专利名称：具有优异的吸干性质和抗菌性质的复丝的制作方法
技术领域：
本发明涉及衣服用纱，并且更具体而言涉及，当用作运动服装用纱时显示优异的吸汗性质以及所吸收汗的快速干燥(以下，“吸汗且快速干燥的性质”)的复丝，并且所述复丝对于细菌的饱和和生长显示优异的抑制(以下，“抗菌性质”)，所述细菌引起纤维的褪色和脱色并且对于人健康是有害的。
背景技术：
最近，随着生活标准的上升，对于具有多种功能的衣服的需求日益增加。换言之，存在对于具有吸汗并快速干燥的性质以及物理和化学耐久性的衣服的需要。通常，已经将具有良好吸收的棉纱或棉和聚酯的混合纱通常用作衣服用纱。然而，当经受大量出汗时，上述纱吸收大量的汗，因此它们提供湿和冷的感觉并且由所述纱制造的衣服紧贴并粘贴到穿着者的身体上。而且，当穿着长时间时，纤维可以被细菌褪色或脱色或者可以产生难闻的气味，类似汗，换言之，抗菌性质是不足的。
同时，美国专利申请号4,470,407公开了一种聚酯的非圆形横截面纤维，所述纤维具有如图4所示的圆齿状卵圆形的横截面，以增强所述纤维的水分扩散，并且韩国专利公布号1999-7736公开了一种非圆形横截面纤维，所述纤维具有以相等间隔形成的3至5个球形凸出物。上述常规的非圆形横截面纤维仅具有2至5个用作分散汗的通道的突起，因此它们在吸汗和快速干燥性质以及舒适方面是差的。而且，它们也没有抗菌性质。
同时，韩国专利公布号2002-71522公开了一种非圆形横截面纤维，所述纤维具有六个如图2中所示对称形成的球形突起。上述非圆形横截面纤维在吸汗以及快速干燥性质方面是优异的但是缺少抗菌性质。
作为对纤维提供抗菌性质的常规工艺，通过将织物浸渍在抗菌试剂溶液中而提供抗菌性质的方法已经是广泛使用的。然而，在该情况下，在超过10次洗涤以后失去抗菌功能，即，耐洗涤性低。
作为对纤维提供抗菌性质的另一个常规工艺，已经使用了将包含抗菌活性物质的共聚物成分在作为纤维原料的聚合物树脂中共聚的方法，和将聚合物树脂与良好的抗菌剂等混和的方法。
作为抗菌剂，使用天然的抗菌剂诸如脱乙酰壳多糖或银基的无机抗菌剂或者具有光催化功能的抗菌剂，但是更广泛使用高度耐高温纺丝的无机抗菌剂。
虽然上述方法可以提供抗菌性质，但是它们在耐洗涤性方面差，并且不能同时提供吸汗和快速干燥的这两种性质。
因此，本发明的目的是克服上述问题，并提供在吸汗且快速干燥的性质以及抗菌性质上都优异的纱(复丝)。
发明内容
技术问题本发明通过将纱(复丝)所包含的单丝横截面形成一种如图2所示对称地形成六个球形突起的改进形式，以改进吸汗和快速干燥，并且通过分散并包含磷酸锆载银(Ag)的银基无机抗菌剂(直径0.1至1.0μm)，从而在不破坏可加工性的情况下提供具有抗菌性质的复丝。
技术解决方案为了实现上述目的，根据本发明提供一种复丝，其特征在于(I)所述复丝由热塑性单丝组成，(II)所述单丝具有非圆形的横截面，其中相对于所述单丝横截面的长轴长度(L1)对称地形成六个球形突起，即，两个在顶面上和两个在底面上，一个在左表面上和一个在右表面上，和(III)相对于总纱重量，所述复丝含有0.3至2.0重量％的无机载体磷酸锆载银(Ag)的银基无机抗菌剂，所述银基无机抗菌剂的平均粒径为0.1至1.0μm。
现在将根据附图描述本发明的优选实施方案。
