DE102018102215A1

DE102018102215A1 - Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern

Info

Publication number: DE102018102215A1
Application number: DE102018102215.8A
Authority: DE
Inventors: Kuo-Ta Chang
Original assignee: YUANG HSIAN METAL IND CORP; YUANG HSIAN METAL INDUSTRIAL CORP
Current assignee: YUANG HSIAN METAL IND CORP; YUANG HSIAN METAL INDUSTRIAL CORP
Priority date: 2018-02-01
Filing date: 2018-02-01
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2038-02-02
Also published as: DE102018102215B4

Abstract

Die Erfindung betrifft ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern (112), das mit folgenden Schritten herstellbar ist: (a) Bereitstellen einer geeigneten Menge von Kupferlegierungsrohmaterialien enthaltend mit Elektrolytkupfer von hoher Reinheit, hinzufügen einer geeigneten Menge von korrosionsbeständigen und hochverschleisfesten Metallelementen mit einer hohen Festigkeit und exzellenten Dehnung, und schmelzen diesen Verbundwerkstoff in einem Schmelzbad zur Erzeugung von Kupferlegierungslösungen; (b) Gießen die geschmolzene Kupferlegierungslösung in einen Gießofen und durchführen ein Gießverfahren zur Verformung von legierten Kupferblankdrähten; (c) Durchführung von wiederholten Ausdehnungsbehandlungen zur Herstellung von flexiblen Kupferlegierungsfasern (112); (d) Beimischung anteilmäßig von zumindest einer Kupferlegierungsfaser (112) bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern (112) mit einer Mehrzahl von Microfasern, insbesondere Polyester-Microfasern (111), welche im geeigneten Mischverhältnis beigemischt werden und miteinander gewebt bzw. gestrickt werden, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen; (e) Anfertigung von Kupferlegierungskettfäden (11) mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung sowie mit einer ausgezeichneten antibakteriellen Funktion; und (f) Schließlich können eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden (11) mit einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden (12) zur Herstellung eines antibakteriellen Verbundfasergewebes vorteilhaft gewebt, gewirkt, gestrickt oder geflochten sein, wobei dessen Gewebestruktur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist und eine wirksame antibakterielle Eigenschaft besitzt.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern, das nicht nur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist, sondern auch eine ausgezeichnete antibakterielle Eigenschaft besitzt, damit die Hauptmasse dieses antibakteriellen Verbundfasergewebes zur umweltfreundlichen Herstellung von Kleidungen bzw. anderen Textilprodukte geeignet ist, welche vorteilhaft mit einem besonderen frischen Gefühl angenehmen zu tragen ist.
Stand der Technik
Im Stand der Technik wurden die handelsüblichen Produkte mit einem antibakteriellen Gewebe ausgestattet, das herkömmlich mit einer Mehrzahl von Kunstfasern mit Beschichtung von silberhaltigen antibakteriellen Chemikalien mit speziellen Webverfahren gefertigt. Nachteilig bei dieser Konstruktion sind allerdings, dass dessen Silberionen bzw. Nanosilber durch die Haut in den Menschenkörper durchdringbar sind und die Silberverbindungen außer Silbernitrat (AgN03) nicht in Wasser löslich sind, was eine Anhäufung von Schwermetallen im menschlichen Körper verursachen kann und somit der Gesundheit des Benutzers schadet. Im Hinblick auf die vorgenannten Probleme der Stand der Technik verwendet man allmählich die kupferhaltigen antibakteriellen Fasern anstelle von aktiven Silberionen bzw. Nanosilbern zur Herstellung von antibakteriellen Gewebeprodukten. Die kupferhaltigen antibakteriellen Fasern gehören zu anorganischen antibakteriellen Fasern und deren Oberflächen werden entweder mit Kupfer und mit chemischer Verbindung des Kupfers beschichtet oder mit Kupfermitteln imprägniert, welche eine antibakterielle Wirkung durch die aktive Kupferionen erzielen. Diese Behandlung wirkt gegen Hautpilzen, Bakterien und möglichen Geruch. Jedoch ist die chemische Verbindung des Kupfers zur Herstellung eines antibakteriellen Gewebes in wasser löslich und zwar nicht säurebeständig, so dass eine stabile Freisetzung von positiv geladenen Kupferionen durch solche antibakteriell behandelten Fasern unmöglich ist, welche nachteilig durch die Haut in den Menschenkörper durchdringbar sind und später durch Stoffwechsel des Körpers abgesondert werden. Nachteilig ist dabei ferner, dass die auf der Faseroberfläche beschichteten bzw. imprägnierten kupferhaltigen chemischen Mittel nach wiederholten Reinigungen des antibakteriellen Gewebes ihre antibakterielle Wirkungen schnell verlieren bzw. reduzieren können.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern zu schaffen, das einfach herstellbar ist.
