DE102006033934B4

DE102006033934B4 - Selbstdesinfizierendes Haushaltstuch

Info

Publication number: DE102006033934B4
Application number: DE200610033934
Authority: DE
Inventors: Axel Dr. Kolbe; Hardy Dr. Markwitz
Original assignee: Smart Fiber AG
Current assignee: Smart Fiber AG
Priority date: 2006-07-21
Filing date: 2006-07-21
Publication date: 2009-09-10
Anticipated expiration: 2026-07-22
Also published as: DE102006033934A1

Abstract

Selbstdesinfizierendes Haushaltstuch aus cellulosischen Fasern als Grundmaterial und modifizierten Lyocellfasern, die mindestens ein mit saueren Gruppen modifiziertes Polymer enthalten und mit bakterizid wirkenden Metallionen beladen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein waschbares, universell im häuslichen Bereich einsetzbares, selbstdesinfizierendes Vliestuch, das im Bereich von 0°C bis 100°C, kurzzeitig bis 130°C, im Haushalt für Reinigungsarbeiten, Isolation von heißen Gegenständen gegen empfindliche Oberflächen, Trennung von mikrobiologisch besiedelte Flächen von unbesiedelten Gegenständen dienen kann. Besonderer Augenmerk wurde darauf gelegt, dass das Tuch nicht zur Verschleppung und Verschmierung von mikrobiologischen Keimen beitragen kann und ressourcenschonend durch Waschbarkeit und Wiederverwendbarkeit ist und einfach herzustellen ist. Durch den Zusatz bakterizider cellulosischer Fasern und den Zusatz weiterer funktioneller cellulosischer Fasern können die Gebrauchseigenschaften definiert eingestellt werden.
Es ist bekannt, dass ein Wischtuch mit Wasserstoffperoxid WO 2005/040328 A1 , Säuren WO 2003/050229 A1 , Aminoxidtensid, N-Alkylpyrrolidone Derivat, WO 2004/074417 A1 , Alkali und Ammoniumsulfonate WO 2003/102122 A1 getränkt und damit antibakteriell ausgerüstet werden kann. Diese Produkte sind für Einmalanwendungen bestimmt. Eingelagertes Hypochlorit in eine Sandwichstruktur wirkt ebenfalls desinfizierend WO 2001/47705 A1 , wobei freiwerdendes Chlordioxid ein sehr starkes und für den häuslichen Gebrauch nur bedingt einsetzbares Desinfektionsmittel ist. Polyurethanschwämme werden mit quartären Ammoniumverbindungen bakterizid ausgestattet ( WO 2004/078900 A1 ), wobei Schäume nicht universell einsetzbar sind und nicht wärmeresistent sind. Schwermetallionen wie z. B. Silber-, Quecksilber-, Kupfer-, Zink- und Zirkoniumionen wirken auf Mikroorganismen wie Bakterien, Viren, Pilze und Sporen abtötend oder wachstumshemmend (Thurman et. al., CRC Crit. Rev. In Environ. Contr. 18 (4), S. 295–315 (1989)). Für eine bakterizide Wirkung sind die Silberionen von besonderem Interesse. Der entscheidende Vorteil von Silberionen gegenüber anderen bakterizid wirkenden Metallionen, wie z. B. Hg²⁺, ist die weitestgehende Unempfindlichkeit des menschlichen Metabolismus gegenüber Silber. Die bakterizid wirkende Konzentration wird bei Silber mit 0,01–1 mg/l angegeben (Ullman's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5. Aufl., VCH 1993, Volume A 24, S. 160).
Diese Wirkung der Silberionen wird seit langem in den unterschiedlichsten Anwendungen genutzt. Bei der Herstellung von textilen Fasern wird Silber z. B. galvanisch auf der Oberfläche von Polyamidseide abgelagert (Noble Fiber Technologies, http://www.x-static.com). Die Verarbeitung von galvanisch versilberter Polyamidseide auf Strick- und Wirkmaschinen ist problematisch, da sich an den Fadenleitorganen teilweise die Silberschicht von der Polyamidseide ablagert und damit zu häufigen Maschinenstillständen führt. Eine weitere bekannte Möglichkeit ist das Einbringen von metallischem Silber, Silber-Zeolith oder Silberglaskeramik in die Fasermatrix von schmelzegesponnenen Fasern wie Polypropylenfasern, Polyesterfasern und Polyamidfasern (Taschenbuch für die Textil-Industrie 2003, Schiele & Schön Berlin, S. 124 ff). Silberionen werden gebunden an Titandioxid in Polyurethanschäumen in Haushaltsreinigungsmaterialien eingesetzt ( WO 98/059026 A1 ). Es wird auch ein Verfahren beschrieben, in dem ein Garn mit Silberlösungen getränkt wurde ( GB 2 372 939 A ). Weiterhin ist bekannt, dass man Zeolithe als Trägermaterial für Silber, Kupfer und Zink einsetzen kann ( EP 116 865 A1 , JP 4 126 820 A , WO 98/059026 ). Silberverbindungen können auch direkt in Cellulose eingearbeitet werden ( EP 0 905 289 ), wobei dieses Verfahren keine Waschpermanenz der Silberionen im Garn gewährleistet. Auch für Acrylnitrilfasern wurde der Einsatz von Silber-Zeolith und Silberglaskeramik vorgeschlagen. Als wärmeresistentes Material mit einer bakteriziden Ausstattung wurden bisher ausschließlich Polyacrylnitril als Trägermaterial beschrieben ( JP 11 349 423 A ).
Auch cellulosische Fasern mit bakteriostatischen oder bakteriziden Eigenschaften sind am Markt. Durch Inkorporieren von Triclosan (2,4,4-Trichloro(II)-hydroxyphenyläther) in cellulosische Fasern erhält man eine permanent bakteriostatische Faser (ITB International Textile Bulletin 3/2002). Diese Substanz ist wirksam gegen Bakterien, die üblicherweise auf der Haut vorkommen, einschließlich krankheitserregender Staphylococcus-Arten.
