指示纤维的制作方法

专利名称：：指示纤维的制作方法
技术领域：
：本发明涉及反应指示纤维、由指示纤维构造的制品以及制备指示纤维的方法。
背景技术：
：在工业中使用纤维制造多种产品，例如织物、擦拭物及擦洗制品。纤维可以由天然材料形成，如棉花，或者由合成材料形成，如热塑性树脂或再造纤维素。由热塑性树脂制成的纤维特别适用于制备非织造制品。由热塑性纤维制成的非织造制品的一个例子是得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的Scotch-Brite擦洗垫。多种非织造制品由聚合物类纤维制成，可以是从高度笔挺的到非常悬垂的制品，适合于多种用途，特别是清洁用途。可以通过多种己知的加工技术将聚合物纤维制成多种尺寸，这些技术可以得到微纤维和纳米纤维。微纤维和纳米纤维可用于生产制品，如生产非织造制品。微纤维和纳米纤维的直径非常小，这导致由微纤维或纳米纤维形成的制品具有非常大的表面积。对于清洁用途来说，大表面积有助于捕集和截留被油污表面上的灰尘、碎屑和油。热塑性微纤维制品的一个例子是得自明尼苏达州圣保罗的3M公司的Scotch-Brite厨房布。可以通过多种已知的加工方法制备由聚合物类纤维形成的制品。通常，这些加工方法能够使纤维以及这些纤维的制品便宜。因此，由聚合物纤维形成的制品适合作为一次性制品，特别是作为一次性清洁制品。5对于像在厨房和浴室中的清洁应用来说，可能存在生物污染物或微生物，如大肠杆菌或沙门氏菌。如果用户用擦拭物清洁表面，则用户有可能已经传播了污物或有可能已经染上污物了。然而，在任一种情况下用户都无法确定清洁之后表面的真实清洁度。为了提供清洁的环境，用户需要表面清洁度的指示。
发明内容本发明公开了纤维、由纤维形成的制品以及制备所述纤维和相关制品的方法。所述纤维中包含能够响应刺激(物)给出视觉指示的颜色变化指示物。在一个实施例中，视觉指示代表被擦拭表面的清洁度。在一个实施例中，公开了一种包含合成聚合物和颜色变化指示物的纤维。颜色变化指示物分散遍布于合成聚合物当中。在存在刺激(物)的情况下，颜色变化指示物起反应，产生颜色变化。在一个实施例中，用于指示表面上一种物质存在的制品包括许多纤维，其中至少一部分纤维是颜色指示纤维，所述颜色指示纤维包含合成聚合物、分散遍布于合成聚合物中的颜色变化指示物，所述颜色变化指示物在存在刺激(物)的情况下起反应，在制品的工作表面上产生颜色变化。在一个实施例中，所述制品可以是织造制品、针织制品或非织造制品。在一个实施例中，制备纤维的方法包括提供合成聚合物、提供颜色变化指示物、把颜色变化指示物分散遍布于合成聚合物中并形成纤维。在一个实施例中，可以通过熔喷、纺粘、熔纺、干纺、湿纺和凝胶纺丝、或静电纺丝形成所述纤维。具体实施例方式本发明公开了纤维、由纤维形成的制品以及制备所述纤维及相关制品的方法。所述纤维中包含能够响应刺激(物)给出视觉指示的颜色变化指示物。所述纤维包含合成聚合物和颜色变化指示物。在一个实施例中，指示纤维的合成聚合物包括热塑性材料。合适的热塑性材料包括(但不限于)聚酯、聚酰胺、聚酰亚胺、尼龙、聚烯烃(如聚丙烯和聚乙烯)、聚(乙烯乙烯醇)共聚物(PEVOH)、聚(丙烯乙烯醇)共聚物(PPVOH)、聚乳酸(PLA)或它们的组合。在另一实施例中，所述纤维的合成聚合物包括再生纤维素，包括人造丝。"颜色变化指示物"是与刺激(物)相互作用产生视觉上可辨别的颜色变化的一种或多种化学化合物。刺激(物)可以是对特定的颜色变化指示物起反应的pH值、蛋白质、胺、糖(包括葡萄糖)或血红蛋白/肌红蛋白。