專利名稱：熱水溶性的毛巾，海綿和紗布的制作方法
有關(guān)申請(qǐng)的相互參考物本申請(qǐng)是于1993年4月29日申請(qǐng)的序號(hào)為08/055,083未審定申請(qǐng)的部分延續(xù)。
本發(fā)明的領(lǐng)域本發(fā)明涉及由能被熱水選擇性溶解的聚乙烯醇樹(shù)脂制得的特定的產(chǎn)品，即毛巾，海綿和紗布。樹(shù)脂成形為纖維，而纖維又用于構(gòu)成本發(fā)明的最終產(chǎn)品。
本發(fā)明的背景醫(yī)院病人的護(hù)理使在基本和急性護(hù)理器材上相應(yīng)產(chǎn)生了相當(dāng)數(shù)量有傳染性的醫(yī)療廢物。最近三十年來(lái)已有了一般性的將可再使用、可清潔的物品轉(zhuǎn)變成易處理的物品。所作的這些轉(zhuǎn)變提高了在病人護(hù)理中的消毒技術(shù)并降低了病人，職員和公眾之間的可能的交叉感染。目前的聯(lián)邦和州政府條例例如1988年的醫(yī)療廢物跟蹤法規(guī)(Medical Waste Tracking Act)和OSHA醫(yī)療器材(OSHA MedicalFacility)的規(guī)章導(dǎo)致實(shí)質(zhì)上增加了必須歸納為“傳染性”的醫(yī)療廢物。
當(dāng)將病人送進(jìn)醫(yī)院，病人每天產(chǎn)生約55磅的醫(yī)療廢物。約20％的這種廢物是有傳染性的?，F(xiàn)在美國(guó)醫(yī)院協(xié)會(huì)(American HospitalAssociation)和疾病控制中心(Centers for Disease Control)所規(guī)定的目標(biāo)是在醫(yī)療廢物一產(chǎn)生就處理它。該兩個(gè)組織認(rèn)為醫(yī)療廢物對(duì)護(hù)理工作者的健康是主要的職業(yè)上的危害而并非是一個(gè)環(huán)境問(wèn)題。處理傳染醫(yī)療廢物的最好的方法是在產(chǎn)生處就對(duì)它進(jìn)行消毒，在以最少的操作和貯存前提下處置經(jīng)處理過(guò)的醫(yī)療廢物。
對(duì)處置醫(yī)療廢物的有效方法的需求已通過(guò)修改29 C.F.R.§1910.1030得以強(qiáng)調(diào)，上述法案為職業(yè)安全和健康法規(guī)(Occupational Safety And Health Act)，29 U.S.C.655,657的聯(lián)邦條例提供了控制血基(bloodborne)病原體的法規(guī)。具體地，該法規(guī)要求建立暴露物的控制計(jì)劃，控制血樣或其它潛在傳染物質(zhì)的容器和通常加緊預(yù)防措施以最大程度地降低疾病的擴(kuò)散。處置醫(yī)院廢物的安全和有效的方法應(yīng)極大地與上述參考法規(guī)相適應(yīng)。
結(jié)果，可醫(yī)療處置的織造或非織造產(chǎn)品的消耗每年以約10％的速率增長(zhǎng)。1988年，銷售總計(jì)約1.155×109美元。預(yù)計(jì)到1994年，可醫(yī)療處置的紡織和無(wú)紡產(chǎn)品的銷售將達(dá)到2.05×109美元。
在美國(guó)，每年約進(jìn)行30×106次的外科手術(shù)。在每次外科手術(shù)之后，必須對(duì)手術(shù)室進(jìn)行消毒并在新的手術(shù)進(jìn)行之前滅菌，以最大程度地降低任何可能將病人引至對(duì)其它病人或職員的暴露。遵守現(xiàn)在日益嚴(yán)格的有關(guān)職業(yè)暴露在血液和人體體液中的條例是尤其重要的。
在外科手術(shù)的最初幾天就要使用毛巾，海綿和紗布。它們用于處理組織，吸收傷口處的血液和其它氧化劑，及在各種外科手術(shù)中用于洗手和幫助清洗一些器皿。按常規(guī)，毛巾，海綿和紗布是由棉花纖維制成的，盡管近年來(lái)已試圖提供由其它纖維包括聚酯，人造纖維和其它人造短纖維材料制成的替代物。這些纖維經(jīng)選擇，這是由于它們比較易得且如人造材料那樣清潔。棉花是具有易變動(dòng)的價(jià)格且隨購(gòu)買波動(dòng)的農(nóng)業(yè)材料。值得注意的是棉花替代物一般說(shuō)來(lái)都不盡如人意，盡管已作過(guò)許多與棉花外觀相類似的嘗試，所有這些無(wú)一例外都是沒(méi)有結(jié)果的。
醫(yī)院在外科手術(shù)之后通常要丟棄紗布，海綿和毛巾。以廢渣埋填法或焚燒法進(jìn)行處置。然而，在某些情況下，對(duì)使用后的制品的處置加快了某些血基疾病暴露在那些負(fù)有將這些物質(zhì)打包并引至處理過(guò)程責(zé)任的雇員中。
這樣本發(fā)明的一個(gè)目的是提供能在使用后被處置的合適的毛巾，海綿和紗布，使在廢渣埋填和其它處置處避免附加的負(fù)擔(dān)。
