Technisches Gebiet
[0001] Die Erfindung betrifft das allgemeine Gebiet der funktionalen Textilien und insbesondere eine dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung mit einem textilen Träger.
Stand der Technik
[0002] Krankheitsbilder wie Neurodermitis, Altershaut, Diabetes und Berufsekzeme (wegen starkem Schwitzen oder Feuchte-Exposition) können verschiedene Ursachen wie beispielsweise eine reduzierte pH-Pufferkapazität der Haut, eine beeinträchtigte oder zerstörte Wasserdampf-Barriere der Haut, Infektionen durch eindringende Kontaktallergene oder eine veränderte Mikrobiologie der Haut (Besiedlung durch Staphylokokken) haben. Als typische Symptome bzw. Manifestationen sind Juckreiz, Rötungen, Ekzeme und Schuppenflechten zu nennen. In der schweizerischen Bevölkerung leiden beispielsweise ca. 16% der Kleinkinder an Neurodermitis und ca. 0.5% der Gesamtbevölkerung an Schuppenflechte.
[0003] Der Einfluss von Textilien als Ursache von Hautirritationen bzw. die Möglichkeit, durch gezielte Anpassung von Bekleidung präventiv und therapeutisch zu wirken wird seit langem untersucht (Elsner P. et al., Textiles and the Skin, Current Problems in Dermatology, Vol. 31, Karger, 2003). Bisher standen Untersuchungen zu Faser-Morphologie, Farbstoffe, Pestiziden, textilen Hilfschemikalien (z.B. Weichmacher, optische Aufheller) und Waschmittelinhaltsstoffen (Enzyme, Tenside) im Vordergrund. Ein bisher kaum in Erwägung gezogener Parameter ist dagegen der pH-Wert der Textilien. Im Vergleich zum physiologischen pH-Wert der Haut (ca. 5.5 bis 6.5; abhängig von Alter, Geschlecht und Körperzonen) weisen Textilien in aller Regel einen deutlich höheren pH-Wert von ca. 7 bis 9 auf, der auch stark durch die Art der Pflege (Waschen) beeinflusst wird.
[0004] Weiterhin ist bekannt, dass gesunde Haut durch schwankende pH-Werte der Bekleidung im Bereich zwischen 4.6 und 10.1 kaum beeinflusst wird (Matthies W., Einfluss des pH-Wertes auf die Hautverträglichkeit von Baumwolltextilien, Dermatosen, 1993, 41, 97-100). Hingegen ist der Einfluss bei erkrankter Haut unbekannt. Bekannt ist dagegen die stimulierende Wirkung von leicht sauren Substanzen wie z.B. Milchsäure und verschiedene Aminosäuren bei der Heilung von kranker Haut (Schmid-Grendelmeier P. et al., Basis-/Begleittherapie und Prävention bei Dermatosen. Konsensus Statement, Internationale Zeitschrift für ärztliche Fortbildung. Nr 38; Nov 2005).
In einer doppelblinden, placebokontrollierten Studie erwiesen sich pH-niedrige Latex-Handschuhe im Vergleich zu gewöhnlichen Latex-Handschuhen als signifikant besser für die Erhaltung der Hautbarriere gemäss biophysikalischen Messungen (Mirza R. et al. A randomized, controlled double-blind study of the effect of wearing coated pH 5.5 latex gloves compared with Standard powder-free latex gloves on skin pH, transepidermal water loss and skin Irritation, Contact Dermatitis, 2006, 55, 20-25).
[0005] In der EP 0 138 179 A2 sind pH-regulierende Materialien beschrieben, welche aus einer einheitlich sauren, chemisch modifizierten Viskosefaser gebildet sind, und insbesondere zur Herstellung von Schweisspolstern oder Schuheinlagen vorgesehen sind. Nachteilig ist dabei, dass Materialien, die wie beim Viskoseverfahren ganzheitlich chemisch modifiziert werden, ihre Materialeigenschaften nachdrücklich verändern. So ergibt sich in der Regel eine stark erhöhte Hydrophilie, was für Bekleidungstextilien wegen erhöhter Schweissabsorption unerwünscht ist, sowie eine reduzierte Haltbarkeit als Folge einer Schädigung der Baumwollfaser durch die verwendeten stark sauren Substanzen.