通常情况下，刺激(物)与特定的污染物相关。例如，如果颜色变化指示物响应氨基，那么颜色变化指示物也将响应蛋白质。蛋白质存在于肉类当中。对于肉产品，例如牛肉可能携带大肠杆菌，鸡肉可能携带沙门氏菌。因此，响应氨基的颜色变化指示物可以指示肉蛋白的存在，以及可能存在的污染物，如大肠杆菌或沙门氏菌。在一个实施例中，在室温条件下，颜色变化指示物在15分钟内给出视觉上可辨别的颜色变化。根据纤维的具体使用情况，可能有利的是在5分钟内或者进一步在2分钟内实现视觉上可辨别的颜色变化。使颜色变化指示物分散遍布于合成聚合物中。因此，在指示纤维的横截面处，颜色变化指示物被分散在整个横截面上。这有别于在形成后被用染料处理的纤维，后者的染料基本上涂在纤维的表面上，而不是分散遍布于其中。在一个实施例中，颜色变化指示物均匀地分散遍布于合成聚合物中。因此在指示纤维的横截面处，颜色变化指示物均匀地分散遍布于指示纤维中。在一个实施例中，颜色变化指示物的含量可以是纤维的0.1至15重量％。在进一步的实施例中，颜色变化指示物的含量可以是指示纤维的1至10重量％。在一个实施例中，颜色变化指示物包含官能团，是官能化颜色变化指示物。"官能化颜色变化指示物"是带有官能团的颜色变化指示物，所述官能团能够与合成聚合物的反应性基团形成共价键。如上所述，可以使官能化颜色变化指示物分散遍布于合成聚合物中，与合成聚合物共价键合。如下所述，可以按与处理非官能化颜色变化指示物相同的方式，对与合成聚合物共价键合的官能化颜色变化指示物进行进一步处理。2007年6月29日提交的美国专利申请60/947,030(标题为"茚三酮官能化聚合物")中公开了可适合被加工成纤维的茚三酮官能化聚合物，该申请的公开内容以引用的方式并入本文。一种合适的颜色变化指示物是茚三酮，它在氨基酸、胺和氨基糖存在的情况下起化学反应，形成被称为罗曼紫的鲜紫色产物。因此茚三酮可以通过与蛋白质的氨基发生反应检测蛋白质。市售的茚三酮是水合物形态的，如三酮六氢茚满水合物、2，2-二羟基-1，3-茚二酮。在室温下，水合物是稳定的浅黄色略有吸湿性的结晶粉末。在某些溶液中，酮1，2，3-茚三酮的含量可以不到3%。反应如下所示茚三酮罗曼紫在一个实施例中，可以把如下所示的官能化茚三酮结合到具有反应性羟基的合成聚合物(如PVA)中，并如下所述进行进一步处理，制成如下所述的制品，只要颜色变化指示物在存在刺激(物)的情况下产生颜色变化的能力得以保持即可。8<formula>formulaseeoriginaldocumentpage9</formula>可能合适的另一种颜色变化指示物是二辛可宁酸(BCA)分析。对于BCA分析，硫酸铜(CuS04)与蛋白质在碱性条件下发生反应，把Cu2+离子还原成Cu+。然后Cu+离子与BCA络合，形成紫色的络合物。可以把Bradford分析(考马斯亮蓝G-250)、Lowry分析、缩二脲分析结合到用于形成纤维的组分当中，它们在存在蛋白质的情况下均能给出颜色变化。此外，可以使用血红蛋白和葡萄糖检测系统。一种血红蛋白系统为缓冲溶液中的3,3'，5,5'-四甲基联苯胺(TMB)和异丙苯过氧化氢。另一种血红蛋白系统为缓冲溶液中的3-甲基-2-苯并噻唑啉酮腙盐酸盐一水合物(MBTH)、3-(二甲氨基)苯甲酸(DMAB)和过氧化氢(H202)。其他血红蛋白系统有联苯胺、邻联甲苯胺、邻甲苯胺和邻联茴香胺，它们每个均在缓冲溶液中的过氧化物系统中。可以通过添加用于检测葡萄糖的葡萄糖氧化酶和过氧化物酶(如辣根过氧化物酶)对MBTH/DMAB血红蛋白检测系统进行更改。其他的系统可以用来检测葡萄糖，如KI/葡萄糖氧化酶/过氧化物酶。