DE3215134C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft einen zweischichtigen Textilstoff entsprechend dem Oberbegriff des Anspruchs 1, sowie ein Verfahren zu seiner Herstellung, insbesondere die Herstellung von ver­ besserten antimikrobiell ausgerüsteten Stoffen und daraus hergestellten Gegenständen, wobei diese Stoffe und Gegen­ stände die erwünschten Eigenschaften von Komfort, weichem Griff, Absorptionsfähigkeit und gutem Aussehen aufweisen sollen, welche bisher nur durch Verwendung von natürlich vorkommenden Fasern erreichbar sind. Der hier verwendete Ausdruck "antimikrobiell" soll sowohl Fungizide als auch antibakterielle Mittel einschließen, wobei letztere ent­ weder als bakteriostatische oder bakterizide Mittel wir­ ken können. Auf diesem Gebiet sind erhebliche Forschungen im Hinblick auf die Entwicklung von Bekleidung und Unter­ bekleidung durchgeführt worden. Die Bemühungen richteten sich besonders auf Deodorierung oder Inhibierung von Bak­ terien-, Pilz- oder mikrobiellem Wachstum auf Gegenstän­ den aus synthetischen Textilien, wie Ärztekittel und Ärzte­ masken, Textilprodukte für Krankenhäuser und Gemeinschafts­ einrichtungen, und Bekleidungsgegenstände, wie Hemden, Unterhemden (T-Shirts), Sportbekleidung und dergleichen. Die Inhibierung von Pilzwachstum dient zum Schutz des Stoffes selbst, während die Inhibierung von Bakterien­ wachstum Geruch verhindert, da Geruch durch die bakteri­ elle Zersetzung von organischer Substanz verursacht wird. Daher sind beide Eigenschaften erwünscht.

Viele Vorschläge zur Lösung dieses Problems haben sich als unpraktisch oder nur begrenzt wirksam er­ wiesen. Zwei Vorschläge sind beschrieben in der US-PS 39 22 723 und 32 96 000. Die Anwendung dieser Lehren hat gezeigt, daß die örtliche antimikrobielle Behandlung der Fäden (Garne) und/oder Stoffe nur verhältnismäßig kurz­ lebig ist. Das gilt besonders für Bekleidungsstücke, de­ ren Oberflächen während wiederholter Reinigungs- und Waschbehandlungen mechanischem Abrieb unterliegen. Jede Reinigungsbehandlung entfernt eine bestimmte Menge des antimikrobiellen Mittels, bis dieses im wesentlichen ab­ getragen und unwirksam ist.

Ein anderer Vorschlag zur Herstellung anti­ mikrobiell ausgerüsteter Fäden und Stoffe ist beschrie­ ben in der US-PS 39 59 556 der Anmelderin. Dieser Vorschlag betrifft die Herstellung eines zusammengesetzten Fadens mit einer erwünschten Höhe antimikrobieller Aktivität. Der dort beschriebene Faden weist natürlich vorkommende Fasern auf, die innig kombiniert sind mit einer ausge­ wählten Gruppe von antimikrobiell behandelten syntheti­ schen Fasern. Man erreicht auf diese Weise die Wanderung des antimikrobiellen Mittels von innerhalb der intermole­ kularen Struktur der synthetischen Fasern zur Oberfläche und in die natürlich vorkommenden Fasern hinein, um nicht nur den synthetischen Fasern sondern auch den natürlich vorkommenden Fasern antibakterielle Eigenschaften zu ver­ leihen. Eine bevorzugte Ausführungsform dieses Fadens (Garns) weist synthetische polymere Fasern auf, die in einer Mange von wenigstens 0,1 Gew.-% des polymeren Harzes ein antimikrobielles Mittel enthalten, das ausgewählt ist aus der Gruppe 2,4,4′-Trichlor-2′-hydroxydiphenylether, 2,2′-Methylenbis-(3,4,4′-trichlorphenol) und 2,2′-Thio­ bis-4,6-dichlorphenol. Die chemischen Daten, welche die antimikrobielle Behandlung der synthetischen Fasern be­ schreiben, sind in der erwähnten US 39 59 556 angege­ ben, auf die ausdrücklich Bezug genommen wird.

