DE10127513A1 - Antimikrobielle Vliesstoffe - Google Patents

Antimikrobielle Vliesstoffe

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DE10127513A1
DE10127513A1 DE2001127513 DE10127513A DE10127513A1 DE 10127513 A1 DE10127513 A1 DE 10127513A1 DE 2001127513 DE2001127513 DE 2001127513 DE 10127513 A DE10127513 A DE 10127513A DE 10127513 A1 DE10127513 A1 DE 10127513A1
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Peter Ottersbach
Beate Kossmann
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Abstract

Die Erfindung betrifft den Einsatz und die Verwendung antimikrobieller Polymere zur Herstellung antimikrobiell wirksamer Vliesstoffe sowie die Verwendung der antimikrobiellen Vliesstoffe. DOLLAR A Bevorzugte Vliesstoffe sind Textilverbundstoffe, Polymerfasern, Metallfasern, Glaswolle, Pflanzenfasern, Papier.

Description

Die Erfindung betrifft den Einsatz und die Verwendung antimikrobieller Polymere zur Herstellung von antimikrobiellen Vliesstoffen wie Textilverbundstoffen und Papieren.
Besiedlungen und Ausbreitungen von Bakterien auf Oberflächen von Rohrleitungen, Behältern oder Verpackungen sind im hohen Maße unerwünscht. Es bilden sich häufig Schleimschichten, die Mikrobenpopulationen extrem ansteigen lassen, die Wasser-, Getränke- und Lebensmittelqualitäten nachhaltig beeinträchtigen und sogar zum Verderben der Ware sowie zur gesundheitlichen Schädigung der Verbraucher führen können.
Aus allen Lebensbereichen, in denen Hygiene von Bedeutung ist, sind Bakterien fernzuhalten. Davon betroffen sind Textilien für den direkten Körperkontakt, insbesondere für den Intimbe­ reich und für die Kranken- und Altenpflege. Außerdem sind Bakterien fernzuhalten von Möbel- und Geräteoberflächen in Pflegestationen, insbesondere im Bereich der Intensivpflege und der Kleinstkinder-Pflege, in Krankenhäusern, insbesondere in Räumen für medizinische Eingriffe und in Isolierstationen für kritische Infektionsfälle sowie in Toiletten.
Daneben gibt es auch eine Reihe technischer Systeme, die durch mikrobiellen Bewuchs in ihrer Leistungsfähigkeit stark eingeschränkt oder aber sogar gänzlich unbrauchbar werden. Insbesondere Systeme zur Stofftrennung, wie z. B. Membranen oder Filter, werden durch mikrobielle Ablagerungen und Bewuchs stark beeinträchtigt. So verkürzt z. B. bei der Meerwasserentsalzung der Bewuchs der Systeme mit Meeresalgen die Laufzeiten oft beträchtlich. Bei anderen Systemen, wie z. B. der Tiefenfiltration, kann der Filterkuchen durch aufgewachsene Biofilme vorzeitig verstopfen. Dem versucht man bei der Querstromfiltration durch Einsatz einer definierten Strömung quer zur Filtrationsebene zu begegnen, was sich in der Praxis aber bisher als nicht ausreichend zur Verhinderung des Aufwachsens von Biofilmen gezeigt hat.
Gegenwärtig werden Geräte, Oberflächen von Möbeln und Textilien gegen Bakterien im Bedarfsfall oder auch vorsorglich mit Chemikalien oder deren Lösungen sowie Mischungen behandelt, die als Desinfektionsmittel mehr oder weniger breit und massiv antimikrobiell wirken. Solche chemischen Mittel wirken unspezifisch, sind häufig selbst toxisch oder reizend oder bilden gesundheitlich bedenkliche Abbauprodukte. Häufig zeigen sich auch Un­ verträglichkeiten bei entsprechend sensibilisierten Personen.
