CN111492099A - 新的纱和织物 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供用于生产衣服和其他纺织制品的织物，特别是用于医疗保健环境(例如医院、长期护理机构等)中的织物。本发明涉及基本上由棉纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维组成的纱，并且涉及包含这样的纱的线和织物，以及这样的衣服作为医护人员制服的用途。纱和织物还可以包含至少一根可用作温度传感器的金属的丝。

Description

新的纱和织物
技术领域
本发明涉及纺织品和服装领域，并且特别地涉及在生产纱和由这样的纱制成的织物中纤维的新组合。
背景技术
医疗保健相关感染(Healthcare-associated infections，HAI)是全球范围内的重要问题。据报道，在欧洲，约6％的住院患者在住院期间出现一种或更多种医疗保健相关感染。在长期护理机构中，HAI的患病率估计为3.4％(欧洲疾病预防和控制中心，技术报告：欧盟的感染控制、医院卫生能力和培训需求的评估，2014)。在瑞典，医院获得性感染的花费估计为每年6.5*109瑞典克朗。
细菌在医院中的各种表面上存活的能力是医院环境中细菌传播的关键方面，并且纺织品被认为是HAI的第二大原因。已经发现各种肠球菌和葡萄球菌在由纯棉制成的医院纺织品上存活至少四天，而在由棉/聚酯混纺制成的医院纺织品上存活至少一天。在一些情况下，细菌存活超过90天。(Neely and Maley,J Clin Microbiol,2月200，724-726)。
医院指南通常要求医护人员所使用的衣服每天更换至少一次，并且始终在污染之后更换衣服。因此，工作人员制服的洗涤和干燥需要大量的能量。频繁的洗涤和干燥也会磨损织物并缩短衣服的寿命。使用更强或更厚并因此更耐磨的织物通常需要在衣服的耐磨性与舒适性之间进行权衡。
已经提出用银离子(Ag+)或纳米尺寸银胶体对纺织品进行处理以实现抗菌效果(Lee等，Journal of Materials Science(2003)38：2199)。然而，这样的纺织品可能容易将银离子泄漏到环境中，特别是在洗涤时，并因此对环境具有显著的有害影响。
在本领域中还已知在医疗保健服装中设置温度传感器以监测服装的使用周期，并且特别是用于监测服装在穿着之后在适当的洗涤温度下洗涤，参见例如WO2017/099658。通过例如WO2005083164已知包含可用作温度传感器的金属丝的织物。
发明内容
本发明认识到以上问题并且旨在提供可用于生产纺织制品的织物，特别是用于生产诸如工作人员制服、实验服、患者服、毛巾、床单、窗帘等的用于医疗保健环境例如医院、长期护理机构等的纺织制品的织物。这样的纺织制品在治疗敏感患者的机构中特别有用，所述敏感患者即使受到原本无害的感染也可能受到严重影响，例如婴儿(特别是早产儿)、免疫功能低下的患者、以及一般脆弱的患者例如重症监护室的患者和老年患者。
该织物具有抗菌特性，即，污染织物的微生物不会生长或复制至任何显著程度，从而降低了将细菌传播给其他患者、工作人员、访客或其他人的风险。与由棉和/或聚酯制成的标准医疗保健制服相比，该织物还耐磨，穿着舒适，干燥所需要的能量较少，具有高的拉伸强度和良好的尺寸稳定性，并且不会将抗菌物质泄漏到环境中。
纱还可以并入至少一根可以用作温度传感器的金属丝。
因此，在第一方面中，本发明涉及基本上由棉或人造丝纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维组成的纱，以及基本上由棉或人造丝纤维、***纤维、包含多孔颗粒的纤维以及此外聚酯和/或金属的丝组成的纱。
在另一方面中，本发明涉及包含至少两根根据本发明的纱的线。
在另一方面中，本发明涉及包含至少一根根据本发明的纱和/或至少一根根据本发明的线的织物。
本发明的线和/或织物还可以包含至少一根可用作温度传感器的金属丝。
在另一方面中，本发明涉及由根据本发明的织物制成的衣服作为医护人员制服的用途。
在从属权利要求中公开了优选的实施方案。
定义
