DE10104281A1 - Temporäre Ausrüstung von Textilien mit desodorierend wirkenden Mitteln - Google Patents
Temporäre Ausrüstung von Textilien mit desodorierend wirkenden MittelnInfo
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Abstract
Es wird ein Verfahren zur temporären Ausrüstung von Textilien, insbesondere von textiler Bekleidung, beschrieben, bei dem auf die textile Oberfläche, insbesondere die Fasern der Textilien, ein Hydrogel aufgebracht wird und die so behandelten Textilien anschließend getrocknet werden.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur temporären Ausrüstung
(Ausstattung) von Textilien, insbesondere Bekleidung, mit desodorierenden
Eigenschaften sowie die mit diesen Verfahren behandelten Textilien, insbe
sondere Kleidungsstücke, selbst. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfin
dung ein Verfahren zur nachträglichen temporären Ausrüstung von Textilien
mit desodorierend wirkenden Mitteln durch den Einsatz von Matrixsyste
men. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Verwendung von
Matrixsystemen auf der Basis von Hydrogelen zur temporären Ausstattung
von Textilien mit desodorierenden Eigenschaften.
Die hygienische Textilausrüstung findet im zunehmendem Maße das Interesse
der Chemiefaserhersteller und Textilausrüster. Den auf internationalen Märk
ten vorhandenen Produkten wird eine antimikrobielle Eigenschaft insbeson
dere durch Einspinnen der Wirkstoffe in die Polymermatrix verliehen. Be
kannt ist ebenfalls die kontrollierte Freisetzung von Wirkstoffen aus Mikro
kapseln, die in die entsprechenden Textilfasern eingearbeitet wurden. Proble
matisch sind dabei mögliche toxische und allergische Reaktionen der bisher
verwendeten chemischen Wirkstoffe, im allgemeinen Biozide und derglei
chen. Folglich bestehen große Vorbehalte beim Einsatz von permanenten an
timikrobiellen Ausrüstungen für hautnah getragene Textilien.
Neuere Ansätze haben deshalb das Ziel, eine hautverträgliche Garnausrüs
tung, beispielsweise auf Basis von Chitosan (D-Glucosamin), zu entwickeln.
Bereits eine Beimischung von 10% Chitosanfaser reicht aus, um eine dauer
hafte hygienische Wirksamkeit der Garne zu bewirken, und zwar mit Reduk
tionsraten größer 99% gegenüber Dermatophyten und Gram-positiven Bak
terien. Allerdings haben Spinnversuche gezeigt, daß bereits die Zumischung
von nur 5 bis 15% Chitosanfasern aufgrund ihrer Sprödigkeit zur Ver
schlechterung des Laufverhaltens an den Maschinen führt.
Die EP 0 257 966 A2 beschreibt ein Verfahren zur Behandlung textiler Ober
flächen mit einem einen Wirkstoff (Reinigungsmittel, Insektizid, Parfüm, Antibiotikum
oder Antistatikum) enthaltenden Hydrogel, bei dem das wirkstoff
haltige Hydrogel auf die zu behandelnde Textiloberfläche aufgebracht wird,
die in den Hydrogelteilchen eingelagerten Wirkstoffe durch Krafteinwirkung
(z. B. durch Bürsten) unter Zerstörung der Hydrogelteilchen freigesetzt wer
den und anschließend die sichtbaren Rückstände (z. B. durch Staubsaugen)
entfernt werden. Die in der EP 0 257 966 A2 beschriebene Behandlung soll
sich zu Reinigungszwecken, zur Insektizidbehandlung, zur Parfümierung und
zur biostatischen oder antistatischen Behandlung von Textiloberflächen eig
nen.
Die EP 0 837 077 A2 beschreibt eine antibakterielle, wasserabsorbierende
Zusammensetzung aus einem teilchenförmigen, wasserabsorbierenden Harz
und einem antibakteriellen Pulver, das aus einem anorganischen Adsorbens
besteht, an das ein antibakterieller Wirkstoff adsorbiert ist. Bei dem anorgani
schen Adsorbens handelt es sich insbesondere um Zeolithe, Aluminiumoxide,
Magnesiumoxide, Siliciumdioxide, Aluminiumsilikate oder deren Mischungen.
Die JP 08099865 A beschreibt eine antibakterielle, desodorierende Reini
gungszusammensetzung, die ein desodorierendes Tensid bzw. Detergens ent
hält, bei dem Kollagen und Chitosan über ein amphotheres Tensid vom Ami
nosäuretyp aneinander gebunden sind.
Die JP 08027675 A beschreibt ein spezielles Chitosan-Coating für die perma
nente antibakterielle Textilausrüstung von Polynosinfasern.
Die JP 05148758 A beschreibt ein chitosanhaltiges Fasercoating auf Basis
von Cellulose durch Anbringen von feinen Partikeln von deacetyliertem Chi
tin und Cellulose an Cellulosefasern oder tierische oder pflanzliche Fasern.
Hierdurch soll die Hydrophilie der Fasern erhöht werden.
Bisher ist im Stand der Technik kein Verfahren beschrieben worden, um Tex
tilien während eines Wasch- und Reinigungsschritts oder in einem nachfol
genden Nachbehandlungsschritt derart temporär zu modifizieren, daß sie
nach diesem Behandlungsschritt eine desodorierende Wirkung entfalten.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist somit die Bereitstellung eines Verfah
rens, das die temporäre Ausrüstung von Textilien, insbesondere textiler Ober
flächen, mit desodorierender Wirkung ermöglicht. Insbesondere sollte ein sol
ches Verfahren auch die Möglichkeit liefern, die temporäre Modifizierung der
Textilien möglichst einfach vorzunehmen, und des weiteren auch die Mög
lichkeit einer relativ einfachen Entfernbarkeit der temporären Modifizierung,
beispielsweise beim nächsten Wasch- und Reinigungsvorgang, bieten.
