. Zur Auswertung wird ein Gestrick verwendet, das vor der Durchführung des Tests gereinigt wurde.
  • Tabelle III Antimikrobielle Wirksamkeit Fasern des Menge an antimikro- Inhibitionszone(mm) Beispiels biellem Mittel im Staph.aureus E.col Gemisch (,) 9 0,35 8 1 10 0,70 8 2 11 1,30 9 3 B 8 i s P i e l 12 Es werden Fasermischungen gemäß den Beispielen 9 bis 11 hergestellt. Es werden fünf oder zehn 2A-Waschtests durchgeführt (entspricht 25 bzw. 50 Heimwaschungen). Es wird Jeweils ein Gestrick eingesetzt. Die Ergebnisse des antimikrobiellen Tests sind in Tabelle IV aufgeführt.
  • Die Faseranalyse zeigt, daß im wesentlichen kein Verlust an antimikrobiellem Mittel aufgrund des Waschens eingetreten ist.
  • Tabelle IV Antimikrobielle Wirksamkeit Fasern des Menge des anti- Inhibitionszone (mm) Beispiels mikrobiellen Mittels Staph.aureus E.coli im Fasergemisch(%) Nach fünf 2A-Waschungen 9 0,35 3 0 10 0,70 5 1 Nach zehn 2A-Waschungen 9 0,35 4 0 10 0,70 4 0 11 1,30 5 ° B e i s p i e l 13 Eine Probe des Gemisches des Beispiels 11 wird mit 2% Microsol Blue 4G gefärbt. Man erhält ein blaues Gestrick.
  • Die Inhibitionszone beträgt bei Staph. aureus 6 mm.
  • B e i s p i e l 14 Das Fasergemisch des Beispiels 11 dient zur Herstellung von gestrickten Socken. Diese wurden durch 36 Versuchspersonen ausgewertet. Die Socken werden im Durchschnitt zwischen einzelnen Waschungen 12 h getragen. Sie werden in Heimwaschmaschinen im Durchschnitt 60 Mal gewaschen.
  • Es wird jeweils eine gleiche Anzahl von Socken aus antimikrobiellen Fasergemischen und aus nicht-antimikrobiellen Fasergemischen ausgewertet. Es zeigen sich keinerlei Unterschiede zwischen den antimikrobiellen Socken und den nicht-antimikrobiellen Socken, und zwar hinsichtlich der Bequemlichkeit beim Tragen, der Absorptionsfähigkeit, der Verfilzung oder Knotenbildung und der Hautirritation. Die Geruchsbewertung der Socken zeigt im Falle der Anwesenheit des antimikrobiellen Mittels eine beträchtliche Verringerung des Geruchs. Es muß bemerkt werden, daß E. coli-Bakterien keinerlei Rolle bei der Geruchsentwicklung der Socken spielen.
  • B e i s p i e 1 e 15 bis 18 Die Arbeitsweise des Beispiels 2 wird wiederholt. Gemäß der Erfindung wird den Fasern eine Reihe von antimikrobiellen Mitteln einverleibt. Die erhaltenen Fasern werden sodann Creslan-Fasern zugemischt, und zwar gemäß der Arbeitsweise des Beispiels 4. In jedem Falle werden Inhibitionszonen gegen Staph. aureus und E. coli festgestellt.
  • In Tabelle V sind die antimikrobiellen Mitteln angegeben.
