Gebiet der Erfindung
Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Textiltechnik und betrifft die Verwendung
von Chitosanen in besonders feinteiliger Form zur Ausrüstung von Fasern, Garnen, Gewirken,
textilen Flächengebilden und daraus hergestellten Textilien.
Stand der Technik
Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte negativ
geladen sind, stellen Chitosane unter diesen Bedingungen kationische, also positiv geladene
Biopolymere dar. Die positiv geladenen Chitosane können mit entgegengesetzt geladenen
Oberflächen in Wechselwirkung treten und werden daher in kosmetischen Haar- und Körperpflegemitteln
sowie pharmazeutischen Zubereitungen eingesetzt (vgl. Ullmann's Encyclopedia
of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A6, Weinheim, Verlag Chemie,
1986, S. 231-332), wo sie als Feuchtigkeitsspender und Filmbildner Anwendung finden.
Weitere Übersichten zu diesem Thema sind auch beispielsweise von B.Gesslein et al. in
HAPPI 27, 57 (1990), O.Skaugrud in Drug Cosm.Ind. 148, 24 (1991) und E.Onsoyen
et al. in Seifen-Öle-Fette-Wachse 117, 633 (1991) erschienen.
Chitosane besitzen pflegende Eigenschaften, sie wirken aber auch anti-inflammatorisch und
in geringem Umfang mild biozid, was sie für die Ausrüstung von Textilien prädestiniert, vorzugsweise
dann, wenn diese auch noch mit kationischen und daher bei empfindlichen
Verbrauchern gelegentlich Irritationen auslösenden Weichmachern aviviert worden sind. In
der Praxis hat sich der Einsatz von Chitosanen jedoch bislang nicht bewährt, da ein grundsätzliches
Problem darin besteht, dass diese Stoffe nur auf der Oberfläche der Fasern haften
und entsprechend schnell ausgewaschen werden. Dem entsprechend geht der ursprüngliche
Effekt rasch verloren.
Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, einen Weg aufzuzeigen, auf dem man
Textilien und deren Vorprodukte mit Chitosanen wenn nicht dauerhaft, so doch wenigstens
über einen deutlich längeren Zeitraum ausrüsten kann, so dass der Träger auch nach einer
Reihe von Wäschen und bei Mitverwendung von Weichspülern noch in den Genuss der pflegenden
und anti-inflammatorischen Eigenschaften des Chitosans gelangt.
Beschreibung der Erfindung
Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Nanochitosanen zur Herstellung von Fasern,
Garnen, Gewirken und textilen Flächengebilden, in denen sie in Mengen von 0,01 bis
1, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-% - bezogen auf das Trockengewicht - vorhanden sein
können.
Überraschenderweise wurde gefunden, dass das eingangs geschilderte Problem auf vergleichsweise
einfachem Wege gelöst werden kann, indem man sicherstellt, dass Chitosane
zum Einsatz gelangen, die abweichend von den Produkten des Stands der Technik einen so
kleinen mittleren Teilchendurchmesser aufweisen, dass sie nicht an der Oberfläche der Fasern
haften, sondern zwischen die Fibrillen eingelagert werden, wo sie nur schwer zugänglich
sind und nicht so rasch entfernt werden können.