Aus der DE-GM 77 15 901 ist eine zweischichtige Textilgewebebahn bekannt, die aus einer feinen Außenschicht aus einem Polyester oder Polyamid und einer mit dieser verbundenen groben Innen­ schicht aus Baumwolle besteht, die gegebenenfalls durch einen sehr feinen Kunststoffaden verknüpft sind. Eine derartige Textilgewebebahn ist insbesondere für sportliche Bekleidungs­ stücke bestimmt, deren Außenschicht ein attraktives glänzendes Aussehen zeigen soll, während die aus Baumwolle bestehende Innenschicht, die auf der Haut liegt, körperfreundlich, absor­ bierend und wärmedämmend wirken soll. Eine solche Textilgewebe­ bahn weist aber keine antimikrobielle Ausrüstung auf.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen antimikrobiell ausgerüsteten textilen Stoff zu schaffen, welcher nicht die Verwendung eines Fadens aus innig gemischten antimikro­ biell behandelten Fasern und Naturfasern, wie aus der US 39 59 556 bekannt, erfordert, somit ein Verfahren zur Herstel­ lung dieses Stoffes aufzuzeigen, der wenigstens auf einer Seite (der Außenseite) aus unbehandelten Fäden, insbeson­ dere aus Naturfasern, mit den diesen eigenen günstigen Verarbeitungs- und Trageigenschaften besteht. Besonders soll erfindungsgemäß ein "Double-Stoff" mit antimikro­ bieller Ausrüstung hergestellt werden.

Diese Aufgabe wird durch die in den Patentansprüchen 1 und 6 angegebenen Merkmale gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung nach Anspruch 1 und 6 sind in den Unteransprüchen 2 bis 5 sowie 7 bis 9 angegeben.

Die erwähnte US 39 59 556 erfordert das in­ nige Mischen der antimikrobiell behandelten Fasern und Naturfasern, um den Effekt auf die Naturfasern zu über­ tragen. Erfindungsgemäß soll der gleiche Effekt ohne sol­ che innige Mischung der Fasern erhalten werden. Es wurde gefunden, daß die Wirkung erhalten wird, indem man einen "Double"-Stoff herstellt, bei dem wenigstens eine der Sei­ ten wenigstens teilweise aus synthetischem Faden gebildet ist, der mit einem antimikrobiellen Mittel, wie in der US 39 59 556 beschrieben, behandelt wurde, während die andere Seite unbehandelten Faden aufweist.

In diesem Zusammenhang bedeutet "behandeln" mit einem antimikrobiellen Mittel, daß das Mittel in die inter­ molekulare Struktur des polymeren Harzes eingebaut wird und von dort an die Oberfläche wandern kann, so daß eine verhältnismäßig dauerhafte Ausrüstung (Behandlung) des polymeren Harzes erreicht wird. Der "Double"-Stoff kann ein plattierter Stoff mit oder ohne einen Verbindungsfaden sein, er kann einen Teppichaufbau mit einer gewebten Rück­ seite, an die ein anderer Faden getuftet ist, oder irgend­ einen anderen ähnlichen Aufbau haben, bei welchem Fäden eines Typs miteinander verbunden sind, um eine Schicht in einer Ebene zu bilden, während Fäden eines anderen Typs miteinander verbunden sind, um eine zweite Schicht in im allgemeinen einer zweiten Ebene zu bilden.

In einer Ausführungsform wird der erfindungs­ gemäß hergestellte Stoff verwendet zur Herstellung von Trainingsblusen für Sportzwecke mit einer Vorderseite (Außenseite) und einer Rückseite (Innenseite). Der Vorder­ seitenstoff besteht aus einem 50% Acryl- 50% Baumwolle­ faden, der nicht antimikrobiell behandelt ist; der Rück­ seitenstoff besteht aus einem antimikrobiell behandelten 100% Acrylfaden. Der Verbindungsfaden kann aus der einen oder anderen Faser bestehen, vorzugsweise der gleichen wie in der Vorderseite.

Versuche mit einem so aufgebauten Stoff zeigten die unerwartete Fähigkeit des antimikrobiell wirksamen Mittels, die ganze Strecke von einem Rückseitenstoff zu einem Vorderseitenstoff zu wandern. Obgleich die beiden Stofflagen wegen des zwischen ihnen liegenden Verbindungs­ fadens nicht in innigem Kontakt miteinander sind, erwies sich, daß ei einem solchen plattierten Stoff nicht nur die behandelte Rückseitenlage sondern auch die unbehan­ delte Vorderseitenlage wirksam antimikrobiell ausgerüstet ist.

