抗微生物的非織造織物的製作方法

2023-05-05 18:24:01 2

抗微生物的非織造織物的製作方法【專利摘要】本發明涉及具有抗微生物活性的織造或非織造織物材料，還涉及它的用途，這些用途從傷口敷料、面膜、手術布單和手術衣到過濾器材料以及使用到抗微生物效果的相似應用，還涉及用於製備該織造或非織造織物材料的方法。【專利說明】抗微生物的非織造織物【
技術領域：
】[0001]本發明涉及一種非織造織物(nonwovenfabric),其具有抗微生物性能並可用於微生物的生長應該被抑制的應用，例如手術布單(Surgicaldrapes)、醫療器械和服裝、空氣處理過濾器和特定的抗微生物包裝材料。【
背景技術：
】[0002]近年來，醫院獲得性感染(hospital-acquiredinfections)發生的增加已經嚴重影響病人和醫護人員。醫院獲得性感染通常起源於醫院或長期護理設置。因此，醫院和其他醫療設施廣泛地使用用抗微生物劑浸潰或預計的材料，以用於各種局部應用，例如傷口敷料和布單和/或無菌布單，以及由於感染風險而需要在短暫使用之後被丟棄的物品。[0003]手術布單目前由非織造織物製成，並通常被用於手術過程中，以將病人從手術室工作人員和手術室環境中隔離。通過手術布與受汙染液體的接觸已經被認為是病人的細菌汙染的主要來源。[0004]通常，配備化學抗微生物劑的布單被使用來避免該情況，它通常必須處於相對高的濃度以得到所需水平的療效。在非織造織物中抗菌或抗真菌劑的使用例如在US-A-4,111,922中公開的。但遺憾的是，使用的所需高水平的抗微生物劑在許多情況下是不期望的。例如，由於接觸敏感區域(例如傷口)的可能性增加，某些類型的抗微生物劑的高水平的使用可能是不期望的。而且即使病人沒有從與化學抗微生物劑的接觸中遭受不良影響，因為微生物病原體會形成抗性，例如耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(methiciIin-resistantstaphylococcusaureus,MRSA),大部分目前使用的抗微生物組合物隨著時間而療效減弱。該抗性的擴展會由於發展管道(developmentpipeline)中數量較少的抗生素而加劇，這會導致主要的世界各地的公共健康問題。[0005]包覆有納米銀顆粒或浸潰有銀鹽的多種物質已經被報導具有抗微生物性能，例如由RonenGottesmanetal,Langmuir,2011,27(2)，pp720-726公開的。但是，銀鹽或膠體銀粒子的使用和應用通常需要使用複雜的應用技術，例如使用分散體的聲化學應用或浸潰，如果由於特定的非織造材料對水或溶劑的敏感性而全部可用，則需要處理溶劑及將它們移除，以及乾燥得到的產品。例如，一種常用的方法包含減少硝酸銀的溶液，並通過稱為無電沉積的方法來將銀顆粒沉積在聚合物纖維(例如尼龍)。獲得的載銀聚醯胺被附接至隨後的纖維層。這使應用方法變得複雜和麻煩。再者，銀顆粒會被分布在整個材料上，而不能夠用於與水分的接觸區域(例如皮膚接觸)。因此，為了有效，這些材料需要相對高的銀負載，這使廣泛的使用變得非常困難。然而進一步地，由於該方法的複雜度和性質，難以控制沉積在纖維上的銀的量，沉積的銀的量受限於纖維的表面積。[0006]也進行了其他努力以將銀鹽應用於纖維的表面，但就銀離子對傷口的控制釋放(同時維持足夠的吸收能力)而言，收效甚微。[0007]因此，使用金屬基抗微生物劑的局部處理尚未被成功地開發並應用至具有本文所述特徵組合(例如在對一種有效的傷口護理設備的描述中)的基底。對織物基底(例如織造或非織造織物)的局部處理是很高的，因為它能夠在機織、針織以及類似方法之後的處理所述織物，從而在不改變其物理特性的前提下提高對目標織物的通用性。[0008]這也有利於對多孔或泡沫材料的應用，因為抗微生物劑不會結合至材料中沒有與微生物病原體接觸的區域。[0009]同樣地，對微生物病原體敏感的醫院和一般設施已經越來越多地面對空氣的微生物汙染問題，它通過建築空氣處理系統而傳播，特別是在供熱通風與空氣調節(HeatingVentilatingandAirConditioning,HVAC)系統中。HVAC系統成分通常在溫暖、陰暗和潮溼的環境中運作，這使其成為對微生物(例如細菌和/或真菌)的理想滋生地。微生物汙染引起它們的最溫和形式的氣味，但通常可能引起更嚴重的問題。這是特別相關的，因為建築空氣處理和通風越來越多地被使用。[0010]經常發現的微生物汙染包括真菌，例如麴黴菌(Aspergillusspp.)、鐮刀菌(Fusariumspp.)、產黃青黴菌(Penicilliumchrysogenum)和/或白色念珠菌(Candidaalbicans)，但也包括軍團菌，它是一種致病性革蘭陰性菌，包括引起軍團病或「退伍軍人症」的種類，最顯著的是嗜肺軍團菌(Legionellapneumophila),它已經導致了帶有通過HVAC系統傳遞的感染的許多問題。[0011]這些病原體的存在通常以多種方式處理，包括將微生物化學劑加入到HVAC系統的潮溼部分。相應地，HVAC或一般氣體處理系統中過濾器或其他部分的使用(特別是具有本質抗微生物活性的過濾元件)會是非常有利的。[0012]因此，目前需要使材料(例如手套、床上用品紡織品、手術布單、餐桌紙、手術衣，以及面膜、懸掛布單和其他(如空氣和水過濾器))在相對低水平的抗微生物劑下具備較高的和連續的抗微生物活性。進一步地，這會使得能夠在非無菌條件下儲存這些材料。【