Schließlich sollte ein solches Verfahren auch die Verwendung von hautver
träglichen Desodorantien in relativ geringen Konzentrationen ermöglichen
sowie durch die Auswahl geeigneter Desodorantien in der Lage sein, unange
nehme Gerüche aus der Umgebung (wie z. B. Zigarettenrauch) zu absorbie
ren.
Die Anmelderin hat nun in überraschender Weise herausgefunden, daß die er
findungsgemäße Aufgabe gelöst werden kann, indem man als temporäre Aus
rüstung der zu behandelnden, mit desodorierender Wirkung zu versehenden
textilen Oberflächen, insbesondere Bekleidungsstücke, ein Matrixsystem vor
sieht, das zum einen durch die Aufnahme von Wasser - zu 99% Bestandteil
des menschlichen Schweißes - die Vermehrung von Mikroorganismen, die für
die bakteriellen Zersetzungsprozesse verantwortlich sind, einschränken kann,
wobei dieser Effekt durch die kontrollierte Abgabe von Desodorantien aus
einem solchen Matrixsystem zusätzlich verstärkt werden kann. Zum anderen
eignet sich die desodorierende Ausrüstung der Textilien auch zur Beseiti
gung unangenehmer Gerüche wie z. B. Zigarettenrauch.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde also eine Methode entwickelt,
die eine nachträgliche temporäre Ausrüstung von Textilien, insbesondere
Kleidungsstücken, mit desodorierender Wirkung durch den Einsatz von Ma
trixsystemen auf Hydrogelbasis ermöglicht. Hierbei werden Hydrogeldispersi
onen verwendet, die durch Quellung Schweiß aufnehmen und daher kein
feuchtwarmes Millieu, das für die Vermehrung der Mikroorganismen erforder
lich ist, entstehen kann.
Ein desodorierender Effekt wird durch die Beladung mit Desodorantien er
zielt. Einerseits bewirken die desodorierenden Systeme eine temporäre hygie
nische Ausrüstung der Textilfasern, andererseits sind sie ebenfalls in der Lage,
unangenehme Gerüche zu absorbieren.
"Temporäre Ausrüstung (Ausstattung)" im Sinne der vorliegenden Erfindung
meint insbesondere, daß die auf die textilen Oberflächen bzw. Fasern aufge
brachten Hydrogelteilchen auf den Textilien, z. B. während des Tragens des
Bekleidungsstückes, verbleiben und anschließend, z. B. beim nachfolgenden
Waschen, wieder entfernt werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist somit ein Verfahren zur temporä
ren Ausrüstung (Ausstattung) von Textilien, insbesondere Bekleidung, mit
desodorierenden Eigenschaften, bei dem man auf die textile Oberfläche, ins
besondere die Fasern der Textilien, ein Hydrogel aufbringt, das eine desodo
rierende Substanz enthalten kann.
Diesem Behandlungsschritt schließt sich im allgemeinen ein Verfahrensschritt
an, bei dem man die so behandelten Textilfasern trocknet. Vorzugsweise er
folgt die Trocknung unter Normaldruck und bei Umgebungstemperatur, ins
besondere bei Raumtemperatur oder bei höheren Temperaturen (z. B. in ei
nem Wäschetrockner). Bei der Trocknung werden die Hydrogelteilchen nicht
zerstört, d. h. bei dem Trocknungsvorgang werden keinerlei Kräfte auf die
Hydrogelteilchen ausgeübt.
Da Hydrogele im allgemeinen Wasser enthaltende Systeme (Gele) auf Basis
hydrophiler, aber wasserunlöslicher Polymere sind, die als dreidimensionales
Netzwerk vorliegen, sind die Partikel auf der Textiloberfläche nach dem
Trocknungsvorgang wesentlich kleiner und betragen im allgemeinen etwa
nur noch ein Zehntel oder sogar noch weniger ihres ursprünglichen Volu
mens, d. h. ihres Volumens im gequollenen Zustand.
Die Netzwerkbildung erfolgt bei den Hydrogelen vorwiegend über chemi
sche Verknüpfung der einzelnen Polymerketten, insbesondere über kovalente
Bindungen, ist aber auch über elektrostatische, hydrophobe oder Dipol/Di
pol-Wechselwirkungen zwischen einzelnen Segmenten der Polymerketten
möglich.
Die Herstellung von Hydrogelen, insbesondere in Form mikro- und nanoskali
ger Hydrogeldispersionen, sowie die Immobilisierung von Wirkstoffen, insbe
sondere hydrophiler Wirkstoffe, in die Hydrogelmatrices ist Stand der Technik
und in zahlreichen Publikationen bereits beschrieben. Des weiteren sind
solche Hydrogele auch im Handel erhältlich.
Die Bildung mikro- und nanoskaliger Hydrogelpartikel ist dem Fachmann ge
läufig und kann beispielsweise über Mikroemulsionspolymerisation einer in
den meisten Fällen mit Emulgatoren stabilisierten Wasser/Öl-Emulsion durch
Homogenisierung mittels Hochdruckhomogenisatoren oder Rotor-Stator-Ho
mogenisatoren erfolgen. Die wäßrige Phase enthält dabei die gelösten Poly
mere bzw. Monomere sowie gegebenenfalls zu immobilisierende wasserlösli
che Desodorantien. Die Zugabe hydrophober Initiatoren führt im Fall der
Monomere bei gleichzeitiger Anwesenheit bi- bzw. multifunktionaler Mono
mere zur Ausbildung des polymeren Netzwerkes über kovalente Bindungen.
Monomere können auch durch die alleinige Zugabe von Tensiden zu einer
wäßrigen Lösung in Emulsion gehalten werden. Die Polymerisation erfolgt
dann in den gebildeten Mizellen.