In der DE 10 140 772 A1 wird ein Verfahren zur Herstellung von cellulosischen Formkörpern mit inkorporierten Algen beschrieben. Die Formkörper sind in der Lage, aus schwermetallhaltigen Medien Metalle zu adsorbieren. Die schwermetallbeladenen Formkörper können als antibakterielles und/oder fungizides Material verwendet werden. Der Gehalt dieser cellulosischen Formkörper an adsorbierten Schwermetallen ist mindestens etwa 70 mg/kg, vorzugsweise mindestens etwa 200 mg/kg, bevorzugt mindestens etwa 500 mg/kg, insbesondere mindestens 1000 mg/kg, bezogen auf das Gesamtgewicht des cellulosischen Formkörpers. Es wird weiter ausgeführt, dass durch Tauchen einer nach Beispiel 1 dieses Patentes hergestellten Faser mit einem Braunalgengehalt bezogen auf das Gewicht der Faser von 11,39 Masse-% in eine 0,05 M AgNO₃-Lösung ein Silbergehalt von 1855 mg/kg Faser erreicht wurde. Da Algen Naturprodukte sind, schwanken die relativ begrenzten Bindungskapazitäten für Schwermetalle. Bei der Bindung von Schwermetallen an Algen spielen unterschiedliche Bindungsmechanismen wie Ionentausch, Komplexierung und andere nicht bekannte Reaktionen eine Rolle. Die Bindung der Schwermetalle an den Algen ist deshalb unspezifisch. Als Trägermaterial werden weiterhin Oxide beschrieben, die mit Silberchlorid beauflagt wurden ( WO 2004/078900 ). Aus der EP 1 443 099 A1 ist ein Wischtuch bekannt, bei dem schmelzgesponnene Fasern im Gemisch mit „keramischen” Synthesefasern zu einem Gewebe verarbeitet sind. Die „keramischen” Synthesefasern enthalten Zeolith, an das antibakterielle Zusätze, wie Kupfer oder Silber gebunden sind. Durch die Synthesefasern ist eine geringere Wärmebeständigkeit gegeben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein textiles Flächengebilde für Reinigungs- und häusliche Anwendungszwecke mit folgenden Eigenschaften auszustatten:
Temperaturstabilität über einen Bereich von 0 bis 100°C (kurzzeitig bis 130°C);
permanent selbstdesinfizierende Textilkonstruktion;
Waschbarkeit und Wiederverwendbarkeit;
definiert einstellbare Gebrauchseigenschaften.
Darüber hinaus soll es einfach herzustellen und für die Massenproduktion geeignet sein.
Diese Aufgabe ist durch ein selbstdesinfizierendes Haushaltstuch mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
Zum Beispiel kann man cellulosische Fasern, wie Viskose, Modal, MicroModal, Tencel oder Naturfasern, mit einem Titer von kleiner gleich 1,7 dtex als Grundmaterial verwenden und einen Anteil von 1–10% einer modifizierten Lyocellfaser, die ein mit sauren Gruppen modifiziertes Polymer, z. B. Kationen-Ionentauscher oder Polyacrylmethacrylat, enthält und mit 20–120 g/kg Silber oder Zink beladen ist, zumischen.
Zur Verfestigung in einem Nadelvlies werden zwischen 5 und 15% einer Verfestigungsfaser, aus Polypropylen oder einer Bikomponentenfaser z. B. aus Polyester mit einem Überzug aus Polypropylen verwendet. Überraschenderweise wurde gefunden, dass die bakterizide Wirkung des Vliestuches auch nach 10 Wäschen und nach wiederholter Einwirkung von Temperaturen von bis 130°C erhalten bleibt und für eine Selbstdesinfektion bei Temperaturen von 0 bis 40°C des Vliestuchs ausreicht. Das faserverfestigte Nadelvlies bleibt formstabil und die Gebrauchseigenschaften bleiben auch nach mehrmaligem Waschen und Erhitzung bis 130°C erhalten. Weiterhin können die Gebrauchseigenschaften durch den Anteil antibakteriell ausgerüsteter Fasern definiert eingestellt werden und durch den Zusatz an weiteren modifizierten Fasern an das jeweilige Anwendungsgebiet angepasst werden. Weitere modifizierte Fasern umfassen zum Beispiel Lyocellfasern mit inkorporierten Scheuerpartikeln oder antistatisch ausgerüstete Lyocellfasern. Dieses Material kann neben den bereits beschriebenen Anwendungsfällen hervorragend in Bereichen eingesetzt werden, wo bakteriell besiedelte Reinigungstücher zur Verseuchung von Hartoberflächen führen können, beispielsweise im Bereich Reinigung von festen Oberflächen in Krankenhäusern, Pflegeeinrichtungen, Lebensmittelverkaufstheken, Kühlhäusern und Lebensmittelverarbeitungsbetrieben.
Auf die vorstehenden und weiteren Merkmale sind die Unteransprüche gerichtet.
Beispiel 1
85% Micromodal (1,0 dtex, Schnittlänge 39,5 mm, 35,8 cN/tex), 10% Polypropylenfaser (6,7 dtex, Schnittlänge 60 mm) und 5% Smart bioclean (Silberquelle) (6,7 dtex, Schnittlänge 37,8 mm, 22,5 cN/tex) werden zu einem Mischvlies mit 50 Einstichen/cm2 mechanisch verfestigt. Nach einer thermischen Verfestigung bei 180°C beträgt das Flächengewicht 240 g/m2.
Beispiel 2
80% Micromodal (1,0 dtex, Schnittlänge 39,5 mm, 35,8 cN/tex), 10% Polypropylenfaser (6,7 dtex, Schnittlänge 60 mm) und 10% Smart bioclean (Silberquelle) (6,7 dtex, Schnittlänge 37,8 mm, 22,5 cN/tex) werden zu einem Mischvlies mit 50 Einstichen/cm2 mechanisch verfestigt. Nach einer thermischen Verfestigung bei 180°C beträgt das Flächengewicht 240 g/m2.