Im Bereich der Seefahrt stellt das Fouling der Schiffsrümpfe eine ökonomisch relevante Einflußgröße dar, da mit dem Bewuchs verbundenen erhöhten Strömungswiderstand der Schiffe ein deutlicher Mehrverbrauch an Kraftstoff verbunden ist. Bis heute begegnet man solchen Problemen allgemein mit der Einarbeitung giftiger Schwermetalle oder anderer niedermolekularer Biozide in Antifoulingbeschichtungen, um die beschriebenen Probleme abzumildern. Zu diesem Zweck nimmt man die schädlichen Nebenwirkungen solcher Beschichtungen in Kauf, was sich aber angesichts der gestiegenen ökologischen Sensibilität der Gesellschaft als zunehmend problematisch herausstellt.
So offenbart z. B. die US-PS 4 532 269 ein Terpolymer aus Butylmethacrylat, Tributylzinn­ methacrylat und tert.-Butylaminoethylmethacrylat. Dieses Copolymer wird als antimikrobieller Schiffsanstrich verwendet, wobei das hydrophile tert.-Butylaminoethylmethacrylat die lang­ same Erosion des Polymers fördert und so das hochtoxische Tributylzinnmethacrylat als antimikrobiellen Wirkstoff freisetzt.
In diesen Anwendungen ist das mit Aminomethacrylaten hergestellte Copolymer nur Matrix oder Trägersubstanz für zugesetzte mikrobizide Wirkstoffe, die aus dem Trägerstoff diffun­ dieren oder migrieren können. Polymere dieser Art verlieren mehr oder weniger schnell ihre Wirkung, wenn an der Oberfläche die notwendige "minimale inhibitorische Konzentration" (MIK) nicht mehr erreicht wird.
Aus der europäischen Patentanmeldung 0 862 858 ist weiterhin bekannt, daß Copolymere von tert.-Butylaminoethylmethacrylat, einem Methacrylsäureester mit sekundärer Aminofunktion, inhärent mikrobizide Eigenschaften besitzen.
Dieses Terpolymer weist ohne Zusatz eines mikrobiziden Wirkstoffs eine sogenannte Kontaktmikrobizidität auf. Es sind aus den folgenden Patentanmeldungen eine große Anzahl Kontaktmikrobizider Polymere bekannt: DE 100 24 270, DE 100 22 406, PCT/EP 00/06501, DE 100 14 726, DE 100 08 177, PCT/EP 00/06812, PCT/EP 00/06487, PCT/EP 00/06506, PCT/EP 00/02813, PCT/EP 00/02819, PCT/EP 00/02818, PCT/EP 00/02780, PCT/EP 00/02781, PCT/EP 00/02783, PCT/EP 00/02782, PCT/EP 00/02799, PCT/EP 00/02798, PCT/EP 00/00545, PCT/EP 00/00544.
Diese Polymere enthalten keine niedermolekularen Bestandteile; die antimikrobiellen Eigenschaften sind auf den Kontakt von Bakterien mit der Oberfläche zurückzuführen.
Um unerwünschten Anpassungsvorgängen der mikrobiellen Lebensformen, gerade auch in Anbetracht der aus der Antibiotikaforschung bekannten Resistenzentwicklungen von Keimen, wirksam entgegenzutreten, müssen auch zukünftig Systeme auf Basis neuartiger Zusammensetzungen und verbesserter Wirksamkeit entwickelt werden. Daneben spielen anwendungstechnische Fragestellungen eine ebenso bedeutende Rolle, da die antimikrobiellen Polymere oftmals mit anderen Kunststoffen zusammen verarbeitet werden, um deren Resistenz gegenüber mikrobiologischen Angriffen zu stärken bzw. diese im Idealfall gänzlich zu inertisieren.
Besonders Textilverbundstoffe und Papiere, bei denen aus Filamenten und Fasern unmittelbar flächige Gebilde erzeugt werden, sind aufgrund ihrer im Allgemeinen porösen Struktur gepaart mit einer großen Oberfläche besonders anfällig gegenüber mikrobiologischen Angriffen. Dies kann, z. B. bei Anwesenheit von Feuchtigkeit, bis hin zur kompletten Zersetzung des Substrates führen, was sich gerade bei überlieferten antiquarischen Büchern und Schriften verheerend auswirkt, und für den Denkmalschutz katastrophale Auswirkungen zeitigt.
