So
ist es eine erste Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein besonders
wirksames geruchsabsorbierendes Material bereit zu stellen, welches
vielseitig zu verwenden ist, im besonderen durch die Eigenschaft,
veschiedenartige Geruchskomponenten absorbieren zu können, und
welches zusätzlich
in hydrophiler Form vorliegt. Weiterhin sollte das Material wirkungsvoll
sein, besonders dadurch, dass die hochwirksamen Komponenten hochkonzentriert
vorliegen, und zudem noch direkt kommerziell verfügbar sind.
Vorzugsweise sollte zusätzlich
dem Entstehen von Gerüchen
durch Mikroorganismen entgegengewirkt werden oder dies Vermieden
werden. Weiterhin sollte das Material vorzugsweise sicher bei der
Benutzung im menschlichen Bereich sein, und keinen pharmakologischen
Effekt haben.
Diese
Aufgabe wird durch geruchsabsorbierendes Material erreicht, welches
hydrophile Pflanzenteile oder hydrophile Extrakte von solchen enthält, wobei
die Pflanzen der Gruppe der Oliven-, Wein-, und Pinienpflanzen angehören. In
einer anderen Ausführungsform
enthält
ein geeignetes hydrophiles Material Polyphenolverbindungen aus der Gruppe
der (A) Flavonoide, vorzugsweise der (A1) Flavanole, noch bevorzugter
(A1a) Katechin, (A1b) Epikatechin, (A1c) Epigallokatechin, und (A1d)
Epikatechingallat, (A1e) Epigallokatechingallat, und der (A2) Flavonole,
noch bevorzugter (A2a) Anthocyanidin und (A2b) Proanthocyanidin,
und (B) Oleuropeine. Dabei ist der Gehalt der polyphenolischen Verbindungen
der Gruppe (A) vorzugsweise mindestens 60 Gew.-%, bevorzugterweise
mindestens 70 Gew.-%, und noch bevorzugterweise mindestens 80 Gew.-%, und der Gehalt
der polyphenolischen Verbindungen (B) vorzugsweise mindestens 15
Gew.-% beträgt.
Ein geeignetes geruchsabsorbierendes Material, welches Polyphenolverbindungen
der Gruppen (A) Flavonoide oder (B) Oleuropeine enthält, enthält weiterhin
weniger als etwa 4 Gew.-% pharmakologisch aktiver Substanzen, vorzugsweise
Koffein, vorzugsweise weniger als 1 Gew.-%.
Eine
zweite Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, geruchsabsorbierende
Materialen mit anderen Materialien zu kombinieren, so mit einem
Material zum Umgang mit Flüssigkeiten,
vorzugsweise einem flüssigkeitsabsorbierenden
Materials und noch bevorzugterweise ein superabsorbierendes Material,
oder mit einem Bahnmaterial, vorzugsweise eine polymeres Folienmaterial
oder ein Faserbahnmaterial, wobei vorzugsweise das geruchsabsorbierende
Material in einem Anteil von mindestens 0,1 Gew.-%, noch bevorzugterweise
von wenigstens 1,0 Gew.-%,
eingesetzt wird.
Eine
weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, Hygieneartikel
bereitzustellen, die eines oder mehrere der oben genannten Materialien
beinhalten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Hygieneartikel
atmungsaktiv, und er kann weiterhin Parfüm oder Duftstoffe enthalten.
Geruchskontrolle
Obwohl
das Entfernen bestimmter Komponenten aus Gasen auch in industriellen
Bereich wie bei der Abgas- oder Emissionskontrolle benutzt wird, findet
Geruchskontrolle meistens in der menschlichen Umgebung statt, wie
zum Beispiel bei der Haushaltsreinigung, persönlichen Hygiene, oder bei durch Tieren
verursachten Gerüchen
wie bei dem Einsatz von Katzenstreu, oder Gülleverwertung. Der Ausdruck "Geruchsabsorption", der auch häufig synonym
mit "Geruchsreduzierung" benutzt wird, bezieht sich
auf Wirkmechanismen, die den Effekt von übel riechenden Gerüchen verringern,
wie sie von Menschen als unangenehm, peinlich, störend oder
widerwärtig
empfunden werden. Dabei können
Gasmoleküle
an äußere oder
innere Oberflächen
von Feststoffen oder auch in Flüssigkeiten
adsorbiert werden. Ebenso können
riechende Verbindungen chemisch abgebunden werden und so aus einem
Träger,
wie Luft, entfernt werden.
Der
Ausdruck "Geruchskontrolle" beinhaltet sowohl
die Mechanismen der Geruchsabsorption, aber auch das Vermeiden des
Entstehens von Gerüchen
sowie andere Mechanismen, wie die chemische Reaktion einer Zersetzung
zu nicht oder weniger riechenden Verbindungen, oder aber auch das Überdecken
von schlechten Gerüchen
durch als angenehmer empfundenen Gerüchen, wie zum Beispiel bei der
Anwendung von Parfüm.
Geruchsverbindungen,
die durch die Luft als Träger
die Nase erreichen, können
aus diesem Träger
entweder bei der Geruchsquelle entfernt werden, oder aber nahe der
Nase, wie zum Beispiel bei dem Tragen von Gesichtsmasken. Solche
Verbindungen können
durch physikalische oder chemische Behandlung entfernt werden. Gasförmige Geruchskomponenten
können
an festen Oberflächen
abgefangen werden (Adsorption) oder in Flüssigkeiten (Gaswäscher).
Wenn die Geruchskomponenten in Feststoffpartikeln oder in Tröpfchen enthalten
sind, kann dies zum Beispiel durch Filter abgefangen werden.
