KR890000245B1

KR890000245B1 - 섬유중의 항균제 농도조절방법

Info

Publication number: KR890000245B1
Application number: KR1019850006555A
Authority: KR
Inventors: 제이.길바울트 로렌스; 씨.멕엔티 토마스; 엘.쿠브 주디쓰
Original assignee: 모르톤 티오콜, 인코오포레이티드; 제랄드 케이.화이트
Priority date: 1984-10-03
Filing date: 1985-09-07
Publication date: 1989-03-11
Also published as: ES546641A0; ES8802333A1; EP0177127A3; BR8503795A; IL75837A; CA1229455A; JPS61108775A; EP0177127A2; KR860003382A; IL75837A0; US4624677A

Abstract

내용 없음.

Description

섬유중의 항균제 농도조절방법

본 도면은 나일론섬유의 OBPA 초기농도에 따라 시뮬레이트시킨 벡 염옥(beck dye bath)에 포함되어 있는 OBPA의 다양한 농도를 도시한 도면이다.

본 발명은 섬유중에 존재하는 항균제(antimicrobialagent) 농도를 조절하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 본 출원과 동시에 출원된 다음 4개의 출원과 관련이 있다.

마이클 엠.쿡이 발명한 "항균제 조절기술"이라는 표제의 미합중국 특허출원 제1306-34-00호 ; 로렌스 제이.길바울트와 토마스씨.맥엔티가 발명한 "폐수로부터 독극물을 제거하는 방법"이라는 표제의 미합중국 특허출원 제1327-34-00호 ; 토마스 씨.맥엔티, 로렌스 제이.길바울트, 주디쓰 엘.쿠브 및 제임스 에프.브로피가 발명한 "항균제를 섬유에 혼합하는 방법"이라는 표제의 미합중국 특허출원 제1357-34-900호 ; 토마스 씨.맥엔티, 로렌스 제이.길바울트, 주디쓰 엘.쿠브 및 제임스 에프.브로피가 발명한 항균제를 섬유에 혼합하는 방법이라는 표제의 미합중국 특허출원 제1357-34-00호 등이다.

본 발명은 초기의 혼합단계 이후의 섬유 제조시에 사전 혼합된 항균제의 농도를 조절하는 기술에 관한 것이다. 이 기술은 섬유중의 일정한 항균제농도를 실질적으로 감소 또는 유지시키는데 사용된다. 이러한 기술의 필요성은 후술되어지는 설명에서 명확히 나타나며, 종래 기술에 있어서의 문제점은 본 발명에 의해 유리하게 해결된다.

10, 10'-옥시비스페녹살신(OBPA)같은 항균제는 나일론 등의 열가소성 섬유물질이 박테리아 공격을 받았을 때 보호를 해주는 것으로 알려져있다. 카펫트 같은 최종형태의 제품에 있어서,

OBPA의 혼합사용은 섬유상에서 곰팡이의 생성을 감소시킬 뿐 아니라 다른 비바람직한 물질의 생성물을 감소시킨다. 재래 기술에서, OBPA는 스판섬유 제품중에 함유되기 위해서 용융된 나일론내로 초기에 혼합되었다. 이러한 공정은 나일론섬유 횡단면에 OBPA의 균등 분포를 일으켰다. 미합중국 특허 제3,345,341호는 상기 재래 기술을 교시하고 있다. 하지만, 이 기술은 섬유를 후염욕(subsequent bath dyeing) 처리하면 섬유로부터 초기에 혼합된 살균제의 70% 이하가 손실되었다. 이러한 손실은 항균제가 침출되어 섬유의 고체상과 염욕의 액체상 사이에 항균제의 평형분포가 일어나기 때문인 것으로 기인된다. 그러므로, 약 70%의 손실이 나타났을 때 카펫트의 경우 항균제의 효과적 최종농도를 얻기 위해서는 항균제 과량을 혼합시키는 것이 필요하다.

