CN111542654A - 抗菌性纤维和抗菌性纤维的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够通过使芯部的抗菌性玻璃的含量少于鞘部的抗菌性玻璃的含量而使抗菌性玻璃的配合量为少量即可、进而发挥优异的抗菌性的抗菌性纤维以及这样的抗菌性纤维的有效的制造方法。所述抗菌性纤维包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,使抗菌性纤维的平均直径为1~50μm的范围内的值,抗菌性纤维具备芯部和鞘部,使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%),且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,Q1和Q2满足下述关系式(1)。Q1<Q2 (1)。
Description
技术领域
本发明涉及抗菌性纤维和抗菌性纤维的制造方法。
特别涉及通过具有芯部和鞘部并使芯部的抗菌性玻璃的含量少于鞘部的抗菌性玻璃的含量而使抗菌性玻璃的配合量为少量即可、进而发挥优异的抗菌性的抗菌性纤维和抗菌性纤维的制造方法。
背景技术
一直以来,对纤维制品实施抗菌加工的抗菌性纤维制品不断普及。作为制造这样的抗菌性纤维的方法,存在:使抗菌性玻璃组合物(玻璃粒子)固定于合成纤维或天然纤维的纤维基质的表面的方法,以及使抗菌性玻璃组合物分散于纤维基质中的方法(专利文献1)。
作为使玻璃粒子固定于纤维基质的表面的方法,公开了通过如下例子而得到抗菌性纤维,即,(a)介由形成于纤维基质的表面的粘接高分子层以粘接形态固定玻璃粒子,(b)将固定后的玻璃粒子的表面侧进一步用由高分子等形成的被覆层覆盖,(c)预先用固定树脂层覆盖玻璃粒子的表面,利用加热使固定树脂层软化而附着于纤维基质的表面,然后,使树脂层固化,由此将复合粒子固定。
另外,作为使玻璃粒子分散于纤维基质中的方法,公开了如下内容:预先在可成为纤维基质的纺丝原液中配合玻璃粒子,对其进行纺丝,由此得到分散形态的抗菌性纤维。
另一方面,专利文献2中公开了如下抗菌性聚酯纤维:一种芯部含有抗菌剂的芯鞘型复合纤维,碱减量加工后的鞘部的比例相对于纤维重量为2~20重量%,芯部的抗菌剂的含量相对于纤维重量为0.1~10重量%,且碱减量加工前后的色差(ΔE)小于2.0。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2001-247333号公报
专利文献2:日本特开平11-158730号公报
发明内容
然而,对于专利文献1中公开的通过使玻璃粒子固定于纤维基质的表面的方法而得到的抗菌性纤维,为了将玻璃粒子固定于纤维表面而利用粘结剂使其固定或者用被覆层覆盖。因此,存在如下问题:为了使玻璃粒子固定,不仅麻烦,而且难以得到足够的抗菌性,进而成本高,在经济上也不利。
另外,对于专利文献1所公开的通过使抗菌性玻璃粒子分散于纤维基质中的方法而得到的抗菌性纤维,体现出抗菌效果的仅为固定于纤维表面的抗菌性玻璃粒子,与此相对,纤维的中心部也含有玻璃粒子。因此,存在如下问题:必须大量添加含有昂贵的银等的抗菌性玻璃粒子。
另一方面,专利文献2所公开的抗菌性纤维为了防止因碱减量加工而导致发生作为抗菌成分的银的氧化、发生变色(着色)、其结果抗菌性降低,仅在芯部含有抗菌剂。因此,由于纤维表面不存在抗菌剂,所以存在得不到足够的抗菌效果的问题。
因此,本发明的发明人等进行了深入研究,结果发现通过制成如下抗菌性纤维,从而即便抗菌性玻璃的配合量少也发挥优异的抗菌性,由此完成了本发明。所述抗菌性纤维包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,使抗菌性纤维的平均直径为1~50μm的范围内的值,抗菌性纤维具备芯部和鞘部,使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,Q1和Q2满足规定关系式。
即,本发明的目的在于提供:能够通过使芯部的抗菌性玻璃的含量少于鞘部的抗菌性玻璃的含量而使抗菌性玻璃的配合量为少量即可、进而发挥优异的抗菌性的抗菌性纤维和这样的抗菌性纤维的有效的制造方法。
根据本发明,提供一种抗菌性纤维,能够解决上述问题。所述抗菌性纤维的特征在于,包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,使抗菌性纤维的平均直径为1~50μm的范围内的值,抗菌性纤维具备芯部和鞘部,在使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,Q1和Q2满足下述关系式(1),
Q1<Q2 (1)
即,能够将芯部的抗菌性玻璃的含量调节成少于鞘部的抗菌性玻璃的含量,进而即便相对于抗菌性纤维的总量是较少量的抗菌性玻璃的配合量也能够从初期开始就发挥长期优异的抗菌性。
在构成本发明的抗菌性纤维时,优选使Q1为0重量%、或者小于1重量%但不包括0重量%。
通过这样构成,能够减少难以参与抗菌效果体现的芯部的抗菌性玻璃的含量。
在构成本发明的抗菌性纤维时,优选使Q2为1~10重量%的范围内的值。
通过这样构成,能够相对于抗菌性纤维的总量以更优选的范围配合抗菌性玻璃。
在构成本发明的抗菌性纤维时,优选进一步含有凝聚二氧化硅粒子作为配合成分。
通过这样构成,从而使富于亲水性的二氧化硅粒子附着于抗菌性玻璃的周围,因而不仅抗菌性玻璃的溶解速度变得均匀,而且作为抗菌性纤维的着色性也优异。
在构成本发明的抗菌性纤维时,优选使抗菌性玻璃的体积平均粒径为0.1~5μm的范围内的值。
通过这样构成,不仅能够使抗菌性玻璃更均匀地分散到树脂成分中,而且能够将抗菌性玻璃稳定地加工成抗菌性纤维。
在构成本发明的抗菌性纤维时,优选使热塑性树脂为聚酯树脂、聚酰胺树脂和聚烯烃树脂中的任一种以上。
通过这样构成,能够使抗菌性玻璃更均匀地分散到树脂成分中,因此能够得到优异的抗菌效果。
在构成本发明的抗菌性纤维时,抗菌性纤维的形态优选为纺织品、无纺布和毛毡中的任一种。
即,如果是本发明的抗菌性纤维,由于为规定形状的抗菌性纤维,因而即便减少抗菌性玻璃的配合量,也能够得到发挥优异的抗菌性的纺织品、无纺布和毛毡。
另外,本发明的另一方式为抗菌性纤维的制造方法,其特征在于,所述抗菌性纤维具备芯部和鞘部,包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,所述抗菌性纤维的制造方法中包含下述工序(1)~(3)。
工序(1):准备抗菌性玻璃,
工序(2):在使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,以Q1和Q2满足下述关系式(1)的方式使得到的抗菌性玻璃分散到热塑性树脂中,准备芯部用纺丝原液和鞘部用纺丝原液,
Q1<Q2 (1)
工序(3):使用芯鞘复合纺丝模头,使芯部用纺丝原液成为芯部、使鞘部用纺丝原液成为鞘部而进行复合纺丝,制成平均直径为1~50μm的抗菌性纤维,
即,通过包含工序(1)~(3),能够使芯部的抗菌性玻璃的含量少于鞘部的抗菌性玻璃的含量。
因此,能够使抗菌性玻璃的配合量相对于抗菌性纤维的总量为较少量即可,进而发挥优异的抗菌性。
附图说明
图1为本实施方式的抗菌性纤维的电子显微镜照片(SEM图像,倍率2000)。
图2为本实施方式的具有芯部和鞘部的抗菌性纤维的示意图。
图3为实施例1的抗菌性纤维的电子显微镜照片(SEM图像,倍率2000)。
图4中的(a)~(c)为实施例1的抗菌性纤维的EDX面扫描分析结果。
图5中的(a)~(c)为实施例2的抗菌性纤维的EDX面扫描分析结果。
具体实施方式
[第1实施方式]
第1实施方式为一种抗菌性纤维,其特征在于,包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,使抗菌性纤维的平均直径为1~50μm的范围内的值,抗菌性纤维具备芯部和鞘部,在使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,Q1和Q2满足下述关系式(1)。
Q1<Q2 (1)
以下,针对作为第1实施方式的抗菌性纤维,对各构成要件进行具体说明。
1.热塑性树脂
(1)主成分
(1)-1种类
作为构成本实施方式的抗菌性纤维的树脂的主成分,使用热塑性树脂。
作为这样的热塑性树脂的种类,没有特别限定,优选为聚酯树脂、聚酰胺树脂、聚氨酯树脂、聚烯烃树脂(包括聚丙烯酸树脂)、人造丝系树脂、聚乙酸乙烯酯系树脂、纤维素系树脂、聚氯乙烯系树脂、聚缩醛树脂中的至少一种。
其理由在于:如果为聚酯树脂,则能够比较便宜地得到机械强度、耐久性、以及耐热性高另一方面具有优异的柔软性、加工性的抗菌性纤维。