Ein
zweiter Faktor bei der Geruchskontrolle bezieht sich auf das Verringern
der Entstehung von schlechten Gerüchen. Da viele durch Mikroorganismen
erzeugte Gerüche
als unangenehm eingestuft werden, hat sich ein Bereich der Geruchskontrolle darauf
konzentriert, zu vermeiden, dass Mikroorganismen organische Moleküle wie sie
zum Beispiel in Schweiß oder
Urin enthalten sind zersetzen und dadurch üble Gerüche freisetzen.
Ein
weiterer Ansatz zur Kontrolle von Gerüchen im menschlichen Hygienebereich
ist das Überdecken
der Gerüche
zum Beispiel durch Parfüm.
In diesem Zusammenhang bezieht sich der Ausdruck Parfüm auf Additive,
die bestimmte und im Allgemeinen als angenehm eingestufte Düfte abgeben.
Gegebenenfalls kann der Duft erst bei bestimmten Bedingungen freigesetzt
werden, wie Temperatur- oder Druckänderungen, Flüssigkeitskontakt
und so weiter.
Geruchsabsorbierende Materialien
Geruchsabsorbierende
Materialien sollen eine Reihe von Anforderungen oder Eigenschaften erfüllen. Ein
wichtiger Aspekt ist die Effektivität bezüglich der Absorption von verschiedenartigen
Komponenten. Diese Effektivität
bezieht sich also auf eine breite Funktionalität für verschiedene Geruchskomponenten.
So sollte also ein effektives Material Gerüche reduzieren, die sowohl
von Urin, Stuhl, Schweiß, wie
auch Menstrualflüssigkeit,
etc., stammen können.
Viele bekannte Materialien sind hinsichtlich einer bestimmten Anwendung
verbessert worden, wie zum Beispiel Geruchsreduzierung entweder
bei Schweiß oder
bei Urin oder Stuhl. Dementsprechend wurden auch standardisierte
Tests entwickelt, um bestimmte Geruchsmoleküle unter bestimmten Bedingung
zu reduzieren.
So
werden z.B. bei der Methode ASTM International E544-99 1600 ppm
Trimethylamine (TMA) in einer 0.9 Gew.-% Kochsalzlösung eingesetzt
und der Anteil nach zwei bzw. 7 Stunden bei 38°C durch Headspace-Analyse ermittelt.
Dieser Test zielt also auf die Effektivität bezüglich typischer Urinkomponenten.
Analog werden z.B. Skatole bei Tests zur Geruchsbestimmung und/oder – reduzierung
eingesetzt, um Stuhlgerüche
zu simulieren. Dementsprechend wurden mit Hilfe solch spezifischer
Methoden auch Materialien entwickelt, die recht spezifische Absorptionseigenschaften
für eben
die spezifischen Komponenten besitzen. Ohne das die Erfindung durch
die folgende Erklärung
limitiert werden soll, kann man davon ausgehen, dass die wohlbekannten Geruchsreduzierer
auf der Basis von Cyclodextrin dadurch funktionieren, dass sie die
Geruchsmoleküle innerhalb
des Cyclodextrinmoleküls
sterisch abfangen, so dass diese recht spezifisch auf die Größe der Geruchsmoleküle abgestimmt
sind. Wenn diese Geruchsmoleküle
größer oder
kleiner sind als der Platz innerhalb des Cyclodextrinmoleküls, ist
die Effektivität
verringert. Neben einer größeren Flexibilität in Bezug
auf die Molekülgröße, kann
die Effektivität
eines geruchsabsorbierenden Materials verbessert werden, wenn verschiedene
Absorptionsmechanismen gleichzeitig wirken, wie zum Beispiel wenn
Klathratbildung zusammen mit kovalenter oder ionischer chemischer
Bindung eingesetzt wird.
Die
geruchsabsorbierenden Materialien sollten auch effizient sein, wobei
sich das bei der vorliegenden Erfindung auf gute geruchsreduzierende
Eigenschaften pro Menge des eingesetzten Stoffes bezieht. Dies ist
natürlich
teilweise mit der soeben diskutierten Effektivität verbunden, da zum Beispiel
ein Material wie Cyclodextrin hauptsächlich für eine bestimmte Molekülgröße wirkt,
und so Geruchsmoleküle
einer anderen Größe entweder
gar nicht zurückhält, oder
zumindest wesentlich schlechter, weil nur Sekundäreffekte wie leichte Bindungen
an der Oberfläche
des Cyclodextrinmoleküls
wirken. Jedoch wird die Effizienz wesentlich mehr durch die Konzentration
der effektiven Komponenten bestimmt, wenn diese in einem Trägermaterial
enthalten sind. Dieser Aspekt ist besonders wichtig bei auf Naturstoffen
basierten Materialien, da diese im Allgemeinen nicht chemisch "reine" Verbindungen sind.
So ist es zum Beispiel bekannt, dass Grüntee recht effektive Verbindungen
enthält,
nämlich
Polyphenole wie Epigallokatechingallate, häufig in einer Konzentration
von 50 Gew.-% (auf trockener Basis der Blätter), im Allgemeinen aber
weniger als 60 Gew.-%.
Über die
Geruchbindungseigenschaften hinaus kann es vorteilhaft sein, wenn
die geruchsabsorbierenden Materialien auch andere geruchskontrollierende
Eigenschaften haben, und im Besonderen, wenn sie die Entstehung
der übel
riechenden Substanzen vermeiden. Da solche oft von Mikroorganismen
freigesetzt werden, kann es also von Vorteil sein, wenn die geruchsreduzierenden
Materialien auch antimikrobiell wirksam sind. Antimikrobielle Wirksamkeit
kann durch eine Vielzahl von Wegen und Methoden bestimmt werden,
hier bezieht es sich auf die Methoden wie in der 4. Auflage der "Pharmacopoeiae European" (Ph.Eur.) veröffentlicht,
wobei ein Beladungsverhältnis
von 1:100 angesetzt wird. Dabei kann die mikrobielle Wirksamkeit
anhand von Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa, oder Staphylococcus
aureus bestimmt werden, und es sollte nach sowohl 48 Stunden wie
auch 7 Tagen eine Bakterienzahl unterhalb des Schwellenwertes vorliegen.
