(57)【要約】  ゲル形成フィラメント又は繊維を含むヤーン。特に、織ったまたは編んだ創傷被覆材その他のゲル化布構造を製造するために用いるもの。本発明は、３０重量％〜１００重量％のゲル形成繊維と０重量％〜７０重量％のテキスタイル繊維とがブレンドされてなるヤーンを提供する。そのようなヤーンの製造方法（ロータ紡績を用いた方法を含む）も記載されている。【特許請求の範囲】
【請求項１】
３０重量％〜１００重量％のゲル形成繊維と０重量％〜７０重量％のテキスタイル繊維とがブレンドされてなることを特徴とするヤーン。
【請求項２】
ステープルファイバー長は30mmから60mmである請求項１に記載のヤーン。
【請求項３】
少なくとも10cN/texの乾燥引張強度を有する請求項１または２に記載のヤーン。
【請求項４】
前記ヤーンは、５０重量％から１００重量％のゲル形成繊維と０重量％から５０重量％のテキスタイル繊維とがブレンドされている請求項１乃至３のいずれか１に記載のヤーン。
【請求項５】
ステープルゲル形成繊維を、任意選択によって、テキスタイル繊維とブレンドするステップと、
カーディングを行って連続するウェブを形成するステップと、 
前記ウェブを延伸してスライバーを作るステップと、 
ロータ紡績を行ってヤーンを作るステップと
を備えたことを特徴とする、ゲル形成繊維を含むヤーンを製造するための方法
【請求項６】
（i）セルロース系繊維またはフィラメントのヤーンを得るステップと、
（ii）前記ヤーンにゲル形成特性を付与するために前記ヤーンを化学的に改質するステップと
を備えたことを特徴とするゲル形成繊維またはフィラメントを含むヤーンを製造するための方法。
【請求項７】
化学的な改質は、アルカリとモノクロロ酢酸を有機溶剤に溶かした溶液を含む反応流体を用いたカルボキシメチル化である請求項５に記載の方法。
【請求項８】
ヤーンの引張強度は少なくとも10cN/texである請求項５または６に記載のヤーンを製造する方法。
【請求項９】
前記ゲル形成繊維は、多糖類繊維、化学的に改質されたセルロース系繊維、ペクチン繊維、アルギン酸繊維、キトサン繊維、ヒアルロン酸繊維、またはガムに由来する繊維である請求項１乃至４のいずれか１に記載のヤーン。
【請求項１０】
前記ゲル形成繊維は変性セルロース系繊維である請求項１乃至４及び請求項９のいずれか１に記載のヤーン。
【請求項１１】
前記ゲル形成繊維は、多糖類繊維、化学的に改質されたセルロース系繊維、ペクチン繊維、アルギン酸繊維、キトサン繊維、ヒアルロン酸繊維、またはガムに由来する繊維である請求項５に記載のヤーンを製造する方法。
【請求項１２】
前記ゲル形成繊維は変性セルロース系繊維である請求項５乃至８および請求項１１のいずれか１に記載のヤーンを製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ゲル形成フィラメントまたは繊維を含むヤーン(糸）に関し、特に、織った又は編んだ創傷ドレッシング材（wound dressing)つまり創傷被覆材その他のゲル化布構造体を作るために使用されるものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ゲル形成繊維から創傷被覆材を作ることが知られている。通常、このような繊維は、繊維の吸収性及びゲル化特性を高めるために、化学的に改質されたセルロースやアルギン酸塩等の多糖類から抽出される。
【０００３】
ゲル形成繊維は脆い傾向があり、このため、その使用は、例えば、不織布の技術を用いて製造されるもの等、単純な布構造に限定されてきた。例えば繊維のカーディング（carding)つまり綿梳を行って不織のフェルトにし、フェルトを積層して、ニードルパンチングを行うことで、幾らかの一体性を有する布（ファブリック）を提供する。このことは、ステープルゲル形成繊維で作製することができる被覆材（dressing)タイプのものは、不織布から作ることができるものに限られ、従って、それらの使用は限定的であることを意味している。例えば、張力つまり引っ張りを受けることになる態様でゲル形成繊維からなる創傷被覆材を製造することは困難である。なぜならば、その不織性は張力に弱いことを意味するからである。また、チューブまたはソックスなど、一定の形状を作ることも困難である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
故に、ゲル形成フィラメントまたは繊維からなり、織りまたは編みによって布に加工することのできる程十分な強度を有するヤーンを作ることができれば、望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