Durch einfache Temperatursenkung der Emulsion gelieren beispielsweise
Polymere wie Gelatine, Agarose oder Polyvinylalkohol, wenn bei letzterem
bis unter den Gefrierpunkt abgekühlt und langsam wieder aufgetaut wird.
Geeignet sind alle aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zur Her
stellung mikro- und nanoskaliger Hydrogeldispersionen. In den Ausführungs
beispielen der vorliegenden Anmeldung ist lediglich beispielhaft die Synthese
der zur Applikation auf Textilien exemplarisch verwendeten Polyisopropyl
acrylamid (P-NIPAAm)-Hydrogele beschrieben.
Als Hydrogele eignen sich erfindungsgemäß beispielsweise Hydrogele auf
Basis natürlicher Polymere, wie z. B. Agarosen, Agar-Agar, Gelatine, Curdlan,
Alginsäuren und Alginate, Pektine und Pektinate, Carageenane, Chitosane
sowie Cellulose und deren Derivate etc.
Erfindungsgemäß geeignet sind aber auch Hydrogele auf Basis synthetischer
Polymere, wie z. B. Polyacrylate, Polymethacrylate, Polyacrylsäuren, Polyme
therylsäuren, Polyacrylamide, Polymethacrylamide, Polyurethane, Polyvinyl
pyrrolidone, Polyvinylalkohole oder deren Copolymere.
Die Applikation der Hydrogele auf die textilen Oberflächen bzw. Fasern er
folgt im allgemeinen in Form wäßriger Hydrogeldispersionen.
Als Hydrogeldispersionen sind Hydrogele geeignet, die mittlere Partikelgrö
ßen im gequollenen Zustand von weniger als etwa 100 µm, insbesondere we
niger als etwa 10 µm, vorzugsweise weniger als 1.000 nm, ganz besonders be
vorzugt weniger als etwa 500 nm. Die Verwendung von Hydrogelen mit
mittleren Partikelgrößen im gequollenen Zustand von weniger als 1.000 nm,
ganz besonders bevorzugt weniger als etwa 500 nm, hat insbesondere den
Vorteil, daß das Eindringen von Mikroorganismen in die Hydrogelmatrixsy
steme aufgrund des Durchmessers von Mikroorganismen von ca. 1 µm und
mehr nicht möglich ist. Des weiteren sind solche Partikel so klein, daß sie nach
Aufbringung und Trocknung mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sind.
Insbesondere sollte das Hydrogel aus formstabilen Teilchen bestehen.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind Hydrogelteilchen, die bis zu etwa 99 Gew.%,
insbesondere bis zu etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise etwa 60 bis et
wa 90 Gew.-%, Wasser aufnehmen können.
Ein verbessertes Aufziehverhalten der Hydrogelpartikel kann zusätzlich
durch deren kationische Modifizierung erzielt werden. Die Art und Weise der
Herstellung der kationischen Modifizierung ist dem Fachmann geläufig. Die
kationische Modifizierung kann beispielsweise dadurch bewirkt werden, daß
in der zu polymerisierenden Ausgangsmonomerenlösung oder -emulsion ge
ringe Mengen kationischer Monomere vorhanden sind, die mit einpolymeri
siert werden, so daß die Hydrogelpartikel dann insgesamt kationisch modifi
ziert sind. Da viele Textilfasern, insbesondere Baumwollfasern, nach der Wä
sche negativ geladen sind, lassen sich kationisch modifizierte Hydrogelparti
kel besonders gut applizieren.
Die Hydrogelpartikel wirken dadurch desodorierend, daß sie - beispielsweise
bei erfindungsgemäß behandelten Bekleidungsstücken - insbesondere das
Wasser, aber auch die im Wasser gelösten anorganischen und organischen
Bestandteile des Schweißes absorbieren und einschließen. Des weiteren sind
sie ebenfalls in der Lage, bei Auswahl geeigneter Desodorantien unangeneh
me Gerüche zu absorbieren.
Die desodorierende Wirkung der Hydrogelpartikel kann insbesondere durch
die Einlagerung von Desodorierungsmitteln (Desodorantien) in die Hydrogel
partikel erzielt werden, d. h. die Hydrogelpartikel können mit Desodorie
rungsmitteln (Desodorantien) "beladen" sein. Die Hydrogelpartikel stellen al
so gleichzeitig Depotsysteme dar, wenn sie desodorierende Substanzen ent
halten, die durch Quellung der Hydrogele diffusionskontrolliert freigesetzt
werden können. Die mit Desodorantien beladenen Hydrogelsysteme sind je
doch ebenfalls in der Lage, unangenehme Gerüche im nichtgequollenen Zu
stand zu absorbieren. Die "Beladung" von Hydrogelen mit Wirkstoffen im all
gemeinen ist dem Fachmann an sich geläufig.
Die "Beladung" der Hydrogelmatrices mit Desodorantien kann beispielsweise
dadurch erfolgen, daß solche Desodorantien in der zu polymerisierenden Aus
gangsmonomerenmischung bzw. -emulsion zugegen sind, so daß diese Deso
dorantien in situ direkt einpolymerisiert werden. Die "Beladung" der Hydro
gelmatrices mit Desodorantien kann aber beispielsweise auch nach Gefrier
trocknung des Hydrogels nachträglich durch einen einfachen Quellungsvor
gang in der wäßrigen Lösung der Desodorantien erfolgen. Solche Methoden
sind dem Fachmann geläufig.
