抗微生物和抗病毒聚合材料的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种抗微生物，尤其包括抗细菌、抗寄生虫和抗病毒聚合材料和其制 备方法。更确切地说，本发明涉及新颖的基于拉伸抗微生物聚合纤维的材料，所述材料包含 分散在其中的大小为约〇.50到约2. 0微米的碘化亚铜粒子。
【背景技术】
[0002] 抗细菌纤维可适用于多种应用。已开发出许多抗细菌纤维产品和结合其的系统。
[0003] 多种无机试剂已用于此情形，包括释放抗微生物或抗真菌金属离子（如Ag+、 Zn2+、Cu2+)的沸石和金属粒子。已制备织物衬底，其含有在其已经纺织之后经由如浸泡或 向织物衬底施加垫的方法施加的无机试剂。也已实现无机试剂与聚合物的混合物接着挤出 成纤维，不过所述方法已与许多问题相关，如抗微生物剂的浓度和分散度不一致，尤其在金 属粒子的情况下，所述金属粒子倾向于落在溶液之外且可能在制造、施加和/或使用期间 聚集在一起，由此使得非所需纺织品产品具有不足的、不受控制的和/或不耐久的抗微生 物活性以及如弱拉伸强度、高磨损性和其它非所需特性的缺陷。
[0004] 已试图在纺织品中使用金属纳米粒子作为抗微生物和抗真菌试剂，但归因于凝集 和其它难题而难以成功地在最终纺织品产品中获得受控制的、均一分散度和浓度的纳米粒 子。然而，迄今为止，金属纳米粒子尚未成功地结合到纺织物中以产生具有理想特性的产 品。
[0005] 出于所有这些原因，对于具有抗微生物和/或抗真菌试剂的改进的纺织品以及对 于其改进的制造方法存在持续且未满足的需求。
【发明内容】
[0006] 本发明提供一种拉伸抗微生物纤维，其包含聚合物纤维和分散在其中的碘化亚铜 粒子，其中所述粒子大小在约0. 50到约2. 0微米范围内。
[0007] 根据这一方面，且在一些实施例中至少80%、或在一些实施例中至少85%、或在 一些实施例中至少90%、或在一些实施例中至少95%的所述纤维内的碘化亚铜粒子的大 小在约0. 50到约2. 0微米范围内。
[0008] 在一些方面中，对于单位体积的纤维，对于1立方毫米的给定体积，拉伸的含碘化 铜纱线（4 %w/w)将具有大致每立方毫米1135万个粒子。
[0009] 在一些方面中，对于1毫米长度的含碘化亚铜纤维（1%w/w)，存在大致320个平 均尺寸为1.05μ的碘化亚铜粒子。但是，对于相同纤维长度，未拉伸纤维中的粒子数目相 应按比例增加，例如未拉伸的含碘化亚铜纤维（1 %w/w)存在大致2000个粒子。
[0010] 根据这一方面，且在一些实施例中，聚合物纤维包含纤维素、纤维素衍生物、丙烯 酸、聚烯烃、聚氨基甲酸酯、乙烯基、聚酰胺、聚酯、聚丙烯或其掺合物。在其它实施例中，聚 合物纤维含有至少一种合成聚合物和棉的掺合物。在其它实施例中，聚合物纤维含有天然 和/或合成纤维的掺合物。
[0011] 在一些实施例中，纤维具有杀细菌、杀孢子或抑制细菌活性，且在一些实施例中， 纤维具有杀真菌或抑制真菌活性，且在一些实施例中，纤维具有杀病毒活性。
[0012] 本发明还提供一种包含如本文中所述的抗微生物纤维的产品，其中所述纤维在15 分钟暴露时间内展现至少90%，或在一些实施例中，至少99%的抗微生物杀灭率。
[0013] 根据这一方面，且在一些实施例中，所述产品包含均一聚合物组成的抗微生物纤 维，且在一些实施例中，所述产品包含非均一组成的抗微生物纤维。
[0014] 根据这一方面，且在一些实施例中，产品在所述产品内包含每纤维1% -15%w/w 碘化亚铜，且在一些实施例中，产品包含10% -100%的此类包含碘化亚铜的纤维。
[0015] 在一些实施例中，产品为纱线，或在一些实施例中，产品为织物。在一些实施例中， 产品用于医疗情形中，且在一些实施例中，产品为用于医疗机构中的纺织品产品。在一些实 施例中，产品用于体育或其它运动应用中，且在一些实施例中，产品为由于其抗臭味特性而 用于此类情形中的纺织品产品。
[0016] 本发明还提供一种向含有纤维的材料赋予抗微生物活性的方法，所述方法包含制 备拉伸抗微生物纤维，所述拉伸抗微生物纤维包含聚合物纤维和分散在其中的结晶碘化亚 铜粒子，其中所述粒子大小在约〇.50到约2. 0微米范围内。在一些实施例中，所述抗微生 物活性在暴露于所述含有纤维的材料的数分钟内加以证明。