[0006] Die ebenfalls schon vorgeschlagene rein physikalische Adsorption von sauren Substanzen auf Textilfasern hat den Nachteil, dass die Verbleibdauer auf der Faser höchstens für ein Einmalprodukt ausreicht. Insbesondere können solche Produkte nicht gewaschen werden.
Darstellung der Erfindung
[0007] Aufgabe der Erfindung ist es, ein neues Mittel zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten anzugeben.
[0008] Diese Aufgabe wird erfindungsgemäss gelöst durch die im Anspruch 1 definierte dermatologisch wirksame topische Zusammensetzung. Diese umfasst einen textilen Träger aus cellulosehaltigen Fasern, wobei die Fasern mit einer sauer wirkenden Oberflächenschicht versehen sind, die durch Veresterung mit einer Polycarbonsäure herstellbar ist.
[0009] Die erfindungsgemässe Zusammensetzung ist für hautanliegendes Tragen oder Auflegen geeignet und erlaubt es, mit einem Textilteil einen physiologisch vorteilhaften pH-Wert an der Hautoberfläche einzustellen bzw. aufrecht zu erhalten. Die Zusammensetzung ist insbesondere geeignet für die präventive und/oder therapeutische Anwendung bei Patienten mit pathologisch veränderten Wasserdampf-Barrieren der Haut. Als wichtige Anwendung sollen Ekzeme, Schuppenflechten oder Dermatosen bei gefährdeten Personen vermieden bzw. deren Heilung unterstützt werden.
[0010] Durch geeignete Wahl der Reaktionsbedingungen lässt sich erreichen, dass die einzelnen Polycarbonsäuremoleküle über eine (oder gegebenenfalls mehrere) ihrer Carboxylgruppen mit der Cellulose verestert sind, daneben aber noch mindestens eine freie Carboxylgruppe aufweisen. Demnach werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung cellulosehaltige Fasern eines textilen Trägers durch Behandlung mit einer Polycarbonsäure mit einer oberflächlichen Beschichtung versehen, die noch freie Säuregruppen hat. Durch die kovalente Anbindung der Polycarbonsäuremoleküle an das Cellulosegerüst ist die sauer wirkende Beschichtung sehr beständig und dauerhaft.
[0011] Im Unterschied zum Viskoseverfahren, bei dem im Wesentlichen das ganze Cellulosematerial nachhaltig chemisch verändert wird, ist bei der erfindungsgemässen Zusammensetzung nur eine oberflächennahe Schicht der cellulosehaltigen Fasern modifiziert. Deshalb wird der textile Griff nicht beeinflusst, und es kommt zu keinen Veränderungen bei Reissfestigkeit, Nahtschiebefestigkeit, Weiterreissfähigkeit und Restschrumpf. Bei der Verwendung in Bekleidungsstücken ist auch in thermophysiologischer Hinsicht ein ähnliches Verhalten wie bei Baumwolle ohne saure Beschichtung zu erwarten.
[0012] Die erfindungsgemässe Zusammensetzung ist durch ein einfaches Verfahren herstellbar, welches insbesondere auch auf fertig ausgerüstete Baumwolltextilien anwendbar ist.
[0013] Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
[0014] Grundsätzlich kommen für den textilen Träger verschiedene Arten von cellulosehaltigen Fasern in Betracht, wobei Baumwollfasern besonders bevorzugt sind.
[0015] Es versteht sich, dass bei der Wahl der Polycarbonsäure ein gewisser Spielraum besteht, wobei vergleichsweise kleine aliphatische und alicyclische Polycarbonsäuren mit insgesamt bis zu 10 Kohlenstoffatomen besonders geeignet sind. Es ist darauf zu achten, dass dermatologisch unbedenkliche Polycarbonsäuren verwendet werden.
[0016] Beispiele für geeignete Polycarbonsäuren sind Dicarbonsäuren wie die Apfelsäure (2-Hydroxyethan-1,2-dicarbonsäure) oder die Weinsäure (2,3-Dihydroxybutandisäure). Eine besonders bevorzugte Polycarbonsäure ist jedoch die Zitronensäure (2-Hydroxypropan-1,2,3-tricarbonsäure).