Unter dem Begriff "Desodorantien" oder "Desodorierungsmitteln" versteht
man erfindungsgemäß Mittel, die Gerüche überdecken, entfernen oder zerstö
ren, d. h. im Sinne der vorliegenden Erfindung wird dieser Begriff sehr weit
verstanden. Zu weiteren Einzelheiten zu Desodorierungsmitteln kann bei
spielsweise verwiesen werden auf W. Raab, "Pflegekosmetik: ein Leitfaden",
Gustav Fischer Verlag, 2. Auflage, 1997, insbesondere Seiten 33 ff., H. Fey,
"Wörterbuch der Kosmetik", Wissenschaftliche Verlagsgesellschaft, 2. Aufla
ge, 1985, insbesondere Seiten 61 ff., sowie Römpp-Chemielexikon, Georg
Thieme Verlag, 10. Auflage, Stichworte "Desodorantien", "Geruchsverbesse
rungsmittel" und "Antihidrotika", deren gesamte Offenbarung hiermit durch
Bezugnahme eingeschlossen wird.
Erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel sind vorzugsweise haut
verträglich. Des weiteren sollte das in die Hydrogelmatrices eingelagerte De
sodorierungsmittel wasserlöslich oder zumindest wasserdispergierbar sein.
Insbesondere bevorzugt sind Desodorierungsmittel, deren Moleküle durch
die Poren des Hydrogels im gequollenen Zustand diffundieren können.
Erfindungsgemäß bevorzugt sind solche Desodorierungsmittel (Desodoran
tien), die keimhemmende, insbesondere bakteriostatische Wirkung aufweisen,
insbesondere gegen Gram-positive Bakterien.
Als Desodorierungsmittel (Desodorantien) eignen sich erfindungsgemäß alle
Konservierungsstoffe mit spezifischer bakteriostatischer Wirkung gegen
Gram-positive Bakterien, die gemäß der Kosmetik-VO vom 16.12.1977 ein
schließlich der Änderungs-VO vom 21.3.1988 in Körperpflegemitteln zugelas
sen sind.
Erfindungsgemäß geeignet ist z. B. das antibakteriell wirkende Polymer Chi
tosan und dessen Derivate, insbesondere wenn das Molekulargewicht des
Chitosans oder seiner Derivate eine Diffusion durch die Poren des Hydrogels
im gequollenen Zustand erlaubt. Beispiele hierfür sind Chitosan und Chito
sanderivate mit Molekulargewichten von weniger als etwa 100.000 g/mol.
Weitere, erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel (Desodorantien)
sind ausgewählt aus der Gruppe von Triclosan, Trichlorcarbonilid, Bronopol,
Chlorhexidinen und deren Salzen, Chlor- und Dichlorxylenolen, Hexachloro
phenen, Tetrabrom-ortho-kresol, Usninsäuren und deren Salzen, Quats und
Amphotensiden vom Betaintyp sowie Mischungen dieser Verbindungen.
Ein weiteres, erfindungsgemäß besonders geeignetes Desodorierungsmittel
(Desodorans) ist Zinkricinoleat, insbesondere in Kombination mit synergisti
schen Zusätzen, die mit den geruchsbildenden Substanzen Einschlußverbin
dungen bilden können und daher vor allem zur Geruchsabsorption unange
nehmer Gerüche geeignet ist.
Weitere, erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel (Desodorans) sind
Citronensäureester wie Citronensäuretriethylester, insbesondere in Kombina
tion mit Antioxidantien.
Weitere, erfindungsgemäß geeignete Desodorierungsmittel (Desodorantien)
sind sogenannte Geruchsverbesserungsmittel (Geruchsüberdeckungsmittel)
sowie Antihidrotika (Schweißverhütungsmittel).
Wie zuvor beschrieben, wird das Hydrogel insbesondere in Form einer wäßri
gen Dispersion appliziert. Vorzugsweise beträgt die Konzentration an Hydro
gelpartikeln in der Anwendung weniger als etwa 15 g/l, insbesondere weni
ger als etwa 10 g/l, vorzugsweise weniger als etwa 3 g/l, ganz besonders be
vorzugt weniger als etwa 1 g/l, bezogen auf den Polymergehalt (Trockenge
wicht) der Dispersion.
Die wäßrige Hydrogeldispersion kann beispielsweise durch Aufsprühen auf
die Textilfasern oder durch Eintauchen der Textilien in die Dispersion appli
ziert werden.
Als Wirkstofflösungen eignen sich also beispielsweise wäßrige Hydrogeldis
persionen, die beispielsweise entweder durch die Verwendung als Spray,
durch das Eintauchen in die entsprechende Dispersion bzw. die Behandlung
der Textilien im Nachspülgang einer Waschmaschine anstelle oder z. B. in
Kombination mit einem Weichspüler auf die Textilien appliziert werden kön
nen. Nach einem anschließenden Trocknungsvorgang bleiben dann die Hy
drogelmatrices als kleinste Partikel auf der Textiloberfläche zurück. Die Hy
drogeldispersionen sollten daher so beschaffen sein, daß die einzelnen Hydro
gelmatrices auf der Textiloberfläche nicht mehr sichtbar sind. Dafür eignen
sich besonders Hydrogeldispersionen mit Partikeldurchmessern im Mikro-
und Nanometerbereich. Darunter wird erfindungsgemäß der Bereich unter
halb von etwa 100 µm, insbesondere unterhalb von 10 µm, vorzugsweise un
terhalb von etwa 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt unterhalb von etwa
500 nm, verstanden.
Wie zuvor beschrieben, erfolgt die Applikation der Hydrogeldispersionen im
allgemeinen durch Aufsprühen als Spray, durch Eintauchen in Lösung bzw.
Dispersion oder im Spülgang der Waschmaschine als Nachbehandlungsmittel
anstelle oder in Kombination mit einem Weichspüler nach dem Waschprozeß.
