抗微生物和抗病毒聚合材料制造技術

本發明專利技術涉及一種抗微生物和抗病毒聚合拉伸纖維和包含其的聚合纖維類材料，其中所述拉伸纖維是聚合物纖維，其含有分散在其中的氧化亞銅粒子，且粒徑在約0.25到約0.65微米范圍內。本發明專利技術還涉及其制備方法。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及一種抗微生物和抗病毒聚合材料和其制備方法。更具體地說，本專利技術 涉及新穎拉伸抗微生物聚合纖維類材料，其包含實質上均勻地分散在其中的大小約〇. 25 到約0. 65微米的氧化銅粒子。
技術介紹
抗細菌纖維可適用于多種應用。已開發出許多抗細菌纖維產品和結合其的系統。多種無機試劑已用于此情形，包括釋放抗微生物或抗真菌金屬離子（如Ag+、Zn2+、Cu2+)的沸石和金屬粒子。已制備織物襯底，其含有在其已經紡織之后經由如浸泡或 向織物襯底施加墊的方法施加的無機試劑。也已實現無機試劑與聚合物的混合物接著擠出 成纖維，不過所述方法已與許多問題相關，如抗微生物劑的濃度和分散度不一致，尤其在金 屬粒子的情況下，所述金屬粒子傾向于落在溶液之外且可能在制造、施加和/或使用期間 凝集在一起，由此使得非所需紡織品產品具有不足的、不受控制的和/或不耐久的抗微生 物活性以及如弱拉伸強度、高磨損性和其它非所需特性的缺陷。已試圖在紡織品中使用金屬納米粒子作為抗微生物和抗真菌試劑，但歸因于凝集 和其它難題而難以成功地在最終紡織品產品中獲得受控制的、均一分散度和濃度的納米粒 子。然而，迄今為止，金屬納米粒子尚未成功地結合到紡織物中以產生具有理想特性的產 品。出于所有這些原因，對于具有抗微生物和/或抗真菌試劑的改進的紡織品以及對 于其改進的制造方法存在持續且未滿足的需求。
技術實現思路
本專利技術提供一種拉伸抗微生物纖維，其包含分散在其中的聚合物纖維和氧化亞銅 粒子，其中所述粒徑在約0. 25到約0. 65微米范圍內。根據這一方面，所述纖維內的且在一些實施例中至少80%、或在一些實施例中至 少85%、或在一些實施例中至少90%、或在一些實施例中至少95%的氧化亞銅粒子的大小 在約0. 25到約0. 65微米范圍內。在一些方面中，對于單位體積的纖維，對于1立方微米的給定體積，拉伸的含氧化 銅紗線（3 %w/w)將具有約1. 3個粒子/μm3。在一些方面中，對于1微米長度的含有氧化銅的纖維（3%w/w)，存在平均大小為 〇. 47微米的約20-40個粒子的氧化亞銅。然而，對于相同纖維長度，未拉伸纖維中的粒子數 量相應地按比例增加，例如未拉伸的含氧化銅纖維（5%w/w)，存在約150個粒子。 根據這一方面，且在一些實施例中，聚合物纖維包含纖維素、纖維素衍生物、丙烯 酸、聚烯烴、聚氨基甲酸酯、乙烯基、聚酰胺、聚酯、聚丙烯或其摻合物。在其它實施例中，聚 合物纖維含有至少一種合成聚合物和棉花的摻合物。 在一些實施例中，纖維具有殺細菌、殺孢子或抑制細菌活性，且在一些實施例中， 纖維具有殺真菌或抑制真菌活性。在一些實施例中，纖維具有抗病毒活性。 本專利技術還提供一種產品，其包含如本文中所述的抗微生物纖維，其中所述纖維在 15分鐘暴露時間內展現至少90%、或在一些實施例中至少99%的抗微生物殺滅率。 根據這一方面，且在一些實施例中，所述產品包含均一聚合物組成的抗微生物纖 維，且在一些實施例中，所述產品包含非均一組成的抗微生物纖維。 根據這一方面，且在一些實施例中，所述產品在所述產品內包含每纖維l%w/ w-15 %w/w氧化亞銅，且在一些實施例中，所述產品包含10% -100 %的所述包含氧化亞銅 的纖維。 在一些實施例中，所述產品是紗線，或在一些實施例中，所述產品是紡織品，含有 如所述的纖維。在一些實施例中，所述產品用于醫學環境，且在一些實施例中，所述產品是 用于醫療機構的紡織品產品。 本專利技術還提供一種向含有纖維的材料賦予抗微生物活性的方法，所述方法包含制 備拉伸抗微生物纖維，所述拉伸抗微生物纖維包含分散在其中的聚合物纖維和結晶氧化亞 銅粒子，其中所述粒徑在約〇. 