BRPI0208576B1

BRPI0208576B1 - produtos fibrosos de múltiplos componentes

Info

Publication number: BRPI0208576B1
Application number: BRPI0208576A
Authority: BR
Inventors: A Blech Bernd; Last Hartmut; Dahringer Joerg; Seibel Stefan
Original assignee: Trevira Gmbh
Priority date: 2001-04-04
Filing date: 2002-03-06
Publication date: 2018-11-13
Also published as: CN1252326C; NO20034454L; JP2004530055A; EP1383947B1; US7858111B2; DE10116751C2; NO20034454D0; WO2002081791A3; WO2002081791A8; NO331085B1; DK1383947T4; CA2443238A1; KR100796336B1; US20040166143A1; ES2231703T5; DE50201840D1; CN1500162A; ES2231703T3; PT1383947E; BR0208576A

Abstract

"produtos de fibras bioativos". a invenção relaciona-se a um produto de fibra bioativo que, como um constituinte bioativamente efetivo, contém somente uma fibra de poliéster, a qual é grande ou exclusivamente feita de um poliéster tendo ligações, as quais são condensadas com o mesmo e as quais contêm fósforo. os produtos de fibras bioativos são adequados para todos os produtos têxteis para os quais são buscados efeitos antibacterianos, fungicidas, acaricidas e similares.

Description

(54) Título: PRODUTOS FIBROSOS DE MÚLTIPLOS COMPONENTES (51) Int.CI.: D01F 6/84.

(30) Prioridade Unionista: 04/04/2001 DE 101 16 751.2.

(73) Titular(es): TREVIRA GMBH..

(72) Inventor(es): HARTMUT LAST; BERND A. BLECH; JOERG DAHRINGER; STEFAN SEIBEL.

(86) Pedido PCT: PCT EP2002002412 de 06/03/2002 (87) Publicação PCT: WO 2002/081791 de 17/10/2002 (85) Data do Início da Fase Nacional: 30/09/2003 (57) Resumo: PRODUTOS DE FIBRAS BIOATIVOS. A invenção relaciona-se a um produto de fibra bioativo que, como um constituinte bioativamente efetivo, contém somente uma fibra de poliéster, a qual é grande ou exclusivamente feita de um poliéster tendo ligações, as quais são condensadas com o mesmo e as quais contêm fósforo. Os produtos de fibras bioativos são adequados para todos os produtos têxteis para os quais são buscados efeitos antibacterianos, fungicidas, acaricidas e similares.

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para PRODUTOS FIBROSOS DE MÚLTIPLOS COMPONENTES.

Esta invenção refere-se aos produtos fibrosos bioativos, tais como os fios e os tecidos têxteis bioativos, tais como os tecidos não-tecidos, os tecidos, as malhas e similares, e também os artigos correspondentemente transformados, tais como os tecidos para vestimentas e roupas íntimas, os tecidos para esportes, os tecidos para a casa e os tecidos para roupas de cama, higiene e médicos, os tecidos automotivos, o acondicionamento de alimentos, os tecidos industriais para a construção e a filtração, as fraldas, os absorventes, as toalhas e similares, e também os filamentos ou os fios bioativos específicos, tais como, por exemplo, as suturas ou os cordões para a recuperação dos tampões.

Para um artigo ser bioativo, para os propósitos desta invenção, o mesmo tem de efetuar uma função biologicamente ativa, isto é, ter uma ação bactericida, fungicida ou acaricida por exemplo, em resumo ser ativo contra as bactérias, os ácaros, os fungos, os vírus e microorganismos similares.

É bastante conhecido fabricar produtos fibrosos bioativos. Por exemplo, as cortinas para camas de hospitais, as quais são bioativas pelo fato de que as mesmas têm uma ação antimicrobiana, são descritas no America’s Textiles International volume 25 (1996), número 12, página 118. As cortinas são feitas de fios, os quais são baseados em uma combinação de fibras; a combinação contém, primeiramente, uma fibra de poliéster retardadora de chama e, em segundo lugar, uma fibra de acetato de celulose que é antimicrobiana em virtude da incorporação do aditivo antimicrobiano conhecido como Microban B.