本说明书中使用的所有词语和术语旨在具有本领域普通技术人员赋予它们的含义。然而，为了清楚起见，下面具体定义了一些术语。
“纤维”为可以为天然材料(例如，棉、亚麻、羊毛、***)或人造材料(例如，聚酯、金属、尼龙、碳纤维、玻璃)的单根丝。
“颗粒”为在三个维度上具有实质性延伸(即具有广度(breadth)、宽度和高度)的主体。颗粒的外表面限定了颗粒的体积。多孔颗粒具有一个或更多个从颗粒表面延伸到内部的孔。颗粒通常可以为球形、立方体或不规则的。
“纱”为纤维的纺丝聚集体。
“线”包含合股在一起的多根纱。
除非另有说明，否则所有百分比均以重量百分比给出。
发明内容
在第一方面中，本发明涉及纱，所述纱包含棉或人造丝纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维，并且基本上由这三种类型的纤维以及任选的聚酯和/或金属的丝组成。
在一个实施方案中，纱的至少95％、例如96％、97％、98％、99％或100％由棉纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维的混合物组成。
在一个实施方案中，纱的至少95％、例如96％、97％、98％、99％或100％由人造丝纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维的混合物组成。
在一个实施方案中，纱的至少95％、例如96％、97％、98％、99％或100％由棉或人造丝纤维、***纤维、包含多孔颗粒的纤维和金属丝的混合物组成。
在一个实施方案中，纱的至少95％、例如96％、97％、98％、99％或100％由棉纤维、聚酯纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维的混合物组成。
在一个实施方案中，纱的至少95％、例如96％、97％、98％、99％或100％由人造丝纤维、聚酯纤维、***纤维和包含多孔颗粒的纤维的混合物组成。
在一个实施方案中，纱的至少95％、例如96％、97％、98％、99％或100％由棉或人造丝纤维、聚酯纤维、***纤维、包含多孔颗粒的纤维和金属丝的混合物组成。
棉纤维、人造丝纤维、聚酯和***纤维是纱和纺织品制造领域中的公知商品，并且可从许多供应商商购。
***(Cannabis sativa L.)是快速生长的植物，其快速覆盖地面并抑制杂草和一些土传病原体的生长，从而大幅地减少或者甚至完全消除对除草剂、杀虫剂、杀菌剂和肥料的需求，并且使其成为其他纤维生产植物的环境友好的替代物(“Natural Fibers,Biopolymers,and Biocomposites”,Mohanty等.(eds)CRC Press,Boca Raton,FL,USA,2005)。***具有天然的抗菌特性(Khan等人,BioResources 9(2),3642-3659)。数千年以来，已经耕种***以用于包括纺织品和衣服的各种用途。
人造丝是由纤维素制造的纤维，并且可以以多种变体、类型和等级制造，所有这些都可以包括在本发明中。人造丝于20世纪初期首次开发并且主要用于工业用途。制造技术的进一步发展和改进产生了各种各样具有改善特性的纤维。20世纪90年代开发出以商品名
Figure BDA0002545182630000041
出售的莱塞尔纤维(Lyocell)(D J Cole,‘A new cellulosic fibre–Tencel’,Advances in Fibre Science,The Textile Institute,1992)。粘胶纤维和莱塞尔纤维是本发明中的人造丝的优选实施方案。莱塞尔纤维可获自例如奥地利Lenzing AG。
可以任选地包含在根据本发明的纱、线或织物中的一根或更多根金属丝优选地用作传感器，例如温度传感器。已知金属丝的电阻可以随温度而变化并且这可以用于温度传感器。金属丝可以由单一金属或合金(包括但不限于FeCrAl、NiCr、NiFe、CuNi和CuMn)制成。这样的金属合金线材可从Sandik AB(山特维肯市，瑞士)以商品名
