TWM622129U

TWM622129U - 具防臭抗菌的高強度防護布

Info

Publication number: TWM622129U
Application number: TW110209407U
Authority: TW
Inventors: 李幸勳
Original assignee: 銓程國際股份有限公司
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2022-01-11

Abstract

本創作涉及防護布技術領域，具體涉及一種具防臭抗菌的高強度防護布，包括第一纖維線材與第二纖維線材，第一纖維線材與該第二纖維線材以交錯疊層方式形成多層黏合。本新型保持了原有纖維線材的柔性，且防護布不易被穿透，防護係數增加具有很高的強度，疊層方式使得防護布具有很好的透氣性，進而可以防臭，同時防護布本體也具有良好的抗菌效果。

Description

具防臭抗菌的高強度防護布

本創作涉及防護布技術領域，具體涉及一種具防臭抗菌的高強度防護布。

由於日常生活中紡織品需常與使用者的身體接觸，隨著人們生活水準的提高以及對健康意識的抬頭，具有抗菌防黴或除臭等效果的機能型紡織品愈來愈受到市場重視。一般使用於除臭性或抗菌性纖維之纖維製品，其除臭性或抗菌性纖維必需具備耐久洗滌性能。另外，若考慮應用於廣泛用途，則即使是除臭性纖維亦強烈要求與一般纖維製品同樣地染色。傳統制程上多將有機抗菌劑塗布至纖維表面，但因部分有機抗菌劑恐存在產生有毒物質、耐熱性差、易分解、易揮發或可能引起微生物耐藥性等問題。

另外，目前市場上的銅離子纖維都是以滌綸或尼龍為載體，其添加近納米級的銅粉或銅化合物的加工方式屬於共混，即簡單地在纖維中混入銅元素粉體，除了其纖維中的銅含量均不超過1%外，此技藝存在前述易因時間而減少的問題；由於銅離子纖維以滌綸或尼龍為載體，所以其一般親水性都較差，其纖維的回潮率與原纖維一致；採用市場上銅離子纖維製成的面料需達到抗菌除臭效果，一般添加到0~50%以上，其抗菌、除臭效果及成本不彰，且以此形成的防護無法更好的抗菌防臭，因此本文提出一種具防臭抗菌的高強度防護布及其製造方法。

針對現有技術的不足，本創作公開了一種具防臭抗菌的高強度防護布，用於得到防臭抗菌的高強度防護布。

本創作通過以下技術方案予以實現：為達成上述目的，本創作提供一種具防臭抗菌的高強度防護布，其包含：第一纖維線材與第二纖維線材，該第一纖維線材為共混漿料、奈米金屬溶液、複數個無機物粒子及複數個熱可塑性聚氨酯膠粒形成的包芯紗，該些熱可塑性聚氨酯膠粒經過熱熔融後包覆于該包芯紗的芯線材的外周側，以與該包芯紗的外包覆層區隔，該第二纖維線材等同該第一纖維線材或由該共混漿料與該奈米金屬溶液形成的單線紗；其中，第一纖維線材與第二纖維線材以交錯疊層方式形成多層黏合，且該各層的排列黏合角度至少包括以下中一者：第一層、第三層與第五層的該第一纖維線材的佈線角度依序為0°、225°與135°，第二層、第四層與第六層的該第二纖維線材的佈線角度依序為90°、315°與225°；第一層、第三層與第五層的該第一纖維線材的佈線角度依序為0°、210°與150°，第二層、第四層與第六層的該第二纖維線材的佈線角度依序為90°、300°與240°；第一層、第三層與第五層的該第一纖維線材的佈線角度依序為0°、240°與120°，第二層、第四層與第六層的該第二纖維線材的佈線角度依序為90°、330°與210°。