据信可以把这些与其他等一起结合到用于形成纤维的组分当中。在把指示纤维以及最终由所述指示纤维制成的制品用到与人或宠物接触的表面的实施例中，所选择的颜色指示物应该是安全无毒的。纤维中可以包含其他添加剂。纤维中可以存在例如(但不限于)粘合剂、抗氧化剂、染料、颜料、表面活性剂、肥皂、清洁剂、抗微生物剂和纤维涂饰剂的添加剂。可以按制备尺寸、形状和长度不等的纤维的多种已知的加工技术制备纤维。制备纳米纤维和微纤维在其范围之内。纳米纤维提供了一种特别独特的指示纤维。包含纳米纤维的制品通常具有大表面积。据信这一性能允许颜色变化指示物的反应时间更快，因为颜色变化指示物容易与刺激(物)起反应。此外，由于纳米纤维的处理，更可以把颜色变化指示物形成为纤维的一体部分。为了制备包含颜色变化指示物的指示纤维，可以采用多种已知的加工技术。一种工艺被称为熔喷。在典型的熔喷工艺中，把粒料或其他固体材料引入挤出机，其中共混物被加热，然后被引入熔喷模具。虽然通常用热塑性聚合物进行熔喷，但该工艺也可用于使聚合物溶液形成纤维。在制备指示纤维的熔喷工艺中，可以使固体形式的颜色变化指示物与干燥的材料混合，然后再进入挤出机，或者可以把液体形式的颜色变化指示物直接加入到挤出机中。作为另外的选择，在纤维形成过程之前可以混配高浓度的颜色变化指示物。然后把这种预混配母料连同未混配的材料一起引入到所述工艺当中，从而制备具有所需颜色变化指示物浓度的纤维。在所述工艺中，颜色变化指示物以及其他材料被加热、共混并与合成聚合物结合。希望选择合成聚合物和颜色变化指示物以及必要时的其他材料，从而使颜色变化指示物与合成聚合物具有相对的相容性。据信，颜色变化指示物与合成聚合物的相容性能够把颜色变化指示物锁定在所形成的指示纤维当中，防止颜色变化指示物渗出和与指示纤维的合成聚合物分离并最终到达表面被擦除。添加表面活性剂可以得到更相容的溶液，用于使颜色变化指示物分散到合成聚合物当中。另外，颜色变化指示物应当能够承受熔喷工艺条件。纺粘是制备纤维的另一种工艺，可用于制备指示纤维。美国专利3,338,992公开了一种制备纺粘纤维的方法。因为纺粘类似于熔喷过程，所以在加工指示纤维之前把固态或液体的颜色变化指示物引入挤出机、进行共混并与合成聚合物结合。因为利用合成聚合物溶液，所以当采用纺粘工艺制备指示纤维时，也要考虑有关相容性以及颜色变化指示物承受工艺条件的相关事项。可以通过多种不同的方法纺制连续的指示纤维，包括熔纺、干纺、湿纺和凝胶纺丝。对普遍实行的长纤维成形技术的描述可见于AndrzejZiabicki的FundamentalsofFibreFormation中。一般来讲，这些工艺通过模具由流体(熔体或溶液)挤出纤维。关于熔喷工艺，可以把颜色变化指示物加入到流体中，如上所述。把挤出物拖出模具，把挤出物拉成纤维。在拖出过程中，纤维成形材料通过冷却、干燥或化学反应的某种组合而固化。然后巻起固化的纤维或者继续进行进一步加工。可以使纺后的纤维经历多种后处理步骤。后处理的例子包括巻曲、切割、染色、热定形、后拉延、涂布和加捻。静电纺丝是可用于制备指示纤维的另一种工艺。静电纺丝特别适合于制备直径非常小的纤维，如纳米纤维。美国专利1,975,504公开了一种静电纺丝工艺。形成包含合成聚合物、颜色变化指示物和可任选的溶剂或其他加工助剂的纤维成形液体。用于静电纺丝的纤维成形液体可以是熔融液体或包含在静电纺丝过程中能固化成纤维形式的物质的液体。静电纺丝通常涉及在液体的表面上建立电场。所产生的电场把纤维成形液体拖成料流，该料流被拖向接地的收集器。纤维成形流体的射流在伸长和移动时固化。