Figure BDA0002545182630000042
获得。金属丝也可以用于热电偶(两根不同金属的线材在一个或两个点处接合)以测量温度。合适的金属丝例如可从Sandvik AB(山特维肯市，瑞典)以商品名EXERATM获得。在包含在纱或织物中之前，金属丝优选地经绝缘材料(例如聚合物)涂覆。
如本发明中所使用的包含多孔颗粒的纤维在本领域中也是已知的，并且可以以多种方式生产。例如，在本领域中已知(即，从WO9842909)将UV阻挡颗粒引入织物中。在US5538783中公开了将颗粒例如沸石永久地结合至纤维素纤维和合成纤维的方法。在WO03/000979和WO03/105996中公开了其他方法。
优选地，多孔颗粒具有吸附和/或吸收水的能力。颗粒的孔结构增加了织物的表面积，从而有利于水的快速蒸发。
在一个实施方案中，多孔颗粒的广度和/或宽度和/或高度为1μm至1000μm，例如10μm至500μm或50μm至250μm。在一个实施方案中，颗粒的广度、宽度和高度彼此在一个或两个数量级内。
在一个实施方案中，多孔颗粒的比表面积为500m2/g、750m2/g、1000m2/g或更大。
在一个实施方案中，多孔颗粒包括木炭或活性炭颗粒。活性炭是经处理以具有小的、低容量的孔以增加可用于吸附或化学反应的表面积的碳的一种形式。
在一个实施方案中，多孔颗粒包括沸石。沸石是主要由铝、硅和氧构成的硅铝酸盐矿物。沸石是在某些地质环境中自然形成的并且可以从例如一些火山岩中获得。沸石也可以通过合成生产，其中天然沸石和合成沸石可从许多供应商商购。
在另一些实施方案中，多孔颗粒包括硅胶、石墨和/或氧化铝。
在一个实施方案中，包含多孔颗粒的纤维为聚酯纤维、棉纤维、人造丝纤维或尼龙纤维。
在一个实施方案中，根据本发明的纱基本上由20％棉、55％***和25％包含多孔颗粒的纤维组成。
在一个实施方案中，根据本发明的纱基本上由20％棉、35％***、25％包含多孔颗粒的纤维和20％聚酯组成。
在另一方面中，本发明涉及包含至少两根根据本发明的纱和任选的至少一根金属丝的线。
在另一方面中，本发明涉及包含至少一根根据本发明的纱或线的织物。
在一个实施方案中，根据本发明的织物包含作为经线的根据本发明的第一纱或线和作为纬线的根据本发明的第二纱或线。
在一个实施方案中，织物的经线和/或纬线的拉伸强度为至少700N。这可以使用国际标准ISO 13934-1来测量。
在一个实施方案中，织物的经线和/或纬线的撕破强度为至少30N。这可以使用国际标准ISO 13937-1来测量。
在一个实施方案中，织物具有±1％的尺寸稳定性。这可以使用国际标准BS ENISO 26330-1A来测量。
在一个实施方案中，与由纯棉、纯聚酯或聚酯/棉混合物制成的织物相比，该织物具有改善的干燥时间。这可以使用例如AATCC标准199-2013来测量。在一个实施方案中，该织物的如使用AATCC标准199-2013测量的干燥时间小于25分钟。在一个实施方案中，该织物的如使用AATCC标准199-2013测量的干燥时间小于24分钟、23分钟或22分钟。在一个实施方案中，该织物的如使用AATCC标准199-2013测量的干燥时间为约21分钟。
在另一方面中，本发明涉及根据本发明的织物在制造用于医疗保健环境中的纺织制品中的用途。这些制品包括工作人员制服、实验服、患者服、毛巾、床单和窗帘。医疗保健环境包括医院、长期护理机构、新生儿护理室和重症监护室。
在一个优选的实施方案中，根据本发明的纱、线和织物不包含任何具有抗菌活性的附加化合物、试剂或材料。这样的附加物质可能从根据本发明的产品中泄漏并造成环境危害。特别地，根据本发明的纱、线和织物不包含金属形式或盐形式的银、铜或锌。
通过以下实施例进一步说明本发明。这些实施例仅用于说明本发明而不应解释为限制本发明的范围(即所附权利要求的范围)。本文中引用为现有技术的所有文献均明确地通过引用其整体并入本文。
实施例
纱和线根据本发明来生产，并且在生产根据本发明的织造织物时用作经线和纬线。经线包含35％***、20％聚酯、20％棉和25％包含多孔颗粒的纤维。纬线包含55％***、20％棉和25％包含多孔颗粒的纤维。
