DE1444079C3 - Verfahren zur antibiotisch wirk samen Veredlung von Fasern und Filmen aus Polyvinylalkohol - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Veredelung von Fasern und Filmen aus Polyvinylalkohol in der Weise, daß sie eine starke und dauerhafte antibiotische, nämlich eine pilzabtötende (fungizide) und bakterienvernichtende (bakterizide) Wirksamkeit besitzen; vor allen Dingen soll den Polyvinylalkohol-Gebilden durch Einführung mikrobenabtötender aktiver Stoffe und die chemische Bindung dieser Stoffe an die Gebilde eine bleibende hohe bakterizide und fungizide Wirksamkeit sowie die Fähigkeit verliehen werden, krankheitserregende Bakterien zu vernichten.

Die Darstellung von Textilfasern, die krankheitserregende Bakterien abzutöten imstande sind, wurde bisher im wesentlichen durch Tränkung der Fasern mit desinfizierenden Stoffen bewirkt. Bekanntlich war bereits während des zweiten Weltkrieges die Bekleidung mancher deutschen Soldaten mit erregerabtötenden chemischen Verbindungen aus der Reihe der quartären Ammoniumbasen imprägniert; bei diesen Soldaten traten bedeutend weniger, auf Verwundungen und sonstige Körperschädigungen zurückzuführende sekundäre Infektionen auf, als bei denjenigen, deren Kleidung mit desinfizierenden Stoffen nicht imprägniert war. In letzter Zeit wurde in den USA beispielsweise bei der Behandlung von Kranken, insbesondere von Kindern, empfohlen, Bettzeug, Windeln, Verbandzeug, Handtücher u. dgl. mit erregerabtötenden Ammoniumbasen zu imprägnieren; in England hat man Wolldecken, Matratzen überzüge und andere Textilerzeugnisse mit Antiseptika behandelt. Von der großen Bedeutung, die gegenwärtig der Herstellung von Fasern mit bleibender antibakterieller Wirksamkeit beigemessen wird, zeigen auch die in letzter Zeit erschienenen Veröffentlichungen über die Imprägnierung von Fasern, insbesondere Cellulosefasem mit entsprechenden desinfizierenden Mitteln, z. B. quartären Ammoniumbasen, organischen Zinnverbindungen oder Phenolverbindungen, sowie die Bewertung der Methoden zur Bestimmung der antibakteriellen Wirksamkeit dieser Fasern.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, zwecks Herstellung von bleibend bakterizid und fungizid wirksamen Polyvinylalkohol-Fasern und -Filmen, diese Gebilde mit bestimmten hochwirksamen bakterienabtötenden Reagenzien chemisch zu verbinden. Grundsätzlich könnte man zwar Fasern und Filme aus jedem beliebigen Polymer, das reaktionsfähige funktioneile Gruppen einschließt, in gleichartiger Weise eine bleibende bakterizide und fungizide

ίο Wirksamkeit verleihen; im Vergleich zu Cellulose- und Eiweißfasern besitzen Polyvinylalkohol-Gebilde jedoch den Vorzug stark reaktionsfähiger Hydroxylgruppen und höhere Festigkeit.

Es wurde zunächst gefunden, daß durch Behandlung von Polyvinylalkohol-Fasern mit Jodlösungen zwar Jodpolyvinylalkohol-Fasern mit bakterizider Wirksamkeit erhalten werden, daß jedoch hierbei keine chemische Verbindung zwischen der Faser und dem Jod stattfindet, sondern lediglich eine Sorption des Jodes durch die Faser; infolgedessen wird das Jod leicht sublimiert und beim Waschen von der Faser gelöst, so daß die antibakterielle Wirksamkeit bald verlorengeht.

Die Aufgabe, Polyvinylalkohol-Fasern und -Filmen durch eine antibiotisch wirksame Veredelung bleibende bakterizide und fungizide Eigenschaften zu verleihen, wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Fasern und Filme zuerst durch eine thermische Behandlung bei 210 bis 220⁰C während einer Dauer von 7 bis 10 Minuten gegen die Einwirkung heißen Wassers stabilisiert und danach in einem Bad, das eine chemisch-therapeutische Substanz der Nitrofuranreihe, Schwefelsäure und gegebenenfalls Äthyl- bzw. Methylalkohol in wäßriger Lösung enthält, für eine Dauer von 3 bis 5 Stunden bei einer Temperatur von 70 oder 80°C behandelt wird.

Die Acetalisierung kann erfindungsgemäß vorzugsweise mit 5-NitrofurfuroI oder 5-Nitrofurylakrolein bzw. ihren Diacetaten erfolgen. Die Wahl des Aldehyds bzw. seines funktioneilen Derivates hängt im Einzelfall außer von den physikalischen und chemischen Kennwerten des Polyvinylalkoholgebildes auch von den Anforderungen, denen die veredelten Erzeugnisse genügen sollen, ab.