Die Lösung der Aufgabe ergibt sich durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Insbesondere ist das antibakterielle Verbundfasergewebe mit folgenden Schritten vorteilhaft herstellbar: (a) Bereitstellen einer geeigneten Menge von Kupferlegierungsrohmaterialien enthaltend mit Elektrolytkupfer von hoher Reinheit, hinzufügen einer geeigneten Menge von korrosionsbeständigen und hochverschleisfesten Metallelementen mit einer hohen Festigkeit und exzellenten Dehnung, und schmezlen diesen Verbundwerkstoff in einem Schmelzbad zur Erzeugung von Kupferlegierungslösungen; (b) Gießen die geschmolzene Kupferlegierungs- lösung in einen Gießofen und durchführen ein Gießverfahren zur Verformung von legierten Kupferblankdrähten; (c) Durchführung von wiederholten Ausdehnungsbehandlungen zur Herstellung von flexiblen Kupferlegierungsfasern; (d) Beimischung anteilmäßig von zumindest einer Kupferlegierungsfaser bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern mit einer Mehrzahl von Polyester-Microfasern, welche im geeigneten Mischverhältnis beigemischt werden und miteiander gewebt bzw. gestrickt werden, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen; (e) Anfertigung von Kupferlegierungskettfäden mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung sowie mit einer ausgezeichneten antibakteriellen Funktion; und (f) Schließlich können eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden mit einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden zur Herstellung eines antibakteriellen Verbundfasergewebes vorteilhaft gewebt, gewirkt, gestrickt oder geflochten sein, wobei dessen Gewebestruktur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist und eine wirksame antibakterielle Eigenschaft besitzt.
Die Erfindung schafft ferner ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern, das vorteilhaft aus einer Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden und einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden mit speziellen Webverfahren und Stufen der Veredelung gefertigt ist, wobei die Kupferlegierungskettfäden jeweils ein Verbund aus zumindest einer flexiblen Kupferlegierungsfaser bzw. mehreren flexiblen Kupferlegierungsfasern beimischt mit einer Mehrzahl von Microfasern, insbesondere Polyester-Microfasern, ist, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen, wobei eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden mit einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden zur Herstellung eines antibakteriellen Verbundfasergewebes vorteilhaft gewebt, gewirkt, gestrickt oder geflochten sein können, damit die Gewebestruktur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist, und wobei die integrierten Kupferlegierungsfasern vorteilhaft eine Oxidationsschicht herstellbar ist, welche die positiv geladenen Kupferionen in das antibakterielle Verbundfasergewebe freigesetzt werden kann, so dass der Aufbau von einer Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden durch die Kupferlegierungsmedien eine permanente langzeitig stabile antibakterielle Wirkung besitzt, um die oben erwähnten Probleme gemäß dem Stand der Technik, dass die auf der Faseroberfläche beschichteten bzw. imprägnierten kupferhaltigen chemischen Mittel nach wiederholten Reinigungen des antibakteriellen Gewebes ihre antibakterielle Wirkungen schnell verlieren bzw. reduzieren können, vorteilhaft zu erledigen, damit die Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes zur umweltfreundlichen Herstellung von Kleidungen bzw. anderen Textilprodukte geeignet ist, welche vorteilhaft mit einem besonderen frischen Gefühl angenehmen zu tragen ist.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung wird besser verstanden mit Bezug auf die nachfolgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungnen.