Aber auch ein partieller Befall derartiger Substrate mit Mikroben kann sich nachteilig auswirken. So basieren z. B. viele Filtersysteme auf derartigen Non-wovens, die im Zuge eines Befalls mit Schimmelpilzen als wahre Brutstätten für Mikroben fungieren können. Solchermaßen verunreinigte Systeme, z. B. innerhalb von Pollenfiltern als Bestandteil von Luftreinigungsmodulen, können giftige Toxine und Sporen über einen langen Zeitraum hinweg in hohen Dosen freisetzten. Dies ist gerade bei der zunehmenden Verbreitung solcher Systeme im Automobil-, aber gleichermaßen auch im stationären Bereich wie Klimaanlagen, von wachsender Brisanz, und kann bei empfindlichen oder gesundheitlich vorgeschädigten Personen zu gefährlichen Allergien und schweren Erkrankungen führen.
Aus DE 101 10 885.0 sind Trennsysteme wie Filter, Membrane oder Siebe bekannt, die antimikrobielle Polymere enthalten. Diese Trennsysteme sind flächige, poröse Materialien und daher für viele Anwendungsformen zu feinmaschig bzw. feinporig oder zu unflexibel.
In Anbetracht der o. g. Anwendungen wäre es wünschenswert, auch nicht-gewebte Materialien antimikrobiell auszurüsten.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind daher antimikrobielle Vliesstoffe, enthaltend antimikrobielle Polymere.
Als Vliesstoffe werden im folgenden alle nicht gewebten Materialien bezeichnet, wobei Faserstoffe, Textilverbundmaterialien, Wirrvliese oder Vliese mit Vorzugsorientierung umfasst werden.
Bevorzugt sind die erfindungsgemäßen Vliesstoffe vollständig aus antimikrobiellen Polymeren aufgebaut; es ist auch möglich dass die Vliesstoffe nicht-antimikrobielle Substrate wie Papier, Textilverbundstoffe, Polymerfasern, Metallfasern, Glaswolle, Pflanzenfasern enthalten.
Da die Wirkung der antimikrobiellen Polymere auf den Kontakt von Mikroorganismen mit einer Oberfläche zurückzuführen sind, schlägt sich eine große aktiv verfügbare Oberfläche, wie sie den beschriebenen Substraten im Allgemeinen innewohnt, in einer verstärkten antimikrobiellen Wirkung nieder. Hierdurch kann man den beschriebenen Nachteil der leichten Verkeimbarkeit großer Oberflächen in einen Produktnutzen umkehren, da sich durch eine antimikrobielle Ausrüstung dieser vergrößerten Oberflächen mittels antimikrobieller Polymere effiziente Luftreingungssysteme realisieren lassen. Je nach Art der verwendeten non-wovens lassen sich durch eine derartige Vorgehensweise natürlich auch flüssigkeitsbasierende Durchflußsysteme in mikrobiologischer Hinsicht aufwerten.
Die erfindungsgemäßen Vliesstoffe können hergestellt werden, indem man im Verlauf der Herstellung von Vliesen, z. B. von Textilverbundstoffen und Papieren der Fasermischung antimikrobielle Polymere zusetzt, bereits gefertigte Vliese mit antimikrobiellen Polymeren ausrüstet oder aber Vliese aus Polymeren durch ein Oberflächengrafting von Monomeren oder Monomerenmischungen, aus denen antimikrobielle Polymere hergestellt werden, veredelt.