另外,原因在于:如果为聚酰胺树脂,则能够比较便宜地得到机械强度、耐久性、以及耐热性高另一方面具有吸湿性的抗菌性纤维。
另外,原因在于:如果为聚氨酯树脂,则能够得到耐久性高另一方面具有优异的伸缩性的抗菌性纤维。
此外,原因在于:如果为聚烯烃树脂(包括聚丙烯酸树脂),则能够便宜地得到透明性、加工性良好的抗菌性纤维。
在这些热塑性树脂中,更优选为聚酯树脂或聚烯烃树脂。
即,作为优选的聚酯树脂,可举出聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丙二醇酯树脂、聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂、聚对苯二甲酸环己烷二甲醇酯树脂、聚乳酸树脂、聚丁二酸丁二醇酯树脂、聚乙醇酸树脂等中的至少一者,其中优选为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂。
另外,作为优选的聚烯烃树脂,可举出聚丙烯树脂、聚乙烯树脂(高密度聚乙烯树脂、直链状聚乙烯树脂、低密度聚乙烯树脂等)、聚甲基戊烯树脂、乙酸乙烯酯共聚物树脂、丙烯共聚物树脂等中的至少一者,其中优选为聚丙烯树脂。
即,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的理由在于:与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂等相比,耐热性低,因此能够将热塑性树脂组合物稳定地加工成要求优异的柔软性的抗菌性纤维、抗菌性膜等。
更具体而言,原因在于:聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂相比,结晶速度小,且具有只要不为高温就不进行结晶的特征,通过热处理和拉伸处理而使强度提高。
另外,如果为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,则不仅透明性高,耐热性、实用强度都优异,而且可回收性也优异,因此在经济上也有利。
更具体而言,例如,像PET瓶这样由聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂构成的塑料制品目前已经大量流通,与其它树脂材料相比,非常便宜。
此外,如果是聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,则会积极地进行循环利用,根据如上现状表明:与其它树脂材料相比容易进行再利用,因此这使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂成为更便宜的树脂材料。
聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂也可以为含有其它共聚成分的共聚聚酯。
另外,如果为聚丙烯树脂,则拉伸强度、冲击强度、压缩强度这样的机械强度优异,可以根据用途进行调整。
此外,认为由于不仅耐磨损性、耐试剂性优异,而且速干性、保温性能也优异,因此能够优选用于抗菌性纤维。
因此,通过使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯树脂为主成分,能够有效地抑制在抗菌性纤维的制造和成型的过程中的热塑性树脂组合物的结晶化,稳定地加工成抗菌性纤维、抗菌性膜等。
(1)-2数均分子量
如果作为主成分的热塑性树脂为聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯树脂等,则优选使它们的数均分子量为5000~80000的范围内的值。
其理由在于:通过使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯树脂等的数均分子量为上述范围内的值,能够提高与后述的作为热塑性树脂的副成分的树脂的相容性,能够有效地抑制树脂的水解,使抗菌性玻璃更均匀地分散。
因此,更优选使热塑性树脂的数均分子量为10000~60000的范围内的值,进一步优选为20000~50000的范围内的值。
(1)-3熔点
另外,优选使作为主成分的热塑性树脂的熔点为150~350℃的范围内的值。
其理由在于:如果熔点为150℃以上,则能够充分确保热塑性树脂组合物的拉伸强度、撕裂强度等机械特性,在加热熔融时成为适当的粘度,因而得到适度的加工性。
另一方面,原因在于:如果熔点为350℃以下,则热塑性树脂组合物的成型性好,容易与后述的热塑性树脂以外的树脂成分混合。
因此,更优选使作为主成分的热塑性树脂的熔点为200~300℃的范围内的值,进一步优选为230~270℃的范围内的值。
应予说明,树脂的熔点可以依据ISO 3146进行测定。
另外,看不到熔点时,优选使玻璃化转变温度为150~350℃的范围内的值。
(1)-4配合量
另外,将热塑性树脂组合物的总量设为100重量份时,优选使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯树脂的配合量为80~99.4重量份的范围内的值。
其理由在于:通过使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯树脂的配合量为上述范围内的值,能够有效地抑制树脂的水解,另一方面,容易将热塑性树脂组合物加工成抗菌性纤维、抗菌性膜。
因此,将抗菌性树脂组合物的总量设为100重量份时,更优选使聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂或聚丙烯树脂的配合量为85~99重量份的范围内的值,进一步优选为90~98重量份的范围内的值。
(1)-5拉伸强度
另外,优选使作为主成分的树脂的拉伸强度在依据JIS L 1015进行测定时为20~100MPa的范围内的值。
其理由在于:如果树脂的拉伸强度小于20MPa,则存在拉伸时发生纤维断裂的情况,或者使用了抗菌性纤维的产品在洗涤等时存在产品撕裂的情况。
另一方面,原因在于:如果树脂的拉伸强度超过100MPa,则作为抗菌性纤维的柔软性并不充分,存在使用用途过于受限的情况。
因此,更优选使树脂的拉伸强度为25~95MPa的范围内的值,进一步优选为30~90MPa的范围内的值。
(2)混合树脂
(2)-1种类
本实施方式中的热塑性树脂在以聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为主成分时,优选为包含聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂作为其它树脂成分的混合树脂。
其理由在于:通过含有与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂相比耐水解性优异的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,从而在抗菌性纤维的制造和成型中的热塑性树脂的加热熔融时能够有效地抑制由抗菌性玻璃中含有的水分所致的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的水解。
更具体而言,认为:聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂与聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂相比亲油性高,每单位重量中含有的酯键数少,因此不易发生水解。
因此,通过含有聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂,能够有效地抑制作为主成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的水解,能够得到抗菌性玻璃的分散性优异且便宜的热塑性树脂。
即,通过预先将规定量的抗菌性玻璃与聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂混合,制成包含浓度较高的抗菌性玻璃的母料后,混合聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,能够抑制聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的水解,而且最终能够得到规定配合比率的抗菌性树脂组合物。
另外,本实施方式中的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂是指基本上通过作为酸成分的对苯二甲酸或其酯形成性衍生物与作为二元醇成分的1,4-丁二醇或其酯形成衍生物的缩聚反应而得到的聚合物。