本發(fā)明再一個(gè)進(jìn)一步的目的是提供合適的毛巾，海綿和紗布，使它們?cè)谑褂煤竽苋芙獾舨⒃谝徊絾我坏牟僮髦谢旧习阉鼈儨缇?br> 這些和進(jìn)一步的目的在閱讀下述揭示和所附的權(quán)利要求書后將更易理解。本發(fā)明的概述本發(fā)明包括含主要選自毛巾，海綿和紗布組分的制品。制品包含只有在高于約93℃的溫度下能選擇性地溶于水溶液中的聚乙烯醇樹(shù)脂纖維。聚乙烯醇纖維的特征在于水解度至少為99％，由不大于1/2％的乙酸鈉和1/10％的甲醇組成，平均聚合度為約1300-1500。聚乙烯醇纖維是由將紡絲原液進(jìn)行擠出(dope extrusion)的工藝然后經(jīng)加熱和拉伸處理制得的，加熱及拉伸過(guò)的聚乙烯醇纖維的結(jié)晶度和定向度分別為約0.70和0.52。
結(jié)晶度和定向度是由IR光譜測(cè)量的。結(jié)晶度為結(jié)晶面積與非結(jié)晶面積之比。定向度為非定向面積與定向面積之比。
本發(fā)明的詳細(xì)描述如上所看到的，本發(fā)明涉及新穎的毛巾，海綿和紗布以及對(duì)主要在醫(yī)療行業(yè)中在醫(yī)院，門診病人設(shè)施和家庭中使用物的處置方法。在這種設(shè)施上，尤其是在外科病房中的毛巾，海綿和紗布通常會(huì)與人體體液相接觸，由于以前的產(chǎn)品和以人類為基的疾病例如乙型肝炎和愛(ài)滋病(AIDS)的潛在擴(kuò)散而沒(méi)有生物降解性使得處置和消毒成為一個(gè)重大的問(wèn)題。
為了克服這些困難，建議合適的毛巾，海綿和紗布由包括只在高于約93℃的溫度下是水溶的聚乙烯醇的纖維制成的織物組成。若這種制品能在較低的溫度下溶解，則毛巾，海綿或紗布在高于室溫下與某些液體例如通常的外科手術(shù)所產(chǎn)生的人體體液接觸過(guò)程中會(huì)發(fā)生令人疏忽的溶解。按本發(fā)明使用只在較高溫度例如高于約93℃下溶解的聚乙烯醇的操作可防止令人疏忽的仍然保持有殘余活力的聚乙烯醇的溶解。事實(shí)上，值得考慮的是在或接近水沸點(diǎn)的溫度下在只用于溶解這種產(chǎn)品的熱水浴例如洗滌機(jī)中的處置應(yīng)是有效的消毒手段。這樣，對(duì)于通過(guò)排水管系統(tǒng)的排放，兩個(gè)目的可以達(dá)到，亦即聚合物可被消毒且可被溶解。這樣不僅可減輕現(xiàn)在施加在目前廢渣埋填處的負(fù)擔(dān)，而且液體排水管處置可為使用者擺脫污染的毛巾，海綿和紗布并提供比較低費(fèi)用的技術(shù)。
在一個(gè)實(shí)施例中，按本發(fā)明制得的制品可由紗形成，所述的紗為由復(fù)合纖維制成的單元。該紗可以由聚乙烯醇制成的短纖維或長(zhǎng)絲纖維的形式形成。這種無(wú)毒，合成聚合物由堿性或酸性水解的聚乙酸乙烯酯制成。乙酸乙烯酯單體系由將乙炔和乙酸或者乙烯，乙酸和氧反應(yīng)制得。聚乙烯醇可以水溶性或不溶性樹(shù)脂的形式制得。
聚乙烯醇的水溶性樹(shù)脂可為熱和冷水可溶或只是熱水可溶。聚乙烯醇溶解的溫度由改變其水解度，聚合物的結(jié)晶和定向，即如何使聚合物相互粘合在一起得以控制。使用于本發(fā)明的聚乙烯醇樹(shù)脂的水解度通常為大于99％，含小于1/2％的乙酸鈉，小于1/10％的甲醇，平均聚合度為1300-1500。
在此所用的聚乙烯醇纖維是這樣制成的，將合適的熱水溶性聚乙酸乙烯酯樹(shù)脂溶于去離子水或蒸餾水中形成5％-15％的固體混合物，由此產(chǎn)生“化學(xué)纖維的紡絲原液”。然后將這種原液靜置一段相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間，例如兩個(gè)星期，以使凝膠沉降。所作的所有的試圖都應(yīng)使聚乙烯醇原液保持不含微生物有機(jī)體，否則聚乙烯醇在溶液中會(huì)受微生物降解。這可通過(guò)超濾，加熱或其它對(duì)那些致力于研究保藏樹(shù)脂溶液的人來(lái)說(shuō)是眾所周知的方法完成。這種技術(shù)包括加入抗微生物劑例如酯酚衍生物如水楊酸或苯甲酸酯。
一旦上述樹(shù)脂發(fā)生凝膠沉降，過(guò)濾并加力迫使通過(guò)噴絲板使之噴入飽和的硫酸鈉溶液，其中纖維凝固成6-10旦尼爾。然后纖維以2∶1-5∶1的比率，較好的在4∶1的比率進(jìn)行拉伸，在其玻璃化轉(zhuǎn)變點(diǎn)處進(jìn)行熱退火制得熱水溶性纖維。加熱和拉伸過(guò)的聚乙烯醇纖維的結(jié)晶度和定向度分別為約0.70和0.52。然后將這樣制得的纖維切割成約1″-2″長(zhǎng)的短纖維或形成可被拉斷成1″-6″纖維長(zhǎng)度的纖維絲束。然后這些纖維經(jīng)由常規(guī)的棉紡方法，粗紡毛紗的方法或直接由拉斷的纖維束進(jìn)行紡紗制成紗。較好的紗的尺寸為60單股-0.5單股(singles)，每根這種紗達(dá)4合股。這種紗可在Z或S方向上以3-6股的織造加捻多股紗(weaving twist multiple)，較好的3.5-4.0股的加捻多股紗進(jìn)行紡紗。