1 eine vergrösserte Teilschnittansicht eines antibakteriellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung;
2 eine perspektivische Schnittansicht eines antibakteriellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung;
3 eine Draufsicht eines antibakteriellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung;
4 ein Blockdiagramm, das die Schritte zum Herstellen von einem antibaktierellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern darstellt;
5 eine schematische Ansicht, die das Gießverfahren zum Herstellen von legierten Kupferblankdrähten darstellt;
6 eine schematische Ansicht, die eine Anwendung des antibaktierellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Schuhspitze darstellt;
7 eine schematische Ansicht, die eine andere Anwendung des antibaktierellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung zur Herstellung des Bodens einer Unterhose darstellt;
8 eine schematische Ansicht, die eine andere Anwendung des antibaktierellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung zur Herstellung der Achselstücke einer Kleidung darstellt;
9 eine schematische Ansicht, die eine andere Anwendung des antibaktierellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung zur Herstellung einer Schuhauflage darstellt; und
10 eine schematische Ansicht, die eine andere Anwendung des antibaktierellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Socken darstellt.

Wege zur Ausführung der Erfindung
Eine bevorzugte Ausführungsform der Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes 10 der vorliegenden Erfindung, wie sie in 1 bis 3 ersichtlich ist, kann im Wesentlichen aus einer Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden 11 und einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden 12 mit speziellen Webverfahren und Stufen der Veredelung gefertigt werden, wobei die Kupferlegierungskettfäden 11 jeweils ein Verbund aus zumindest einer flexiblen Kupferlegierungsfaser 112 bzw. mehreren flexiblen Kupferlegierungsfasern 112 beimischt mit einer Mehrzahl von Microfasern, vorliegend Polyester-Microfasern 111, ist, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen, wobei die Polyester-Microfaser 111 entweder eine Nylonmonofaser, eine Multi-Monofilament Nylonfaser, eine PE-Faser, eine Nylonfaser, eine knotenlose Faser oder eine Dyneemafaser verwendbar ist, damit eine Freisetzung der positiv geladenen Kupferionen von Kupferlegierungskettfäden 11 mit Hilfe der Kupferlegierungsfasern 112 in eine Mehrzahl von Polyester-Microfasern 111 ermöglicht, so dass der Aufbau von einer Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden 11 durch die Kupferlegierungsmedien der Kupferlegierungsfasern 12 eine permanente langzeitig stabile antibakterielle Wirkung besitzt. Außerdem werden die flexiblen Kupferlegierungsfasern 112 mit einer Mehrzahl von Polyester-Microfasern 111 beigemischt, wobei eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden 11 mit einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden 12 zur Herstellung eines antibakteriellen Verbundfasergewebes mit Kupferlegierungsfasern vorteilhaft gewebt, gewirkt, gestrickt oder geflochten sein können, so dass die Gewebestruktur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist, damit die Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes 10 zur umweltfreundlichen Herstellung von Kleidungen bzw. anderen Textilprodukten geeignet ist, welche durch die antibekterielle Behandlung gegen Hauptpilzen, Bakterien und möglichen Geruch wirkt und vorteilhaft mit dem besonderen frischen Gefühl angenehmen zu tragen ist, um die oben erwähnten Probleme gemäß dem Stand der Technik, dass die auf der Faseroberfläche beschichteten bzw. imprägnierten kupferhaltigen chemischen Mittel nach wiederholten Reinigungen des antibakteriellen Gewebes ihre antibakterielle Wirkungen schnell verlieren bzw. reduzieren können, vorteilhaft zu erledigen.
Wie aus 4 ersichtlich ist, umfasst das Verfahren zur Herstellung eines antibakteriellen Gewebes 21 die folgenden Schritte:

Bereitstellen einer geeigneten Menge von Kupferlegierungsrohmaterialien enthaltend mit Elektrolytkupfer von hoher Reinheit, hinzufügen einer geeigneten Menge von korrosionsbeständigen und hochverschleisfesten Metallelementen mit einer hohen Festigkeit und exzellenten Dehnung, und schmelzen diesen Verbundwerkstoff in einem Schmelzbad zur Erzeugung von Kupferlegierungslösungen X;
Gießen die geschmolzene Kupferlegierungslösung X in einen Gießofen 51 und durchführen ein Gießverfahren 5 zur Verformung von legierten Kupferblankdrähten X1 (wie in 5 dargestellt);
Durchführung von wiederholten Ausdehnungsbehandlungen zur Herstellung von flexiblen Kupferlegierungsfasern 112;
Beimischung anteilmäßig von zumindest einer Kupferlegierungsfaser 112 bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern 112 mit einer Mehrzahl von Polyester-Microfasern 111, wobei die Menge und das Denier von Polyester-Microfasern 111 jeweils größer als die Menge und das Denier von Kupferlegierungsfasern 112 beträgt. Anschließend werden die Kupferlegierungsfasern 112 mit den Polyester-Microfasern 111 gewebt bzw. gestrickt, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen;
Anfertigung von Kupferlegierungskettfäden 11 mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung sowie mit einer ausgezeichneten antibakteriellen Funktion; und
Schließlich können eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden 11 mit einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden 12 zur Herstellung einer Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes 10 vorteilhaft gewebt, gewirkt, gestrickt oder geflochten sein, wobei dessen Gewebestruktur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist und eine wirksame antibakterielle Eigenschaft besitzt.

Alternativ können Baumwollgarne, Nylongarne, Wollgarne, Filamentfasern, oder Stapelfasern anstelle von Polyester-Microfasern 111 verwendet werden, welche mit zumindest einer Kupferlegierungsfaser 112 bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern 112 zur Anfertigung von Kupferlegierungskettfäden 11 geeignet sind.
Die mit der vorliegenden Erfindung erzielten Vorteile besteht darin, dass die Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes 10 je nach Verwendungsbedarf in unterschiedlichen Kleidungen und zwar an den leicht verunreinigbaren oder leicht verschwitzbaren oder leicht geruchsbildenen Stellen beispielsweise an der Schuhspitze eines Schuhs 20 (wie in 6 dargestellt), am Boden der Unterhose 30 (wie in 7 dargestellt), an der Achselstelle der Kleidung 40 (wie in 8 dargestellt), an einer Schuhauflage 50 (wie in 9 dargestellt), an den Zehen einer Socke 60, am Ansatz einer Socke 60 (wie in 10 dargestellt) oder auf die Gesamtsocke eingesetzt werden kann. Es ist auch möglich, das gesamte Gewebe für die Herstellung medizinischer Produkte mit dauerhaft antibakterieller Wirkung beispielsweise die Bettwäsche, Bettdecken, OP-Mäntel, OP-Hauben, Handschuhe, Masken, Badetücher, Handtücher, Waschlappen, Frotteetücher, Kopfkissenbezüge, Kissenüberzüge o. dgl. anzuwenden. Außerdem ist der Hauptvorteil von diesem Gewebe die ausgezeichnete antibakterielle Funktionalität, die dem Gewebe durch die antibaktrielle Behandlung vergeben wird. Darüber hinaus wirkt diese Behandlung gegen Hauptpilzen, Bakterien und möglichen Geruch und bietet dem Gewebe ein extra angenehmes Griffgefühl. Vorteilhaft ist ferner, dass das Gewebe die externe Feuchtigkeit und Kälte abstößt, große Menge von Poren ermöglicht einfache Verdunstung von Schweiß.
Bezugszeichenliste