Die erfindungsgemäßen antimikrobiellen Vliesstoffe können vollständig aus antimikrobiellen Polymeren bestehen. Diese Polymere können z. B. in Form von Fasern hergestellt und anschließend zu einem Wirrvlies verarbeitet werden. Es ist auch möglich, konventionelle, d. h. nicht-antimikrobielle Vliesstoffe mit antimikrobiell wirksamen Polymeren zu beschichten, oder konventionelle, d. h. nicht-antimikrobielle, Polymere durch ein Oberflächengrafting von Monomeren oder Monomerenmischungen, aus denen antimikrobielle Polymere hergestellt werden können, unter Erhalt einer antimikrobiellen Oberfläche zu beschichten.
Es ist auch möglich, ein Polymerblend aus antimikrobiellen und weiteren, d. h. antimikrobiellen und/oder nicht antimikrobiellen Polymeren zur Herstellung der Vliesstoffe, einzusetzen.
Bei den nachträglich antimikrobiell ausgerüsteten Vliesen kann das Substrat bereits als Vlies vorliegen oder es kann das Vlies-Vorprodukt, z. B. Fasern oder Fäden beschichtet werden.
Das aus allen beschriebenen Vorgehensweisen resultierende Produkt ist ein ohne Zusatz niedermolekularer Biozide antimikrobiell ausgerüsteter Textilverbundstoff oder Papier.
Die so hergestellten Produkte lassen sich prinzipiell zu allen Produkten weiterverarbeiten, die auch bisher auf unmodifizierten Textilverbundstoffen und Papieren basieren. Bei diesen Produkten kann es sich z. B. um Filter, Einwegtücher, Einwegtaschentücher, Hygieneartikel, Papiere, Verpackungspappen oder dergleichen handeln.
Zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vliese können die allgemein bekannten Herstellungs- und Verarbeitungsverfahren für Textilverbundstoffe und Papiere Verwendung finden, wie sie in der einschlägigen Literatur, wie z. B. in Hans-Georg Elias, Makromoleküle, Band 2 Technologie, Hüthig & Wepf Verlag, 5. Auflage, S. 547 bis 557, näher beschrieben werden.
So lassen sich antimikrobiell ausgerüstete Cellulosepapiere beispielsweise durch Zugabe von antimikrobiellen Polymeren im Verlauf der Verarbeitung der wäßrigen Suspension der Cellulosefasern erhalten.
Bereits gefertigte Textilverbundstoffe und Papiere können durch Imprägnierung mittels einer Lösung oder Dispersion des antimikrobiellen Polymers gefertigt werden.
Eine nachträgliche Veredelung kommerziell verfügbarer Polymere, Textilverbundstoffe und Papiere durch ein Oberflächengrafting erfolgt z. B. dadurch, daß an der Oberfläche der zu veredelnden Substrate Radikalzentren erzeugt werden, die als Ausgangspunkte des Pfropfverfahrens dienen können. Die Erzeugung entsprechender Radikalzentren wird z. B. durch Beflammung, Korona, Plasma, UV-Strahlung oder Initiatoren ermöglicht, wie z. B. in der US-Patentschrift 5 967 714 und 6 096 800 näher erläutert.
Durch die beschriebenen Vorgehensweisen erhält man antimikrobiell ausgerüstete Vliesstoffe, die sowohl die erforderlichen mechanischen und Verarbeitungseigenschaften für die gestellten Aufgaben als auch die biochemische Hemmwirkung für das Mikrobenwachstum in nahezu idealer Weise miteinander verbinden. Da das antimikrobielle Polymer in der Matrix der Vliesstoffe fixiert ist und demzufolge keine niedermolekularen Bestandteile in die Umwelt freigesetzt werden, können solche Systeme auch in sensiblen Bereichen, wie z. B. der Luftreinigung oder dem direkten Körperkontakt, z. B. beim Einsatz als Papiertaschentuch, Verwendung finden, ohne dass mit einem toxikologisch bedenklichen Übertritt von Bioziden aus dem Produkt zu rechnen ist.