其中,将酸成分的总量设为100摩尔%时,如果为20摩尔%以下的范围内的值,则也可以含有其它酸成分。
(2)-3配合量
另外,优选使聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的配合量相对于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂100重量份为0.5~25重量份的范围内的值。
其理由在于:通过使聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的配合量为上述范围内的值,能够得到使也可加工成抗菌性纤维、抗菌性膜的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂为主成分而且具有耐水解性、进而抗菌性玻璃的分散性优异的热塑性树脂。
因此,更具体而言,更优选使聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂的配合量相对于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂100重量份为2~15重量份的范围内的值,进一步优选为3~10重量份的范围内的值。
(3)不同的树脂成分
另外,本发明中,在芯部和鞘部所使用的热塑性树脂的种类可以相同,也可以不同。如果在芯部和鞘部所使用的热塑性树脂的种类相同,则芯部与鞘部的亲和性好,能够稳定地得到抗菌性纤维。
另一方面,在芯部和鞘部所使用的热塑性树脂的种类不同时,通过将机械强度更高的树脂用于芯部,能够使得到的抗菌性纤维的拉伸强度、撕裂强度等机械特性强化。
2.抗菌性玻璃
本实施方式的抗菌性纤维包含抗菌性玻璃,抗菌性玻璃优选含有银离子作为抗菌活性成分。
其理由在于:如果是这样的抗菌性玻璃,则安全性高,抗菌作用持续时间长,且耐热性也高,因此作为抗菌性纤维中含有的抗菌剂的适应性优异。
(1)组成
另外,优选使抗菌性玻璃的种类为磷酸系抗菌性玻璃和硼硅酸系玻璃或者两者中的任一者。
其理由在于:如果为磷酸系抗菌性玻璃、硼硅酸系玻璃,则会吸收周围的水分,一边吸水溶解一边释放出抗菌活性成分,因此能够防止热塑性树脂的变色,而且能够将抗菌性纤维中的银离子等抗菌活性成分的溶出量调节到适当范围。
(1)-1玻璃组成1
另外,作为磷酸系抗菌性玻璃的玻璃组成,含有Ag2O、ZnO、CaO、B2O3和P2O5,且将总量设为100重量%时,优选使Ag2O的配合量为0.2~5重量%的范围内的值、使ZnO的配合量为2~60重量%的范围内的值、使CaO的配合量为0.1~15重量%的范围内的值、使B2O3的配合量为0.1~15重量%的范围内的值、以及使P2O5的配合量为30~80重量%的范围内的值、同时使ZnO/CaO的重量比率为1.1~15的范围内的值。
这里,Ag2O作为玻璃组成1中的抗菌性离子释放物质为必需构成成分,通过含有上述Ag2O,玻璃成分溶解时能够使银离子以规定速度缓慢地溶出,能够长期发挥优异的抗菌性。
另外,优选使Ag2O的配合量为0.2~5重量%的范围内的值。
其理由在于:如果Ag2O的配合量为0.2重量%以上的值,则能够发挥充分的抗菌性。
另一方面,原因在于:如果Ag2O的配合量为5重量%以下,则抗菌性玻璃不易变色,而且能够抑制成本,因而在经济上有利。
因此,Ag2O的配合量更优选为0.5~4重量%的范围内的值,进一步优选为0.8~3.5重量%的范围内。
另外,P2O5为玻璃组成1中的必需构成成分,基本上发挥作为网络形成氧化物的功能,此外,在本发明中还与抗菌性玻璃的透明性改善功能、银离子的均匀释放性有关。
作为P2O5的配合量,优选为30~80重量%的范围内的值。
其理由在于:如果上述P2O5的配合量为30重量%以上,则抗菌性玻璃的透明性就不易降低,且容易确保银离子的均匀释放性、物理强度。
另一方面,原因在于:如果上述P2O5的配合量为80重量%以下,则抗菌性玻璃就不易黄变,而且,硬化性良好,因而容易确保物理强度。
因此,P2O5的配合量更优选为35~75重量%的范围内的值,进一步优选为40~70重量%的范围内。
另外,ZnO为玻璃组成1中的必需构成成分,具有抗菌性玻璃中作为网络修饰氧化物的功能,还具有防止黄变和提高抗菌性的功能。
作为ZnO的配合量,优选相对于总量为2~60重量%的范围内的值。
其理由在于:如果上述ZnO的配合量为2重量%以上的值,则容易发挥黄变防止效果、抗菌性的提高效果,另一方面,理由在于:如果上述ZnO的配合量为60重量%以下的值,则抗菌性玻璃的透明性就不易降低,容易确保机械强度。
因此,更优选使ZnO的配合量为5~50重量%的范围内的值,进一步优选为10~40重量%的范围内的值。
另外,优选考虑后述的CaO的配合量来决定ZnO的配合量。
具体而言,优选使ZnO/CaO表示的重量比率为1.1~15的范围内的值。
其理由在于:如果上述重量比率为1.1以上的值,则能够有效地防止抗菌性玻璃的黄变,另一方面,原因在于:如果上述重量比率为15以下,则抗菌性玻璃就不易白浊或黄变。
因此,更优选使ZnO/CaO表示的重量比率为2.0~12的范围内的值,进一步优选为3.0~10的范围内的值。
CaO为玻璃组成1中的必需构成成分,基本上发挥作为网络修饰氧化物的功能,同时具有使制成抗菌性玻璃时的加热温度降低、并与ZnO一起防止黄变的功能。
CaO的配合量优选相对于总量为0.1~15重量%的范围内的值。
其理由在于:如果上述CaO的配合量为0.1重量%以上,则容易发挥黄变防止功能、熔融温度降低效果,另一方面,理由在于:如果上述CaO的配合量为15重量%以下,则容易抑制抗菌性玻璃的透明性的降低。
因此,优选使CaO的配合量为1.0~12重量%的范围内的值,进一步优选为3.0~10重量%的范围内的值。
另外,B2O3为玻璃组成1中的必需构成成分,基本上发挥作为网络形成氧化物的功能,另外,在本发明中是还与抗菌性玻璃的透明性改善功能、银离子的均匀释放性有关的成分。
作为B2O3的配合量,优选相对于总量为0.1~15重量%的范围内的值。
其理由在于:如果上述B2O3的配合量为0.1重量%以上,就能够充分确保抗菌性玻璃的透明性,且容易确保银离子的均匀释放性、机械强度。
另一方面,理由在于:如果上述B2O3的配合量为15重量%以下,则容易抑制抗菌性玻璃的黄变,而且硬化性变得良好,容易确保机械强度。
因此,作为B2O3的配合量,优选为1.0~12重量%的范围内的值,进一步优选为3.0~10重量%的范围内的值。
应予说明,作为玻璃组成1的任意构成成分,还优选在本发明的目标范围内添加规定量的CeO2、MgO、Na2O、Al2O3、K2O、SiO2、BaO等。
(1)-2玻璃组成2
另外,作为磷酸系抗菌性玻璃的玻璃组成,含有Ag2O、CaO、B2O3和P2O5来代替实质上不含有ZnO,且将总量设为100重量%时,优选使Ag2O的配合量为0.2~5重量%的范围内的值、使CaO的配合量为15~50重量%的范围内的值、使B2O3的配合量为0.1~15重量%的范围内的值、以及使P2O5的配合量为30~80重量%的范围内的值、同时使CaO/Ag2O的重量比率为5~15的范围内的值。
这里,关于Ag2O,可以为与玻璃组成1相同的内容。
因此,优选使Ag2O的配合量相对于总量为0.2~5重量%的范围内的值,更优选为0.5~4.0重量%的范围内的值,进一步优选为0.8~3.5重量%的范围内。
另外,通过在抗菌性玻璃中使用CaO,从而基本上发挥作为网络修饰氧化物的功能,而且能够使制成抗菌性玻璃时的加热温度降低并发挥黄变防止功能。
即,优选使CaO的配合量相对于总量为15~50重量%的范围内的值。
其理由在于:如果上述CaO的配合量为15重量%以上,则即便实质上不含有ZnO,也发挥黄变防止功能、熔融温度降低效果,另一方面,理由在于:如果上述CaO的配合量为50重量%以下,则能够充分确保抗菌性玻璃的透明性。
因此,更优选使CaO的配合量为20~45重量%的范围内的值,进一步优选为25~40重量%的范围内的值。
应予说明,作为CaO的配合量,优选考虑Ag2O的配合量而确定,具体而言,优选使CaO/Ag2O表示的重量比率为5~15的范围内的值。
更具体而言,更优选使CaO/Ag2O表示的重量比率为6~13的范围内的值,进一步优选为8~11的范围内的值。
另外,关于B2O3和P2O5,可以是与玻璃组成1相同的内容。
此外,与玻璃组成1同样地作为任意构成成分,也优选在本发明的目的范围内添加规定量的CeO2、MgO、Na2O、Al2O3、K2O、SiO2、BaO等成分。
(1)-3玻璃组成3
