(57)【要約】抗菌処理布を形成する方法が述べられている。この方法は、液体及び３−（トリメトキシシリル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウム・クロライドのような抗菌剤から溶液を形成することを含む。１つの実施形態として、抗菌剤がセルロース系繊維材料に付着性を持つようになるように、パルプ形成機において懸濁液を形成する時、セルロース系繊維材料は溶液と合わされる。ウエブが抗菌処理セルロース系繊維材料から形成され、ウエブ内に存在する実質的にすべてのセルロース系繊維材料が、抗菌処理セルロース系繊維材料から導かれるようにする。１つの実施形態として、抗菌処理繊維材料のウエブは、更に不織基体と水圧交絡される。幾つかの実施形態として、乾燥した時、抗菌剤はセルロース系繊維材料と共有結合を形成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体及び抗菌剤から溶液を作り、
セルロース系繊維材料と前記溶液を合わせて懸濁液を形成し結合し、前記抗菌剤が前記セルロース系繊維材料に結合した後に該繊維材料に対して実質的な部分となるようにし、
前記抗菌剤により処理されたセルロース系繊維材料の前記懸濁液からウエブを形成して、前記ウエブの中にある実質的にすべてのセルロース系繊維材料が、前記抗菌剤処理セルロース系材料から導かれたものとなるようにする、
ことを特徴とする、抗菌性処理布を形成する方法。
【請求項２】
前記ウエブ形成の間に、前記懸濁液から少なくとも前記液体の一部が除去され、前記除去された液体部分が実質的に前記抗菌剤のないものであることを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項３】
前記抗菌剤は、有機ケイ素第四アンモニウム化合物であることを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項４】
前記有機ケイ素第四アンモニウム化合物は、以下の構造であることを特徴とする請求項３に記載した方法。
【化１】
2005536645.tif 000008
ここで、
Ｒ1は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ2は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、同一又は異種でもよく、水素及びＣ1−Ｃ4アルキル基から成るグループより選択されたものであり、
Ｒ5は、水素又はＣ1−Ｃ30アルキル基であり、
Ｘ-は、適当な対イオンである。
【請求項５】
前記抗菌剤は、３−（トリメトキシシリル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウム・クロライドであることを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項６】
前記抗菌剤は、前記溶液を形成する前に加水分解されることを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項７】
前記溶液及び、前記セルロース系繊維材料は、パルプ形成機内で合わされることを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項８】
前記溶液及び、前記セルロース系繊維材料は、前記パルプ形成機内にある間に攪拌されることを特徴とする請求項７に記載した方法。
【請求項９】
前記抗菌剤は、重量比で前記抗菌性処理セルロース系繊維材料の約０．０４％から約１．０％の間の量で存在することを特徴とする、請求項１に記載した方法。
【請求項１０】
前記抗菌剤は、重量比で前記抗菌性処理セルロース系繊維材料の約０．２％から約０．５％の間の量で存在することを特徴とする、請求項１に記載した方法。
【請求項１１】
前記セルロース系繊維材料は、高平均長さのパルプ繊維、低平均長さのパルプ繊維、或いは、それらの混合を含むことを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項１２】
前記抗菌性処理繊維材料のウエブが、不織基体と水圧交絡されることを更に含むことを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項１３】
前記不織基体は、連続フィラメントから形成されることを特徴とする請求項１２に記載した方法。
【請求項１４】
前記連続するフィラメントは、スパンボンド法によって形成されることを特徴とする請求項１３に記載した方法。
【請求項１５】
前記抗菌剤が前記セルロース系繊維材料と共有結合を形成するように、前記ウエブを乾燥させることを特徴とする請求項１に記載した方法。
【請求項１６】
前記抗菌剤は有機ケイ素化合物であり、前記共有結合がシロキサン結合となることを特徴とする請求項１５に記載した方法。
【請求項１７】
液体及び有機ケイ素第四アンモニウム化合物である抗菌剤から溶液を形成し、
攪拌状態でパルプ繊維と前記溶液を合わせて懸濁液を形成し、前記有機ケイ素第四アンモニウム化合物が前記パルプ繊維に結合した後に該繊維材料に対して実質的な部分となるようにし、
前記抗菌剤により処理されたセルロース系繊維材料の前記懸濁液からウエブを形成して、前記ウエブに存在する実質的にすべてのセルロース系繊維材料が前記抗菌剤処理セルロース系繊維材料から導かれたものとなるようにし、
抗菌剤処理パルプ繊維の前記ウエブを不織基体と水圧交絡し、
前記抗菌剤がパルプ繊維と共有結合を形成するように、前記ウエブを乾燥させることを特徴とする、抗菌性処理布を形成する方法。
【請求項１８】
前記共有結合は、シロキサン結合であることを特徴とする請求項１７に記載した方法。
【請求項１９】
前記懸濁液の前記液体の少なくとも一部が前記ウエブの形成中に除去され、前記除去された液体部分には実質的に前記抗菌剤がないことを特徴とする請求項１７に記載した方法。
【請求項２０】
前記有機ケイ素第四アンモニウム化合物は、以下の構造を持つことを特徴とする請求項１７に記載した方法。
【化２】
2005536645.tif 000009
ここで、
Ｒ1は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ2は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、同一又は異種でもよく、水素及びＣ1−Ｃ4アルキル基から成るグループから選択されたものであり、
Ｒ5は、水素又はＣ1−Ｃ30アルキル基であり、
Ｘ-は、適当な対イオンである。
【請求項２１】
前記抗菌剤は、３−（トリメトキシシリル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウム・クロライドであることを特徴とする請求項１７に記載した方法。
【請求項２２】
前記溶液及び、前記パルプ繊維は、パルプ形成機内で合わされることを特徴とする請求項１７に記載した方法。
【請求項２３】
前記不織基体は、連続フィラメントから形成されることを特徴とする請求項１７に記載した方法。
【請求項２４】
前記連続するフィラメントは、スパンボンド法によって形成されることを特徴とする請求項２３に記載した方法。
【請求項２５】