發明內容】[0013]申請人:現在已經意外地發現具有抗微生物活性的織物(織造的和非織造的)能夠通過簡單的方法而得到，該方法能夠製備和/或轉換具有高品質、高抗微生物活性和低成本的材料。[0014]相應地，本發明涉及一種具有抗微生物活性的織物材料，包括:Ca)織造或非織造織物材料，以及(b)金屬層，該金屬層包括沉積在織物材料上的銅和/或其合金，並且厚度為5至100nm，該層優選在高真空條件下施加。優選地，金屬層還包括銀和/或鋁。[0015]金屬層的厚度優選通過電感耦合等離子體原子發射光譜法(ICP-AES)來測量，該方法也被稱為電感耦合等離子發射光譜法(ICP-0ES)。這是一種發射光譜法，它使用電感耦合等離子體來製造激發態的原子和離子，它們在特定元素的波長特徵下發射電磁輻射。該發射的強度指示樣品內的元素濃度，並因此指示層的厚度。[0016]本文使用的術語「抗微生物活性」指破壞、抑制或阻止不需要的微生物有機體的繁殖、生長和增殖的材料。[0017]術語「微生物有機體」或「微生物」包括但不限於:微生物、細菌、起伏的細菌、螺旋體、孢子、孢子形成微生物、革蘭氏陰性微生物、革蘭氏陽性微生物、酵母、真菌、黴菌、病毒、需氧生物、厭氧生物和分枝桿菌。[0018]這些有機體的具體例子包括:真菌，黑麴黴、黃麴黴、黑根黴、枝孢植物標本(Cladosporiumherbarium)、絮狀表皮癬菌、鬚毛癬菌、莢膜組織胞眾菌等；細菌,例如銅綠假單胞菌、大腸桿菌、普通變形桿菌、金黃色葡萄球菌、表皮葡萄球菌、糞鏈球菌、克雷伯氏菌、產氣腸桿菌、奇異變形桿菌、其他革蘭陰性菌和其他革蘭氏陽性菌、分支桿菌素等，以及酵母菌，例如釀酒酵母、白色念珠菌等。此外，微生物、病毒等的孢子是本發明的範圍內的微生物有機體。[0019]優選地，賦予抗微生物活性的金屬層包括銅和/或銀，基於其他金屬的質量計算，其含量至少為10%，優選為15%。金屬組合物優選包括至少銅和/或銅合金。申請人:意外地發現，與不含銅的銀或銀合金相比，銅和/或銅合金具有至少相同的、甚至更高的抗微生物活性。[0020]本發明還有利地涉及織造和非織造織物材料，其中的銅或合金(但不含銀)已經被真空沉積至織物材料；用於本發明的該優選實施例的真空沉積可以是任意合適的真空沉積方法，包括濺射方法。但是，熱蒸發沉積方法也是對這些材料而言強烈優選的。[0021]所述金屬組合物還取決於應用方法，以及所針對的具體抗微生物活性。在該方法中，如通常應用於真空金屬化方法的一樣，金屬或金屬合金通過熱蒸發在高真空條件下被蒸發。[0022]如果銅合金能夠在期望的方法條件下被蒸發和沉積，合適的銅合金包括(按照歐洲銅和銅合金標準(EuropeanStandardsforCopperandCopperAlloys)規定):Cu-OFE,Cu-OF,CuAgO,04(OF),Cu-ETP,Cu-FRHC,Cu-ETP-1,CuAgO,04,CuAgO，07，CuAgO,10,Cu-DLP,CuAgO,10P,Cu-DHP,Cu-C,Cu-DHP,Cu-FRTP,CuTeP,CuZr,CuCdl,0,CuBe1,7,CuBe2,CuCo2Be,CuNi2Be,CuMgO,5,CuNiIP,CuFe2P,CuZn5,CuZn10,CuZnI5,CuZn20,CuZn28,CuZn30,CuZn30As,CuZn36,CuZn40,CuSn3Zn9,CuZnl9Sn,CuZn28SnlAs,CuSn5,CuSn4,CuSn6,CuSn8,CuAI8Fe3,CuAllOFel,CuAI10Ni5Fe4,CuAI10Ni5Fe4,CuMnllAI8Fe3Ni3_C,CuSi1，CuSi3Mnl,CuSi3Mnl,CuZn20AI2As,CuZnl3AIlNilSil,CuNi3Sil,CuNilSi,CuNilOFelMn,CuNilOFelMn,CuNilOFelMnl-B,,CuNi25,CuNi30MnlFe,CuNi30MnlFe,CuNi30Fe2Mn2,CuNi9Sn2,CuNil8Zn20,CuNil2Zn24,Cu-C,Cu-OF,Cu-C,Cu-C,CuSnl2_B，，CuAI10Fe2_B，，CuAI10Fe2-B,CuAI10Ni5Fe4,CuAI10Fe5Ni5_B,CuMnllAI8Fe3Ni3_C,CuAI10Fe5Ni5_B,CuNilOFelMnl-B,CuNi