5: Gießverfahren
51: Gießofen
10: Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes
11: Kupferlegierungskettfäden
111: Microfasern
112: Kupferlegierungsfasern
12: elastische Schussfäden
20: Schuh
21: antibakterielles Gewebe
30: Unterhose
40: Kleidung
50: Schuhauflage
60: Socke
X: Kupferlegierungslösung
X1: legierte Kupferblankdrähte

Claims

Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern (112), aufweisend: eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden (11) und eine Mehrzahl von elastischen Schussfäden (12), dadurch gekennzeichnet, dass die Kupferlegierungskettfäden (11) jeweils ein Verbund aus zumindest einer flexiblen Kupferlegierungsfaser (112) bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern (112) beimischt mit einer Mehrzahl von Microfasern (111) ist, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen, dass die gewebte bzw. gestrickte Gewebestruktur mit einer Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden (11) und einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden (12) eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist, und dass zumindest eine Kupferlegierungsfaser (112) bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern (112) eine Freisetzung der positiv geladenen Kupferionen in das antibakterielle Gewebe aus Verbundfasern ermöglicht, damit der Aufbau von einer Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden (11) durch die Kupferlegierungsmedien der Kupferlegierungsfasern (112) eine permanente langzeitstabile antibakterielle Wirkung besitzt.
Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Microfasern (111) Polyester-Mikrofasern sind.
Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte bei der Herstellung: Bereitstellen einer geeigneten Menge von Kupferlegierungsrohmaterialien enthaltend mit Elektrolytkupfer von hoher Reinheit, hinzufügen einer geeigneten Menge von korrosionsbeständigen und hochverschleißfesten Metallelementen mit einer hohen Festigkeit und exzellenten Dehnung, und schmelzen diesen Verbundwerkstoff in einem Schmelzbad zur Erzeugung von Kupferlegierungslösungen (X); Gießen die geschmolzene Kupferlegierungslösung (X) in einen Gießofen (51) und durchführen ein Gießverfahren (5) zur Verformung von legierten Kupferblankdrähten (XI); Durchführung von wiederholten Ausdehnungsbehandlungen zur Herstellung von flexiblen Kupferlegierungsfasern (112); Beimischung anteilmäßig von zumindest einer Kupferlegierungsfaser (112) bzw. mehreren Kupferlegierungsfasern (112) mit einer Mehrzahl von Microfasern (111) zur Herstellung eines Gewebes, um die antibakteriellen Fäden anzufertigen; Anfertigung von Kupferlegierungskettfäden (11) mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung sowie mit einer ausgezeichneten antibakteriellen Funktion; und Schließlich können eine Mehrzahl von Kupferlegierungskettfäden (11) mit einer Mehrzahl von elastischen Schussfäden (12) zur Herstellung einer Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes (10) aus Verbundfasern und Kupferlegierungsfasern vorteilhaft gewebt, gewirkt, gestrickt oder geflochten sein, wobei dessen Gewebestruktur eine Funktion mit verbesserter Elastizität und Drehbeanspruchung aufweist und eine permanente langzeitig stabile antibakterielle Wirkung besitzt.
Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Denier von Polyester-Microfasern (111) der Kupferlegierungskettfäden (11) jeweils größer als das Denier von Kupferlegierungsfasern (112) der Kupferlegierungskettfäden (11) ist.
Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Baumwollgarnen, Nylongarnen, Wollgarnen, Filamentfasern oder Stapelfasern als Microfasern (111) verwendet sind.
Ein antibakterielles Verbundfasergewebe mit Kupferlegierungsfasern nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hauptmasse eines antibakteriellen Gewebes (10) je nach Verwendungsbedarf in unterschiedlichen Kleidungen und zwar an den leicht verunreinigbaren oder leicht verschwitzbaren oder leicht geruchsbildenen Stellen für permanenten Hygieneschutz und hohen Tragekomfort einsetzbar ist.