首先，本发明涉及由热塑性单丝组成的复丝。所述单丝的横截面具有如图2所示那样对称形成的六个不同尺寸的球形突起。更具体而言，所述单丝具有一种横截面，其中相对于所述单丝横截面的长轴长度(L1)对称地形成六个球形突起，即，两个在顶面上，两个在底面上，一个在左表面上和一个在右表面上。在所述单丝的横截面上，单丝的短轴长度(L2)对其短轴宽度(D1)的比率[L2/D1]是1.0至4.0。如果L2/D1的比率小于1.0，则吸汗和快速干燥的性质降低，如果它超过4.0，则吸汗和快速干燥的性质以及可加工性降低。
另外，优选单丝的长轴长度(L1)对单丝的短轴长度(L2)的比率(L1/L2)是1.0至4.0。超出该范围，则可加工性以及吸汗和快速干燥的性质可能降低。
在本发明中，作为热塑性树脂，可以使用聚酰胺、聚酯、聚丙烯酰基(polyacryl)。更优选，采用疏水性聚酯作为该热塑性树脂。
本发明的复丝(纱)具有优异的吸汗性质，因为六个不同尺寸的突起用作从穿着者身体快速将汗排出到衣服表面的通道。另外，本发明的非-复丝(纱)显示使排出到衣服表面的汗在空气中快速蒸发的性质(快速的汗干燥性质)，因为它具有非常大的与空气接触的表面积。
而且，即使穿着者大量出汗，本发明的复丝(纱)也防止衣服粘着到身体的现象，因为它与身体具有小的接触面积，从而当穿着时提供优异的舒适性。通过单独使用本发明的复丝(纱)或者将它与棉或聚丙烯纱混合，可以将其主要用于生产衣服诸如夹克。
相对于总纱重量，本发明的复丝(纱)含有0.3至2.0重量％的平均粒径为0.1至1.0μm的银基无机抗菌剂。
上述银基无机抗菌剂是无机载体磷酸锆(ZrO2P2O5)载银的抗菌剂，即，由日本的Toagosei Co.Ltd制造的“NOVARON”。
上述银基无机抗菌剂抑制生命维持所必需的新陈代谢功能，因为银离子在细菌上起作用，并且在水和光存在之下通过生成的活性氧(O2)破坏细菌的细胞膜。
如果银基无机抗菌剂的平均粒径超过1.0μm，则变得难以产生小于2旦的细支纱(fine yarn)并且纺丝组合件的压力急剧增加，由此恶化可加工性(满鼓率(Full-Drum rate)。如果平均粒径小于0.1μm，则抗菌剂的分散性差，由此恶化可加工性并且增加成本。
如果所述纱中银基无机抗菌剂的含量超过2.0重量％，则生产成本变得更高并且降低分散性，由此恶化可加工性。如果小于0.3重量％，则不能获得充分的抗菌功能。
可以通过
图1中所示的方法生产本发明的复丝。
图1是说明根据本发明的复丝生产的示意性方法图。
具体地，将热塑性聚合物片通过热塑性聚合物片进料管1供给到挤出机3上，并且同时将已经添加银基无机抗菌剂的热塑性聚合物片(以下，“母料片”)通过副进料器2供给至挤出机3。接着，将热塑性聚合物片和添加银基无机抗菌剂热塑性聚合物片(母料片)在挤出机3中熔融并混合在一起。
接着，将熔融的聚合物通过具有如图3所示横截面的喷丝头4进行熔纺，由冷却室5冷却，经过聚集导纱器6在第一导丝辊7和第二导丝辊8之间牵拉，然后用卷绕机9卷起，从而产生本发明的复丝。
优选地，第一导丝辊7的温度约是85℃，并且其旋转线速度约是1,500m/min。
优选地，第二导丝辊8的温度约是123℃，并且其旋转线速度约是4,300m/min。
优选地，卷绕机9的卷绕速度约是4,200m/min。
然而，在本发明中，不具体限制第一导丝辊7、第二导丝辊8和卷绕机9的旋转线速度和温度。
此时，更优选产生母料片，然后将母料片通过如上所示的进料器2根据分散性和可加工性供给至挤出机3，而不是直接将银基无机抗菌剂放入挤出机3中。