30FelMnlNbS1-C,Cu-OFE,Cu-OF,CuAgO,05(OF),CuAgO,05(OF),CuAgO,05(OF),Cu-ETP,Cu-FRHC,CuAgO,05,CuAg0.1,Cu-DLP，CuAgO,I(P),Cu-DHP,Cu-FRTP,CuTe(P),CuCdl,CuBel.7，CuBe2,CuCo2Be,CuNi2Be,CuZn5,CuZnlO,CuZnl5,CuZnl5,CuZn20,CuZn30,CuZn30As,CuZn40,CuZn28Snl，CuSn5,CuSn4,CuSn6,CuSn8,CuAI8Fe3,CuAl10Ni5Fe4,CuAl10Ni5Fe4,CuSi1，CuSi3Mnl,CuZn20AI2,CuNiISi,CuNilOFelMn,CuNi25,CuNi30MnlFe,CuNi30MnlFe,CuNi30Fe2Mn2,CuNi9Sn2,CuNil8Zn20,CuNil2Zn24,Cu-OF,CuAI10Ni5Fe4,CuAI7Si2,CuCrIZr,CuNilOZn42Pb2,CuNi2Si,CuSnOCuSn5Zn5Pb5_C,CuPb5Sn5Zn5,CuZn30As,CuZn33Pb2-C,CuZn36Pb2As,CuZn36Pb2As,CuZn36Pb2As,CuZn36Pb3,CuZn36Pb3,CuZn36SnlPb,CuZn37,CuZn37Pb2,CuZn38Pb2,CuZn40Pb2,CuZn39Pbl,CuZn39Pb2,CuZn39Pb3,CuZn39Pb4,CuZn39Snl,CuZn38Snl,CuZn40MnlPblFeSn,CuZn40Pb2,CuSn4Pb4Zn3,CuZn39PblAI_C,CuZn40MnlPblAIFeSn和/或CuZn43Pb2AI。[0023]優選地，所述層是側向非導電的(laterallynon-conductive)和垂直導電的(verticallyconductive)。[0024]優選地,金屬層的厚度是I至500nm,優選I至400nm。優選地,所述層厚度至少為5nm,更優選至少10nm,但更優選至少30nm。所述層厚度至多為250nm,更優選至多150nm,並最優選至多100nm。[0025]對於手術布單或手術衣應用，所述金屬層優選足夠薄，以使整個布單具有的剛性小於約60，000kg.mm,優選小於約7，500kg.mm,並最優選小於約0.1kg.mm。[0026]本發明涉及含有織造或非織造織物和/或薄膜表面的織物材料。[0027]織造或非織造織物材料通常被定義為通過纖維或長絲的纏繞，和/或通過機械地、熱學地或化學地貫穿薄膜而結合在一起的片狀或網狀結構。它們通常是由單獨的纖維和/或熔融的塑料或塑料薄膜製成的扁平的、多孔的片狀結構。織造或非織造織物具有特定的功能，例如吸收性、疏液性、韌性、拉伸性、柔軟性、強度、阻燃性、耐洗性、緩衝性、過濾性(filtering)、用作細菌屏障和無菌性。[0028]根據本發明的織造織物可以由纖維形成。根據本發明的織造織物通常由纖維和/或由纖維製備的紗(yarn)製備，例如合成纖維、天然纖維或其混合物。[0029]所述方法通常含有例如梭織(weaving)或針織(knitting)等步驟,並且它並不一定需要將纖維轉換為紗。[0030]合成纖維包括例如是聚酯、腈綸、聚醯胺、聚烯烴、芳香聚醯胺、聚氨酯、再生纖維素及其混合物。更具體地，聚酯包括例如是聚對苯二甲酸乙二醇酯(polyethyleneterephthalate)、聚苯並菲對苯二甲酸乙二醇酯(polytriphenyleneterephthalate)、聚對苯二甲酸丁二醇酯(polybutyleneterephthalate)、聚乳酸(polylacticacid)及其混合物。聚醯胺包括例如是尼龍_6、尼龍-6，6及其混合物。聚烯烴包括聚丙烯、聚乙烯及其混合物。[0031]芳香聚醯胺包括例如是聚對苯二醯對苯二胺(poly-p-phenyleneteraphthalamid)(即Kevlar(iD))、聚間苯二酸對苯二胺(poly-m-phenyleneteraphthalamid)(即Nomex(E))及其混合物或變形。[0032]天然纖維包括例如是羊毛、棉花、亞麻、纖維素及其混合物。[0033]所述織物可以由任意尺寸的纖維或紗形成，包括細旦(miciOdenier)纖維和紗(每單絲(filament)小於一旦尼爾(denier)的纖維或紗)。所述纖維或紗的旦尼爾可以是小於約每單絲I旦尼爾至約每單絲2000旦尼爾，或更優選地小於約每單絲I旦尼爾至約每單絲500旦尼爾，或甚至更優選地小於約每單絲I旦尼爾至約每單絲300旦尼爾。[0034]進一步地，所述織物可以部分或全部由多組分或雙組分纖維或紗組成，它們可以通過化學或機械作用沿其長度拆分(splittable)。