其中，該包芯紗的形成方法包括如下步驟：(A)混合攪拌該共混漿料、該奈米金屬溶液、該等無機物粒子及該等熱可塑性聚氨酯膠粒以形成混合材料，其中，該奈米金屬溶液包含第一金屬離子，該奈米金屬溶液與該共混漿料接觸而形成含有該第一金屬離子的第一金屬離子纖維；(B)將第二金屬與該第一金屬離子纖維接觸，使該第一金屬離子進行還原反應，得到該奈米銅纖維紗，該奈米銅纖維紗包含由該第一金屬離子還原而得的第一金屬奈米粒子；(C)烘乾該混合材料以去除水分，於一抽絲機台內對該混合材料進行熱熔抽絲，使紗線抽出於該抽絲機台的出口而形成芯線材，其中，該等熱可塑性聚氨酯膠粒經過熱熔融而包覆於該出口抽出的該芯線材的外周側，使其形成第一階段線材；(D)通過該第一階段線材的第一次降溫，定型該第一階段線材的表面；(E)通過拉伸裝置適當拉伸延展經冷卻後之該第一階段線材；(F)將該第一階段線材重複步驟(A)與步驟(B)，在該第一階段線材外周圍包覆該混合材料；(G)通過該第一階段線材的第二次降溫，定型該第一階段線材的內部而形成第二階段線材；以及(I)收紗集中該第二階段線材，使其成為具防臭抗菌之奈米銅纖維紗，即為該第一纖維線材，或者為該第一纖維線材與該第二纖維線材。

其中，該單線紗的形成方法包括如下步驟： (A)混合攪拌該共混漿料與該奈米金屬溶液以形成混合材料，其中，該奈米金屬溶液包含第一金屬離子，該奈米金屬溶液與該共混漿料接觸而形成含有該第一金屬離子的第一金屬離子纖維；(B)將第二金屬與該第一金屬離子纖維接觸，使該第一金屬離子進行還原反應，得到該奈米銅纖維紗，該奈米銅纖維紗包含由該第一金屬離子還原而得的第一金屬奈米粒子；(C)烘乾該混合材料以去除水分，於一抽絲機台內對該混合材料進行熱熔抽絲，使紗線抽出於該抽絲機台的出口而形成單線紗；(D)通過該單線紗的降溫作業，以定型該單線紗；以及(E)收紗集中該單線紗，即為該第二纖維線材。

其中，該共混漿料包括第一纖維紗漿料與第二纖維紗漿料，該第一纖維紗漿料選自於由棉纖維、滌綸纖維、粘膠纖維及莫代爾纖維、超高分子量聚乙烯纖維，及聚丙烯纖維，該第二纖維紗漿料選自於由芳族聚醯胺纖維、聚醯胺纖維、聚對苯二甲酸伸乙酯纖維、聚萘二甲酸伸乙酯纖維、伸展鏈聚乙烯醇纖維、伸展鏈聚丙烯腈纖維、聚苯並惡唑纖維、聚苯並噻唑纖維、液晶共聚酯纖維、剛性杆纖維及玻璃纖維、結構級玻璃纖維及抗性級玻璃纖維。

其中，該熱可塑性聚氨酯膠粒包含熱塑性聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸丁二酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物或尼龍、銅改性聚丙烯腈。

其中，該複數個無機物粒子為稀土或礦物顆粒粉末。

其中，該第一金屬離子為銅離子，該第二金屬包含鎂金屬、鋁金屬、錳金屬、鈦金屬、鋅金屬、鐵金屬、鎳金屬、錫金屬、銅金屬或銀金屬。

其中，該第一金屬離子的標準還原電位大於該第二金屬之離子態的標準還原電位，且該第一金屬離子的標準還原電位差大於該第二金屬之離子態的標準還原電位差0.4伏特至4伏特。

其中，步驟C進行烘乾的溫度控制在100℃至150℃。

其中，步驟D的第一次降溫為該第一階段線材在一時間內持續經過冷卻槽，該步驟G之第二次降溫為自然風冷。

其中，步驟D的降溫為該單線紗在一時間內持續經過冷卻槽。

其中，步驟E中，該拉伸裝置包含依序排列的多個輥輪組而拉伸該第一階段線材。

本創作的另一目的在於提供一種具防臭抗菌之高強度防護布，其系應用具防臭抗菌的高強度防護布製造方法所製成。

本創作的有益效果為：本創作的制程可以在室溫下以簡易工法進行即能獲得具奈米級的纖維線材，不需應用昂貴的環境控制設備，因此具備低成本、減少耗能及高熱污染，同時將獲得的第一纖維線材與第二纖維線材以交錯疊層方式形成多層黏合，進而形成具防臭抗菌的高強度防護布，這種疊層方式，保持了原有纖維線材的柔性，疊層方式使得防護布不易被穿透，防護係數增加具有很高的強度，同時這種疊層方式使得防護布具有很好的透氣性，進而可以防臭，其防護布由纖維線材製成，而纖維線材本身具有很強的抗菌性，因此防護布本體也具有良好的抗菌效果。