Chitosane und Chitosanderivate
Chitosane stellen Biopolymere dar und werden zur Gruppe der Hydrokolloide gezählt. Chemisch
betrachtet handelt es sich um partiell deacetylierte Chitine unterschiedlichen Molekulargewichtes,
die den folgenden - idealisierten - Monomerbaustein enthalten:
Zur Herstellung der Chitosane geht man von Chitin, vorzugsweise den Schalenresten von
Krustentieren aus, die als billige Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung stehen. Das Chitin
wird dabei in einem Verfahren das erstmals von Hackmann et al. beschrieben worden ist,
üblicherweise zunächst durch Zusatz von Basen deproteiniert, durch Zugabe von Mineralsäuren
demineralisiert und schließlich durch Zugabe von starken Basen deacetyliert, wobei die
Molekulargewichte über ein breites Spektrum verteilt sein können. Entsprechende Verfahren
sind beispielsweise aus Makromol. Chem. 177, 3589 (1976) oder der französischen Patentanmeldung
FR 2701266 A1 bekannt. Vorzugsweise werden solche Typen eingesetzt,
wie sie in den deutschen Patentanmeldungen DE 4442987 A1 und DE 19537001 A1
(Henkel) offenbart werden, und die ein durchschnittliches Molekulargewicht von 800.000 bis
1.200.000 Dalton, eine Viskosität nach Brookfield (1 Gew.-%ig in Glycolsäure) unterhalb von
5000 mPas, einen Deacetylierungsgrad im Bereich von 80 bis 88 % und einem Aschegehalt
von weniger als 0,3 Gew.-% aufweisen. Neben den Chitosanen als typischen kationischen
Biopolymeren kommen im Sinne der Erfindung auch anionisch, nichtionisch oder kationisch
derivatisierte Chitosane, wie z.B. Carboxylierungs-, Succinylierungs-, Alkoxylierungs- oder
Quaternierungsprodukte in Frage, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE
3713099 C2 (L'Oréal) sowie der deutschen Patentanmeldung DE 19604180 A1 (Henkel)
beschrieben werden.
Herstellung von Nanochitosanen durch Sprühtrocknung und Evaporation
Unter Nanochitosanen sollen annähernd sphärische Festkörper verstanden werden, die einen
mittleren Durchmesser im Bereich von 10 bis 300, vorzugsweise 50 bis 200 und insbesondere
100 bis 150 nm aufweisen. Ein besonders einfaches Verfahren zur Herstellung der Nanochitosane
besteht in der Sprühtrocknung von Chitosanlösungen in Wasser und/oder organischen
Lösemitteln, wie beispielsweise Alkoholen oder (Hydroxy-)carbonsäuren. Typischerweise
erfolgt die Sprühtrocknung bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 110 °C und Drücken
von 10 bis 100 mbar.
Ein weiteres geeignetes Verfahren zur Herstellung der nanoskaligen Teilchen bietet die Evaporationstechnik,
die Parallelen mit der konventionellen Sprühtrocknung aufweist. Hierbei
werden die Ausgangsstoffe zunächst in einem geeigneten organischen Lösungsmittel (z.B.
Alkane, pflanzliche Öle, Ether, Ester, Ketone, Acetale und dergleichen) gelöst. Anschließend
werden die Lösungen derart in Wasser oder einem anderen Nicht-Lösungsmittel, gegebenenfalls
in Gegenwart einer darin gelösten oberflächenaktiven Verbindung gegeben, dass es
durch die Homogenisierung der beiden nicht miteinander mischbaren Lösungsmittel zu einer
Ausfällung der Nanoteilchen kommt, wobei das organische Lösungsmittel vorzugsweise verdampft.
Anstelle einer wässrigen Lösung können auch O/W-Emulsionen bzw. O/W-Mikroemulsionen
eingesetzt werden.
Herstellung von Nanochitosanen nach dem RESS-Verfahren
Vorteilhafter ist jedoch die Herstellung der Nanoteilchen durch rasche Entspannung von überkritischen
Lösungen (Rapid Expansion of Supercritical Solutions RESS) die beispielsweise
aus dem Aufsatz von S.Chihlar, M.Türk und K.Schaber in
Proceedings World Congress
on Particle Technology 3, Brighton, 1998 bekannt ist und zu einer besonders homogenen
Verteilung der Größendurchmesser führt. In einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung setzt man nanoskalige Chitosane und/oder Chitosanderivate ein, die man erhält,
indem man
(a) die Ausgangsstoffe unter überkritischen oder nahekritischen Bedingungen in einem geeigneten
Lösungsmittel löst, (b) die fluide Mischung über eine Düse in ein Vakuum, ein Gas oder eine Flüssigkeit entspannt,
und (c) das Lösemittel dabei gleichzeitig verdampft.
Um zu verhindern, dass die Nanoteilchen wieder zusammenbacken, empfiehlt es sich, die
Ausgangsstoffe in Gegenwart geeigneter Schutzkolloide oder Emulgatoren zu lösen und/oder
die kritischen Lösungen in wässrige und/oder alkoholische Lösungen der Schutzkolloide bzw.