如希望的話上述紗可被著色。著色時(shí)，該紗應(yīng)在樹(shù)脂溶液中進(jìn)行紡絲原液染色。水不溶性顏料在獲得較高質(zhì)量的光升華(lightsublimentation)和防止標(biāo)志不易褪去中是有用的?？椢锟山?jīng)編織或其它眾所周知的技術(shù)制成。例如，紗可以垂直方式混紡或可被編織，或如所希望的紗可為單面針織，雙面針織，雙羅紋針織，經(jīng)編針織或鉤編針織。甚至可以忽視紗制造方法，而直接由通常稱為氣流紡，干紡，濕紡，噴水紡，熱粘紡或化粘紡的纖維制成非織造織物。獨(dú)特地，將這些產(chǎn)品制成織物，在進(jìn)一步加工之前，如所需進(jìn)行退漿和切割，縫紉并獨(dú)特地在達(dá)160°F下洗滌。當(dāng)確定在熱水中單獨(dú)使用處置過(guò)的產(chǎn)品時(shí)，獨(dú)特地使這些步驟暴露在30-60℃的水中以降低生物含量，除去暫時(shí)的顏色，漂白或洗去可能成為傷口處污染物的纖維和紗的雜散的小碎片。
權(quán)利要求
1.一種制品，它包括主要選自毛巾，海綿和紗布的組分，所述制品包括只有在高于約93℃的溫度下能選擇性地溶于水溶液中的聚乙烯醇樹(shù)脂纖維，所述聚乙烯醇纖維的進(jìn)一步的特征在于水解度至少為約99％，由不大于1/2％的乙酸鈉和1/10％的甲醇組成，平均聚合度為約1300-1500，所述聚乙烯醇纖維是由紡絲原液擠出的工藝然后經(jīng)加熱和拉伸處理制得的，加熱及拉伸過(guò)的聚乙烯醇纖維的結(jié)晶度和定向度分別為約0.70和0.52。
2.如權(quán)利要求1所述的制品，其中形成聚乙烯醇的紡絲原液的工藝是包括以約5-15重量％的濃度將所述聚乙烯醇樹(shù)脂溶于去離子水或蒸餾水中的過(guò)程完成的。
3.如權(quán)利要求2所述的制品，其中形成所述聚乙烯醇紡絲原液的凝膠，所述凝膠基本上已不含微生物有機(jī)體，如存在所述的微生物有機(jī)體則會(huì)導(dǎo)致凝膠的微生物降解。
4.如權(quán)利要求3所述的制品，其中所述聚乙烯醇纖維是經(jīng)過(guò)濾所述凝膠并對(duì)此凝膠加壓力迫使通過(guò)噴絲板噴至基本上飽和的硫酸鈉溶液制成的。
5.如權(quán)利要求4所述的制品，其中將所述聚乙烯醇纖維凝固成約6-10旦尼爾。
6.如權(quán)利要求5所述的制品，其中所述聚乙烯醇纖維以約2∶1-5∶1的比率進(jìn)行拉伸。
7.如權(quán)利要求5所述的制品，其中所述聚乙烯醇纖維以約4∶1的比率進(jìn)行拉伸。
8.如權(quán)利要求6所述的制品，其中所述聚乙烯醇纖維系大致上在其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)經(jīng)熱退火以制造只在高于93℃時(shí)溶于水溶液的聚乙烯醇纖維。
9.如權(quán)利要求1所述的制品，其中將所述聚乙烯醇纖維切割成約1″-2″長(zhǎng)的短纖維。
10.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述聚乙烯醇纖維可被拉斷成約1″-6″平均纖維長(zhǎng)度的聚乙烯醇纖維的纖維束制得。
11.如權(quán)利要求1所述的制品，其中將所述聚乙烯醇纖維制成紗，該紗然后被合股制造所述毛巾，海綿或紗布。
12.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系由所述纖維經(jīng)棉紡方法制得。
13.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系由所述纖維經(jīng)粗紡毛紗方法制得。
14.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系由所述聚乙烯醇纖維的拉斷絲束經(jīng)直接紡紗制得。
15.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗的尺寸約在60單股至0.5單股之間。
16.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布含達(dá)約4合股的所述紗。
17.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布包括在Z或S方向上以3-6股織造加捻多股紗紡紗的紗。
18.如權(quán)利要求17所述的制品，其中所述織造加捻多股紗為3.5-4.0股。
19.如權(quán)利要求2所述的制品，其中在所述聚乙烯醇樹(shù)脂溶液中加入顏料，所述顏料基本上是水不溶性的。
20.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系經(jīng)單面針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