另外,作为硼硅酸玻璃的玻璃组成,含有B2O3、SiO2、Ag2O、碱金属氧化物,且将总量设为100重量%时,优选使B2O3的配合量为30~60重量%的范围内的值、使SiO2的配合量为30~60重量%的范围内的值、使Ag2O的配合量为0.2~5重量%的范围内的值、使碱金属氧化物的配合量为5~20重量%的范围内的值、使Al2O3的配合量为0.1~2重量%的范围内的值、以及在总量不足100重量%时作为剩余成分以0.1~33重量%的范围内的值含有其它玻璃成分(碱土金属氧化物、CeO2、CoO等)。
这里,在碱性抗菌性玻璃的配合组成中,B2O3基本上发挥作为网络形成氧化物的功能,另外,还与透明性改善功能、银离子的均匀释放性有关。
另外,SiO2发挥抗菌性玻璃中的作为网络形成氧化物的功能,而且具有防止黄变的功能。
此外,Ag2O为抗菌性玻璃中的必需构成成分,通过玻璃成分溶解,使银离子溶出,能够长期发挥优异的抗菌性。
碱金属氧化物、例如Na2O或K2O基本上发挥作为网络修饰氧化物的功能,另一方面,能够发挥抗菌性玻璃的溶解特性的调整功能,降低抗菌性玻璃的耐水性,调整来自抗菌性玻璃的银离子溶出量。
作为碱土金属氧化物,通过添加例如MgO、CaO而发挥作为网络修饰氧化物的功能,另一方面,与碱金属氧化物同样能够发挥抗菌性玻璃的透明性改善功能、熔融温度的调整功能。
此外,通过另外添加CeO2、Al2O3等,还能够提高对电子束的变色性、透明性、或者机械强度。
(2)溶出速度
另外,优选使来自抗菌性玻璃的抗菌性离子的溶出速度为1×102~1×105mg/Kg/24Hr的范围内的值。
其理由在于:如果上述抗菌性离子的溶出速度为小于1×102mg/Kg/24Hr的值,则有时抗菌性明显降低,另一方面,原因在于:如果上述抗菌性离子的溶出速度超过1×105mg/Kg/24Hr,则有时难以长期发挥抗菌效果、或者得到的抗菌性纤维的透明性降低。因此,从更优选上述抗菌性与透明性等的平衡的观点考虑,更优选使来自抗菌性玻璃的抗菌性离子的溶出速度为1×103~5×104mg/Kg/24Hr的范围内的值,进一步优选为3×103~1×104mg/Kg/24Hr的范围内的值。应予说明,上述抗菌性离子的溶出速度可以以下述测定条件进行测定。
(测定条件)
将抗菌性玻璃100g浸渍于500ml的蒸馏水(20℃)中,使用振荡器振荡24小时。接着,使用离心分离器对Ag离子溶出液进行分离后,进一步用滤纸(5C)过滤,作为测定试样。然后,利用ICP发射光谱分析法对测定试样中的Ag离子进行测定,算出Ag离子溶出量(mg/Kg/24Hr)。
(3)体积平均粒径
另外,优选使抗菌性玻璃的体积平均粒径(体积平均一次粒径,D50)为0.1~5.0μm的范围内的值。
其理由在于:通过使抗菌性玻璃的体积平均粒径为上述范围内的值,能够使抗菌性玻璃更均匀地分散,能够使含有抗菌性玻璃的热塑性树脂更稳定地加工成抗菌性纤维、抗菌性膜。
即,原因在于:如果抗菌性玻璃的体积平均粒径为0.1μm以上,则容易进行向树脂成分中的混合和分散,能够抑制光散射,或者容易确保透明性。
另一方面,原因在于:如果抗菌性玻璃的体积平均粒径为5.0μm以下,则可均匀地分散到树脂成分中,容易确保抗菌性纤维的机械强度。
因此,更具体而言,更优选使抗菌性玻璃的体积平均粒径为0.5~4.0μm的范围内的值,进一步优选为1.0~3.0μm的范围内的值。
应予说明,抗菌性玻璃粒子的体积平均粒径(D50)可以根据使用激光方式的颗粒计数器(依据JIS Z 8852-1)或沉降式粒度分布仪而得到的粒度分布、或者基于抗菌性玻璃的电子显微镜照片实施图像处理而得到的粒度分布进行计算。
(4)比表面积
另外,优选使抗菌性玻璃的比表面积为10000~300000cm2/cm3的范围内的值。
其理由在于:如果上述比表面积为10000cm2/cm3以上的值,则容易进行向树脂成分中的混合分散或处理,且在制造抗菌性纤维时,容易确保表面平滑性、机械强度。
另一方面,如果上述比表面积为300000cm2/cm3以下,则容易进行向树脂成分中的混合和分散,不易产生光散射,能够抑制透明性的降低。
更具体而言,更优选使抗菌性玻璃的比表面积为15000~200000cm2/cm3的范围内的值,进一步优选为18000~150000cm2/cm3的范围内的值。
应予说明,抗菌性玻璃的比表面积(cm2/cm3)可以根据粒度分布测定结果而求出,可以将抗菌性玻璃假设为球形,根据粒度分布的实际测量数据而算出每单位体积(cm3)的表面积(cm2)。
(5)形状
另外,抗菌性玻璃粒子的形状优选为多面体,即,由多个角或多个面构成、例如由6~20面体构成的多面体。
其理由在于:通过使抗菌性玻璃粒子的形状为如上所述的多面体,从而与球形等的抗菌性玻璃不同,容易使光在面内沿一定方向行进,能够有效地防止由抗菌性玻璃引起的光散射,因此能够提高抗菌性玻璃的透明性。
另外,通过这样使抗菌性玻璃粒子成为多面体,从而不仅容易进行向树脂成分中的混合和分散,还特别具有如下特征:在使用纺丝装置等来制造抗菌性纤维时,抗菌性玻璃粒子易于在一定方向取向。
因此,容易使抗菌性玻璃均匀地分散到树脂成分中,而且能够有效地防止因树脂成分中的抗菌性玻璃所致的光的散射,发挥优异的透明性。
此外,如果这样抗菌性玻璃的形状为多面体,则后述的外添剂会变得容易附着,在制造时、使用时等不易发生再凝聚,因此抗菌性玻璃的制造时的平均粒径、偏差的控制变得容易。
(6)表面处理
抗菌性玻璃粒子优选用聚有机硅氧烷·有机硅树脂、硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂等对其表面进行处理。
由此,能够调整抗菌性玻璃粒子与热塑性树脂的粘接力。
(7)外添剂
另外,还优选对抗菌性玻璃粒子外添凝聚二氧化硅粒子(干式二氧化硅、湿式二氧化硅)。
如果以凝聚二氧化硅粒子为主成分,则还优选氧化钛、氧化锌、氧化铝、氧化锆、碳酸钙、白砂微球、石英粒子、玻璃微球等中的单独一种或二种以上的组合。
特别是,其中的凝聚二氧化硅粒子(干式二氧化硅、湿式二氧化硅)或作为其水分散体的胶体二氧化硅由于数均一次粒径小,在抗菌性玻璃中的分散性极其优异,因而为优选的外添剂。
即,原因在于:这样的凝聚二氧化硅粒子一边松开凝聚状态一边进行分散,因此附着于抗菌性玻璃的周围,即便在树脂成分中也能够使该抗菌性玻璃均匀分散。因此,能够将抗菌性玻璃没有偏倚地均匀分散在抗菌性纤维内。
另外,优选使作为外添剂的凝聚二氧化硅中的数均二次粒径为1~15μm的范围内的值。
其理由在于:如果上述外添剂的数均二次粒径为1μm以上的值,则抗菌性玻璃10的分散性良好,能够抑制光散射,能够确保透明性。
另一方面,原因在于:如果上述外添剂的数均二次粒径为15μm以下,则容易进行向树脂成分中的混合和分散或处理,且在制造抗菌性纤维、抗菌性膜时,容易确保表面平滑性、透明性、以及机械强度。
因此,更优选使外添剂的数均二次粒径为5~12μm的范围内的值,进一步优选为6~10μm的范围内的值。
应予说明,外添剂的数均二次粒径可以使用激光方式的颗粒计数器(依据JISZ8852-1)、沉降式粒度分布仪进行测定。
另外,也可以通过对它们的电子显微镜照片进行图像处理而算出外添剂的数均二次粒径。
在外添剂基本上凝聚时,优选使其松散的状态下的数均一次粒径为0.005~0.5μm的范围内的值。
其理由在于:如果外添剂的数均一次粒径为0.005μm以上的值,则容易得到使抗菌性玻璃的分散性提高的效果,能够抑制光散射,并能够抑制透明性降低。
另一方面,如果外添剂的数均一次粒径为0.5μm以下,则同样容易得到使抗菌性玻璃的分散性提高的效果,在制造抗菌性纤维、抗菌性膜时,同样容易进行在树脂成分中的混合和分散或处理,能够充分确保表面平滑性、透明性以及机械强度。
因此,更优选使外添剂的数平均匀次粒径为0.01~0.2μm的范围内的值,进一步优选为0.02~0.1μm的范围内的值。
应予说明,外添剂的数均一次粒径可以用与数均二次粒径相同的方法进行测定。
另外,优选使作为外添剂的凝聚二氧化硅的添加量相对于抗菌性玻璃100重量份为0.1~50重量份的范围内的值。
其理由在于:如果上述外添剂的添加量为0.1重量份以上的值,则抗菌性玻璃的分散性良好。
另一方面,原因在于:如果上述外添剂的添加量为50重量份以下的值,则容易与抗菌性玻璃均匀混合,且得到的抗菌性树脂组合物的透明性不易降低。
因此,更优选使外添剂的添加量相对于抗菌性玻璃100重量份为0.5~30重量份的范围内的值,进一步优选为1~10重量份的范围内的值。
(8)水分含量
另外,抗菌性玻璃粒子含有水分时,还优选使该水分的含量相对于抗菌性玻璃粒子的固体成分100重量份为1×10-4~5重量份的范围内的值。
其理由在于:通过使水分含量为上述范围内的值,从而在制造热塑性树脂组合物时,即便在省略干燥抗菌性玻璃的工序的情况下,也能够有效地抑制热塑性树脂的水解,使抗菌性玻璃粒子均匀地分散。