Emulgatoren oder aber in kosmetische Öle zu entspannen, welche ihrerseits wieder gelöste
Emulgatoren und/oder Schutzkolloide enthalten können. Geeignete Schutzkolloide sind dabei
z.B. Gelatine, Casein, Gummi Arabicum, Lysalbinsäure, Stärke sowie Polymere, wie etwa
Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone Polyalkylenglycole und Polyacrylate.
Als Emulgatoren kommen beispielsweise nichtionogene Tenside aus mindestens einer der
folgenden Gruppen in Frage:
Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid und/ oder 0 bis 5 Mol Propylenoxid
an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C-Atomen,
an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe sowie Alkylamine mit 8 bis 22
Kohlenstoffatomen im Alkylrest; Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alk(en)ylrest
und deren ethoxylierte Analoga; Anlagerungsprodukte von 1 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes
Ricinusöl; Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes
Ricinusöl; Partialester von Glycerin und/oder Sorbitan mit ungesättigten, linearen oder gesättigten,
verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren
mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid; Partialester von Polyglycerin (durchschnittlicher Eigenkondensationsgrad 2 bis 8), Polyethylenglycol
(Molekulargewicht 400 bis 5000), Trimethylolpropan, Pentaerythrit, Zuckeralkoholen
(z.B. Sorbit), Alkylglucosiden (z.B. Methylglucosid, Butylglucosid, Laurylglucosid)
sowie Polyglucosiden (z.B. Cellulose) mit gesättigten und/oder ungesättigten,
linearen oder verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder
Hydroxycarbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30
Mol Ethylenoxid; Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol gemäß DE
1165574 PS und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose
und Polyolen, vorzugsweise Glycerin oder Polyglycerin. Mono-, Di- und Trialkylphosphate sowie Mono-, Di- und/oder Tri-PEG-alkylphosphate
und deren Salze; Wollwachsalkohole; Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Derivate; Block-Copolymere z.B. Polyethylenglycol-30 Dipolyhydroxystearate; Polymeremulgatoren, z.B. Pemulen-Typen (TR-1,TR-2) von Goodrich; Polyalkylenglycole sowie Glycerincarbonat.
Ethylenoxidanlagerungsprodukte
Die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalkohole,
Fettsäuren, Alkylphenole oder an Ricinusöl stellen bekannte, im Handel erhältliche Produkte
dar. Es handelt sich dabei um Homologengemische, deren mittlerer Alkoxylierungsgrad
dem Verhältnis der Stoffmengen von Ethylenoxid und/ oder Propylenoxid
und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt wird, entspricht. C12/18-Fettsäuremono-
und -diester von Anlagerungsprodukten von Ethylenoxid an Glycerin
sind aus DE 2024051 PS als Rückfettungsmittel für kosmetische Zubereitungen bekannt.
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglykoside
Alkyl- und/oder Alkenyloligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung sind aus
dem Stand der Technik bekannt. Ihre Herstellung erfolgt insbesondere durch Umsetzung
von Glucose oder Oligosacchariden mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen.
Bezüglich des Glycosidrestes gilt, dass sowohl Monoglycoside, bei denen
ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch an den Fettalkohol gebunden ist, als auch oligomere
Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind.
Der Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche
technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde liegt.
Partialglyceride
Typische Beispiele für geeignete Partialglyceride sind Hydroxystearinsäuremonoglycerid,
Hydroxystearinsäurediglycerid, Isostearinsäuremonoglycerid, Isostearinsäurediglycerid,
Ölsäuremonoglycerid, Ölsäurediglycerid, Ricinolsäuremoglycerid, Ricinolsäurediglycerid,
Linolsäuremonoglycerid, Linolsäurediglycerid, Linolensäuremonoglycerid, Linolensäurediglycerid,
Erucasäuremonoglycerid, Erucasäurediglycerid, Weinsäuremonoglycerid,
Weinsäurediglycerid, Citronensäuremonoglycerid, Citronendiglycerid, Äpfelsäuremonoglycerid,
Äpfelsäurediglycerid sowie deren technische Gemische, die untergeordnet
aus dem Herstellungsprozeß noch geringe Mengen an Triglycerid enthalten können. Ebenfalls
geeignet sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid
an die genannten Partialglyceride.
