Сверхтонкая комплексная нить, содержащая дезодорирующее средство, и способ ее получения - RU2500841C2

Чертежи

Описание

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к содержащей дезодорирующее средство сверхтонкой комплексной нити, обладающей превосходным дезодорирующим действием, и к способу ее получения. Более конкретно, изобретение относится к сверхтонкой комплексной нити, которая может удерживать дезодорирующее средство, не допуская его выступления в виде капель, и может демонстрировать дезодорирующее действие более эффективно, чем ранее, а также к способу ее получения.

Уровень техники

В последнее время с увеличением разнообразия бытовых сред обитания, предназначенных для обеспечения комфортного образа жизни, проявляется повышенное внимание к различным ароматам не только в домах, но также и в офисах, больницах и т.д. Кроме того, с увеличением воздухонепроницаемости зданий появляется значительная проблема, связанная с необходимостью избавления от плохих запахов и вредных компонентов (таких как формальдегид) в доме.

При данных обстоятельствах были предприняты различные попытки использования для удаления неприятных запахов структуры из элементарных волокон, обладающей дезодорирующим действием. Предложенная структура из элементарных волокон обладает не только адсорбирующей функцией, но также и расщепляющим действием, например фотокаталитической активностью, и вследствие этого может демонстрировать долговременную дезодорирующую функцию.

Например, при обычном способе структура из элементарных волокон подвергается последующей обработке для присоединения дезодорирующего компонента с целью достижения фотокаталитического дезодорирующего действия (JP-A-2001-254281 и др.). Однако при этом способе частицы дезодорирующего средства размещаются на поверхности элементарных волокон, так что могут легко покидать их, что является недостатком. Кроме того, в ходе обеспечивающей присоединение обработки используется связующее, в результате чего ткань из такого элементарного волокна по существу приобретает твердую текстуру, что также является недостатком.

В целях преодоления связанных с долговечностью и текстурой недостатков было предложено получение различных структур из элементарных волокон посредством примешивания фотокатализатора в волокна (JP-A-2005-220471 и др.). Однако при этом способе, поскольку фотокатализатор оказывается внедренным в волокна, реакция между фотокатализатором и имеющим запах компонентом сдерживается полимером волокна и фотокатализатор не может продемонстрировать свою эффективность достаточным образом. Кроме того, фотокатализатор по существу неблагоприятно воздействует на матрицу волокна, приводя к ее ухудшению и снижению прочности волокна с течением времени. С учетом этого недостатка в JP-A-2004-169217 и др. была предложена композиционная нить со структурой ядро-оболочка. В этой структуре фотокатализатор располагается только на участке оболочки, а участок сердцевины волокна обеспечивает его прочность.

Однако в этом способе, хотя связанный с прочностью недостаток и преодолевается, фотокатализатор оказывается внедренным в участок оболочки и тем самым не может проявлять свою эффективность достаточным образом. В способе, предложенном с целью разрешения этой проблемы, фотокатализатор примешивается в композиционную нить со способной разделяться отслаиванием структурой, и эта структура разделяется с увеличением размеров фотокаталитической области, раскрываемой на поверхности элементарного волокна, так, чтобы фотокатализатор мог легко проявить свою эффективность (JP-А-10-204727). В этом способе может быть увеличена раскрываемая область и улучшена тонина получаемых продуктов, при этом до некоторой степени могут быть улучшены фотокаталитическое действие и текстура. Однако этот способ имеет тот недостаток, что не удается получать такую структуру с устойчивым качеством вследствие изменчивости степени разделения.

Раскрытие изобретения

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы преодолеть недостатки известных способов, предоставив сверхтонкую комплексную нить, содержащую дезодорирующее средство, которая демонстрирует превосходное дезодорирующее действие лишь при небольшом ухудшении исходного показателя длительности применения, пригодную к многократной стирке и т.д., а также предложить способ ее получения.

В результате активных исследований, имевших целью решение вышеуказанных проблем, авторы изобретения нашли, что упомянутая выше сверхтонкая комплексная нить может быть получена посредством регулирования диаметра волокон и диаметра частиц, содержащегося в волокнах дезодорирующего средства таким образом, чтобы их величины находились в пределах определенных диапазонов.