通过冷却、溶剂蒸发或化学反应或它们的某种组合完成纤维成形流体的固化。把纤维直接收集到接地的收集器上，或者收集到放置在纤维成形流体路径中的基板上。可以直接在基板或收集器上使用纤维，或者将其取下来进行进一步加工或使用。当使用用于静电纺丝的溶液时，应选择颜色变化指示物、合成聚合物和加工溶剂，使得颜色变化指示物和合成聚合物均可分散在所述溶剂中，因此能够在静电纺丝过程之前进行分散。在一个特定的实施例中，可以由聚(乙烯乙烯醇)共聚物(PEVOH)、聚(丙烯乙烯醇)共聚物(PPVOH)、聚乳酸(PLA)制备静电纺丝纤维。能与这些聚合物使用的溶剂有异丙醇、水、H3P04、CHCl3和DMF以及它们的组合。可用溶剂的例子包括IPA/H2Q(70/30)、H2O/H3PO4(99/1)、11H20和CHC13/DMF(4/1)。一般来说，大多数聚合物溶液均可进行静电纺丝。另一种制备包含纳米纤维的幅材的方法公开在授予Torobin等的美国专利6,183,670和6,315,806中。Torobin等公开了以下内容('670专利，
发明内容，第7栏43行至第8栏58行)本发明的优选实施例涉及制备复合纤维介质的方法及装置，所述复合纤维介质由不连续的细纤维和不连续的超细带静电或不带电的纤维构成。进一步优选的实施例涉及由此制备的复合纤维介质以及包含这种复合纤维介质的过滤介质、颗粒擦拭介质和吸收介质。优选的实施例中使用纤维化气体源和熔融聚合物流体物质源或当与纤维化气体射流结合再冷却时产生聚合物长丝的物质。优选的装置实施例包括单元安装板，其上安装有多排纤维生产单元的平面阵列，每个单元能够以可调节的方式控制熔融聚合物与纤维化气体的混合物的喷射直径和角度；对纤维生产单元供应熔融聚合物流体和纤维化气体的多根导管；多孔带；多根带驱动辊；活动的透气收集表面，如筛网；吸气箱；和多根压实辊。优选通过等间距且单个可调的单元的二维阵列制备过滤介质，对每个单元供给纤维化气体和熔融聚合物，从而制备出空气中夹带不连续纤维的单个高速固-气两相射流。阵列中的单个单元以可旋转的方式相对于彼此定位，这样一个单元中的喷射流被诱导与其附近的相邻单元的喷射流掺混融合。这能增强在纤维形成区飞行的初生纤维的碰撞以及由此而来的掺混和缠绕，其方式是导致纤维变形，使之在有机会冷却到相对刚性状态之前就以局部小规模的方式高速地彼此缠结和部分环绕。随后使碰撞并缠结的纤维成形为幅材，其方式是借助于由大容量12吸气箱诱导的空气流把纤维拖到移动的连续多孔带平面部分的上表面上，所述大容量吸气箱设置成与带的所述部分的底面接触。优选的是，对单元进行单个调节以控制其制备的纤维的平均直径、长度和轨道。可以调节二维阵列中的某些单元，使之产生的直径小于一微米且长度相对较短的纤维占显著的百分比。可以调节阵列中的某些其他单元，使之产生显著百分比的结构成形增强纤维，所述结构成形增强纤维直径大于一微米，并且长度相对较长。通过使阵列中单元的定位和取向适当紧密，由相邻单元的碰撞喷流引起的空气涡流产生的拖曳力被用于诱导亚微米直径的纤维部分地盘绕一些较大直径的纤维。从而导致亚微米纤维迅速地缠结和部分环绕较大的增强纤维。因此较大的纤维以小规模方式使亚微米直径的纤维在其形成区域被捕集和固定，从而使亚微米直径的纤维在飞行中结块、聚集或扎在一起的倾向最小化。另外，选择产生较大纤维的单元，用以在每个产生亚微米直径纤维的单元周围形成较大纤维保护帘，从而防止亚微米直径的纤维被杂散气流带走，或者随后从其在固定幅材的位置上脱离。缠结的较大纤维还克服了亚微米纤维幅材固有的机械性弱点和过度的可压縮性，从而使得在包括空气过滤系统的过滤系统中能实际使用亚微米纤维。