Analog kann die fungizide Wirksamkeit anhand der erwähnten Methode
unter Benutzung von Candida albican, oder Asperigillus niger bestimmt
werden. Weitere antimikrobielle Wirkungen können auf die Deaktivierung,
das Abbinden, oder das Denaturieren von Proteinen oder Enzymen abzielen.
Da
der Einsatz der geruchsabsorbierenden Materialien im Allgemeinen
in der menschlichen Umgebung stattfindet, sollen diese sicher für die Menschen
und die Umwelt sein. Es ist allgemein akzeptiert, dass für bestimmte
Stoffe "unsichere" Konzentrationen
existieren (d.h. Menschen solchen Konzentrationen auszusetzen wird
im allgemeinen als unakzeptabel eingestuft), dass aber unterhalb
solcher Konzentrationen sich ein Bereich anschließt, in dem weniger
als besser beurteilt wird (d.h. ein Bereich, in dem Menschen beeinträchtigt werden
können,
allerdings in einem akzeptablen Maße), oder ein effektfreier
Bereich, wobei natürlich
die Abgrenzung der einzelnen Bereiche und besonders der letzten
beiden häufig
Anlass zu Diskussionen gibt. Wenn es auch im wesentlichen auf toxische
Effekte abzielt, gelten die verschiedenen Bereiche ebenso sehr auch
für pharmakologische
oder physiologische Effekte der Stoffe auf den Menschen, so durch
orale Administration, oder bei Eintrag über die Haut oder die Atemwege. Dabei
können
die Effekte erwünscht
sein, so bei Medikamenten, aber häufig wird es bevorzugt, dass
keine pharmakologische Effekte erzeugt werden. Ein Beispiel für eine Substanz,
die durchaus einen pharmakologischen Effekt, hat ist Koffein, wie
es in Kaffee- oder Teepflanzen enthalten ist, sowie auch in daraus
erzeugten Extrakten, und welches das menschliche kardiale System
beeinflusst, sowohl bei oraler Anwendung wie auch bei Hautkontakt.
Da
geruchsabsorbierende Materialien häufig in Kombination mit anderen
Materialien eingesetzt werden, besteht eine weitere Anforderung
bezüglich deren
Einfluss auf die Funktionalität
dieser anderen Materialien. Besonders im Bereich der Hygieneanwendungen
sind solche Materialien flüssigkeitsabsorbierende
Materialien, die Flüssigkeiten
aufnehmen und oft auch zurückhalten
sollen. Häufig
sind solche Flüssigkeiten
wässrig,
wie die meisten menschlichen Ausscheidungen wie Urin, Schweiß oder Menstrualflüssigkeit.
Um den Flüssigkeitstransport
oder das Rückhaltevermögen nicht
negativ zu beeinflussen, ist es oft bevorzugt, dass die geruchsabsorbierenden
Materialien hydrophil sind. Besonders bei auf Naturstoffen basierenden
Materialien können
entsprechende Substanzen durch wässrige Extraktion
gewonnen werden, wobei Extraktionshilfsmittel wie z.B. Äthanol benutzt
werden können.
Die Extrakte können
dann in flüssiger
Form belassen werden, wobei sie auch durch Wasserentzug aufkonzentriert
werden können,
zum Beispiel durch Verdampfung, vorzugsweise unter milden Bedingungen, oder
Umkehrosmose, und so weiter. Organische Stoffe wie zum Beispiel
Blätter
könne auch
im wesentlichen unverarbeitet – was
im Allgemeinen bei Blättern
getrocknet und zerkleinert bedeutet – eingesetzt werden.
Hierbei
bezieht sich der Ausdruck "trocken" auf Materialien,
die sich "trocken" anfühlen, und
die nicht mehr als 20 Gew.-% Wasser oder Feuchtigkeit enthalten,
vorzugsweise weniger als 10 Gew.-%, oder aber die "im Wesentlichen trocken" sind, mit weniger
als ungefähr
1 Gew.-% Wassergehalt. Bei solchen Materialien wird die Zusammensetzung
im Allgemeinen "auf
Trockenbasis", also
auf wasserfreier Basis, angegeben, die zum Beispiel durch Benutzung
eines Dessikkators, oder durch vorsichtiges Erwärmen wie Ofentrocknung für 3 Stunden
bei 110°C bestimmt
werden kann. Bei Naturstoffen können
sogar noch niedrigere Temperaturen vorteilhaft sein.