Таким образом, согласно изобретению предлагается сверхтонкая комплексная нить, содержащая дезодорирующее средство, отличающаяся тем, что

a) комплексная нить содержит сверхтонкие элементарные волокна, имеющие средний диаметр от 200 до 2000 нм, и:

b) комплексная нить содержит, по меньшей мере, одно дезодорирующее средство, имеющее диаметр вторичных частиц, равный или превышающий диаметр сверхтонких элементарных волокон, при этом, по меньшей мере, 5 частиц дезодорирующего средства на каждые 25 мкм² не полностью покрыты полимером волокна и частично выходят на поверхность комплексной нити.

Кроме того, согласно изобретению обеспечивается способ получения сверхтонкой комплексной нити, содержащей дезодорирующее средство, включающий удаление компонента «море» из композиционной нити со структурой «острова в море», включающей компонент «море» и компонент «остров», для получения сверхтонкой комплексной нити, содержащей компонент «остров», отличающийся тем, что

a) компонент «остров» содержит сверхтонкие элементарные волокна, имеющие средний диаметр от 200 до 2000 нм,

b) компонент «остров» содержит, по меньшей мере, одно дезодорирующее средство, имеющее диаметр вторичных частиц, равный или превышающий диаметр сверхтонких элементарных волокон, и

c) композиционная нить со структурой «острова в море» получена формованием из расплава и прямым вытягиванием без временной намотки.

Краткое описание чертежей

Фигуры 1 и 2 являются схематическими видами в разрезе, каждый из которых демонстрирует примеры фильеры для получения применяемой в настоящем изобретении композиционной нити со структурой «острова в море». На фигурах 1 и 2 позиция 1 представляет емкость для нераспределенного полимерного компонента «остров», позиция 2 представляет распределительную трубку для компонента «остров», позиция 3 представляет впуск для компонента «море», позиция 4 представляет емкость для нераспределенного полимерного компонента «море», позиция 5 представляет участок образования отдельной структуры «море/остров» и позиция 6 представляет участок релаксации объединенной цельной структуры «море/остров».

Наилучший вариант осуществления изобретения

Далее представлено подробное описание воплощения настоящего изобретения.

Полимер для получения содержащей дезодорирующее средство сверхтонкой комплексной нити согласно изобретению специальным образом не ограничивается и может быть любым кристаллическим термопластичным полимером, обладающим волокнообразующей способностью. Примеры полимеров включают полиэфиры, такие как полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и политриметилентерефталат, а также полиамиды, такие как нейлон-6 и нейлон-66. Предпочтительно полимер представлен полиэтилентерефталатом, который является универсальным и обладает превосходным соотношением между ценой и свойствами.

Сверхтонкие элементарные волокна, содержащиеся в сверхтонкой комплексной нити изобретения, содержащей дезодорирующее средство, в поперечном сечении, перпендикулярном осевому направлению, имеют средний диаметр от 200 до 2000 нм. Когда средний диаметр составляет менее 200 нм, частицы дезодорирующего средства агрегируются, тем самым затрудняя образование комплексной нити. С другой стороны, когда средний диаметр превышает 2000 нм, образующаяся комплексная нить не имеет мягкой текстуры, площадь доступной фотокаталитической области в случае применения мелких частиц дезодорирующего средства уменьшается и величина удельной поверхности комплексной нити оказывается небольшой, при этом эффективность протекания фотокаталитической реакции ухудшается. Предпочтительно средний диаметр составляет от 300 до 1000 нм.

В случае использования фотокатализатора в качестве дезодорирующего средства, фотокатализатор, чтобы проявить свое действие, поглощает свет. Однако когда фотокатализатор примешан в материал элементарных волокон, полимер волокон обычно по существу препятствует поглощению света и контакту между фотокатализатором и объектом разложения, тем самым снижая эффективность такого процесса.

Помимо этого, когда в материал элементарных волокон также примешан в качестве дезодорирующего средства и адсорбент, полимер волокон по существу ингибирует поглотительную функцию адсорбента, снижая тем самым его эффективность.

Таким образом, содержащая дезодорирующее средство сверхтонкая комплексная нить изобретения содержит, по меньшей мере, одно дезодорирующее средство, имеющее диаметр вторичных частиц, превышающий средний диаметр сверхтонких элементарных волокон, и дезодорирующее средство не полностью покрыто полимером волокон. В результате эффективность дезодорирующего действия резко улучшается.