不織連続フィラメント基体がパルプ繊維と水圧交絡されてなる複合布であって、複合材料内に存在する実質的にすべてのパルプ繊維は有機ケイ素抗菌剤で処理されたものであることを特徴とする、抗菌性処理複合布。
【請求項２６】
前記抗菌剤は、有機ケイ素第四アンモニウム化合物であることを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項２７】
前記有機ケイ素第四アンモニウム化合物は、以下の構造を持つことを特徴とする請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【化３】
2005536645.tif 000010
ここで、
Ｒ1は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ2は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、同一又は異種でもよく、水素及びＣ1−Ｃ4アルキル基から成るグループから選択され、
Ｒ5は、水素又はＣ1−Ｃ30アルキル基であり、
Ｘ-は、適当な対イオンである。
【請求項２８】
前記抗菌剤は、３−（トリメトキシシリル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウムクロライデであることを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項２９】
前記有機ケイ素抗菌剤は、重量比で前記パルプ繊維の約０．０４％から約１．０％の間の量を含むことを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３０】
前記有機ケイ素抗菌剤は、重量比で前記パルプ繊維の約０．２％から約０．５％の間の量を含むことを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３１】
前記連続フィラメントは、スパンボンド法により形成されたものであることを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３２】
前記パルプ繊維は、重量比で前記複合布の約６０％から約９０％の間の量を含むことを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３３】
前記有機ケイ素抗菌剤は、重量比で前記複合布の約０．０３％から約０．８％の間の量を含むことを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３４】
前記有機ケイ素抗菌剤は、重量比で前記複合布の約０．１６％から約０．４％の間の量を含むことを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３５】
前記有機ケイ素抗菌剤は、前記パルプ繊維と共有結合されていることを特徴とする、請求項２５に記載した抗菌性処理複合布。
【請求項３６】
前記有機ケイ素抗菌剤と前記パルプ繊維との間で形成された共有結合はシロキサン結合であることを特徴とする、抗菌性処理複合布。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
多くの異なる産業において、微生物汚染が大きな問題となることがある。例えば、食品サービス産業では、食品は、カウンター、テーブル及び同様なもののような硬い表面の上で準備される。これらの製品からの微生物（例えば、ウイルス、バクテリア、菌類、及び同様なもの）が、該表面上に集積し、その後で該表面を清潔にするためのクリーニング用クロス、タオル又は拭き布に移動する。移動した後、微生物は、クロス、タオル又は拭き布に残存し、更にその材料によってしばしば与えられる好条件の周囲環境によって個体数を増やし始める。このように、こういった微生物は、実際、接触した際、付加的表面、手、又は使用者の肌などの他の周囲環境に間接感染することになる。
【０００２】
このような表面及びクロス汚染を防止する為に、ある種の抗菌剤を含む拭き布が使用されている。例えば、これらの抗菌拭き布の多くは、抗菌剤を含浸し、予め湿らされた形態で使用者に配布される。しかしながら、拭き布にある非感染剤は、短い時間の経過により容易に枯渇される。このように、予め湿らされた拭き布は、拭き布及び／又は清掃された硬い表面上における生長を穏やかに抑制するだけか、或いは、かなり限られた数の拭き布について使用されるだけである。
【０００３】
別のタイプの拭き布が又、抗菌機能を与えるために開発されてきた。例えば、１つのそのような拭き布は、サスキンド他の米国特許第４，９２９，４９８号に記載されている。特に、サスキンドに記載されている拭き布は、繊維及び繊維の１０％から５０％に分布される抗菌剤（好ましくは、有機ケイ素第四アンモニウム塩）を含む不織布から形成される。抗菌剤は、実質的にそれからの放散を避けるように、繊維に対し付着性があると言われている。しかしながら、そういった拭き布は、抗菌剤が容易に枯渇するという従来の予め湿らされた拭き布の問題点を克服するが、そういった拭き布はまだ、微生物死亡率が不十分であるという傾向にある。
【０００４】
「Ｋｅｒｉ  Ｋｌｅａｎ」食品サービス拭き布として知られる別の従来の拭き布は、乾燥層状カーディング法のレーヨン及びポリエステルから形成される。繊維は、それから水圧交絡され、その後、抗菌剤を含む浴中で飽和させられる。抗菌剤を付与された後、液体は不織材料から絞られ、それから乾燥される。しかしながら、このような方法のある問題点は、不織布を抗菌浴に「浸漬及び絞り」するために、付加的装置が必要なことである。この付加的装置は、経費を増加させるだけでなく、工程の効率を減少させる。
【０００５】
クロス、タオル、拭き布の様な抗菌不織製品の、より効果的な製造方法の必要性が現在でも存在する。
【０００６】
【特許文献１】米国特許第４，９２９，４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明のある実施形態によれば、液体及び抗菌剤から溶液を形成することを含む抗菌性処理布を形成する方法が提供される。一般的に言えば、種々の抗菌剤が本発明において使用される。例えば、幾つかの実施形態において、抗菌剤は、有機ケイ素第四アンモニウム化合物である。本発明で使用される、一つの適当な有機ケイ素第四アンモニウム化合物は以下の構造を持つ。
【化１】
2005536645.tif 000002
ここで、
Ｒ1は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ2は、水素又はＣ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、同一又は異種でもよく、水素及びＣ1−Ｃ4アルキル基より成るグループから選択され、
Ｒ5は、水素又はＣ1−Ｃ30アルキル基であり、
Ｘ-は、適当な反応イオンである。
【０００８】
例えば、１つの実施形態において、抗菌剤は、３−（トリメトキシシリル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウム・クロライドである。
【０００９】