[0017] Wenngleich die erfindungsgemässe Zusammensetzung sowohl für den Einmal-als auch für den Mehrfachgebrauch geeignet ist, eröffnet ihre Waschbeständigkeit insbesondere verschiedene Einsatzmöglichkeiten als Artikel für den Mehrfachgebrauch. Besonders bevorzugt ist es dabei, wenn die Zusammensetzung nach bis zu 20 Waschgängen mit einem pH-neutralen Waschmittel einen an ihrer Oberfläche gemessenen pH-Wert von höchstens 6.5 aufweist.
[0018] Der pH-Wert direkt nach Anbringen der sauren Beschichtung hängt erwartungs-gemäss von den Dissoziationskonstanten bzw. pKs-Werten der gewählten Polycarbonsäure ab. Beispielsweise wurde nach der Ausrüstung mit Zitronensäure gemäss der weiter unten beschriebenen Vorschrift ein pH-Wert von 2.0 bis 3.0 festgestellt. Da derart tiefe pH-Werte für die topische Anwendung ungeeignet sind, muss vor dem ersten (bzw. einzigen) Gebrauch eine Anhebung des pH-Wertes in eine physiologisch akzeptablen Bereich von ca. pH 5 angehoben werden. Dies kann beispielsweise durch einen beim Ausrüster vorgenommenen Waschgang erreicht werden. Alternativ kann die saure Beschichtung mit einer schwächeren Polycarbonsäure durchgeführt werden, sodass von vornherein nicht derart tiefe pH-Werte erreicht werden.
[0019] Die erfindungsgemässe Zusammensetzung kann auf verschiedenste Arten ausgestaltet sein. Beispielsweise kann sie als Bettwäsche, Hygieneprodukte, Tücher, Babywindeln, Inkontinenzprodukte aber auch für Pflaster, Wundabdeckungen und Gazen eingesetzt werden. In einer vorteilhaften Ausgestaltung bildet die erfindungsgemässe Zusammensetzung zumindest eine hautzugewandte Lage eines Bekleidungsstücks, das beispielsweise sein kann: Hose, T-Shirt, Unterwäschestück, Hemd, Bluse, Handschuh, Kopfbedeckung und dergleichen. Gerade bei derartigen mehrfach zu gebrauchenden Artikeln ist die weiter oben erwähnte Waschbeständigkeit besonders wichtig.
[0020] Gemäss einem weiteren Aspekt der Erfindung wird eine Polycarbonsäure, vorzugsweise Zitronensäure, zur Herstellung einer dermatologisch wirksamen topischen Zusammensetzung zur Prävention und Behandlung von Hautkrankheiten verwendet.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
[0021] Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen näher beschrieben, dabei zeigen:
<tb>Fig. 1<sep>den gemessenen pH-Wert von zwei unbeschichteten Stoffmustern A (Vergleichsbeispiele) sowie von zwei säurebeschichteten Stoffmustern B (Beispiele), entweder ungespült (Bezeichnung Aobzw. Bo) oder einmal vorgespült mit entionisiertem Wasser (Bezeichnung As bzw. Bs), in ungewaschenem Zustand (offene Symbole) sowie nach einem Standard-Waschvorgang (ausgefüllte Symbole); und
<tb>Fig. 2<sep>den gemessenen pH-Wert des Stoffmusters Bo im Verlauf von 20 Waschvorgängen.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Herstellung von textilen Trägern mit sauer wirkender Beschichtung
[0022] Die nachfolgend beschriebenen Versuche wurden mit knitterfrei ausgerüsteten Baumwollstoffmustern der Grösse DIN A3 durchgeführt.
[0023] Um eine Vergleichsbasis zu haben, wurde ein Teil der Muster nicht mit einer sauren Beschichtung ausgestattet. Diese Muster werden nachfolgend als "unbeschichtet" bezeichnet und mit dem Symbol "A" gekennzeichnet.