Estas cortinas bioativas são desvantajosas pelo fato de que, em primeiro lugar, as mesmas têm de ser fabrocadas a partir de uma combinação de fibras e, em segundo lugar, as fibras de acetato de celulose têm de ser separadamente tornadas antimicrobianas por adição de um aditivo antimicrobiano.

Ademais, não é completamente evitável que o agente antimicro• · · • ·· ···

.. Ι3 ··· · ··· · biano tornar-se-á mais ou menos rapidamente removido durante a lavagem, que o agente possa também migrar para fora do tecido e causar alergias em pessoas sensíveis.

Além disso, o efeito antibacteriano diminui no uso.

O pedido japonês JP07305279a, publicado em 21 de novembro de 1995, descreve uma fibra de poliéster que tem propriedades antibacterianas e pode ser usada desse modo. Para criar a ação antibacteriana, este pedido de patente japonês ensina misturar o poliéster com um sal de amônio quaternário de um éster de fosfato de alquila.

O poliéster que contém o aditivo contém compostos de fósforo polimerizados para as propriedades retardadoras de chamas.

Similarmente, os produtos que contêm as fibras descritas lá podem causar alergias quando a mistura migra para fora da fibra, por exemplo quando o produto têxtil é usado ou então na sua lavagem.

Embora já haja uma série inteira de produtos fibrosos bioativos têxteis, há ainda uma necessidade por produtos fibrosos bioativos aperfeiçoados.

É um objetivo da presente invenção proporcionar produtos fibrosos bioativos que sejam permanentemente bioativos, cuja bioatividade é somente minimamente reduzida por lavagem e uso, se algo, que sejam apreciavelmente menos alergênicos, se algo, que sejam simples de produzir e tenham um amplo espectro de bioatividade.

Este objetivo é surpreendentemente atingido por produtos fibrosos bioativos que incluem, como um componente bioativo, fibras de poliéster, as quais consistem exclusiva, substancial ou parcialmente em um poliéster compreendendo elementos da cadeia contendo fósforo condensados em conjunto. De preferência, os produtos fibrosos bioativos conforme a invenção não contêm nenhum componente bioativo adicional ou aditivos. Elementos da cadeia para os propósitos da invenção é para ser entendido como significando os elementos da cadeia que estão dispostos na cadeia linear da molécula de polímero (cadeia mais longa), porém também em quaisquer cadeias laterais e ramificações presentes.

• · • · · • · • * · · · ·

Os produtos fibrosos bioativos são preferivelmente as estruturas têxteis como folhas, tais como os tecidos, as malhas e os tecidos nãotecidos, e também os tecidos para vestimentas e roupas íntimas, os tecidos para esportes, os tecidos para a casa e os tecidos para roupas de cama, higiene e médicos, os tecidos automotivos, o acondicionamento de alimentos, os tecidos industriais para a construção e a filtração, as fraldas, os absorventes, as toalhas e similares, e também os filamentos ou os fios bioativos específicos, tais como, por exemplo, as suturas ou os cordões para a recuperação dos tampões.

Em uma modalidade particularmente vantajosa da invenção, os produtos fibrosos bioativos são produtos acabados transformados para a operação em hospital (as cortinas e a roupa de cama em quartos com doentes, a roupa para os médicos e a equipe de cuidado, a vestimenta OR, as toalhas, os envoltórios para os primeiros socorros, o material para o curativo e os cortinados, as coberturas para as cadeiras de rodas dos pacientes, as suturas, os filtros para os condicionadores de ar, etc.), para a higiene veterinária (incluindo o controle de pragas), para a vestimenta do trabalhador na indústria farmacêutica e de alimentos (macacão, roupas íntimas, etc.), para os artigos domésticos para a cozinha e o banheiro (cortinas para chuveiros, tapetes de banheiros), para os artigos de higiene, tais como as fraldas infantis, os absorventes higiênicos, as fraldas para adultos, a roupa de baixo para mulheres que há pouco deram à luz e também para os artigos de esportes (meias soquete, roupas de baixo) e para as numerosas aplicações industriais, tais como, por exemplo, os filtros para condicionadores de ar e automóveis. Assim como para produtos produzidos em massa, tais como os enchimentos, os enchimentos para camas e os forros de sapatos, os produtos acabados formados a partir de fibras bioativas são também adequados para aplicações de muitas exigências, tais como viajar pelo espaço.

