JP2013540460A - ナノ繊維不織布を含むテキスタイル複合材料 - Google Patents

Abstract

とりわけ本発明は、柔軟なキャリア層とこのキャリア層に接続された活性層とを含み、この活性層が、超吸収剤で任意選択で満たされたナノ繊維不織布を含んでいる、吸収性テキスタイル複合材料を提供する。

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２００９年８月２５日に出願した米国仮特許出願第６１／２３６，６３３号の優先権を主張する、２０１０年８月２０日に出願したＰＣＴ出願Ｎｏ．ＰＣＴ／ＥＰ／２０１０／００５１３５の一部継続出願である。

以前には、化学的および反応器事故により放出される危険な物質との接触後の皮膚の除染は、例えば、各種洗剤および溶媒を用いた集中的な洗浄によって主として行われる。しかし、この処置の方法は、局所適用された物質の長期貯蔵所を構成する、毛包または上部皮膚細胞層、すなわち、角質層の上部角質細胞に既に浸透していた有害物質の粒子を抜き出すことがほとんど可能でないまたは全く可能でないという欠点がある。さらに、除染の場合、皮膚表面から除去すべき有害物質は、集中的な洗浄によって、毛包および皮膚の深いしわに部分的に擦りこまれる。このようにして、皮膚における有害物質の長期の影響が増大しさえする可能性がある。さらに、皮膚除染のための効率的な方法は、産業上のまたは研究時の事故の場合だけではなく、テロリストの攻撃に関しても重要である可能性がある。したがって、洗浄することなく皮膚表面からの有害物質の効果的な除去を可能にする、皮膚を除染するための材料および方法を提供することが求められている。

本明細書で使用される「除染」または「除染する」という用語は、除染または清浄化すべき表面の汚染物質または有害物質の、実質的な除去を示す。一般に除染は、汚染物質または有害物質の少なくとも３０％（例えば、少なくとも５０％、少なくとも７０％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、または少なくとも９０％）を除去する。

本明細書で使用される「有害物質」または「汚染物質」という用語は、天然成分でもなく、清浄化または除染すべき表面の一体化部分でもない物質を指す。これらの物質は、例えば、皮膚に望ましくない毒またはその他の毒素または外来汚染物質などの有害物質とすることができる。これらの物質は、液体の形（例えば、水または油をベースにする）、エマルジョン、クリーム、コロイド、または固体粒子にすることができる。

不織布は、化学的、機械的、熱、または溶媒処理によって一まとめに結合された長繊維から作製された、布状の材料である。この用語は、織られても編まれてもいないフェルトなどの布を示すのに使用される。１０μｍ未満、好ましくは１μｍ未満の直径を有するテキスタイル繊維で作製された不織布を、通常、「ナノ繊維不織布」と呼ぶ。ナノ繊維不織布は、例えば、米国特許第４，０４３，３３１号および国際公開第０１／２７３６５号に記載されている。これらの文書は、これら不織布を製造するための方法も開示し、その全体が参照により本明細書に組み込まれる。

本明細書で使用される「超吸収剤」という用語は、極めて大量の水またはその他の流体もしくは液体（例えば、この吸収剤そのものの質量の千倍まで）を吸収し保持することができる材料を示す。材料がポリマーである場合、そのような超吸収剤は、水または別の液体を吸収することができ、膨潤してゲルを形成する。超吸収剤（超吸収剤ポリマーを含む）およびその製造方法は、当技術分野で周知である。例えば、Ｕｌｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、６版、３５巻、７３頁以下、２００３； Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （１版）、Ｆｒｅｄｒｉｃ Ｌ．ＢｕｃｈｈｏｌｚおよびＡｎｄｒｅｗ Ｔ．Ｇｒａｈａｍ（編）、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、１９９７を参照されたい。超吸収剤の例には、ポリアクリル酸ナトリウム塩、ポリアクリルアミドコポリマー（例えば、ポリアクリレート／ポリアクリルアミドコポリマー）、エチレン無水マレイン酸コポリマー、架橋カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコールコポリマー、架橋ポリエチレンオキシド、およびポリアクリロニトリルのデンプングラフトコポリマーが含まれる。

ＤＥ−Ａ １０２００５０５４６９８号は、種々の流体、例えば汗などの体液の吸収またはゆっくりとした放出に使用することができる、超吸収剤で仕上げたナノ繊維不織布を開示する。この文献は、より強力に後硬化されたシェルと、流体を吸収するように働くそれほど強力に後硬化されていないコアとを有する、表面的に後硬化された超吸収剤について記述する。後硬化されていない超吸収剤と比べ、そのような構造を有する超吸収剤は、より小さい「ゲルブロッキング」効果を示す。この効果は、膨潤した超吸収剤粒子または膨潤し始めた超吸収剤粒子の閉塞によって引き起こされ、超吸収剤の吸収性および保持能力に対する負の影響を与える。

したがって、ナノ繊維不織布が超吸収剤で満たされる、テキスタイル複合材料でのナノ繊維不織布の使用により、洗浄することなく有害物質を皮膚から除染することが可能になる。本明細書で使用される「皮膚」という用語は、哺乳類（例えば、ヒト）の皮膚、または水もしくは別の液体が内部に浸透することのできる対象の身体表面を示す。

米国特許第４，０４３，３３１号 国際公開第０１／２７３６５号 ＤＥ−Ａ １０２００５０５４６９８ 米国特許出願公開第２００８０２２７９４４号明細書 ＪＰ−Ａ １０１１４６４９

Ｕｌｌｍａｎｎｓ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ ｏｆ Ｉｎｄｕｓｔｒｉａｌ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ、６版、３５巻、７３頁以下、２００３ Ｍｏｄｅｒｎ Ｓｕｐｅｒａｂｓｏｒｂｅｎｔ Ｐｏｌｙｍｅｒ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ （１版）、Ｆｒｅｄｒｉｃ Ｌ．ＢｕｃｈｈｏｌｚおよびＡｎｄｒｅｗ Ｔ．Ｇｒａｈａｍ（編）、Ｊｏｈｎ Ｗｉｌｅｙ ＆ Ｓｏｎｓ、１９９７ Ｗｅｉｇｍａｎｎら、「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｒｎｙ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅ ｂｙ ｔａｐｅ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｒａｎｇｅ ａｓ ａ ｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅ ｔｏ ｑｕａｎｔｉｆｙ ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ」、Ｓｋｉｎ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ａｐｐｌ． Ｓｋｉｎ Ｐｈｙｓｉｏｌ． （１９９９年）、１２巻、３４〜４５頁

以下に、開示された技術革新のいくつかの態様の基本的な理解をもたらすための、簡単な概要を示す。この概要は、外延的な概観ではなく、主要なもしくは重要な要素を特定しようとするものではなくまたはその範囲を画定しようとするものでもない。その唯一の目的は、後で提示されるより詳細な記述の前置きとして、単純な形でいくつかの概念を示すことである。

一態様では、本発明は、それぞれがキャリア層および活性層を含み、この活性層がキャリア層に接続されておりかつ超吸収剤で任意選択で満たされたナノ繊維不織布を含んでいる、吸収性テキスタイル複合材料を提供する。任意選択の超吸収剤は、除染または清浄化すべき表面または皮膚から液体または油状物質を吸収しまたは捕獲する（化学的にまたは物理的に）ことが大いに可能であり、ナノ繊維不織布構造は、固体粒子を吸収しまたは捕捉するのに適したものにする物理的空間またはある場合には電荷を提供することが、本発明者らにより見出された。あるいは、ナノ繊維不織布は、ファンデルワールス力を通して固体粒子を吸収しまたは捕捉してもよい。

「キャリア層」は、「活性層」を保持するために設計され位置決めされた層を指す。キャリア層は、活性層に比べて同じまたは異なる化学組成を有することができ、超吸収剤を含有しもしくは含んでいてもよく、または含有しなくても含んでいなくてもよい。

いくつかの実施形態では、キャリア層および活性層は、互いに対して一体的に形成される。いくつかのその他の実施形態では、キャリア層および活性層は互いに結合される。

いくつかの実施形態では、キャリア層は、水または油の蒸気を通さない。いくつかのその他の実施形態では、キャリア層は、熱放射を通す。さらにいくつかのその他の実施形態では、キャリア層は熱を伝導する。例えばキャリア層は、金属またはセラミックスを含んでいてもよい。

いくつかの実施形態では、活性層は、皮膚上での汗の産生を刺激することが可能な薬剤をさらに含む。いくつかのその他の実施形態では、活性層は、金属コーティングをさらに含む。さらにいくつかのその他の実施形態では、キャリア層は弾性である。いくつかのその他の実施形態では、キャリア層は柔軟性である。さらになおいくつかのその他の実施形態では、キャリア層は拡張性ではない。

本明細書で使用される「汗の産生」という用語は、自然に汗を産生しまたは排出することができる哺乳類の皮膚にだけではなく、ある条件下で流体を浸透させまたは透過させることができる哺乳類以外の皮膚表面にも適用することができる。

いくつかの実施形態では、複合材料に含有される超吸収剤は、水の存在下で膨潤するコアと、表面的に後硬化されたシェルとを有するポリマー粒子を含む。ポリマー粒子は、シェルの表面的な後硬化の後に破砕されていないポリマー粒子のふるい分け分級物とすることができる。

いくつかのその他の実施形態では、超吸収剤は、デンプングラフトポリマー、生分解性超吸収剤、活性炭、粘土、酸化アルミニウム、イオン交換樹脂、またはポリアクリレートを含むことができる。生分解性超吸収剤の例には、例えば、ポリ（カルボキシメチルセルロース）またはポリ（ヒドロキシエチルセルロース）の架橋コポリマーと、カルボジイミドが含まれる。例えば、その全体が参照により本明細書に組み込まれる米国特許出願公開第２００８０２２７９４４号明細書を参照されたい。