Die Applikation als Nachbehandlungsmittel ist dabei zu bevorzugen, da die
Verwendung einer hochkonzentrierten Formulierung den Vorteil hat, daß im
mobilisierte wasserlösliche Desodorantien nicht vollständig vorzeitig wäh
rend der Lagerung des Produktes durch Diffusion in das wäßrige Medium
freigesetzt werden können.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch die Textilien, die gemäß
dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelt worden sind.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von
Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaligen Hydrogelen, gegebenen
falls in kationisch modifizierter Form und gegebenenfalls beladen mit mindes
tens einem Desodorierungsmittel (Desodorans), zur temporären Ausstattung
(Ausrüstung) von Textilien mit desodorierenden Eigenschaften.
Weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist die Verwendung von
mit mindestens einem Desodorierungsmittel (Desodorans) beladenen Hydro
gelen, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form, als Matrixdepotsys
tem, unter anderem zur kontrollierten, vorzugsweise diffusionskontrollierten
Freisetzung von Desodorierungsmitteln (Desodorantien), wobei die Freiset
zung insbesondere durch Quellung der Hydrogele unter Wasseraufnahme er
folgt.
Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelten Textilien weisen
ausgezeichnete desodorierende Eigenschaften auf.
Der Schweißgeruch entsteht durch bakterielle Zersetzung des an sich geruch
losen Schweißes, insbesondere in den feuchtwarmen Achselhöhlen oder un
ter ähnlichen, den Mikroorganismen gute Lebensmöglichkeiten bietenden
Bedingungen (z. B. an den Füßen beim Tragen von Schuhen). Durch die er
findungsgemäße Behandlung der Textilien mit wasserabsorbierenden Hydro
gelen kann das Wasser des Schweißes aufgenommen werden, so daß kaum
feuchtes Milieu für die schweißzersetzenden Bakterien vorhanden ist. Ein de
sodorierender Effekt wird erzielt, wenn die Hydrogele mit Desodorantien beladen
sind, die bei Einwirkung von Schweiß aus den Hydrogelpartikeln her
ausdiffundieren und auf diese Weise ihre bakteriostatische Wirkung entfalten
können.
Die Aufnahme des Schweißes erfolgt diffusionsgesteuert. Absorbiert wird vor
allem Wasser, aber auch die im Wasser gelösten anorganischen und organi
schen Bestandteile des Schweißes (< 1%), wie z. B. NaCl, Phosphate, Ammo
nium-, Kalium-, Calcium- und Magnesium-Salze sowie Harnstoff, Glucose,
Brenztraubensäure, Cholesterin, Milchsäure, Urocaninsäure, Aminosäuren
u. a. Wenn Hydrogelpartikel mit mittleren Partikelgrößen im gequollenen Zu
stand von weniger als etwa 1.000 nm, vorzugsweise von weniger als 500 nm,
verwendet werden, hat dies - wie zuvor beschrieben - insbesondere den
Vorteil, daß das Eindringen von Mikroorganismen in die Hydrogelmatrixsys
teme aufgrund des Durchmessers von Mikroorganismen von ca. 1 µm und
mehr nicht möglich ist. Des weiteren sind solche Partikel so klein, daß sie nach
Aufbringen und Trocknung mit bloßem Auge nicht mehr sichtbar sind.
Unangenehme Gerüche aus der Umgebung, wie z. B. Zigarettenrauch, kön
nen auch im ungequollenen Zustand absorbiert werden, insbesondere wenn
geeignete Desodorantien eingelagert sind.
Gegenüber dem bekannten Stand der Technik weist die vorliegende Erfin
dung eine Reihe von Vorteilen auf:
Die Ausrüstung von Textilien mit desodorierender Wirkung erfolgte bislang im Stand der Technik ausschließlich als permanente Textilausrüstung. Hydro gele wurden im Stand der Technik noch nicht zur temporären Ausstattung von Textilien mit desodorierender Wirkung verwendet. Auch zur Adsorption unangenehmer Gerüche weist die Erfindung zu den am Markt befindlichen Produkten, die alle als Spray auf die Textilien appliziert werden. Vorteile auf, da die Hydrogelmatrices analog einem Weichspüler nach einem Wasch- bzw. Reinigungsgang auf die Textilien aufgebracht werden und eine aufwendige Zusatzbehandlung der Textilien entfällt. Die vorliegende Erfindung bietet erstmals die Möglichkeit der Ausstattung von Textilien mit desodorierenden Eigenschaften durch temporäre Modifizierung der Textilien, die nachträglich und einfach appliziert und beim nächsten Wasch- und Reinigungsvorgang wieder vom Textil entfernt und erneuert werden kann. Dies ermöglicht - be dingt durch die Möglichkeit der Regeneration der Textilien - auch die Ver wendung von Systemen mit hautverträglicheren Desodorantien in geringen Konzentrationen.
Die Ausrüstung von Textilien mit desodorierender Wirkung erfolgte bislang im Stand der Technik ausschließlich als permanente Textilausrüstung. Hydro gele wurden im Stand der Technik noch nicht zur temporären Ausstattung von Textilien mit desodorierender Wirkung verwendet. Auch zur Adsorption unangenehmer Gerüche weist die Erfindung zu den am Markt befindlichen Produkten, die alle als Spray auf die Textilien appliziert werden. Vorteile auf, da die Hydrogelmatrices analog einem Weichspüler nach einem Wasch- bzw. Reinigungsgang auf die Textilien aufgebracht werden und eine aufwendige Zusatzbehandlung der Textilien entfällt. Die vorliegende Erfindung bietet erstmals die Möglichkeit der Ausstattung von Textilien mit desodorierenden Eigenschaften durch temporäre Modifizierung der Textilien, die nachträglich und einfach appliziert und beim nächsten Wasch- und Reinigungsvorgang wieder vom Textil entfernt und erneuert werden kann. Dies ermöglicht - be dingt durch die Möglichkeit der Regeneration der Textilien - auch die Ver wendung von Systemen mit hautverträglicheren Desodorantien in geringen Konzentrationen.