Bevorzugt werden zur Herstellung der antimikrobiellen Polymere Stickstoff und Phosphorfunktionalisierte Monomere eingesetzt. Derartig funktionalisierte Monomere eignen sich auch für die beschriebene Veredlung mittels Oberflächengraflings. Insbesondere werden diese Polymere aus mindestens einem der folgenden Monomere hergestellt:
Methacrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, Metha­ crylsäure-2-diethylaminomethylester, Acrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Acrylsäure-3- dimethylaminopropylester, Acrylsäure-2-diethylaminoethylester, Acrylsäure-2- dimethylaminoethylester, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Diethylamino­ propylmethacrylamid, Acrylsäure-3-dimethylaminopropylamid, 2-Methacryloyloxy­ ethyltrimethylammoniummethosulfat, Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, 2- Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 3-Methacryloylaminopropyltrime­ thylammonium-chlorid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 2- Acryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniumbromid, 2-Methacryloyloxyethyl-4- benzoyldimethylammoniumbromid, 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, 2- Diethylaminoethylvinylether und/oder 3-Aminopropylvinylether.
Optional können bei der Herstellung der antimikrobielle Polymere bzw. der Beschichtung weitere aliphatisch ungesättigte Monomere Verwendung finden. Hierbei handelt es sich insbesondere um Acrylate oder Methacrylate, z. B. Acrylsäure, tert.-Butylmethacrylat oder Methylmethacrylat, Styrol oder seine Derivate, Vinylchlorid, Vinylether, Acrylamide, Acrylni­ trile, Olefine (Ethylen, Propylen, Butylen, Isobutylen), Allylverbindungen, Vinylketone, Vinylessigsäure, Vinylacetat oder Vinylester, insbesondere z. B. Methacrylsäuremethylester, Methacrylsäureethylester, Methacrylsäurebutylester, Methacrylsäure-tert.-butylester, Acryl­ säuremethylester, Acrylsäureethylester, Acrylsäurebutylester, Acrylsäure-tert.-butylester, tert.- Butylaminoethylester.
Der Anteil der antimikrobiellen Polymere in den Vliesstoffen kann 0.01 bis 70 Gew.-%, bevorzugt 0.1 bis 40, besonders bevorzugt 0,1 bis 20 Gew.-% betragen.
Als Substrate können im Prinzip alle zur Herstellung von Vliesstoffen verwendeten Materialien Verwendung finden, insbesondere Glaswolle, Metallfasern, Papier, Seide, Kunstseide, Baumwolle, Wolle, Flachs, Ramie, Aramid, Polyethersulfone, Polyamide, Polyester, Polyacrylderivate, Polyethylen, Polypropylen, PTFE, Polymethacrylate, Polysulfone, Polyacrylnitrile, Zellstoff, Cellulose, Celluloseacetat oder weitere Cellulosederivate. Die Cellulosederivate besitzen, wie alle anderen hydrophilen Textilverbundstoffe und Papiere auch, den Vorteil, dass keine Mikrodomainbildung mit den oftmals ebenfalls hydrophilen antimikrobiellen Polymeren zu erwarten ist, wodurch eine gleichmässige Oberflächenverfügbarkeit der antimikrobiellen Polymere erleichtert wird.
Verwendung der modifizierten Polymersubstrate
Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung sind die Verwendung der erfindungsgemäß hergestellten mikrobiziden Vliesstoffe als Teil von Filtersystemen oder Filtermodulen, zur Filtration von Bier, Wein, Obstsäften, Milch oder Trinkwasser oder in Klimaanlagen, in Flüssig/Gasförmig-Trennsystem (Oxygenatormodul) sowie in Kleidung, Bettwäsche, Abdecklacken, Boden- oder Wandbeläge, Reinigungstücher, Hygienematerial, Taschentücher, Sitzbezügen oder in Klimaanlagen.
Zur weiteren Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden die folgenden Beispiele gege­ ben, welche die Erfindung weiter erläutern, nicht aber ihren Umfang begrenzen sollen, wie er in den Patentansprüchen dargelegt ist.