いくつかの実施形態では、複合材料に含有されるナノ繊維不織布は、セルロースまたはその誘導体、ポリウレタン（例えば、芳香族または脂肪族、ポリエステルまたはポリエーテルをベースにしたポリウレタン）、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、酢酸セルロース、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（２−ヒドロキシメタクリレート）、またはこれらの混合物もしくはコポリマーを含む。

いくつかのその他の実施形態では、複合材料のキャリア層は、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリカプロラクトン、ナイロン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、またはこれらの混合物もしくはコポリマーを含む。ポリエステルの例には、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコリド、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、またはこれらのコポリマーが含まれるが、これらに限定するものではない。いくつかの他の実施形態では、キャリア層は、ポリエチレンテレフタレートまたはポリプロピレンを含む。

いくつかの実施形態では、吸収性テキスタイル複合材料は、接着剤層をさらに含む。接着剤層は、例えば、キャリア層上に（活性層から離れて）または活性層上に位置決めすることができ、表面、例えば皮膚部位に、複合材料を接着しまたは接続することが可能になる。したがって、いくつかのその他の実施形態では、複合材料中のキャリア層は、活性層よりも大きく、その周縁を取り囲む接着剤層が設けられ；一方、いくつかのその他の実施形態では、接着剤層が活性層上に設けられ位置決めされる。

いくつかのその他の実施形態では、活性層は、活性層中に水またはその他の液体が存在することを示す薬剤（または変色指示薬）をさらに含む。そのような複合体が皮膚部位に付着されると、薬剤（または変色指示薬）の色の変化によって汗の産生が示される可能性がある。

いくつかの実施形態では、吸収性テキスタイル複合材料は、超吸収剤を含まないナノ繊維不織布の少なくとも１つの層をさらに含む。ナノ繊維不織布のこの追加の層は、例えば、キャリア層の反対側の活性層（超吸収剤を有していてもよい）に取着または接続するように、構成または位置決めすることができる。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、約０．００１μｍから約１０μｍの間（例えば、約０．１μｍから約１．５ｎｍの間、または約３００μｍから約９００ｎｍの間）の直径を有する繊維を含む。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、約０．０１μｍから約５００μｍの間（例えば、約２５０μｍ未満または１００μｍ未満）の平均孔径を有する。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、約１０％から約９０％の間（例えば、約４０％から約９０％の間、または約７０％から約９０％の間）の気孔率を有する。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、約０．８ｇ／ｃｍ^３から約１．５ｇ／ｃｍ^３の間の密度を有する。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、約５ｇ／ｍ^２から約１，０００ｇ／ｍ^２の間（例えば、約５０ｇ／ｍ^２から約５００ｇ／ｍ^２の間、約５０ｇ／ｍ^２から約４００ｇ／ｍ^２の間、または約１５０ｇ／ｍ^２から約２５０ｇ／ｍ^２の間）の単位面積当たりの質量を有する。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、ＥＤＡＮＡ標準ＷＳＰ １１０．４（０５）によるストリップ法で測定したときに、０．１から１００．０ＭＰａおよび１００から２，０００％（例えば、０．５から５．０ＭＰａおよび２５０から１，０００％、または１．５から２．０ＭＰａおよび４００から５００％）の破断荷重および伸びを有する。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、ＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４０．２（０５）に従って、３０分間にわたり水に溶かした０．９％ ＮａＣｌ中でのティーバッグ試験で測定したときに、約０．１ｇ／ｇから約２００．０ｇ／ｇの間（例えば、約２．５ｇ／ｇから約１５０．０ｇ／ｇの間、または約８．０ｇ／ｇから約１０．０ｇ／ｇの間）の、生理食塩水中の吸収性を有する。

いくつかの実施形態では、ナノ繊維不織布は、ＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４１．２（０５）に従い測定したときに、約０．１ｇ／ｇから約１００．０ｇ／ｇの間（例えば、約３．０ｇ／ｇから約２５．０ｇ／ｇの間、または約６．０ｇ／ｇから約８．０ｇ／ｇの間）の、生理食塩水の保持容量を有する。

いくつかの実施形態では、活性層は、約１０％から約８０％の間（例えば、約４０％から約８０％の間、または約５０％から約７５％の間）の、超吸収剤の充填レベルを有する。

いくつかの実施形態では、活性層は、５０％の超吸収剤充填レベルで約１０ｇ／ｇから約１００ｇ／ｇの間（例えば、約２５ｇ／ｇから約３１ｇ／ｇの間）、または７５％の超吸収剤充填レベルで約２０ｇ／ｇから７５ｇ／ｇの間（例えば、約３８ｇ／ｇから約４５ｇ／ｇの間）、または超吸収剤がない状態で少なくとも０．０１ｇ／ｇの、生理食塩水中の吸収性を有する。

いくつかの実施形態では、活性層は、５０％から７５％の間の超吸収剤充填レベルで、１４ｇ／ｇから４０ｇ／ｇの間（例えば、２０ｇ／ｇから３５ｇ／ｇの間）の、生理食塩水の保持容量を有する。

別の態様では、本発明は：
吸収性テキスタイル複合材料を、汚染された皮膚部位に所定期間にわたって付着させるステップと、
吸収性テキスタイル複合材料を、汚染された皮膚部位から除去するステップと
を含む、有害物質で汚染された皮膚部位を除染するための方法であって、
この吸収性テキスタイル複合材料がキャリア層および活性層を含み、この活性層が、キャリア層に接続されかつ超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布を含み、洗浄処置またはマッサージ処置を含んでいない方法を提供する。

いくつかの実施形態では、吸収性テキスタイル複合材料は、汚染された皮膚部位に対面する活性層上に接着剤層をさらに含む。

いくつかの実施形態では、方法は、第２の吸収性テキスタイル複合材料を汚染された皮膚部位に付着させるステップをさらに含み；この第２の吸収性テキスタイル複合材料は、キャリア層、活性層、および接着剤層を含み；活性層は、キャリア層に接続されかつ超吸収剤が満たされたナノ繊維不織布を含み；接着剤層は、汚染された皮膚部位に対面する活性層上にありかつ吸収性複合材料を汚染された皮膚部位に接着させる。

いくつかの実施形態では、方法は、汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含み、複合材料中のキャリア層は、水蒸気に対して不透過性である。

いくつかの実施形態では、方法は、汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含み、活性層およびキャリア層の少なくとも１つが熱放射に対して透過性である。

いくつかの実施形態では、方法は、活性層およびキャリア層の少なくとも１つが熱を伝導させる、汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含む。

いくつかの実施形態では、方法は、活性層が発汗促進剤を含んでいる、汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含む。

本発明のさらに別の態様は：
テキスタイル複合体を、汚染された皮膚部位に所定期間にわたって付着させるステップと；
このテキスタイル複合体を、汚染された皮膚部位から除去するステップと
を含み、テキスタイル複合体が、ナノ繊維不織布とこのナノ繊維不織布に一体化された超吸収剤とを含み、ナノ繊維不織布が１μｍ未満の繊維直径を有する、有害物質をヒトの皮膚から除染するための方法を提供する。

いくつかの実施形態では、汚染された皮膚部位は、テキスタイル複合体が付着される前に、汚染された毛包を含み、有害物質は、テキスタイル複合体が除去されたときまたは後に毛包から除去される。

本明細書に開示され主張される対象は、別の態様において、洗浄手順なしで、有害物質で汚染された皮膚を除染するための、テキスタイル複合材料でのナノ繊維不織布の使用を含み、このナノ繊維不織布は、皮膚から有害物質を吸収し保持することが可能な超吸収剤で満たされる。

いくつかの実施形態では、テキスタイル複合材料は、ナノ繊維不織布および超吸収剤で構成された活性層を含む。任意選択で、活性層は、超吸収剤のないナノ繊維不織布から形成された少なくとも１つのカバー層と、超吸収剤が満たされたナノ繊維不織布を含む１つのベース層とをさらに含むことができる。

いくつかのその他の実施形態では、活性層は、超吸収剤のないナノ繊維不織布から形成された上部および底部カバー層と、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布を含んで前記上部および底部カバー層の間に配置されたベース層（すなわち、中間層）とを含む、サンドイッチ構造を有する。カバー層は、超吸収剤がベース層から滲出しないように助けることができ、テキスタイル複合材料により柔らかな感触を与えることができる。

活性層を形成するために、超吸収剤をナノ繊維不織布に振りかけ、ナノ繊維構造に機械的に保持させることができる。あるいは超吸収剤を、紡糸工程中にナノ繊維に提供しもしくは含めることができ、または紡糸前にポリマー溶液に添加することができる。

本発明のその他の態様では、ナノ繊維不織布は、皮膚を除染するためにテキスタイル複合材料の製造で使用されてもよく、この複合材料は、活性層に接続された柔軟なキャリア層をさらに含む。

いくつかの実施形態では、皮膚の除染に使用されるテキスタイル複合材料は、柔軟なキャリア層とこのキャリア層に接続された活性層とを含み、活性層は、皮膚から有害物質を吸収し保持することが可能な、超吸収剤が満たされたナノ繊維不織布を含む。

皮膚の除染という文脈において、テキスタイル複合材料は、活性層が皮膚の問題の部分に接触するように、有害物質の粒子によって汚染された皮膚部位に付着させる。キャリア層は、成形に使用されてもよく、その柔軟性により、皮膚表面への複合材料の最適な形状の適応のために使用されてもよい。

活性層に含有され、超吸収剤を用いて仕上げられたナノ繊維不織布は、不織布における高い毛管現象のためとりわけ吸収性があり、皮膚表面と不織布材料との間に存在する濃度勾配により除去すべき有害物質を吸収する。次に有害物質は、超吸収剤により有効に貯蔵し、保持することができる。有害物質の性質によって、例えば約３０秒から３０分まで、または約１から５分までの適切な除染時間の後に、吸収された有害物質を含むテキスタイル複合材料を皮膚から除去することができる。