Sorbitanester
Als Sorbitanester kommen Sorbitanmonoisostearat, Sorbitansesquiisostearat, Sorbitandiisostearat,
Sorbitantriisostearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Sorbitandioleat,
Sorbitantrioleat, Sorbitanmonoerucat, Sorbitansesquierucat, Sorbitandierucat,
Sorbitantrierucat, Sorbitanmonoricinoleat, Sorbitansesquiricinoleat, Sorbitandiricinoleat,
Sorbitantriricinoleat, Sorbitanmonohydroxystearat, Sorbitansesquihydroxystearat, Sorbitandihydroxystearat,
Sorbitantrihydroxystearat, Sorbitanmonotartrat, Sorbitansesquitartrat,
Sorbitanditartrat, Sorbitantritartrat, Sorbitanmonocitrat, Sorbitansesquicitrat,
Sorbitandicitrat, Sorbitantricitrat, Sorbitanmonomaleat, Sorbitansesquimaleat, Sorbitandimaleat,
Sorbitantrimaleat sowie deren technische Gemische. Ebenfalls geeignet sind
Anlagerungsprodukte von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an die genannten
Sorbitanester.
Polyglycerinester
Typische Beispiele für geeignete Polyglycerinester sind Polyglyceryl-2 Dipolyhydroxystearate
(Dehymuls® PGPH), Polyglycerin-3-Diisostearate (Lameform® TGI), Polyglyceryl-4
Isostearate (Isolan® GI 34), Polyglyceryl-3 Oleate, Diisostearoyl Polyglyceryl-3
Diisostearate (Isolan® PDI), Polyglyceryl-3 Methylglucose Distearate (Tego Care® 450),
Polyglyceryl-3 Beeswax (Cera Bellina®), Polyglyceryl-4 Caprate (Polyglycerol Caprate
T2010/90), Polyglyceryl-3 Cetyl Ether (Chimexane® NL), Polyglyceryl-3 Distearate
(Cremophor® GS 32) und Polyglyceryl Polyricinoleate (Admul® WOL 1403) Polyglyceryl
Dimerate Isostearate sowie deren Gemische. Beispiele für weitere geeignete Polyolester
sind die gegebenenfalls mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid umgesetzten Mono-, Di- und
Triester von Trimethylolpropan oder Pentaerythrit mit Laurinsäure, Kokosfettsäure,
Talgfettsäure, Palmitinsäure, Stearinsäure, Ölsäure, Behensäure und dergleichen.
Anionische Emulgatoren
Typische anionische Emulgatoren sind aliphatische Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen,
wie beispielsweise Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure, sowie Dicarbonsäuren
mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Azelainsäure oder
Sebacinsäure.
Amphotere und kationische
Emulgatoren
Weiterhin können als Emulgatoren zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische
Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen bezeichnet, die im
Molekül mindestens eine quartäre Ammoniumgruppe und mindestens eine Carboxylatund
eine Sulfonatgruppe tragen. Besonders geeignete zwitterionische Tenside sind die
sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N,N-dimethylammoniumglycinate, beispielsweise
das Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-Acylaminopropyl-N,N-dimethylammoniumglycinate,
beispielsweise das Kokosacylaminopropyidimethyl-ammoniumglycinat, und 2-Alkyl-3-carboxylmethyl-3-hydroxyethylimidazoline
mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der
Alkyl- oder Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat.