In
Anbetracht der großindustriellen
Anwendung von geruchsabsorbierenden Materialien sollten diese vorzugsweise
auch in ausreichend großen Mengen
zu Verfügung
stehen. Wenn solche Materialien auf natürlichen Stoffen – wie zum
Beispiel Pflanzen – basiert
sind, liegen die als Geruchsabsorber funktionierenden Substanzen
in der Regel nicht in reiner Form vor. Aus ökonomischen Gründen kann
es vorteilhaft sein, die effektivsten Komponenten der Naturstoffe
in reiner Form einzusetzen. "Rein" bezieht sich in
diesem Zusammenhang auf ein Gemisch, das zu mehr als 50 Gew.-%, vorzugsweise mehr
als 80 Gew.-%, oder noch vorteilhafter mehr als 90 Gew.-% aus geruchsabsorbierenden
Komponenten besteht. Diese Komponenten können aus einheitlichen chemischen
Molekülen
bestehen, oder aus verschiedenen, falls alle eine geruchsabsorbierende Funktion
besitzen. Der Ausdruck "rein" beinhaltet auch "im wesentlichen frei
von anderen Substanzen", so
wenn eine chemische Verbindung lediglich Spuren von "Verunreinigungen" hat, also wenn die "anderen Substanzen" nicht mehr als 5
Gew.-%, vorzugsweise nicht mehr als 1 Gew.-% ausmachen, häufig aber
auch nicht mehr als 1 Teil auf eine Million (ppm), wobei alle Prozentangaben
auf Trockenbasis gelten.
Materialien
oder Substanzen, die für
die vorliegende Erfindung benutzt werden können, können auch andere Funktionen
erfüllen,
die sie bei Anwendungen außerhalb
der vorliegenden Erfindung nützlich
machen, wie im pharmazeutischen, im Ernährungs- oder im Getränkebereich
mit oraler Applikation, oder im kosmetischen Bereich mit Hautanwendungen.
Spezielle geruchsabsorbierende
Materialien
Während eine
Vielzahl von Materialien bekannt sind, die eins oder einige der
oben beschriebenen Anforderungen erfüllen, ist jetzt eine Gruppe
von Materialien identifiziert worden, die die meisten, wenn nicht
alle, dieser Anforderungen erfüllen.
Besonders eine Gruppe von Pflanzen hat hohe Konzentrationen nützlicher
Komponenten, im besonderen Oliven (Oleae folia – Oleo europaea), Wein (bes.
vitis vinifera), oder Pinien (bes. pinus maritime), und dabei ganz
besonders bestimmte Teile dieser, wie Blätter (besonders bei Oliven
und Wein), Kerne (besonders bei Wein) oder Rinde (besonders bei
Pinienbäumen). So
bezieht sich also ein Aspekt der vorliegenden Erfindung auf hydrophile
Teile oder hydrophile Extrakte aus Teilen solcher Pflanzen als geruchsabsorbierendes
Material.
Diese
Pflanzen beziehungsweise deren Teile weisen eine relativ hohe Konzentration
an bestimmten Verbindungen auf, die besonders effektiv als geruchsabsorbierendes
Material wirken, und die zu der Gruppe der Polyphenole gehören. Häufig werden solche
Stoffe auch als Tannine bezeichnet, aber genauer gehören diese
Stoffe zu den Verbindungen bzw. Verbindungsgruppen der Flavonoide,
besonders den Flavanolen (Flavan-3-ol), wie Katechin, Epikatechin, Epigallokatechin,
Epikatechingallat, Epigallokatechingallat, oder den Flavonolen (Flavon-3-ol) wie
(Pro-)Anthocyanidin, oder den Oleuropeinen. Im Allgemeinen haben
solche Verbindungen Molekulargewichte von über 200 Dalton, häufig über 400
Dalton.
Ein
weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung bezieht sich also auf
geruchsabsorbierende Materialien, die hohe Anteile der erwähnten Stoffe enthalten,
nämlich
mindestens 60 Gew.-% Flavonoide oder vorzugsweise mindestens 15
Gew.-% Oleuropeine, jeweils auf Trockenbasis. Vorzugsweise ist das
geruchsabsorbierende Material ein Reinstoff mit mehr als 80 Gew.-%,
und noch bevorzugter mehr als 90 Gew.-% Flavonoide und/oder Oleuropeine.
Das geruchsabsorbierende Material kann auch "im wesentlich frei von anderen Substanzen" sein.
Geeignete
Materialien sind als Nahrungsmittelzusatz kommerziell verfügbar von
Frutarom AG, Wädenswil,
Schweiz, unter der Artikelbezeichnung Vitis vinif. fol. extra.a.siccum,
Artikel Nr. 0085945 (Weinblattextrakt) mit einem Polyphenolgehalt
von bis zu 60 Gew.-%, oder europ. fol. extr.s.siccum, Artikel Nr.
0085947 (Olivenblattextrakt) mit einem Oleuropeingehalt von mindestens
18 Gew.-%.
Eine
Methode geeignete Extrakte mit hohem Polyphenolgehalt aus Weintrauben
zu erhalten ist in der US Patentschrift 6238673 [Howard] beschrieben. Die
Produktion von (Pro-)Anthocyanidin aus Pflanzen der Familie der
Vitaceae oder Ericaceae für
Anwendungen in Pharmazie oder Ernährung ist in der US Patentschrift
6210681 [Walker] beschrieben. In
JP
2002 128678 [Shuichi] wird von Olivenblättern ausgehend die Herstellung
von hochkonzentrierten Oleuropeinen beschrieben und nach der US
Patentschrift 6197388 [Crea] kann ein hydrophiles Extrakt aus Olivenkernen
erzeugt werden. Biotechnologische Methoden (Genveränderungen)
werden in der Veröffentlichung
US Appl. 2003 0101477 [Colliver] beschrieben um den Flavonol Gehalt
in Pflanzen zu erhöhen.
Alternativ können
die entsprechenden Substanzen natürlich auch synthetisch hergestellt
werden.
In
einer bevorzugten Ausführungsform
liegen die Materialien als feines Pulver vor mit einem durchschnittlichen
Partikeldurchmesser von zwischen 50 μm und 200 μm, wie durch bekannte Methoden
wie vorsichtiges Sieben ermittelt werden kann. Wenn die Substanzen
als Pulver vorliegen, wird der Korngrößenanteil unter 45 μm vorzugsweise minimiert,
um unerwünschte
Staubbildung zu vermeiden, wobei vorzugsweise weniger als 5 Gew.-%
davon vorliegen.
