專利名稱：一種高吸水性抗菌纖維的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是有關于一種高吸水性纖維，特別是有關于一種同時具備有抗菌性及高吸水性的聚谷氨酸纖維。
背景技術：
高吸水性材料，因具有能吸收水分的能力，且能在吸水后保留相對于自身質(zhì)量數(shù)十至數(shù)百倍的質(zhì)量的水，故其應用范圍相當廣泛。本領域熟知的常用的高吸水性材料主要可分為兩大類，其中一類以碳水化合物為主，例如淀粉、幾丁聚糖、海藻酸鈉及羧基甲基纖維素(Carboxymethyl cellulose,CMC)等多糖類，此類材料為天然材料，具有良好的生物可分解性，但因受限于其吸水倍率不高(通常不超過10倍)，致使其應用性受到局限。另一類則為化學合成的高分子，例如丙烯酸鹽或乙烯醇等聚酯材料。該等材料相較于前述的天然材料具有更好的吸水性，但其卻有制備方式較復雜，及可能殘留有毒單體和堿液等問題。此夕卜，此類聚酯材料不具生物可分解性，在棄置后將會對環(huán)境造成危害。因此，基于環(huán)保訴求下，一般還是會選擇吸水能力較差的天然多糖類材料作為吸水性材料。本領域熟知的高吸水性材料常被制成水膠或薄膜的型態(tài)。例如，日本專利特開平第6-322358號中揭示了一種借由Y -射線交聯(lián)技術，交聯(lián)聚谷氨酸水溶液而制得高吸水性水膠的方法。另在美國第4，572，906號專利亦提及，利用幾丁聚糖及明膠的混合物可制得一吸水性薄膜敷料。但該些技術中所揭示的薄膜與水膠的表面在接觸液體時無法提供導流的功能，加上僅靠平整的表面與液體接觸，因而與液體的接觸面積有過小的問題，致使其整體吸水速率較慢，使得其在使用上受到限制。但若將吸水性材料加以纖維化，即能有效提高接觸面積，借以增加對水的吸收速率。此外，纖維結構亦能提供導流功能，使吸水速率得到提升。在中國發(fā)明專利申請第 200910137040. X號中，即揭示一種利用天然聚谷氨酸在部分交聯(lián)狀態(tài)下進行抽絲，借以制得具高吸水性的聚谷氨酸纖維。此技術已充分解決本領域熟知的天然吸水性材料吸水速度較慢的問題。但此種纖維因具有良好的生物可分解性，若在使用過程中有部份材料被分解時， 即會造成整體結構的破壞和崩解，致使其吸水性降低。另一方面，當其部份材料分解時，便可能形成寡肽或氨基酸單體。然而，此等物質(zhì)為微生物的營養(yǎng)源，易導致微生物的滋生。若將此種纖維用于與人體接觸，甚至制成敷材應用于醫(yī)療照護上，極可能造成人體受到微生物的感染。為避免此種危害的發(fā)生，尚需賦予此種纖維足夠的抗菌能力。纖維的抗菌處理方法，本領域熟知的一般是在纖維上結合有機或無機的抗菌材料。其中，無機抗菌材料通常為含有金屬離子(例如，Ag+、Zn2+)的載體，或是納米金屬粒子 (例如，納米銀粒子)。此等無機抗菌材料借由釋放這些粒子或離子，使其與微生物的細胞蛋白結合，致使細菌失去活性而達到抗菌的功效，且其抗菌效果通常較為長效。但無機抗菌材料，其處理在纖維上的制備過程繁復且昂貴(可由美國第6，333，093號、第6，451，003號及第6，267, 782號專利知悉)，亦存在細胞毒性和釋放速率低等問題，致使其整體抗菌效果受到局限。另外，有機抗菌材料方面，本領域熟知的常用四級銨鹽作為纖維的消毒劑和抗菌齊U，其亦具有抗菌效果持久的優(yōu)點，但其卻有熱穩(wěn)定性差且不能使用在塑料或纖維紡絲的加工上，因此應用上仍有其限制。另外，近年來有一種較新興的有機抗菌材料為鹵胺化合物，它是包含鹵胺官能團 N-X(X可為Cl、Br或I)的化合物。