[0024] Die übrigen Muster wurden wie folgt behandelt: Jedes Muster wurde in einen 250 mL Standkolben gegeben und mit 80 mL entionisiertem Wasser versetzt. Dazu wurden 2.1 g (10 mmol) Zitronensäure-monohydrat (C6H8O7. H2O, M = 210.14 g/mol) und 2.12 g (20 mmol) Natriumhypophosphitmonohydrat, (H2NaO2P . H2O, M = 105.99 g/mol) zugesetzt, die Mischung 10 min unter Rückfluss gekocht und anschliessend zum Abkühlen stehengelassen. Dann wurde der Stoff herausgenommen, per Hand abgepresst und an der Luft trocknen gelassen. Anschliessend wurden die Muster 3 min bei 130[deg.]C in einem Wärmeschrank behandelt. Die so behandelten Muster werden nachfolgend als "beschichtet" bezeichnet und mit dem Symbol "B" gekennzeichnet. Die Muster wurden mit ca. 200 mL entionisiertem Wasser dreimal kurz von Hand nachgespült, von Hand ausgedrückt und an der Luft zum Trocknen gelassen.
[0025] Zur Klärung der Frage, ob die Qualität der sauren Ausrüstung von der Sauberkeit bzw. dem Vorhandensein ausspülbarer Bestandteile in den angelieferten Stoffmustern abhängt, wurde die Hälfte der Stoffmuster in einem Standard-Waschgang ohne Waschmittel und mit entionisiertem Wasser vorgespült. Bei den Stoffmustern B wurde danach noch die saure Beschichtung aufgebracht, bei den Stoffmustern A wurden keine weiteren Behandlungsschritte vorgenommen.
Waschversuche
[0026] Alle Waschversuche wurden mit einem pH-neutralen Waschmittel und lokalem Leitungswasser an der EMPA St. Gallen durchgeführt. Die pH-Werte des Leitungswassers lagen im Bereich von 7.5 bis 8; nach Zumischen des pH-neutralen Waschmittels lag der pH-Wert bei ungefähr 7. Für sämtliche Versuche wurde derselbe standardisierte Waschvorgang verwendet, hier kurz als "Standard-Waschvorgang" bezeichnet. Dabei wurde auf einem Waschautomaten Miele Softtronic W-35-21CH das Programm "Oberhemden" durchgeführt. Dieses ist gekennzeichnet durch eine Waschdauer von total 56 Minuten und eine Nominaltemperatur von 40[deg.]C. Es wurden jeweils 40 ml pH-neutrales Feinwaschmittel (Marke Oecoplan, COOP) auf ca. 12 Liter Wasser zugegeben. Am Ende des Waschvorgangs wurden 2 Extraspülungen durchgeführt, um alle Reste des Waschmittels zu entfernen.
pH-Messungen
[0027] Die nachfolgend angegebenen pH-Werte wurden mit einem pH-Meter der Firma Courage-Khazaka (Cutometer MPA 580) und einer pH-Elektrode Mettler-Toledo (InLab Surface; flache Glasmembran mit Schliffdiaphragma) durchgeführt.
[0028] Zur Herstellung einer pH-neutralen Messlösung wurden 500 ml entionisiertes Wasser mit 1 ml gesättigter KCl versetzt. Dadurch wird die Leitfähigkeit erhöht, sodass sich ein schnelles und stabiles pH-Signal ergibt. Beim eigentlichen Messvorgang wurden 0.1 ml der pH-neutralen Messlösung auf das Textil gegeben und danach sofort durch Auflegen der flächigen pH-Elektrode der pH-Wert bestimmt (20 Sekunden Wartezeit bis stabil, 3 bis 5 Wiederholungen pro Textilmuster). Die absolute Genauigkeit der pH-Messungen wurde auf +- 0.2 pH-Einheiten bestimmt. In den nachfolgenden Darstellungen ist immer nur der Mittelwert einer Messserie eingezeichnet.
Ergebnisse nach einem einzelnen Standard-Waschvorgang
[0029] In der Fig. 1 sind die Resultate von vier unterschiedlichen Stoffmustertypen aufgezeigt, nämlich:
<tb>Ao<sep>unbeschichtet, ungespült (= Vergleichsbeispiel 1)
<tb>As<sep>unbeschichtet, gespült (= Vergleichsbeispiel 2)
<tb>Bo<sep>beschichtet, ungespült (= Beispiel 1)
<tb>Bs<sep>beschichtet, vorgespült (vor Anbringen der Beschichtung) (= Beispiel 2)
[0030] Die untere Punkteschar (offene Symbole) stellt den gemessenen pH-Wert der ungewaschenen Muster dar, die obere Punkteschar (ausgefüllte Symbole) wiedergibt den pH-Wert nach einem einzelnen Standard-Waschvorgang ("gewaschen").