皮膚のこのタイプの除染は、主に、超吸収剤で仕上げられたナノ繊維不織布の吸収効果に基づくので、毛包および皮膚の深いしわへの有害物質の擦りこみは避けられ、したがって有害物質粒子が毛包または角質細胞の上部細胞層にさらに入ることが妨げられる。したがって、皮膚における有害物質の長期の影響のリスクが確実に排除される。

本発明のいくつかの実施形態では、キャリア層および活性層の少なくとも１つは、皮膚による汗の産生を刺激するように設計される。活性層またはキャリア層により覆われた皮膚の部分による汗の産生の増加は、テキスタイル複合材料の除染効果を増大させる。汗は、毛包および角質細胞の上部細胞層に既に浸透している有害物質を洗い流す。次いで汗は、皮膚表面にまだ存在しているこれらの有害物質および有害物質の粒子と共に、ナノ繊維不織布中の超吸収剤により吸収され、その内部に保持される。したがって、水での洗浄に頼ることなく、皮膚部位の効果的な除染をもたらすことができる。

いくつかのその他の実施形態では、テキスタイル複合材料は、水蒸気に対して不透過性のキャリア層を有する。このキャリア層は、汚染された皮膚表面上にある活性層を湿気を通さないように閉鎖することができ、それにより、閉鎖皮膚部位における汗の産生を刺激する。皮膚表面は、そこで産生された汗を蒸発により環境に放出することができない。むしろ、汗は、洗い流された有害物質と共に、ナノ繊維不織布により吸収され、超吸収剤に保持される。

他の実施形態によれば、活性層およびキャリア層の少なくとも１つは、熱放射に対して透過性であるように構成される。そのときテキスタイル複合材料により覆われた問題の皮膚部位は、例えば放熱器または熱を生成する化学反応を使用し意図的に加熱することができる。汚染された皮膚部位における汗の産生の速やかかつ制御された刺激が、それによって得られる。活性層と皮膚表面との間の熱移動は、熱伝導によって起こり得る。キャリア層と活性層との両方が熱放射に対して透過性であることが好ましい。

いくつかのその他の実施形態では、テキスタイル複合材料のキャリア層または活性層は、熱伝導性になるように構成される。例えば、熱伝導繊維もしくは熱伝導フィラメントをキャリア層もしくは活性層に挿入すること、または活性層に熱伝導コーティングを設けることが可能である。適切な熱伝導繊維またはフィラメントの例には、金属またはセラミック材料が含まれる。上述の実施形態におけるように、例えば、電気発熱体などの適切な熱源を用いて問題の皮膚部位を意図的に加熱することができ、したがって、汗の産生を刺激することができる。

いくつかのその他の実施形態において、活性層は、例えば、皮膚に面する活性層の表面上に発汗促進剤を塗布することにより、汗の産生を促進する薬剤を含有し得る。テキスタイル複合材料は、その結果、経皮システムのように作用し、薬剤は、最初に皮膚により吸収され、汗の産生を刺激する。経皮システムと対照的に、発汗促進剤は、汗の産生を局所に制限すべきであり、除染の持続時間中にのみ起こることを目的とするので、長期間の作用を必要としない。汚染された皮膚部位で産生された汗は、流れ出した有害物質および過剰の薬剤とともに、ナノ繊維不織布により吸収され、超吸収剤に保持される。

上述の実施形態は、何らかの方法で互いに組み合わせることができる。例えばキャリア層は、水蒸気に対して不透過性であると同時に、熱伝導性もしくは熱放射に対して透過性であり得、または、活性層は、汗の産生を促進する薬剤を含有し得る。さらなる組合せも考えられ、本発明の範囲内にあるとみなされる。

キャリア層および活性層を互いに一体化して形成することができる。例えば、キャリア層は、織物であることができ、活性層のナノ繊維は、キャリア層の織物フィラメント上にかつそれとともにしっかりと紡ぐことができる。キャリア層および活性層を互いに結合することができる。層を、それぞれの所望の特性を有するように別個に生成させ、次に、当技術分野で一般的に公知であるような化学的、熱的または物理的結合により互いに結合させることができる。

いくつかの実施形態では、キャリア層は弾性であり、皮膚へのテキスタイル複合材料の最適な適応を可能にする。キャリア層が弾性である場合、テキスタイル複合材料は、収縮または拡張により皮膚表面の形状に適応させることができる。

いくつかのその他の実施形態では、キャリア層は、拡張性にならないように構成することができる。汗により洗い流された有害物質の吸収中、活性層に含有された超吸収剤は膨潤し、その結果、活性層の体積が増加する。皮膚と反対側に向いている活性層の側に配置されたキャリア層は拡張できないので、この体積の増加は、活性層と皮膚表面との間の接触が強められ、活性層は、関係する皮膚部位上によりしっかりと載置され、それにより除染の有効性をさらに増大させる結果になる。

さらなるいくつかの実施形態によれば、テキスタイル複合材料を皮膚に固定するために、接着剤層が皮膚に面する複合材料の表面上に備えられている。この実施形態において、キャリア層は、キャリア層が活性層に重なり、それにより活性層の周縁を取り囲むように活性層の平面の表面積より大きい平面の表面積を有することが好ましい。キャリア層の重複端部分には、皮膚と複合材料を接続させるための接着剤層が備えられている。

さらに、キャリア層とは反対の方向を向いた活性層の表面、すなわち皮膚側の表面には、接着剤層を設けることができる。これにより、活性層と皮膚とのさらに良好な接触が得られ、除染効果の改善がもたらされる。

さらに、活性層に付着された接着剤層は、皮膚から角質細胞の上部細胞層を除去するように設計することができる。したがっていくつかの実施形態では、複合材料は、除染すべき皮膚から角質細胞の上部細胞層を除去するのに使用することができる、活性層上の接着剤層も含む。したがって除染すべき皮膚部位からテキスタイル複合系を除去するとき、角質細胞の上部細胞層は、後者に既に進入していた有害物質粒子と共に非侵襲的な方法で引き出され、したがって除去される有害物質の割合が再び増加する。

いくつかのその他の実施形態では、複合テキスタイル材料は、柔軟なキャリア層、第１の活性層、および第２の活性層を含み、第１の活性層には金属コーティングが設けられる。第１の活性層に含まれまたは構成するナノ繊維不織布は、山と谷とを形成するように生成される。谷は、第２の活性層で満たすことができる。少なくとも第２の活性層は、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布で構成されるが、第１および第２の活性層の両方が超吸収剤を含むことができる。接着剤層は、上述のように、金属コーティング上にまたはキャリア層の周縁の部分の上に設けられる。

活性層は、汗の産生を示す変色指示薬を含んでいてもよい。この添加により、皮膚からこの材料を除去する最適な時間を、テキスタイル複合材料の使用者に示すことができる。変色指示薬の色は、除染に十分な量の汗をナノ繊維不織布が吸収しまたは液体を吸収するための超吸収剤の容量が使い尽くされた場合に、変化する。変色指示薬は、超吸収剤と組み合わせ、例えばこの組み合わせた超吸収剤および変色指示薬をナノ繊維不織布の紡糸前にポリマー溶融物または溶液に添加することにより、活性層に組み込んでもよい。

テキスタイル複合材料は、布、圧縮体、包帯、プラスター、またはより大きい表面に適用するための一点の衣類もしくは衣類の一部として構成することができ、またはそのような形に作製することができる。

いくつかの実施形態では、超吸収剤ポリマー粒子は、ｄ５０＝５５〜１００μｍおよびｄ１００＝１００〜１５０μｍの粒径分布を有するふるい分け分級物であり、ナノ繊維不織布にそれらを組み込む前のシェルの表面的後硬化の後に破砕されない。

ナノ繊維不織布は、適切なポリマーの溶融紡糸、電界紡糸、またはガスジェット紡糸（ＮＧＪ）により生成することができる。不織布中のナノ繊維の一部を、ナノ繊維よりも大きい直径を有するミクロ繊維に置き換えることができることも考えられる。

超吸収剤は、ナノ繊維不織布のシートに振りかけてもよく、ナノ繊維構造に機械的に組み込んでもよい。この工程は、超吸収剤の所望の充填レベルが達成されるまで繰り返すことができる。あるいは超吸収剤を、繊維が乾燥し固化した際に、紡糸工程中にナノ繊維に付着させることができる。または超吸収剤を、ポリマー溶液中に均一に分散させ、次いでこれを、繊維構造に埋め込まれた超吸収剤を含むナノ繊維不織布に紡糸する。

皮膚を除染するのに使用することができる複合材料のいくつかの実施形態では、この材料に含有されるナノ繊維不織布は、以下の物理的性質の少なくとも１つまたは複数を有する： ０．００１μｍから１０μｍの間（例えば、０．１μｍから１．５μｍの間、または３００ｎｍから９００ｎｍの間）の繊維直径； ０．０１μｍから５００μｍの間（例えば、好ましくは２５０μｍ未満、より好ましくは１００μｍ未満）の平均細孔径； ４０％から９０％の間（例えば、７０％から９０％の間）の気孔率（すなわち、自由空間である不織布の全体積に対する百分率）； ０．１ｍｍから２ｍｍの間の活性層の厚さ； ０．８から１．５ｇ／ｃｍ^３の間の密度； ５０から５００ｇ／ｍ^２の間（例えば、５０から４００ｇ／ｍ^２の間、または１５０から２５０ｇ／ｍ^２の間）の単位面積当たりの質量； １．５〜２ＭＰａおよび４８５〜５００％のＥＤＡＮＡ標準ＷＳＰ １１０．４（０５）による破断荷重および伸び（ストリップ法）；約８ｇ／ｇから１０ｇ／ｇの間のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４０．２（０５）に従ってティーバッグ試験で測定された生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）中の吸収性（ｔｂ）；約６ｇ／ｇから８ｇ／ｇの間のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４１．２（０５）に従って測定された生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）の保持容量（ＣＲＣ）。