セルロース系繊維材料は、溶液と合わせられて懸濁液を形成し、抗菌剤がセルロース系繊維材料に結合された後に該繊維材料に対して実質的な部分となるようにされる。抗菌剤は、処理された繊維材料の重量比約５％まで、ある実施形態においては、処理された繊維材料の重量比約０．０４％から約１．０％の間、及びある実施形態においては、処理された繊維材料の重量比約０．２％から約０．５％の間の量で溶液に存在することができる。ある実施形態において、セルロース系繊維材料及び抗菌溶液は、パルプ形成機内で合わせられる。材料は更に、実質的にすべての抗菌剤が、セルロース系繊維材料に対し実質的部分となる可能性を改善するため、望むならば、攪拌することができる。
【００１０】
懸濁液は、次いで、種々の技術を使用してウエブに形成され、ウエブ内に存在する実質的にすべてのセルロース系繊維材料が、抗菌性処理セルロース系繊維材料から導かれたものとなるようにされる。実施形態の幾つかにおいては、抗菌性処理繊維材料のウエブはまた、不織基体と水圧交絡される。不織基体は、スパンボンド法により形成されたもののように、連続フィラメントから形成される。実施形態の幾つかにおいては、抗菌性処理繊維材料のウエブは、次いで、抗菌剤がセルロース系繊維材料と共有結合を形成するように、乾燥される。
【００１１】
実施形態の幾つかにおいては、上述したような布の形成の間、少なくとも液体の一部が懸濁液から除去される。このような除去は、重力、真空箱或いは真空シュー、ドライヤー、及び同様なものの使用を通してのような、種々の違った方法で成される。しかしながら、液体の除去の為に使用する機構に関係なく、除去された液体の一部は実質的に抗菌剤がないものである。従って、そのような液体は、時にはリサイクルされ、或いは付加的な機械又は化学処理の要求なしに廃棄される。
【００１２】
本発明の他の特徴及び態様は、より詳しく以下に述べられる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の最良の実施形態を含む本発明の完全で実施可能な開示が、当業者に向けられるものとして、添付図を参照する以下の説明により具体的に示される。
本発明の様々な実施形態について、詳細を以下に述べるが、それらの１つ又はそれ以上の実施例が以下に示される。各々の実施例は、本発明を限定するものではなく、本発明を説明するために提供されている。事実、本発明の範囲又は思想から離れることなく、本発明についての種々の修正及び変更が成され得る事は、当業者にとって明らかであろう。例えば、１つの実施形態の部分として示され、又は説明された特徴を、別の実施形態において利用し更に別の実施形態とすることができる。このように、本発明は、添付した特許請求及びそれらの均等手段の範囲で成される修正及び変更を含むことを意図するものである。
【００１４】
（定義）
ここで用いられる「不織布又は不織ウエブ」という用語は、個々の繊維又は糸が互いに組み合わされているが、編布のように識別可能な形ではない構造を持つウエブを意味する。不織布又は不織ウエブは、例えば、メルトブロー法、スパンボンド法、ボンデッドカーデッドウエブ法などの多くの方法から形成される。不織布の基本重量は、通常、平方ヤード当たりの材料オンス（ｏｓｙ）又は、平方メートル当たりのグラム（ｇｓｍ）で表され、使用される繊維直径は、通常、ミクロンで表される。（ｏｓｙからｇｓｍに換算するには、ｏｓｙに３３．９１を掛ければよい）
【００１５】
ここで用いられる「ミクロ繊維」という用語は、その直径が平均約７５ミクロンより大きくない小さい直径の繊維を意味しており、例えば平均約０．５ミクロンから約５０ミクロンの直径を持ち、更に特定的にはミクロ繊維は、平均約２ミクロンから約４０ミクロンの直径を持つものである。
【００１６】
ここで用いられる「メルトブローン繊維」という用語は、複数の微細な、通常は円形のダイ毛管を通して、溶融状態熱可塑性材料を集中する高速ガス（例えば空気）中に溶融状態の糸又はフィラメントとして押し出し、この高速ガスが溶融熱可塑性材料のフィラメントを細くして、その直径を、多分ミクロ繊維の直径にまで減少させることにより形成された繊維を意味する。その後、メルトブローン繊維は高速ガス流により運ばれて、集積表面に堆積され、ランダムに散布されたメルトブローン繊維のウエブを形成する。この方法は、例えば、Ｂｕｔｉｎ他の米国特許第３，８４９，２４１号に記載されており、その全体はすべての目的について引用によりここに組み入れられる。概して言えば、メルトブローン繊維は、連続の又は非連続のミクロ繊維であり、直径は概して１０ミクロンより小さく、集積された表面上に堆積した時、概して粘着性を持つ。
【００１７】
ここで用いられる「スパンボンドフィラメント」という用語は、押し出されるフィラメントの直径を持つ、複数の微細な、通常は円形の防糸口金の毛管からフィラメントとして溶融熱可塑性材料を押し出し、次いで、例えば引き抜き及び／又は他の周知のスパンボンド機構によって、急激に大きさを減少させることにより形成される、小直径の実質的に連続するフィラメントを意味する。スパンボンド不織ウエブの製造は、例えば、Ａｐｐｅｌ他の米国特許第４，３４０，５６３号、及びＤｏｒｓｃｈｎｅｒ他の米国特許第３，６９２，６１８号、及びＭａｔｓｕｋｉ他の米国特許第３，８０２，８１７号、及びＫｉｎｎｅｙ他の米国特許第３，３３８，９９２号、及び３，３４１，３９４号、及びＨａｒｔｍａｎ他の米国特許第３，５０２，７６３号、及びＬｅｖｙ他の米国特許第３，５０２，５３８号、及びＤｏｂｏ他の米国特許第３，５４２，６１５号、及びＰｉｋｅ他の米国特許第５，３８２，４００号に記載されており、その全体はすべての目的について引用によりここに組み入れられる。スパンボンドフィラメントは、集積された表面上に堆積した時、概して粘着性がない。スパンボンドフィラメントは、約４０ミクロンより小さい直径を持つことが時としてあり、更にしばしば約５から約２０ミクロンである。
【００１８】
ここで用いられる「パルプ」という用語は、木質及び非木質植物のような自然材料からの繊維を意味する。木質植物は、例えば、落葉樹及び針葉樹を含む。非木質植物は、例えば、綿、亜麻、ハネガヤ草、トウワタ、わら、ジュート、麻及びバガスを含む。
【００１９】
ここで用いられる「平均繊維長さ」という用語は、フィンランド、カヤーニにあるＫａｊａａｎｉ  Ｏｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓより入手可能なカヤーニ繊維分析器製品番号ＦＳ−１００を使用して求められるパルプの加重平均長さを意味する。テスト手順によると、パルプ試料は、どんな繊維束又は繊維片も存在しないことを保証するために、温浸法で処理される。それぞれのパルプ試料は、温水で分解され、およそ０．００１％の溶液に希釈される。個々のテスト試料は、標準カヤーニ繊維分析テスト手順の使用によりテストされた時の希釈液の、およそ５０から１００ｍｌを取り出したものである。加重平均繊維長さは、以下の方程式で表される。
2005536645.tif 000003
ここで、
ｋは最大繊維長さ、ｘiは繊維の長さであり、
ｎiは長さｘiを持つ繊維の数であり、
ｎは測定された総繊維数である。
【００２０】