1:原物料

2:混合材料

3:第二金屬

4:紗線

5:第一階段線材

6:第二階段線材

11:共混漿料

12:奈米金屬溶液

13:無機物粒子

14:熱可塑性聚氨脂膠粒

21:第一金屬離子纖維

111:第一纖維紗漿料

112:第二纖維紗漿料

121:第一金屬離子

A:混合槽

B:烘爐

C:抽絲機台

D:冷卻槽

E:拉伸裝置

I:第一層的第一纖維線材

Ⅱ:第二層的第二纖維線材

Ⅲ:第三層的第一纖維線材

Ⅳ:第四層的第二纖維線材

V:第五層的第一纖維線材

Ⅵ:第六層的第二纖維線材

為了更清楚地說明本創作實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本創作的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本創作一實施例之具防臭抗菌的高強度防護布製造方法的步驟流程圖；圖2是本創作一實施例之第一纖維線材與第二纖維線材以交錯疊層方式形成多層黏合圖；圖3是本創作一實施例之包芯紗的形成方法的步驟流程圖；圖4是本創作一實施例之單線紗的形成方法的步驟流程圖；圖5是本創作一實施例之具防臭抗菌之奈米銅纖維紗的製造方法對應的設備系統圖；圖6是本創作一實施例之具防臭抗菌之奈米銅纖維紗的截面立體示意圖。

為使本創作實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本創作實施例中的附圖，對本創作實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本創作一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本創作中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本創作保護的範圍。

在圖1中，本新型提供一種具防臭抗菌的高強度防護布製造方法的步驟流程圖，本新型提供第一纖維線材與第二纖維線材，該第一纖維線材為共混漿料、奈米金屬溶液、複數個無機物粒子及複數個熱可塑性聚氨酯膠粒形成的包芯紗，該些熱可塑性聚氨酯膠粒經過熱熔融後包覆於該包芯紗的芯線材的外周側，以與該包芯紗的外包覆層區隔，該第二纖維線材等同該第一纖維線材或由該共混漿料與該奈米金屬溶液形成的單線紗；參與圖2所示將該第一纖維線材與該第二纖維線材以交錯疊層方式形成多層黏合。

在一實施例中，各層的排列黏合角度為：第一層I、第三層Ⅲ與第五層V的該第一纖維線材的佈線角度依序為0°、225°與135°，第二層Ⅱ、第四層Ⅳ與第六層Ⅵ的該第二纖維線材的佈線角度依序為90°、315°與225°；在一實施例中，各層的排列黏合角度為：第一層I、第三層Ⅲ與第五層V的該第一纖維線材的佈線角度依序為0°、210°與150°，第二層Ⅱ、第四層Ⅳ與第六層Ⅵ的該第二纖維線材的佈線角度依序為90°、300°與240°；在一實施例中，各層的排列黏合角度為：第一層I、第三層Ⅲ與第五層V的該第一纖維線材的佈線角度依序為0°、240°與120°，第二層Ⅱ、第四層Ⅳ與第六層Ⅵ的該第二纖維線材的佈線角度依序為90°、330°與210°。

在一實施例中，該共混漿料包括第一纖維紗漿料與第二纖維紗漿料，該第一纖維紗漿料選自於由棉纖維、滌綸纖維、粘膠纖維及莫代爾纖維、超高分子量聚乙烯纖維，及聚丙烯纖維。

在一實施例中，該第二纖維紗漿料選自於由芳族聚醯胺纖維、聚醯胺纖維、聚對苯二甲酸伸乙酯纖維、聚萘二甲酸伸乙酯纖維、伸展鏈聚乙烯醇纖維、伸展鏈聚丙烯腈纖維、聚苯並惡唑(PBO)纖維、聚苯並噻唑(PBT)纖維、液晶共聚酯纖維、剛性杆纖維及玻璃纖維、結構級玻璃纖維及抗性級玻璃纖維亦適合。