即,如果上述水分含量为1×10-4重量份以上的值,则作为抗菌性玻璃粒子的干燥设备,无需使用过于大型的设备,干燥工序所需时间不易变得过长,不会明显损害经济性。
另一方面,如果上述水分含量为5重量份以下的值,则能够稳定地抑制上述的热塑性树脂的水解。
因此,更优选使抗菌性玻璃的水分含量相对于抗菌性玻璃的固体成分100重量份为1×10-3~1重量份的范围内的值,进一步优选为1×10-2~1×10-1重量%的范围内的值。
应予说明,抗菌性玻璃中的水分含量的测定例如可以用电子水分测定仪通过105℃下的加热减量法进行,或者也可以利用卡尔费休法进行。
(9)配合量
另外,对于抗菌性玻璃的配合量,在使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,优选使Q1为0重量%或大于0重量%且小于1重量%、使Q2为1~10重量%的范围内的值。
其理由在于:通过使抗菌性玻璃的配合量为上述范围内的值,能够有效地抑制热塑性树脂的水解,使抗菌性玻璃均匀地分散到树脂成分中,得到优异的抗菌效果。
另外,通过这样构成,能够将芯部的抗菌性玻璃的含量调节成少于鞘部的抗菌性玻璃的含量,进而即便相对于抗菌性纤维的总量为少量的配合量,也能够发挥优异的抗菌性。
即,原因在于:如果Q1为0重量%或小于1重量%的值,则不会使抗菌性纤维的中心部含有过量的抗菌性玻璃,绝对量足够,因而能够对抗菌性纤维赋予充分的抗菌性。
另一方面,如果Q2为1~10重量%的范围内的值,则虽然随着抗菌性玻璃的配合量的增加,抗菌性玻璃中含有的水分量也增加,但能够充分抑制热塑性树脂的水解。另外,原因在于:容易加工成抗菌性纤维、抗菌性膜。
因此,更具体而言,更优选使Q1为0重量%或小于0.5重量%,更优选使Q2为1.5~9重量%的范围内的值。进而,更优选使Q1为0重量%或小于0.1重量%,进一步优选使Q2为2~8重量%的范围内的值。
3.抗菌性纤维
(1)形态
如图1的电子显微镜照片(SEM图像)和图2的示意图所示,本实施方式的抗菌性纤维1的特征在于:具备芯部20和鞘部30,芯部20中的抗菌性玻璃10的含量少于鞘部30中的抗菌性玻璃10的含量。
而且,优选使抗菌性纤维的平均直径为1~50μm的范围内的值。
其理由在于:如果抗菌性纤维的平均直径为1μm以上的值,则容易确保抗菌性纤维的机械强度,能够进行稳定的制造。
另一方面,原因在于:如果上述抗菌性纤维的平均直径为50μm以下的值,则能够确保抗菌性纤维的柔软性,因而能够用于广泛的用途。
因此,更优选使抗菌性纤维的平均直径为2~49μm的范围内的值,进一步优选为3~48μm的范围内的值。
应予说明,对于抗菌性纤维的平均直径,可以使用电子显微镜、千分尺或测径尺实际测量几点直径(例如,5点),并取其平均值。另外,也可以作为等效圆直径求出。
(2)芯部
(2)-1热塑性树脂的种类
作为在芯部使用的热塑性树脂的种类,可以使用上述的热塑性树脂。另外,热塑性树脂的数均分子量、熔点也优选为上述范围内的值。
(2)-2平均直径
另外,优选使本实施方式的抗菌性纤维1的芯部的平均直径Φ为0.3~40μm的范围内的值。
其理由在于:通过使芯部的平均直径为上述范围内的值,能够充分确保拉伸强度、撕裂强度等机械特性。
因此,更优选使芯部的平均直径为0.5~35μm的范围内的值,进一步优选为0.7~30μm的范围内的值。
应予说明,对于芯部的平均直径,可以使用电子显微镜、千分尺实际测量几点直径(例如,5点),并取其平均值。
(3)鞘部
(3)-1热塑性树脂的种类
作为在鞘部使用的热塑性树脂的种类,可以使用上述的热塑性树脂。另外,热塑性树脂的数均分子量、熔点也优选为上述范围内的值。
(3)-2鞘部的厚度
另外,优选使本实施方式的抗菌性纤维1的鞘部的厚度t为0.7~49.7μm的范围内的值。
其理由在于:通过使鞘部的厚度为上述范围内的值,能够从初期开始就长期保持充分的抗菌性。
因此,更优选使鞘部的厚度为1~45μm的范围内的值,进一步优选为5~40μm的范围内的值。
应予说明,对于鞘部的厚度,可以使用电子显微镜、千分尺实际测量几点t(例如,5点),并取其平均值。
(4)关系式Q1<Q2
在本实施方式的抗菌性纤维中,使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,Q1和Q2满足下述关系式(1)。
Q1<Q2(1)
由此,能够使芯部的抗菌性玻璃的含量少于鞘部的抗菌性玻璃的含量,因而能够使抗菌性纤维中具有抗菌性玻璃的浓度分布,进而能够发挥优异的抗菌性。
另外,更优选Q1和Q2满足下述关系式(2)。
0<Q2-Q1≤10 (2)
原因在于:由此能够使抗菌性纤维中的抗菌性玻璃的浓度分布为最佳范围。
因此,作为满足这样的关系式的Q1和Q2,优选使Q1为0重量%或小于1重量%但不包括0重量%,优选使Q2为1~10重量%的范围内的值。另外,更优选使Q1为0重量%或小于0.5重量%,更优选使Q2为1.5~9重量%的范围内的值。进而,进一步优选使Q1为0重量%或小于0.1重量%,进一步优选使Q2为2~8重量%的范围内的值。
其理由在于:如果Q1的值为该范围内的值,则即便抗菌性纤维的平均直径小时,也能够有效地得到抗菌性玻璃的抗菌效果。另一方面,原因在于:如果Q2为该范围内的值,则能够使相对于抗菌性纤维整体的抗菌性玻璃的含量在适当范围。
(5)拉伸强度
另外,作为本实施方式的抗菌性纤维,从加工成纺织品等时对产品赋予足够的强度的观点考虑,优选使依据JIS L 1015测量的拉伸强度(cN/dtex)为3~50cN/dtex的范围内的值。
其理由在于:抗菌性纤维的拉伸强度(cN/dtex)小于3cN/dtex时,存在拉伸时产生纤维断裂的情况,或者使用了抗菌性纤维的产品在洗涤等时存在产品撕裂的情况。
另一方面,原因在于:如果抗菌性纤维的拉伸强度(cN/dtex)超过50cN/dtex,则作为抗菌性纤维的柔软性不充分,存在使用用途过度受到限定的情况。
因此,更优选使抗菌性纤维的拉伸强度(cN/dtex)为3.5~30cN/dtex的范围内的值,进一步优选为4.5~20cN/dtex的范围内的值。
(6)其它
抗菌性纤维的表观纤度(見掛繊度)、卷曲数等没有特别限定,可以根据抗菌性纤维的用途等而适当地调整。
抗菌性纤维的表观纤度可以根据用途而适当地调整,例如优选为0.1~50dtex的范围内的值,更优选为0.5~30dtex的范围内的值,进一步优选为1~10dtex的范围内的值。
另外,从弹性的赋予、手感等观点考虑,抗菌性纤维的卷曲数可以根据用途而进行调整,卷曲数越多越富有弹性。
抗菌性纤维的卷曲数通常每25mm纤维为5~90个即可,如果为需要弹性的用途,就优选为50~90个。
4.分散助剂
另外,本实施方式中的抗菌性纤维优选含有抗菌性玻璃的分散助剂。
其理由在于:通过含有分散助剂,能够使抗菌性玻璃更均匀分散。
(1)种类
作为分散助剂的种类,没有特别限定,例如可以使用脂肪族酰胺系分散助剂、烃系分散助剂、脂肪酸系分散助剂、高级醇系分散助剂、金属皂系分散助剂、酯系分散助剂等,其中,特别优选脂肪族酰胺系分散助剂。
另外,脂肪族酰胺系分散助剂可大致分为硬脂酸酰胺、油酸酰胺、芥酸酰胺等脂肪酸酰胺以及亚甲基双硬脂酸酰胺、亚乙基双硬脂酸酰胺等亚烷基脂肪酸酰胺,更优选使用亚烷基脂肪酸酰胺。
其理由在于:如果是亚烷基脂肪酸酰胺,则与脂肪酸酰胺相比能够在不使抗菌性树脂组合物的热稳定性降低的情况下提高抗菌性玻璃的分散性。
另外,由于熔点为141.5~146.5℃,抗菌性纤维的成型时的稳定性优异,因此在亚烷基脂肪酸酰胺中特别优选使用亚乙基双硬脂酸酰胺。
(2)配合量
作为分散助剂的配合量,将抗菌性玻璃设为100重量份时,优选为1~20重量份的范围内的值。
其理由在于:如果分散助剂的配合量为1重量份以上的值,则能够使抗菌性纤维中的抗菌性玻璃的分散性充分提高。
另一方面,理由在于:如果分散助剂的配合量为20重量份以下,则能够充分确保抗菌性树脂组合物的拉伸强度、撕裂强度等机械性能,并使分散助剂不易从抗菌性树脂组合物中渗出。
因此,更优选使分散助剂的配合量相对于抗菌性玻璃100重量份为3~12重量份的范围内的值,进一步优选为5~8重量份的范围内的值。
5.其它配合成分
优选在不损害本来的目的的范围内根据需要向本实施方式的抗菌性纤维添加稳定剂、脱模剂、成核剂、填充剂、染料、颜料、抗静电剂、油剂、润滑剂、增塑剂、集束剂、紫外线吸收剂、抗霉剂、抗病毒剂、阻燃剂、阻燃助剂等添加剂、其它树脂、弹性体等作为任意成分。
作为将这些任意成分添加到抗菌性纤维的方法,没有特别限定,例如,也优选通过与抗菌性玻璃一起熔融混炼到热塑性树脂中而进行。
6.形态
本实施方式的抗菌性纤维优选加工成棉状或者纺织布、无纺布、纺织品、毛毡和网等片状成型品。
另外,将本实施方式的抗菌性纤维加工成棉、纺织布、无纺布、编织品、毛毡、网等时,可以仅使用本实施方式的抗菌性纤维进行加工,也可以将其它种类的纤维和本实施方式的抗菌性纤维混织、混纺而加工成合捻纱、包覆纱、线绳。
