機能性ポリエステル糸が抗菌性と難燃性をどのように付加するか

病院のプライバシー カーテンは、NFPA 701 の火炎伝播に合格し、家庭で 50 回洗濯した後も抗菌性を維持すると期待されています。標準のポリエステルにはそのどちらも含まれていないため、仕様書に記載されている糸は決して標準のポリエステルではありません。

機能性ポリエステル糸は活性化学物質をポリマー鎖または溶融物に移動させるため、その性能は洗い流される表面処理ではなく繊維に帰属します。購入者にとって、実際の質問は、マーケティング用語が示唆するものよりも狭いものです。つまり、どの添加経路で、どのような負荷で、どの試験方法に対して検証されたのか、仕上げ、染色、洗濯後にどれだけ残っているかなどです。

このガイドでは、2 つの性能ファミリー、それぞれの背後にある化学反応、ポリエステル ラインで製造可能なルートを決定するプロセス制限、および発注書に含まれる条項について説明します。

ポリエステル糸の機能性とは

機能性ポリエステル糸は、制御された負荷で定義された添加剤またはコモノマーを担持するポリエチレン テレフタレート (PET) フィラメントであるため、完成した糸は、標準的な PET では実現できない対数減少や火炎伝播結果などの測定可能な特性を実現します。

製造ルートは 3 つあり、それぞれの違いは単価よりも耐久性のほうがはるかに大きくなります。

1. 共重合。活性基（ほとんどの場合、難燃性のためのリン）は、重縮合中に PET 鎖に組み込まれ、移動したり、浸出したり、洗い流されたりすることはありません。
2. マスターバッチ追加。銀、亜鉛、または鉱物化学物質を含む濃縮チップは、通常 1:10 から 1:20 の間で紡糸ラインに流されます。
3. 表面仕上げ。織物または編物は製造後にパッドまたはバックコーティングされます。これは最も安価な方法であり、摩耗や繰り返しの洗濯によって最初に性能が低下します。

デニールはアプリケーションの枠組みを作ります。ヘルスケアおよびアパレルのプログラムは通常、50D/24F から 300D/96F の間にありますが、床材には 1000 ～ 2600 dtex の範囲のバルク連続フィラメント (BCF) が使用されており、難燃性と抗菌性の挙動は糸単独ではなく完成したカーペットで判断されます。

機能性糸メーカー 糸の段階でのパフォーマンスの統合: ポリマーの改質、繊維断面の設計、または添加剤の添加を通じて、機能特性を糸に組み込むことができます。 製品を見る→

抗菌性能: 対数削減、有効成分、洗濯耐久性

ポリエステルの抗菌性能は対数減少として報告されており、商業上の表示には通常、ISO 20743 に基づく少なくとも 2 対数 (99 パーセント) の減少、または AATCC 100 に基づく 99.9 パーセントの減少が必要であり、洗濯を繰り返しても抗菌性能が維持されます。

テスト方法は、主張が擁護可能かどうかを決定します。 ISO 20743 はヨーロッパのほとんどのバイヤーが受け入れる定量的手法であり、AATCC 100 は米国の標準リファレンスであり、AATCC 147 は、それ自体ではパーセンテージの主張を裏付けることができない定性的なパラレル ストリーク テストにすぎません。

耐久性はサプライヤーが互いに分かれる点です。 50 回の家庭洗濯サイクルで実行される AATCC 135 などのプロトコルは、ヘルスケアおよびホスピタリティ繊維の実用的なベンチマークです。フィラメント内に活性剤が分散された糸は、通常 50 サイクルで 0.3 ～ 0.6 log 損失しますが、表面に塗布された仕上げ剤は通常 20 サイクル以内で 1 log 未満に低下します。

規制はループを閉じます。欧州連合内では、処理された製品は殺生物性製品規制 (EU) No 528/2012 に該当し、トリクロサンは選択肢になく、銀ベースの活性剤は引き続き積極的な評価中です。 EU に抗菌繊維を出荷するサプライヤーは、活性物質とその承認ステータスの両方を文書化する必要があります。同じ圧力が医療分野にも当てはまります。医療分野では、このノートで取り上げているように、繊維製品の購入者が抗菌性の表示を感染症対策ファイルの一部として扱うことが増えています。 医療用抗菌機能糸 .

