DE202005010978U1

DE202005010978U1 - Antimikrobielle Mikrofaserstoffe

Info

Publication number: DE202005010978U1
Application number: DE202005010978U
Authority: DE
Original assignee: STELLWAG MARIELLE
Current assignee: STELLWAG MARIELLE
Priority date: 2005-07-13
Filing date: 2005-07-13
Publication date: 2005-10-20
Anticipated expiration: 2015-07-14

Abstract

Antimikrobielle Mikrofaser zum Einsatz im direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Mikrofaser metallische Silberpartikel im Konzentrationsbereich von 20 mg/kg bis 800 mg/kg enthält und dass
die Silberpartikel Teilchendurchmesser kleiner 70 nm aufweisen und dadurch gekennzeichnet, dass
die Silberpartikel bei der Faserherstellung in zumindest einer Polymerkomponente der Faser homogen verteilt werden.

Description

Die Erfindung betrifft antimikrobielle Mikrofaserstoffe allgemein und im Besonderen daraus hergestellte Textilien, die im direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper gelangen, wie z.B. Bettwäsche, Reinigungstücher und Tücher zur Reinigung des menschlichen Körpers.
Mikrofaserstoffe werden bereits seit einiger Zeit aufgrund ihrer herausragenden Kombination von Eigenschaften wie z.B. Feuchtetransport, Feuchteaufnahme, Bindevermögen für kleine Partikel und geringem Gewicht in körpernahen Applikationen eingesetzt. Mikrofaser Reinigungstücher sind aus dem täglichen Gebrauch kaum mehr weg zu denken. Die am häufigsten genutzten Materialen sind dabei Polyamid / Polyester Mikrofasern. Die besonderen Eigenschaften verdanken die Mikrofaserstoffe zum Großteil der enormen spezifischen Oberfläche und damit der hohen Oberflächenenergie.
Die positiven Eigenschaften der Feuchteaufnahme und des Feuchtetransports verdanken die Mikrofaserstoffe u.a. den hydrophilen Endgruppen der eingesetzten Polymere. Diese Endgruppen machen die Mikrofaserstoffe in Kombination mit Feuchtigkeit anfällig gegen mikrobiellen Befall. Damit sind v.a. die Besiedelung durch Bakterien und der Befall von Pilzen gemeint. Die negativen Auswirkungen mikrobiell kontaminierter Materialien in der direkten Umgebung des Menschen sind allgemein bekannt. Zur Illustration sei auf ein erhöhtes Infektionsrisiko, die Schwächung der Immunabwehr und ein erhöhtes Allergierisiko hingewiesen. Es besteht also grundsätzlich Bedarf an der antimikrobiellen Ausrüstung von Mikrofaserstoffen, die unmittelbar mit dem Menschen in Kontakt kommen und die zumindest zeitweise feucht werden. Insbesondere ist in diesem Zusammenhang die antimikrobielle Ausrüstung von Bettwäsche, Reinigungstüchern und Stoffen zur Reinigung des menschlichen Körpers von Interesse.
Dieser Bedarf an antimikrobieller Ausrüstung von Mikrofaserstoffen ist dem Stand der Technik bereits bekannt. So offenbart z.B. die US-Patentanmeldung US 6258455 antimikrobielle Ultramikrofaserstoffe, die bevorzugt als Reinigungstuch eingesetzt werden sollen. Bei der in US 6258455 beschriebenen Technologie werden dünne, etwa 3 μm starke, nicht antibakteriell ausgerüstete „Ultramikrofasern" zusammen mit einer stärkeren, mit Triclosan antimikrobiell ausgerüsteten Faser zu einem insgesamt antimikrobiellen Stoff verarbeitet. Der antimikrobielle Effekt wird durch Auswaschen des organischen Giftes Triclosan erzielt. Derartige Tücher halten nicht nur sich selbst, sondern die ganze Umgebung für eine gewisse Zeit keimfrei. Für Anwendungen am menschlichen Körper bedeutet das eine u.U. zelltoxische Belastung mit dem Biozid Triclosan. Darüber hinaus wird das Biozid im Laufe der Zeit ausgewaschen. Der antimikrobielle Effekt nimmt mit der Wäsche rasch ab und geht bald komplett verloren.
Alternativ zum Einsatz organischer Gifte werden heute silberionenhaltige Additive in Textilien eingearbeitet. Dabei handelt es sich im Wesentlichen um elektrostatisch an anorganische Ionentauscher gebundene Silberionen. Diese Additive gelangen typischerweise in Pulverform mit Partikelgrößen im μm-Bereich in den Handel. Derartig große Partikel können in feine Mikrofasern nicht eingearbeitet werden. In gröbere Mikrofasern können die Additive u.U. eingearbeitet werden, allerdings verursacht der Additivzusatz starke Verschlechterung der mechanischen Eigenschaften der Fasern. Weiterer Nachteil der ionischen Additive ist die Nachdunkelung der Fasern durch photoinduzierte Reduktion der Silberionen zum metallischen Silber. Weiteres Problem der Silberionenzusätze ist die nicht ideale Freisetzungscharakteristik der Ionen.
Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung antimikrobiell ausgerüsteter Mikrofasern und Mikrofaserstoffe, die die geschilderten Nachteile des Standes der Technik überwinden. Insbesondere ist es eine zentrale Aufgabe der Erfindung, dauerhaft antimikribiell aktive Mikrofaserstoffe bereit zu stellen, die bei bestimmungsgemäßem Gebrauch im direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper keine für menschliche Zellen toxischen Konzentrationen an Silberionen freisetzen.
Diese Aufgaben werden durch die Additivierung der Mikrofasern mit nanopartikulärem, metallischem Silber (Nanosilber) gelöst. Die Additivierung erfolgt durch Zusatz eines Nanosilber haltigen Masterbatches bei der Herstellung der Mikrofasern.
Die erfindungsgemäßen Mikrofasern und Mikrofaserstoffe weisen folgende Vorzüge gegenüber dem Stand der Technik auf:

– dauerhafte, waschbeständige antimikrobielle Ausrüstung
– wirksam gegen Bakterien
– wirksam gegen Pilze
– sicher im Kontakt mit dem Menschen
– keine Nachdunkelung
– keine wesentliche Beeinträchtigung der Mikrofasereigenschaften
– keine Veränderungen am Herstellungsprozess

Zur Illustration der erfindungsgemäßen antimikrobiellen Mikrofasern und Mikrofaserstoffe soll im Folgenden ein Beispiel zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Tuches angegeben werden. Es versteht sich von selbst, dass die Erfindung durch die Angabe dieses Beispiel nicht auf die beschriebenen Herstellungsverfahren, Edukte und Produkte beschränkt werden soll. Vielmehr soll durch dieses Beispiel gezeigt werden, dass die erfindungsgemäßen Mikrofaserstoffe mittels der üblichen Prozesse hergestellt werden können.
Beispiel: Eine Mehrsegment Mikrofaser aus Polyester und Polyamid 6 wird durch gemeinsames Schmelzspinnen hergestellt. Das eingesetzte Mengenverhältnis Polyester zu Polyamid ist 3 zu 1. Dem Polyestergranulat wird ein AgPURE (rent a scientist GmbH, Regensburg) Polyestermasterbatch mit 0,4 Gew.-% Nanosilber im Verhältnis 1 zu 19 zum Polyestergranulat zugesetzt. Die schmelzgesponnene Mikrofaser wird anschließend zumindest teilweise gesplittet.
In weiteren besonders bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung werden allen Polymerkomponenten nanosilberhaltige Additive in entsprechenden Mengen zugesetzt.
Die bevorzugt eingesetzte Silberkonzentration bewegt sich bezogen auf die komplette Faser im Bereich von 20 mg/kg bis 800 mg/kg. Besonders bevorzugt ist der Bereich von 100 mg/kg bis 300 mg/kg Silber im Polymer.
Das erfindungsgemäß eingesetzte Nanosilber weist Partikel kleiner 70 nm, bevorzugt kleiner 50 nm, besonders bevorzugt im Bereich um die 20 nm auf.
Die erfindungsgemäßen Fasern weichen in ihren mechanischen Eigenschaften kaum von den identisch hergestellten, nicht additivierten Fasern ab.
Aus einer erfindungsgemäßen Mikrofaser können Vliesstoffe, Gewebe, Gewirke und andere textile Flächengebilde hergestellt werden. Die Mikrofaser kann allein oder zusammen mit andern Fasern zu Flächengebilden verarbeitet werden.
Der antimikrobielle Effekt der Mikrofaser kann z.B. mittels eines für den Nachweis weicher Biozide angepassten JIS-Tests (JIS L 1902:2002) gezeigt werden.
Aus der Faser hergestellte Gewebe eignen sich hervorragend zum Einsatz als antimikrobielle Bettlaken und andere Bettwäsche. Gewebe oder Vliese können als dauerhaft antimikrobielle Reinigungstücher eingesetzt werden.

Claims

Antimikrobielle Mikrofaser zum Einsatz im direkten Kontakt mit dem menschlichen Körper, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofaser metallische Silberpartikel im Konzentrationsbereich von 20 mg/kg bis 800 mg/kg enthält und dass die Silberpartikel Teilchendurchmesser kleiner 70 nm aufweisen und dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel bei der Faserherstellung in zumindest einer Polymerkomponente der Faser homogen verteilt werden.
Antimikrobielle Mikrofaser nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Mikrofaser metallische Silberpartikel im Konzentrationsbereich von 100 mg/kg bis 300 mg/kg.
Antimikrobielle Mikrofaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel Teilchendurchmesser kleiner 50 nm aufweisen.
Antimikrobielle Mikrofaser nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Silberpartikel bei der Faserherstellung in alle Polymerkomponenten der Faser homogen verteilt werden.
Antimikrobielles textiles Flächengebilde, das zumindest zu 10 Gew.-% aus den in den vorhergehenden Ansprüchen genannten Mikrofasern besteht.
Antimikrobielles textiles Flächengebilde nach dem vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Bettwäsche handelt.
Antimikrobielles textiles Flächengebilde nach dem vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Reinigungstücher handelt.
Antimikrobielles textiles Flächengebilde nach dem vorhergehenden Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich um Tücher zur Reinigung des menschlichen Körpers handelt.