いくつかのその他の実施形態では、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布から構成された活性層は、好ましくは以下の性質の少なくとも１つまたは複数を有する：約１０％から８０％の間（例えば、約４０％から８０％の間、または約５０％から７０％の間）の乾燥材料の重量対重量として計算される、超吸収剤（ＳＡＰ）の充填レベル； ５０％のＳＡＰ充填レベルで２０ｇ／ｇから５０ｇ／ｇの間（例えば、２５ｇ／ｇから３１ｇ／ｇの間）の、または７５％のＳＡＰ充填レベルで約３８ｇ／ｇから４５ｇ／ｇの間のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４０．２（０５）に従ってティーバッグ試験で測定された、生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）中の吸収性（ｔｂ）； ５０％から７５％の間のＳＡＰ充填レベルで１４ｇ／ｇから４０ｇ／ｇの間（例えば、２０ｇ／ｇから３５ｇ／ｇの間）のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４１．２（０５）に従い遠心力載荷試験で測定された生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）の保持容量（ＣＲＣ）；ならびに２２℃および５５％相対湿度で測定される（Ｒｙｃｏｂｅｌ、ＢｅｌｇｉｕｍのＦｉｂｒｏ ＤＡＴ（商標））、１１０°から１２５°の間の接触角。

本明細書で使用される「または」という用語は、「および」の意味を含むことを意味する。

本明細書で使用される単数形の用語は、その複数形の意味を含むことを意味する。

前述のおよび関連する目的を達成するために、開示された技術革新のある例示的な態様を、以下の記述および添付図面と併せて本明細書に記述する。しかしこれらの態様は、本明細書に開示される原理を用いることができる様々な方法の僅かしか示しておらず、そのような態様およびそれらの均等物のすべてを含むものとする。その他の利点および新規な特徴は、図面と併せて考慮したときに以下の詳細な記述から明らかにされよう。

本発明の原理による、テキスタイル複合材料の概略断面図である。 本発明の原理による、テキスタイル複合材料の別の実施形態の概略断面図である。 本発明の原理による、テキスタイル複合材料のその他の実施形態の底面の概略図である。 本発明の原理による、テキスタイル複合材料のその他の実施形態の概略断面図である。 本発明の原理による、図４の実施形態の底面図である。 本発明の原理による、テープストリッピングにより得られたモデル物質の皮膚内への浸透プロファイルを示すグラフである。 本発明の原理による、洗浄後の角質層におけるモデル物質の分布を示すグラフである。 本発明の原理による、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布で構成されたテキスタイル複合材料で除染した後の、角質層中のモデル物質の分布を示すグラフである。 本発明の原理による、付着および浸透の後の皮膚上の蛍光染料の分布のレーザー走査顕微鏡（ＬＳＭ）画像を示す図である。 本発明の原理による、洗浄後の蛍光染料の分布のＬＳＭ画像を示す図である。 本発明の原理による、洗浄後の蛍光染料の分布のＬＳＭ画像を示す図である。 本発明の原理による、テキスタイル複合材料での除染後の蛍光染料の分布のＬＳＭ画像を示す図である。 本発明の原理による、テキスタイル複合材料での除染後の蛍光染料の分布のＬＳＭ画像を示す図である。 本発明の原理による、テキスタイル複合材料での除染後の蛍光染料の分布のＬＳＭ画像を示す図である。 本発明の原理に従って有害物質からヒト皮膚を除染する方法を説明するフローチャートである。 本発明の原理に従って有害物質からヒト皮膚を除染する方法におけるさらなるステップを説明するフローチャートである。

本技術革新を図面を参照して記述するものとし、図面において終始同様な参照数字を用いて同様な要素を参照する。説明の目的のための以下の記述において、その十分な理解を可能にするために多数の個別の詳細を示す。しかし、これらの個別の詳細なしに本技術革新を実施することができることは明らかであろう。他の例において、その記述を容易にするために周知の構造および装置をブロック線図で示す。

一般的に、種々の洗剤および溶媒を用いる集中的な洗浄による有害物質との接触後の皮膚の除染では、局所適用された物質の長期貯蔵所を構成する、毛包または上部皮膚細胞層、すなわち、角質層の上部角質細胞に既に浸透した有害物質の粒子は抜き出されない。通常、毛包は、局所適用された物質の長期貯蔵所としての役割を果たし、角質層と比較して貯蔵時間の著しい延長をもたらす。さらに、毛包は、毛細血管、幹および樹状細胞などのいくつかの重要な標的構造を含むまたはそれらにより囲まれている。ここで、危険な物質は、強い破壊活性を示し得る。さらに、除染の場合、皮膚表面から除去すべき有害物質が、集中的な洗浄により毛包および皮膚の深いしわに部分的に擦りこまれる。このようにして、皮膚における有害物質の長期の影響が増大しさえする可能性がある。したがって、皮膚表面からの有害物質の有効な除去を可能にする皮膚を除染するための材料は、洗浄を利用してはならない。

したがって、開示した吸収性テキスタイル複合材料は、皮膚を除染するための洗浄を利用しない。テキスタイル複合材料は、キャリア層およびキャリア層に接続した活性層を含む。活性層は、皮膚から有害物質を吸収し保持することが可能な超吸収剤で満たされた、ナノ繊維不織布を含む。吸収性テキスタイル複合材料による除染の１つの利点は、必要な時に必ずしも利用可能ではない水を利用せずに、直ちに行うことができることである。皮膚の除染に効率的な方法は、産業または研究での事故の場合に重要なだけでなく、テロリストの攻撃に関しても重要であり得る。

最初に図面を参照すると、図１は、吸収性テキスタイル複合材料１２を示す。吸収性テキスタイル複合材料１２は、キャリア層１０、活性層２０、および任意選択で接着剤層３０、および保護層４０を含む。キャリア層１０は、フィルムまたはテキスタイルウェブであってもよく、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリカプロラクトン、ナイロン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、ポリエチレンテレフタレートを含むポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリエチレンオキシド、およびそれらの混合物またはコポリマーからなる群から選択されたポリマーで作製することができる。好ましくは、キャリア層１０は、疎水性であり、水蒸気に対して不透過性の材料、例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）またはポリプロピレン製である。水蒸気に対して不透過性であるキャリア層１０は、汚染された皮膚表面上にある活性層２０を湿気を通さないように閉鎖し、それにより、閉鎖皮膚部位における汗の産生を刺激する。皮膚表面は、そこで産生された汗を蒸発により環境に放出することができない。むしろ、汗は、洗い流された有害物質とともに、ナノ繊維不織布により吸収され、超吸収剤に保持される。あるいは、キャリア層１０は、水蒸気に対して不透過性であるコーティングまたは中間層を含んでよい。

さらに、キャリア層１０または活性層２０の少なくとも１つは、熱放射に対して透過性もしくは熱伝導性またはその両方であるように構成することができる。そのときテキスタイル複合材料１２により覆われている問題の皮膚部位を例えば、熱放射または熱を生ずる化学反応を用いて意図的に加熱することができる。汚染された皮膚部位における汗の産生の速やかかつ制御された刺激がそれにより得られる。キャリア層１０と皮膚表面との間の熱移動は、熱伝導によって起こり得る。キャリア層１０と活性層２０との両方が熱放射に対して透過性であることが好ましい。

さらに、テキスタイル複合材料１２のキャリア層１０および活性層２０の少なくとも１つは、熱伝導性になるよう構成することができる。例えば、熱伝導繊維もしくは熱伝導フィラメントをキャリア層１０もしくは活性層２０に挿入すること、また活性層２０に熱伝導コーティングを設けることが可能である。上述の実施形態の場合のように、問題の皮膚部位を、例えば電気加熱要素などの適切な加熱源を使用して意図的に加熱することができ、したがって汗の産生を刺激することができる。活性層２０は、汗の産生を示すための変色指示薬も含んでいてもよい。この添加により、皮膚から材料を除去する最適な時間を、テキスタイル複合材料１２の使用者に示すことができる。この使用に適する変色指示薬の例には：ナノ繊維不織布が除染に十分な量の汗を吸収しまたは液体を吸収する超吸収剤の能力が使い果たされた場合にその色が変化する、塩化コバルト（ＩＩ）、キニザリン粉末、ペンタメトキシレッド、メチルイエロー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、ｐ−ナフトールベンゼイン、４−ニトロフェノール、３−ニトロフェノール、ｏ−クレゾールフタレイン、ｍ−クレゾールレッド、チモールブルー、ｍ−クレゾールパープル、またはそれらの混合物が含まれる。変色指示薬は、超吸収剤と組み合わせ、例えば組み合わせた超吸収剤および変色指示薬をナノ繊維不織布の紡糸前にポリマー溶融物または溶液に添加することによって、活性層２０に組み込むことができる。

上述の実施形態は、何らかの方法で互いに組み合わせることができる。例えば、キャリア層１０は、水蒸気に対して不透過性であると同時に熱伝導性もしくは熱放射に対して透過性であるとすることができ、または活性層２０は、汗の産生を促進する薬剤を含有することができる。さらなる組合せも考えられ、本発明の範囲内にあるとみなされる。

キャリア層１０および活性層２０を互いに一体化して形成することができる。例えば、キャリア層１０は、織物であることができ、活性層２０のナノ繊維は、キャリア層１０の織物フィラメント上にかつそれとともにしっかりと紡ぐことができる。好ましくは、キャリア層１０および活性層２０を互いに結合させる。この際層を、それぞれの所望の特性を有するように別個に生成させ、次に、当技術分野で一般的に公知である化学的、熱的または物理的結合により互いに結合させることができる。