在一實施例中，芳族聚醯胺纖維優選為對芳族聚醯胺纖維，剛性杆纖維優選為M5®纖維。

在一實施例中，玻璃纖維包括電級玻璃纖維，其為E-玻璃；具有良好電學特性之低鹼金屬硼矽酸鹽玻璃。

在一實施例中，結構級玻璃纖維為S-玻璃；高強度氧化鎂-氧化鋁-矽酸鹽。

在一實施例中，抗性級玻璃纖維為R-玻璃；不含氧化鎂或氧化鈣之高強度矽酸鋁玻璃。

在一實施例中，此等纖維類型中之每一者在此項技術中通常已知。共聚物、嵌段聚合物及以上材料之摻合物亦適合於製造聚合纖維。所組成之群組。

在一實施例中，熱可塑性聚氨酯膠粒包含熱塑性聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯對苯二甲酸酯、聚醯胺、聚對苯二甲酸丁二酯、乙烯-醋酸乙烯酯共聚合物或尼龍、銅改性聚丙烯腈。

在一實施例中，複數個無機物粒子為稀土或礦物顆粒粉末。

在一實施例中，第一金屬離子為銅離子，該第二金屬包含鎂金屬、鋁金屬、錳金屬、鈦金屬、鋅金屬、鐵金屬、鎳金屬、錫金屬、銅金屬或銀金屬。

請參照圖5所示，本實施例之具防臭抗菌之奈米銅纖維紗的製造方法對應的設備系統，提供一原物料1，其包括一共混漿料11、一奈米金屬溶液12、複數個無機物粒子13及複數個熱可塑性聚氨酯膠粒14，該共混漿料11包含一第一纖維紗漿料111與一第二纖維紗漿料112，該奈米金屬溶液12包含一第一金屬離子121。

進一步的，在一混合槽A中混合攪拌該原物料1為一混合材料2，且使得該奈米金屬溶液12與該共混漿料11接觸而形成一含有該第一金屬離子的第一金屬離子纖維21。

進一步的，以一第二金屬3與該第一金屬離子纖維21接觸，使該第一金屬離子進行還原反應，即使第一金屬離子纖維21獲得電子而得到該奈米銅纖維紗，該奈米銅纖維紗包含由該第一金屬離子還原而得的一第一金屬奈米粒子。

在一實施例中，該第二金屬可包含鎂金屬、鋁金屬、錳金屬、鈦金屬、鋅金屬、鐵金屬、鎳金屬、錫金屬、銅金屬或銀金屬。

進一步的，對該混合材料2進行烘乾作業，以去除其水分。前述進行烘乾的作業可在一烘爐B內進行，且其烘爐B溫度可控制在100℃至150℃，但其溫度控制並不以此為限。

進一步的，使該混合材料2送至一抽絲機台C內，應用該抽絲機台C該混合材料2進行熱熔抽絲，使一紗線4抽出於該抽絲機台C的一出口而形成一初線材，該些熱可塑性聚氨酯膠粒14經過抽絲機台C的熱熔融後，可進一步在抽絲機台C的抽出口包覆該初線材的外周側(如圖6所示)，使其形成一第一階段線材5。

進一步的，需將該第一階段線材5送入一冷卻槽D中，以對其進行強製冷卻，此為第一次降溫，可對該第一階段線材5的表面予以定型。

進一步的，再將第一次降溫的第一階段線材5送入一拉伸裝置E以對經冷卻後之該第一階段線材5進行拉伸延展，以控制其線徑大小為適合尺寸。

在一實施例中，拉伸裝置E系包含依序排列的多個輥輪組，並使該第一階段線材5繞經該些輥輪組而得以拉伸而進行線徑的控制。

進一步的，將該第一階段線材5進行冷卻例如自然風冷，以進行第二次降溫，本次降溫可對該第一階段線材5的內部進行定型而形成一第二階段線材6。

進一步的，集中該第二階段線材6，例如可用卷卷收紗方式將第二階段線材6卷成卷狀，使其成為具防臭抗菌之奈米銅纖維紗成品。

進一步的，第一纖維紗漿料111可為棉纖維、滌綸纖維、粘膠纖維及莫代爾纖維所組成之任一群組，如可為單一種纖維或為上述任意多種纖維的組合。

如圖6所示。本實施例之具防臭抗菌之奈米銅纖維紗即為應用前述各實施例的製造方法所製成之第二階段線材6。其中該第一金屬奈米粒子的平均粒徑為1奈米至100奈米。另，第二階段線材6中，其奈米銅纖維紗包含的第一金屬奈米粒子之含量為每平方公分的纖維表面含有10微克至100毫克。