ポリエステルの難燃性: 2 つの化学経路と 1 つの温度制限

難燃性ポリエステルは、リンが炭化を促進して燃料の炎を枯渇させる凝縮相、またはハロゲン化学物質が燃焼をもたらすラジカルを除去する気相で機能します。選択は好みの問題ではありません。これは、PET 溶融紡糸ラインの 280 ～ 295 ℃の範囲によって設定されます。

温度制限により、ほとんどの鉱物化学が排除されます。三酸化アルミニウム水和物は、摂氏 180 ～ 220 度で吸熱的に水を放出するため、PET 溶融物を通過できず、代わりにバックコーティングに属します。水酸化マグネシウムは摂氏 330 度近くで分解するため、290 度の紡績ラインではほとんどマージンが残りません。ハロゲンと三酸化アンチモンは溶融状態で高い LOI を実現しますが、decaBDE は 2017 年にストックホルム条約に登録され、現在ではヨーロッパの契約繊維製品ではハロゲンフリー プログラムがデフォルトとなっています。

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1 本の糸で両方の主張を実現できるか

はい、抗菌性と難燃性の性能を単一のポリエステル糸に組み込むことができますが、いくつかの活性物質が化学的および熱的に相互に干渉するため、添加剤パッケージは 2 つを独立して購入するのではなく、ペアとして選択する必要があります。

二重請求が存続するかどうかは、次の 3 つの相互作用によって決まります。

• 電荷相互作用。アニオン性リン系難燃剤はカチオン性第 4 級アンモニウム抗菌剤と結合し、対数減少を抑制する可能性があります。銀ベースまたは非イオン系システムはその衝突を回避します。
• 熱相互作用。銀は溶融物中での熱酸化劣化を触媒し、分子量の損失、白色の黄変、紡糸ラインでの高い破断率として現れます。
• 負荷と粘り強さ。繊維グレードの PET フィラメントは 3.8 ～ 4.5 cN/dtex で動作します。ミネラルを大量に配合すると、その値が 2.5 cN/dtex に近づき、延伸比が高くなり、フィラメントの破損が増加します。

テストの順序は化学と同じくらい重要です。抗菌性の結果は、染色と仕上げの一連の作業が完了した後に測定する必要があります。また、難燃性の結果は、バックコーティングを適用した後に測定する必要があります。これは、後から追加される仕上げ剤が銀の部位を閉塞し、生地に燃料を加える可能性があるためです。生機の生地の難燃性テストと完成した生地の抗菌性テストを報告するサプライヤーは、2 つの異なる製品を測定しました。

デュアル仕様が優れている点

抗菌性と難燃性を組み合わせた仕様は、5 つの繊維カテゴリーで有効であり、それぞれのカテゴリーは、同じ生地に両方の特性を強制する国家試験方法によって管理されています。

フローリングは、2 つの機能が最も直接的に相互に強化されるカテゴリーです。カーペット表面の繊維は、湿気と汚れの保持による抗菌要件と、米国のメテナミン丸薬試験およびヨーロッパの ISO 9239-1 放射束試験による可燃性要件の両方を満たしています。表面積が大きく、洗浄サイクルが厳しいため、フィラメント内に化学的性質を持つ糸のみがカーペットの耐用年数全体にわたってその評価を維持します。

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機能性ポリエステル糸の調達チェックリスト

裸の抗菌性または難燃性のラベルには技術的な内容がまったく含まれていないため、機能性糸の購入注文書には、テスト方法、合格閾値、サンプルの調整および洗濯プロトコルを指定する必要があります。

1. 規格としきい値の名前を指定します。2 log 以上の ISO 20743、NFPA 701 Method 2 合格、または ASTM D2863 で測定された少なくとも 28 の LOI。
2. サプライヤーがどのルートを使用しているかを尋ねてください。コポリマー、マスターバッチ、および表面仕上げには、耐用年数が異なり、規制対象も異なります。
3. 添加剤の積載量と、マスターバッチ ルートの場合は、注文に使用されるレットダウン率をリクエストします。
4. 添加剤が許容できる溶融温度範囲と、サプライヤーが以前にそのグレードを使用したかどうかを確認してください。
5. 同じカタログの標準グレードではなく、機能グレードでの靭性、伸び、沸騰水収縮率、およびオイルピックアップを問い合わせてください。
6. 耐久性を高めるための洗濯プロトコルを修正し、たとえば AATCC 135 に基づいて 50 サイクルとし、許容可能なパフォーマンス損失を示します。
7. EU 殺生物性製品規制を含む、目的地市場における活性物質の規制状況を確認してください。
8. パイロット規模のサンプルとサードパーティのテスト レポートを要求します。内部テスト レポートは開発には役立ちますが、購入の決定には役立ちません。

Zhejiang Hengyuan Chemical Fiber Group Co., Ltd. は製造と製品開発を 1 つの屋根の下で行っており、機能グレードを評価するバイヤーは同社を通じて試験データと仕様書をリクエストできます。 研究開発センター 大量注文を確定する前に。

購入者がコミットする前に尋ねる質問

ポリエステルの抗菌性と難燃性の性能は、価格交渉になるずっと前に化学的な決定が行われます。 0.5 ～ 1.0 パーセントのリンコポリマーは、どの仕上げも匹敵しない 30 ～ 32 の LOI を実現し、フィラメントに分散された銀システムは 50 回の洗濯サイクルを通じて 2-log ISO 20743 の要求を保持しますが、コーティングとして適用される同じ要求は 20 以内に消えます。注文書に規格、しきい値、および洗浄プロトコルを指定し、完成した生地からテストデータを要求すると、2 つの特性が競合しなくなります。お互いに。