さらに、好ましい実施形態において、キャリア層１０は弾性であり、皮膚へのテキスタイル複合材料１２の最適な適応を可能にする。キャリア層１０が弾性である場合、テキスタイル複合材料１２は、収縮または拡張により皮膚表面の形状に理想的に適応させることができる。

他の実施形態において、キャリア層１０は、拡張性でないように構成されている。汗により洗い流された有害物質の吸収時に、活性層２０に含有されている超吸収剤は、膨潤し、その結果活性層２０の容積が増加する。皮膚と反対側に向いている活性層２０の側に配置されているキャリア層１０は拡張できないので、このような容積の増加は、活性層２０と皮膚表面との間の接触が強められ、活性層２０が関係する皮膚部位上によりしっかりと載せられ、それにより除染の有効性をさらに増大させる結果となる。

さらに、吸収性テキスタイル複合材料１２の活性層２０は、超吸収剤を用いて仕上げられたナノ繊維不織布を含む。超吸収剤は、好ましくは、スキン−コア構造、すなわち水の存在下で膨潤するコアおよび表面的に後硬化するシェルを有するポリマー粒子から完全にまたは主としてなり、したがって、低い「ゲルブロッキング」効果を有する。ポリマー粒子は、好ましくは、活性層２０に組み込む前のシェルの表面的後硬化の後に破砕されなかったそのようなポリマー粒子のふるい分け分級物である。ポリマー粒子は、好ましくはｄ５０＝５５〜１００μｍおよびｄ１００＝１００〜１５０μｍの粒径分布を有し、（メタ）アクリルレートまたは（メタ）アクリルレートコポリマー、特にポリアクリル酸ナトリウムを含む。すなわち、好ましくは粒子の５０％が最大５５〜１００μｍの粒径を有し、粒子の１００％が最大１００〜１５０μｍの粒径を有する。さらに、超吸収剤は、Ｗａｔｅｒｌｏｃｋ（商標）などのデンプングラフトポリマー、生分解性超吸収剤、活性炭、粘土、酸化アルミニウム、イオン交換樹脂、またはポリアクリレートから選択されてもよい。生分解性超吸収剤の例には、例えば、ポリ（カルボキシメチルセルロース）またはポリ（ヒドロキシエチルセルロース）とカルボジイミドとの架橋コポリマーが含まれる。超吸収剤で仕上げた活性層２０のナノ繊維不織布は、１０μｍ未満、好ましくは１μｍ未満、より好ましくは約３００ｎｍから約９００ｎｍの間の直径を有する超微細繊維または超微細フィラメントで作製され、最も好ましくは、静電的に紡糸されたナノ繊維で構成される。ナノ繊維不織布は、好ましくは熱可塑性、親水性、または親水性化ポリマーから形成された繊維またはフィラメントを含む。最も好ましくは、ナノ繊維不織布は、ポリウレタンから形成される。

ナノ繊維不織布は、適切なポリマーの溶融紡糸、電界紡糸、またはガスジェット紡糸（ＮＧＪ）により生成することができる。不織布中のナノ繊維の一部をミクロ繊維に置き換えることができることも考えられる。ナノ繊維不織布を生成するための材料には、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、酢酸セルロース、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（カプロラクトン）、およびポリ（２−ヒドロキシメタクリレート）、またはそれらの混合物もしくはコポリマーとすることができる熱可塑性ポリマーが含まれる。ポリウレタンが特に好ましい。

活性層２０を形成するために、超吸収剤を、静電的に紡糸されたナノ繊維不織布のシート上に振りかけ、ナノ繊維構造に機械的に組み入れることができる。最も好ましくは、超吸収剤をポリマー溶液中に均一に分散させ、次にこれを、繊維構造に埋め込まれた超吸収剤を含むナノ繊維不織布への静電的紡糸にかける。

活性層２０に含有され、超吸収剤を用いて仕上げられたナノ繊維不織布は、不織布における高い毛管現象のためとりわけ吸収性であり、皮膚表面と不織布材料との間に存在する濃度勾配に従って、除去しなければならない有害物質を吸収する。次に有害物質を超吸収剤により有効に貯蔵し、保持することができる。有害物質の性質によって、例えば約３０秒から３０分まで（例えば、約１から５分まで）の適切な除染時間の後に、吸収された有害物質を含むテキスタイル複合材料１２を皮膚から再び除去することができる。

皮膚のこの種の除染は超吸収剤を用いて仕上げられたナノ繊維不織布の吸収作用に基づいているので、毛包および皮膚の深いしわへの有害物質の擦りこみは避けられ、したがって、有害物質粒子が毛包または角質細胞の上部細胞層にさらに入ることが妨げられる。したがって、皮膚における有害物質の長期の影響のリスクが確実に排除される。

さらに、接着剤層３０は、複合材料１２を皮膚に接続させるために皮膚に面する複合材料１２の表面上に備えられており、好ましくは皮膚にやさしい接着剤、特に好ましくはアクリレート接着剤を含む。接着剤層３０の付加は、活性層２０と皮膚とのより良好な接触につながり、これがひいては除染効果の改善につながる。

保護層４０は、任意選択であり、皮膚へのテキスタイル複合材料システム１２の適用の前に除去する。さらに、テキスタイル複合材料１２は、布、圧縮体、包帯またはプラスターとして、またより大きい表面上への適用のための一点の衣類または衣類の一部として構成することができる。

皮膚を除染するためのテキスタイル複合材料の目的用途を考慮すると、ナノ繊維不織布は、好ましくは以下の物理的特性の少なくとも１つまたは複数を有する：０．００１μｍから１０μｍの間（例えば、０．１μｍから１．５μｍの間、または３００ｎｍから９００ｎｍの間）の繊維直径；０．０１μｍから５００μｍの間（例えば、２５０μｍ未満、または１００μｍ未満）の平均細孔径；４０％から９０％の間（例えば、７０％から９０％の間）の気孔率（例えば、自由空間である不織布の総容積に対する百分率）；０．１ｍｍから２ｍｍの間の活性層の厚さ；０．８から１．５ｇ／ｃｍ^３の間の密度；５０から５００ｇ／ｍ^２の間（例えば、５０から４００ｇ／ｍ^２の間、または１５０から２５０ｇ／ｍ^２の間）の単位面積当たりの質量；１．５〜２ＭＰａおよび４８５〜５００％のＥＤＡＮＡ標準ＷＳＰ １１０．４（０５）による破断荷重および伸び（ストリップ法）；約８ｇ／ｇから１０ｇ／ｇの間のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４０．２（０５）に従ってティーバッグ試験で測定される生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）中の吸収性（ｔｂ）；および約６ｇ／ｇから８ｇ／ｇの間のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４１．２（０５）に従って測定される生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）の保持容量（ＣＲＣ）。

さらに、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布から構成されている活性層は、好ましくは以下の特性の少なくとも１つまたは複数を有する：約１０〜８０％の間（例えば、約４０〜８０％の間、または約５０〜７０％の間）の乾燥材料の重量対重量として計算される超吸収剤（ＳＡＰ）の充填レベル；５０％のＳＡＰ充填レベルで２０ｇ／ｇから５０ｇ／ｇの間（例えば、２５ｇ／ｇから３１ｇ／ｇの間）の、または７５％のＳＡＰ充填レベルで約３８ｇ／ｇから４５ｇ／ｇの間のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４０．２（０５）に従ってティーバッグ試験で測定される生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）中の吸収性（ｔｂ）；５０％から７５％の間のＳＡＰ充填レベルにおける１４ｇ／ｇから４０ｇ／ｇの間（例えば、２０ｇ／ｇから３５ｇ／ｇの間）のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４１．２（０５）に従って遠心力載荷試験で測定される生理食塩水（水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）の保持容量（ＣＲＣ）；ならびに１１０°から１２５°の間の２２℃および５５％相対湿度で測定される（Ｒｙｃｏｂｅｌ（Ｂｅｌｇｉｕｍ）のＦｉｂｒｏ ＤＡＴ（商標））接触角。

図２に示す実施形態によれば、水蒸気に対して不透過性のバリア層１４が図１に既に示した層に加えて備えられている。バリア層１４は、汚染された皮膚部位を閉塞し、汗の産生を刺激するためのものである。図２の実施形態において、バリア層１４は、水蒸気に対して不透過性の材料（例えば、ポリプロピレンまたはＰＥＴ）により形成させる。汗の産生のさらなる刺激のために、バリア層１４およびキャリア層１０は、熱放射に対して透過性または熱伝導性であるように構成することができる。バリア層１４またはキャリア層１０により覆われた皮膚の部分による汗の産生の増加が、テキスタイル複合材料１２の除染効果を増大させる。汗は、毛包または角質細胞の上部細胞層に既に浸透していた有害物質を洗い流す。汗は次いで、皮膚表面上にまだ存在しているこれらの有害物質および有害物質の粒子とともに、ナノ繊維不織布中の超吸収剤により吸収され、その中に保持される。

バリア層１４およびキャリア層１０の少なくとも１つは、熱放射に対して透過性であるように構成されている。そのときテキスタイル複合材料１２により覆われている関係する皮膚部位を例えば、放熱器または熱を生ずる化学反応を用いて意図的に加熱することができる。汚染された皮膚部位における汗の産生の速やかかつ制御された刺激がそれにより得られる。バリア層１４と皮膚表面との間の熱移動は、熱伝導によって起こり得る。バリア層１４とキャリア層１０との両方が熱放射に対して透過性であることが好ましい。