As fibras bioativas, das quais os produtos fibrosos bioativos são construídos, podem servir como fibras descontínuas, filamentos e como monofilamentos para construir o produto fibroso bioativo. É possível com relação a isto que a fibra seja construída inteiramente a partir do poliéster tendo ·· ··· · · · · ·*· ··· ·· ·· · ········· · · ·· ········ · · · · • ········ · · · · os elementos da cadeia contendo fósforo condensados em conjunto. Porém é também possível usar as assim chamadas fibras de múltiplos componentes. As fibras de múltiplos componentes combinam múltiplas matériasprimas diferentes em uma fibra. Os exemplos são as fibras bicomponentes, que são construídas como fibras de núcleo-revestimento ou lado a lado. Uma parte dos filamentos lado a lado pode consistir no componente de poliéster bioativo e a outra em um material não-bioativo, tal como, por exemplo, um poliéster não-bioativo.

No caso dos filamentos de núcleo-revestimento, é possível pro10 porcionar o componente bioativo no núcleo ou então no revestimento. São preferidos os filamentos de núcleo-revestimento onde o componente de revestimento é o material bioativo.

As fibras para os propósitos da invenção podem ser fibras descontínuas, filamentos e monofilamentos.

Em uma modalidade adicional da invenção, as fibras de poliéster bioativas são usadas como as assim chamadas fibras híbridas ou fios híbridos.

Estas fibras, ou fios, híbridas consistem em múltiplos, preferivelmente dois, componentes de polímeros, dos quais um tem um ponto de fusão que é pelo menos 10°C menor do que o outro. É possível usar o componente de poliéster bioativo como componente de baixa fusão ou então como componente de maior fusão.

Com estes fios híbridos é possível usar maiores temperaturas para fazer com que o componente de menor fusão derreta, o qual então atua como uma matriz para o componente fibroso de maior fusão ou o qual, por fusão completa ou incipiente, assegura melhor integridade no tecido têxtil; por exemplo, para aperfeiçoar a resistência ao deslizamento no caso de tecidos ou a ligação conjunta das fibras no caso de tecidos não-tecidos.

Tanto para os fios de múltiplos componentes quanto para os fios híbridos, o uso do componente de poliéster bioativo como um componente de baixa fusão geralmente serve para aumentar a área de superfície por fusão completa ou incipiente, de modo que o desempenho bioativo pode ser • · • · · ··· ·*· )Θ aperfeiçoado.

É particularmente vantajoso usar os poliésteres onde o elemento da cadeia contendo fósforo condensado em conjunto for derivado a partir dos seguintes componentes:

Fórmula 1

Ri

I

R3OOC-R2-P-O-R4

II o [R1 = CH3, ΟθΗδ

R₂ = CH₂-CH₂

R_3j R₄ = H, (CH₂)₂-OH, (CH₂)₂-O-(CH₂)₂OH ch₂-ch₂-ch₂-ch₂oh

CH₂-CH₂-CH₂OH]

O poliéster pode também incorporar ésteres internos da fórmula

Fórmula 2

R1

I

O = C - R₂ - P - O

II o onde R1 e R₂ são, cada um, como definidos no caso da fórmula 1. Será apreciado que o anel é clivado no curso da condensação em conjunto. De preferência, R( = CH₃.