ここで用いられる「低平均繊維長さのパルプ」という用語は、非常に多量の短繊維及び非繊維性粒子を含むパルプを意味する。二次木質繊維パルプは、低平均繊維長さのパルプと考えられる。しかしながら、二次木質繊維パルプの質は、再生利用された繊維及び前工程の型及び量の質に依存するであろう。低平均繊維長さのパルプは、例えば、カヤーニ繊維分析器製品番号ＦＳ−１００（フィンランド、カヤーニにあるＫａｊａａｎｉ  ＯｙＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）の光ファイバー分析器により求められた、約１．２ミリメートルより小さい平均繊維長さを持つ。例えば、低平均繊維長さのパルプは、約０．７から約１．２ミリメートルの範囲の平均繊維長さを持つ。例示的低平均繊維長さのパルプは、バージンな硬材パルプ、及び、例えば、会社での廃棄物、新聞印刷用紙、及び廃棄ボール紙などを原料とする二次繊維パルプを含む。
【００２１】
ここで用いられる「高平均繊維長さのパルプ」という用語は、比較的少ない量の短繊維及び非繊維性粒子を含むパルプを意味する。高平均繊維長さのパルプは、典型的にはある種の非二次的（すなわちバージンな）繊維から形成される。スクリーンされた二次繊維パルプもまた、高平均繊維長さを持つ。高平均繊維長さのパルプは、典型的には、例えば、カヤーニ繊維分析器セ品番号ＦＳ−１００（フィンランド、カヤーニにあるＫａｊａａｎｉ  Ｏｙ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ）の光ファイバー分析器により求められた、約１．５ミリメートルより大きい平均繊維長さを持つ。例えば、高平均繊維長さのパルプは、約１．５ミリメートルから約６ミリメートルの平均繊維長さを持つ。木質繊維パルプの例示的高平均繊維長さのパルプは、例えば、漂白された及び漂白されないバージン軟材繊維パルプを含む。
【００２２】
ここで用いられる「抗菌性」又は「抗菌剤」という用語は、大腸菌（ＡＴＣＣ＃１１２２９）、黄色ブドウ球菌（ＡＴＣＣ＃６５３８）（どちらも細菌）、及び／又は、鵞口瘡カンジダ（ＡＴＣＣ＃１０２３１）（酵母菌）の増殖を妨げ得る化合物又は半組成物を意味する。例えば、幾つかの実施形態において、上記の微生物の死亡率は、Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  Ｕｎｄｅｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓという名称のＡＳＴＭ  Ｎｏ．Ｅ２１４９０１により求められる。
【００２３】
本発明は、概して、製紙工程の間に、抗菌剤がセルロース系繊維材料に対して実質的な部分となるようにする、抗菌性処理布を形成する方法を述べている。例えば、１つの実施形態において、有機ケイ素第四アンモニウム化合物が、最初に液体（例えば水）を含むパルプ形成機に加えられる。その後、セルロース系繊維材料がパルプ形成機に加えられ、抗菌性処理水と攪拌され混合される。セルロース系繊維に存在する陰電荷部分により、有機ケイ素第四アンモニウム抗菌剤の陽イオン第四アンモニウムグループは、パルプ繊維と結合性接着を形成すると言われている。加えて、一旦抗菌剤が結合関係で接着された状態で、繊維材料はセルロース系ウエブに形成される。次いで乾燥すると、抗菌剤は硬化され、それによりセルロース系繊維と共有結合が形成される。意外にも製紙工程の間に除去された水分には、実質的に残留した抗菌剤は無いことが見出されており、それにより、再利用され又は付加的な機械処理或いは化学処理なしで廃棄することができる。
【００２４】
概して、セルロース系繊維材料に対し実質的な部分となる可能性がある種々の抗菌剤の幾つかは、本発明で使用できる。例えば、幾つかの実施形態において、抗菌剤は有機ケイ素化合物とすることができる。本発明の使用に適していると考えられる有機ケイ素化合物の幾つかの例は、この限りではないが、以下のアンモニウム塩の有機ケイ素派生物を含む。すなわち、ジイソブチルクレソキシエトキシエチル・ジメチル・ベンジル・アンモニウム・クロライド、ジイソブチルフェノキシエトキシエチル・ジメチル・ベンジル・アンモニウム・クロライド、ミリスチルジメチルベンジル・アンモニウム・クロライド、ミスチル・ピコリニウム・クロライド、Ｎ−エチル・モルフォリニウム・クロライド、ラウリルイソキノリニウム・ブロマイド、アルキル・イミダゾーリニウム・クロライド、ベンズアルコニウム・クロライド、セチル・ピリディニウム・クロライド、ココナツ・ジメチル・ベンジル・アンモニウム・クロライド、ステアリル・ジメチル・ベンジル・アンモニウム・クロライド、アルキル・ジメチル・ベンジル・アンモニウム・クロライド、アルキル・ジエチル・ベンジル・アンモニウム・クロライド、アルキル・ジメチル・ベンジル・アンモニウム・ブロマイド、ジイソブチル・フェノキシエトキシエチル・トリメチル・アンモニウム・クロライド、ジイソブチルフェノキシエトキシエチル・ジメチル・アルキル・アンモニウム・クロライド、メチルドデシルベンジル・トリメチル・アンモニウム・クロライド、セチル・トリメチル・アンモニウム・ブロマイド、オクタデシル・ジメチル・エチル・アンモニウム・ブロマイド、セチル・ジメチル・エチル・アンモニウム・ブロマイド、オクタデ−９−エニル・ジメチル・エチル・アンモニウム・ブロマイド、ジオクチル・ジメチル・アンモニウム・クロライド、ドデシル・トリメチル・アンモニウム・クロライド、オクタデシル・トリメチル・アンモニウム・クロライド、オクタデシル・トリメチル・アンモニウム・ブロマイド、ヘキサデシル・トリメチル・アンモニウム・ヨード、オクチル・トリメチル・アンモニウム・フロライド、及びこれらの混合物などである。他の適した有機ケイ素化合物の例は、Ｍｉｃｈａｅｌ他の米国特許第３，７１９，６９７号、Ｉｓｑｕｉｔｈ他の米国特許第３，７３０，７０１号、Ｋｌｅｉｎ他の米国特許第４，３９５，４５４号、Ｂｏｕｃｈｅｔｔｅ他の米国特許第４，６１５，９３７号、Ｃｈｅｕｎｇ他の米国特許第６，１３６，７７０号に記載されており、これらの全体はすべての目的について、引用によりここに組み入れられる。
【００２５】
適した有機ケイ素化合物の１つの特定の例として、シラン第四アンモニウム化合物があり、以下の構造を持つ。
【化２】
2005536645.tif 000004
ここでは、
Ｒ1は、水素又は、Ｃ1−Ｃ8アルキル基（例えば、ＣＨ3）であり、
Ｒ2は、水素又は、Ｃ1−Ｃ8アルキル基であり、
Ｒ3及びＲ4は、同一又は異種のものでもよく、水素及びＣ1−Ｃ4アルキル基（例えば、ＣＨ3）から成るグループから選択され、
Ｒ5は、水素又は、Ｃ1−Ｃ30アルキル基（例えば、Ｃ18Ｈ37）であり、
Ｘ-は、ハロゲンイオン（例えば、Ｃｌ-又はＢｒ-）のような適当な対イオンである。
【００２６】
商業的に入手できるシラン第四アンモニウム化合物の例として、ＡＥＭ５７７２があり、ミシガン州ミッドランドのＡｅｇｉｓ  Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓ  Ｃｏ．より入手できる。特に、ＡＥＭ５７７２は、３−（トリメトキシル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウム・クロライドを含み、これは以下の化学構造式を持つ。
【化３】
2005536645.tif 000005
【００２７】
ＡＥＭ５７７２の第四化合物は、水／メタノール混合液に溶液に重量比７２％の量で含まれる。
【００２８】