さらに、テキスタイル複合材料１２のキャリア層１０またはバリア層１４は、熱伝導性であるように構成することができる。例えば、熱伝導性繊維もしくは熱伝導性フィラメントをキャリア層１０もしくはバリア層１４に挿入すること、またはバリア層１４に熱伝導性コーティングを施すことが可能である。上述の実施形態におけるように、例えば、電気発熱体などの適切な熱源を用いて問題の皮膚部位を意図的に加熱することができ、したがって、汗の産生を刺激することができる。

他の実施形態において、バリア層１４は、例えば、皮膚に面するバリア層１４の表面上に発汗促進剤を塗布することにより、汗の産生を促進する薬剤を含有し得る。テキスタイル複合材料１２は、その結果、経皮システムのように作用し、薬剤は、最初に皮膚により吸収され、汗の産生を刺激する。経皮システムと対照的に、発汗促進剤は、汗の産生が局所に制限され、除染の持続時間中にのみ起こることを目的とするので、長期間の作用を必要としない。汚染された皮膚部位で産生された汗は、有害物質とともに流れ出され、過剰の薬剤が次にナノ繊維不織布により吸収され、超吸収剤に保持される。

適切な汗産生剤の例には、ニコチン酸メチル、サリチル酸２−ヒドロキシエチル、サリチル酸メチル、サリチル酸エチル、メントールＢ．Ｐ．、または例えばＪＰ−Ａ １０１１４６４９に開示されているベンゼン誘導体を含有する薬剤が含まれるが、これらに限定するものではない。

活性層２０は、汗の産生を示すための変色指示薬を含んでいてもよい。この添加により、皮膚から材料を除去する最適な時間を、テキスタイル複合材料１２の使用者に示すことができる。この使用に適切な変色指示薬の例には、塩化コバルト（ＩＩ）、キニザリン粉末、ペンタメトキシレッド、メチルイエロー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、ｐ−ナフトールベンゼイン、４−ニトロフェノール、３−ニトロフェノール、ｏ−クレゾールフタレイン、ｍ−クレゾールレッド、チモールブルー、ｍ−クレゾールパープル、またはそれらの混合物が含まれるが、これらに限定するものではない。変色指示薬の色は、ナノ繊維不織布が除染に十分な量の汗を吸収した場合および／または超吸収剤の液体を吸収する能力が使い果たされた場合に変化する。変色指示薬は、超吸収剤と混ぜ合わせ、例えば、混ぜ合わされた超吸収剤および変色指示薬をナノ繊維不織布の紡糸の前にポリマー溶融物または溶液に加えることによって活性層２０に組み込むことができる。

上述の実施形態は、何らかの方法で互いに組み合わせることができる。キャリア層１０は、水蒸気に対して不透過性であると同時に、熱伝導性もしくは熱放射に対して透過性であり得、または、バリア層１４は、汗の産生を促進する薬剤を含有し得る。さらなる組合せも考えられ、本発明の範囲内にあるとみなされる。

図３に示す実施形態に言及すると、テキスタイル複合材料１２は、キャリア層１０が活性層２０に重なり、活性層２０の周縁を取り囲むように、活性層２０の平面の表面積より大きい平面の表面積を有するキャリア層１０を有する。キャリア層１０の重複端には、接着剤層３０が備えられている。接着剤層３０は、テキスタイル複合材料１２を皮膚に固定するために皮膚に面する複合材料１２の表面上に備えられている。これは、活性層２０と皮膚とのより良好な接触につながり、これがひいては除染効果の改善につながる。

さらに、活性層２０に塗布された接着剤層３０は、皮膚から角質細胞の上部細胞層を除去するように設計されている。除染すべき皮膚部位からテキスタイル複合システム１２を除去するとき、角質細胞の上部細胞層はそれにより、後者に既に侵入していた有害物質粒子とともに非侵襲的な形で抜き出され、除去される有害物質の割合がさらに増加する。図示した実施形態において、テキスタイル複合材料の形状は、無作為に選択され、もちろん何らかの方法で構成することができる。

図４および５を参照してさらなる実施形態を示す。この実施形態において、複合繊維材料２２は、柔軟なキャリア層１０ならびに第１および第２の活性層２０、２０’を含み、第１の活性層２０には、金属コーティング５０が施されている。第１の活性層２０を構成するナノ繊維不織布は、山と谷とを形成するように製造する。第１の活性層２０の谷は、第２の活性層２０’で満たされている。少なくとも第２の活性層２０’は、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布で構成されている。好ましくは、第１および第２の活性層２０、２０’の両方が超吸収剤を含む。接着剤層３０は、金属コーティング５０上（図４に示すように）に、または活性層２０、２０’の周縁に重なるキャリア層１０の端部分の上（図５に示すように）に備えられている。山および谷を形成する方法は、真空またはグリッドを用いた紡糸工程中に繊維を操作するステップを含む。山および谷は、吸収性成分２０’および熱伝導性成分５０の両方が皮膚と直接接触することを可能にするように形成させた。１つの利点は、熱伝導性成分としての役割を果たす金属コーティング５０が伝導性であるために皮膚と直接接触する必要があることである。しかし、表面全体が被覆されている場合、皮膚は、吸収層との直接的な接触を有さず、したがって、汚染物質の最適な吸収を示さない。山と谷とを作ることにより、吸収層２０’と伝導層５０との両方が皮膚と直接接触することができる。

以下は、ヒト皮膚を有効に除染する本発明のテキスタイル複合材料の能力を示すために志願者において実施した試験の記述である。

試験材料および方法
（Ａ）テキスタイル複合材
これらの試験に用いた吸収性テキスタイル複合材は、スキン−コア構造ならびにｄ５０＝５５〜１００μｍおよびｄ１００＝１００〜１５０μｍの粒径分布を有するＬＵＱＵＡＳＯＲＢ（商標）（ＢＡＳＦ ＳＥ、Ｌｕｄｗｉｇｓｈａｆｅｎ、Ｇｅｒｍａｎｙ）で満たされた熱可塑性ポリウレタンベースのナノ繊維不織布で構成された活性層を含む。不織布および複合材料の他のパラメーターは、以下の通りであった：
３００ｎｍから１μｍの間の繊維直径；
０．０１μｍから５００μｍの間の細孔径；
約８０％の自由空間である、不織布の総容積に対する百分率である気孔率；
約０．５ｍｍの活性層の厚さ；
約２３０ｇ／ｃｍ^２の単位面積当たりの質量。

さらに、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布で構成された活性層は、以下の特性を有していた：
約５０％の超吸収剤の充填レベル（乾燥材料の重量対重量として計算される）；
約２８ｇ／ｇ（生理食塩水、水中０．９％ＮａＣｌ、３０分）のＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４０．２（０５）に従ってティーバッグ試験で測定された吸収性（ｔｂ）；
約２４ｇ／ｇのＥＤＡＮＡ標準試験ＷＳＰ ２４１．２（０５）に従って遠心力載荷試験で測定された保持容量（ＣＲＣ）；および
約１２１°の２２℃および５５％相対湿度で測定された接触角（Ｒｙｃｏｂｅｌ（Ｂｅｌｇｉｕｍ）のＦｉｂｒｏ ＤＡＴ（商標））。

Ｂ）モデル製剤および皮膚処理
３％のＵＶフィルター物質オクチルメトキシケイ皮酸塩を含有する耐水性サンスクリーン剤を１０例の健常志願者の前腕屈筋の皮膚上に塗布した。サンスクリーン剤は塗布後に皮膚表面上に強く付着しているため、サンスクリーン剤をモデル製剤として選択した。２ｍｇ／ｃｍ^２のサンスクリーン剤を各部位について４×５ｃｍ^２の大きさの選択した皮膚部位に塗布した。皮膚表面上の製剤の広がりを避けるために塗布部位をシリコンバリアで囲った。１０分間の浸透時間の後に、皮膚中への製剤の浸透を下で述べるようなテープストリッピングの方法により分析した。

Ｃ）除染
除染は、石けんを用いた流水下での３０秒間の洗浄により１つの皮膚部位において実施した。

第２の皮膚部位を除染せずに対照として用いた。

他のすべての皮膚部位は、洗浄またはマッサージ処置を適用せずに皮膚上に１分間押し付け、最終的に除去した吸収性テキスタイル複合材で除染した。

Ｄ）テープストリッピング
テープストリッピング試験は、接着剤フィルム（Ｔｅｓａ Ｆｉｌｍ、Ｂｅｉｅｒｓｄｏｒｆ、Ｈａｍｂｕｒｇ、ドイツ）の連続的適用および皮膚からの除去に基づいている。除去されたテープストリップは、角質細胞の約１細胞層およびこの細胞層内に局在した局所適用物質の対応する部分を含む。単一テープストリップにより除去された角質層の量は、４３０ｎｍにおける擬吸収（ｐｓｅｕｄｏ−ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ）を求めることによる分光法により求め、一方、浸透した製剤の濃度は、３１０ｎｍにおけるＵＶフィルター物質オクチルメトキシケイ皮酸塩の吸収により分析する。

各皮膚部位から１０枚のテープストリップを除去した。皮膚部位の角質層プロファイルは、参照により組み込まれる、Ｗｅｉｇｍａｎｎらの「Ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｈｏｒｎｙ ｌａｙｅｒ ｐｒｏｆｉｌｅ ｂｙ ｔａｐｅ ｓｔｒｉｐｐｉｎｇ ｉｎ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｏｐｔｉｃａｌ ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ ｉｎ ｔｈｅ ｖｉｓｉｂｌｅ ｒａｎｇｅ ａｓ ａ ｐｒｅｒｅｑｕｉｓｉｔｅ ｔｏ ｑｕａｎｔｉｆｙ ｐｅｒｃｕｔａｎｅｏｕｓ ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ」、Ｓｋｉｎ Ｐｈａｒｍａｃｏｌ． Ａｐｐｌ． Ｓｋｉｎ Ｐｈｙｓｉｏｌ． （１９９９年）、１２巻、３４〜４５頁により記述されるように計算した。具体的には、皮膚部位の角質層プロファイルは、同じ皮膚部位から除去された単一テープストリップの擬吸収を加えることにより計算した。浸透プロファイルは、浸透したＵＶフィルター物質の量を角質層プロファイルにおける対応するテープストリップと関連付けることにより求めた。典型的な例を図６に示すが、図中、水平線間の距離は、単一テープストリップにより除去された角質層の量に相当する。上の水平線は皮膚表面を表し、下の水平線は角質層のより深い部分に相当する。