종래에는 이러한 손실문제는 용융-방적(melt-spinning) 단계동안에 염료를 항균제와 함께 용융물에 혼합시키는 염료용액을 사용함으로서 해결해왔다. 예를들면, 용융혼합된 OBPA를 혼합하는 나일론 카펫트는 현재 상기와같은 식으로 제조되고 있다. 하지만, 상기 용액으로 염색한 카펫트는 제한된 수의 색조로만 염색이 가능하며, 또한 이것은 섬유 제조업자에 의해서만이 염색이 가능하다. 섬유 제조업자는 항균제를 함유하고 있는 벌크섬유를 염색하지 않은 상태로 팔아서 구매자로 하여금 직접 이러한 섬유를 카펫트로 만들게한뒤, 염색하던지 또는 세탁소에서 염색하도록하는 것이 바람직하다.

이 절차는 칼러선택의 범위를 상기에 비해 넓게 제공하며, 전체 제조공정을 통하여 높은 융통성을 제공한다. 본 발명의 공정은 상술된 문제점들을 유리하고 효과적인 방식으로 극복한다.

본 발명은 사전에 섬유속에 혼합된 항균제의 농도를 조절하는 방법에 관한 것이다. 이 방법은 섬유내에 함유된 항균제와 동일한 항균제를 함유한 매체내로 섬유를 통과시킴으로서 실질적으로 균일하게 분포된 항균제를 함유한 섬유를 처리하는 것이다. 매체중의 항균제의 농도는 규정된 또는 바람직한 항균제 농도를 포함하는 처리된 섬유를 생산하는 섬유중의 항균제 농도에 비례한다.

섬유에 존재하는 항균제의 초기농도는 본 발명을 실행함으로서 쉽게 조절될 수 있다. 예를들면 섬유에 존재하는 항균제의 초기농도는 공정의 파라미터 조절에 의해 원래의 레벨로부터 증가, 감소하던지 또는 비교적 일정하게 유지될 수 있다.

기본적으로, 공정은 매체를 함유한 항균제 속으로 섬유를 통과시킴으로서 미리 혼합된 항균제를 함유한 섬유를 처리시키는 것을 포함한다. 섬유중의 항균제 비율 또는 농도에 대한 매체중의 항균제 비율 또는 농도는 조절에 의해 변할 수 있기 때문에 공정의 바람직한 결과를 얻을 수 있다. 섬유 및 매체의 온도와 통과 시간은 본 발명의 실행에 따라 변할 수 있다. 이러한 가변성은 기술에 숙련된 사람들에 의해 섬유, 매체, 항균제의 다양한 콤비네이숀을 위해 적합한 파라미터로 얻어질 수도 있다.

본 발명은 다음 것에만 국한되지는 않지만 모노필라멘트, 벌크연속필라멘트, 스태플(staple), 타래실, 메리야스실, 직조제품, 그레이지제품, 비직조무명, 바늘로 박음질된 제품, 니트등의 제조시의 어떤 단계하에서도 섬유상에서 실행될 수 있다. 섬유의 염색에 이용되는 통상적인 장치는 섬유의 처리에 사용되는 건염염료, 메리야스염료, 타래염료, 로우프염료, 연속염료레인지, 쿠에스터(Kuester) 또는 벡(Beck) 및 이와 비슷한 것들이 적합하다.

섬유중에 항균제 함량을 조절하는 방법은 섬유의 방적 단계이후의 어떠한 단계에서도 실시가능하다. 예를들면, 조절공정은 항균제가 적당 매체중에 포함되는 염색단계전, 염색단계시, 염색단계후에 수행될 수 있다.

본 발명의 사용에 적합한 섬유는 합성, 반합성 또는 천연섬유 또는 이것의 혼합물을 포함한다. 국한하는 것은 아니지만 합성섬유는 나일론 6, 나일론 66같은 폴리아미드, 폴리에스테르, 폴리아크릴, 변형 셀룰로오스 등이다. 선택된 섬유의 주된 특징은 항균제와 혼합될 수 있으며 살균제를 함유할 수 있는 능력에 있다. 이러한 특징은 기술에 숙련된 사람에 의해 쉽게 결정되어 인식될 수 있다.