該類化合物中的N-X官能團，在微生物存在下，在水中受水分子的作用下會緩慢解離，而釋放出具有氧化作用的鹵素離子，同時此化合物中的N-X 官能團則會被還原成為N-H官能團。此被游離釋放出具有氧化作用的鹵素離子，可以殺死細菌、霉菌等微生物，抗菌效果良好且長效。且此類鹵胺化合物相當穩(wěn)定，不易產(chǎn)生鹵碳化合物(halogenated hydrocarbons)，具有良好的生物兼容性。鹵胺化合物一般是用作為紡織添加劑，以浸泡或涂布方式進行纖維的后加工處理，使商胺化合物固著于纖維上，進而使纖維達到抗菌的功效。通常此種鹵胺化合物需進行特別的設計，賦予其特殊的官能團，使其可與纖維形成共價鍵結。但上述方式并非適用于每一種纖維材料，在前述中國發(fā)明專利申請第200910137040. X號中所揭示的高吸水性的聚谷氨酸纖維上亦不適用。因此，開發(fā)一種具高吸水性且生物可分解性的抗菌纖維是有其必要的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是提供一種具高吸水性且具抗菌性的纖維。為達成本發(fā)明上述目的，根據(jù)本發(fā)明所指出的一種具抗菌性且具高吸水性的纖維，它是為一聚谷氨酸纖維。構成該聚谷氨酸纖維的主要成份是為一改質(zhì)聚谷氨酸，該改質(zhì)聚谷氨酸是為一由一谷氨酸鏈段與一改質(zhì)谷氨酸鏈段所構成的聚合物，其中該改質(zhì)谷氨酸鏈段具有如下式(I)所示的化學結構式
權利要求
1.一種具抗菌性及吸水性的聚谷氨酸纖維，其中構成該聚谷氨酸纖維的主要成份是為一改質(zhì)聚谷氨酸，它是為一由一谷氨酸鏈段與一改質(zhì)谷氨酸鏈段所構成的聚合物，其中該改質(zhì)谷氨酸鏈段具有如下式I所示的化學結構式
2.如權利要求1所述的聚谷氨酸纖維，它是由一改質(zhì)聚谷氨酸經(jīng)交聯(lián)并紡絲所制得。
3.如權利要求1所述的聚谷氨酸纖維，它是由一聚谷氨酸經(jīng)交聯(lián)并紡絲，再經(jīng)一鹵化劑處理后所制得。
4.如權利要求1所述的聚谷氨酸纖維，其中該鹵化劑為過鹵酸(perhalicacid)、過 ^glik (perhalates) (halic acid) > ^glife (halates) (halous acid) 酸鹽(halites)、次鹵酸(hypohalous acid)、次鹵酸鹽(hypohalites)、鹵素氣體(halogen gases)、三氯異氰尿酸(trichloroisocyanuric acid ;TCCA)，或它們的組合。
5.如權利要求1所述的聚谷氨酸纖維，其中該改質(zhì)谷氨酸鏈段與該谷氨酸鏈段的摩爾數(shù)比為1 2-19。
6.一種具抗菌性及吸水性的聚谷氨酸織物，它是由如權利要求1所述的聚谷氨酸纖維所制得。
全文摘要
一種具抗菌性且具高吸水性的聚谷氨酸纖維。其中，構成該聚谷氨酸纖維的主要成份包括一改質(zhì)聚谷氨酸，它是為一由一谷氨酸鏈段與一改質(zhì)谷氨酸鏈段所構成的聚合物，其中該改質(zhì)谷氨酸鏈段具有如下式(I)所示的化學結構式其中，X為H或Na，Y為Cl、Br或I，且該改質(zhì)谷氨酸鏈段與該谷氨酸鏈段的摩爾數(shù)比值不低于0.05。
文檔編號D01F6/80GK102453974SQ20101052246
公開日2012年5月16日 申請日期2010年10月15日 優(yōu)先權日2010年10月15日
發(fā)明者李俊誼, 范姜美婷, 黃若暐 申請人:遠東新世紀股份有限公司