本発明においては、上記のような抗菌剤は、一般的に、製紙工程の種々の異なる段階でセルロース系繊維材料と結合できる。典型的には、抗菌剤は、ウエブを形成するために使用される繊維性スラリーの調整中に付加される。例えば、図１を参照すると、セルロース系繊維を抗菌剤で処理する工程の１つの実施形態が示されている。特に、従来の製紙用繊維素材形成ビーター又はパルプ形成機１３は、最初は、液体（通常は水である）が供給される。その後、抗菌剤がパルプ形成機１３に加えられる。実施形態の幾つかにおいて、抗菌剤はパルプ形成機１３内で、水によって加水分解される。例えば、１つの実施形態において、３−（トリメトキシル）プロピルオクタデシリジメチル・アンモニウム・クロライドは、パルプ形成機１３の中で水によって加水分解される。しかしながら、抗菌剤は、パルプ形成機１３に付加する前に、加水分解されることもあることを、理解するべきである。更に、幾つかの例では、抗菌剤は全く加水分解を必要としない場合もある。
【００２９】
パルプ形成機１３に加えられる抗菌剤の量は、一般的に、必要に応じて変えることができる。例えば、実施形態の幾つかにおいて、抗菌剤は、重量比で処理繊維材料の約５％までの量を、実施形態の幾つかにおいては、処理繊維材料の重量比約０．０４％から約１．０％の間の量を、更に実施形態の幾つかにおいては、処理繊維材料の重量比約０．２％から約０．５％の間の量を、パルプ形成機に加えることができる。
【００３０】
一旦任意の程度まで加水分解されると、セルロース系繊維材料が、パルプ形成機１３に加えられる。セルロース系繊維材料の様々な種類が、一般的に、本発明において利用される。例えば、セルロース系繊維材料は、パルプ繊維、合成セルロース系繊維、変種セルロース系繊維、それらの組み合わせ、及び同様なものを含むことができる。適したセルロース系繊維原料の幾つかの例として、熱機械的に漂白された又は漂白されていない軟材及び硬材パルプなどのバージン木質繊維を含む。事業所の廃棄物、新聞印刷用紙、褐色包装紙ストック、廃棄ボール紙などの二次的又は、再利用された繊維も使用することができる。更に、アバカ、アマ、トウワタ、綿、変種綿、コットンリンターなどの植物繊維もまた使用できる。加えて、例えば、レーヨン及びビスコースレーヨンなどの合成セルロース系繊維も使用できる。変種セルロース繊維もまた使用できる。例えば、繊維材料は、炭素鎖に沿ってヒドロキシル基を適切な基（例えば、カルボキシル、アルキル、アセテート、硫酸塩など）で置換することにより形成される、セルロースの派生物から構成できる。これらの繊維は、他のセルロース系繊維及び／又は非セルロース系繊維の組み合わせの中で、単独で使用することができる。粒状物及び／又は他の材料も又、繊維材料と共に使用できる。
【００３１】
パルプ繊維を利用する時は、該パルプ繊維は、高平均繊維長さのパルプ、低平均繊維長さのパルプ、或いは同様の混合物のいずれかを持つものでもよい。高平均繊維長さのパルプ繊維は、典型的には、約１．５ミリメートルから約６ミリメートルの平均繊維長さを持つ。このような繊維の幾つかの例として、この限りではないが、北方軟材、南方軟材、アカスギ、ベイスギ、ベイスガ、パイン（例えば、南方パイン）、ベイツガ（例えば、クロベイツガ）、これらの組み合わせ、及び同様のものを含む。例示的高平均繊維長さの木質パルプは、Ｌｏｎｇｌａｃ１９の商標でＫｉｍｂｅｒｌｙ−Ｃｌａｒｋ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎより入手可能なものを含む。
【００３２】
低平均繊維長さのパルプは、例えば、ある種のバージン硬材パルプ、及び新聞印刷用紙、返還要求されたボール紙、及び事業所での廃棄物などの原料のような資源からの二次的（すなわち再利用された）繊維パルプとすることができる。ユーカリ、メープル、カバノキ、アスペン及び同様なものなどの硬材繊維もまた使用できる。低平均繊維長さのパルプ繊維は、典型的には、約１．２ミリメートルより小さい平均繊維長さ、例えば、０．７ミリメートルから１．２ミリメートル、を持つ。高平均繊維長さ及び低平均繊維長さのパルプの混合物は、低平均繊維長さのパルプを大きな割合で含む。例えば、混合物は、重量比約５０％以上の低平均繊維長さのパルプ及び重量比約５０％以下の高平均繊維長さのパルプを含む。ある例示的混合物は、重量比で７５％の低平均繊維長さのパルプ及び約２５％の高平均繊維長さのパルプを含む。
【００３３】
一旦パルプ形成機１３に供給されると、繊維スラリーは、懸濁液を形成するために連続して攪拌される。要求される訳ではないが、このような連続した攪拌は、繊維材料の懸濁液及び抗菌剤がよく混ぜられ、繊維スラリーを通して抗菌剤の分散の均一性を高めることを確実にすることができる。しかしながら、望ましくは、過度の攪拌が抗菌剤又は繊維材料に害を及ぼすであろう場合には、攪拌を中止するか又は断続的に使用する。
【００３４】
パルプ形成機１３内に存在する間に、抗菌剤はセルロース系繊維材料に対して実質的な部分となるようになる。特に、セルロース系繊維に存在する、部分的に荷電したグループ（例えば、ハイドロクシ半組成物）は、抗菌剤の陽電荷された第四アンモニウムの部分と結合性接着を形成することができる。更に、上記のように、連続した攪拌状態にすると、抗菌剤がセルロース系繊維の荷電されていない部分のグループと接触した状態になる大きな可能性が存在する。このように、実質的に、パルプ形成機１３内に存在するすべての抗菌剤は、繊維材料と結合性接着できるようになる。製紙工程の間に、例えば、重力、真空箱又は真空シュー、乾燥機、及び同様なものを通して後に除去されるどの液体も、実質的に抗菌剤がなくなるので、どんな機械的な又は化学的な処理の使用も必要がなく、再利用でき或いは、廃棄することができる。
【００３５】
抗菌剤が、パルプ形成機１３内で繊維材料と混ぜられた後に、形成された繊維スラリー１７は、場合によっては希薄され、従来の湿潤堆積又は製紙技術を利用して、繊維材料の層或いはセルロース系ウエブの形成の準備がなされる。もし必要であれば、繊維スラリー１７は、ウエブ形成前に機械チェスト１５に蓄えるようにすることができる。更に、設備との両立性のために必要であれば、繊維スラリーのｐＨを調整する。抗菌剤及び繊維材料は、以下の実施形態において、パルプ形成機１３で混合されると記載されているが、該材料は、それより前に行われている製紙工程の間又はセルロース系ウエブ形成中など、どの段階においても混合することができる。例えば、１つの実施形態において、抗菌剤と繊維材料とは、機械チェスト１５において一緒に混合することもできる。
【００３６】
他の添加物を、パルプ形成機１３、機械チェスト１５、又は形成の直前に加えることができる。このような添加物は、定着度及び、可塑性及び湿潤強度などの他の特性を改善するために加えられる。例えば、幾つかの実施形態において、湿潤強度の小さいレジン及び／又はレジン結合材が、強度及び磨耗抵抗を改善するために加えられる。有効な結合材及び湿潤強度レジンは、例えば、Ｈｅｒｃｕｌｅｓ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙより入手可能なＫｙｍｅｎｅ５５７Ｈ及びＡｍｅｒｉｃａｎ  Ｃｙａｎａｍｉｄ，Ｉｎｃ．より入手可能なＰａｒｅｚ６３１を含む。交差結合剤及び／又は加水剤も、パルプ混合物に加えることができる。接着解除剤は、大きな開口性又は粗めの不織パルプ繊維ウエブが必要な時、水素結合の割合を減少させるために、パルプ混合物に加えることができる。例示的な接着解除剤は、Ｑｕａｋｅｒ２００８の商標により、ペンシルベニア州コンソホッケンにあるＱｕａｋｅｒ  Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｃｏｍｐａｎｙより入手できる。ある種の接着解除剤を例えば、重量比で複合体の１から４％の量だけ付加すると、測定された静及び動摩擦係数を減少させ、複合繊維の連続フィラメント密度の高い側の磨耗抵抗を増大させるように見える。