항균제가 본 발명의 실행에 적합하기 때문에 염료액체에 침출되는 OBPA 및 이외것들이 후술된다.

사용될 수 있는 특정 항균제는 하기의것을 포함하지만 이것에만 국한되는 것은 아니다.

본 발명에서 사용할 수 있는 항균제 화합물의 예는 페녹살신(비스페녹살신함유), 페날사진(비스페날사진함유), 말레이미드, 디카복시이미드의 질소원자에 결합된 황원자를 지닌 이소인돌 디카복시이미드, 할로겐화된 아릴 알카놀 및 이소티아졸리논 화합물을 포함하지만 이것들에만 국한되는 것은 아니다. 오가노틴 화합물이 또한 가능하다.

본 발명의 조성물에 유용한 살균성 페녹살신과 페날사진 화합물은 하기식으로 표현되는 화합물을 포함한다 :

상기식에서 X는 할로겐 또는 티오시아네이트, Y는 산소 또는 황, Z는 산소 또는 질소, R은 할로 또는 저급알킬, n은 9-3의 수이다.

이러한 페녹실산과 페날사진의 예는 10-클로로페녹살신 ; 10-아이오도페녹살신 ; 10-브로모페녹살신 ; 4-메틸-10-클로로페녹살신 ; 2-3 급부틸-10-클로로페녹살신 ; 2-메틸-8, 10-디클로로페녹살신 ; 1, 3, 10-트리클로로페녹살신 ; 2, 6, 10-트리클로로페녹살신 ; 1, 2, 4, 10-티오시아네이토페녹살신 ; 10, 10'-티오비스페녹살신 ; 10, 10'-옥시비스페날사진 ; 10, 10'-티오비스페날사진 ; 10, 10'-옥시비스페녹살신(OBPA) 등인데 이것들로만 국한되는 것인 아니다.

본 발명의 조성물에 유용한 항균성 말레이미드 화합물의 바람직한 예는 말레이미드, N-(2-메틸나프틸)말레이미드이다.

본 발명의 실행에 유용한 항균제 화합물인 디카복시이미드 그룹의 질소원자에 결합된 황원자를 지닌 이소인돌 디카복시이미드는 다음과같은 구조를 지닌 그룹을 적어도 하나 함유하는 화합물이다.

바람직한 이소인돌 디스카복스이미드는 하기와 같다 :

비스-N-[(1, 1, 2, 2-테트라클로로에틸)티오]-4-시클로헥센-1, 2-디카복스이미드.

n-트리클로로메틸티오-4-시클로헥센-1, 2-디카복스이미드

N-트리클로로메틸티오 프탈이미드.

본 발명에 따라 항균성 화합물로서 사용될 수 있는 할로겐화된 아릴알카놀의 바람직한 예는 2, 4-디클로로벤질 알코올이다.

본 발명의 조성물에 유용한 이소티아졸리논 화합무의 바람직한 예는 2-(n-옥틸-4-이소티아졸린-3-온)이다.

가장 바람직한 항균성 화합물은 하기식을 지닌 비스페녹살신 및 비스페날사진이다.

상기식에서, Y는 산소 또는 황, Z는 산소 또는 질소이다. 비스페녹살신 및 비스페날사진중에서 가장 바람직한것은 10, 10'-옥시비스페녹살신 ; 10, 10'-티오비스페녹살신 ; 10, 10'-옥시비스페날사진 ; 10, 10'-티오비스페날사진 등이다.

본 발명의 범주에 포함될 수 있는 것으로서 비스(트리-n-부틸틴) 산화물(TBTO) 및 이와 비슷한것 등의 공지된 항균제가 있다.