Diese unerwartete Fähigkeit eines behandelten Stoffes, eine benachbarte unbehandelte Stofflage zu schüt­ zen, ermöglicht die Herstellung von Bekleidungsgegenstän­ den und anderen Textilerzeugnissen mit bisher unerreich­ baren Vorteilen. Beispielsweise braucht bei der erwähnten Trainingsbluse die Vorderseite, welche normalerweise die Außenseite der Trainingsbluse bildet, keinen antimikrobiell behandelten synthetischen Faden zu enthalten. Statt dessen kann ein Stoff, der aus unbehandelter, vielleicht Natur­ faser gebildet ist und ein angenehmeres Aussehen und bes­ seren Griff und Tragbarkeit hat, auf der Außenseite ver­ wendet werden. Der antimikrobiell behandelte synthetische Faden kann dann allein in der Stoffrückseite verwendet werden. Das antimikrobielle Mittel wandert dann von der Rückseite (Innenseite) zur unbehandelten Vorderseite (Außenseite) des Stoffes. Statt dessen kann die aus syn­ thetischer behandelter Faser bestehende Stofflage an der Vorder(Außen)seite liegen, während in der Rückseite (In­ nenseite) auf der Haut angenehmere Naturfäden verwendet werden. Andere Gegenstände können je nach den erwünschten Ergebnissen die eine oder andere Alternative verwenden.

Während es bisher immer nötig war, daß die antimikrobiellen Fasern innig mit den nicht antimikro­ biellen Fasern gemischt waren, z. B. durch Mischen, Dop­ peln und dergleichen, und der daraus hergestellte Stoff notwendig in Berührung mit dem Körper des Trägers war, ist es jetzt möglich, diese Anordnung beinahe nach Wunsch zu ändern. Es ist jetzt möglich, daß die behandelten und unbehandelten Fasern oder Stoffe nur benachbart und nicht notwendigerweise ineinander verwebt oder verschlungen vor­ liegen, und sie können sogar durch einen unbehandelten Faden oder Stoff miteinander verknüpft sein. Das ist auch im Hinblick auf das Aussehen vorteilhaft. Die sichtbare Außenseite braucht keinerlei synthetische Fäden zu ent­ halten, sondern kann ihre antimikrobiellen Eigenschaften durch eine unsichtbare behandelte Rückseite oder Innen­ seite erhalten.

Die Fähigkeit der einen Seite, welche antimikro­ bielle Eigenschaften aufweist, gegen mikrobielles Wachstum auf der anderen Seite zu schützen, ist weit mehr, als andere bekannte Vorschläge behandelter Fäden und/oder Stoffe bie­ ten. Das Wachstum von Schimmel und geruchbildenden Bakte­ rien wird wesentlich verringert, wie im folgenden Beispiel erläutert.

Ein Hauptzweck der Erfindung ist die Schaffung eines antimikrobiell ausgerüsteten Textilmaterials in Form eines "Double"-Stoffes, d. h. eines Stoffes mit Schichtauf­ bau mit einer nicht antimikrobiell oder unbehandelten Stoffschicht, welche die Vorteile des in der behandelten Stoffschicht vorhandenen antimikrobiellen Mittels selbst dann empfängt, wenn die beiden Schichten oder Lagen nicht innig verbunden sind. Dieses Ziel wurde erreicht, wobei die antimikrobiellen Eigenschaften des kombinierten Stoff­ materials die Erwartungen übertrafen.

Die Erfindung wird mit weiteren Einzelheiten erläutert durch die folgende Beschreibung einer bevor­ zugten Ausführungsform, die sich auf die Fi­ guren bezieht, hierin zeigt

- Fig. 1 eine Fotographie einer Trainingsbluse, die einen Vergleich des erfindungsgemäß hergestellten Stoffes mit auf übliche Weise hergestelltem Stoff dar­ stellt;

- Fig. 2 eine Fotographie eines Teils der Trai­ ningsbluse der Fig. 1 (der in Fig. 1 mit einem Kreis be­ zeichneten Fläche), in Vergrößerung.