  • Tabelle V Beis. Antimikrobielles Mittel 15 2,2 1-Methylen-bis-(3 ,4,6-trichlorphenol) 16 2,2'-Thio-bis-(4,6-dichlorphenol) 17 2,2',4,4'-Tetrachlor-6,6'-dihydroxydiphenyläther 18 2,2'-Methylen-bis-(4,4',6,6'-tetrachlorphenol)

Claims (15)

  1. Patentansprüche 1. Verfahren zur Herstellung von antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern, welche dazu befähigt sind, ihre antimikrobiellen Eigenschaften anderen zugemischten, nicht-antimikrobiellen Fasern zu verleihen, dadurch gekennzeichnet, daß man eine homogene, einphasige Schmelze bereitet aus einem faserbildenden Acrylnitrilpolymeren, aus Wasser und aus mindestens etwa 0,1 Gew.% eines antiuikrobiellen Mittels, bezogen auf das Gewicht des Polyinerten, wobei das Polymere mindestens etwa 80 Gew.% Acrylnitril enthält sowie eine restliche Menge aus einem oder mehreren damit copolymerisierbaren Monomeren, wobei die Schmelze mindestens unter autogenem Druck gehalten wird sowie bei einer Temperatur oberhalb der Temperatur, bei der das Wasser unter Atmosphärendruck siedet, und unterhalb der Temperatur, bei der eine signifikante Zersetzung des Polymeren und des antimikrobiellen Mittels eintritt, daß man sodann die Schmelze durch eine SpinndUse extrudiert, und zwar direkt in eine mit Dampf unter Druck gesetzte Erstarrungszone, welche unter Bedingungen der Sättigung, der Temperatur und des Drucks gehalten wird, die zu einer Erstarrung des austretenden Extrudats führen, während das Extrudat im plastischen Zustand gehalten wird und während die Rate der Verdampfung des Wassers aus dem Extrudat gesteuert wird, wobei man das Extrudat reckt, während es sich noch in der Erstarrungszone befindet, und zwar in einer oder mehreren Reckstufen, wobei das Gesamtreckverhältnis mindestens etwa 15 5 beträgt, und zwar relativ zur linearen Geschwindigkeit der Schmelze in der Spinndüse.
  2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylnitrilpolymere hydrophile Gruppen aufweist.
  3. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das gereckte Extrudat getrocknet wirU und zwar bei einer Temperatur bei trockenem Thermometer von etwa 120 bis 1800C und bei einer Temperatur bei nassem Thermometer im Bereich von etwa 50 bis 1000C.
  4. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man als antimikrobielles Mittel 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxydiphenyläther einsetzt.
  5. 5. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß man als antimikrobielles Mittel 2,4,4'-Trichlor-21-hydroxydiphenyläther einsetzt.
  6. 6. Antimikrobielle Acrylnitrilpolymerfasern mit einem Acrylnitrilgehalt von mindestens etwa 80 Gew.%, denen mindestens etwa 0,1 Gew.%, bezogen auf das Polymergewicht, eines antimikrobiellen Mittels einverleibt sind, und zwar derart, daß die antimikrobiellen Eigenschaften auf andere zugemischte, nicht-antimikrobielle Fasern Ubertragbar sind.
  7. 7. Fasern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das antimikrobielle Mittel 2,4,4'-Trichlor-2'-hydroxydiphenyläther ist.
  8. 8. Fasern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Acrylnitrilpolymere hydrophile Gruppen enthält.
  9. 9. Fasern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das antimikrobielle Mittel in einer Menge von 1 Ges.,', bezogen auf das Gewicht des Polymeren, einverleibt ist.
  10. 10. Fasern nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das antimikrobielle Mittel in einer Menge von 5 Oel.%, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, einverleibt ist,
  11. 11. Antimikrobielles Fasergemisch mit einem Anteil an nicht-antimikrobiellen Fasern und mit einem Anteil an antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern, wobei die relativen Mengenverhältnisse derart gewählt sind, daß die Mischung durchgängig antimikrobielle Eigenschaften aufweist, wobei die antimikrobiellen Acrylnitrilpolymerfasern mindestens etwa 0,1 Gew.% eines antimikrobiellen Mittels, bezogen auf das Gewicht des Polymeren, einverleibt enthalten und im Polymeren mindestens etwa 80 Gew.% Acrylnitril aufweisen, so daß die antimikrobiellen Eigenschaften auf die anderen nicht-antimikrobiellen, zugemischten Fasern übertragen werden.
  12. 12. Fasergemisch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Acrylnitrilpolymerfasern eine ausreichende Menge hydrophile Gruppen aufweisen, so daß die Fasern im wesentlichen hohlraumfrei sind.
  13. 13. Fasergemisch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-antimikrobiellen Fasern naßversponnene Acrylnitrilpolymerfasern sind.
  14. 14. Fasergemisch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die nicht-antimikrobiellen Fasern Baumwollfasern sind.
  15. 15. Fasergemisch nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die antimikrobiellen Fasern mindestens etwa 1 Oel.% des antimikrobiellen Mittels enthalten.
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