【００３７】
図１−２に示されるように、繊維スラリー１７は、機械チェスト１５から従来の製紙ヘッドボックス１２に運搬され、そこで水路１４を通って、従来の形成繊維又は表面１６に堆積される．処理されたセルロース系繊維材料の懸濁物質は、従来の製紙工程で典型的に使用されている濃度を持つ。例えば、懸濁物質は、水で懸濁された処理済セルロース系繊維材料の重量比約０．０１から約１．５％を含む。その後、水分は、セルロース系繊維材料１８の均一な層を形成するため、処理済セルロース系繊維材料の懸濁物質から除去される。
【００３８】
不織基体２０は、供給ロール２２から巻きほどかれて、供給ロール２２が矢印の方向に回転するのに従って、矢印に示された方向に移動する。不織基体２０は、スタックロール２８及び３０によって形成されたＳ−ロール装置２６のニップ２４を通して、移動する。
【００３９】
不織布２０は、種々の違った工程により、及び種々の違った材料から形成される。例えば、不織布２０は、連続フィラメント、ステープル繊維、及び同様なものから形成される。例えば、連続フィラメントは、溶媒紡糸又は溶融紡糸法などで知られる、周知の連続フィラメント不織材押し出し法により製造され、最初に供給ロールに蓄積されずにニップ１６を直接通過する。１つの実施形態において、不織基体２０は、スパンボンド法によって形成された連続メルトスパンフィラメントの不織布である。スパンボンドフィラメントは、溶融紡糸されたポリマー、コポリマー、又はその混合物より形成される。例えば、スパンボンドフィラメントは、ポリオレフィン、ポリアミド、ポリエステル、ポリウレタン、Ａ及びＡ′を熱可塑性エンドブロックとし、Ｂをエラストマー性ミッドブロックとしたときのＡ−Ｂ及びＡ−Ｂ−Ａ′ブロックコポリマー、エチレン及び、例えば、ビニールアセテート、非飽和モノカルボン脂肪酸などの少なくとも１つのビニールポリマーから成るコポリマー、及び同様なモノカルボン酸のエステルから形成される。フィラメントが、例えばポリプロピレンのようなポリオレフィンから形成される場合、不織基体２０は、平方メートル当たり約３．５から約１５０グラムの基本重量があり、幾つかの実施形態においては、約５から約７０ｇｓｍの間であり、更に幾つかの実施形態においては、約１０から約３５ｇｓｍの間の基本重量がある。ポリマーは、例えば、顔料、酸化防止剤、流動促進剤、安定剤及び同様なものなどの付加的材料を含む。
【００４０】
耐久力、強度、手触り、美的及び／又は基体２０の他の特性を改善するために、不織基体２０を接着することができる。例示のみとして、不織基体２０は、熱接着、超音波接着、粘着剤、及び／又は機械的接着により接着することができる。１つの例として、不織基体２０は、たくさんの小さな区分された接着点を持つ布を提供するために、点接着される。例示的接着法として、熱点接着があり、この方法は、一般的に、例えば刻目パターンロールなどの加熱ロールと第二ボンドロールとの間に接着される１つ又はそれ以上の層を通すことにより行われる。刻目ロールは、ある程度パターン化されているので、布は表面全体には接着されず、更に第二ロールは、平滑なもの又はパターン化されたものとすることができる。結果として、刻目ロールの様々なパターンは、機能だけでなく美的理由からも開発されてきた。例示的接着パターンとして、この限りではないが、Ｈａｎｓｅｎ他の米国特許第３，８５５，０４６号、Ｌｅｖｙ他の米国特許第５，６２０，７７９号、Ｈａｙｎｅｓ他の米国特許第５，９６２，１１２号、Ｓａｙｏｖｉｔｚ他の米国特許第６，０９３，６６５号、Ｒｏｍａｎｏ他の米国意匠特許第４２８，２６７号、Ｂｒｏｗｎ他の米国意匠特許第３９０，７０８号に記載されており、その全体はすべての目的について引用によりここに組み入れられる。例えば、幾つかの実施形態において、不織基体２０は、約３０パーセントより少ない総接着面積、及び約１００ボンド／平方インチより大きい均一な接着密度を持つように任意に接着される。例えば、不織基体２０は、約２から約３０パーセントの総接着面積（従来の光学顕微鏡法により求められた）、及び、約２５０から約５００接着点／平方インチの接着密度を持つことができる。このような総接着面積及び接着密度の組み合わせは、幾つかの実施形態において、平滑アンビルロールに完全に接触させたとき約３０パーセントより小さい総接着表面面積を付与するような約１００接着点／平方インチより大きい点接着パターンで不織基体２０を接着することにより得られる。幾つかの実施形態において、接着パターンは、約２５０から約３５０接着点／平方インチの点接着密度、及び、平滑アンビルロールに接触させた時、約１０パーセントから約２５パーセントの総接着表面面積を持つ。
【００４１】
更に、不織基体２０は、連続するシーム又はパターンにより接着できる。付加的例として、不織基体２０は、シートの周辺に沿って、又は、縁に近接する布の幅或いは横断方向（ＣＤ）を単に横切る方向に接着できる。熱接着及びラテックス注入の組み合わせなどの他の接着技術も使用できる。代替的に及び／又は付加的に、レジン、ラテックス又は接着剤は、例えば、スプレー塗布又は印刷塗布により不織基体２０に付与され、必要な接着を得るために乾燥される。更に他の適した接着技術は、Ｅｖｅｒｈａｒｔ他の米国特許第５，２８４，７０３号、Ａｎｄｅｒｓｏｎ他の米国特許第６，１０３，０６１号、Ｖａｒｏｎａ他の米国特許第６，１９７，４０４号に記載されており、その全体はすべての目的について引用によりここに組み入れられる。
【００４２】
処理済セルロース系繊維層１８は、従来の水圧交絡機の小孔のある交絡表面３２上にある不織基体２０に置かれる。要求されるものではないが、典型的には、処理済セルロース系繊維層１８は、不織基体２０と水圧交絡マニホルド３４との間にあることが望ましい。処理済セルロース系繊維層１８及び不織基体２０は、１つ又はそれ以上の水圧交絡マニホルド３４の下を通過し、処理済セルロース系繊維材料を、連続フィラメント不織基体２０のフィラメントと交絡させるため、流体噴出によって処理される。流体噴出はまた、複合材料３６を形成するため、不織基体２０の中に及びこれを通してセルロース系繊維を駆動する。
【００４３】
代替的に、水圧交絡は、処理済セルロース系繊維層１８及び不織基体２０が、湿潤堆積が成されるのと同じ孔あきスクリーン（すなわちメッシュ布）上にある時に行われる。本発明はまた、乾燥したセルロース系繊維シートを、連続するフィラメント不織基体に重ねて、乾燥したシートにある程度の一貫性を持って再加水し、そして水圧交絡させるため再加水したシートの状態にしておくことを意図している。
【００４４】
水圧交絡は、処理済セルロース系繊維層１８が水で十分に飽和した時行われる。例えば、処理済セルロース系繊維層１８は、水圧交絡直前には、重量比で約９０パーセントまで水を含む。代替的に、処理済セルロース系繊維層は、空気堆積層又は乾燥堆積層とすることができる。
【００４５】