由于优异的可加工性，本发明具有超过95％的满鼓率。
本发明的复丝根据KS K 0693-2001方法测量，其抑菌减少率为99.00至99.99％并且抑菌活性值为2.2至6.3。
而且，本发明的复丝用Birack法(芯吸试验)测量的吸收率为100至185mm/10min，并且用液滴涂敷法测量的吸收面积为8至14cm2/30秒。
而且，本发明的复丝显示使纱中0.05ml水分干透的干燥时间为20至40分钟。
在本发明中，所述复丝的多种物理性质评价如下。
·可加工性(F/D比率)获得了纺丝过程中产生的满鼓(full drum)与总鼓数量的比率。
·抑菌减少率(％)/抑菌活性值根据KS K 0693-2001制备比较样和试样，然后将细菌在各个样品上培养18小时，然后获得了培养18小时以后的比较样的活菌计数(Ma)和培养18以后的试样的活菌计数(Mb)。将这些值代入下列表达式以计算抑菌减少率(％)和抑菌活性值。
抑菌活性值＝log Ma-log Mb·吸收性质(I)吸收速率(mm/10min)用Birack法(芯吸试验)测量吸收速率，所述Birack法是KS K 0815.5.27法。通过用32-口径互锁双圆形编织机利用本发明的复丝编织一种圆形编织的织物以制备试样，然后将试样同样地切割成宽度为2.5cm和长度为20cm。将织物样品的一部分在水中浸渍到2.5cm的深度达十分钟，然后将吸入所述编织织物的水分高度测量三次，由此获得平均值。
(II)吸收面积(cm2/30min)用液滴涂敷法测量吸收面积。
将由本发明复丝制造的圆形编织织物(20cm宽×20cm长)定位并固定在直径为7.5cm的圆柱状管周围，然后将其固定，将0.05ml的水滴到其上，并且在30秒以后，测量所述试样的水扩散部分的最大宽度(a)和最小宽度(B)。接着，将测量值(a和b)代入到下列表达式中以计算吸收面积。
·快速干燥性质干燥时间(min)通过用32-口径互锁双圆形编织机利用本发明的复丝编织一种圆形编织的织物来制造试样，然后将试样同样地切割成宽度为20cm和长度为20cm。通过将0.05ml的水滴在所述织物样品上并测量所述织物样品达到干燥所需的时间而获得干燥速率。这时，环境条件是20℃和65％RH。
有益效果本发明的复丝在吸汗和快速干燥的性质方面是优异的，以及在抗菌性质方面也是优异的，并且甚至在反复洗涤以后也继续显示良好的抗菌性质。
因此，所述复丝不被细菌褪色或脱色，是卫生的，因为它不发出不良的气味，并且当穿着时显示优异的舒适性。
附图简述从下列参考附图的实施方案的描述，本发明的其它目的和方面将变得显而易见。
图1是用于生产根据本发明的在抗菌性质以及吸汗和快速干燥的性质方面优异的复丝的示意性工艺流程图；图2是本发明复丝所包含的单丝的横截面的模式图；图3是用于本发明的喷丝头的横截面的展开图；图4和5是常规变更横截面的纤维的横截面的模式图；和图6是当通过液滴涂敷法测量吸收面积时试样的水分-扩散部分的模式图。
附图中的标记数字的说明。
1聚合物片进料管2副进料器3挤出机4喷丝头5冷却室6聚集导纱器7第一导丝辊8第二导丝辊9卷绕机L1单丝横截面的长轴长度L2单丝横截面的短轴长度L3在单丝横截面的主轴方向上的中心突起之间的间隔D1单丝横截面的短轴宽度a试样的水分-扩散部分的最大宽度
