[发明专利]复合纤维

说明书

一包含聚氨酯和一微粒的复合纤维，其中所述微粒的平均粒径为50nm‑100μm。一包含所述纤维的纤维网，和所述纤维网在防滑应用或抗菌应用中的用途，以及制造所述纤维的方法。

技术领域

本发明涉及一聚氨酯纤维/纤维网，尤其涉及聚氨酯和一微粒的复合纤维/纤维网及其用途和制备方法。

背景技术

随着合成聚合物纤维(例如尼龙)的出现，使制造具有不同物理性质的多种多样的纤维(包括共聚物)成为可能。由这些纤维制成的无纺布很快就流行起来，并被广泛应用于各种技术领域。

本发明涉及提供防滑产品，例如但不限于，用于目前使用硅胶带的应用中。这些应用包括袜子(例如长筒丝袜)和内衣(例如文胸和塑身衣)，其中硅胶带用于防止衣服在穿着时发生移动。例如，由于硅胶带取代了吊带，长筒丝袜才能作为一种产品使用，否则吊带会把袜子绑在腿上。其他应用包括运动服装(如泳装和吊带上衣)和医疗服装(例如压缩服装或支架，如膝盖或脚踝支架)。然而，由于硅胶带可能会在一些穿戴者中引起过敏，缺乏柔韧性而导致不舒适，并且不容易着色，所以需要改进现有技术。此外，由于缺乏透气性和对硅胶浸出的担忧，一些消费者可能会对包含硅胶带的产品望而却步。本发明旨在克服或改善该问题的至少一些方面。

发明内容

因此，在本发明的第一方面中，提供了一聚氨酯和微粒状复合纤维，其平均粒径为50nm-50μm。已经发现，向聚氨酯纤维中添加微粒(颗粒)改变了纤维的摩擦性能，相对于现有技术的聚氨酯纤维来说，这通常导致摩擦系数增加，进而使得纤维网即使在水分(例如水、汗液或其他水溶液)存在皮肤变湿的情况下也具有良好的防滑/夹持性能。此外，纤维网具有优异的形状恢复特性，防止使用中衣物下垂，并防止随时间变得不合身。这些纤维网是多孔的，相对于使用硅胶带增加了柔韧性和透气性，从而提高了穿戴者的舒适度。此外，该产品染色的地方不褪色，并且没有任何浸出迹象，因此认为该纤维比硅胶技术引起的过敏反应更少，并且不会带来硅胶在医学方面的缺点。另一个优点是纤维和所得纤维网被发现是抗菌的，其中存在合适的添加剂。

如上所述，所述微粒改变了纤维的摩擦系数，使其适用于防滑应用。在本文中所用的术语“改变”旨在表示相比于目前的市售含聚氨酯产品(即不含微粒物质的聚氨酯)，纤维的摩擦系数相对于任何基底的值改变了至少±1.8％。通常，摩擦系数会增加，例如至少±1.8％，通常改变会更大，例如±20％，或±50％或甚至±100％；通常这种改变是增加。

所述微粒可以是改变(通常是增加)纤维摩擦系数的任何微粒。然而，可能需要使用抗菌颗粒，所述颗粒可以选自金属，例如银、铜、金、钛、锌、铁、铝或其组合。银通常用于增强纤维的抗菌性能。或者，可以使用颜料微粒，因为这些微粒除了改变纤维摩擦性能之外还可以使其着色。此外，可以使用无机化合物如二氧化硅(如硅藻土)、磷酸钙(如象牙黑)、陶瓷或玻璃微粒，因为它们便宜，对皮肤来讲安全、无毒，且被证明具有较高的摩擦值。出于相同的原因，也可以加入聚合物颗粒，例如聚乙烯或醋酸纤维素颗粒。

已经发现使用尺寸范围为5-10μm的银颗粒可以提供特别高的静摩擦系数，0.5-1μm范围内的银也一样，后者的微粒尺寸在低含量时特别有效，例如在1-3wt％的范围内或约2wt％。

所述纤维通常包含1-25wt％的微粒，通常为2-10wt％。在这些范围内，已经发现微粒增加了纤维和所得纤维网的摩擦系数，但据信不会显著降低整体纤维强度。已经发现2-10wt％的微粒在提供具有良好的防滑性能的纤维网中特别有效。

一般情况下，所述微粒包含的颗粒的平均粒径为50nm-50μm，通常为0.5-25μm、0.5-10μm或0.7-1.5μm。粒径很重要，这是由于其提供了一个优于已知技术的优点，即在该范围内的粒径提供了具有非常精细的表面形貌的纤维网，使得粒子可以沉降在皮肤的凹槽中，提供紧密接触，而不会失去舒适感。与硅胶带技术提供的基于宏观摩擦的接触相比，这种微观接触在防止纤维网在皮肤上的滑动更为有效。类似地，通常情况下，颗粒处于微米或亚微米级而不是纳米级，以确保避免毒性。