作为其它种类的纤维,可举出尼龙、聚酯、聚氨酯等合成纤维、棉花、丝线等天然纤维、碳纤维、玻璃纤维等。
即便与其它种类的纤维混织、混纺而加工成合捻纱、包覆纱、线绳,也具有与本实施方式的抗菌性纤维同等的抗菌性,具有即便反复洗涤也维持抗菌性这样优异的特征。
另外,在本实施方式的抗菌性纤维或将该抗菌性纤维根据用途进行加工而得到的棉、纺织品、编织品等加工品中,优选进一步进行染色、各种精加工(防皱、防污、阻燃、防虫、防霉、防臭、吸湿、防水、上光、抗起球等)。
由此,能够赋予抗菌性以外的功能。
7.用途
作为上述形态中的片状成型品的用途,没有特别限定,可举出衣物、寝具、室内装饰品、吸收布、包装材料、杂货、过滤介质等。
作为衣物的例子,可举出内衣、衬衫、运动服、围裙、袜子、鞋垫、长筒袜、紧身衣、日本式短布袜、和服、领带、手帕、披肩、围巾、帽子、手套、家用或医用口罩等。
作为寝具的例子,可举出被褥罩、被褥芯、枕套、枕芯、毛巾、床单、床笠等。特别适用于羽绒被褥、羽绒枕头等难以洗涤的寝具。
作为室内装饰品的例子,可举出窗帘、垫子、地毯、小毯子、坐垫、靠垫、壁挂、墙布、桌布、短毛绒织品等。
作为吸收布的例子,可举出毛巾、抹布、手帕、拖布、尿布、卫生棉条、卫生巾、成人失禁用品等。
作为包装材料的例子,可举出包袱、包装纸、食品包装袋等。
作为杂货的例子,可举出牙刷、炊帚、板刷等各种刷子、手提包、午餐垫、笔袋、钱包、眼镜盒、眼镜擦拭巾、门帘、杯垫、鼠标垫、玩偶的填充棉絮、宠物床等。
作为过滤介质的例子,可举出空调、通风扇、通风口和空气净化器用过滤器,以及净水用过滤器等,可以用于家庭用、工业用、汽车用等的过滤器。
作为其它用途,可举出人造毛发、帐篷、草坪保护片等遮光片、隔音材料、吸音材料、缓冲材料等。
[第2实施方式]
第2实施方式的特征在于:是第1实施方式记载的抗菌性纤维的制造方法,是具备芯部和鞘部并包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分的抗菌性纤维的制造方法,所述抗菌性纤维的制造方法包含下述工序(1)~(3)。
工序(1):准备抗菌性玻璃的工序
工序(2):在使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,以Q1和Q2满足下述关系式(1)的方式使得到的抗菌性玻璃分散到热塑性树脂中,准备芯部用纺丝原液和鞘部用纺丝原液,
Q1<Q2 (1)
工序(3):使用芯鞘复合纺丝模头,进行复合纺丝将芯部用纺丝原液形成芯部并将鞘部用纺丝原液形成鞘部,制成平均直径为10~30μm的抗菌性纤维,
以下,针对作为第2实施方式的抗菌性纤维的制造方法,以与第1实施方式不同的点为中心进行具体说明。
应予说明,本实施方式的抗菌性纤维可以通过至少具有上述工序(1)~(3)的制造方法来制造,也可以根据需要追加下述工序(4)~(6)。
1.工序(1):准备抗菌性玻璃的工序
工序(1)是由含有抗菌活性成分的玻璃原材料来制造抗菌性玻璃的工序。
即,抗菌性玻璃可以利用以往公知的方法进行制造,例如,优选利用由下述(1)-1~3构成的方法进行制造。
(1)-1熔融工序
熔融工序中,优选准确地称量玻璃原材料后,进行均匀的混合,然后使用例如玻璃熔融炉进行熔融,制成玻璃熔液。
进行玻璃原材料的混合时,优选使用万能搅拌机(行星式搅拌机)、氧化铝磁擂溃机、球磨机、螺旋桨搅拌机等混合机械(搅拌机),例如当使用万能搅拌机时,优选使公转数为100rpm,使自转数为250rpm,以10分钟~3小时的条件搅拌混合玻璃原材料。
作为玻璃熔融条件,例如优选使熔融温度为1100~1500℃,使熔融时间为1~8小时的范围内的值。
其理由在于:如果为这样的熔融条件,则能够提高玻璃熔液的生产效率,而且能够尽可能减少制造时的抗菌性玻璃的黄变性。
应予说明,优选在得到这样的玻璃熔液后,将其注入到流动水中进行冷却,兼带进行水粉碎而制成玻璃体。
(1)-2粉碎工序
接下来,优选作为粉碎工序,将得到的玻璃体粉碎,制成为多面体且具有规定的体积平均粒径的抗菌性玻璃。
具体而言,优选进行如下述所示的粗粉碎、中粉碎和微粉碎。
通过这样实施,能够有效地得到具有均匀的体积平均粒径的抗菌性玻璃。
其中,为了根据用途而更精细地控制体积平均粒径,还优选在粉碎后,进一步实施分级,实施筛分处理等。
在粗粉碎中,优选对玻璃体进行粉碎以使体积平均粒径为10mm左右。
更具体而言,优选在将熔融状态的玻璃熔液制成玻璃体时进行水粉碎,或者徒手或用锤子等将无定形的玻璃体粉碎而成为规定的体积平均粒径。
应予说明,从电子显微镜照片中确认了粗粉碎后的抗菌性玻璃通常为无角的块状。
在中粉碎中,优选对粗粉碎后的抗菌性玻璃进行粉碎以使体积平均粒径为1mm左右。
更具体而言,例如优选使用球磨机,将体积平均粒径为10mm左右的抗菌性玻璃制成体积平均粒径为5mm左右的抗菌性玻璃,接着,使用旋转磨或旋转辊(辊破碎机)制成体积平均粒径为1mm左右的抗菌性玻璃。
其理由在于:通过这样以多阶段进行中粉碎,能够在不产生粒径过小的抗菌性玻璃的情况下有效地得到具有规定粒径的抗菌性玻璃。
应予说明,从电子显微镜照片中确认了中粉碎后的抗菌性玻璃为具有角的多面体。
在微粉碎中,优选在添加了体积平均粒径为1~15μm的作为外添剂的凝聚二氧化硅粒子的状态下将中粉碎后的抗菌性玻璃粉碎以使体积平均粒径为1.0~5.0μm。
更具体而言,例如优选使用旋转磨、旋转辊(辊破碎机)、振动碾磨机、纵型碾磨机、干式球磨机、行星式碾磨机、砂磨机、或喷射磨来粉碎抗菌性玻璃。
在这些干式粉碎机中,特别更优选使用纵型碾磨机、干式球磨机、行星式碾磨机和喷射磨。
其理由在于:通过使用纵型碾磨机或行星式碾磨机等,能够赋予适当的剪切力,在不产生粒径过小的抗菌性玻璃的情况下有效地得到具有规定粒径的多面体的抗菌性玻璃。
使用纵型碾磨机、干式球磨机、行星式碾磨机等进行微粉碎时,优选将氧化锆球或氧化铝球作为粉碎介质,使容器以30~100rpm旋转,对中粉碎后的抗菌性玻璃进行5~50小时的粉碎处理。
另外,使用喷射磨时,优选在容器内使其加速,以0.61~1.22MPa(6~12Kgf/cm2)的压力使中粉碎后的抗菌性玻璃彼此碰撞。
应予说明,根据电子显微镜照片和粒度分布测定可确认使用干式球磨机或喷射磨等进行微粉碎后的抗菌性玻璃为具有比中粉碎后的抗菌性玻璃多的角的多面体,容易将体积平均粒径(D50)、比表面积调整到规定范围。
另外,使用行星式碾磨机等进行微粉碎时,优选实质上在干燥状态(例如,相对湿度为20%Rh以下)进行。
其理由在于:可以在将旋风分离器等分级装置安装于行星式碾磨机等不使抗菌性玻璃凝聚的情况下进行循环。
因此,能够通过控制循环次数而容易地将抗菌性玻璃的体积平均粒径、粒度分布调整到期望范围,而且能够省略微粉碎后的干燥工序。
另一方面,对于规定范围以下的抗菌性玻璃,如果为干燥状态,则能够使用袋过滤器而容易地除去。
因此,抗菌性玻璃的体积平均粒径、粒度分布的调整变得更加容易。
(1)-3干燥工序
接下来,优选在干燥工序中使由粉碎工序得到的抗菌性玻璃干燥。
其理由在于:通过干燥抗菌性玻璃,能够在下述工序中将抗菌性玻璃和热塑性树脂混合时减少热塑性树脂发生水解的可能性。
应予说明,作为干燥工序,优选在进行固液分离处理后也进行干燥处理,作为在这些处理中使用的设备,没有特别限定,可以在固液分离中使用离心分离机等,可以在干燥中使用干燥机、烘箱等。
另外,在抗菌性玻璃的干燥工序后,由于抗菌性玻璃的一部分成块,因此优选利用解碎机将成块后抗菌性玻璃解碎。
2.工序(2):准备纺丝原液的工序
工序(2)是使用由工序(1)得到的抗菌性玻璃来制造纺丝原液的工序。
在工序(2)中,优选将抗菌性玻璃或者使抗菌性玻璃分散于热塑性树脂而得的母料与树脂颗粒或再生树脂碎片熔融混炼来制造纺丝原液。
此外,还优选在工序(2)中进一步添加着色母料、抗氧化剂、内部润滑剂、结晶剂等添加剂等。
而且,在工序(2)中,使芯部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q1(重量%)、且使鞘部的抗菌性玻璃的含量相对于抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,以Q1和Q2满足下述关系式(1)的方式对得到的抗菌性玻璃进行混合和分散来调整芯部用纺丝原液和鞘部用纺丝原液。
Q1<Q2 (1)
这里,优选使Q1为0重量%或小于1重量%但不包括0重量%、使Q2为1~10重量%的范围内的值。
另外,作为热塑性树脂,使用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂作为主成分时,优选混合并分散聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂。
