روش ساخت مستربچ و الیاف آنتی باکتریال پلی استر

عنوان انگلیسی: Method for manufacturing antibacterial polyester master batches
and fibers both containing nano-silver particles
شماره پتنت: ۷۰۵۲۷۶۵ تاریخ ثبت: May 30, 2006
نام پدیدآورندگان: Jia-Peng Lin, Yu-Chi Tseng, Huan-Sheng Chien
 

مقدمه
عوامل آنتی باکتریال در دو نوع کلّی دسته‌بندی می‌شوند: ا. عامل آلی؛ ۲٫ عامل معدنی.
نمک آمونیوم چهار جزئی ، نمونه‌ای از یک عامل آلی است که پایداری حرارتی ضعیفی دارد
و نمی‌توان آن را در فرایندهای حرارتی تولید پلاستیک یا ریسندگی الیاف به کار برد.
عوامل آنتی باکتریال معدنی، معمولاً به‌صورت برخی حامل‌ها (مثل زئولیت) با یون‌های
فلزی (مثل Ag+، Zn2+، +Cu2) یا برخی از نانوذرات فلزی (مثل نانوذرات نقره) همراه
هستند.
هدف اصلی این اختراع، ایجاد روشی با فرایند ساده و هزینه تولید پایین برای ساخت
مستربچ و الیاف آنتی باکتریال پلی استری است.
مراحل این روش:
۱) مخلوط کردن یک عامل احیاکننده، گلیکول و یک پیش‌ماده نقره‌ای با همدیگر(مخلوط
اول)؛
۲) استری‌نمودن اسید تریفتالیک(TPA) و گلیکول (مخلوط دوم) که شامل پلیمرهای بلوکی
استری شده‌است؛
۳) مخلوط کردن، مخلوط‌های اول و دوم برای پلیمریزه شدن بیشتر پلیمرهای بلوکی و به
دست آوردن یک مایع پلی استری که حاوی نانوذرات نقره ‌است؛
۴) مرحله سرد کردن مایع پلی استری برای جامد شدن؛
۵) دانه‌بندی پلی استرهای جامدشده برای به دست آوردن مستربچ استری یا ریسندگی ذوبی
پلی استرها برای به دست آوردن الیاف پلی استری؛
دمای احیا در این روش، بین ۲۵۰ تا ۳۰۰ درجه سانتی گراد و زمان آن در حدود ۵ تا ۱۲
ساعت است.

بررسی جنبه‌های ابتکاری و مزایای اختراع
چند روش برای ساخت الیاف آنتی باکتریال وجود دارد؛ یکی از روش‌ها، غوطه­وری الیاف
در عوامل آنتی باکتریال معدنی برای چسبیدن حامل‌ها یا نانوذرات فلزی روی سطح الیاف
است. در این روش، عوامل‌ معدنی آنتی باکتریال در هنگام شستشو و اتوکشی، از الیاف
جدا شده، باعث واکنش‌های آلرژیک می‌شوند.
روش دیگر، مخلوط کردن عوامل آنتی باکتریال معدنی و پلی استرها، سپس اکسترود نمودن
آنها و تشکیل الیافی با ذرات مؤثر است.سرعت این روش پایین بوده، برای تولید در
مقیاس انبوه مناسب نیست.
در روش‌های دیگر ساخت الیاف آنتی باکتریال، امکان توزیع یکنواخت نانوذرات نقره وجود
ندارد.
هیچ کدام از معایب فوق در روش مورد استفاده در این اختراع مشاهده نمی‌شود و بر اساس
آزمایش‌های صورت‌گرفته طبق استانداردهای آنتی باکتریال۱ JAFET، نمونه‌های ساخته‌شده
در این روش توانایی فوق العاده‌ای در ممانعت از باکتری‌ها و حذف آنها دارد. همچنین
در این روش، احیا شدن یون‌های نقره طی واکنش پلیمریزاسیون و جدا شدن آنها با مولکول‌های
پلی استر پلیمریزه‌شده، صورت می گیرد، لذا امکان توزیع یکنواخت نانوذرات نقره در
مستربچ پلی استری فراهم می‌شود .