В целом оказывается сложным получение комплексной нити, в частности сверхтонкой комплексной нити, содержащей частицы, размер которых превышает диаметр волокон, поскольку частицы ухудшают формуемость при выработке.

Однако в изобретении найдено, что вышеуказанную сверхтонкую комплексную нить возможно получить посредством выполнения стадий добавления дезодорирующего средства к компоненту «остров» композиционной нити со структурой «острова в море» и удаления из нити компонента «море» для получения сверхтонкой комплексной нити, содержащей компонент «остров». Даже когда компонент «остров» имеет хрупкую структуру волокон (структура, содержащая частицы, вторичный диаметр которых больше диаметра сверхтонких элементарных волокон, которая за счет этого имеет низкую прочность), благодаря компоненту «море» композиционная нить со структурой «острова в море» может иметь прочность, достаточную для формования и вытяжки. При этом даже после удаления компонента «море» образующаяся сверхтонкая комплексная нить может иметь достаточную прочность, обеспечиваемую структурой комплексной нити.

При получении композиционной нити со структурой «острова в море» предпочтительно, чтобы сформованная композиционная нить не подвергалась временному наматыванию и последовательно подвергалась вытяжке с помощью способа формования с прямой вытяжкой. При способе формования с прямой вытяжкой частицы дезодорирующего средства, имеющие вторичный диаметр частиц, равный или превышающий диаметр сверхтонких элементарных волокон, не могут успевать за удлинением полимера волокон. Поэтому площадь частиц, не покрытых полимером волокон и находящихся в непокрытом состоянии на поверхности нити, увеличивается. Принимая во внимание улучшение соотношения между дезодорирующим действием и свойствами волокон, в каждых 25 мкм², по меньшей мере, 5 частиц дезодорирующего средства не полностью покрыты полимером волокон и частично выходят на поверхность комплексной нити.

Следует заметить, что когда на поверхности комплексной нити в непокрытом состоянии оказывается слишком много частиц, то качества (прочность, удлинение и распущенность) комплексной нити заметно ухудшаются, что является недостатком. Таким образом, количество частиц, находящихся в непокрытом состоянии на поверхности комплексной нити, предпочтительно составляет не более 25 на каждые 25 мкм².

В этом воплощении дезодорирующее средство в полимере волокон выступает в качестве примеси. Каждый содержащий дезодорирующее средство участок имеет низкое содержание полимера волокон и вследствие этого не может успевать за удлинением полимера волокон. В результате такой участок растрескивается и дезодорирующее средство в этом месте частично отделяется от полимера волокон с образованием непокрытой области. На непокрытую область попадает свет, что обеспечивает эффективное протекание фотокаталитического разложения компонента, являющего объектом обработки, и таким образом дезодорирующее действие резко улучшается.

Форма сечения содержащей дезодорирующее средство сверхтонкой комплексной нити изобретения специальным образом не ограничивается и может быть сечением видоизменяемой формы. Конкретные примеры таких форм сечения включают, но не ограничиваются, Т-образной формой, U-образной формой, V-образной формой, Н-образной формой, Y-образной формой, W-образной формой, от 3- до 14-листной формой и полигональными формами. Комплексная нить может иметь структуру полого или сплошного волокна.

В изобретении применяемый в качестве дезодорирующего средства фотокатализатор может быть фотокатализатором окисления, который под действием света, например ультрафиолетовых лучей, генерирует активные радикалы для окислительного разложения различных вредных веществ и веществ с плохим запахом.

Таким образом, фотокатализатор предпочтительно обладает окислительной активностью. Такой фотокатализатор проявляет свою дезодорирующую функцию при помощи не только адсорбента, но и каталитического разложения и тем самым может сохранять дезодорирующее или устраняющее запахи действие в течение длительного времени. Кроме того, в дополнение к эффекту разложения вредных веществ и веществ с неприятным запахом фотокатализатор обладает бактерицидным действием, антибактериальным действием и т.д.