[0017] 虽然本发明现将结合以下实例中的某些优选实施例且参照随附图式描述，使得可 更全面理解和了解其方面，但其并未打算将本发明限制于这些具体实施例。相反地，其打算 涵盖如可包括在本发明的范围内的如由所附权利要求书定义的所有替代方案、修改和等效 物。因此，包括优选实施例的以下实例将用来说明本发明的实施，应理解，所示细节仅作为 举例且出于说明性论述本发明的优选实施例的目的，且为提供被认为是调配程序以及本发 明的原理和概念方面的最适用且容易理解的描述而呈现。
[0018] 本说明书中所引用的所有专利申请案、专利、专利出版物和参考文献（无论是否 照此参考）均以全文引用的方式并入本文中。在不一致的情况下，打算以本发明的说明书 (包括定义）为准。
【附图说明】
[0019] 图1提供体现的结晶氧化亚铜、结晶碘化亚铜和非晶形氧化亚铜粒子（分别为图 1A、1B和1C)和含有其的纤维（分别为图1D、1E和1F)的扫描电子显微照片。
[0020] 图2分别提供体现的结晶碘化亚铜拉伸和未拉伸纤维的扫描电子显微照片。
[0021] 图3分别提供并入如本文中所述的纤维内的结晶氧化亚铜粒子、结晶碘化亚铜粒 子和非晶形氧化亚铜粒子的体现的粒度分布的图形表示。
【具体实施方式】
[0022] 本发明提供一种拉伸抗微生物纤维，其包含聚合物纤维和分散在其中的碘化亚铜 粒子，其中所述粒子大小在约0. 50到约2. 0微米范围内。
[0023] 本发明提供一种拉伸抗微生物纤维，其包含聚合物纤维和分散在其中的结晶碘化 铜粒子，其中所述粒子大小在约〇.50到约2. 0微米范围内。
[0024]本发明提供一种拉伸抗微生物纤维，其包含聚合物纤维和分散在其中的结晶碘化 亚铜和碘化铜粒子，其中所述粒子大小在约0. 50到约2. 0微米范围内。
[0025] 出人意料地，本申请人已发现含有结晶碘化亚铜粒子的纱线相对于结晶和非晶形 氧化亚铜粒子的优良抗真菌和抗细菌研究，所述碘化亚铜粒子具有约0. 50到约2. 0微米的 粒子大小分布。
[0026] 取决于评估的菌株，含有4% (w/w)结晶鹏化亚铜粒子的纱线在15分钟暴露内展 示细菌CFU数目的99. 99 %减少。
[0027]另外出乎意料地，发现尽管含有结晶氧化铜粒子的纱线提供较大铜离子释放，自 相矛盾地，含有结晶碘化铜粒子的纱线提供显著较大杀微生物活性。
[0028] 本发明的纤维/纱线中每体积每单位长度的结晶碘化亚铜粒子的较高浓度未必 导致较大杀微生物活性，因为含有未拉伸纱线的1%wt/wt结晶碘化亚铜显示相比于其拉 伸对应物减少的抗微生物活性。
[0029] 本发明因此涉及包含聚合物纤维和分散在其中的碘化亚铜粒子的拉伸抗微生物 纤维，所述粒子在一些实施例中可被视为结晶，因为所述粒子在分散于本发明所要求的纤 维中时在形状和大小中为实质上均一的。
[0030] 此类拉伸抗微生物纤维将具有在约0. 50到约2. 0微米范围内的碘化亚铜粒子 大小。在一些实施例中，至少80%、且在一些实施例中至少85%、且在一些实施例中至少 87 %、且在一些实施例中至少90 %、且在一些实施例中至少95 %、且在一些实施例中至少 97%、且在一些实施例中至少99%、且在一些实施例中至少80-99%、至少85-99%、至少 90-99%的所述纤维内的结晶碘化亚铜粒子的大小在约0. 50到约2. 0微米范围内。
[0031] 在一些方面中，对于单位体积的纤维，对于1立方毫米的给定体积，拉伸的含氧化 铜纱线（4 %w/w)将具有每立方毫米大致1135万个粒子。
[0032] 在一些方面中，对于1毫米长度的含碘化亚铜纤维（1%w/w)，存在大致320个平 均尺寸为1.05μ的碘化亚铜粒子。但是，对于相同纤维长度，未拉伸纤维中的粒子数目相 应按比例增加，例如未拉伸的含碘化亚铜纤维（1 %w/w)存在大致2000个粒子。
[0033] 在一些实施例中，包括如本文中所述的纤维的本发明的产品在所述产品内包含每 纤维0. 5 % -15%w/w碘化亚铜，且在一些实施例中，产品包含5% -100 %的此类包含碘化 亚铜的纤维。
[0034] 在一些实施例中，包括如本文中所述的纤维的本发明的产品在所述产品内包含每 纤维1% -15%w/w碘化亚铜，且在一些实施例中，产品包含10% -100 %的此类包含碘化铜 的纤维。
[0035] 在一些实施例中，包括如本文中所述的纤维的本发明的产品在所述产品内包 含每纤维1% -15%w/w碘化亚铜和/或氧化亚铜，