[0031] Aus der Fig. 1 geht hervor, dass das Vorspülen der Muster vor dem Ausrüsten mit der sauren Schicht keinen wesentlichen Einfluss auf den pH-Wert hat. Die unbeschichteten Muster wiesen vordem ersten Waschvorgang noch einen leicht sauren pH-Wert im Bereich von ca. 6.3 bis 6.8 auf, der jedoch bereits nach einmaligem Waschen auf 7.0 anstieg. Demgegenüber lag der pH-Wert der beschichteten Muster vor dem ersten Waschvorgang im ausgeprägt sauren Bereich um ca. 2.3 bis 2.5 und stieg nach einem einzelnen Waschvorgang auf 5.8 bis 6.0 an, was im erwünschten physiologisch annehmbaren und präventiv bzw. kurativ wirksamen Zielbereich liegt.
[0032] Waschbeständigkeit über 20 Standard-Waschvorgänge Eine Anzahl Muster vom Typ Bo, d.h. mit einer auf das nicht vorgespülte Textil-muster angebrachten sauren Oberflächenschicht, wurde einem erweiterten Test zur Waschbeständigkeit unterworfen. Die Muster wurden unterschiedlich oft mit dem oben beschriebenen Standard-Waschvorgang gewaschen (1,5, 10 und 20-mal), anschliessend wurde ihr pH-Wert ermittelt. Dabei wurden folgende pH-Werte gemessen (siehe Fig. 2):
direkt nach Aufbringen der sauren Schicht: pH 2.5
1-mal Waschen: pH 6.0
5-mal Waschen: pH 6.2
10-mal Waschen: pH 6.3
20-mal Waschen: pH 6.3.
Schlussbemerkungen
[0033] Die Waschreihe über total 20 Standard-Waschvorgängen hat gezeigt, dass der pH-Wert auch nach 20 Wäschen noch im Zielbereich (5.5 bis 6.5) liegt, jedoch ist ein leichtes und konstantes Ansteigen mit jeder Wäsche messbar. Als mögliche Gründe können das durch die Waschflotte begünstigte Hydrolysieren der sauren Moleküle (Aufbrechen der Bindung zur Baumwolle), die mechanische Alterung des Gewebes (und dem dazugehörigen Ablösen von Knitterfrei-Ausrüstung, Füllstoffen, Farbstoffen, etc.) oder die Ablagerung von Inhaltsstoffen aus dem Waschmittel (Duftstoffe, Füllstoffe, Tenside, etc.) in Betracht gezogen werden.
[0034] Ein Vorspülen der angelieferten Baumwollmuster mit entionisiertem Wasser (durch EMPA Testmaterialien AG) hatte keinen grossen Einfluss auf die Qualität der nachfolgenden Ausrüstung mit Zitronensäure. Trotzdem muss in einem industriellen Prozess sichergestellt werden, dass vor einer Ausrüstung mit sauren Molekülen keine wasserlöslichen Reststoffe aus der Produktion (Appretur) oder Veredelung (Knitterfrei-Ausrüstung) mehr vorhanden sind. Diese würden zweifelsohne die Dauerhaftigkeit der weiteren Funktionalisierung mit sauren Gruppen vermindern.
[0035] Es sollten generell basische Waschpulver bzw. Waschmittel vermieden werden, da der saure Charakter des Textils sonst verloren geht. Ebenfalls ist zu beachten, dass einige Waschmittel eine Vielzahl von Enzymen, Füllstoffen, optischen Aufhellern, Polymeren, Duftstoffen, Antistatika etc. enthalten. Derartige Waschmittel sind ungeeignet, da die Ablagerung der besagten Zusätze auf der Oberfläche des Textils zu einer unerwünschten Veränderung des pH-Werts führen würde.
Technical area
The invention relates to the general field of functional textiles and more particularly to a dermatologically active topical composition comprising a textile carrier.