Фотокатализатор может быть неорганическим или органическим материалом и может быть выбран из различных оптических полупроводников. Фотокатализатор, как правило, является неорганическим оптическим полупроводником, примеры которого включают сульфидные полупроводники (такие как CdS, ZnS, In₂S₃, PbS, Cu₂S, MoS₃, WS₂, Sb₃S₃, Bi₃S₃ и ZnCdS₂), халькогениды металлов (такие как CdSe, In₂Se₃, WSe₃, HgSe, PbSe и CdSe) и оксидные полупроводники (такие как TiO₂, ZnO, WO₃, CdO, In₂O₃, Ag₂O, MnO₂, Cu₂O, Fe₂O₃, V₂O₅ и SnO₂). Данные примеры помимо сульфидных и оксидных полупроводников включают также такие полупроводники, как GaAs, Si, Se, CdP₃ и Zr₂P₃. Фотокатализаторы могут применяться индивидуально или в сочетаниях по два или более.

Среди указанных выше фотокатализаторов предпочтительными являются сульфидные полупроводники (такие как CdS и ZnS) и оксидные полупроводники (такие как TiO₂, ZnO, SnO₂ и WO₃) и особенно предпочтительными - оксидные полупроводники TiO₂. Кристаллическая структура применяемого для фотокатализатора оптического полупроводника особым образом не ограничивается. Например, TiO₂-полупроводник может иметь тип анатаза, тип брукита, тип рутила, быть аморфного типа и т.д. Особенно предпочтительные TiO₂-полупроводники включают оксид титана типа анатаза.

Фотокатализатор может использоваться в виде золя, геля или порошка (частиц). В случае применения золя или геля фотокатализатора, он высушивается, затвердевает и измельчается до частиц требуемого диаметра. Дробление может быть выполнено с помощью шаровой мельницы, струйной мельницы и т.д., но специальным образом устройство для этих целей не ограничивается. В случае использования порошка фотокатализатора средний диаметр вторичных частиц фотокатализатора предпочтительно составляет от 0,1 до 2 мкм, более предпочтительно от 0,2 до 1,5 мкм. Когда диаметр частиц фотокатализатора превышает, например, 2 мкм, часто происходит забивка фильтра или разрыв распушенной нити на стадии формования из расплава, а на стадии вытяжки разрывы нити увеличиваются еще больше.

В зависимости от структуры волокон, количество используемого фотокатализатора может выбираться в широких пределах при условии того, что активность катализатора не ухудшается. Отношение фотокатализатора ко всей комплексной нити составляет, например, от 0,1 масс.% до 25 масс.%, предпочтительно от 0,3 масс.% до 20 масс.%, более предпочтительно от 0,5 масс.% до 10 масс.%.

В данном изобретении дезодорирующее средство может содержать адсорбент, дезодорант, бактерицидную добавку, бактериостатическое средство или их комбинацию.

Адсорбент, дезодорант, бактерицидная добавка, бактериостатическое средство могут явно не различаться и специальным образом не ограничиваются. Примеры таких средств включают средства, содержащие в качестве основной составляющей, по меньшей мере, одно, выбираемое из группы, состоящей из фосфатов четырехвалентных металлов, гидроксидов двухвалентных металлов, оксидов серебра, оксидов цинка, оксидов алюминия, оксидов кремния, оксидов циркония, ионов серебра, ионов меди и ионов цинка. В частности, средство может быть выбрано из MIZUKANITE, предлагаемого компанией Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd., LIONITE, предлагаемого Lion Corporation, соединений гидроталькита, предлагаемых компанией Kyowa Chemical Industry Co., Ltd., материалов серии KESMON и серии NOVARON, предлагаемых компанией Toagosei, Ltd., KD-211GF, предлагаемого компанией Rasa Industries, Ltd., TZ-100 и SZ-100S, предлагаемых компанией Titan Kogyo, Ltd., их смесей и т.п.

Средний диаметр вторичных частиц дезодорирующего средства предпочтительно составляет от 0,1 до 2 мкм, более предпочтительно от 0,2 до 1,5 мкм. Когда диаметр частиц превышает, например, 2 мкм, часто происходит забивка фильтра или разрыв распушенной нити на стадии формования из расплава, а на стадии вытяжки разрывы нити увеличиваются еще больше.

Количество применяемого дезодорирующего средства может выбираться в широких пределах при условии того, что не ухудшаются качества (прочность, удлинение и распушенность) комплексной нити. Отношение содержания средства ко всей комплексной нити составляет, например, от 0,1 масс.% до 25 масс.%, предпочтительно от 0,3 масс.% до 20 масс.%, более предпочтительно от 0,5 масс.% до 10 масс.%.