随后使所得到的混合缠绕的纤维聚集体沉积在诸如复合纤维幅材的活动透气收集表面上。通过吸气箱引起的空气负压力把纤维聚集体向下拖并压到透气的活动收集表面上。在进一步优选的实施例中，通过使所得到的聚集体穿过压实辊而被压实。通过采用Torobin的工艺可以把颜色变化指示物包括到一些或所有的熔融聚合物流体当中，从而制备包含颜色变化指示物的指示纤维。应该理解的是，并非所有制备的纤维必须包含颜色变化指示物。另外，如上面制备纤维的熔喷方法中所述，选择的特定颜色变化指示物应该与熔体的聚合物流体相容，并且能够承受纤维成形过程中所经历的温度。制备多层或多组分纤维是已知的。美国专利5,176,952、5，238，733、5,258,220、5,207,970和5,232,770中公开了多层纤维和这些多层纤维的各种用途。应该理解的是，根据本发明的指示纤维可以是多层纤维，其中一层或多层中包含颜色变化指示物。应该理解的是，根据本发明的教导内容可以制成多种纤维长度、直径、尺寸、形状和构造。在一个实施例中形成了纳米纤维。纳米纤维被理解为直径小于1微米的纤维。在一个实施例中形成了微纤维。微纤维被理解为直径大于纳米纤维直径但小于1旦尼尔(大约20微米)的纤维。对于常用的非织造纤维来说，1旦尼尔的纤维通常直径在10至15微米。在另一实施例中形成直径大于微纤维直径的纤维。在一个实施例中，纤维的长度为至少lmm。在另一实施例中，纤维具有本领域技术人员所理解的基本上无限的长度。通常在使用之前把指示纤维成形到制品当中。可以按织造、针织和非织造工艺制备制品。制备非织造品已知有多种工艺，包括梳理、扯松、气流成网、纺粘、湿法成网、熔喷、缝编。可能需要对非织造品进行进一步加工，从而增加诸如强度、耐久性和纹理方面的性质。进一步加工的例子包括压延、水刺、针刺、树脂粘合、热粘合、超声焊接、压印及层合。非织造制品可以完全由颜色指示纤维构成或者由颜色指示纤维与其他纤维的共混物构成，所述其他纤维可以是聚合物类天然纤维或金属纤维。另外，可以把颜色指示纤维布置成特定的图案。已知可以把不同类型的纤维共混在一起制成制品。纤维的混合可以与其他过程一道进行，或者独立于任何织物、幅材或纱线成形过程。根据最终用途的需要，制品可以具有任意的尺寸、形状或刚度。可以在制品之上设置诸如树脂、表面活性剂、清洁剂的材料涂层，所述涂层可以包含或不包含磨粒。涂层的施加方式应不妨碍颜色变化指示物给出颜色响应的能力。例如，可以把树脂点涂到制品的指定区域上，而不是涂到整个制品上。制品可以是分层产品，包括非织造、织造或针织材料、膜、泡沫、海绵以及它们的各种组合的各种层的不同组合。如果分层，则可以层合、缝合、针刺或以其他方式粘接各层，从而将各层固定到一起。一些或所有的层中可以具有指示纤维。一些层中可以没有任何指示纤维。可以以湿态或干态的形式提供制品。制品本身可以是吸收剂，或者可以具有固定到制品上的吸收剂层。在湿态，制品可饱和以水、醇、清洁剂、表面活性剂或消毒剂或它们的组合的溶液，只要所述溶液不会不利地影响到颜色变化指示物或颜色变化指示物在存在刺激(物)的情况下给出颜色变化的能力即可。消毒剂可特别适合于拟用于清洁用途的制品。常见的表面消毒剂包括生物杀灭剂，如醇、双胍、阳离子表面活性剂和卣素或含卣素的化合物。合适的醇包括70%水中的乙醇和异丙醇(IPA)[IPA/H20(70/30)、EtOH/H2O(70/30)]。合适的双胍(氯己定)为聚六亚甲基双胍、对氯苯基双胍和4-氯二苯甲基双胍。