섬유를 통과시킬 수 있는 적당한 매체는 항균제를 용해 또는 분산할 수 있는 것들이다. 이러한 매체의 선택은 항균제의 특성에 따르며, 이 특성은 기술에 숙련된 사람에 의해 쉽게 결정될 수 있다. 매체는 액체인 것이 바람직하다. 일반적으로 항균제 수용액은 경제적 이유와 유용성 면에서 바람직한 매체로 구성되어 있다. 벡염욕(Beck dye bath)은 일반적으로 수성매체로 되어 있다. 이러한 염욕은 연속수상, 또는 계면활성제, 염료, pH조절제 등을 포함하고 있다. 연속욕, 분산욕, 거품욕, 패드욕, 분출욕 등의 다른 통상의 염욕도 본 발명의 실행에 적합하다.

본 발명의 산출 제품은 본 발명의 실시이전의 섬유 횡단면에 살균제가 분포된 것과 동일한 항균제의 균일한 분포를 섬유 횡단면상에 나타낸다. 이러한 제품은 분포 프로필 때문에 미합중국 특허 제3,966,659호에 교시되어 있는 표면이 처리된 섬유 제품과는 다르다.

본 발명에 영향을 끼치는 변수의 효과가 도면에 도시되어 있다. 이 도면은 염색된 나일론 6 섬유에서 산출된 OBPA 농도에 대하여 시뮬레이트된 벡 염료욕에서의 OBPA 의 다양한 농도를 도시하는 그래프이다. 벡 염욕은 11의 수도물과 1ml의 TRI TON-X 100 계면활성제와 혼합하여 제형화된다. 이 염욕수용액의 pH를 빙초산을 사용하여 4로 조절한뒤 분말 OBPA를 가하여 바람직한 농도를 얻었다. 모든 출발물질로는 310ppm의 균질성 OBPA 분포물을 함유하는 나일론 섬유를 사용하였다.

본 도면은 시간의 함수로서 섬유 OBPA 농도에 따른 다양한 염료 OBPA 농도 효과를 도시한 것이다. 동일하지 않은 다른 욕부피 : 섬유 부피가 사용되었다. 모든 시험을 95'-100℃에서 행해졌으며 일반적인 산업조건을 시뮬레이트 시켰다.

하기표(1)은 도면에 플럿트된 시험 A-E의 결과표이다.

[표 1]

상기 데이트(A, B)는 욕에서 살균제가 없을때의 OBPA 소실을 나타낸 것이다. 이것은 재래 기술의 경험을 반영한 것이다. 데이터는 또한 한편으로 욕중에서 OBPA 5ppm의 저농도는 섬유중의 항균제 소실을 소량으로 감소시킴으로서 OBPA 농도를 조절된 방식으로 감소시킬 수 있음을 입증하였다.

욕 : 섬유비가 20/1의 비일때 욕중의 OBPA의 높은 레벨은 섬유중에서의 OBPA 소실이 조금 또는 전혀없는 안정상태로 도달한 것을 나타내었다. 항균제는 고체상(섬유)과 액체상(욕) 사이에서 평형 분포된다. 이러한 분포는 기타 다른변수 가운데서 욕농도와 욕온도에 의해 영향받으며, 이러한 조건은 특별 공정 조건에서 사용되는 경우 기술에 공지된 사람에 의해 쉽게 결정할 수 있다.

본 발명의 실행에 사용될 수 있는 파라미터는 하기에 후술되는데 본 발명이 이것에만 국한되는 것은 아니다. 욕의 부피(ml)에 대한 섬유중량(g)비의 범위는 약 100 : 1-1 : 1, 바람직하게는 30 : 1-10 : 1의 범위이다. 후자의 범위비가 바람직하다. 왜냐하면 상업적 염색공정에 주로 사용되기 때문이다. 섬유와 수성욕사이의 OBPA부분 분포도는 100 : 1-20 : 1의 범위내에 있다. 욕의 OBPA농도 레벨범위는 1-120ppm으로서 바람직한 범위는 8-15ppm이다. 8-15ppm이 범위가 바람직한것은 일반적인 사용 레벨하에서 섬유의 OBPA 농도를 유지시키기 때문이다. 섬유중에서 초기의 OBPA 농도 범위는 10-3300ppm을 포함한다. 250-500ppm이 바람직한 것은 우수한 항균 보호작용을 제공하기 때문이다. 욕에서의 처리시간은 1분이하 내지 60분 이상, 5-30분이 바람직한 것은 적절한 취급시간에서 효과적인 처리를 나타내기 때문이다.