State of the art
Diseases such as atopic dermatitis, aging skin, diabetes and occupational eczema (because of heavy sweating or moisture exposure), various causes such as a reduced pH buffering capacity of the skin, impaired or destroyed water vapor barrier of the skin, infections by penetrating contact allergens or a have altered microbiology of the skin (colonization by staphylococci). Typical symptoms or manifestations include itching, redness, eczema and psoriasis. In the Swiss population, for example, around 16% of young children suffer from atopic dermatitis and about 0.5% of the total population from psoriasis.
The influence of textiles as a cause of skin irritation or the ability to preventive and therapeutic by targeted adaptation of clothing has long been studied (Elsner P. et al., Textile and the Skin, Current Problems in Dermatology, Vol. 31, Karger, 2003). Heretofore, studies on fiber morphology, dyes, pesticides, auxiliary textile chemicals (e.g., plasticizers, optical brighteners) and detergent ingredients (enzymes, surfactants) have been in the foreground. On the other hand, a parameter hardly considered until now is the pH value of textiles. Compared to the physiological pH of the skin (about 5.5 to 6.5, depending on age, sex and body zones), textiles usually have a significantly higher pH of about 7 to 9, which is also strongly influenced by the nature of the skin Care (washing) is affected.
Furthermore, it is known that healthy skin is hardly influenced by fluctuating pH values of the clothing in the range between 4.6 and 10.1 (Matthies W., Influence of the pH on the Skin Compatibility of Cotton Textiles, Dermatoses, 1993, 41, 97- 100). By contrast, the influence on diseased skin is unknown. On the other hand, the stimulating effect of slightly acidic substances, e.g. Lactic Acid and Various Amino Acids in Healing of Diseased Skin (Schmid-Grendelmeier P. et al., Basic / Concomitant Therapy and Prevention of Dermatoses, Consensus Statement, International Journal of Medical Education, No. 38, Nov 2005).
In a double-blind, placebo-controlled study, pH-low latex gloves were found to be significantly better at maintaining skin barrier than biophysical measurements compared to regular latex gloves (Mirza R. et al., A randomized, controlled double-blind study of the effect of latex gloves treated with standard powder-free latex gloves on skin pH, transepidermal water loss and skin irritation, contact dermatitis, 2006, 55, 20-25).
EP 0 138 179 A2 describes pH-regulating materials which are formed from a uniformly acidic, chemically modified viscose fiber and are provided in particular for the production of welding pads or shoe inserts. The disadvantage here is that materials that are chemically modified holistically as in the viscose, change their material properties emphatically. Thus, there is usually a greatly increased hydrophilicity, which is undesirable for clothing textiles because of increased absorption of perspiration, as well as a reduced durability as a result of damage to the cotton fiber by the strongly acidic substances used.
The also already proposed purely physical adsorption of acidic substances on textile fibers has the disadvantage that the residence time on the fiber is sufficient at most for a disposable product. In particular, such products can not be washed.
Presentation of the invention
The object of the invention is to provide a new means for the prevention and treatment of skin diseases.
This object is achieved by the defined in claim 1 dermatologically effective topical composition. This comprises a textile carrier of cellulose-containing fibers, wherein the fibers are provided with an acid-acting surface layer which can be produced by esterification with a polycarboxylic acid.
The composition according to the invention is suitable for wearing or laying on the skin and allows a physiologically advantageous pH value to be set or maintained at the skin surface with a textile part. The composition is particularly suitable for preventive and / or therapeutic use in patients with pathologically altered water vapor barriers of the skin. As an important application eczema, psoriasis or dermatoses in endangered persons should be avoided or their healing should be supported.
By suitable choice of the reaction conditions can be achieved that the individual Polycarbonsäuremoleküle are esterified via one (or optionally more) of its carboxyl groups with the cellulose, but next at least one free carboxyl group. Accordingly, in the context of the present invention cellulose-containing fibers of a textile carrier are provided by treatment with a polycarboxylic acid with a superficial coating which still has free acid groups. Due to the covalent attachment of the Polycarbonsäuremoleküle to the cellulose framework, the acidic coating is very durable and durable.
In contrast to the viscose process, in which substantially all of the cellulose material is permanently chemically modified, in the composition according to the invention only a near-surface layer of the cellulose-containing fibers is modified. Therefore, the textile handle is not affected, and there are no changes in tear strength, seam slip resistance, tear resistance and residual shrinkage. When used in garments, a similar behavior is to be expected in thermo-physiological terms as with cotton without acid coating.