Wie oben angegeben, betrifft die Erfindung die Herstellung eines Double-Stoffes, bei dem eine Seite we­ nigstens teilweise aus Fäden geformt ist, die antimikro­ biell behandelte synthetische Fasern enthalten. In einer bevorzugten Ausführungsform ist das verwendete antimikro­ bielle Mittel 2,4,4′-Trichlor-2′-hydroxydiphenylether. Statt dessen können andere Mittel, wie in der US 29 19 200 angegeben, verwendet werden. Zu solchen Mitteln gehören 2,2′-Thiobis(4,6-dichlorphenol) und 2,2′-Methylenbis- (3,4,6-trichlorphenol). Noch weitere verwendbare bekannte antibakterielle oder fungizide Mittel, welche die Eigen­ schaften der erwähnten Mittel aufweisen, sind unter an­ derem Nitrophenylacetat, Phenylhydrazin, polybromierte Salicylanilide, wie 5,4′-Dibromsalicylanilid und 3,5,4′- Tribromsalicylanilid, Chlorhexidin, Domiphenbromid; Cetylpyridiniumchlorid und Benzethoniumchlorid. Die we­ sentlichen Eigenschaften des Mittels, außer seiner Fähig­ keit Bakterien und Fungi abzutöten und/oder ihr Wachstum zu inhibieren, ist seine Fähigkeit, in der intermolekula­ ren Struktur des Polymers gespeichert zu werden, in das es in einem geschmolzenen Zustand eingearbeitet wird, und dann an die Oberfläche der polymeren Faser zu wandern, wenn das Oberflächengleichgewicht gestört wird, z. B. durch Waschen, oder durch Ansammlung von Feuchtigkeit auf der Oberfläche aus anderen Gründen, z. B. durch Schweiß. Auf diese Weise werden dem Material dauernde antimikrobielle Eigenschaften verliehen, bis der ursprüngliche Vorrat des in Lösung in das geschmolzene Harz eingebrachten anti­ mikrobiellen Mittels erschöpft ist.

Typen von faserbildenden thermoplastischen Harzen, von denen bekannt ist, daß sie solche Mittel auf­ nehmen und mit ihnen verträglich sind, sind unter anderem Polyamide, wie Nylon 6 und Nylon 66; Acrylpolymeren, modi­ fizierte Acrylmonomeren (Modacrylfasern); Saran - e.Wz. (80% Vinylidenchlorid); Vinyon (ein Comonomer mit 85% Vinylchloridgehalt), Vinylpolymere, Polyvinylchlorid, eine Textilfaser hergestellt aus Comonomer mit 85% Vinylchlo­ ridgehalt (Vinyon) und Polyvinylalkohol (Vinyon/Vinal = PVC/PVA)-Copolymer, wie Cordelan - e.Wz. der Firma Kohjin Co., Tokyo, Japan; die Polyolefine, besonders Polypropylen und Polyethylen, und Nylon 4 (Herstellerbe­ zeichnung Tajmer - e.Wz. der Fa. Chevron Corp., Odenton, Maryland. In einer Methode der Fadenherstellung wird das Harz entweder trocken oder geschmolzen oder in einer spannbaren Lösung mit einer kleinen Menge (0,1 bis 1,5 Gew.-%) des ausgewählten antimikrobiellen Mittels gemischt. Falls das Mischen im geschmolzenen Zustand erfolgt, wird die Mischung dann erhitzt auf eine Temperatur oberhalb der Schmelzpunkte des Harzes und des Mittels, jedoch unter­ halb des Zersetzungspunktes des Mittels. Die Mischung wird dann extrudiert oder in anderer Weise zu Fäden geformt, die erwünschterweise ein Denier von wenigstens 1,5 haben. Die Fäden (Filamente) werden dann vorzugsweise zu kurzen Faser­ längen von etwa 2,5 bis etwa 7,5 cm Länge geschnitten und dann entweder allein oder gemischt mit anderen Typen von Fasern zu Fäden (Garn) geformt. Dieses Vorgehen kann selbst­ verständlich auch für Monofilament- oder multifilamentgarne (Fäden) angewandt werden.

Besonders werden in einem Beispiel 1,0 Gew.-% des Mittels 2,4,4′-Trichlor-2′-hydroxydiphenylether nach dem obigen Verfahren in Acrylharz eingearbeitet und zu Faden geformt. Die kurzen Fadenfasern sind 1,7 Denier und 40 mm lang und werden zu einem fertigen behandelten 26 Einzel­ faden (Singles)-Garn geformt.

Ein Beispiel eines bei einem Versuchsprogramm hergestellten Prüf-Kleidungsstücks ist die in Fig. 1 ge­ zeigte Trainingsbluse. Diese wurde hergestellt mit einer senkrechten Naht, die das Kleidungsstück halbiert. Die eine (in der Figur linke) Hälfte der Trainingsbluse samt Ärmel wurde hergestellt aus einem Stoff mit üblichem plattierten Aufbau bestehend aus einer Vorderseitenlage, einem Verbindungsfaden und einer Rückseitenlage oder Innenseite bestehend aus einem gemischten nicht anti­ mikrobiell behandelten ("unbehandelten") gesponnenen Garn aus 28 Einzelfäden, Zusammensetzung 50% Baumwolle/50% Acryl. Der gesamte Halsbund, Taillenbund und beide Manschetten waren aus den gleichen gemischten unbehandelten Garnen hergestellt.