20°-100℃의 온도, 40°-100℃의 온도가 바람직한 것은 섬유중의 OBPA흡수가 가장 효과적이며, 많은 염색이 이 범위에서 행해지기 때문이다. pH는 4-7의 범위여며 pH는 OBPA의 부분 분포에 영향을 미치지 않거나 또는 적게 미치는 것으로 나타났다.

Claims

섬유중의 함유된 항균제와 동일한 항균제를 함유하는 매체내로 섬유를 통과시킴으로서 섬유 횡단면상에 거의 균일하게 분포된 항균제의 초기농도를 지니는 섬유를 처리하며, 이때 매체중의 항균제의 농도는 규정된 항균제 농도를 지니는 처리된 섬유를 형성하는 섬유중의 항균제 농도에 비례하는 농도로 존재하는 것을 특징으로하여 섬유중의 항균제 농도를 조절하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 매체는 섬유중의 항균제 농도에 아무런 영향도 끼치지 않을 정도의 충분한 항균제 농도를 함유하는 것을 특징으로하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 매체는 섬유중의 항균제 농도를 증가시킬 수 있기에 충분한 항균제 농도를 함유하는 것을 특징으로하는 방법.
제1항에 있어서, 상기 매체는 섬유중의 항균제 농도를 감소시킬 수 있기에 충분한 항균제 농도를 포함하는 것을 특징으로하는 방법.
제1항에 있어서, 상기의 매체는 수성매체인 것을 특징으로하는 방법.
제1항에 있어서, 상기의 섬유는 합성섬유, 반합성섬유, 천연섬유, 또는 이것의 혼합물 등으로 이루어진 그룹에서 선택된 것을 특징으로하는 방법.
제6항에 있어서, 상기의 섬유는 나일론인 것을 특징으로하는 방법.
제7항에 있어서, 상기의 항균제는 10, 10'-옥시비스페녹살신인 것을 특징으로하는 방법.
제8항에 있어서, 욕의 부피 : 섬유의 중량비는 약 100 : 1-1 : 1이 사용되는 것을 특징으로하는 방법.
제9항에 있어서, 상기의 비는 약 30 : 1-10 : 1이 사용되는 것을 특징으로하는 방법.
제8항에 있어서, 약 100 : 1-20 : 1되는 비율로 섬유 : 매체사이에 10, 10'-옥시비스페녹살신의 비율분포가 사용되는 것을 특징으로하는 방법.
제8항에 있어서, 매체중의 10, 10'-옥시비스페녹살신 농도는 약 1ppm-120ppm인 것을 특징으로하는 방법.
제12항에 있어서, 매체중의 10, 10'-옥시비스페녹살신 농도는 약 8ppm-15ppm인 것을 특징으로하는 방법.
제8항에 있어서, 상기 섬유중의 10, 10'-옥시비스페녹살신의 초기농도는 10ppm-3300ppm인 것을 특징으로하는 방법.
제14항에 있어서, 상기의 10, 10'-옥시비스페녹살신의 초기농도는 약 250ppm-500ppm인 것을 특징으로하는 방법.
제14항에 있어서, 매체중의 10, 10'-옥시비스페녹살신 농도는 약 1ppm-120ppm인 것을 특징으로하는 방법.
제8항에 있어서, 상기의 수성 매체는 매체를 통과할 동안 섬유를 염색시키는 것을 특징으로하는 방법.
제17항에 있어서, 상기의 매체는 벡 염료욕(beck dye bath)인 것을 특징으로 하는 방법.
제1항의 방법에 의해 제조된 생성품.
제16항의 방법에 의해 제조된 생성품.