Ohne
dass die Erfindung durch die folgende Erklärung eingeschränkt werden
sollte, scheinen Flavonoide bzw. Oleuropeine besonders günstige wie auch
synergistische Funktionalität
bei der Geruchsabsorption aufzuweisen. Zum Ersten erlaubt wohl die spezielle
chemische Struktur der Kohlenstoffringsysteme Interaktionen mit ähnlichen
Systemen, besonders auch mit hydrophoben Substanzen, wie mit Skatolen
(3-Methylindol), die für
Fäkalgerüche typisch sind.
Zweitens können
die Substanzen relativ stabile Radikale und Ionen bilden durch mesomerische
Stabilisierung der Radikale und geladenen Moleküle, die dann weiterhin Reduktions-
oder Oxidationsreaktionen sowie ionische Bindungen bzw. Neutralisation eingehen.
Weiterhin können
diese Substanzen kovalente Esterbindungen eingehen, wobei die Hydroxyl- bzw.
Carboxylgruppen mit anderen Molekülen Addukte bilden. Außerdem,
können
die Hydroxyl- bzw. Carboxylgruppen Wasserstoffbrückenbindungen zu anderen Hydroxyl-
bzw. Carboxylgruppen bilden. Ein weiterer wichtiger Mechanismus
beruht auf der Bildung von Klathraten, d.h. der sterische Einschluss von
Geruchsmolekülen
in eine Hülle
aus mehreren Molekülen
der geruchsabsorbierenden Substanz. Im Gegensatz zu diesem Klathratbildungsmechanismus steht
der z.B. bei dem Cyclodextrin vorkommende, bei dem eins dieser Moleküle ein Geruchsmolekül einer
bestimmten Größe einschließt. Schließlich können die
geruchsabsorbierenden Substanzen Proteine und Enzyme, und so also auch
Zellmembranen, deaktivieren bzw. denaturieren, und weisen damit eine
gute anti-mikrobielle Wirksamkeit auf.
Die
oben beschriebenen Materialien der vorliegenden Erfindung und im
besonderen die pflanzlichen Materialien beziehungsweise die daraus
gewonnenen Extrakte enthalten vorzugsweise keine pharmakologisch
wirksamen Verbindungen, im Gegensatz zum Beispiel von üblichen
Grünteeextrakten,
die erhebliche Anteile von Koffein beinhalten können, welches einen Effekt
auf das kardiale System ausübt.
Da dieser Effekt auch bei kutaner Anwendung auftreten kann, ist
dessen Abwesenheit ein besonderer Vorteil bei der Anwendung solcher
Materialien im Hygienebereich, wobei bekanntlich menschliches Gewebe
oder Haut eventuell mit den Materialien in Kontakt kommen kann.
Ein besonderer Ansatz um Grünteeextrakte
für pharmazeutische,
ernährungsbezogene
oder kosmetische Anwendungen zu modifizieren ist in der US Patentschrift
6210679 [Bailey] beschrieben, wobei der Koffeingehalt reduziert
und der Katechingehalt erhöht
wird.
Anwendungen
im Hygienebereich
In
einem speziellen Aspekt bezieht sich die vorliegende Erfindung auf
Anwendungen im Hygienebereich, wie zum Beispiel auf Materialien,
die zum Reinigen von Operationsräumen
eingesetzt werden können
(wie oben beschrieben), aber auch beim hygienischen Verpacken von
Lebensmitteln, wie allgemein beschrieben in WO 98/01299 [Jonas],
besonders aber auf Hygieneartikel. In Zusammenhang mit der vorliegenden
Erfindung bezieht sich "Hygieneartikel" auf Artikel, die
an dem Köper
eines Trägers oder
in der Nähe
getragen werden, und vorzugsweise direkten Kontakt mit dem Träger bzw.
dessen Haut haben. Dabei ist der Träger oft, aber nicht notwendigerweise
ein Mensch.
Hygieneartikel
können
flüssigkeitsabsorbierend
sein, so dass Körperflüssigkeiten
durch den Artikel selber aufgenommen werden können. In diesem Zusammenhang
beinhaltet der Begriff "Körperflüssigkeiten" Urin, Blut, vaginale
Ausscheidungen, Schweiß,
oder Fäkalien,
ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein. So gehören
zu den absorbierenden Hygieneartikeln Babywindeln, so genannte Erziehungshöschen ("training pants"), Inkontinenzunterwäsche für Erwachsene,
Damenhygieneartikel, Stilleinlagen, Schuheinlagen, Unterarmschweißeinlagen,
Stomabeutel, Binden, Verbände,
Hygienewischtücher,
Lätzchen,
Operationsabdeckungen oder -kittel und so weiter. Hygieneartikel
können
auch nicht flüssikeitsabsorbierend
sein, so zum Beispiel wenn ein flüssigkeitsabsorbierendes Teil
an dem Träger durch
ein nicht absorbierendes Teil, z.B. einem elastischen Netzhöschen, gehalten
wird.
Hygieneartikel
können
Wegwerfartikel sein, d.h. dass sie nach dem Gebrauch nicht zum Waschen
oder einer anderen Rückführung zu
Benutzung als Hygieneartikel vorgesehen sind, bzw. dass sie nach
der Benutzung in umweltverträglicher
Weise weggeworfen, entsorgt, kompostiert oder anders dem Wiederverwertungskreislauf
zugeführt
werden.
Moderne
Hygieneartikel können
recht komplex aufgebaut sein, wie es auch in einer Vielzahl von Veröffentlichungen
dokumentiert ist. Vorzügliche
Designs sind beschrieben in U.S. Patentschrift No. 3860003; U.S.