各種試料中のＵＶフィルターオクチルメトキシケイ皮酸塩の濃度は、ＵＶ／ＶＩＳ分光計を用いて吸収により求めた。抽出物のＵＶＮＩＳスペクトルは、２４０から５００ｎｍの間で測定した。ＵＶフィルター物質の濃度は、エタノール中較正曲線に基づき３１０ｎｍにおける実測吸収極大から計算した。

Ｅ）ｉｎ ｖｉｖｏレーザー走査顕微鏡法（ＬＳＭ）
市販のｉｎ ｖｉｖｏレーザー走査顕微鏡（Ｓｔｒａｔｕｍ（商標）、Ｏｐｔｉｌａｓ、Ｍｅｌｂｏｕｒｎｅ、Ａｕｓｔｒａｌｉａ）を皮膚表面および皮膚の上層における蛍光モデル物質の検出に用いた。用いたアルゴンレーザーの励起波長は、４８０ｎｍであった。ＬＳＭのベーシックステーションを光ファイバーを含むハンドピースに接続した。光学結像系および集光系はハンドピース内に置いた。検討中の皮膚部位は、２５０×２５０μｍ^２の大きさであった。

除染の直前および後にすべての皮膚部位におけるモデル物質の蛍光強度および分布を求めた。

結果
図６は、テープストリッピングにより得られた皮膚内へのモデル物質の浸透プロファイルを示すグラフである。具体的には、図６は、皮膚部位Ａから得られた除染なしでの付着から１０分後のＵＶフィルターオクチルメトキシケイ皮酸塩の典型的な浸透プロファイルを示す。製剤の大部分が第１の細胞層にある。ＵＶフィルター物質は、角質細胞の第７細胞層まで検出することができた。局所適用したＵＶフィルターの約９０％を、最初の１０枚のテープストリップで検出することができる。

図７は、洗浄後の角質層におけるモデル物質の分布を示すグラフである。具体的には、図７では、洗浄後の角質層におけるＵＶフィルター物質の分布が示される。図７に示される結果は、上部細胞層におけるＵＶフィルター物質の量が洗浄処置により約６０％に減少したことを示す。しかし、ＵＶフィルター物質は、図６に示した浸透プロファイルと比較してより深い層で検出することができた。

図８は、超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布で構成されるテキスタイル複合材料を用いた除染後の、角質層におけるモデル物質の分布を示すグラフである。具体的には、図８に吸収性テキスタイル複合材料による除染後の浸透プロファイルを示す。この場合、オクチルメトキシケイ皮酸塩の濃度は、洗浄皮膚部位Ｂと比較して角質層において著しく低下した。具体的には、最初のＵＶフィルターの濃度の約３５％への低下がテキスタイル複合材料による皮膚除染の場合に認められた。洗浄の場合のような角質層のより深い部分における浸透は認められなかった。

同様な結果が、それぞれ、ナノ繊維不織布および超吸収剤で構成されている活性層を含む吸収性テキスタイル複合材、ならびに活性層が、超吸収剤を含まないナノ繊維不織布から形成されている上部および下部カバー層ならびに超吸収剤で満たされたナノ繊維不織布からならなり、前記上部カバー層と下部カバー層の間に配置されているベース層を含む、サンドイッチ構造を有する吸収性テキスタイル複合材料の使用について得られた。

したがって、皮膚を除染するためのテキスタイル複合材料の使用により、皮膚からのモデル製剤の約７０％の除去がもたらされた。テキスタイル複合材による除染の場合、除染処置が毛包内への浸透を刺激しないようにマッサージを適用しなかった。通常、毛包は、局所適用された物質の長期貯蔵所としての役割を果たし、角質層と比較して貯蔵時間の著しい延長をもたらす。さらに、毛包は、毛細血管、幹および樹状細胞などのいくつかの重要な標的構造を含むまたはそれらにより囲まれている。ここで、危険な物質は、強い破壊活性を示し得る。吸収性テキスタイル複合材料による除染の利点は、必要な時に必ずしも利用可能でない水を利用せずに直ちに行うことができることである。皮膚の除染の効率のよい方法は、産業または研究での事故の場合だけでなく、テロリストの攻撃にも関連して重要であり得る。

除染した場合としない場合のＬＳＭ測定による皮膚表面上の蛍光モデル物質の分布の典型的な像を図９〜１１に示す。具体的には、図９に塗布および浸透の後の皮膚上の蛍光染料の分布のＬＳＭ像を示す。除染しない場合、強い蛍光シグナルが皮膚表面上に検出された（図９）。

図１０ａ〜ｂに洗浄後の蛍光染料の分布のＬＳＭ像を示す。洗浄処置により、局所適用された物質の皮膚表面からの除去がもたらされた。しかし、強い蛍光シグナルが深いしわの領域および毛包の開口部にまだ局在していた（図１０ａ、図１０ｂ）。

図１１ａ〜ｃにテキスタイル複合材料による除染後の蛍光染料の分布のＬＳＭ像を示す。吸収性材料による除染後に、皮膚表面上ならびに深いしわおよび毛包の開口部の両方で蛍光シグナルが著しく減少した。しかし、図１１ａ〜ｂにおいて、低い蛍光シグナルが深いしわの部位および毛包の開口部にまだ検出可能であった（図１１ａ、図１１ｂ）。

さらに、吸収性テキスタイル複合材の適用時間を１分を超えて延長したことにより除染効果が改善しなかったことが見出された。しかし、図１１ｃに示すように、同じ皮膚部位への吸収性材料の反復適用により、深いしわおよび毛包の開口部からの蛍光モデル物質のほぼ完全な除去がもたらされた（図１１ｃ）。

図１２〜１３に本技術革新の種々の態様による有害物質からのヒト皮膚の除染の方法論を示す。説明を簡素にする目的で、本明細書で示した１つまたは複数の方法論（例えば、フローチャートまたは流れ図の形で）を示し、一連の行為として記述するが、いくつかの行為がその方法論に従って本明細書で示し、記述した他の行為と異なる順序でかつ／または同時に行われてもよいので、本技術革新は行為の順序によって限定されないことを理解し、認識されたい。例えば、当業者は、方法論を状態図におけるように一連の相互に関連した状態または事象として代替的に示すことができること理解し、認識するであろう。さらに、すべての例示された行為が本技術革新による方法論を実施するために必要であるとは限らない。

図１２を参照すると、有害物質からヒト皮膚を除染する方法が説明されている。１２００において、テキスタイル複合材を所定の時間にわたり汚染された皮膚部位に適用する。テキスタイル複合材は、洗浄処置またはマッサージ処置を適用せずに汚染された皮膚部位に適用する。さらに、テキスタイル複合材は、少なくとも１つの有害物質を吸収し、保持するための超吸収剤を含むナノ繊維不織布を含む活性層を含む。そして、１２０２においてテキスタイル複合材を汚染された皮膚部位から除去する。

図１３を参照すると、有害物質からヒト皮膚を除染する方法がさらに説明されている。１３００において、テキスタイル複合材を汚染された皮膚部位に再適用する。上で述べたように、テキスタイル複合材の適用時間を所定の時間を超えて延長することにより除染効果が改善しなかったことが見出された。しかし、同じ汚染された皮膚部位へのテキスタイル複合材の反復適用により、汚染された部位ならびに深いしわおよび毛包の開口部からの有害物質のほぼ完全な除去がもたらされた。

１３０２において、テキスタイル複合材を接着剤層を介して汚染された皮膚部位に付着させる。接着剤層は、活性層に塗布されており、複合材料を汚染された皮膚部位と接続させる。さらに、接着剤層は、皮膚から角質細胞の上部細胞層を除去するように設計することができる。汚染された皮膚部位からテキスタイル複合材を除去するとき、角質細胞の上部細胞層が、有害物質粒子とともに非侵襲的な形で抜き出され、除去される有害物質の割合が増加する。

１３０４において、キャリア層が水蒸気に対して不透過性である、汚染された皮膚部位における汗の産生が刺激される。活性層またはキャリア層により覆われている皮膚の部分による汗の産生の増加により、テキスタイル複合材の除染効果が増大する。汗は、毛包および角質細胞の上部細胞層に既に浸透していた有害物質を洗い流す。汗は次いで、皮膚表面上にまだ存在しているこれらの有害物質および有害物質の粒子とともにナノ繊維不織布中の超吸収剤により吸収され、その中に保持される。特定の実施形態において、テキスタイル複合材料は、水蒸気に対して不透過性であるキャリア層を有する。水蒸気に対して不透過性であるキャリア層は、汚染された皮膚表面上にある活性層を湿気を通さないように閉鎖し、それにより、閉鎖皮膚部位における汗の産生を刺激する。

１３０６において、活性層およびキャリア層の少なくとも１つが熱放射に対して透過性であるように構成されている、汚染された部位において汗の産生が刺激される。キャリア層および活性層の少なくとも１つは、皮膚による汗の産生を刺激するように設計されている。そのときテキスタイル複合材により覆われている関係する皮膚の部位を例えば、放熱器または熱を生ずる化学反応を用いて意図的に加熱することができる。汚染された皮膚部位における汗の産生の速やかかつ制御された刺激がそれにより得られる。