所述織物可以由以下纖維組成:短纖維(staplefibre)、長絲纖維(filamentfibre)、初生纖維(spunfibre)或其混合物。[0035]所述織物可以是任意類型，包括但不限於梭織織物、針織織物、非織造織物或其混合物。它們可以可選地通過各種染色技術而上色，例如使用分散性染料的高溫噴射染色、熱溶染色、軋染、轉移印刷、絲網印刷，或者在本領域中通常用於可比較的、相等的、傳統的紡織產品的任何其他技術。如果紗或纖維通過本發明的方法處理，它們可以在織物形成之前通過合適的方法被染色，例如，通過筒子染色(packagedyeing)或溶液染色,或在上述織物形成之後染色，或它們可以不被染色。[0036]所述薄膜可以包括熱塑性材料、熱固性材料或其混合物。[0037]熱塑性或熱固性材料可以包括聚烯烴、聚酯、聚醯胺、聚氨酯、丙烯酸樹脂、矽樹月旨、三聚氰胺化合物、聚乙酸乙烯酯、聚乙烯醇、丁腈橡膠、離聚物、聚氯乙烯、聚偏氯乙烯、氯丁橡膠(chloroisoprene)或其混合物。所述聚烯烴可以是聚乙烯、聚丙烯、乙烯醋酸乙烯酯、甲基乙基乙酸酯或其混合物。聚乙烯可以包括低密度或高密度聚乙烯。所述薄膜的厚度可以是I至500μm,優選2至250μm,或甚至更優選3至100μm。[0038]通常，製備非織造織物的方法不包括梭織或針織等處理步驟，並且它不需要將纖維轉換為紗，以及將紗轉換為纖維。非織造織物可以被製造為一次性使用、壽命有限或者耐用的織物。[0039]所述非織造織物材料優選是非織造網，它可以包括由用於製造非織造網的任何常用已知的方法製造。如本文所使用的，術語「非織造網(nonwovenweb)」指具有單根纖維或絲的結構的織物，這些纖維或絲隨機地和/或單向地位於墊狀物之間。[0040]例如，纖維非織造網可以由普梳(carded)、氣流成網(airlaid)、溼法成網(wetlaid)、噴網(spunlaced)、紡粘(spunbonding)、靜電或熔噴技術(例如熔紡或熔噴)或其組合製成。紡粘纖維通常是小直徑纖維，它們由以下方法形成:從噴絲頭的多個細小的、通常是圓形的毛細管中擠出作為絲的熔融的熱塑性聚合物，其中被擠出的纖維的直徑迅速減少。熔噴纖維通常由以下方法形成:將熔融的熱塑性材料經過作為熔融線或絲的多個細小的、通常是圓形的模具毛細管擠壓進高速的、通常加熱的氣體(例如空氣)流，它使熔融的熱塑性材料的絲變細以減少它們的直徑。此後，熔噴纖維由高速氣體流運輸並沉積在收集表面，以形成隨機分布的熔噴纖維網。任何非織造網都可以由單一種類的纖維或者兩種或以上熱塑性聚合物種類和/或厚度不同的纖維製成。[0041]短纖維(staplefibres)也可以存在於網中。短纖維的存在通常能夠形成比僅含熔噴微纖維的網更高級、密度更低的網。優選地，存在的短纖維不多於約20%的重量百分t匕，更優選不多於10%的重量百分比。含有所述短纖維的網例如公開於US-A-4，118，531。[0042]所述非織造織物可以有利地被安裝或成形在任何合適的物品中。這種物品可以可選地進一步包括一個或多個麻布(scrim)層。例如，主表面的一個或兩個可以各自可選地進一步包括麻布層。所述麻布通常是由纖維製成的織造的或非製造的加強件，它被包含來為非織造物品提供強度。合適的麻布材料包括但不限於尼龍、聚酯、玻璃纖維等。麻布的平均厚度可以變化。通常，麻布的平均厚度為約25至約100μm，優選約25至約50μm。麻布層可以可選地被結合至非織造物。多種粘合材料可以被用來將麻布結合至聚合材料。或者，所述麻布可以被熱粘合至所述非織造物。根據Davies,C.N.,"TheSeparationofAirborneDustandParticles(空氣中的灰塵和顆粒的分離)，〃InstitutionofMechanicalEngineers(機械工程師學會)，London,ProceedingsIB,1952.中提出的方法計算，非織造織物材料基底的微纖維通常具有的有效纖維直徑為約0.5至15μm，優選約I至6μm。[0043]非織造織物材料的基準重量(basisweight)優選為約10至400g/m2,更優選為約10至100g/m2。對於非功能化的、非壓延的(uncalendared)織物材料,非織造織物材料的平均厚度優選為約0.1至10mm,更優選為約0.25至5mm。[0044]非織造網的最小抗拉強度是至少3.0牛頓(Newtons),優選至少4.0牛頓。普遍認識的是，非織造物的抗拉強度在機器方向會低於在跨網方向，因為後者的纖維結合和纏繞更好。[0045]非織造網蓬鬆度(1ft)是由密實度(solidity)測量的，這是一個定義一個體積的網的固體部分的參數。更低的密實度值指示更好的網蓬鬆度。有用的非織造織物材料通常具有的密實度為小於20%，優選小於15%，該值在W0-A-2010151447中定義。密實度在本文中被用來指示非織造織物材料本身，而非功能化的非織造物。當一種非織造織物材料含有兩個或更多種纖維的混合物時，單獨的密實度是對每種纖維使用相同的L[非織造]來確定的，而這些單獨的密實度加在一起得到所述網的密實度。