Die erfindungsgemäß verwendeten temporären Textilausrüstungen mit deso
dorierender Wirkung ermöglichen den Einsatz sehr hautverträglicher Wirk
stoffe, wie z. B. Chitosan und Zinkricinoleat, und dies in sehr geringen Men
gen.
Durch den Einsatz der hautverträglichen Desodorantien in geringen Konzen
trationen kann auf den Einsatz weniger hautverträglicher, antimikrobiell
wirksamer Stoffe, wie z. B. Biozide, gänzlich verzichtet werden.
Der Einsatz wasserabsorbierender Hydrogele ermöglicht über den vollständi
gen Verzicht auf Desodorantien, weil durch die wasserabsorbierende Wir
kung der Hydrogele die bakterielle Zersetzung des Schweißes per se unter
bunden wird.
Zur Behandlung der Textilien eignen sich bereits geringe Konzentrationen an
Hydrogeldmatrices in der Anwendung in Konzentrationen von weniger als
etwa 15 g/l, insbesondere von weniger als etwa 10 g/l, vorzugsweise von we
niger als etwa 3 g/l, ganz besonders bevorzugt von weniger als etwa 1 g/l, zur
temporären Ausrüstung der Textilien mit desodorierender Wirkung.
Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich zur Behandlung beliebiger Tex
tilien, insbesondere Bekleidung. Beispiel für erfindungsgemäß behandelbare
Textilien sind z. B. textile Flächengebilde, insbesondere Webwaren wie Ge
webe, Maschenware wie Gewirke und Gestricke oder Textilverbundstoffe
wie Filz- und Vliesstoffe, insbesondere in Form von Bekleidungsstücken.
Weitere Ausgestaltungen und Variationen der vorliegenden Erfindung sind
für den Fachmann beim Lesen der Beschreibung ohne weiteres erkennbar
und realisierbar, ohne daß er dabei den Rahmen der vorliegenden Erfindung
verläßt.
In einem 1-Liter-Vierhalskolben werden 470 ml VE-Wasser (vollentsalztes
Wasser), 7 g N-Isopropylacrylamid, 0,35 g N,N-Methylenbisacrylamid und
0,094 g Natriumdodecylsulfat eingewogen und unter N2-Atmosphäre und
unter Rückfluß bei 200 UpM auf 70°C erwärmt. Nach 30 Minuten werden
0,28 g Kaliumperoxydisulfat in 30 ml VE-Wasser hinzugegeben. Nach weite
ren 4 Stunden ist die Reaktion beendet. Die wäßrige Hydrogeldispersion wird
anschließend dialysiert.
Die so synthetisierten Hydrogelpartikel haben bei Raumtemperatur einen
Durchmesser von ca. 200 bis 300 nm im gequollenen Zustand, d. h. in wäßri
ger Dispersion. N-Isopropylacrylamid ist in der Dispersion mittels HPLC nicht
mehr nachweisbar (< 1 ppm).
Die nach Beispiel 1 hergestellte Hydrogeldispersion wird in geeigneter Weise
(Zentrifugation, Verdunstung des Wassers im Trockenschrank) bis zu einem
Feststoffgehalt von etwa 7 bis 8% (w/w) aufkonzentriert und in eine den
Wirkstoff (z. B. antibakteriell wirksames Chitosan, Chitosanoligomere bzw.
spezielle Derivate) enthaltende wäßrige Lösung über einen Zeitraum von
24 Stunden gegeben. Durch Diffusion erfolgt eine gleichmäßige Verteilung
des Wirkstoffs in den Hydrogelmatrices und der Lösung.
Die Hydrogelmatrices können alternativ auch durch Sprühtrocknung bzw.
Gefriertrocknung getrocknet und dann zum Quellen in die wässrige Wirk
stofflösung gegeben werden.
Die Applikation der nach Beispiel 1 oder 2 hergestellten Hydrogeldispersion
erfolgt standardisiert durch Eintauchen in die Hydrogeldispersion innerhalb
eines Zeitraums von 10 Minuten oder mittels Spray.
Die Applikation durch das Eintauchen des Textilstreifens in die Wirkstofflö
sung ermöglicht eine Anwendung und Dosierung vergleichbar der Verwen
dung eines Weichspülers.
Bei der Applikation der Hydrogeldispersion werden Testgewebe aus Baum
wolle, Polyester und einem Mischgewebe aus Baumwolle/Polyester mit defi
nierten Maßen von 8 × 2 cm verwendet. Diese werden 10 Minuten in eine
leicht gerührte, bei 20°C thermostatisierte Dispersion mit einem Feststoffge
halt von 1 g/l gehängt.
Nach der Applikation der Hydrogele werden die Proben bei Raumtemperatur
zunächst an Luft, zur exakten Durchführung der tensiometrischen Messun
gen dann im Exsiccator getrocknet.
Das Wasseraufnahmevermögen der auf diese Weise behandelten Textilgewe
be wird mittels tensiometrischer Messungen ermittelt. Die Wasseraufnahme
wird über einen Zeitraum von 130 Sekunden ermittelt. Für Baumwolle wer
den nach einer 10minütigen Applikationszeit eine absolute Wasserabsorption
von 0,38 g, für Mischgewebe (Baumwolle/Polyester) von 0,3 g und für Poly
ester von 0,7 g erzielt, während die unbehandelte Polyesterprobe kein Wasser
absorbiert.
Wird die Hydrogeldispersion (1 g/l) in Kombination mit Weichspüler (2 ml/l)
durch Eintauchen der Textilstreifen in die entsprechende Lösung appliziert,
so werden hohe Werte für das Wasseraufnahmevermögen bei gleichzeitiger
Verbesserung des sogenannten "Griffs" ("Soft Feeling") erzielt.
Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren behandelte textile Bekleidungs
stücke zeigen beim Tragen eine schweißgeruchverhindernde, desodorierende
Wirkung.