Beispiel 1
50 mL Dimethylaminopropylmethacrylamid (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,5 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethanol unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen und für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet. Das Produkt wird anschließend in 200 ml Aceton gelöst, danach wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen und für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet. Das Reaktionsprodukt wird im Anschluß fein zermörsert.
Beispiel 1a
5 g des Produktes aus Beispiel 1 werden in 100 mL Ethanol gelöst. In diese Mischung wird ein Rundfilterpapier mit einem Durchmesser von 5 cm für die Dauer von 3 Sekunden getaucht. Im Anschluß wird der so behandelte Filter für die Dauer von 2 Stunden bei 35°C getrocknet.
Beispiel 1b
Der beschichtete Filter aus Beispiel 1a wird auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 10 mL einer Testkeimsuspension von Pseudomonas aeruginosa enthält. Das so vorbereitete System wird nun für die Dauer von 4 Stunden geschüttelt. Danach wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen. Nach Ablauf dieser Zeit ist die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL gesunken.
Beispiel 1c
Der beschichtete Filter aus Beispiel 1a wird auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 10 mL einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus enthält. Das so vorbereitete System wird nun für die Dauer von 4 Stunden geschüttelt. Danach wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen. Nach Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Beispiel 1d
Je ein imprägnierter Filter aus Beispiel 1a wird mit Chlorella sp., Trentepohlia sp., Gloeocapsa sp. Calothrix sp. und Aspergilus niger beimpft. Diese Proben werden im Anschluß für 3 Wochen in einen Brutschrank verbracht. Im Gegensatz zu mitlaufenden Kontrollproben ist bei keinem der imprägnierten Filter ein Bewuchs feststellbar.
Beispiel 2
50 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich) und 250 mL Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,5 g Azobisisobutyronitril gelöst in 20 mL Ethanol unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 6 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet. Das Produkt wird anschließend in 200 ml Aceton gelöst, danach wird der Reaktionsmischung das Lösemittel durch Destillation entzogen und für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 2a
5 g des Produktes aus Beispiel 2 werden in 100 mL Ethanol gelöst. In diese Mischung wird ein Rundfilterpapier mit einem Durchmesser von 5 cm für die Dauer von 3 Sekunden getaucht. Im Anschluß wird der so behandelte Filter für die Dauer von 2 Stunden bei 35°C getrocknet.
Beispiel 2b
Der beschichtete Filter aus Beispiel 2a wird auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 10 mL einer Testkeimsuspension von Pseudomonas aeruginosa enthält. Das so vorbereitete System wird nun für die Dauer von 4 Stunden geschüttelt. Danach wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen. Nach Ablauf dieser Zeit ist die Keimzahl von 107 auf 102 Keime pro mL gesunken.
Beispiel 2c
Der beschichtete Filter aus Beispiel 2a wird auf den Boden eines Becherglases gelegt, das 10 ml einer Testkeimsuspension von Staphylococcus aureus enthält. Das so vorbereitete System wird nun für die Dauer von 4 Stunden geschüttelt. Danach wird 1 mL der Testkeimsuspension entnommen. Nach Ablauf dieser Zeit sind keine Keime von Staphylococcus aureus mehr nachweisbar.
Beispiel 2d
Je ein imprägnierter Filter aus Beispiel 2a wird mit Chlorella sp., Trentepohlia sp., Gloeocapsa sp. Calothrix sp. und Aspergilus niger beimpft. Diese Proben werden im Anschluß für 3 Wochen in einen Brutschrank verbracht. Im Gegensatz zu mitlaufenden Kontrollproben ist bei keinem der imprägnierten Filter ein Bewuchs feststellbar.
Beispiel 2e
5 g des Produktes aus Beispiel 2 werden in 100 mL Ethanol gelöst. Diese Mischung wird in eine handelsübliche Sprühflasche gegeben. Mittels Sprühflasche wird dann ein kommerzielles Papiertaschentuch der Marke Tempo für die Dauer von 2 Sekunden besprüht. Im Anschluß wird das so behandelte Papiertaschentuch für die Dauer von 2 Stunden bei 35°C getrocknet.