したがって、本発明は、３０重量％〜１００重量％のゲル形成繊維と０重量％〜７０重量％のテキスタイル繊維とがブレンドされてなるヤーンを提供する。
【０００６】
好ましくは、前記ヤーンは、５０重量％〜１００重量％のゲル形成繊維を含み、その残りがテキスタイル繊維であり、最も好ましくは、６０重量％〜１００重量％のゲル形成繊維を含み、その残りがテキスタイル繊維である。
【０００７】
ここで、用語「ヤーン(yarn)」（糸）は、連続フィラメントまたはステープルファイバー（短繊維）のスレッド（thread)またはストランド（strand)を意味する。
【０００８】
用語「ゲル形成フィラメントまたは繊維」は、創傷滲出液を取り込むと、湿って滑りやすく、またはゼラチン状になり、したがって、周囲の繊維が創傷にくっつく傾向を低減する吸湿性のフィラメントまたは繊維を意味する。前記ゲル形成繊維は、滲出液を吸収したときに、その構造的完全性を保持するタイプのもの、または、その繊維形態を失って無構造ゲルとなるタイプのものであり得る。ゲル形成フィラメント又は繊維は、好ましくは、紡いだナトリウムカルボキシメチルセルロース繊維又はフィラメント、化学的に改質されたセルロース系繊維又はフィラメント、ペクチン繊維又はフィラメント、アルギン酸繊維又はフィラメント、キトサン繊維又はフィラメント、ヒアルロン酸繊維またはフィラメント、その他の多糖繊維もしくはゴム由来の繊維またはフィラメントである。セルロース系繊維は、好ましくは、グルコース単位当たり少なくとも0.05カルボキシメチル基の置換度を有する。ゲル形成繊維またはフィラメントは、好ましくは、繊維１グラム当たり少なくとも２グラムの0.9%食塩水の吸収性を有する（自由膨潤吸収方法BS EN 13726-1: 2002 一次創傷被覆材のための試験方法 - 第1部：吸収性、方法3.2  自由膨潤吸収能力、により測定）。 
【０００９】
ゲル形成フィラメントまたは繊維の吸収性は、自由膨潤吸収法で測定した場合、少なくとも10g/gであるのが好ましく、より好ましくは、15g/gから25g/gである。
【００１０】
ヤーン中の繊維のステープル長（ステープルファイバー長）は、好ましくは、30mmから60mm、より好ましくは40mmから55mm、最も好ましくは、45mmから55mmである。
【００１１】
好ましくは、テキスタイル繊維またはフィラメントの吸収性は、上記自由膨潤法で測定して、10 g/g未満であり、より好ましくは5 g/g未満である。好ましくは、テキスタイル繊維またはフィラメントは、テンセル、コットン、またはビスコースであり、ライクラその他の弾性繊維を含むことができる。
【００１２】
本発明のヤーンの乾燥引張強度は、英国規格ISO20622009による測定で、好ましくは、少なくとも10cN/tex、より好ましくは10 cN/tex から 40 cN/tex、最も好ましくは、16 cN/tex からo 35 cN/texである。
【００１３】
本発明の方法に従って製造されたヤーンは、テキスタイル繊維を含んでいる必要はなく、全体がゲル形成繊維だけでなる構造を作り出すことを可能とする。
【００１４】
本発明のヤーンは種々の方法で作ることができる。その一つ目は、ゲル形成繊維を紡いで、ゲル化スパンヤーン（spun gelling yarn）を作ることである。例えば、ゲル形成繊維（例えば、変性セルロース、またはカルボキシメチルセルロース又はアルギン酸塩）を紡いで、ステープルゲル形成繊維とテキスタイル繊維との種々のブレンドを含むヤーンにすることができる。スピニングつまり紡ぎは、まず、ブレンドした繊維のカーディング（梳綿）を行い、カーディングされた繊維ブレンドからヤーンを紡ぐことにより、行うことができる。ヤーンを作る方法の二つ目は、セルロース系スパンヤーン（セルロース系紡糸）またはセルロース系フィラメントヤーンを出発材料として、セルロース系ヤーンを化学的にゲル化ヤーンに変換することである。
【００１５】
特に適したヤーンはロータ紡績またはオープンエンド紡績によって形成できることを我々は見出した。そのようなプロセスにおいて、ステープルゲル形成繊維をテキスタイル繊維とブレンドして、カーディングを行い、連続するウェブを生成する。このウェブを凝縮してカードスライバー（card sliver)を作った後、ロータで紡ぐ。ロータ紡績において、高速遠心分離器を使って個々の繊維を集めて撚ってヤーンにする。この技術によって作られたヤーンは、編み機または織機を用いてさらに加工することを可能にするのに十分な引張強度特性を有する。
【００１６】
本発明のさらなる実施形態は、
ステープルゲル形成繊維を必要に応じてテキスタイル繊維とブレンドするステップと、
カーディングを行って連続するウェブを形成するステップと、 