[0046]作為一個例子，壓延或接枝前非織造織物材料的平均孔徑(averageporesize)是14μm，該值由.34mm的厚度、4.2um的有效纖維直徑和13%的密實度計算得到。壓延之後該非織造網的厚度為.24mm，密實度為18%，平均孔徑為8μm。術語「平均孔徑」(也被稱為平均的孔直徑)涉及算術平均纖維直徑和網密實度，並可以如W0-A-2010/151447中公開的來確定。[0047]所述非織造織物材料的算術平均孔徑(meanporesize)優選為1_40μm,更優選2-20μπι。算術平均孔徑可以使用FreonTF(TM)作為測試液並根據ASTMF316-03"StandardTestMethodsforPoreSizeCharacteristicsofMembraneFiltersbyBubblePointandMeanFlowPoreTestMethodB〃測量。所述非織造織物材料可以由任何合適的熱塑性聚合材料形成。合適的聚合材料包括但不限於:聚烯烴、聚(異戊二烯)、聚(丁二烯)、氟化聚合物、氯化聚合物、聚醯胺、聚醯亞胺、聚醚、聚(醚碸)、聚(碸)、聚(乙酸乙烯酯)，以及乙酸乙烯酯的共聚物，例如聚(乙烯)-共-聚(乙烯醇)、聚(磷腈)、聚乙烯基酯)、聚乙烯醚)、聚(乙烯醇)和聚(碳酸酯)。[0048]合適的聚烯烴包括但不限於:聚(乙烯)、聚(丙烯)、聚(1-丁烯)、乙烯和丙烯的共聚物、α-烯烴共聚物(例如乙烯或丙烯與1-丁烯、1-己烯、1-辛烯、1-癸烯的共聚物)、聚(乙稀-共_ι-丁稀)和聚(乙稀-共_ι-丁稀-共_1_己稀)。[0049]合適的氟化聚合物包括但不限於:聚(氟乙烯)、聚(偏二氟乙烯)、偏二氟乙烯的共聚物(如聚(偏二氟乙烯-共-六氟丙烯)，以及氯三氟乙烯的共聚物(如聚(乙烯-共-三氟氯乙烯)。[0050]合適的聚醯胺包括但不限於:尼龍6、尼龍6，6、尼龍6，12聚(亞氨基己二醯基亞氨基環己烷)、聚(亞氨基己二醯基亞氨基十甲烯基)和聚己內醯胺。合適的聚醯亞胺包括聚(均苯四甲酸二醯亞胺(pyromellitimide))。合適的聚(醚碸)包括但不限於聚(二苯基醚碸)和聚(二苯基碸-共-氧化二亞苯基碸)。[0051]合適的乙酸乙烯酯的共聚物包括但不限於聚(乙烯-共-乙酸乙烯酯)，以及這樣的共聚物:至少某些乙酸酯基團已經被水解來提供各種聚(乙烯醇)，包括聚(乙烯-共-乙烯醇)。[0052]優選的聚合物是本質上親水的，並且容易通過電離輻射而被接枝，例如通過暴露至電子束或Y射線。優選的聚合物包括聚醯胺和乙烯-乙烯醇聚合物和共聚物。[0053]對於手術布單或手術衣或類似的服裝，優選的非織造織物片由以下材料製成:木漿；熱塑性聚合物材料的纖維，包括熔噴聚合物纖維(例如熔噴聚丙烯纖維)和合成聚合物纖維(例如聚丙烯、聚酯、聚乙烯、聚烯烴、聚醯胺和尼龍纖維)；纖維素非織造纖維，例如非織造人造絲(rayon)；以及這些材料的混合物。[0054]本文所使用的術語「熱塑性」指室溫(即22°C至30°C)下為固體，但當被加熱至高於室溫時會軟化或熔化的材料。熱塑性材料在超過50°C的溫度下是可擠出的。優選的熱塑性材料在高於約50°C和低於約1，000°C的溫度下軟化或熔化，使得該材料在運輸期間不會熔化，但通過常用的手術用雷射會被熔化。更優選的熱塑性材料在60°C和500°C的溫度之間軟化或熔化。對於病人舒適度是一個因素的手術布單應用，優選至少10%的非織造纖維的長度大於約0.06Cm。[0055]優選的非織造織物片包括:被夾在兩層非織造人造絲之間的聚乙烯薄膜層(作為^Ster1-Drape.RTM.BlueFabric"從3MCompany,SaintPaul,Minn.可以商購)；溶噴聚丙烯織物；以及木眾和聚酯纖維的組合(作為"Assure.RTM.1,II,orIIINonwovenFabric〃從DexterCorporation,WindsorLocks,Conn.可以商購)。進一步優選的非織造材料是水刺的S0NTARA?(DuPontCorporation,Delaware的一個註冊商標)。[0056]非織造物通常由以下方法製造:將小纖維一起置於片或網的形式，然後將它們機械地結合(如在氈的情況下，通過使用粘合劑將它們與鋸齒狀的針相扣，使得纖維間的摩擦形成更強的織物)；熱學地結合；通過施加結合劑(優選以粉狀、糊狀或聚合物熔體的形式)，然後通過提高溫度將結合劑熔化至所述網。[0057]所述非織造織物材料可以是非織造網、紙、膜、泡沫、彈性體材料，可以通過抗微生物組合物提供。[0058]如果所述非織造織物具有網狀結構，它可以優選地是紡粘網、熔噴網、結合普梳網、氣流成網、共成(coform)網和/或液壓纏繞網。[0059]適於製造非織造網的聚合物包括例如是聚烯烴、聚酯、聚醯胺、聚碳酸酯、共聚物及其混合物等。本發明的層壓板的大部分實施例採用由烯烴基聚合物形成的非織造網，它在本質上是非極性的。