Beispiel 2f
Je ein imprägniertes Papiertaschentuch aus Beispiel 2e wird mit Chlorella sp., Trentepohlia sp., Gloeocapsa sp. Calothrix sp. und Aspergilus niger beimpft. Diese Proben werden im Anschluß für 3 Wochen in einen Brutschrank verbracht. Im Gegensatz zu mitlaufenden Kontrollproben ist bei keinem der imprägnierten Papiertaschentücher ein Bewuchs feststellbar.
Beispiel 3
6 g 3-Aminopropylvinylether (Fa. Aldrich), 6 g Methacrylsäuremethylester (Fa. Aldrich), und 60 ml Ethanol werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 65°C erhitzt. Danach werden 0,15 g Azobisisobutyronitril gelöst in 4 ml Ethylmethylketon unter Rühren langsam zugetropft. Das Gemisch wird auf 70°C erhitzt und 72 Stunden bei dieser Temperatur gerührt. Nach Ablauf dieser Zeit wird die Reaktionsmischung in 0,5 l VE-Wasser eingerührt, wobei das polymere Produkt ausfällt. Nach Abfiltrieren des Produktes wird der Filterrückstand mit 100 ml VE-Wasser gespült, um noch vorhandene Restmonomere zu entfernen. Im Anschluß wird das Produkt für 24 Stunden bei 50°C im Vakuum getrocknet.
Beispiel 3a
1 g des Produktes aus Beispiel 3 werden 1500 g einer 0,9%igen wäßrigen Suspension von Cellulosefasern zugegeben. Diese Mischung wird auf ein Bronzesieb aufgetragen, wodurch Wasser und feinere Partikel ablaufen und sich ein nasses Vlies bildet. Das erhaltene Vlies wird gepresst und über einen Zylindertrockner geführt, wodurch das restliche Wasser verdampft und das Vlies verfestigt wird. Das fertige Vlies wird in 3 mal 3 cm große Stücke zerschnitten.
Beispiel 3b
Je ein zugeschnittenes Vliesstück aus Beispiel 3a wird mit Chlorella sp., Trentepohlia sp., Gloeocapsa sp. Calothrix sp. und Aspergilus niger beimpft. Diese Proben werden im Anschluß für 3 Wochen in einen Brutschrank verbracht. Im Gegensatz zu mitlaufenden Kontrollproben ist bei keinem der Vliesstücke ein Bewuchs feststellbar.
Beispiel 4
2 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat (Fa. Aldrich), 5,7 g Triton X 405 (Fa. Aldrich), 25 mL VE-Wasser und 0,08 g Kaliumperoxodisulfat (Fa. Aldrich) werden in einem Dreihalskolben vorgelegt und unter Argonzustrom auf 60°C erhitzt. Danach werden über einen Zeitraum von 4 Stunden weitere 23 mL tert.-Butylaminoethylmethacrylat zugetropft. Anschließend rührt man die Mischung noch weitere 2 Stunden bei 60°C, danach läßt man die entstandene Emulsion auf Raumtemperatur abkühlen.
Beispiel 4a
5 g der Emulsion aus Beispiel 4 werden 1500 g einer 0,9%igen wäßrigen Suspension von Cellulosefasern zugegeben. Diese Mischung wird auf ein Bronzesieb aufgetragen, wodurch Wasser und feinere Partikel ablaufen und sich ein nasses Vlies bildet. Das erhaltene Vlies wird gepresst und über einen Zylindertrockner geführt, wodurch das restliche Wasser verdampft und das Vlies verfestigt wird. Das fertige Vlies wird in 3 mal 3 cm große Stücke zerschnitten.
Beispiel 4b
Je ein zugeschnittenes Vliesstück aus Beispiel 4a wird mit Chlorella sp., Trentepohlia sp., Gloeocapsa sp. Calothrix sp. und Aspergilus niger beimpft. Diese Proben werden im Anschluß für 3 Wochen in einen Brutschrank verbracht. Im Gegensatz zu mitlaufenden Kontrollproben ist bei keinem der Vliesstücke ein Bewuchs feststellbar.