市售的双胍有得自Wyeth(FortDodge,IA)的Nolvasan和得自美国DVMPharmaceuticals的ChlorhexiDerm消毒剂。阳离子表面活性剂(季铵化合物，季铵盐)的例子包括得自Hess&Clark(Randolph,WI)的Parvosof、得自Pfizer(NewYork,NY)的Roccal-DPlus、得自Brulin&CoompanyInc.(Indianapolis,IN)的Unicide256、苯扎氯铵。典型的卤素或含卤素的化合物是基于氯或基于碘的。为了使用由颜色指示纤维形成的制品，使制品在表面之上通过。如果表面上不含能够使颜色变化指示物给出颜色变化的刺激(物)，则没有明显可见的颜色变化。于是用户知道表面上基本不含那种刺激(物)。通常情况下，所述刺激(物)与特定的污染物相关。因此用户知道表面上不含相关的污染物。15如果表面上包含能够使颜色变化指示物给出颜色变化的刺激(物)，则会出现可见的颜色变化。用户知道了表面上包含刺激(物)和相关的污染物。在一个实施例中，颜色变化指示物通过与胺基团的反应响应蛋白质刺激(物)。因此指示纤维之内的颜色变化指示物的颜色变化表明表面上有蛋白质，这可能表明在表面上存在细菌，如大肠杆菌或沙门氏菌。在所述制品还包含消毒剂的实施例中，在用以检测颜色变化的整个表面上的擦拭物也可以递送一部分消毒剂。因此，当看到颜色变化时，一些消毒剂会作用于表面上的刺激(物)。用户可以以新的制品重新擦拭表面，以确定刺激(物)是否己被清除。实例刺激(物)的制备制备通常被称为肉汁的蛋白质溶液。用20mL水对大约IO克鲜猪排肉浸取16小时，过滤混合物。根据Pierce分析法测定肉汁中的总蛋白质。肉汁的总蛋白质含量为大约11mg/mL。纤维的制备.-实施两种工艺条件熔喷和静电纺丝。熔喷幅材的制备方式是，使用38mm锥形双螺杆挤出机，给齿轮型正位移泵加料，然后该泵把熔体送至熔喷模具。所述熔喷模具是钻孔型的，采用的是0.015英寸(0.318mm)直径的孔，模具宽度上每英寸有25个孔。模具的标称幅材宽度为10英寸(25.4cm)。钻孔熔喷模具由Harding、Bimtin和Keller公开在美国专利3,825,380中。使用遮蔽的真空收集器收集幅材，并将其从收集器的表面巻起来。下表中记录了熔16体挤出温度和所得幅材以克表示的每平方米基重。使用典型的实验室针型静电纺丝单元完成静电纺丝。在纺前将聚合物溶于溶剂中，然后加载到注射器中。注射器的末端为平尖的不锈钢皮下注射器针头。设置在注射泵(22型，马萨诸塞州霍里斯顿的哈佛仪器公司提供)之中的注射器提供不间断的流量。所使用的接地靶为夹在环架上的铝称重盘。注射器针尖与接地靶之间的距离被称为靶距。可调的高压电源连接针和接地靶，从而产生所需的电场。当注射泵及高压电源均启动时，纤维流被从针头运送到接地靶。使纺丝过程持续已知时间段，所述时间段足以在接地靶上产生非织造网涂层。然后使用扫描电子显微镜测量纤维直径。纤维尺寸使用SEM(扫描电子显微镜)测量纳米纤维的纤维直径。使用LEOVP1450SEM(15kV，15mmWD，0°倾斜，在高真空下涂金/钯的样品)对每个幅材拍摄1K和IOK放大率的SEM显微照片。从IO，OOO倍放大率的图像上取至少25个单个纤维的纤维直径测量值，计算平均纤维直径。对于熔喷幅材，测量有效纤维直径(EFD)。从已知空气流通过幅材的压力降得到纤维直径。Davies,C.N.的"TheSeparationofAirborneDustandParticulates"(Inst.Mech.Eng.,London,Proceedings1B，1952年)中讨论了这种估计平均纤维直径的方法。