合適的聚烯烴包括:聚乙烯，例如高密度聚乙烯、中密度聚乙烯、低密度聚乙烯和線性低密度聚乙烯；聚丙烯，例如全同立構聚丙烯、無規立構聚丙烯和間同立構聚丙糹布；聚丁糹布，例如聚(1_丁糹布)和聚(2-丁糹布);聚戍糹布，例如聚(1-戍糹布)和聚(2-戊烯)?』聚(3-甲基-1-戊烯);聚(4_甲基-1-戊烯)；以及它們的共聚物和混合物。合適的共聚物包括由兩種或以上不同的不飽和烯烴單體製備的無規和嵌段共聚物，例如乙烯/丙烯和乙烯/丁烯共聚物。[0060]這些聚合物也可以優選地含有添加劑，例如對纖維賦予期望的特性的加工助劑、殘留量的載體、顏料或著色劑等等。[0061]如果需要，所述非織造織物可以具有多層結構。合適的多層材料可以包括例如是紡粘/熔噴/紡粘(SMS)層壓板和紡粘/熔噴(SM)層壓板。US-A-4，041,203、US-A-5,213，881、US-A-5,464，688、US-A-4,374，888、US-A-5,169，706和US-A-4,766，029中描述了合適的SMS層壓板的各種例子。非織造織物材料通常以至少兩個步驟製成。在第一個步驟中，纖維被切成幾釐米長，然後被分散在傳送帶上，在此它們通過溼法成網工藝或通過梳理被展開在統一的網。熔噴和紡粘纖維的結合形成SM或SMS網非織造織物材料，它是牢固的並且具有細纖維的內在優點(例如用在口罩或過濾器中的精濾、低壓降)以及物理優點(例如用在洗碗機中的隔音)，例如用於一次性尿布和衛生保健產品。[0062]熔噴非織造纖維通常由以下方法製備:將熔化的聚合物纖維經過紡紗網或模具擠出以形成細長的纖維，隨著纖維從模具跌落，將熱空氣在纖維的上方穿過，以拉伸和冷卻纖維。得到的網被收集進輥，並隨後被轉換至最終產品。極細纖維通常與其他纖維不同，它們具有較低的內在強度但小得多的尺寸。[0063]非織造織物通常使用樹脂結合或熱學地結合。所述結合可以通過以下方式貫穿所述網:樹脂飽和或整體熱粘合或通過樹脂印刷或熱斑結合的獨特模式。[0064]所述非織造織物也可以有利地含有額外的纖維成分。例如，非織造織物可以使用本領域技術人員已知的各種任意纏繞技術纏繞有纖維成分，例如纖維素纖維或玻璃纖維。典型的液壓纏繞工藝對纏繞纖維使用高壓噴射水流以形成高度纏繞的綜合纖維結構，例如非織造織物。玻璃纖維被溼法製成墊，以用在屋頂和木瓦。合成纖維混合物使用纖維素溼法成網，以形成單次使用的織物。[0065]在US-A-3,494，821和US-A-4,144，370、US-A-5,284，703和US-A-6,315，864中公開了液壓纏繞的非織造織物。[0066]其他材料也可以被用來形成非織造織物材料。例如，所述非織造織物可以含有彈性體聚合物，例如天然乳膠、異戊二烯聚合物、氯丁二烯聚合物、氯乙烯聚合物、苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-異戊二烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯嵌段共聚物、丁二烯聚合物、苯乙烯-丁二烯聚合物、羧化苯乙烯-丁二烯聚合物、丙烯腈-丁二烯聚合物、羧化丙烯腈-丁二烯聚合物、丙烯腈-苯乙烯-丁二烯聚合物、羧化丙烯腈-苯乙烯-丁二烯聚合物及其衍生物等等。所述織物材料可以可選地使用以下物料進行處理:疏液性的添加劑、抗靜電劑、表面活性劑、著色劑、防霧劑、含氟化合物血液或酒精驅蟲劑和/或潤滑劑。[0067]根據本發明的織造或非織造織物材料可以通過高吞吐量的方法特別廉價地並且以較大經濟規模製備，得到相對廉價的抗微生物產品，該產品可以被用於在本發明之前由於涉及高昂的成本而沒有成功使用的抗微生物材料的應用中。所述金屬組合物可以根據針對的用途和潛在的汙染而被定製。由於沉積的金屬含量極低，可以保持經濟性。所述金屬層具有高的粘合力，而其他特性(例如基底的柔韌性)保持不變。[0068]織造或非織造織物上的金屬層優選通過真空電鍍方法施加，更優選通過物理氣相沉積(PVD)方法。該術語描述了用於在真空室內蒸發金屬的熱蒸發方法，該金屬然後被結合至期望的織物材料以得到均勻的金屬化層。熱蒸發是用來在真空下施加金屬合金的最常用方法。其他物理氣相沉積方法包括濺射法和離子鍍法。磁控濺射是對薄金屬膜的使用最多的濺射沉積法。該等離子體輔助方法形成大量各種材料(包括金屬和合金)的沉積。但是，由濺射法得到的膜通常具有帶柱狀晶粒的多晶結構，因此減少金屬原子的有效表面積。相似地，離子鍍法不被認為是製備根據本發明的金屬層的合適方法。[0069]相反，本金屬層優選由物理氣相沉積製備，它使用加熱的金屬源而非離子源。該方法能夠製造具有高活性表面金屬面積的高品質金屬膜。該方法包括:在等於或小於或低於7.0xIO-3的降低的壓力下加熱金屬蒸汽源，以產生金屬蒸汽，以及(ii)將所述蒸汽沉積在基底上。[0070]可選地，在金屬化過程之前可以施加作為基底塗層的塗層來增加織物材料的附著力或平滑性。