21.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系經(jīng)雙面針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
22.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系經(jīng)雙羅紋針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
23.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系經(jīng)過(guò)經(jīng)編針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
24.如權(quán)利要求11所述的制品，其中所述紗系經(jīng)過(guò)鉤編針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
25.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布是由氣流紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
26.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布是由干法成網(wǎng)的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
27.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布是由濕法成網(wǎng)的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
28.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布是由噴水紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
29.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布是由熱粘紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
30.如權(quán)利要求1所述的制品，其中所述毛巾，海綿或紗布是由化粘紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
31.一種處置制品的方法，所述制品包括主要選自毛巾，海綿和紗布的組分，所述制品包括只有在高于約93℃的溫度下選擇性地溶于水溶液中的聚乙烯醇樹(shù)脂纖維，所述聚乙烯醇纖維的進(jìn)一步的特征在于水解度至少為約99％，由不大于1/2％的乙酸鈉和1/10％的甲醇組成，平均聚合度為約1300-1500，所述聚乙烯醇纖維是由紡絲原液擠出工藝然后經(jīng)加熱和拉伸處理制得的，加熱及拉伸過(guò)的聚乙烯醇纖維的結(jié)晶度和定向度分別為約0.70和0.52，所述方法包括將使用后的所述制品置于水浴中以便溶解所述纖維，隨后處置所述溶解的纖維。
32.如權(quán)利要求31所述的方法，其中聚乙烯醇的紡絲原液的形成是包括將所述聚乙烯醇樹(shù)脂溶于去離子水或蒸餾水中使其濃度在5-15％(重量)的工藝完成的。
33.如權(quán)利要求32所述的方法，其中形成所述聚乙烯醇紡絲原液的凝膠，所述凝膠基本上不含微生物有機(jī)體，如存在微生物有機(jī)體則會(huì)導(dǎo)致所述凝膠的微生物降解。
34.如權(quán)利要求33所述的方法，其中所述聚乙烯醇纖維是經(jīng)過(guò)濾所述凝膠并對(duì)所述過(guò)濾過(guò)的凝膠加力迫使通過(guò)噴絲板噴至基本上飽和的硫酸鈉溶液制成的。
35.如權(quán)利要求34所述的方法，其中將所述聚乙烯醇纖維凝固成約6-10旦尼爾。
36.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述聚乙烯醇纖維以約2∶1-5∶1的比率進(jìn)行拉伸。
37.如權(quán)利要求35所述的方法，其中所述聚乙烯醇纖維以約4∶1的比率進(jìn)行拉伸。
38.如權(quán)利要求36所述的方法，其中所述聚乙烯醇纖維約在其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)經(jīng)熱退火以制造只在高于93℃時(shí)能溶于水溶液的聚乙烯醇纖維。
39.如權(quán)利要求31所述的方法，其中將所述聚乙烯醇纖維切割成約1″-2″長(zhǎng)度的短纖維。
40.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述聚乙烯醇纖維是經(jīng)形成可被拉斷成約1″-6″平均纖維長(zhǎng)度的聚乙烯醇纖維的纖維絲束制得。