Дезодорирующее средство может быть присоединено к описанному выше полимеру компонента «остров» следующим образом: 1) дезодорирующее средство добавляют во время или непосредственно после полимеризации полимера компонента «остров»; или 2) готовят и используют маточную смесь, содержащую основу полимера компонента «остров» и дезодорирующее средство; или 3) дезодорирующее средство добавляют на выполняемой при необходимости стадии (например, на стадии приготовления гранул полимера или стадии формования из расплава) перед завершением формования; и т.д. Способ применения маточной смеси является предпочтительным с точки зрения предупреждения побочных реакций, вызываемых активностью катализатора при полимеризации.

В содержащей дезодорирующее средство сверхтонкой комплексной нити изобретения для улучшения каталитической функции может применяться множество дезодорирующих средств, используемых в комбинации.

Применяемая в изобретении композиционная нить со структурой «острова в море» может быть получена с использованием известной фильеры для композиционных нитей со структурой «острова в море», показанной на фигурах 1 и 2. Компонент «остров» и компонент «море» экстру дируются в расплавленном состоянии, получающиеся волокна формуются из расплава со скоростью от 500 до 3500 м/мин, а затем подвергаются вытяжке и термической обработке без временной намотки.

При увеличении количества «островов» волокна компонента «остров» после растворения компонента «море» становятся более тонкими. Количество «островов» в каждой нити предпочтительно составляет от 100 до 1000. Когда это количество составляет менее 100, получающаяся нить имеет низкое относительное содержание «островов» и не может демонстрировать качества, характерные для сверхтонкой комплексной нити. С другой стороны, когда это количество превышает 1000, затраты на производство фильеры увеличиваются, а точность обработки часто ухудшается. Еще более предпочтительно это количество составляет от 500 до 1000.

Скорость растворения компонента «море» предпочтительно в 30-5000 раз, более предпочтительно в 100-4000 раз превышает скорость растворения компонента «остров». Когда соотношение скоростей растворения составляет менее 30, в поперечном сечении комплексной нити отдельный компонент «остров» оказывается частично растворенным на поверхностном участке, а у компонента «море» часто не растворяется центральный участок. В результате толщина компонента «остров» становится неравномерной, приводя к ухудшению качества. С другой стороны, когда соотношение скоростей растворения превышает 5000, становится сложным получение комплексной нити.

Полимер компонента «море» для образования композиционной нити со структурой «острова в море» может быть любым волокнообразующим полимером, таким как полиамид, полистирол, полиэтилен или полиэфир, при том условии, что различие в скоростях растворения в растворителе между ним и компонентом «остров» составляет 30 раз или более. Особенно предпочтительными являются полиэфиры вследствие возможности регулирования их растворимости в растворителях. Например, полимер компонента «море» может быть полимером, растворимым в щелочном водном растворе гидроксида калия, гидроксида натрия и т.п., который оптимально является полимолочной кислотой, сополимером полиэфира на полиэтиленгликолевой основе или полиэфирным сополимером 5-сульфоизофталата натрия. Особенно предпочтительно, чтобы для получения сверхтонкой нити композиционная нить со структурой «острова в море» была вязаной или тканой, а компонент «море» растворялся и удалялся в известном устройстве для определения убыли массы с помощью щелочных компонентов. Следует заметить, что нейлон-6 является растворимым в муравьиной кислоте, а полистирол растворяется в таких органических растворителях, как толуол.

Полимер компонента «остров» может быть любым волокнообразующим полимером, таким как полиамид, полистирол, полиэтилен или полиэфир, и предпочтительно - полиэтилентерефталатом.

Форма содержащей дезодорирующее средство сверхтонкой комплексной нити изобретения в направлении длины специальным образом не ограничивается. Так, комплексная нить может являться нитью, имеющей по существу постоянный диаметр в направлении длины, толстой и тонкой нитью с изменяющимся по длине диаметром или другой нитью. Содержащая фотокатализатор сверхтонкая комплексная нить может содержать короткие или длинные волокна и может являться пряжей, мультифиламентной нитью или композиционной нитью из коротких и длинных волокон. Комплексная нить изобретения в зависимости от применения или типа волокна может быть при необходимости подвергнута такой переработке или обработке, как обработка ложной круткой, обработка пневмосоединением (например, переплетение), придание извитости, малоусадочная обработка, обработка для придания несминаемости, гидрофилизация, обеспечение водонепроницаемости или препятствующая окрашиванию обработка.