同樣可選地，如果該基底需要在金屬化之後具有可印刷性(其中美學方面是重要的)，可以將塗層施加至金屬層。[0071]所述真空電鍍方法通常包括以下步驟:Ca)在真空室內製造等於或低於7.0xlO-3毫巴(mbar)(優選等於或低於1.0χ10_4毫巴)的(高)真空；(b)可選地計量進入真空室的惰性氣體的預定的量，以形成比高真空更高的壓力，(c)在真空室內將金屬或金屬合金蒸發並沉積在織物材料上，以及(d)從真空室移除非織造織物材料基底。在該方法中，所述織物被暴露於高真空(通常在環境條件下)的金屬蒸汽。[0072]用於根據本發明的織物上的金屬塗層的真空沉積的合適裝置例如是在GB-A-774439、GB-A-796138,US-A-4,844，009和TO-A-2005/045093中公開的裝置。[0073]所述織造的和非織造的抗微生物材料可以有利地被使用於各種應用中，以抑制微生物的生長。例如，它們可以被用於由細菌、病毒、真菌或寄生蟲引起的醫院獲得性感染的治療或環境中。所述織造的和非織造的抗微生物材料具有的抗菌活性優選至少為3，更優選至少為4,但更優選至少為5,該數值使用aureusATCC6538和/或KlebsiellapneumoniaeATCC幻公通過ISO20743:2007方法確定。該活性優選地在下述金屬化表面上測量。[0074]根據本發明的抗微生物織造和非織造織物材料有利地被用於眾多應用中，包括:衛生用品，如尿布、女性衛生用品、溼巾、繃帶、口罩和傷口敷料；醫用隔離和/或手術服裝和大衣、手術布單和蓋子、外科手術服、口罩、帽子和通常是一次性的服裝；用於液體和空氣的過濾器、敏感的包裝材料等。這些過濾器通常被用於製藥、化工、食品和礦產和石油加工行業中的過濾和處理步驟，可以被形成盒式和袋式過濾器、真空袋、過敏原膜。[0075]本發明進一步涉及金屬化的織造和非織造織物材料(例如布片)，以及其作為過濾器濾芯的部分的應用。通過根據本發明的方法的抗菌特性，能夠增強提供物理分離能力的HVAC系統中的過濾器。該效果在高品質的空氣環境中是需要的，該環境例如是醫院和衛生保健設施，但也可以是公共場所，例如優選是公共運輸(例如地鐵列車)、大型寫字樓、學校、住房等。本發明進一步涉及一種過濾器，它包括具有細菌生長抑制活性的金屬化非織造材料。含有根據本發明的非織造織物材料的所述過濾器和濾芯可以被應用於空氣和/或液體過濾，例如對飲用水。在後者，除了其抗微生物功能，它可以有利地移除氣味、褪色和化學汙染物(例如氯)。含有根據本發明的材料的抗菌過濾器可以進一步積極地減少微生物負荷，並因此影響汽車和航空工業中的獨立通風迴路中的空氣品質。[0076]所述織造非織造織物可以單獨使用，或與其他材料結合使用，以得到具有不同特性的進一步範圍的產品，例如服裝組件、家居用品、醫療保健、工程、工業和消費品。此外，所述(非)織造織物材料基底也可以用於其他目的，例如提供水吸收、阻隔性能等。任何各種(非)織造織物材料基底可以與根據本發明的抗微生物組合物一起應用。相應地，本發明還涉及根據本發明的材料或根據上述方法能夠得到的其他材料用於控制或限制抗微生物生長的應用。[0077]雖然在上述詳細說明中已經描述了本發明的數種具體實施例，但該說明並不旨在將本發明限制至本文所述的特定形式或實施例，因為它們將被視為說明性的而非限制性的，並且對於本領域技術人員顯而易見的是，本發明並不限定為這些實施例。【具體實施方式】[0078]實施例:一般抗菌試驗使用ISO20743:2007方法，以無塗覆片材為參照，測試了根據本發明的纖維素非織造片材的抗菌活性，在抑制革蘭氏陰性大腸桿菌和革蘭氏陽性金黃色葡萄球菌(S.aureus,特別是耐甲氧西林金黃色葡萄球菌(MRSA)細菌)的生長的有效性。ISO20743:2007方法是一種定量測試方法，用於確定抗菌紡織成品(包括非織造物)的抗菌活性。[0079]為了這些實驗，使用了兩個纖維素基材料，(實施例1)基於水刺的SONTARA?(DuPontCorporation的註冊商標),這是一種通常用作溼巾、在醫療保健應用中用作袍的非織造織物材料；以及(實施例2)—種作為多種應用(包括面膜)的基礎的非織造材料。[0080]實施例1:杭微牛物活件使用各種銀-銅-鋁合金將非織造材料真空金屬化，根據ISO20743:2007(紡織品-抗菌製成品的抗菌活性測定)將得到的材料進行抗菌測試。該測試被用來定量地測量抗菌紡織成品(包括非織造物)的抗微生物活性。[0081]測試的菌株是-.StaphylococcusaureusATCC6538取KlebsieIlapneumoniaeATCC4352。[0082]所述測試的方法和原理:將被處理的樣品和對照樣切成直徑為3.8cm的片。通過將細菌從瓊脂平板轉移到樣品上以進行接種:將每個樣品(以及每個對照)放置於已經被事先接種的瓊脂平板的瓊脂表面(通過首先使用Iml濃度調節為IXlO6至3xl06CFU/ml的細菌懸浮液擴散該瓊脂表面，然後儘可能地吸收多餘的液體)。