Die andere Hälfte (in der Figur rechte Seite) der Trainingsbluse war hergestellt aus einem erfindungs­ gemäß hergestellten Stoff. Ein solcher Stoff enthielt an der Vorderseite (Außenseite) das 50% Acryl- 50% Baumwolle­ garn, einen ähnlichen Verbindungsfaden und die wie oben beschrieben antimikrobiell behandelte 100% Acryl-Innen­ seitenlage. Die Innenseite der für die rechte und linke Seite der Trainingsbluse verwendeten Stoffe war vor der Verarbeitung gebürstet worden, um einen Vlieseffekt zu erhalten, was eine wahlweise Behandlung nur zur Verbesse­ rung von Aussehen und Komfort darstellt.

Nach der Herstellung der Trainingsbluse wurde diese von einem männlichen, etwa 20 Jahre alten Jugend­ lichen während einer 2 Wochen-Periode täglich bei einem sportlichem Übungsprogramm getragen. Die Prüfbluse wurde dann in einen Kunststoffsack eingeschlossen und 3 Wochen lang während der sehr warmen Sommermonate Juli und August im Kofferraum eines Personenkraftwagens belassen. Am Ende dieser Zeit wurde die Prüfbluse aus dem Sack entnommen, über Nacht auf einem Kleiderbügel aufgehängt und dann fotographiert, wie in den Fig. 1 und 2 gezeigt.

Die Untersuchung der so behandelten Trainings­ bluse zeigte erheblich weniger Pilzwachstum infolge Wan­ derung der antimikrobiellen Komponente von der Innenseite zur Außenseite des Stoffes. Die antimikrobiell behandelte Hälfte des Körpers mit Ärmel der Bluse zeigte ein ganz geringes bakterielles Wachstum. Selbst die Manschette an der behandelten Hälfte zeigte etwas Inhibierung. Zusätz­ liche Laboratoriumsuntersuchungen erwiesen, daß der glei­ che, mit dem antimikrobiellen Mittel behandelte Stoff im Bauer-Kirby Standardtest auch eine Hemmzone gegen sowohl gram-positive als auch gram-negative Organismen zeigte.

Claims (9)

1. Zweischichtiger Textilstoff mit einer Rückschicht aus einem ersten synthetischen Faden mit einem Gehalt an faserbil­ denden Polymeren und einer Vorderschicht aus einem zweiten Faden, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten Faden bilden­ den Polymeren ein antimikrobielles Mittel in einer Menge von wenigstens 0,1 Gew.-% des Polymers enthalten, wobei das anti­ mikrobielle Mittel so gewählt ist, daß es in der intermoleku­ laren Struktur des Polymers speicherbar ist und an die Oberfläche des Fadens wandert und von dort auf die Vorderschicht übergeht, und der zweite Faden nur unbehandelte Fasern enthält.

2. Textilstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß er ein plattierter Stoff mit einem Verbindungsfaden ist, der von wenigstens einem der ersten und zweiten Fäden gebildet ist und zwischen der Vorderschicht und Rückschicht liegt.

3. Textilstoff nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Faden aus natürlich vorkommenden Fasern gebildet ist.

4. Textilstoff nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Verbindungsfaden aus unbehandelten Fasern gebildet ist.

5. Textilstoff nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das antimikrobielle Mittel ausgewählt ist aus der Gruppe 2, 4, 4′-Trichlor-2′-hydroxydiphenylether, 2,2′-Methylenbis-(3, 4, 4′-trichlorphenol), 2, 2′-Thiobis­ (4, 6-dichlorphenol) und den polymeren Fasern in einer Menge von 0,1 Gew.-% derselben zugesetzt ist.

6. Verfahren zur Herstellung eines zweischichtigen Textil­ stoffes nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, daß der ein antimikrobielles Mittel enthaltende synthe­ tische Faden hergestellt wird, indem man 0,1 bis 1,5 Gew.-% des antimikrobiellen Mittels einem mit diesem Mittel verträglichen faserbildenden Polymeren zusetzt und dann aus diesem Filamente und Fäden bildet.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß dem in geschmolzenen Zustand vorliegenden faserbildenden Polymer das gewählte antimikrobielle Mittel zugemischt und die Mischung dann auf eine Temperatur über den Schmelzpunkten des Polymers und des Mittels, jedoch unterhalb des Zersetzungspunktes des Mittels, erhitzt wird.

8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das antimikrobielle Mittel dem in trockenem Zustand vorliegenden Polymer beigemischt wird.

9. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das antimikrobielle Mittel dem in Form einer spinnbaren Lösung vorliegenden Polymer beigemischt wird.