Besonders bevorzugt ist das unter der CTFA-Bezeichnung Cocamidopropyl Betaine
bekannte Fettsäureamid-Derivat. Ebenfalls geeignete Emulgatoren sind ampholyti-sche
Tenside. Unter ampholytischen Tensiden werden solche oberflächenaktiven Verbindungen
verstanden, die außer einer C8/18-Alkyl- oder Acylgruppe im Molekül mindestens
eine freie Aminogruppe und mindestens eine -COOH- oder -SO3H-Gruppe enthalten
und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete ampholytische
Tenside sind N-Alkylglycine, N-Alkylpropion-säuren, N-Alkylaminobuttersäuren, N-Alkyliminodipropionsäuren,
N-Hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N-Alkyltaurine,
N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und Alkylaminoessigsäuren mit jeweils etwa
8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe.. Besonders bevorzugte ampholytische Tenside
sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylaminoethylaminopropionat und das
C12/18-Acylsarcosin. Schließlich kommen auch Kationtenside als Emulgatoren in Betracht,
wobei solche vom Typ der Esterquats, vorzugsweise methylquaternierte Difettsäuretriethanolaminester-Salze,
besonders bevorzugt sind
Die bevorzugt zu verwendenden nanoskaligen Chitosane bzw. Chitosanderivate sind also die,
die von einem Schutzkolloid und/oder einem Emulgator ummantelt vorliegen. Üblicherweise
werden die Schutzkolloide oder Emulgatoren in Mengen von 0,1 bis 20, vorzugsweise 5 bis
15 Gew.-% - bezogen auf die Chitosane und/oder Chitosanderivate - eingesetzt.
Herstellung von Nanochitosanen durch GAS-, PCA- oder PGSS-Verfahren
Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Nanoteilchen besteht in dem sogenannten GAS-Verfahren
(Gas Anti Solvent Recrystallization). Das Verfahren nutzt ein hochkomprimiertes
Gas oder überkritisches Fluid (z.B. Kohlendioxid) als Nicht-Lösungsmittel zur Kristallisation
von gelösten Stoffen. Die verdichtete Gasphase wird in die Primärlösung der Ausgangsstoffe
eingeleitet und dort absorbiert, wodurch sich das Flüssigkeitsvolumen vergrößert, die Löslichkeit
abnimmt und feinteilige Partikel aus-geschieden werden.
Ähnlich geeignet ist das PCA-Verfahren (Precipitation with a Compressed Fluid Anti-Solvent).
Hier wird die Primärlösung der Ausgangsstoffe in ein überkritisches Fluid eingeleitet, wobei
sich feinstverteilte Tröpfchen bilden, in denen Diffusionsvorgänge ablaufen, so dass eine
Ausfällung feinster Partikel erfolgt.
Beim PGSS-Verfahren (Particles from Gas Saturated Solutions) werden die Ausgangsstoffe
durch Aufpressen von Gas (z.B. Kohlendioxid oder Propan) aufgeschmolzen. Druck und
Temperatur erreichen nahe- oder überkritische Bedingungen. Die Gasphase löst sich im
Feststoff und bewirkt eine Absenkung der Schmelztemperatur, der Viskosität und der Oberflächenspannung.
Bei der Expansion durch eine Düse kommt es durch Abkühlungseffekte
zur Bildung feinster Teilchen.
Textilien
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft Fasern, Garne, Gewirken und textile Flächengebilde,
einschließlich der Endprodukte für den Verbraucher sowie Textilien, die unter Verwendung
dieser Vorprodukte hergestellt worden sind und Nanochitosane, vorzugsweise in
Mengen von 0,01 bis 1 und insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-% - bezogen auf das Trockengewicht
- enthalten. Die Ausrüstung beispielsweise von fertigen Textilien kann beispielsweise
durch Tauchbadimprägnierung und anschließende Trocknung erfolgen. In gleicher Weise
können auch Fasern und Garne ausgerüstet werden, indem man nämlich die Nanochitosane
beispielsweise als Bestandteile von Spulölen oder Spinnfaserpräparationen aufbringt.
Beispiele
Zur Herstellung der nanoskaligen Chitosane und Chitosanderivate
(Beispiele 1 bis 5) wurde
zunächst Kohlendioxid einem Reservoir mit einem konstanten Druck von 60 bar entnommen
und über eine Kolonne mit einer Aktivkohle- und einer Molekularsieb-Packung gereinigt.
Nach der Verflüssigung wurde das CO
2 mit Hilfe einer Diaphragma-Pumpe bei einer konstanten
Fördermenge von 3,5 I/h auf den gewünschten überkritischen Druck p verdichtet.