Die nach Beispiel 1 erhaltene Hydrogeldispersion wird gefriergetrocknet und
anschließend zur Quellung in einer wäßrigen Zinkricinoleatlösung belassen.
Dazu werden 1,8 g gefriergetrocknetes PIPAAm in 7,2 g Zinkricinoleatlösung
(0,4 g Zinkricinoleat (50%ig) in 6,8 g VE-Wasser) über Nacht zur Quellung
belassen. Vor der Verwendung als Nachbehandlungsmittel im Nachspülgang
einer Waschmaschine werden 9 g des Gels mit 31 g VE-Wasser verdünnt und
2 Stunden gerüht, bis eine homogene Dispersion entstanden ist. Die so herge
stellte Hydrogeldispersionen enthält 4,5% (w/w) PIPAAm-Hydrogelpartikel
(bezogen auf den Feststoff), 0,5% (w/w) Zinkricinoleat und 95% (w/w) VE-
Wasser.
40 g der nach Beispiel 5 hergestellten, mit Zinkricinoleat beladenen Hydro
geldispersion werden analog einem Weichspüler über die Einspülkammer zum
Nachspülgang in einer Miele®-Waschmaschine zudosiert. Die Waschmaschi
ne ist mit 5 Gewebeproben (SO-Gewirk, CO-Frottee, PA-Gewirk, PES-Gewirk
und WO) sowie 1,8 kg Frottierhandtüchern beladen. Als Waschmittel für den
Hauptspülgang werden 125 g eines UWM-Waschmittels (Pulver) verwendet.
Die Anstinkung der so behandelten Testgewebe und unbehandelter Testge
webe als Referenz erfolgt über einen Zeitraum von 30 Minuten in einer fest
verschlossenen Tonne mit ca. 50 abgerauchten Zigarettenkippen.
Die Duftbeurteilung der angestunkenen Gewebeproben erfolgt über ein Test
pendel bestehend aus 5 Personen nach 1 Stunde.
Die Intensität des Duftes wird durch folgende Noten charakterisiert:
Note 0: kein Rauchgeruch, neutral, geruchlos
Note 1: schwacher Rauchgeruch, wenig intensiv
Note 2: deutlicher Rauchgeruch, erträglich
Note 3: starker Rauchgeruch, belästigend
Note 4: sehr starker Rauchgeruch, unerträglich
Note 0: kein Rauchgeruch, neutral, geruchlos
Note 1: schwacher Rauchgeruch, wenig intensiv
Note 2: deutlicher Rauchgeruch, erträglich
Note 3: starker Rauchgeruch, belästigend
Note 4: sehr starker Rauchgeruch, unerträglich
Im Vergleich zu den Referenzen werden die mit Hydrogel behandelten Texti
lien, die als Desodorans 0,5% (w/w) Zinkricinoleat enthalten, von den Test
personen deutlich positiver bewertet. Vier von fünf Testgeweben werden als
nahezu geruchsneutral beurteilt.
Claims (40)
1. Verfahren zur temporären Ausrüstung von Textilien, insbesondere von
textiler Bekleidung, mit desodorierend wirkenden Mitteln, dadurch ge
kennzeichnet, daß auf die textile Oberfläche, insbesondere die Fasern
der Textilien, ein Hydrogel aufgebracht wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die so behan
delte textile Oberfläche, insbesondere die Textilfasern, anschließend ge
trocknet wird, vorzugsweise unter Normaldruck und bei Umgebungs
temperatur oder höheren Temperaturen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das
Hydrogel ein Wasser enthaltendes Gel auf der Basis hydrophiler, aber
wasserunlöslicher Polymerer, die als dreidimensionale Netzwerke vorlie
gen, ist.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel ein synthetisches Hydrogel ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das syntheti
sche Hydrogel sich von Poly(meth)acrylsäuren, Poly(meth)acrylaten, Po
ly(meth)acrylamiden, Polyurethanen, Polyvinylpyrrolidonen, Polyvinyl
alkoholen oder deren Copolymeren ableitet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel ein Hydrogel auf Basis natürlicher Polymere ist.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das natürli
che Polymer ausgewählt wird aus der Gruppe von Agarosen, Agar-Agar,
Gelatine, Curdlan, Alginsäuren und Alginaten, Pektinen und Pektinaten,
Carageenanen, Chitosanen sowie Cellulose und Cellulosederivaten.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel Teilchen mit mittleren Teilchendurchmessern im gequollenen
Zustand von weniger als 100 µm, insbesondere weniger als
10 µm, vorzugsweise weniger als 1.000 nm, ganz besonders bevorzugt
weniger als 500 nm, umfaßt.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel aus formstabilen Teilchen besteht.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß die Hydrogelteilchen bis zu etwa 99 Gew.-%, insbesondere bis zu
etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise etwa 60 bis 90 Gew.-%, Wasser aufneh
men können.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel in Form einer wäßrigen Dispersion appliziert wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Konzen
tration an Hydrogelpartikeln in der Anwendung geringer als etwa 15 g/l,
insbesondere geringer als etwa 10 g/l, vorzugsweise geringer als etwa
3 g/l, ganz besonders bevorzugt geringer als etwa 1 g/l, ist, bezogen auf
den Polymergehalt (Trockengewicht).
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß die
wäßrige Hydrogeldispersion durch Aufsprühen auf die Textilfasern oder
durch Eintauchen der Textilien in die Dispersion appliziert wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Behand
lung in einer Waschmaschine erfolgt, insbesondere im Nachspülgang,
gegebenenfalls in Kombination mit einem Weichspüler.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet,
daß das Hydrogel hautverträglich ist.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen des Hydrogels mit mindestens einem Desodorierungs
mittel (Desodorans) beladen sind.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Desodo
rierungsmittel (Desodorans) hautverträglich ist.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß das
Desodorierungsmittel (Desodorans) wasserlöslich oder zumindest was
serdispergierbar sind.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeich
net, daß die Moleküle des Desodorierungsmittels durch die Poren des
Hydrogels im gequollenen Zustand diffundieren können.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) keimhemmende, insbe
sondere bakteriostatische Wirkung aufweist, insbesondere gegen Gram
positive Bakterien.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ein antibakteriell wirk
sames Chitosan ist.
22. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ein Riechstoff oder ein
etherisches Öl ist.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ein für Körperpflegemit
tel zugelassener Konservierungsstoff mit bakteriostatischer Wirkung ge
gen Gram-positive Bakterien im Sinne der Kosmetik-VO vom 16.12.1977
einschließlich der Änderungs-VO vom 21.3.1988 ist.
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ausgewählt wird aus
der Gruppe von Triclosan, Trichlorcarbonilid, Bronopol, Chlorhexidinen
und deren Salzen, Chlor- und Dichlorxylenolen, Hexachlorophenen, Te
trabrom-ortho-kresol, Usninsäuren und deren Salzen, Quats und Ampho
tensiden vom Betaintyp sowie Mischungen dieser Verbindungen.
25. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) Zinkricinoleat ist, insbe
sondere in Kombination mit synergistischen Zusätzen, die mit den ge
ruchsbildenden Substanzen Einschlußverbindungen bilden können.
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ein Citronensäureester
wie Citronensäuretriethylester ist, insbesondere in Kombination mit An
tioxidantien.
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ein Geruchsverbesse
rungsmittel (Geruchsüberdeckungsmittel) ist.
28. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, dadurch gekennzeich
net, daß das Desodorierungsmittel (Desodorans) ein Antihidrotikum
(Schweißverhütungsmittel) ist.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekennzeichnet,
daß die Teilchen des Hydrogels kationisch modifiziert sind.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29 zur Anwendung auf tex
tile Flächengebilde, insbesondere Webwaren wie Geweben, Maschen
waren wie Gewirken und Gestricken oder Textilverbundstoffen wie
Filz- und Vliesstoffen.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29 zur Herstellung von Texti
lien, insbesondere textiler Bekleidung, mit desodorierenden Eigenschaf
ten.
32. Textilien, insbesondere textile Bekleidung, behandelt nach einem Ver
fahren nach den Ansprüchen 1 bis 31.
33. Textilien, insbesondere textile Bekleidung, auf deren Oberfläche, insbe
sondere Fasern, formstabile Hydrogelteilchen auf der Basis hydrophiler,
aber wasserunlöslicher, synthetischer oder natürlicher, als dreidimensio
nale Netzwerke vorliegender Polymerer mit mittleren Teilchendurchmes
sern im gequollenen Zustand von weniger als 100 µm, insbesondere we
niger als 10 µm, vorzugsweise weniger als 1.000 nm, ganz besonders be
vorzugt weniger als S00 nm, aufgebracht sind.
34. Textilien, insbesondere textile Bekleidung, nach Anspruch 33, wobei
wobei vorzugsweise die Hydrogelteilchen bis zu etwa 99 Gew.-%, ins
besondere bis zu etwa 90 Gew.-%, vorzugsweise etwa 60 bis etwa
90 Gew.-%, Wasser aufnehmen können und/oder vorzugsweise haut
verträglich sind und/oder gegebenenfalls kationisch modifiziert sein
können und/oder gegebenenfalls mit mindestens einem Desodorierungs
mittel (Desodorans) beladen sein können, wobei das gegebenenfalls
vorhandene Desodorierungsmittel (Desodorans) vorzugsweise wasser
löslich oder zumindest wasserdispergierbar ist und/oder vorzugsweise
die Moleküle des Desodorierungsmittels durch die Poren des Hydrogels
im gequollenen Zustand diffundieren können.
35. Verwendung von Hydrogelen, insbesondere mikro- und nanoskaligen
Hydrogelen, gegebenenfalls in kationisch modifizierter Form und/oder
gegebenenfalls mit mindestens einem Desodorierungsmittel (Desodo
rans) beladen, zur temporären Ausstattung von Textilien, insbesondere
textiler Bekleidung.
36. Verwendung nach Anspruch 35 zur temporären Ausstattung von Texti
lien, insbesondere textiler Bekleidung, mit desodorierenden Eigenschaf
ten.
37. Verwendung von mit mindestens einem Desodorierungsmittel (Desodo
rans) beladenen Hydrogelen, gegebenenfalls in kationisch modifizierter
Form, als Matrixdepotsystem.
38. Verwendung nach Anspruch 37 zur kontrollierten, insbesondere diffusi
onskontrollierten Freisetzung von Desodorierungsmitteln (Desodoranti
en).
39. Verwendung nach Anspruch 38, wobei die Freisetzung durch Quellung
der Hydrogele unter Wasseraufnahme erfolgt.
40. Verwendung nach einem der Ansprüche 35 bis 39, wobei die Matrixsys
teme auch im nichtgequollenen Zustand geruchsabsorbierend wirken.
Priority Applications (4)
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---|---|---|---|
DE2001104281 DE10104281A1 (de) | 2001-01-30 | 2001-01-30 | Temporäre Ausrüstung von Textilien mit desodorierend wirkenden Mitteln |
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Publications (1)
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DE10104281A1 true DE10104281A1 (de) | 2002-08-14 |
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ID=7672319
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE (1) | DE10104281A1 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102007029533A1 (de) * | 2007-06-25 | 2009-01-02 | Lothar Ernst Wilhelm Weber | Weichspüler für Textilien |
-
2001
- 2001-01-30 DE DE2001104281 patent/DE10104281A1/de not_active Ceased
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102007029533A1 (de) * | 2007-06-25 | 2009-01-02 | Lothar Ernst Wilhelm Weber | Weichspüler für Textilien |
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