[0083]被用來擴散(flood)轉移瓊脂平板的瓊脂表面的接種物的體積是1ml。該接種物溶液的組成如下:-蛋白腖鹽溶液(胰蛋白腖、胰酶消化酪蛋白腖Ig/l、NaCI8.5g/l)_提取液(=中和溶液)的體積:20ml;-中和溶液的組成:聚山梨醇酯8030g/Ι;卵磷脂3g/Ι;組氨酸鹽酸鹽Ig/Ι、蛋白腖Ig/l、NaCI4.3g/1;磷酸二氫鉀3.6g/1、磷酸氫二鈉二水合物7.2g/1。[0084]然後將200g施加在所述樣品上60秒，然後將所述樣品放置在培養皿中，將轉移的表面朝上。[0085]單個培養皿中的六個測試樣品加上帶有對照樣品的六個單獨培養皿構成一個測試。轉移後立即(「O接觸時間」)將六個樣品中的三個和六個對照中的三個放在含有中和溶液的小瓶中(I瓶/樣品)，並將其搖晃以提取它們上面的細菌。提取液的計數通過平板計數法進行。[0086]將其他樣品和對照在溼度箱內在它們的培養皿中在37°C培養18至24小時。[0087]培養後，對仍然在剩餘的樣品(3個處理和3個對照)上的細菌進行「O接觸時間」的提取和計數。然後計算增長值和活性值:增長值如下計算:F=Ct-C0其中F:對照樣品上的增長值；Cf:18至24小時培養後從對照織物的三個測試樣品得到的細菌數量的平均常用對數；Ctl:轉移至對照織物後立即從對照織物的三個測試樣品得到的細菌數量的平均常用對數。[0088]如果增長值等於或大於1，並且當轉移後立即得到的和培養後得到的三個對照的極端差值相等或小於1gltl,則該測試被判定為有效。[0089]根據以下方程計算活性:A=(Ct-C0)-(Tt-T0)=F-G其中:A:抗菌活性值；F:對照織物上的增長值-C0)；G:抗菌處理的樣品上的增長值(6=7；-T0)；Tf:18至24小時培養後從三個抗菌處理測試樣品得到的細菌數量的平均常用對數；Ctl:轉移後立即從根據本發明的抗菌處理樣品得到的細菌數量的平均常用對數。[0090]對於處理的樣品將細菌轉移至樣品的「金屬化一側」上。在進行測試前不對樣品殺菌。測量活細菌細胞數的菌落形成單位(CFU)，結果如下(表1至6):表1:通過活細胞數的演化的抗菌活性[LogCFU]【權利要求】1.一種具有抗微生物活性的織造和/或非織造織物材料，包括:(a)織造或非織造織物材料層，以及(b)非導電的金屬層，所述金屬層的厚度為I至500nm，並且通過熱蒸發真空沉積方法被真空沉積在織物材料上，其中所述金屬層包括銅和/或銀。2.根據權利要求1所述的材料，其中所述金屬層包括銅和/或其合金。3.根據權利要求1或2所述的材料，其中所述織造和/或非織造織物材料的重量為每平方米40至300克。4.根據權利要求1至3中任一項所述的材料，其中抗微生物的金屬組合物的含量為每平方米0.15克至100克。5.根據權利要求1至4中任一項所述的材料，所述材料的平均纖維尺寸為0.7μm至0.1cm。6.根據權利要求1至5中任一項所述的材料，所述材料的空隙容積為50至95%。7.根據權利要求1至6中任一項所述的材料，所述材料在金屬沉積之前的抗拉強度至少為3.0牛頓。8.根據權利要求1至7中任一項所述的材料，所述材料的表面積為15至50m2。9.根據權利要求1至8中任一項所述的材料，所述材料的根據ASTMF316-035測得的平均孔徑為1-40μm。10.根據權利要求1至9中任一項所述的材料，所述材料的密實度為小於20%。11.根據權利要求1至10中任一項所述的材料，其中所述非織造織物材料是紡絲成網的、噴網的、水刺的、溼法的、靜電紡絲的、或熔噴的非織造織物材料。12.根據權利要求1至11中任一項所述的材料，其中所述材料的由ISO20743:2007測定的平均抗菌活性[A]至少為3。13.一種物品，優選為手術布單、面膜、手術衣、醫用敷料或過濾器元件，包括根據權利要求I至12中任一項所述的具有抗微生物活性的非織造織物。14.一種用於製備織造或非織造織物材料的方法，所述材料具有抗微生物活性並適於用作手術布單，所述方法包括:將包括銅和/或其合金的金屬層熱蒸汽金屬真空沉積在織造或非織造織物片材的至少一側上。15.根據權利要求14所述的方法，其中得到的金屬層的根據ICP-OES分析測量的厚度為I至500nm。16.根據權利要求14或15所述的方法，包括以下步驟:(a)在真空室內製造等於或低於7.0χ10_3毫巴的降低的壓力；(b)在真空室內將含有銅的金屬或金屬合金蒸發並沉積在織造或非織造織物材料基底上，以及(c)從真空室移除織造或非織造織物材料基底。17.根據權利要求1至13中任一項所述的材料或者根據權利要求14至16能夠得到的材料用於控制抗微生物生長的應用。【文檔編號】D06M10/04GK103502526SQ201280019249【公開日】2014年1月8日申請日期:2012年4月19日優先權日:2011年4月19日【發明者】保羅·范埃梅裡克,莫拉·羅佩託,雨果·普林森申請人:Ar金屬化有限責任公司