Die gemäß der Erfindung veredelten Fasern und Filme aus Polyvinylalkohol sind befähigt, krankheitserregende Mikroben sowie Pilze abzutöten und können daher verwandt werden beispielsweise zur Herstellung von:

^° a) sterilem Verbandzeug bzw. Verpackungsmaterial

mit bakterienabtötenden Eigenschaften;
b) bakterienabtötenden chirurgischen Wundnähfäden ;

c) antiseptischer Unterwäsche, Bettzeug oder Bekleidung (insbesondere für Neugeborene) sowie Arbeitskleidung, z. B. medizinischen Kitteln;

d) Strümpfen, Socken, Handschuhen, Kopfbekleidung, Schuheinlagen und anderen Dingen, die als propylaktische Mittel gegen Pilzerkrankungen dienen können;

e) antibakteriellen Filtern zur Desinfektion von Wasser, darunter auch von Sumpfwasser.

Selbstverständlich können nicht nur Polyvinylalkoholfasern oder -Filmen, sondern auch in Pulveroder Körnerform vorliegenden Polyvinylalkohol-Rohstoffen die gleichen Eigenschaften verliehen werden.

Die nachstehenden Ausführungsbeispiele erläutern lie Erfindung.

Beispiel 1
Behandlung mit 5-Nitrofurylakrolein

Polyvinylalkoholfasern werden an der Luft bei einer Temperatur von 210 bis 220⁰C im Verlauf von 7 bis LO Minuten erhitzt (thermische Stabilisation) und Jann in einem Bad aus 5-Nitrofurylakrolein (2⁰I₀), Schwefelsäure (20%), 60°/oigem Äthyl- bzw. Methylalkohol (78 °/o) i^m Laufe von 3 bis 5 Stunden bei einer Temperatur von 70⁰C und einem Badmodul von 40 gehandelt.

Tabelle 2

Beispiel 2
Behandlung mit 5-Nitrofurfurol

Nach der im Beispiel 1 beschriebenen thermischen Stabilisierung werden Polyvinylalkoholfasern in einem Bad behandelt, das aus 2% 5-Nitrofurfurol, 20% Schwefelsäure und 78% eines 50%igen Äthyl- bzw. Methylalkohols besteht. Die Dauer der Behandlung beträgt 3 bis 5 Stunden, die Temperatur 70° C und das Flottenverhältnis 40.

Die nachstehende Tabelle 1 zeigt die wichtigsten Textilkennwerte der nach den beiden Beispielen veredelten Fasern.

Tabelle 1

Physikalisch-mechanische
Kennwerte

Festigkeit der Einzelfaser
in km Reißlänge

Schrumpfung nach einer
Stunde in kochendem
Wasser %

Dehnung in °/₀ .........

Acetalisiermittel

5-Nitrofurylakrolein

19,7

4,8
45,0

5-Nitrofurfurol

22,4

4,6
43,0

Antibakterielle Wirkung	Acetalisiermittel	5-Nitro-
Meßmethode	5-Nitro	furfurol
	furylakrolein
Menge der Fleisch-Pepton-
Bouillons, in dem 1 g
Faser das Staphylokok-
kenwachstum völlig		100
unterbindet, in ml	2000
Bereich der Inhibition des
Staphylokokkenwachs-
tums auf Agar-Agar
durch 10 mg Fasern		12
in mm	18
desgleichen für Ruhr		10
bazillen in mm	16

Tabelle 2 zeigt die quantitativen Kennwerte der antibakteriellen Wirksamkeit der acetalisierten Fasern.

Zum Bereich der Wachstumsinhibition von Testkulturen auf Agar-Agar wird auch der Durchmesser (10 mm) der Vertiefung gerechnet, in welche die Fasern gesetzt wurden.

Die acetalisierten Fasern besitzen ferner antifungale Eigenschaften, namentlich gegen Trichophyton und Epidermophyton Kaufmann-Wolf.

Beispiel 3

Behandlung mit Diacetaldehyden der 5-Nitrofuranreihe

Die gemäß Beispiel 1 thermisch stabilisierten Polyvinylalkoholfasern werden in einem Bad, das 4% 5-Nitrofurfuroldiacetat oder 5-Nitrofurylakroleindiacetat und 20% Schwefelsäure enthält, 3 bis 5 Stunden lang bei einer Temperatur von 80° C und einem Flottenverhältnis von 80 behandelt. Die acetalisierten Fasern besitzen eine antibakterielle Aktivität, welche derjenigen in den Beispielen 1 und 2 beschriebenen gleich ist.

Abschließend sei bemerkt, daß die vorliegende Erfindung eine Methode zur Gewinnung von Fasern darstellt, die antibakterielle und antifungale Aktivität besitzen, wobei die Methode der Tränkung der Fasern mit desinfizierenden Präparaten ausgeschaltet wird.

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur antibiotisch wirksamen Veredelung von Fasern und Filmen aus Polyvinylalkohol, dadurch'gekennzeichnet, daß die Fasern und Filme zuerst durch eine thermische Behandlung bei 210 bis 220⁰C während einer Dauer von 7 bis 10 Minuten gegen die Einwirkung heißen Wassers stabilisiert und danach in einem Bad, das eine chemisch-therapeutische Substanz der Nitrofuranreihe, Schwefelsäure und gegebenenfalls Äthyl- bzw. Methylalkohol in wäßriger Lösung enthält, für eine Dauer von 3 bis 5 Stunden bei einer Temperatur von 70 oder 80⁰C behandelt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als chemisch-therapeutische Substanz der Nitrofuranreihe 5-Nitrofurol, 5-Nitrofurylakrolein oder Nitrofurfuroldiacetat verwendet wird.