Содержащая дезодорирующее средство сверхтонкая комплексная нить изобретения в дополнение к дезодорирующему средству может в зависимости от типа волокон содержать и обычные добавки. Примеры таких добавок включают антиоксиданты, огнезащитные средства, антистатики, красители, смазки, средства от насекомых, средства от клещей, фунгициды, поглотители ультрафиолетовых лучей и матирующие средства.

Содержащая дезодорирующее средство сверхтонкая комплексная нить изобретения может использоваться в различных волокнистых продуктах. Примеры таких продуктов включают нити, ткани (например, тканые материалы, вязаные ткани и нетканые материалы), ворсовые ткани (такие как трикотажная ворсовая ткань и вязаная ворсовая ткань), одежные ткани и другие, получаемые из них швейные изделия, изделия для интерьера, постельное белье и материалы для упаковывания пищевых продуктов. Их конкретные примеры включают одежные ткани и другие швейные изделия, такие как нижнее белье, свитера, рубашки, пижамы, летние кимоно (юката), белье, слаксы (широкие брюки), носки, перчатки, чулки, фартуки, маски, полотенца, носовые платки, подвязки, головные повязки, шапки, стельки для обуви и ткани для набивки, и, кроме того, включают ковры, шторы, занавесы (норен), обои, бумажные раздвижные ширмы (шоджи), скользящие бумажные двери (фусума), шторы из волокнистых материалов, искусственные комнатные растения, ткани для стульев, скатерти, чехлы для электрических приборов, соломенные циновки (татами), наполнители (например, ватные наполнители) и ткани для японских матрасов (футонов), простыни, одеяла, чехлы для футонов, подушки, наволочки, покрывала, наполнители для кроватей, маты, гигиенические материалы, покрышки для сидений унитаза, обтирочные ткани и фильтры для воздухоочистителей и кондиционеров.

Например, под действием лучей солнечного света, люминесцентной лампы, ультрафиолетовой лампы и т.п. содержащая дезодорирующее средство сверхтонкая комплексная нить изобретения и содержащий комплексную нить волокнистый продукт могут разлагать различные имеющие запах компоненты и быстро делать эти компоненты лишенными запаха в течение длительного периода времени. Имеющие запах компоненты включают основные пахучие компоненты (такие как аммиак и амины), кислотные пахучие компоненты (такие как уксусная кислота) и нейтральные пахучие компоненты (такие как формалин и уксусный альдегид). Таким образом, комплексная нить может эффективно удалять даже запахи, содержащие множество пахучих компонентов, такие как запах сигарет, и тем самым является полезной для дезодорирования комнат и автомобилей. Помимо этого комплексная нить пригодна также для того, чтобы дезодорировать альдегиды, такие как формалин или уксусный альдегид, выделяющиеся из мебели и материалов в новостройках.

При облучении светом длина волны света может выбираться в зависимости от фотокатализатора. Длина световой волны не ограничивается при том условии, что фотокатализатор может активироваться, а свет, как правило, содержит ультрафиолетовые лучи. Применяемый в качестве фотокатализатора оксид титана может демонстрировать достаточно эффективную каталитическую активность даже под солнечным светом или светом люминесцентной лампы. Облучение светом, как правило, выполняется в присутствии кислорода или кислородсодержащей смеси, такой как воздух.

Примеры

Далее настоящее изобретение описывается более подробно на основании нижеследующих примеров и сравнительных примеров. Следует понимать, что изобретение не ограничивается данными примерами и без отступления от объема изобретения в него могут вноситься различные изменения. Описанные в примерах показатели измерялись следующим образом.

(1) Дезодорирующее действие

Дезодорирующее действие оценивалось по коэффициенту дезодорации следующим способом.

