专利名称：纤维素纤维的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有更少生物降解率以及更小霉菌感染性的纤维素纤维。
已知，可借助添加剂来赋予纤维素纤维抗菌性质。
在US3296000中公开了为达抑制细菌目的的以3，4，4′-三氯对称二苯脲改性的粘胶纤维。
EP 0 728 855A公开了不同原始形态纤维的制备，还公开了具有除臭性的纤维素纤维。其中，使用了光催化剂，特别是氧化钛(TiO2)。另外，还使用呈四价金属磷酸盐形式和二价金属氢氧化物形式的吸附剂。此外，EP 0 728 855A还公开了，除具有除臭效果的物质外还可使用金属成分(例如，银、铜或锌)作为抗菌成分。
在市场调研报告“功能纤维——在日本的趋势和产品发展”，Toray ResearchCenter Inc.，1993，中公开了“CELFRESH”、“PC Rayon”、“CELBEL”和“CELCLEAN”品牌的应具有抗菌和抑臭性质的粘胶纤维。
就纤维“CELFRESH”而言，粘胶中加入了含量约30％的活性炭。就纤维“PC Rayon”而言，粘胶中加入了金属酞花青衍生物。而对于纤维“CELBEL”和“CELCLEAN”，在后处理过程中在已经纺丝的纤维上涂覆金属离子。
但是，使用活性炭或者金属成分的缺陷在于——例如也可以从上面引用的市场调研报告中得知——这些成分会被染色，并因此对所得纤维的白度产生不利影响。特别是在所谓用于制造纤维素质的Lyocell方法中还会出现另外的问题，即众多的金属成分会降低纤维素溶液的稳定性。
为了赋予纤维素再生纤维以除臭和/或抗真菌性或抑制细菌性，US5320903A或PCT-WO94/09192中还公开了脱乙酰壳多糖的使用。
此外，还已知可用抗菌剂整理纤维或者纺织产品。
添加或整理的缺点在于可能会，例如由于过敏性反应或者由于洗涤所制得产品的过程中向环境中的释放而引起的那些带来毒理学和生态学后果。
高湿度环境有利于微生物的生长，特别是霉菌的生长，例如在床上用品中，特别是被褥和衬垫的填充物中。这些霉菌还成为了虫螨的食物基质。
因此，除了亲皮肤以外，还需要具有杀菌性的纤维素质纤维。
本发明的目的是提供一种纤维素纤维，其特征在于，经过20星期之后生物降解率低于60％(按照下面描述的埋土试验法测定)。优选，本发明的纤维素纤维在20星期之后具有的生物降解率低于40％，更优选低于30％。
本发明还提供一种纤维素纤维，其特征在于，在85％空气湿度下经过4星期，对于红散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值小于2(根据下述试验测得，三次测量取平均值)。特别优选的是，在85％空气湿度下经过4星期，对于红散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值为1或更小。
本发明的纤维素纤维优选不仅具有上述降解率，还具有上述对于红散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值。
优选地，本发明的纤维素纤维特征在于，其是一种Lyocell类的纤维。
另外，优选地，本发明的纤维素纤维特征在于，其基本上不含抗菌物质。“基本上不含”是指，在不计及那些由于各个制备方法的常规条件而包含在纤维中的、以及还可能显示出抗菌效果的物质外，纤维中不含其他抗菌活性物质。
令人惊奇地发现，Lyocell纤维较之于其他纤维素质纤维如棉线或粘胶纤维更其能延迟或阻止微生物的生长。
在溶剂纺丝方法中，使纤维素在不形成衍生物的条件下直接溶解在一种有机溶剂中，并将溶液纺丝。这样的纤维也称为“溶剂纺丝的”或者“Lyocell”纤维。“Lyocell”是由BISFA(The International Bureau for the Standardization of manmade fibers)指定的纤维素纤维种类名称，其是通过以下方法制得的，即在不形成衍生物条件下，使纤维素溶解在一种有机溶剂中，用干-湿-纺丝法或者融-喷-法将纤维从该溶液中挤出。有机溶剂可以认为是一种由有机化学溶剂和水的混合物。目前在工业上使用N-甲基-吗啉-N-氧化物作为有机溶剂。
在这些方法中，通常用一种成形设备将纤维素溶液挤出并成型。成型溶液经过气隙到达凝固槽，在那里通过溶液沉淀得到成型体。洗涤成型体，并且适当时可在其他一些处理步骤之后将其干燥。
Lyocell纤维的制备方法记载在例如US4246221A中。Lyocell纤维的特性在于高强度、高湿模量以及高缠绕强度。