b试样的水分-扩散部分的最小宽度实施本发明的最佳方式现在将参考实施例和比较例更详细地解释本发明，应当理解本发明不仅限于这些实施例。
实施例1通过将聚酯片通过进料管1供给至挤出机3并且将聚酯片(母料片)通过副进料器2供给至挤出机3，然后将它们混合熔融，从而制备出纺丝溶液，所述聚酯片含有无机载体磷酸锆载银的银基无机抗菌剂(NOVARON)。
这时，所述纺丝溶液中银基无机抗菌剂的含量是0.5重量％。
接着，将制备的纺丝溶液通过图3的喷丝头在289℃的纺丝温度下纺丝(排出速率35.1g/min)，通过风速为0.5m/秒的冷却风凝固，并且依次通过82℃的第一导丝辊(旋转线速度1,500m/min)和125℃的第二导丝辊(旋转线速度4,300m/min)，然后以4,200m/min的速度卷绕，从而制备出[L1/L2]比率为2.5并且[L2/D1]比率为1.5的75旦/24丝的复丝。
通过利用所制备的复丝，由32-口径的互锁双圆形编织机制造直径为26英寸的圆形编织织物。测量所制备的丝和圆形编织织物的多种物理性质和可加工性的结果如表2中所示。
实施例2和比较例1至3不同之处在于，如表1所示改变单丝的横截面形状和抗菌剂的类型和含量，以制备复丝和它的圆形编织织物。
测量所制备的丝和圆形编织织物的多种物理性质和可加工性的结果如表2中所示。
表1制备条件
表2可加工性的结果和物理性质
工业适用性本发明的复丝在吸汗和快速干燥的性质方面是优异的，而且在抗菌性质方面也是优异的，甚至在反复洗涤以后还继续显示良好的抗菌性质。
因此，所述纤维不被细菌褪色或脱色，是卫生的，因为它不发出不良的气味，并且显示优异的穿着舒适性。
因而，本发明的复丝有利于用作服装比如运动服装用的纱。
权利要求
1.一种复丝，其特征在于(I)所述复丝由热塑性单丝组成，(II)所述单丝具有非圆形的横截面，其中相对于所述单丝横截面的长轴长度(L1)对称地形成六个球形突起，即，两个在顶面上，两个在底面上，一个在左表面上和一个在右表面上，和(III)相对于总纱重量，所述复丝含有0.3至2.0重量％的无机载体磷酸锆载银(Ag)的银基无机抗菌剂，所述银基无机抗菌剂的平均粒径为0.1至1.0μm。
2.权利要求1的复丝，其中所述单丝横截面的短轴长度(L2)比所述单丝横截面的短轴宽度(D1)大1.0至4.0倍，并且所述单丝横截面的长轴长度(L1)比所述单丝横截面的短轴长度(L2)大1.0至4.0倍。
3.权利要求1的复丝，其中所述热塑性树脂是聚酯树脂。
4.权利要求1的复丝，其中由KS K 0693-2001法测量的抑菌减少率和抑菌活性值分别是99.00至99.99％和2.2至6.3。
5.权利要求1的复丝，其中由Birack法(芯吸试验)测量的吸收速率是100至185mm/10min。
6.权利要求1的复丝，其中通过液滴涂敷法测量的吸收面积是8至14cm2/30秒。
7.权利要求1的复丝，其中完全除去所述纱中0.05ml水分所需要的干燥时间是20至40分钟。
全文摘要
本发明公开了一种具有优异的抗菌性质和吸汗且快速干燥性质的复丝。所述复丝特征在于(I)所述复丝由热塑性单丝组成，(II)所述单丝具有改进的横截面，其中相对于所述单丝横截面的长轴长度(L
文档编号D01D5/00GK101057009SQ200580039151
公开日2007年10月17日 申请日期2005年2月7日 优先权日2004年11月19日
发明者卢东铉 申请人:可隆株式会社