25到約0. 65微米范圍內。 在一些實施例中，所述抗微生物活性在暴露于所述含有纖維的材料的數分鐘內加 以證明。 雖然本專利技術現將結合以下實例中的某些優選實施例且參照隨附圖式描述，使得可 更全面理解和了解其方面，但其并未打算將本專利技術限制于這些具體實施例。相反地，其打算 涵蓋如可包括在本專利技術的范圍內的如由所附權利要求書定義的所有替代方案、修改和等效 物。因此，包括優選實施例的以下實例將用來說明本專利技術的實施，應理解，所示細節僅作為 舉例且出于說明性論述本專利技術的優選實施例的目的，且為提供被認為是調配程序以及本發 明的原理和概念方面的最適用且容易理解的描述而呈現。 本說明書中所引用的所有專利申請案、專利、專利出版物和參考文獻（無論是否 照此參考）均以全文引用的方式并入本文中。在不一致的情況下，打算以本專利技術的說明書 (包括定義）為準?！靖綀D說明】 圖1提供所體現的結晶和非晶形氧化亞銅粒子（分別是圖1A和1B)和含有其的 纖維（分別是圖1C和1D)的掃描電子顯微照片。還展示了具有較高負載值（5% )的結晶 氧化亞銅粒子的未拉伸纖維（圖1E)。 圖2A-2B分別提供結合在如本文中所述的纖維內的結晶氧化亞銅粒子和非晶形 氧化亞銅粒子的所體現的粒徑分布的圖形表示。【具體實施方式】 本專利技術提供一種拉伸抗微生物纖維，其包含分散在其中的聚合物纖維和氧化亞銅 粒子，其中所述粒徑在約〇. 25到約0. 65微米范圍內。本專利技術提供一種拉伸抗微生物纖維， 其包含分散在其中的聚合物纖維和結晶氧化銅粒子，其中所述粒徑在約0. 25到約0. 65微 米范圍內。本專利技術提供一種拉伸抗微生物纖維，其包含分散在其中的聚合物纖維和結晶氧 化亞銅和氧化銅粒子，其中所述粒徑在約0. 25到約0. 65微米范圍內。 出人意料的是，申請人已發現含有結晶氧化亞銅粒子對比非晶形氧化亞銅粒子的 紗線的優異抗真菌和抗細菌研究，所述氧化亞銅粒子具有約〇. 25到約0. 65微米的粒徑分 布。 含有3% (w/w)結晶氧化亞銅粒子的紗線展現出真菌CFU的數量經15分鐘減少 90%，經30分鐘減少99%且經60分鐘基本消除，以及細菌CFU數量在15分鐘暴露內減少 94-99%，取決于含有3% (w/w)結晶氧化亞銅粒子的紗線中評估的菌株。還出乎意料的是，發現含有相同w/w%但呈結晶對比非晶形式的氧化銅的紗線與 含有呈非晶形式的氧化銅的紗線相比具有多達30倍更高的銅離子釋放。較高負載量的結晶氧化亞銅未必在含有結晶氧化銅的未拉伸紗線中引起較高的 銅離子釋放，且類似地，在這些未拉伸紗線中盡管氧化銅負載量較高，但其中的抗微生物活 性不會容易地顯而易見。因此，本專利技術是有關拉伸抗微生物纖維，其包含分散在其中的聚合物纖維和氧化 亞銅粒子分散，所述氧化亞銅粒子在一些實施例中可被視為結晶氧化亞銅粒子，其在一些 實施例中具有形狀和大小實質上均一且分散于本專利技術纖維中的粒子。 所述拉伸抗微生物纖維將具有在約0. 25到約0. 65微米范圍內的氧化亞銅粒徑。 在一些實施例中，所述纖維內的至少80 %、且在一些實施例中至少85 %、且在一些實施例 中至少87%、且在一些實施例中至少90%、且在一些實施例中至少95%、且在一些實施例 中至少97 %、且在一些實施例中至少99 %、且在一些實施例中至少80-99 %、至少85-99 %、 至少90-99%的結晶氧化亞銅粒子的大小在約0. 25到約0. 65微米范圍內。在一些方面中，對于單位體積的纖維，對于1立方微米的給定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種拉伸抗微生物纖維，其包含分散在其中的聚合物纖維和氧化亞銅粒子，其中所述粒徑在約0.25到約0.65微米范圍內。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：V·卡姆卡拉，
申請(專利權)人：科普隆有限公司，
類型：發明
國別省市：美國;US