本发明还涉及本发明的纤维素纤维在制造丝线、织物、针织物、无纺物和其他纺织用品中的应用。本发明特别涉及本发明的纤维作在作为家庭纺织品成分的应用，如地板、垫子、家具、床垫、毛巾、被褥，特别是作为地板、垫子、床垫和家具的填充纤维。
本发明还涉及一种纺织品，如含有本发明的纤维素纤维的家庭纺织品。
本发明所述纺织品优选含有含量至少10重量％的纤维素质材料。在家具情况下，此含量是以家具板的纺织品成分(覆盖物等等)计的。
在纺织品中优选有多至30～100重量％的纤维素质材料由由本发明的纤维素纤维组成。
含有本发明的纤维素纤维的纺织品特别适合于生物活性产品。
在本发明中，所谓“生物活性”是指微生物生长的延迟或抑制。
由于本发明的纤维素纤维能耐受霉菌，因此就可以除去虫螨和类似的食物基质。因此，本发明所述纺织品还特别适合用于抗虫螨产品。
实施例生物可降解性将Lyocell纤维(CLY)与棉线(BW)和粘胶纤维(CV)在埋土试验中进行比较。相对于其他纤维素纤维如BW和CV，Lyocell纤维显示出明显迟延的降解性或生物活性。
埋土试验将约1g经梳理的空气干燥的纤维毡(约6×6cm)装入由合成材料织物制成的粗孔袋(防虫网)中，并用胶带密封。
将试样装入容器(花盆，约100×20×15cm)并埋入花园农土(特殊腐质，Fa.Gartenhilfe GmbH 4030 Linz)的当中，并在室温(20-25℃)下放置在暗处。通过用自来水浇灌使土壤保持潮湿。经过一定时间间隔后将试样挖出，干燥并称重。经过一段时间的观察，通过重量检测和视觉观察而确定降解因子。
结果列于下表
具有标记“SI”的Lyocell纤维是指用硅树脂整理过的Lyocell纤维。
比较纤度为6.7dtex的粘胶纤维和纤度也是6.7dtex的Lyocell纤维，在20星期后，降解率的差别有40-50％。
这表示，Lyocell纤维生物降解率比粘胶纤维降低了50％，比BW降低了80％。
纤维的霉菌感染性测试下述试验在EMPA(联邦材料试验和研究实验室)进行。
试验根据标准CEN/TC248/WG13/Doc N 142-Methode A2进行，在试验中，观测霉菌“红散囊菌(Eurotium rubrum)”在室温下和75、85以及100％空气湿度下的生长。
潮湿室中的湿度通过下列物质调节NaCl 75％KCl 85％ 和水 ＞95％通常红散囊菌(Eurotium rubrum)EMPA 633用作菌类，接种孢子浓度为每毫升106。
试样菌类生长按照下表评价
从下表可以得知，Lyocell纤维表明，在4星期后于85％空气湿度下其与粘胶纤维相比，明显阻止了霉菌生长。
权利要求
1.一种纤维素纤维，其特征在于20个星期之后其生物降解率低于60％。
2.权利要求1所述纤维素纤维，其特征在于20个星期之后其生物降解率低于40％。
3.权利要求2所述纤维素纤维，其特征在于20个星期之后其生物降解率低于30％。
4.一种纤维素纤维，其特征在于，在85％空气湿度下经过4星期其对于红散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值小于2。
5.权利要求4所述纤维素纤维，其特征在于，在85％空气湿度下经过4星期对于红散囊菌(Eurotium rubrum)敏感程度的标记为1或更小。
6.前述权利要求任一所述纤维素纤维，其特征在于，其是Lyocell类的纤维。
7.前述权利要求任一所述纤维素纤维，其特征在于，其基本上不含有抗菌物质。
8.权利要求1到7所述纤维素纤维在制造丝线、织物、针织物、无纺物和其他纺织用品中的应用。
9.权利要求8的作为家庭纺织品填充物的应用。
10.一种纺织品，如家用纺织品，其含有权利要求1到8任一所述纤维素纤维。
11.权利要求10所述纺织品，其纤维素质材料的含量为至少10重量％。
12.权利要求11所述纺织品，其特征在于，纤维素质材料的30到100重量％由权利要求1到8任一所述纤维素纤维组成。
13.权利要求10到12任一所述纺织品作为生物活性产品的应用。
全文摘要
本发明涉及一种纤维素纤维，其特征在于20星期之后的生物降解率低于60％，其在85％大气湿度下经过4个星期对于红散囊菌(Eurotium rubrum)的受感染程度值低于2。
文档编号D01F2/00GK1678774SQ03820853
公开日2005年10月5日 申请日期2003年9月1日 优先权日2002年9月3日
发明者J·曼纳, W·费尔迈尔 申请人:连津格股份公司