Anschließend wurde das Lösungsmittel in einem Vorheizer auf die erforderliche Temperatur
T1 gebracht und in eine Extraktionskolonne (Stahl, 400 ml) geleitet, welche mit dem Chitosan
bzw. Chitosanderivat beladen war. Die resultierende überkritische, d.h. fluide Mischung
wurde über eine lasergezogene Düse (Länge 830 µm, Durchmesser 45 µm) bei einer Temperatur
T2 in eine Plexiglas Expansionskammer versprüht, die eine 4 Gew.-%ige wässrige Lösung
eines Emulgators bzw. Schutzkolloids enthielt. Das fluide Medium verdampfte und zurück
blieben die im Schutzkolloid eingeschlossenen, dispergierten Nanopartikel. Zur Herstellung
der Nanoteilchen gemäß
Beispiel 6 wurde eine 1 Gew.-%ige Lösung von Chitosan in
Glycolsäure unter starkem Rühren bei 40°C und einem verminderten Druck von 40 mbar in
eine 4 Gew.-% wässrige Lösung von Coco Glucosides getropft. Das verdampfende Lösungsmittel
wurde in einer Kühlfalle kondensiert, während die Dispersion mit den Nanopartikeln
zurückblieb. Die Verfahrensbedingungen und der mittlere Partikelgrößenbereich (photometrisch
nach der 3-WEM-Methode bestimmt) sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.
Nanopartikel |
Bsp. | Chitosan(derivat) | Lsgm. | p bar | T1 °C | T2 °C | Emulgator/ Schutzkolloid | PGB nm |
1 | Chitosan | CO2 | 200 | 80 | 175 | Polyvinylalkohol | 50-125 |
2 | Chitosan | CO2 | 180 | 70 | 160 | Polyethylenglycol (M=400) | 70-130 |
3 | Chitosan** | CO2 | 200 | 85 | 180 | Polyvinylalkohol | 70-140 |
4 | Chitosan Succinate*** | CO2 | 200 | 85 | 175 | Polyvinylalkohol | 50-150 |
5 | Chitosan* | CO2 | 200 | 85 | 175 | Coco Glucosides | 50-150 |
6 | Chitosan** | - | - | - | - | Coco Glucosides | 65-140 |
Anwendungstechnische Beispiele. 100 g Polyestergewebe wurde dreimal bei 25 °C über
einen Zeitraum von jeweils 20 min mit einer 5 Gew.-%igen wässrigen Lösung von (a) Nanochitosan
gemäß Beispiel 1 und (b) konventionellem Chitosanpulver (Hydagen® DCMF,
Cognis Deutschland GmbH) getränkt und dann getrocknet. Die Gewebe wurden dann ebenfalls
dreimal in einem Launder-o-meter mit einem handelsüblichen flüssigen Feinwaschmittel
(30 °C, 16 °dH) gewaschen und der Gehalt an Chitosan in den Waschlaugen durch HPLC
bestimmt. Dabei wurde der Chitosangehalt für die erste Wäsche unter Einsatz des Vergleichsproduktes
für alle anderen Versuche zu 100 % gesetzt. Die gewaschenen Gewebe
wurden verascht und der relative Chitosangehalt über die Stickstoffmenge im Vergleich zu
einem unbehandelten Gewebe (= 100 %) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.
Waschversuche und Chitosangehalte (Angaben in %-rel.) |
| unbehandelt | mit Nanochitosan behandelt | mit konventionellem Chitosan behandelt |
Chitosangehalt Waschlauge |
- nach 1. Wäsche | 0 | 5 | 100 |
- nach 2. Wäsche | 0 | 5 | 80 |
- nach 3. Wäsche | 0 | 4 | 1 |
Chitosangehalt Gewebe | 100 | 103 | 100 |
Die Versuche zeigen, dass im Fall des erfindungsgemäß ausgerüsteten Gewebes pro Waschgang
nur maximal 5 % des Chitosans entfernt werden (Tendenz fallend), während bei Verwendung
von konventionellem Chitosan schon nach der zweiten Wäsche praktisch kein Chitosan
mehr auf den Fasern verbleibt.