The inventive composition can be produced by a simple method, which is particularly applicable to ready-finished cotton textiles.
Advantageous embodiments of the invention are defined in the dependent claims.
In principle, different types of cellulose-containing fibers come into consideration for the textile support, with cotton fibers being particularly preferred.
It is understood that in the choice of polycarboxylic a certain latitude exists, with comparatively small aliphatic and alicyclic polycarboxylic acids having a total of up to 10 carbon atoms are particularly suitable. It must be ensured that dermatologically acceptable polycarboxylic acids are used.
Examples of suitable polycarboxylic acids are dicarboxylic acids such as malic acid (2-hydroxyethane-1,2-dicarboxylic acid) or tartaric acid (2,3-dihydroxybutanedioic acid). However, a particularly preferred polycarboxylic acid is citric acid (2-hydroxypropane-1,2,3-tricarboxylic acid).
Although the composition according to the invention is suitable both for single use and for multiple use, its washing resistance in particular opens up various possible uses as articles for multiple use. It is particularly preferred if the composition after up to 20 washes with a pH-neutral detergent has a measured at its surface pH of at most 6.5.
The pH value directly after attachment of the acidic coating depends, as expected, on the dissociation constants or pKa values of the selected polycarboxylic acid. For example, after being supplied with citric acid, a pH of 2.0 to 3.0 was determined according to the procedure described below. Since such low pH values are unsuitable for topical application, an increase in pH must be raised to a physiologically acceptable range of about pH 5 prior to the first (or only) use. This can be achieved, for example, by a washing operation carried out by the supplier. Alternatively, the acidic coating can be carried out with a weaker polycarboxylic acid, so that from the outset not so low pH values are achieved.
The inventive composition can be configured in various ways. For example, it can be used as bedding, hygiene products, wipes, baby diapers, incontinence products but also for plasters, wound dressings and gauzes. In an advantageous embodiment, the inventive composition forms at least one skin-facing layer of a garment, which may be, for example: pants, T-shirt, underwear, shirt, blouse, glove, headgear and the like. Especially with such multiple-use articles, the above-mentioned wash resistance is particularly important.
According to a further aspect of the invention, a polycarboxylic acid, preferably citric acid, is used for the preparation of a dermatologically active topical composition for the prevention and treatment of skin diseases.
Brief description of the drawings
Embodiments of the invention are described below with reference to the drawings, in which:
<Tb> FIG. 1 <sep> the measured pH of two uncoated fabric samples A (comparative examples) and of two acid-coated fabric samples B (examples), either unsprayed (designation Aobzw Bo) or once rinsed with deionized water (designation As or Bs), in unwashed condition (open symbols) and after a standard wash (filled symbols); and
<Tb> FIG. 2 <sep> the measured pH of the fabric sample Bo during 20 washes.
Detailed description of the invention
Production of textile carriers with acidic coating
The experiments described below were carried out with wrinkle-free cotton fabric samples of size DIN A3.
In order to have a basis of comparison, a part of the samples was not equipped with an acidic coating. These patterns are hereinafter referred to as "uncoated" and marked with the symbol "A".
The remaining samples were treated as follows: Each sample was placed in a 250 mL bottom flask and mixed with 80 mL of deionized water. 2.1 g (10 mmol) of citric acid monohydrate (C6H8O7.H2O, M = 210.14 g / mol) and 2.12 g (20 mmol) of sodium hypophosphite monohydrate (H2NaO2P.H2O, M = 105.99 g / mol) were added thereto, the mixture was stirred for 10 min boiled under reflux and then left to cool. Then the fabric was taken out, pressed by hand and allowed to air dry. Subsequently, the samples were treated for 3 min at 130 ° C. in a warming cabinet. The patterns thus treated are hereinafter referred to as "coated" and marked with the symbol "B". The samples were rinsed briefly by hand with about 200 mL of deionized water three times, squeezed by hand and allowed to air dry.