Используя в качестве пахучего компонента аммиак, 3 л газа с исходной концентрацией пахучего компонента 100 ч./млн было помещено вместе с цилиндрическим вязаным образцом массой 1 г в мешок из тедлара. В случае использования в качестве дезодорирующего средства фотокатализатора образец освещался ультрафиолетовой лампой с интенсивностью 1,2 мВт/см²·час. Спустя 24 часа остаточная концентрация пахучего компонента в контейнере измерялась с помощью детектирующей трубки. Аналогичным образом, за исключением отсутствия образца, проводился холостой опыт. Коэффициент дезодорации вычислялся с помощью следующего уравнения:

Коэффициент дезодорации (%)=100×(С0-С1)/С0

С0: концентрация, определенная после 24 часов в холостом опыте;

С1: концентрация, определенная после 24 часов в мешке из тедлара, содержащем образец.

(2) Количество частиц, находящихся в непокрытом состоянии

С помощью электронного сканирующего микроскопа была получена фотография боковой поверхности вытянутых параллельно друг другу нитей при увеличении в 5000 раз. Подсчитывалось количество непокрытых частиц, расположенных между треснувшими поверхностями волокон на площади в 25 мкм², и вычислено среднее значение при n=10.

(3) Количество участков более толстых, чем диаметр элементарной нити

Таким же образом, как и при измерении количества непокрытых частиц, с помощью вышеупомянутой фотографии было подсчитано количество приходящихся на 25 мкм участков явно более толстых, чем средний диаметр элементарной нити, и вычислено среднее значение при n=10.

(4) Средний диаметр вторичных частиц дезодорирующего средства

Средний диаметр вторичных частиц дезодорирующего средства может быть измерен различными способами. Например, диаметр частицы может измеряться устройством для определения распределения частиц по размерам по данным динамического рассеяния света. Например, в качестве устройства для определения распределения частиц по размерам может быть использован MICROTRAC UPA (модель 9340-UPA150) производства Nikkiso, Ltd.

Пример 1

В качестве основного полимера был использован полиэтилентерефталат, имеющий характеристическую вязкость 0,64 (при 35°С в ортохлорфеноле), при этом 10 масс.% маточной смеси было смешано с основным полимером и полученная смесь была расплавлена при 285°С в экструдере. Маточная смесь была приготовлена с использованием 10 мас.ч. дезодорирующего средства (фотокатализатор из оксида титана ST-01, предлагаемый Ishihara Sangyo Kaisha, Ltd.), которое по данным измерений MICROTRAC UPA (модель 9340-UPA150) производства Nikkiso, Ltd имело средний диаметр вторичных частиц 1,2 мкм.

Модифицированный полиэтилентерефталат, сополимеризованный с 4 масс.% полиэтиленгликоля (PEG), имеющий среднюю молекулярную массу 4000 и вязкость расплава при 285°С в 1600 П, и 8 мол.% 5-сульфоизофталата натрия (SIP) в качестве компонента «море» были расплавлены в другом экструдере.

В качестве компонента «остров» был использован содержащий фотокатализатор полиэфир и каждый из расплавленных полимеров экструдировался при величине массового отношения содержания компонента «море» к содержанию компонента «остров» (соотношение «море/остров») 30/70 из фильеры с количеством «островов», составляющим 836, при температуре формования 285°С. Экструдированные полимеры вытягивались при скорости формования 1000 м/мин, температура предварительного подогрева при вытяжке составляла 90°С, температура термофиксации - 140°С, а кратность вытяжки - 4,0 без временной намотки. Полученный продукт наматывался при скорости 3950 м/мин с получением 10-филаментной вытянутой нити плотностью 56 дтекс.

С помощью полученной нити готовился цилиндрический вязаный образец, масса которого снижалась на 30% нагретым до 55°С водным раствором NaOH с концентрацией 2,5%. В результате рассмотрения поперечного сечения комплексной нити было установлено образование однородной совокупности сверхтонких волокон, при этом сверхтонкие элементарные волокна имели средний диаметр 690 нм. Помимо этого на боковых поверхностях комплексной нити были обнаружены толстые и тонкие участки, содержащие частицы дезодорирующего средства, толщина которых превышала диаметр волокон. В трещинах на поверхности нити непосредственно наблюдались частицы дезодорирующего средства более мелкие, чем диаметр волокон. По результатам оценки дезодорирующего действия цилиндрического вязаного образца данный образец показал коэффициент дезодорации 100%. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 2

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением изменения числа экструдируемых волокон, так чтобы получить сверхтонкие элементарные волокна, имеющие средний диаметр 385 нм. Результаты представлены в таблице 1.