根据医疗保健和社会服务机构用纺织品的瑞典标准(SIS-CEN/TS 14237:2016)(其又参照了由国际标准化组织(ISO)制定的标准)的要求对织物的特性进行了测试。
尺寸变化根据BS EN ISO 26330-1A进行测试，并且测得为-0.5％至-1.0％，这在根据瑞典标准的±3.0％的容差内。
拉伸强度根据ISO 13934-1进行测试，并且测得为约700N(经线)和约425N(纬线)，这远高于由瑞典标准设定的400N的要求。
撕破强度根据ISO 13937-1进行测试，并且测得为>30N(经线)和>20N(纬线)。
使用美国纺织化学家与染色家协会(American Association of TextileChemists and Colorists，AATCC)标准100-2012对织物的抗菌特性进行测试，以评估纺织品材料上的抗菌整理，使用测试生物金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus，ATCC6538)。使用由100％棉组成的对照样品。
将1mL的包含约1.1*105cfu/mL金黄色葡萄球菌的接种物分别施加于八片织物样品和对照样品。24小时之后，对每个样品的cfu数进行计数，并且测得对于织物样品，平均值＜100，而对于对照样品，平均值为4.4*106。因此，织物显示出优异的抗菌特性。
干燥时间反映了干燥织物所需的能量，并且使用AATCC标准199-2013进行测量。使用AATCC标准79测量吸水时间。测试了根据本发明的两个织物，其显示出6秒至8秒的吸水时间，96％至99％的保水率和21分钟的平均干燥时间(分别为21.2和21.4)。因此，与由纯棉、纯聚酯或聚酯/棉混纺制成的织物相比，该织物具有改善的干燥时间。
由该织物制成的衣服的舒适性可以通过向衣服使用者提供关于该衣服相对于现有衣服的舒适性的问题的调查来评估。调查结果表明，由根据本发明的织物制成的衣服与现有衣服相比穿起来一样舒适、更舒适或显著地更舒适。

Claims (15)

1.一种纱，实质上由棉或人造丝纤维；***纤维；和包含多孔颗粒的纤维组成。
2.一种纱，实质上由棉或人造丝纤维；***纤维；包含多孔颗粒的纤维；和聚酯和/或至少一根金属的丝组成。
3.根据权利要求1或2所述的纱，其中所述包含多孔颗粒的纤维由聚酯、棉、人造丝或尼龙制成。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的纱，其中所述多孔颗粒能够吸收水。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的纱，其中所述多孔颗粒选自木炭、活性炭、沸石、硅胶、石墨和氧化铝。
6.根据权利要求1、3至5中任一项所述的纱，实质上由20％棉或人造丝、55％***和25％包含多孔颗粒的纤维组成。
7.根据权利要求2至5中任一项所述的纱，实质上由20％棉或人造丝、35％***、25％包含多孔颗粒的纤维和20％聚酯组成。
8.一种线，包含至少两根根据权利要求1至7中任一项所述的纱，和任选的至少一根金属的丝。
9.一种织物，包含至少一根根据权利要求1至7中任一项所述的纱和/或至少一根根据权利要求8所述的线。
10.根据权利要求8所述的织物，包含作为经线的第一纱或线和作为纬线的第二纱或线，所述第一纱或线为根据权利要求1至8中任一项所述的纱或线，所述第二纱或线为根据权利要求1至8中任一项所述的纱或线。
11.根据权利要求9或10中任一项所述的织物，其中所述经线和/或所述纬线的拉伸强度为至少700N。
12.根据权利要求9至11中任一项所述的织物，其中所述经线和/或所述纬线的撕破强度为至少30N。
13.根据权利要求9至12中任一项所述的织物，具有±1％的尺寸稳定性。
14.根据权利要求9至13中任一项所述的织物，具有如使用AATCC标准199-2013测量的小于25分钟的干燥时间。
15.根据权利要求9至14中任一项所述的织物在制造用于医疗保健环境中的纺织制品中的用途。
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