Patentschrift No. 5151092, U.S. Patentschrift No. 5221274; oder
U.S. Patentschrift No. 5554145; U.S. Patentschrift No. 5569234.
Geruchsabsorbierende Materialien
und Hygieneanwendungen
Die
Benutzung erfindungsgemäßer Materialien
in Hygieneanwendungen ist besonders bevorzugt, wenn die Materialien
nicht nur Gerüche
verschiedenen Ursprungs, wie Urin, Fäkalien, Blut oder Schweiß, absorbieren
können,
sondern auch eine anti-mikrobielle Wirkung haben, die die Zersetzung der
Ausscheidungen zu übel
riechenden Substanzen verringern oder gar verhindern.
Dabei
können
die geruchsabsorbierenden Materialien in dem gesamten Artikel verteilt
sein, oder sie werden nur in bestimmten Teilen davon eingesetzt.
In einem bestimmten Design ist die "Flüssigkeitsaufgabezone", also der Bereich
in dem die Ausscheidungen in den Artikel eingebracht werden, im Wesentlichen
frei von den geruchsabsorbierenden Materialien, da die geruchsreduzierende
Wirkung dieser verringert werden kann, wenn diese durch die abgegebenen
Flüssigkeiten überladen
werden. In anderen speziellen Designs können die geruchsabsorbierenden
Materialien in den Regionen mit hoher Luftaustauschrate aus dem
Artikel heraus angeordnet sein, so z.B. in dem Bereich der Abdeckfolie,
die das Durchnässen
der äußeren Kleidung
des Trägers verhindern
soll, oder dem der Decklagen, also die dem Träger zugewandte Oberfläche, oder
den Bereichen um die Bauch- oder Beinöffnungen des Artikels während seiner
Benutzung.
Es
hat sich nun herausgestellt, dass Geruchsabsorption besonders vorteilhaft
bei den so genannten atmungsaktiven Artikeln eingesetzt werden kann,
also bei Hygieneartikeln, die Luftzutritt an die durch den Artikel
abgedeckte Haut des Trägers
ermöglichen.
Als Folge dieser Belüftung
können
Geruchsstoffe an die Umgebung abgegeben werden. Daher ist es eine
besonders bevorzugte Ausführung der
vorliegenden Erfindung, geruchsabsorbierende Materialien in atmungsaktiven
Hygieneartikeln einzusetzen. Die Atmungsaktivität wird häufig durch Materialien erreicht,
die luftdurchlässig
sind, oder durch konvektive Luftströmung durch den Artikel selber oder
durch den Zwischenraum zwischen dem Artikel und dem Träger. Für Windeln
sind solche atmungsaktive Designs zum Beispiel beschrieben in WO 00/10948
[Faulks], WO 01/97734 [Sprengard-Eichel], oder US Patentschrift
6454749 [Lau]. Für
Damenhygieneartikel, wie Binden oder so genannten "Slip-Einlagen" sind entsprechende
Designs beschrieben in EP-A-1034800 [Carlucci], oder der US Patentschrift 6432096
[McFall].
Geruchsabsorbierende
Materialien können ebenfalls
bei Damenhygieneartikeln in Tamponform eingesetzt werden, wie sie
in der US Patentschrift 3674030 [Jones] oder der US Patentschrift
6353146 [Williams] beschrieben sind. In diesem Zusammenhang können die
geruchsabsorbierenden Materialien gemäß der vorliegenden Erfindung
besonders vorteilhaft eingesetzt werden, wenn sie keinen pharmakologischen
Effekt haben, da Tampons oft über
längere
Zeit in direktem Kontakt mit empfindlichem Körpergewebe getragen werden.
Dabei könnten
pharmakologisch aktive Substanzen, wie zum Beispiel das in Grünteeextrakten
enthaltene Koffein, in das Körpergewebe übertragen
werden.
Geruchsabsorbierende
Materialien gemäß der vorliegenden
Erfindung können
auch sehr vorteilhaft bei anderen Anwendungen mit Blutkontakt eingesetzt
werden, wie zum Beispiel bei Wundverbänden wie in der Veröffentlichung
US Appl. 2001/0026810 [McGhee] beschrieben, oder auch zum Reinigen
von Operationsräumen,
wie in der US Patentschrift 5595731 [Valliers] beschrieben. Weitere Beispiele
zum Einsatz der erfindungsgemäßen Materialien
sind Schuheinlagen, wie in den US Patentschriften
US4864740 [Oakley] oder
US6025587 [Hermann] beschrieben. Da
die okkludierten Bedingungen in Schuhen oft eine relativ feuchte
Atmosphäre
erzeugen, ist hier die Kombination der geruchsabsorbierenden Materialien
mit flüssigkeitsabsorbierenden
besonders vorteilhaft. Es sollte bemerkt werden, dass Hygieneartikel
gemäß der vorliegenden
Erfindung ebenso die Anwendung bei Tieren abdecken wie die bei Menschen.
Daher fiele auch ein Windel für
Vögel,
wie in US Patentschrift 5934226 beschrieben unter die vorliegende
Erfindung ebenso wie Materialien die zur direkten Aufnahme von tierischen
Ausscheidungen bestimmt sind, wie Katzenstreu, wie in US Patentschrift
6207143 [Lezdey] beschrieben.
Geruchsabsorbierende
Materialien in Kombination mit Materialien einer anderen Funktionalität
Geruchsabsorbierende
Materialien können vorteilhaft
mit anderen Materialien kombiniert werden, die eine andere Funktionalität als die
der Geruchsabsorption besitzen. Bevorzugterweise sollten dabei die
geruchsabsorbierenden Materialien die Funktion des anderen Materials
nicht über
den "Verdünnungseffekt" hinaus verschlechtern.