Claims (12)

1. Antimikrobielle Vliesstoffe, enthaltend antimikrobielle Polymere.
2. Antimikrobielle Vliesstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesstoffe aus einem nicht antimikrobiellen Substrat bestehen, das mit mindestens einem antimikrobiellen Polymer ganz oder teilweise beschichtet wurde.
3. Antimikrobielle Vliesstoffe, nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht-antimikrobielles Substrat Papier, Textilverbundstoffe, Polymerfasern, Metallfasern, Glaswolle, Pflanzenfasern eingesetzt wird.
4. Antimikrobielle Vliesstoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesstoffe aus einem Polymerblend aus mindestens einem antimikrobiellen Polymeren und mindestens einem weiteren nicht antimikrobiellen Polymeren bestehen.
5. Antimikrobielle Vliesstoffe nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass als nicht-antimikrobielles Substrat Seide, Kunstseide, Baumwolle, Wolle, Flachs, Ramie, Aramid, Polyethersulfone, Polyamide, Polyester, Polyacrylderivate, Polyethylen, Polypropylen, PTFE, Polymethacrylate, Polysulfone, Polyacrylnitrile, Cellulose, Celluloseacetat, Cellulosederivate oder deren Blends eingesetzt werden.
6. Antimikrobielle Vliesstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesstoffe aus einem nicht antimikrobiellen Polymeren bestehen, die durch Pfropfpolymerisation mit Monomeren zum Erhalt einer antimikrobiellen, polymeren Oberfläche beschichtet werden.
7. Antimikrobielle Vliesstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die antimikrobiellen Polymere bzw. die antimikrobielle Oberfläche aus mindestens einem der folgenden Monomere hergestellt wurden: Methacrylsäure-2-tert.- butylaminoethylester, Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, Methacrylsäure-2- diethylaminomethylester, Acrylsäure-2-tert.-butylaminoethylester, Acrylsäure-3- dimethylaminopropylester, Acrylsäure-2-diethylaminoethylester, Acrylsäure-2- dimethylaminoethylester, Dimethylaminopropylmethacrylamid, Diethylaminopropylmeth­ acrylamid, Acrylsäure-3-dimethylaminopropylamid, 2-Methacryloyloxyethyltri­ methylammoniummethosulfat, Methacrylsäure-2-diethylaminoethylester, 2- Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 3-Methacryloylaminopropyltrime­ thylammonium-chlorid, 2-Methacryloyloxyethyltrimethylammoniumchlorid, 2- Acryloyloxyethyl-4-benzoyldimethylammoniumbromid, 2-Methacryloyloxyethyl-4- benzoyldimethylammoniumbromid, Allyltriphenylphosphoniumbromid, Allyltriphenylphosphoniumchlorid, 2-Acrylamido-2-methyl-1-propansulfonsäure, 2- Diethylaminoethylvinylether und/oder 3-Aminopropylvinylether.
8. Antimikrobielle Vliesstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Vliesstoffe 0.01-25 Gew.-% antimikrobielle Polymere enthalten.
9. Verwendung der antimikrobiellen Vliesstoffe gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 als Teil von Filtersystemen oder Filtermodulen.
10. Verwendung der antimikrobiellen Vliesstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 zur Filtration von Bier, Wein, Obstsäften, Milch oder Trinkwasser oder in Klimaanlagen.
11. Verwendung der antimikrobiellen Vliesstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 als Flüssig/Gasförmig-Trennsystem (Oxygenatormodul).
12. Verwendung der antimikrobiellen Vliesstoffe nach einem der Ansprüche 1 bis 8 in Kleidung, Bettwäsche, Abdecklacken, Boden- oder Wandbeläge, Reinigungstücher, Hygienematerial, Taschentücher, Sitzbezügen oder in Klimaanlagen.
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