前記ウェブを延伸してスライバーを作るステップと、 
ロータ紡績を行ってヤーンを作るステップと
を備えたことを特徴とする、ゲル形成繊維を含むヤーンを製造するための方法を提供する。 
【００１７】
スパンヤーン中に存在する繊維のステープル長は、好ましくは30mmから60mm, より好ましくは40mmから55mm、最も好ましくは45mmから55mmである。
【００１８】
この方法に従って製造されたヤーンは、テキスタイル繊維を含んでいる必要がなく、ゲル形成繊維のみからなる構造を作り出すことを可能とする。
【００１９】
別の方法としては、天然セルロース繊維又は溶剤紡糸セルロースステープル繊維又はセルロース繊維と他のテキスタイル繊維とのブレンドを用いることにより、又は溶剤紡糸セルロースのフィラメントヤーン（これは、その後、ヤーンを化学的に改質してゲル化特性を生じさせるために、変換される）を用いることにより、ゲル化ヤーン(gelling yarn)を製造することができる。例えば、リヨセルヤーンを出発材料として使用し、キヤープロセス(kier process)で変換して、ヤーンにゲル形成作用（behaviour)を付与することができる。
【００２０】
ヤーン又は布の好ましい変換方法がWO 00/01425に記載されている。例えば、反応容器に、したがってセルロース系材料に反応流体を65℃で90分間ポンプで送ることにより、ヤーン又は布をカルボキシメチル化することができる。反応流体は、工業用変性アルコールにアルカリ（典型的には、水酸化ナトリウム）とモノクロロ酢酸ナトリウムを溶かした溶液である。反応時間後、反応物を酸で中和し、洗浄した後、実験室オーブンの中で、１時間、40℃で乾燥させる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明に係る何本かのヤーンについてのヤーン引張強度データを示すグラフである。
【図２】図２は、実施例３の表１を示し、本発明に係る何本かのヤーンについての流体ハンドリングデータを表す。
【図３．１】図３．1は何本かのヤーンについてのヤーン繊維に対する流体管理のグラフを示す。
【図３．２】図３．２は何本かのヤーンについてのヤーン繊維含有量に対する流体保持性（保持率）のグラフを示す。
【図３．３】図３．３は何本かのヤーンについてのヤーン繊維含有量に対する引張強度のグラフを示す。
【図４】図４は実施例３の表２を示し、本発明の何本かのヤーンについての引張強度データを表す。
【図５】図５は表３を示し、本発明の何本かのヤーンについての乾燥ヤーン及び含水ヤーン両方の螺旋角度（つまり撚り角度）と画像とを表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下の実施例により、本発明を説明する。
【００２３】
実施例１ - ステープルゲル形成繊維からヤーンを紡糸
ツルッシュラー梳綿機（Trutzschler cotton card)でカーディングを行い、得られたスライバーを1メートル当たり650回転の撚りをかけることによって、カルボキシメチルセルロースステープル繊維（CMC)とリヨセル繊維とのブレンドを、CMC対リヨセル繊維比を50:50、60:40，70:30として作った。
【００２４】
実施例２ - テキスタイルヤーンをゲル形成ヤーンに変換
ミニ試験機を用いて実験室でヤーンを変換した。両テストにおいて、ステープルヤーンとフィラメントリヨセルヤーンとを変換した。変換に使用したヤーンは、33テックス テンセル（登録商標）、HF-2011/090、そして20テックス フィラメントリヨセルバッチであるHF-2011/051 (テスト１)及びHF-2011/125 (テスト２)であった。テンセル（登録商標）は、レンチング（Lenzing）社が所有するリヨセルの登録商標であり、使用したテンセル（登録商標）ヤーンはスパンステープルヤーンであった。また、フィラメントリヨセルは、アセロンケミカルズアンドファイバーコーポレーション（Acelon chemicals and Fiber Corporation）（台湾）により、オフトリー社（Offtree Ltd）を通じて供給された。
【００２５】
ヤーンを変換する利点とは、コーン巻きされたヤーン全部を１つの比較的簡単な工程で変換できる可能性があること、そして、ゲル化繊維の加工を回避でき、したがって必要とされる工程数及び繊維へのダメージを減らせることである。
【００２６】
テスト１−キヤーコア（kier core)に巻かれたヤーン
このテストでは、電気ドリル用いてキヤーのコアを回転させ、速度に応じてヤーンをパッケージから引っ張り出すことにより、キヤーの穴の開いたコアにテンセル（登録商標）ヤーンをきつく巻いた。これは、ヤーンが緊張した（張力を受けた）状態でコアにしっかりときつく巻かれることを意味した。