Сравнительный пример 1

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением отсутствия использования маточной смеси фотокатализатора. Результаты представлены в таблице 1.

Сравнительный пример 2

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением использования другой фильеры для того, чтобы получить сверхтонкие элементарные волокна, имеющие средний диаметр 2510 нм. Результаты представлены в таблице 1.

Сравнительный пример 3

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением существенного снижения количества экструдируемых волокон, так чтобы получить сверхтонкие элементарные волокна, имеющие средний диаметр 153 нм. Однако полученные элементарные волокна интенсивно рвались при формовании и вытяжке, поэтому получить образец, пригодный для оценки дезодорирующего действия, не удалось. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 3

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением того, что вместо упомянутого выше фотокатализатора использовался LIGNITE PC, предлагаемый компанией Lion Corporation (средний диаметр вторичных частиц 3 мкм), который измельчался до среднего диаметра частиц в 1,9 мкм с помощью струйной мельницы производства Seishin Enterprise Co., Ltd. (модель STJ-200). Результаты представлены в таблице 1.

Сравнительный пример 4

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 3, за исключением того, что предлагаемый компанией Lion Corporation LIONITE PC (средний диаметр вторичных частиц 3 мкм) в этом случае не измельчался. Однако полученные элементарные волокна интенсивно рвались при формовании и вытяжке, поэтому получить образец, пригодный для оценки дезодорирующего действия, не удалось. Результаты представлены в таблице 1,

Пример 4

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением того, что вместо упомянутого выше фотокатализатора использовался адсорбент MIZUKANITE HF, предлагаемый компанией Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd. (средний диаметр вторичных частиц 2,7 мкм), который измельчался до частиц со средним диаметром 1,9 мкм с помощью струйной мельницы производства Seishin Enterprise Co., Ltd. (модель STJ-200). Результаты представлены в таблице 1.

Сравнительный пример 5

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 4, за исключением того, что предлагаемый компанией Mizusawa Industrial Chemicals, Ltd. адсорбент MIZUKANITE HF (средний диаметр вторичных частиц 2,7 мкм) в этом случае не измельчался. Однако полученные элементарные волокна интенсивно рвались при формовании и вытяжке, поэтому получить образец, пригодный для оценки дезодорирующего действия, не удалось. Результаты представлены в таблице 1.

Пример 5

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением того, что вместо упомянутого выше фотокатализатора использовался дезодорант KESMON NS-10, предлагаемый компанией Toagosei Co., Ltd. (средний диаметр вторичных частиц 0,9 мкм). Результаты представлены в таблице 1.

Пример 6

Изготовление и оценка были выполнены таким же образом, как и в примере 1, за исключением того, что вместо упомянутого выше фотокатализатора использовалось антибактериальное средство NOVARON AG300, предлагаемое компанией Toagosei Co., Ltd. (средний диаметр вторичных частиц 0,9 мкм). Результаты представлены в таблице 1.

Образцы из примеров 2-6, а также образец из примера 1, включенные в объем данного изобретения, продемонстрировали превосходное дезодорирующее действие. Напротив, дезодорирующее действие образцов из сравнительных примеров 1 и 2 оказалось заметно более слабым, при том что в сравнительном примере 1 фотокатализатор не применялся, а в сравнительном примере 2 было существенно небольшим количество непокрытых частиц фотокатализатора и участков с толщиной, превышающей диаметр волокон. Результаты представлены в таблице 1.

Реферат

Изобретение относится к химической технологии текстильных материалов и касается сверхтонкой комплексной нити, содержащей дезодорирующее средство, и способа ее получения. Нить содержит дезодорирующее средство с диаметром частиц, равным или превышающим средний диаметр сверхтонких элементарных волокон. Дезодорирующее средство не полностью покрывается полимером и частично остается непокрытым на поверхности комплексной нити, при этом обеспечивается резкое улучшение дезодорирующего действия. Изобретение обеспечивает создание нити, обладающей длительным дезодорирующим действием. Полиэфирная ткань, изготовленная из данной комплексной нити, обладает долговременным дезодорирующим действием, высокой прочностью, превосходной текстурой и является пригодной для применения в швейных, медицинских и интерьерных изделиях. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил., 1 табл., 6 пр.

Формула