产品列表茚三酮，得自AldrichChemicalCo.(Milwaukee,WI)。聚丙烯乙烯醇(PPVOH),57K-66K(86-89%水解)，得自AlfaAesar(WardHill,MA)。<table>tableseeoriginaldocumentpage18</column></row><table>虽然本文显示和描述了本发明的一些具体实施例，应当理解，这些实施例仅仅是示例性地展示了应用本发明原理时可以设计的许多具体结构的一部分。本领域技术人员可根据这些原理在不脱离本发明实质和范围的前提下设计出许多不同结构。因此，本发明的范围不应限于本专利申请所述的结构，而只应受权利要求中的文字所述的结构和其等同结构的限制。权利要求1.一种纤维，包含合成聚合物；颜色变化指示物；其中所述颜色变化指示物分散遍布于所述合成聚合物中；且其中所述颜色变化指示物在存在刺激的情况下起反应，从而产生颜色变化。2.根据权利要求1所述的纤维，其中所述合成聚合物选自热塑性聚合物和再生纤维素。3.根据权利要求1所述的纤维，其中所述颜色变化指示物由于化学反应而产生颜色变化。4.根据权利要求1所述的纤维，其中所述颜色变化指示物响应蛋白质刺激。5.根据权利要求4所述的纤维，其中所述颜色变化指示物是茚三酮。6.根据权利要求1所述的纤维，其中所述颜色变化指示物均匀地分散遍布于所述合成聚合物中，因此分散在所述纤维的整个横截面上。7.根据权利要求1所述的纤维，其中所述颜色变化指示物占所述纤维的0.1重量％至15重量％。8.根据权利要求1所述的纤维，其中所述纤维的直径小于250微米。9.根据权利要求1所述的纤维，其中所述刺激选自pH值条件、蛋白质、胺、血红蛋白、糖和碳水化合物。10.根据权利要求1所述的纤维，其中布置多根纤维以形成制品。11.一种用于指示表面上存在物质的制品，包括多根纤维，其中至少一部分所述纤维是颜色指示纤维，所述颜色指示纤维包含合成聚合物、分散遍布于所述合成聚合物中的颜色变化指示物，所述颜色变化指示物在存在刺激的情况下起反应，从而在所述制品的工作表面上产生颜色变化。12.根据权利要求11所述的制品，其中所述多根纤维是相互连接的。13.根据权利要求11所述的制品，其中所述多根纤维形成非织造网。14.根据权利要求11所述的制品，其中所述制品粘合到背衬上。15.根据权利要求14所述的制品，其中所述背衬包括织造、针织或非织造织物、海绵、泡沫、膜或纸张。16.根据权利要求11所述的制品，其中所述颜色变化指示物是茚三酮，并且在存在蛋白质的情况下起反应。17.—种制备纤维的方法，包括提供合成聚合物；提供颜色变化指示物；使所述颜色变化指示物分散遍布于所述合成聚合物中；形成纤维。18.根据权利要求17所述的方法，还包括由熔体形成所述纤维。19.根据权利要求18所述的方法，还包括布置多根熔体形成的纤维，从而形成非织造制品。20.根据权利要求17所述的方法，其中形成所述纤维包括静电纺全文摘要本发明公开了纤维、由纤维形成的制品以及制备所述纤维及相关制品的方法。在一个实施例中，所述纤维包含合成聚合物和颜色变化指示物。所述颜色变化指示物分散遍布于所述合成聚合物中。所述颜色变化指示物在存在刺激(物)的情况下起反应，产生颜色变化。文档编号G01N33/52GK101688331SQ200880022931公开日2010年3月31日申请日期2008年6月25日优先权日2007年6月29日发明者杰刘,埃里克·M·摩尔,弗朗西斯·E·波尔贝尼,张亦帆,戴安娜·R·沃尔克,斯科特·J·图曼申请人:3M创新有限公司