A produção de fibras de poliéster correspondentes, em que o poliéster compreende elementos da cadeia contendo fósforo condensados em conjunto, é conhecida per se. É feita aqui referência aos seguintes pedidos de patente ou relatórios descritivos de patentes alemães, cujo teor da divulgação é, pelo presente, expressamente incorporado aqui: DE-OS 2 236 037, DE-OS 2 242 002, DE-OS 2 328 00 343, DE-PS 2 346 787, DE-PS 2 454 189.

As fibras descritas nos mesmos tinham, até agora, sido usadas

como tais somente para a sua retardação da chama. Quando os produtos fibrosos bioativos eram produzidos, a única opção, como indicado no início por exemplo, era usar um aditivo, o qual era responsável pelos efeitos bioativos.

Foi agora verificado que, surpreendentemente, é possível produzir produtos fibrosos tendo efeitos bioativos simplesmente por utilização, como um componente bioativo, de fibras compostas de um poliéster compreendendo elementos da cadeia contendo fósforo condensados em conjunto.

Em uma modalidade adicional da invenção, os poliésteres compreendendo elementos da cadeia contendo fósforo condensados em conjunto adicionalmente contêm um aditivo bioativo para ampliar o espectro bioativo, especialmente os compostos de prata, a prata metálica finalmente dividida ou os aditivos, tais como descritos, por exemplo, em EP 116 865, WO 94/15462 e DE 4 106 165 ou um vidro de fosfato incorporando íons de prata. Tais aditivos são adicionados durante a produção do polímero ou ao polímero derretido.

Em uma modalidade vantajosa, o poliéster contém metal prata como um aditivo adicional. Em uma modalidade particularmente preferida, adicional, a prata elementar está presente na forma de nanopartículas tendo um diâmetro de 1 a 500 nanômetros. As nanopartículas tendo um diâmetro de 1 a 100 e especialmente 1 a 10 nanômetros são particularmente vantajosas. As nanopartículas estão comercialmente disponíveis.

De vantagem particular para os propósitos da invenção são os produtos fibrosos que contêm fibras de núcleo-revestimento bioativas onde o revestimento é o componente bioativo. É possível aqui usar fibras onde o componente de revestimento é 50% com base na seção transversal da área da fibra de múltiplos componentes e menos especialmente 15-50%, preferivelmente 15-25%.

Os produtos fibrosos a partir de fibras de múltiplos componentes tendo um revestimento fino são muito vantajosos. Primeiramente, estas fibras são simples de produzir em alta qualidade através de fiação por fusão.

··· »*· ·· • · · *· · ·*

As fibras de poliéster, especialmente as fibras de núcleo-revestimento, nas quais exclusivamente as partículas bioativas são incorporadas e onde o poliéster não tem nenhum elemento da cadeia condensado em conjunto, são mais difíceis de processar através de fiação por fusão. Em segundo lugar, os efeitos adicionais que são para ser obtidos através da adição de aditivos bioativos são atingíveis usando uma adição apreciavelmente menor. Por exemplo, um produto conforme a invenção, onde o poliéster somente contém 0,5% de fosfato de zircônio prata como aditivo, dá o mesmo desempenho bioativo que um produto que contém 1% de fosfato de zircônio prata e nenhum elemento da cadeia contendo fosfato condensado em conjunto.

Os produtos fibrosos são produzidos por métodos que são familiares para alguém de habilidade comum na técnica, isto é, os tecidos e as malhas formadas em laçada são produzidos usando máquinas costumeiras, os tecidos não-tecidos podem ser produzidos, por exemplo, a partir de fibras descontínuas ou a partir de fibras de filamentos contínuos aqui, por exemplo, pelo processo de fiado colado. Os tecidos não-tecidos, os tecidos e as malhas conforme a invenção podem também ser processados para formar produtos ou compósitos em camadas e também para formar artigos moldados.

Foi particularmente surpreendente que seja possível, conforme a invenção, obter um produto que tem efeito bioativo meramente por utilização de fibras de poliéster, as quais consistem em um poliéster que compreende elementos da cadeia contendo fósforo condensados em conjunto. A visão até o momento era que para obter um desempenho bioativo era necessário adicionar aditivos adicionais ao poliéster ou incorporar outras substâncias.