这是由于:能够有效地抑制作为主成分的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的水解,得到使最终浓度的抗菌性玻璃均匀分散的纺丝原液。
3.工序(3):抗菌性纤维的制造工序
本发明的抗菌性纤维可以利用与通常已知的用于复合纤维的方法相同的方法进行制造。在纺丝中存在熔融纺丝、溶液纺丝,根据所使用的树脂而选择其方法。
在工序(3)中,优选通过使用芯鞘复合纺丝模头,将熔融后的芯部用纺丝原液导入于芯部,将鞘部用纺丝原液导入于鞘部,从模头喷出,接着进行热拉伸而形成纤维。
这里,芯部用纺丝原液和鞘部用纺丝原液,在为熔融纺丝的情况下是指将树脂热熔化后的熔融树脂,为溶液纺丝的情况下是指将树脂溶解于溶剂的状态的原液。
通常对从模头喷出的纱线进行冷却,冷却方法没有特别限定,可以优选例示对纺出的纱线吹冷风的方法。
纺丝还优选根据需要采用暂时卷绕或储存于金属罐等两步方式后进行拉伸处理。
作为纺丝时使用的装置,可以使用以往公知的装置。
例如,优选使用压熔式纺丝机、或者单螺杆或双螺杆挤出机式纺丝机。
其理由在于:通过使用这样的成型装置,能够有效地得到具有优异的表面平滑性的抗菌性纤维。
纺丝的形状没有特别限定,可以制成圆形、扁平形状,也可以制成六边形、星形等多边形。
纺丝温度虽然为一个例子,但优选为240℃~320℃,卷绕速度优选为100m/min~6000m/min。
接下来,对纺丝而得到的纤维进行拉伸。
拉伸工序可以使用以往公知的方法、装置进行,例如优选采用直接纺丝拉伸法、辊式拉伸法。将纺丝和拉伸分开进行时,优选使用温水浴。
直接纺丝拉伸法通过以下方式进行:在纺丝后将纤维暂时冷却到玻璃化转变温度以下后,使其在玻璃化转变温度以上且熔点以下的温度范围的管型加热装置内行走并卷绕。
辊式拉伸法通过以下方法进行:将纺丝用以规定速度旋转的牵引辊进行卷绕和牵引,利用设定为热塑性树脂的玻璃化转变温度以上熔点以下的温度的辊组将牵引后的纱以一段或二段以上的多阶段进行拉伸。
温水浴通过将纤维浸渍于60℃~90℃、优选80℃的温水而进行。
应予说明,作为拉伸倍率,从提高机械强度的观点考虑,优选为1.2倍以上。
拉伸倍率的上限没有特别限定,从防止过度拉伸而断纱的观点考虑,优选为7倍以下。
4.工序(4):卷曲工序
工序(4)的卷曲工序为任意工序,是将工序(3)中得到的拉伸纱导入到卷曲赋予装置、对纱实施假捻加工而赋予蓬松性和伸缩性的工序。
卷曲工序中,可以使用以往公知的方法、装置,例如优选使用通过使加热流体与纱接触而对纱实施假捻加工的加热流体卷曲赋予装置。
加热流体卷曲赋予装置是对纱线喷射例如蒸气等加热流体将纱线和加热流体一起压入压缩调整部而赋予卷曲的装置。
这里,作为加热流体的温度,优选为100~150℃的范围内的值。
其理由在于:如果为上述的范围内的温度,则能够得到充分的卷曲,而且能够避免纤维彼此融合。
因此,更具体而言,更优选使加热流体的温度为110~145℃的范围内的值,进一步优选为115~140℃的范围内的值。
5.工序(5):后处理工序
工序(5)的后处理工序也为任意工序,是对工序(4)中得到的卷曲纱赋予油剂、用干燥机干燥后导入热固辊并根据加热温度来调整伸长率的工序。
从防止纤维加工时、制成布料时等的卷绕辊间的故障、缩皱不良等观点考虑,热固辊的温度优选为130~160℃的范围内的温度。
更具体而言,更优选使热固辊的温度为135~155℃的范围内的值,进一步优选为140~150℃的范围内的值。
6.工序(6):染色工序
作为工序(6)的染色工序也为任意工序,是将拉伸后根据需要进行卷曲和/或热固后的抗菌性纤维在碱性条件或酸性条件下进行染色的工序。
上述染色工序中,可以使用以往公知的方法、装置,例如优选使用手工染色、推积式染色、喷射式染色、循环式绞纱染色、奥氏染色、筒纱染色等。
而且,在染色液中,优选与染料一起根据需要包含匀染剂、促染助剂、金属封闭剂等染色助剂、染色牢度增进剂、荧光增白剂。
以碱性条件进行染色时,pH可以调整为7.5~10.5,在pH的调整中优选使用碳酸钙等碳酸盐、氢氧化钠等。
以酸性条件进行染色时,pH可以调整为3.5~6.5,在pH的调整中优选使用乙酸、柠檬酸、苹果酸、富马酸、琥珀酸等有机酸及其盐。
染色后,优选进行分批式清洗,还优选进一步进行还原清洗或皂洗。
清洗条件可以采用在以往的聚酯纤维中进行的条件,为还原清洗时,可以使用各自为0.5~3g/L的还原剂、碱、连二亚硫酸钠,优选以60~80℃进行10~30分钟处理。
实施例
以下,使用实施例进行更具体的说明。
但是,本发明在没有特别理由的情况下并不限定于下述的实施例的记载。
[实施例1]
1.抗菌性玻璃的制作
(1)熔融工序
以将抗菌性玻璃的总量设为100重量%时P2O5的组成比为50重量%、CaO的组成比为5重量%、Na2O的组成比为1.5重量%、B2O3的组成比为10重量%、Ag2O的组成比为3重量%、CeO2的组成比为0.5重量%、ZnO的组成比为30重量%的方式,使用万能混合机以转速250rpm、30分钟的条件将各玻璃原料搅拌至均匀混合。
接下来,使用熔融炉,以1280℃、3个半小时的条件加热玻璃原料,制作玻璃熔液。
(2)粗粉碎工序
将从玻璃熔融炉中取出的玻璃熔液流入到25℃的静水中,由此进行水粉碎,制成体积平均粒径约10mm的粗粉碎玻璃。
应予说明,用光学显微镜对该阶段的粗粉碎玻璃进行观察,结果确认为块状,没有角、面。
(3)中粉碎工序
接下来,使用氧化铝制的一对旋转辊(TOKYO ATOMIZER株式会社制,RollCrusher),以间隙1mm,转速150rpm的条件,一边从料斗利用自重供给粗粉碎玻璃,一边对其实施一次中粉碎(体积平均粒径约1000μm)。
进一步,使用氧化铝制的旋转磨(中央化工机株式会社制,PremaX),以间隙400μm、转速700rpm的条件,对一次中粉碎后的粗粉碎玻璃进行二次中粉碎,制成体积平均粒径约400μm的中粉碎玻璃。
用电子显微镜对该中粉碎玻璃进行观察,结果确认了至少50重量%以上为具有角、面的多面体。
(4)微粉碎工序
接下来,分别将作为介质的直径10mm的氧化铝球210kg、二次中粉碎后的中粉碎玻璃20kg、异丙醇14kg、硅烷偶联剂A-1230(日本NUC株式会社制)0.2kg收容到内容积105升的振动球磨机(中央化工机商事株式会社制)内之后,以转速1000rpm、振动幅度9mm的条件进行7小时微粉碎处理,得到微粉碎玻璃。
应予说明,用电子显微镜对该微粉碎玻璃进行观察,结果确认了至少70重量%以上为具有角、面的多面体。
(5)固液分离和干燥工序
使用离心分离机(株式会社kokusan制)将上一工序中得到的微粉碎玻璃和异丙醇以转速3000rpm、3分钟的条件进行固液分离。
接下来,使用烘箱,以105℃、3小时的条件对微粉碎玻璃进行干燥。
(6)解碎工序
使用齿轮型解碎机(中央化工机商事株式会社制)对经干燥而一部分成块后的微粉碎玻璃进行解碎,制成体积平均粒径1.0μm的抗菌性玻璃(多面体玻璃)。
应予说明,用电子显微镜对该阶段的抗菌性玻璃进行观察,结果确认了至少90重量%以上为具有角、面的多面体。
2.抗菌性纤维的制造
(1)纺丝工序
(1)-1芯部用纺丝原液的准备
使用BMC(团状模塑料)注塑成型装置,以料筒温度250℃、螺杆转速30rpm将数均分子量为34000的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂100重量份混合并分散而制成芯部用纺丝原液。
(1)-2鞘部用纺丝原液的准备
使用BMC(团状模塑料)注塑成型装置,以料筒温度250℃、螺杆转速30rpm将抗菌性玻璃7重量份、数均分子量为34000的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂95重量份、数均分子量为26000的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂5重量份混合并分散而制成鞘部用纺丝原液。
应予说明,将规定量的抗菌性玻璃混合到聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂中,制成母料后,混合聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂,由此抑制聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂的水解,而且最终得到上述配合比率的抗菌性树脂组合物。
(1)-3复合纺丝
芯部使用芯部用纺丝原液,鞘部使用鞘部用纺丝原液,按照芯鞘重量比50/50,使用具有24个喷嘴口径0.3mm的圆形复合纺丝孔的芯鞘复合纺丝模头,以纺丝温度285℃、卷绕速度3000m/min从模头纺出抗菌性纤维。