如圖3所示，本實施例之包芯紗的形成方法包括如下步驟：(A)混合攪拌該共混漿料、該奈米金屬溶液、該等無機物粒子及該等熱可塑性聚氨酯膠粒以形成混合材料，其中，該奈米金屬溶液包含第一金屬離子，該奈米金屬溶液與該共混漿料接觸而形成含有該第一金屬離子的第一金屬離子纖維；(B)將第二金屬與該第一金屬離子纖維接觸，使該第一金屬離子進行還原反應，得到該奈米銅纖維紗，該奈米銅纖維紗包含由該第一金屬離子還原而得的第一金屬奈米粒子；(C)烘乾該混合材料以去除水分，於一抽絲機台內對該混合材料進行熱熔抽絲，使紗線抽出於該抽絲機台的出口而形成芯線材，其中，該等熱可塑性聚氨酯膠粒經過熱熔融而包覆於該出口抽出的該芯線材的外周側，使其形成第一階段線材； (D)通過該第一階段線材的第一次降溫，定型該第一階段線材的表面；(E)通過拉伸裝置適當拉伸延展經冷卻後之該第一階段線材；(F)將該第一階段線材重複步驟(A)與步驟(B)，在該第一階段線材外周圍包覆該混合材料；(G)通過該第一階段線材的第二次降溫，定型該第一階段線材的內部而形成第二階段線材；以及(I)收紗集中該第二階段線材，使其成為具防臭抗菌之奈米銅纖維紗，即為該第一纖維線材，或者為該第一纖維線材與該第二纖維線材。

在一實施例中，步驟D的第一次降溫為該第一階段線材在一時間內持續經過冷卻槽，該步驟G之第二次降溫為自然風冷。

在一實施例中，該第一金屬離子的標準還原電位大於該第二金屬之離子態的標準還原電位，且該第一金屬離子的標準還原電位差大於該第二金屬之離子態的標準還原電位差0.4伏特至4伏特。

在一實施例中，其中步驟C進行烘乾的溫度控制在100℃至150℃。

在一實施例中，步驟E中，該拉伸裝置包含依序排列的多個輥輪組而拉伸該第一階段線材。

如圖4所示，本實施例之單線紗的形成方法包括如下步驟：(A)混合攪拌該共混漿料與該奈米金屬溶液以形成混合材料，其中，該奈米金屬溶液包含第一金屬離子，該奈米金屬溶液與該共混漿料接觸而形成含有該第一金屬離子的第一金屬離子纖維； (B)將第二金屬與該第一金屬離子纖維接觸，使該第一金屬離子進行還原反應，得到該奈米銅纖維紗，該奈米銅纖維紗包含由該第一金屬離子還原而得的第一金屬奈米粒子；(C)烘乾該混合材料以去除水分，於一抽絲機台內對該混合材料進行熱熔抽絲，使紗線抽出於該抽絲機台的出口而形成單線紗；(D)通過該單線紗的降溫作業，以定型該單線紗；以及(E)收紗集中該單線紗，即為該第二纖維線材。

在一實施例中，步驟D的降溫為該單線紗在一時間內持續經過冷卻槽。

利用本新型實施例的具防臭抗菌的高強度防護布製造方法製造具防臭抗菌之高強度防護布。

承上所述，本新型的制程可以在室溫下以簡易工法進行即能獲得具奈米級的纖維線材，不需應用昂貴的環境控制設備，因此具備低成本、減少耗能及高熱污染，同時將獲得的第一纖維線材與第二纖維線材以交錯疊層方式形成多層黏合，進而形成具防臭抗菌的高強度防護布，這種疊層方式，保持了原有纖維線材的柔性，疊層方式使得防護布不易被穿透，防護係數增加具有很高的強度，同時這種疊層方式使得防護布具有很好的透氣性，進而可以防具，其防護布由纖維線材製成，而纖維線材本身具有很強的抗菌性，因此防護布本體也具有良好的抗菌效果。

以上實施例僅用以說明本創作的技術方案，而非對其限制；儘管參照前述實施例對本創作進行了詳細的說明，本領域的普通技術人員應當理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特徵進行等同替換；而這些修改或者替換，並不使相應技術方案的本質脫離本創作各實施例技術方案的精神和範圍。