A invenção torna possível produzir produtos fibrosos bioativos correspondentes de forma simples e rápida. A bioatividade dos produtos é permanente, ela não é reduzida por lavagem, quer seja com sistemas aquosos, quer seja então por limpeza a seco onde são usados solventes orgânicos. Os compostos condensados em conjunto não podem migrar para fora e resultam em um potencial de alergia apreciavelmente menor, se algum, do ··· ··· • · • · que é o caso com os produtos fibrosos da técnica anterior.

O exemplo que se segue ilustra a invenção:

As fibras de PET, 1,7 dtex, 38 mm, foram fiadas em anéis em fios de 50 Nm e processadas para formar uma malha de laçada estirada lisa. A amostra 1 é 100% composta de PET normal. As fibras na amostra 2 foram misturadas com 1% de fosfato de zircônio prata no material fundido de polímero. A amostra 3 é 100% composta de fibras do poliéster de acordo com a invenção. As três malhas de laçadas estiradas foram tingidas e a redução transposta sob as mesmas condições.

A bioatividade das amostras foi determinada de acordo com o padrão japonês JISL 1902: 1998 Testing method for antibacterial of textiles.

Os germes de teste usados foram Staphylococcus aureus ATCC 6538P e Klebsiella pneumoniae DSM 789.

Este método determina, após um tempo de incubação de 18 h, a diferença S = Mb - Mc, onde

S = valor bioestático

Mb = logaritmo do número de bactérias ativas sobre a amostra não-modificada após um tempo de incubação de 18 h

Mc = logaritmo do número de bactérias ativas sobre a amostra modificada após um tempo de incubação de 18 h

A amostra não-modificada usada era a amostra 1 composta de 100% de PET normal.

As seguintes reduções log S foram medidas em relação à amostra:

Staphylococcus Klebsiella pneumoniae

Amostra 2 2,2 7,4

Amostra 3 2,6 7,4

Ou seja, a amostra 3 de acordo com a invenção exibiu em um caso o mesmo desempenho microbiano e, no segundo caso, um desempenho microbiano superior (redução log) do que uma fibra de PET modificada antibacteriana convencional.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Produtos fibrosos de múltiplos componentes caracterizados pelo fato de que compreendem

a) um núcleo consistindo essencialmente de um poliéster não bioativo e

b) um revestimento cercando o núcleo, o revestimento compreendendo um poliéster covalentemente ligado aos membros da cadeia cocondensados contendo fósforo derivados de um ou mais compostos selecionados do grupo que consiste no composto conforme a fórmula I e o composto de fórmula II:

Fórmula I

Fórmula II

R3OOC R?

II₂C

I h₂c

Ri

I > — O— Rq,

O o

I —Ri, o

em que

R1 é CH3, C6H5;

15 R₂éCH₂-CH_2;e

R₃, R₄ são selecionados do grupo que consiste em H, (CH₂)₂ -OH, (CH₂)₂-O-(CH₂)₂OH, CH₂-CH₂-CH₂-CH₂OH e CH₂-CH₂-CH₂OH.
2. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que o núcleo é selecionado do

20 grupo que consiste em fibras, filamentos e monofilamentos.
3. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a reivindicação 2, caracterizados pelo fato de que o núcleo é uma fibra.
4. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que o produto possui uma área de seção transversal, da qual 15% a 50% é de revestimento.
5. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a reivindicação 4, caracterizados pelo fato de que o produto possui uma área

5 de seção transversal, da qual 15% a 25% é de revestimento.
6. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a reivindicação 1, caracterizados pelo fato de que o núcleo compreende um aditivo bioativo.
7. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a 10 reivindicação 6, caracterizados pelo fato de que os aditivos bioativos compreendem aditivos contendo prata.
8. Produtos fibrosos de múltiplos componentes de acordo com a reivindicação 7, caracterizados pelo fato de que os aditivos contendo prata compreendem fosfato de zircônio prata.