Solch eine andere Funktionalität
kann eine Abschluss- oder Abdeckfunktion sein, oder eine andere
mechanische Funktionalität,
die häufig
durch "Bahnmaterialien" erfüllt werden
kann. "Bahnmaterialien" umfassen folien-
oder filmartige Materialien, Netzstrukturen oder textile Gewebe,
Gewirke, oder nicht gewebte Materialien ("non-wovens") und so weiter. Ein "non-woven" Material hat die
Struktur von einzelnen Fasern, die einer Matrix abgelegt wurden,
ohne dass dabei ein erkennbares regelmäßiges Muster erzeugt wurde,
und können
durch eine Vielzahl von Herstellungsprozessen erzeugt werden, die
dem Fachmann zum Beispiel als Wirrvlies-, Schmelzblas-, Kardenprozess, Nass-
oder Luftablageprozess bekannt sind. In der breiteren Bedeutung
fallen auch papierartige Materialien darunter, also im allgemeinen
nass- oder trockenabgelegte Faserstrukturen, solange die darin enthaltenen
Fasern untereinander hinreichend verbunden sind, um während des
normalen Gebrauchs zusammenzuhalten.
Die
nicht-geruchsabsorbierende Funktionalität des anderen Materials kann
auch Umgehen mit Flüssigkeiten
sein. So betrifft eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung die Kombination von geruchsabsorbierenden Materialien
mit Materialien, die Flüssigkeiten
aufnehmen, verteilen und bevorzugt zurückhalten können, wobei die Flüssigkeiten
meistens wässrig
sind. Dabei kann die Flüssigkeit
in den Materialien selber gehalten werden, wie zum Beispiel die
Flüssigkeit,
die innerhalb von Zellulosefasern oder in Superabsorbern enthalten
ist, oder die Flüssigkeit
kann in Zwischen- oder Zwickelräumen
enthalten sein oder diese durchströmen, so in den Poren eines
Wattevlieses oder eines Schaums. Geeignete absorbierende Fasern
können
Zellulosefasern sein, als loses Faserkissen abgelegt, oder als Saugpapier
oder Karton. Die Zellulose kann auch modifiziert worden sein, wie
durch chemische Behandlung, Vernetzung, oder Versteifung. Ebenso können auch
synthetische Fasern eingesetzt werden, die zum Beispiel aus Zelluloseacetat,
Acrylaten, Polyäthylen,
Polypropylen, Polyamiden oder Polyestern bestehen können. Es
können
Fasergemenge eingesetzt werden, oder auch Bi- oder Multikomponentenfasern.
Die Faseroberfläche
ist vorteilhafterweise hydrophil per se oder durch eine Hydrophilisierungsbehandlung.
Während die
Materialien zum Umgehen mit Flüssigkeiten
dahingehend ausgelegt sein können, Flüssigkeiten
sowohl aufzunehmen, wie auch zu verteilen und gleichzeitig auch
zurückzuhalten,
werden viele moderne Materialien auf eine bestimmte Funktionalität hin optimiert,
und mit anderen Materialien kombiniert um so das gesamte Anforderungsprofil abzudecken.
So können
zum Beispiel Materialien mit einer offeneren Struktur für die Flüssigkeitsaufnahme eingesetzt
werden, und können
mit Materialien mit einer mittelmäßig offenen Struktur zur Flüssigkeitsverteilung
kombiniert werden. Zusätzlich
können
noch besondere flüssigkeitszurückhaltende
Materialien eingesetzt werden, wie z.B. höher komprimierte Zellulosestrukturen.
Eine
besonders bevorzugte Form dieser Flüssigkeitsrückhaltematerialien oder auch
flüssigkeitsabsorbierenden
Materialien beinhaltet superabsorbierende Materialien, im Allgemeinen
auch als "Hydrogele", "absorbierende Gelmaterialien", "Hydrocolloidmaterial" oder "Superabsorber" bezeichnet. Diese
Materialien nehmen bei Kontakt mit wässrigen Flüssigkeiten – wie Körperflüssigkeiten – diese oder das darin enthaltene
Wasser in sich auf, und bilden Hydrogele. Diese Superabsorbermaterialien
können üblicherweise
große
Mengen wässriger
Flüssigkeiten aufnehmen,
und könne
diese sogar unter Anwendung mäßigen Druckes
zurückhalten.
Typischerweise sind die Superabsorber diskrete, nichtfaserförmige Partikel,
obwohl andere Formen, wie eben Fasern, Schäume, Bögen, Streifen oder andere aus Partikeln
zusammengesetzte Makrostrukturen eingesetzt werden können. Geeignete
Superabsorber in offenporig geschäumter Form sind z.B. beschrieben in
den U.S. Patentschriften
US3563243 [Lindquist],
US4554297 [Dabi],
US4740528 [Garvey], oder
US5260345 [DesMarais et
al.].