セルロース系繊維が、「紙」接着（水素接着と言われる時もある）を妨げることなく、連続フィラメント基体に埋め込まれ、及び／又は組み込まれ及び絡ませられるという理由から、処理済セルロース系繊維材料の水圧交絡された湿潤堆積は、望ましいものである。「紙」接着はまた、高パルプ含有複合繊維の磨耗抵抗及び張力特性を改善するように見える。
【００４６】
水圧交絡は、従来の水圧交絡装置の利用により成されるもので、例えば、Ｅｖａｎｓ他の米国特許第３，４８５，７０６号に記載されており、その全体はすべての目的について引用によりここに組み入れられる。水圧交絡は、例えば水のような適切な作業液体で実施される。作業液体は、一連の個々の孔又は通気孔に、液体を均等に散布するマニホルドを通して流れる。これらの孔又は通気孔は、直径約０．００３から約０．０１５インチである。例えば、メーン州にあるＨｏｎｅｙｃｏｍｂ  Ｓｙｓｔｅｍｓ  Ｉｎｃｏｒｐｏｒａｔｅｄ  ｏｆ  Ｂｉｄｄｅｆｏｒｄより製造された、直径０．００７インチの通気孔、１インチに付き３０の孔、及び１列に並んだ孔を持つストリップを含むマニホルドを利用することができる。しかしながら、他の色々なマニホルド形態及び組み合わせを、使用することも考慮されるべきである。例えば、単一のマニホルドが使用されたり、或いは幾つかのマニホルドが連続して配列されたりする。
【００４７】
水圧交絡工程では、作業液体は、典型的には、約２００から約２０００ポンド／平方インチゲージ（ｐｓｉｇ）の範囲の圧力で通気孔を通過する。幾つかの実施形態において、上記圧力の高圧力で処理された時、複合布は、約１０００フィート／分（ｆｐｍ）のスピードで処理されることになる。液体は、例えば、約４０ｘ４０から約１００ｘ１００のサイズを持つ、単一の平坦なメッシュである孔あき表面により支持されている、セルロース系繊維層１８及び不織基体２０に衝撃的に当たる。孔あき表面は、約５０ｘ５０から約２００ｘ２００のサイズのメッシュを持つ多層メッシュであることもある。多くの水噴射処理法で典型的に見られるように、余剰の水を水圧交絡複合材料３６から回収するために、真空スロット３８が、ハイドロニードリング・マニホルドの真下か、或いは、交絡マニホルドの下流方向の、孔あき交絡表面３２の真下に位置させられる。
【００４８】
特定の作動理論に拘泥するものではないが、不織基体上にあるセルロース系繊維に直接的に衝撃を与える作業液体の円柱状噴射は、繊維を基体内のフィラメントマトリックス又は不織ネットワーク内に及びこれを部分的に通して駆動する。液体噴射及びセルロース系繊維が、不織基体と相互作用する時、セルロース系繊維は、不織基体のフィラメントと及び繊維相互で交絡される。互いに繊維を交絡させることに加えて、水圧交絡は、材料に溝又は列を形成し、このことは美的な及び／又は他の目的に必要な時もある。例えば、図３に示すように、水圧交絡複合材料１００は、交絡繊維９２により形成された溝又は列９０を含む。
【００４９】
望まれる場合には、セルロース系繊維層１８及び基体２０に衝撃を与える液体噴射のエネルギーは、繊維の両面性を高める方法で、セルロース系繊維が連続するフィラメント基体２０に挿入され更に交絡されるように調整される。すなわち、交絡は、布の１つの側に、高濃度でセルロース系繊維が、更に対応するもう一方の側に低濃度でセルロース系繊維があるように調整される。そのような形態は、特別な目的を持つ拭き布、及び、例えば、使い棄ておむつ、女性用パッド、大人失禁用製品及びそのようなものなどの個人ケアー製品への適用に特に有益である。代替的に、セルロース密度の高い両面を持つ布を形成するために、基体２０は、１つの側にあるセルロース系繊維層と、もう一方の側にある別のセルロース系繊維層とを交絡させることができる。このような場合、複合布の両側で水圧交絡することが望ましい。
【００５０】
本発明においては、素材形成の間に、抗菌剤とパルプ繊維との間で形成された結合性接着は、実質的に水圧交絡法の機械力により破壊されることは無い。特に、交絡した状態におかれた時、上記したように、抗菌剤の第四アンモニウム部分と、パルプ繊維の部分的に荷電したヒドロキシ基との間の結合接着は、水圧交絡された後も結合状態を保つのに十分な強度を持っていることが知られている。理論に限定するものではないが、いくつかの実施形態において、この結果は、連続的に攪拌された状態で、繊維が抗菌剤と少なくとも部分的に混合していることによるものである。特に上記した様に、攪拌は、未処理繊維を未使用抗菌剤と接触する状態に導く。結果として、実質的にすべての抗菌剤は、繊維と接着でき、これにより、交絡の間、比較的強い機械力の下におかれても、処理の耐久性を高めることができる。
【００５１】
液体噴射処理の後、次に複合繊維３６は、非圧縮性乾式操作に送られる。速度差ピックアップロール４０が、材料を、水圧ニードルベルトから非圧縮性乾式操作へ移動させるのに使用される。代替的に、従来の真空タイプピックアップ及び移送布が使用される。望ましい場合には、複合布は、乾式操作に送られる前に、湿式クレープ加工することができる。ウエブの非圧縮性乾燥は、従来の回転ドラム式空気通過乾燥装置４２の利用により成される。空気乾燥機４２は、パーフォレーション４６を通って吹いてくる熱風を受け止めるための、外側のフード４８を組み合わせ持ったパーフォレーション４６付き外部回転式シリンダー４４である。空気乾燥機ベルト５０は、空気乾燥機外部シリンダー４０の上で複合布３６を運ぶ。空気乾燥機４２の外部シリンダー４４にあるパーフォレーション４６を通して、熱せられた空気が複合布３６から水分除去を促進する。空気乾燥機４２による複合布３６を通過させる空気の温度は、約２００°Ｆから約５００°Ｆの範囲である。他の有効な空気乾燥方法及び装置は、例えば、Ｎｉｋｓ他の米国特許第２，６６６，３６９号、及びＳｈａｗ他の米国特許第３，８２１，０６８号に見られ、これら全体は、すべての目的について引用によりここに組み入れられる。
【００５２】
上記のように乾燥された時、抗菌剤はセルロース系繊維と共有結合状態になる。例えば、１つの実施形態において、有機ケイ素抗菌化合物は、セルロース系繊維の遊離ヒドロキシ基とシロキサン結合（すなわち、Ｏ−Ｓｉ−Ｏ）を形成すると考えられる。このようなセルロース系繊維との共有結合の形成によって、抗菌処理の耐久性は、長時間にわたり布に抗菌作用を付与することを、顕著に高めることができる。
【００５３】
複合繊維３６に選択された特性を付与する為に、仕上げ段階及び／又は後処理行程を使用することが望ましいことがある。例えば、布は、伸長性を高めるために、及び／又は、均一した外観及び／又はある程度の良い触感を与えるために、カレンダーロールで軽く圧縮したり、縮ませたり、ブラシをかけたり、或いはその他の処理を施したりする。代替的に又は付加的に、接着剤又は染料のような様々な化学的後処理が布に付加される。利用される付加的後処理は、Ｌｅｖｙ他の米国特許第５，８５３，８５９号に記載されており、これら全体は、すべての目的について引用によりここに組み入れられる。
【００５４】