【００２７】
そのヤーンを、WO 00/01425に記載の方法で変換した。つまり、流体をキヤー（kier）内したがってセルロース材料に65℃で90分間ポンプで送ることにより、カルボキシメチル化を行った。反応流体は、アルカリ（典型的には、水酸化ナトリウム）とモノクロロ酢酸ナトリウムを工業用変性アルコールに溶かした溶液である。反応時間後、反応物を酸で中和し、洗浄した後、実験室オーブンの中で、１時間、40℃で乾燥させた。
【００２８】
変換は成功し、ステープルゲル化ヤーンとフィラメントゲル化ヤーンの両方つまりHF-2011/103 と HF-2011/105とを作ることができた。ステープルヤーンをコアにきつくかつ不均一に巻いたため、メスを用いて除去する必要があり、したがって、複数の短い長さ（約14cm）の変換ヤーンとなった。
【００２９】
テスト２−ヤーンの小さなかせ（hanks)
２番目のテストの目的はより長い長さの変換ヤーンを作ることであったので、ステープルリヨセルヤーンとフィラメントリヨセルヤーンそれぞれで小さなかせを手作りし、これらを変換のために布（fabric)の層の間に配置した。
【００３０】
それらのかせをキヤーに置き、テスト１について述べたようにゲル形成繊維ヤーンを形成するように変換することによって、ヤーンを変換した。
【００３１】
変換は成功して、ステープルゲル化ヤーンとフィラメントゲル化ヤーン（それぞれHF-2011/146とHF-2011/147）の両方ができた。
【００３２】
ヤーンの概要
2015505911.tif 000002
【００３３】
実施例１及び２の結果
HF-2011/051を除いて、ヤーンの全てを湿潤および乾燥引張強度について試験した。規格方法BS EN ISO 2062:2009「テキスタイル−パッケージからのヤーン：定速伸張形（ＣＲＥ）試験機を用いての単一端の破断力と破断時の伸びの測定（Textiles - Yarns from packages: Determination of single-end breaking force and elongation at break using constant rate of extension (CRE) tester）」に対して必要な修正を行った。ツウィック（Zwick）引張試験機を用い、ゲージ長さを100mmとした。この試験は、破断点に達するまでヤーンに定速伸張を与えるために100N又は20Nのロードセルを用いた。湿潤引張試験での測定は、各ヤーンの中央3cmから4cmを0.2mlの溶液Aで試料を濡らし、１分間放置した。その後、湿潤試料をツウィック試験機のあご部に設置し、締め付けた。引張強度を試験した理由は、製造されたヤーンは、編み作業、織り作業、刺繍作業中に加えられる引っ張りや力に耐えるのに十分強くなければならないからである。
【００３４】
引張強度
結果を図１に示す。ヤーンの全てが、湿潤時よりも乾燥時の方が強かった。そして、HF-2011/108（70:30ゲル化ヤーン）が、最大の比例強度低下を示した。
【００３５】
試験したヤーンの中で、湿潤及び乾燥のいずれにおいてもHF-2011/108が最も弱いヤーンであり、リヨセル繊維の含有量が30%であるにも拘わらず、その引張強度は湿潤及び乾燥それぞれにおいて12.4cN/Tex及び3.4cN/Texであった。これは最も弱いヤーンであったが、うまく横編みでき（HF-2011/120）、また、布に織ることもできた（HF-2011/169）ので、他の全てのヤーンも布に変換するのに十分な強さを有すると考えられる。
【００３６】
両方のアプローチとも、ゲル化ヤーンをうまく作ることができた。
【００３７】
変換ヤーンについて、スパンヤーン及びフィラメントヤーンは同等の作用を示し、100%CMCヤーンの流体ハンドリングと強度の観点から、撚り材料を有することへの利点も不利益も示さなかった。
【００３８】
実施例３
50mmステープル長のＣＭＣ繊維（CMCファイバー）を利用し、オープンエンド紡績技術を用いてヤーンを作った。紡糸プロセスを助けるために、ＣＭＣ繊維にテンセル繊維をブレンドした。
HF-2011/088 - 60%CMC  40%テンセル
HF-2011/108 - 70%CMC  30%テンセル
HF-2012/080 - 80%CMC  20%テンセル
【００３９】
流体ハンドリング
それらのヤーンの流体ハンドリング能力を、TD-0187「直接浸漬技術を用いた被覆材（ドレッシング材）の流体ハンドリング」の修正版を用いて試験した。それぞれのヤーンについて、3mのヤーンを7.5cmの筒に巻き付け、一定の撚り回数を与えた。試料を10mlの溶液Aに30分間浸漬した後、30秒間水切りし、それらの含水重量を測定した。1分間試料を真空引きすることで流体保持量を評価すると共に、最終試料重量を測定した。