Claims

Selbstdesinfizierendes Haushaltstuch aus cellulosischen Fasern als Grundmaterial und modifizierten Lyocellfasern, die mindestens ein mit saueren Gruppen modifiziertes Polymer enthalten und mit bakterizid wirkenden Metallionen beladen sind.
Haushaltstuch nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Metallionen aus der Gruppe der Silber-, Zink-, Kupfer- und Zirkonionen ausgewählt sind.
Haushaltstuch nach Anspruch 1 oder 2, in Form eines wärmebeständigen Vliesstoffes.
Haushaltstuch nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Vliesstoff ein Nadelvlies ist.
Haushaltstuch nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Nadelvlies durch Verfestigungsfasern in Form von Polypropylenfasern und/oder Polyesterfasern mit einem Überzug aus Polypropylen verfestigt ist.
Haushaltstuch nach einem der Ansprüche 1 bis 5, mit einer Beimischung von weiteren funktionellen cellulosischen Fasern.
Haushaltstuch nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die weiteren funktionellen cellulosischen Fasern Lyocellfasern mit inkorporierten Scheuerpartikeln oder antistatisch ausgerüstete Lyocellfasern sind.
Haushaltstuch nach einem der Ansprüche 5 bis 7, gekennzeichnet durch einen Anteil der Verfestigungsfasern von 5 bis 15%.
Haushaltstuch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die saueren Gruppen Kationen-Ionenaustauscher und/oder Polyacrylmethacrylat umfassen.
Haushaltstuch nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Beladung mit Metallionen (Silber oder Zink) von 20 bis 120 g/kg.