結果として生じた複合布３６は、一般的に、抗菌処理セルロース系繊維の望ましい内容を持っている。例えば、幾つかの実施形態として、抗菌処理セルロース系繊維は、布３６の約５０重量％以上を、更に幾つかの実施形態として、布３６の約６０重量％から約９０％を含むことができる。一般的に言って、実質的に、布３６を形成するために使用されるすべてのセルロース系繊維は、抗菌処理されている。例えば、幾つかの実施形態として、布３６を形成するために使用されるセロース系繊維の約９０％以上が、抗菌処理されている。更に、適切な抗菌機能次第では、布３６は様々なレベルの抗菌剤を含むことができる。例えば、幾つかの実施形態において、布３６は、布の約４重量％までの量を、幾つかの実施形態において、布の約０．０３重量％から約０．８％の間の量を、更に幾つかの実施形態において、布の約０．１６重量％から約０．４％の間の量を含むことができる。
【００５５】
本発明は以下の実施例を参照することにより、より理解されるであろう。
【実施例１】
【００５６】
抗菌処理セルロース系繊維で布を形成する能力が示された。特に、パルプ形成機に収められた１２６０ポンドの生水に、最初に様々な量のＡＥＭ５７７２（表１参考）を加えることにより６種類の試料を製造した。次に、連続攪拌しながら１５ポンドのパルプ混合物（５０％重量の北方軟材クラフト繊維及び５０％重量の南方軟材クラフト繊維）をパルプ形成機に加え、それぞれのスラリーが、１．１９％の固形物濃度を持つようにした。スラリーは、１０分間混ぜられ、希釈タンクに供給され、ここで生水により０．１％の固形物濃度に希釈された。
【００５７】
得られたスラリーは、Ｅｖｅｒｈａｒｔ他の米国特許第５，２０４，７０３号に従って、複合布を形成するために使用された。特に、処理済パルプ繊維は、交絡圧力が約１８００ポンド／平方インチまでの圧力で、ポリプロピレン・スパンボンドウエブ（基本重量２７グラム／平方メートル）と水圧交絡された。次いで交絡された布は、空気通過乾燥機（温度４５０°Ｆの空気）で、布が最大温度２００°Ｆになるように、１分間乾燥された。得られた布は、基本重量が１２５グラム／平方メートルであった。
【００５８】
形成されたそれぞれの布試料の抗菌機能が、Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  Ｕｎｄｅｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓという名称のＡＳＴＭ  Ｎｏ．Ｅ２１４９−０１に従って求められた。試料の特性は下の表１に示されている。
表１：試料の特性
2005536645.tif 000006
【００５９】
このように、表１に説明された結果に示されるように、布は、９７％より大きい比較的高い細菌死亡率を与えている。
【００６０】
加えて、パルプ形成の間に水パルプスラリーから使い終わったＡＥＭ５７７２の量を求めるために、ＡＥＭ５７７２処理済パルプスラリーの試料が、パルプ形成機、機械チェスト、ヘッドボックス、及び次に交絡する白い水サイロから取り出された。パルプスラリーは脱水され、得られた水試料はそれぞれ、ラウリル硫酸塩ナトリウム、クロロホルム、染料、及び緩衝剤を使用して、有効な４回滴定法によりテストされた。ＡＥＭ５７７２第４シリコンは、収集された水からは全く認められなかった。
【実施例２】
【００６１】
抗菌性処理セルロース系繊維で布を形成する能力が示された。特に、パルプ形成機の中に含まれた３０００ポンドの圧搾水に、最初からＡＥＭ５７７２（表２参考）を加えることによって２つの試料が製造された。パルプ形成機に与えられる前に、ＡＥＭ５７７２は、水で２％の濃度レベルまで希釈された。
【００６２】
連続攪拌しながら、２０００ポンドのパルプ混合物（５０％重量の北方軟材クラフト繊維及び５０％重量の南方軟材クラフト繊維）がパルプ形成機に加えられ、それぞれのスラリーが６％の固形物濃度を持つようにされた。スラリーは、１０分間混ぜられ、希釈タンクに供給され、ここで生水により２．５％の固形物濃度に希釈された。
【００６３】
得られたスラリーは、次に、Ｅｖｅｒｈａｒｔ他の米国特許第５，２０４，７０３号に従って、複合布を形成するために使用された。試料は、試料２にクレープ加工が施されたが、試料１はクレープ加工されなかったということを除いて、全く同一の方法で形成された。例えば、処理の間、それぞれの試料の処理済パルプ繊維は最初に０．３％の固形物濃度に希釈された。処理済パルプ繊維は、交絡圧力が１８００ポンド／平方インチまでの圧力で、ポリプロピレン・スパンボンドウエブ（基本重量２７グラム／平方メートル）と水圧交絡された。次いで交絡された布は、最大温度２００°Ｆになるように、乾燥カン（温度２５０°Ｆ）で乾燥された。得られた布は、１２５グラム／平方メートルの基本重量であった。
【００６４】
形成されたそれぞれの布試料の抗菌機能が、Ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ  ｔｈｅ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｃｔｉｖｉｔｙ  ｏｆ  Ｉｍｍｏｂｉｌｉｚｅｄ  Ａｎｔｉｍｉｃｒｏｂｉａｌ  Ａｇｅｎｔｓ  Ｕｎｄｅｒ  Ｄｙｎａｍｉｃ  Ｃｏｎｔａｃｔ  Ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓという名称の、ＡＳＴＭ  Ｎｏ．Ｅ２１４９−０１に従って求められた。試料の特性は下の表２に示されている。
表２：試料の特性
2005536645.tif 000007
【００６５】
すなわち、表２に説明された結果で示されるように、布は、９７％より大きい、比較的高い細菌死亡率を与えることができる。
【００６６】
加えて、パルプ形成の間に、水パルプスラリーから使い終わったＡＥＭ５７７２の量を求めるために、ＡＥＭ５７７２処理済パルプスラリーの試料が、パルプ形成機、機械チェスト、ヘッドボックス、及び次に交絡する白い水サイロから取り出された。パルプスラリーは脱水され、集められた水試料は、ラウリル硫酸塩ナトリウム、クロロホルム、染料、緩衝剤を使用して、有効な４回滴定法によりテストされた。ＡＥＭ５７７２第四シリコンは、収集された水の中からは全く認められなかった。
【００６７】
本発明は、特定の実施形態に関して詳細に記載されてきたが、上述の事柄に理解を得た上で、当業者が、これらの実施形態の修正、変更、及び均等手段を容易に想到できることが認識されるであろう。従って、本発明の範囲は、添付された請求項及びそれらと同等なものと評価されるべきものである。
説明及び図における参照符号の繰り返しの使用は、本発明の同一又は類似した特徴或いは要素を表すものである。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】抗菌剤を製紙工程のパルプ形成機に組み込む工程の図である。
【図２】本発明の一実施形態に従う水圧交絡ウエブ形成工程の図である。
【図３】本発明の一実施形態に従って形成された複合布の横断部分のＳＥＭ写真（倍率８０倍）である。
【符号の説明】
【００６９】
１２  ヘッドボックス
１３  パルプ形成機
１４  水路
１５  機械チェスト
１７  繊維スラリー
１８  処理済セルロース系繊維層
２０  不織基体
２２  供給ロール
２４  ニップ
２６  Ｓ−ロール装置
３４  水圧交絡マニホルド
３８  真空スロット
４２  空気乾燥機
４４  外シリンダー
４６  パーフォレーション
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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