【００４０】
引張強度
ツウィック（Zwick）ユニバーサル試験機（UTM)を用いてヤーンの引張強度を測定した。20Nロードセルを用い、100mm/minの試験速度と100mmのゲージで、試料を試験した。湿潤強度については、同じ機械設定を用いて試験する前に、0.1mlの溶液Aでヤーンを含水させた（水和した）。
【００４１】
顕微鏡検査
光学顕微鏡を用いて、ヤーンを湿潤及び乾燥状態で視覚的に評価した。螺旋角度つまり撚り角度も測定した。
【００４２】
結果
流体ハンドリング
表１（図２）及び図３．１並びに図３．２に示すように、CMC含有量の増加は、ヤーンの保持性（保持率）つまり流体保持性を向上させた。CMC含有量が60%から70%に増えると吸収性は僅かに低下したが、保持性（保持率）は向上した。
【００４３】
0.18g/cm2のアクアセル（Aquacel）（登録商標）に匹敵する吸収性を有する布をつくるためには、論理上、80%CMCヤーンから256gsmの布を形成しなければならない。これに対して、アクアセル（登録商標）は、119gsmという単位面積当たりの重量を有する。
【００４４】
引張強度
ヤーン中のCMC含有量の増加は、図３．３に示すように引張強度の低下も引き起こした。しかし、80パーセントのCMC含有量であってもなお満足の行く湿潤強度を達成することができ、個々のヤーンは、機械の方向においては、アクアセル（登録商標）被覆材の１ｃｍ幅当たりの強度の２倍を超える強度（アクアセル（登録商標）が0.21N/cmであるのに対して、ヤーンは0.61N/ストランド）を示し、横方向には、アクアセル（登録商標）被覆材の１ｃｍ幅当たりの強度と同等の強度（アクアセル（登録商標）が0.66N/cmであるのに対して、ヤーンは0.61N/ストランド）を示した。HF-2012/088とHF-20122/108とはうまく編むことができたので、これらのヤーンの破断強さ（breaking strength)は十分高く、編み工程中の引っ張りつまり緊張に耐えることができる。HF-2012/108はリノ（絡み織り）構造(leno structure)を用いて織ることもできた。但し、織りに対してはより高い破断強さが必要であることを示唆する幾つかの問題が生じた。図３．３及び図４（表２）は引張強度データを示している。
【００４５】
顕微鏡検査
視覚上、ヤーンは、含水（水和）すると、ゲル化し、膨潤した。繊維が膨潤すると、表３（図５）に示すように、撚りの螺旋角度（撚り角度）は増加した。これは、ヤーンの太さが増したためである。この倍率では、ゲル化していない繊維も視認可能である。
【００４６】
撚り係数
ヤーンの撚り係数はヤーンの特性を決定し、ヤーンの線密度および撚りレベルに依存する。撚り角度、およびこの撚り角度から得られる特性は、撚りレベルとヤーンの太さに応じて変わるので、撚り係数は異なる線密度のヤーンを標準化（正規化）して、それらの撚り特性を比較することができるようにするのである。表４は、幾つかのエンドプロセスについて、コットンヤーンに使用する撚り係数の概要を示したものである。
表４  コットンヤーンで最も普通に使用される撚り係数
2015505911.tif 000003
【００４７】
HF-2012/080は（製造業者によって与えられた）580回転/メートルの撚りレベルを有する。このことから、撚り係数は、式７を用いて計算することができる。
2015505911.tif 000004
ここで、
Kｔは、（テックス番手（tex count)を用いた）撚り係数、
texは、テックス(tex)を単位とするヤーンの線密度、
tpmは、１メートル当たりの回転数を単位とする撚りレベルである。
【００４８】
HF-2012/080 -   Kt=√50×580 = 4101
これは、ヤーンがその強度に対して最適な撚りであることを示している。
【図１】
2015505911.tif 000005
【図２】
2015505911.tif 000006
【図３．１】
2015505911.tif 000007
【図３．２】
2015505911.tif 000008
【図３．３】
2015505911.tif 000009
【図４】
2015505911.tif 000010
【図５】
2015505911.tif 000011
【国際調査報告】
2015505911.tif 000012
2015505911.tif 000013
2015505911.tif 000014
2015505911.tif 000015