41.如權(quán)利要求31所述的方法，其中將所述聚乙烯醇纖維制成紗，該紗然后被合股制造所述毛巾，海綿或紗布。
42.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗由所述纖維經(jīng)棉紡方法制得。
43.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗系由所述纖維經(jīng)粗紡毛紗方法制得。
44.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗由所述聚乙烯醇纖維的拉斷絲束經(jīng)直接紡紗制得。
45.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗的尺寸約在60單股-0.5單股之間。
46.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布含達(dá)約4合股的所述紗。
47.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布含在Z或S方向上以3-6股織造加捻多股紗紡紗的紗。
48.如權(quán)利要求47所述的方法，其中所述織造加捻多股紗為3.5-4.0股。
49.如權(quán)利要求32所述的方法，其中在所述聚乙烯醇樹(shù)脂溶液中加入顏料，所述顏料基本上是水不溶性的。
50.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗是經(jīng)單面針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
51.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗是經(jīng)雙面針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
52.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗是經(jīng)雙羅紋針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
53.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗是經(jīng)過(guò)經(jīng)編針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
54.如權(quán)利要求41所述的方法，其中所述紗是經(jīng)過(guò)鉤編針織工藝制成所述毛巾，海綿或紗布。
55.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布是由氣流紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
56.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布是由干紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
57.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布是由濕紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
58.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布是由噴水紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
59.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布是由熱粘紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
60.如權(quán)利要求31所述的方法，其中所述毛巾，海綿或紗布是由化粘紡的聚乙烯醇纖維非織造織物制成的。
全文摘要
由聚乙烯醇樹(shù)脂纖維組成的毛巾，海綿和紗布產(chǎn)品。所述纖維只有在高于約93℃時(shí)選擇性地溶于水溶液中。聚乙烯醇纖維的水解度至少為99％，它由不大于1/2％的乙酸鈉，1/10％的甲醇組成，平均聚合度為約1300-1500。聚乙烯醇纖維系經(jīng)用紡絲原液擠出工藝制得。
文檔編號(hào)D06M101/16GK1135730SQ94193625
公開(kāi)日1996年11月13日 申請(qǐng)日期1994年11月7日 優(yōu)先權(quán)日1994年8月5日
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