Geeignete
Superabsorber können
ein im Wesentlichen wasserunlösliches,
gering vernetztes, teilweise neutralisiertes polymeres Gelmaterial beinhalten,
welches beim Kontakt mit Wasser ein Hydrogel ausbildet. Geeignete
Superabsorber sind z.B. beschrieben in den U.S. Patentschriften
US-RE32649 [Brandt],
US5562646 [Goldman],
US5599335 [Goldman], oder
US5669894 [Goldman]. Superabsorber können in
Hygieneartikeln besonders bevorzugt in hohen Konzentrationen in
dem die Flüssigkeit
rückhaltenden
Kernbereich eingesetzt werden, wenn sie einen gemäß der Methode
in US Patentschrift No. 5599335 beschriebenen bestimmten hohen Salzflussleitfähigkeitswert
(SFC) aufweisen, bevorzugterweise von mehr als 30·10
–7 cm
3 sec/g, und – im Falle der homogenen Mischung
mit gewöhnlichem
Zellstoffflocken – Konzentrationen
von über
50 Gew.-%, besser von über
80 Gew.-%, und noch besser von über
90 Gew.-% an Superabsorber bezogen auf das Superabsorber/Zellstofffluff
Gemenge aufweisen. Geeignete Gemenge können Dichten zwischen 0,1 g/cm
3 und 0,3 g/cm
3,
vorzugsweise zwischen 0,15 g/cm
3 und 0,2
g/cm
3 aufweisen, jeweils unter einem leichten
Druck von etwa 1 kPa gemessen. Die gesamte Flüssigkeitsaufnahmekapazität des flüssigkeitaufnehmenden
Materials in einem Hygieneartikel sollte angepasst sein an die Designkapazität und der entsprechenden
Anwendung des Artikels, und kann über einen breiten Bereich adaptiert
werden, um verschieden Anwendungsbereiche von geringer Flüssgkeitsbeladung
bis hin zu hoher Flüssigkeitsbeladung
abzudecken. Geeignete Methoden, um die Flüssigkeitsaufnahmekapazität dem Anwendungsbereich
anzupassen sind z.B. in EP-A-1051958 [Lankhof], EP-A-0797968 [Herrlein]
and EP-A-0774242 [Palumbo] beschrieben.
Das
geruchsabsorbierende Material kann mit den Materialien anderer Funktionalität in beliebiger Art
und Weise kombiniert werden, solange dieses nicht die Eigenschaften
der Materialien erheblich verschlechtert, wie es z.B. durch übermäßiges Erhitzen, Auswaschen
mit Wasser, oder lang anhaltende Einwirkung von Feuchtigkeit geschehen
würde.
Geeignete hydrophile oder wässrige
Pflanzenextrakte können
als solche direkt aufgesprüht
werden oder getrocknete und zerkleinerte Pflanzenteile können als solche
direkt in bekannter Weise mit anderen Schüttgütern, wie z.B. Superabsorbern
oder losen Fasern, trocken vermengt werden. Solche Pflanzenteile
können
auch in einer Suspension aufgeschlämmt vorliegen, die dann dem
anderen Material, so z.B. einem textilen Gewebe oder einem Papier,
zugefügt
werden kann.
Die
eingesetzte Menge der geruchsabsorbierenden Materialien hängt natürlich von
dem speziellen Material und der Verteilung dieses in anderen Materialien
ab. Es hat sich herausgestellt, dass ein geruchsabsorbierendes Material,
welches homogen unter ein Schüttgut,
wie einem superabsorbierenden Material verteilt ist, bei einem Einsatz
von 0,1 Gew.-% Trockenbasis schon deutliche geruchsreduzierende
Wirkung zeigt. In ähnlicher
Weise kann das Material auf ein Bahnmaterial, wie einem Vliesstoff, aufgesprüht und anschließend getrocknet
werden und ebenfalls bei 0,1 Gew.-% Trockenbasis eingesetzt werden.
Besonders wenn die geruchsabsorbierenden Materialien nicht gleichmäßig verteilt
eingesetzt werden, kann es vorteilhaft sein, diese in höheren Konzentrationen
von 1,0 Gew.-% oder mehr einzusetzen, wobei sich diese Konzentrationsangabe auf
die mittlere Konzentration in der Auftragsfläche oder dem Eintragsvolumen
bezieht.
Eine
weitere bevorzugte Ausführungsform bezieht
sich auf die Kombination der erfindungsgemäßen geruchsabsorbierenden Materialien
mit Duftstoffen. So wurde überraschenderweise
herausgefunden, dass die geruchsabsorbierenden Materialien in Hygieneartikeln
nicht den Duft von zugefügtem Parfüm unterdrücken, sondern
allem Anschein nach mit diesem synergistisch zusammenwirken, besonders,
wenn das geruchsabsorbierende Material und das Parfüm an verschiedenen
Stellen im Artikel angebracht sind. Dabei ist vorzugsweise das geruchsabsorbierende
Material näher
an der Quelle des Gestankes positioniert, wobei "näher" sich auf einen Weg
bezieht, den der Trägerstoff
des Gestankes, also z.B. ein Luftstrom, folgt. Dieser Effekt kann
noch verstärkt
werden, wenn die Duftkomponenten erst nach einer Aktivierung freigesetzt
werden, wie es bei dem Einsatz von Mikrokapseln z.B. eine Änderung des
Zustandes der Feuchtigkeit, Druck oder Temperatur erzeugen kann.
Ohne dass durch die Erklärung die
vorliegende Erfindung eingeschränkt
werden sollte, scheinen die erfindungsgemäßen geruchsabsorbierenden Materialien
trotz ihrer breiten Effektivität über einen
großen
Bereich von Geruchsmolekülen eine
geringere Absorptionsfähigkeit
gegenüber
der häufig
noch wesentlich komplexeren und größeren Parfümmolekülen zu besitzen.
Zusammenfassung
Die
vorliegende Erfindung ist ein hydrophiles geruchsabsorbierendes
Material, dass aus Pflanzenteilen oder -extrakten bestehen kann.
Ein geeignetes Material kann polyphenolische Verbindungen wie Flavonoide
oder Oleuropeine beinhalten. Ein entsprechendes Material kann mit
Materialien anderer Funktionalität
kombiniert werden und z.B. in Hygieneartikeln verwendet werden.