(2)拉伸工序
接下来,使其在管型加热装置内通过而加热到90℃,同时进行拉伸而拉伸为3倍,由此制成平均直径40μm的抗菌性纤维。另外,芯部的平均直径为30μm。
3.抗菌性纤维的评价
(1)电子显微镜观察
利用扫描电子显微镜(日本电子株式会社制,JSM-6610LA)对得到的抗菌性纤维进行观察,结果可以看到抗菌性玻璃以白点的形式仅分散于抗菌性纤维的鞘部。另外,黑点为气泡。将结果示于图3。
另外,利用扫描电子显微镜像和元素面扫描也能够判断有无金属离子。即,进行EDX测定(日本电子株式会社制,JED-2300),利用面扫描分析对构成元素的分布状态进行定性。将结果示于图4中的(a)~(c)。
这里,图4中的(a)~(c)示出使用P(磷)元素的K线(图4中的(a))、C(碳)元素的K线(图4中的(b))和O(氧)元素的K线(图4中的(c))的特性X射线而得的EDX面扫描图像。
根据图4中的(a),即,使用P元素的K线的特性X射线的EDX面扫描图像,可知:本发明的抗菌性纤维的抗菌性玻璃并未均匀地分布于整个抗菌性纤维,在鞘部存在多个局部高浓度分布的区域。另外,根据图4中的(b),可知:分布有抗菌性纤维的位置并未分布有C元素。此外,根据图4中的(c),可知:均匀分布有O元素。
(2)化纤短纤维试验
依据JIS L 1015对由实施例1得到的抗菌性纤维测定拉伸强度,按照以下基准进行评价。
拉伸强度测定时的初始载荷为5.88mN/1tex,拉伸速度为20mm/min,夹钳间隔为10mm。将得到的结果示于表1。
◎:拉伸强度为3cN/dtex以上且小于8cN/dtex
〇:拉伸强度为2cN/dtex以上且小于10cN/dtex(其中,不包括3cN/dtex以上且小于8cN/dtex的范围。)
△:拉伸强度为1cN/dtex以上且小于12cN/dtex(其中,不包括2cN/dtex以上且小于10cN/dtex的范围。)
×:拉伸强度为小于1cN/dtex和12cN/dtex以上
(3)抗菌性评价1~2
将10g的抗菌性纤维制成抗菌性评价的试验片。另一方面,将试验菌在TrypticaseSoy Agar(BBL)的琼脂平板培养基中以35℃培养24小时,使发育集落悬浮于1/500浓度的普通肉汤培养基(荣研化学(株)制),调整为约1×106CFU/ml。
接下来,分别使金黄色葡萄球菌(Staphylococcus aureus IFO#12732)的悬浮液0.5ml和大肠杆菌(Escherichia coli ATCC#8739)的悬浮液0.5ml与作为试验片的抗菌性纤维均匀接触,进而放置聚乙烯制薄膜(灭菌),分别制成薄膜覆盖法的测定样品。
接着,将测定样品以湿度95%、温度35℃、24小时的条件载置于恒温槽中,分别测定试验前的菌数(发育集落)和试验后的菌数(发育集落),按照以下基准对抗菌性1(金黄色葡萄球菌)和抗菌性2(大肠杆菌)进行评价。
应予说明,对于试验前的菌数(发育集落),金黄色葡萄球菌和大肠杆菌都各自为2.6×105(个/试验片)。将分别得到的结果示于表1。
◎:试验后的菌数小于试验前的菌数的1/10000。
〇:试验后的菌数为试验前的菌数的1/10000以上且小于1/1000。
△:试验后的菌数为试验前的菌数的1/1000以上且小于1/100。
×:试验后的菌数为试验前的菌数的1/100以上。
[实施例2]
在实施例2中,使鞘部中的抗菌性玻璃为10重量份,使热塑性树脂为100重量份的数均分子量60000的聚丙烯树脂,除此以外,与实施例1同样地制作抗菌性纤维,与实施例1同样地进行纤维评价和抗菌性评价。将得到的结果示于表1。
应予说明,利用扫描电子显微镜对由实施例2得到的抗菌性纤维进行观察,结果与实施例1同样地可以看到仅分散于抗菌性纤维的鞘部的抗菌性玻璃。将结果示于图1。
另外,利用与实施例1相同的方法来进行EDX测定,通过面扫描分析对构成元素的分布状态进行定性。将结果示于图5中的(a)~(c)。
这里,图5中的(a)~(c)示出使用P(磷)元素的K线(图5中的(a))、C(碳)元素的K线(图5中的(b))和O(氧)元素的K线(图5中的(c))的特性X射线而得的EDX面扫描图像。
根据图5中的(a),可知:抗菌性玻璃并未分布于整个抗菌性纤维,在鞘部存在多个局部高浓度分布的区域。另外,根据图5中的(b),可知:鞘部更亮,更加分布有C元素。此外,根据图5中的(c),可知:芯部更亮,这是由于芯部含有的聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯的O元素。
[实施例3]
在实施例3中,使鞘部用纺丝原液由抗菌性玻璃3重量份、数均分子量34000的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂95重量份、数均分子量26000的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂5重量份构成,除此以外,与实施例1同样地制成抗菌性纤维,与实施例1同样地进行纤维评价和抗菌性评价。将得到的结果示于表1。
应予说明,利用扫描电子显微镜对由实施例3得到的抗菌性纤维进行观察,结果与实施例1同样地可以看到仅分散于抗菌性纤维的鞘部的抗菌性玻璃。
[实施例4]
在实施例4中,使芯部用纺丝原液由抗菌性玻璃0.5重量份、数均分子量34000的聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂95重量份、数均分子量26000的聚对苯二甲酸丁二醇酯树脂5重量份构成,除此以外,与实施例1同样地制成抗菌性纤维,与实施例1同样地进行纤维评价和抗菌性评价。将得到的结果示于表1。
应予说明,利用扫描电子显微镜对由实施例4得到的抗菌性纤维进行观察,结果可以看到抗菌性玻璃更加分散于抗菌性纤维的鞘部。
[比较例1]
在比较例1中,使鞘部用纺丝原液与芯部用纺丝原液相同,除此以外,即,在芯部和鞘部中都不配合抗菌性玻璃,除此以外,与实施例1同样地制成抗菌性纤维,与实施例1同样地进行纤维评价和抗菌性评价。将得到的结果示于表1。
[表1]
产业上的可利用性
如以上所说明的那样,根据本发明,可以得到能够通过使芯部的抗菌性玻璃的含量少于鞘部的抗菌性玻璃的含量而使抗菌性玻璃的配合量为少量即可、进而发挥优异的抗菌性的抗菌性纤维和这样的抗菌性纤维的有效的制造方法。
因此,可期待本发明对使用抗菌性纤维而成型的抗菌性物品、特别是纺织布、无纺布的高品质化作出显著贡献。
Claims (8)
1.一种抗菌性纤维,其特征在于,包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,使所述抗菌性纤维的平均直径为1~50μm的范围内的值,所述抗菌性纤维具备芯部和鞘部,使所述芯部中的所述抗菌性玻璃的含量相对于所述抗菌性纤维的总量为Q1,且使所述鞘部中的所述抗菌性玻璃的含量相对于所述抗菌性纤维的总量为Q2时,所述Q1和Q2满足下述关系式(1),所述Q1和Q2的单位是重量%,
Q1<Q2 (1)。
2.根据权利要求1所述的抗菌性纤维,其特征在于,所述Q1为0重量%、或者小于1重量%但不包括0重量%。
3.根据权利要求1或2所述的抗菌性纤维,其特征在于,所述Q2为1~10重量%的范围内的值。
4.根据权利要求1~3中任一项所述的抗菌性纤维,其特征在于,进一步含有凝聚二氧化硅粒子作为配合成分。
5.根据权利要求1~4中任一项所述的抗菌性纤维,其特征在于,使所述抗菌性玻璃的体积平均粒径为0.1~5μm的范围内的值。
6.根据权利要求1~5中任一项所述的抗菌性纤维,其特征在于,所述热塑性树脂为聚酯树脂、聚酰胺树脂和聚烯烃树脂中任一种以上。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的抗菌性纤维,其特征在于,所述抗菌性纤维的形态为纺织品、无纺布和毛毡中的任一种。
8.一种抗菌性纤维的制造方法,其特征在于,所述抗菌性纤维具备芯部和鞘部,包含热塑性树脂和抗菌性玻璃作为配合成分,
所述制造方法包含下述工序(1)~(3),
工序(1):准备抗菌性玻璃,
工序(2):在使所述芯部中的所述抗菌性玻璃的含量相对于所述抗菌性纤维的总量为Q1(重量%),且使所述鞘部中的所述抗菌性玻璃的含量相对于所述抗菌性纤维的总量为Q2(重量%)时,
以所述Q1和Q2满足下述关系式(1)的方式使得到的所述抗菌性玻璃分散于热塑性树脂中来准备芯部用纺丝原液和鞘部用纺丝原液,
Q1<Q2 (1)
工序(3):使用芯鞘复合纺丝模头,使所述芯部用纺丝原液成为芯部并使所述鞘部用纺丝原液成为鞘部而进行复合纺丝,制成平均直径为1~50μm的抗菌性纤维。
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