To clarify the question of whether the quality of the acidic equipment depends on the cleanliness or the presence of flushable components in the delivered fabric samples, half of the fabric samples were pre-rinsed in a standard wash with no detergent and with deionized water. In the case of the fabric samples B, the acidic coating was then applied, in the case of the fabric samples A, no further treatment steps were carried out.
washing tests
All washing experiments were carried out with a pH neutral detergent and local tap water at the EMPA St. Gallen. The pH of the tap water ranged from 7.5 to 8; after admixing the pH neutral detergent, the pH was about 7. For all experiments, the same standardized washing procedure was used, hereinafter referred to as "standard washing". The program "dress shirts" was carried out on a Miele Softtronic W-35-21CH washing machine. This is characterized by a total washing time of 56 minutes and a nominal temperature of 40 ° C. In each case, 40 ml of pH-neutral mild detergent (Oecoplan brand, COOP) were added to about 12 liters of water. At the end of the wash, 2 extra washings were performed to remove any residual detergent.
pH measurements
The pH values given below were carried out using a pH meter from Courage-Khazaka (cutometer MPA 580) and a Mettler-Toledo pH electrode (InLab Surface; flat glass membrane with ground diaphragm).
To prepare a pH-neutral measuring solution, 500 ml of deionized water were mixed with 1 ml of saturated KCl. This increases the conductivity, resulting in a fast and stable pH signal. During the actual measuring procedure, 0.1 ml of the pH-neutral measuring solution was added to the textile and then the pH value was determined immediately by placing the two-dimensional pH electrode (20 seconds waiting time until stable, 3 to 5 repetitions per textile sample). The absolute accuracy of the pH measurements was determined to be + - 0.2 pH units. In the following illustrations, only the mean value of a series of measurements is shown.
Results after a single standard wash
In Fig. 1, the results of four different types of fabric types are shown, namely:
<tb> Ao <sep> uncoated, not rinsed (= Comparative Example 1)
<tb> As <sep> uncoated, rinsed (= Comparative Example 2)
<tb> Bo <sep> coated, non-rinsed (= Example 1)
<tb> Bs <sep> coated, pre-rinsed (before application of the coating) (= Example 2)
The bottom set of dashes (open symbols) represents the measured pH of the unwashed patterns, the top dot set (filled symbols) represents the pH after a single standard wash ("washed").
From Fig. 1 shows that the pre-rinsing of the pattern before equipping with the acidic layer has no significant effect on the pH. The uncoated samples had a slightly acidic pH in the range of about 6.3 to 6.8 before the first wash, but this increased to 7.0 even after a single wash. In contrast, the pH of the coated samples prior to the first wash in the highly acidic range was about 2.3 to 2.5 and increased to 5.8 to 6.0 after a single wash, which is in the desired physiologically acceptable and preventive or curative effective range.
Wash resistance over 20 standard washes. A number of Bo type samples, i. with an acidic surface layer applied to the non-rinsed fabric pattern was subjected to an extended wash-resistance test. The samples were washed various times with the standard washing procedure described above (1.5, 10 and 20 times), then their pH was determined. The following pH values were measured (see FIG. 2):
immediately after application of the acidic layer: pH 2.5
Wash once: pH 6.0
5 times washing: pH 6.2
Wash 10 times: pH 6.3
Wash 20 times: pH 6.3.
Closing remarks
The wash series over a total of 20 standard washes has shown that the pH is still in the target range (5.5 to 6.5) even after 20 washes, but a slight and constant increase is measurable with each wash. Possible reasons may be favored by the wash liquor hydrolyzing the acidic molecules (breaking the bond to the cotton), the mechanical aging of the tissue (and the associated detachment of wrinkle-free equipment, fillers, dyes, etc.) or the deposition of ingredients from the Detergents (fragrances, fillers, surfactants, etc.) should be considered.
Pre-rinsing the delivered cotton samples with deionized water (by EMPA Testmaterialien AG) did not have much impact on the quality of the following equipment with citric acid. Nevertheless, it must be ensured in an industrial process that no water-soluble residues from the production (finishing) or refining (wrinkle-free equipment) are present before equipment with acidic molecules. These would undoubtedly reduce the durability of further functionalization with acidic groups.
Basically, basic washing powder or detergent should be avoided because the acidic character of the textile is otherwise lost. It should also be noted that some detergents contain a variety of enzymes, fillers, optical brighteners, polymers, perfumes, antistatic agents, etc. Such detergents are unsuitable because the deposition of said additives on the surface of the fabric would result in an undesirable change in pH.