１３０８において、テキスタイル複合材料の活性層およびキャリア層の少なくとも１つが熱伝導性であるように構成されている、汚染された部位において汗の産生が刺激される。例えば、熱伝導性繊維もしくは熱伝導性フィラメントをキャリア層および／もしくは活性層に挿入すること、または活性層に熱伝導性コーティングを施すことが可能である。上述の実施形態におけるように、例えば、電気発熱体などの適切な熱源を用いて関係する皮膚部位を意図的に加熱することができ、したがって、汗の産生を刺激することができる。

１３１０において、活性層が汗の産生を促進する薬剤を含む、汚染された部位において汗の産生が刺激される。例えば、皮膚に面する活性層の表面上に発汗促進剤を塗布することにより、薬剤は、汗の産生を促進して有害物質を洗い流す。テキスタイル複合材料は、その結果、経皮システムのように作用し、薬剤が最初に皮膚により吸収され、汗の産生を刺激する。

適切な汗産生剤は、ニコチン酸メチル、サリチル酸２−ヒドロキシメチル、サリチル酸メチル、サリチル酸エチル、メントールＢ．Ｐ．または例えば、ＪＰ−Ａ１０１１４６４９に開示されているベンゼン誘導体を含有する薬剤であり得る。

さらに、活性層は、汗の産生を示すための変色指示薬も含んでよい。この添加により、皮膚から当該材料を除去する最適な時間をテキスタイル複合材料の使用者に示すことができる。この使用に適する変色指示薬は、ナノ繊維不織布が除染のために十分な量の汗を吸収し、かつ／または液体を吸収する超吸収剤の能力が使い果たされた場合に色が変化する、例えば、塩化コバルト（ＩＩ）、キニザリン粉末、ペンタメトキシレッド、メチルイエロー、フェノールフタレイン、チモールフタレイン、ｐ−ナフトールベンゼイン、４−ニトロフェノール、３−ニトロフェノール、ｏ−クレゾールフタレイン、ｍ−クレゾールレッド、チモールブルー、ｍ−クレゾールパープルまたはそれらの混合物である。変色指示薬は、超吸収剤と混ぜ合わせ、例えば、混ぜ合わされた超吸収剤および変色指示薬をナノ繊維不織布の紡糸の前にポリマー溶融物または溶液に加えることによって活性層に組み込むことができる。

上述の実施形態は、何らかの方法で互いに組み合わせることができる。キャリア層は、水蒸気に対して不透過性であると同時に、熱伝導性もしくは熱放射に対して透過性であり得、かつ／または、活性層は、汗の産生を促進する薬剤を含有し得る。さらなる組合せも考えられ、本発明の範囲内にあるとみなされる。

キャリア層および活性層を互いに一体化して形成することができる。例えば、キャリア層が織物であり得、活性層のナノ繊維がキャリア層の織物フィラメント上にかつそれとともにしっかりと紡ぐことができる。好ましくは、キャリア層および活性層を互いに結合させる。その際、層を、それぞれの所望の特性を有するように別個に生成させ、次に、当技術分野で一般的に公知である化学的、熱的または物理的結合により互いに結合させることができる。

さらに、本発明の全般的な概念に影響を及ぼすことなく、上述の層を互いに交換することができることも考えられる。そのような互換性をさらに例示するために、例示的態様を以下の記述および添付図面に関連して本明細書で記述する。しかし、これらの態様は、本明細書で開示した層を用い、互いに交換することができる様々な方法のほんの数例を示すものであり、熟慮された本発明は、そのようなすべての態様およびそれらの同等のものを含むものとする。

さらに、上述のことは、特許請求されている主題の例を含む。特許請求されている主題を記述する目的のために構成要素または方法論のあらゆる考えられる組合せを記述することはもちろん可能でないが、当業者は、特許請求されている主題の多くのさらなる組合せおよび置換が可能であることを認識し得る。したがって、特許請求されている主題は、添付される特許請求の精神および範囲に入るそのようなすべての変更形態、修正形態および変形形態を含むものとする。さらに、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」または「含む（ｉｎｃｌｕｄｅ）」という用語が詳細な説明または特許請求の範囲において使用される限りにおいて、「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」が用いられるときに請求項における転換語と解釈されるので、そのような用語は、用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」と同様に包含的であるものとする。

１０ キャリア層
１２ 吸収性テキスタイル複合材料
１４ バリア層
２０’ 第２の活性層、吸収性成分、吸収層
２０ 活性層、第１の活性層
２２ 複合繊維材料
３０ 接着剤層
４０ 保護層
５０ 金属コーティング、熱伝導性成分、伝導層

Claims (61)

1. 任意選択のキャリア層および活性層を含み、活性層が、キャリア層に接続され、超吸収剤で任意選択で満たされたナノ繊維不織布を含む、吸収性テキスタイル複合材料。
2. 任意選択のキャリア層および活性層が互いに一体化して形成されている、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
3. 任意選択のキャリア層および活性層が互いに結合されている、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
4. 任意選択のキャリア層が水蒸気に対して不透過性である、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
5. 任意選択のキャリア層が熱放射に対して透過性である、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
6. 任意選択のキャリア層が熱伝導性である、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
7. 活性層が、皮膚上での汗の産生を刺激しまたは有害物質を中和するよう反応することが可能な薬剤をさらに含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
8. 活性層が、熱伝導コーティングをさらに含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
9. 任意選択のキャリア層が弾性である、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
10. 任意選択のキャリア層が拡張性でない、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
11. 任意選択の超吸収剤が、水の存在下で膨潤するコアおよび表面的に後硬化されたシェルを有するポリマー粒子を含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
12. ポリマー粒子が、シェルの表面的後硬化の後に破砕されなかったポリマー粒子のふるい分け分級物である、請求項１１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
13. 超吸収剤が、デンプングラフトポリマー、生分解性超吸収剤、活性炭、粘土、酸化アルミニウム、イオン交換樹脂、またはポリアクリレートを含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
14. ナノ繊維不織布が、セルロース、セルロース誘導体、ポリウレタン、ポリアミド、ポリエステル、ポリアクリロニトリル、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ポリエチレンオキシド、酢酸セルロース、ポリ（エチレンイミン）、ポリ（カプロラクトン）、ポリ（２−ヒドロキシメタクリレート）、またはそれらの混合物もしくはコポリマーを含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
15. ナノ繊維不織布がポリウレタンを含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
16. 任意選択のキャリア層が、セルロース、セルロース誘導体、ポリプロピレン、ポリウレタン、ポリカプロラクトン、ナイロン、ポリイミド、ポリビニルアルコール、ポリビニルアミン、ポリエステル、ポリアクリルロニトリル、ポリエチレンオキシド、またはそれらの混合物もしくはコポリマーを含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
17. ポリエステルが、セルロース、セルロースの誘導体、ポリエチレンテレフタレート、ポリグリコリド、ポリ乳酸、ポリカプロラクトン、ポリエチレンアジペート、ポリヒドロキシアルカノエート、ポリブチレンテレフタレート、ポリトリメチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレート、またはそれらの混合物もしくはコポリマーである、請求項１６に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
18. 任意選択のキャリア層が、セルロース、セルロースの誘導体、ポリエチレンテレフタレート、ポリプロピレン、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレンを含む、請求項１６に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
19. 任意選択のキャリア層が、活性層より大きく、複合材料を皮膚と接続させるためのその周縁を取り囲む接着剤層を備えている、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
20. 接着剤層をさらに含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
21. 活性層が、汗の産生を示す変色指示薬をさらに含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
22. 超吸収剤を含まないナノ繊維不織布の少なくとも１つの層をさらに含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
23. 任意選択のキャリア層が柔軟性である、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
24. 活性層上に位置決めされた接着剤層をさらに含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
25. ナノ繊維不織布が、０．００１μｍから１０μｍの間の直径を有する繊維を含む、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
26. ナノ繊維不織布が、０．１μｍから１．５μｍの間の直径を有する繊維を含む、請求項２５に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
27. ナノ繊維不織布が、３００ｎｍから９００ｎｍの間の直径を有する繊維を含む、請求項２５に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
28. ナノ繊維不織布が、０．０１μｍから５００μｍの間の平均細孔径を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
29. ナノ繊維不織布が、２５０μｍ未満の平均細孔径を有する、請求項２８に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
30. ナノ繊維不織布が、１００μｍ未満の平均細孔径を有する、請求項２９に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
31. ナノ繊維不織布が、１０％から９０％の間、または４０％から９０％の間の気孔率を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
32. ナノ繊維不織布が、７０％から９０％の間の気孔率を有する、請求項３１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
33. ナノ繊維不織布が、０．５ｇ／ｃｍ^３から１．５ｇ／ｃｍ^３の間、または０．８ｇ／ｃｍ^３から１．５ｇ／ｃｍ^３の間の密度を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
34. ナノ繊維不織布が、５ｇ／ｍ^２から１０００ｇ／ｍ^２の間、または５０ｇ／ｍ^２から５００ｇ／ｍ^２の間の単位面積当たりの質量を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
35. ナノ繊維不織布が、５０ｇ／ｍ^２から４００ｇ／ｍ^２の間の単位面積当たりの質量を有する、請求項３４に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
36. ナノ繊維不織布が、１５０ｇ／ｍ^２から２５０ｇ／ｍ^２の間の単位面積当たりの質量を有する、請求項３４に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
37. ナノ繊維不織布が、０．１から１００ＭＰａまたは０．５から５．０ＭＰａの破断荷重、および１００から２，０００％または２５０から１，０００％の伸びを有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
38. ナノ繊維不織布が、１．５から２．０ＭＰａおよび４００から５００％の破断荷重および伸びを有する、請求項３７に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
39. ナノ繊維不織布が、約０ｇ／ｇから約２００．０ｇ／ｇの間または約２．５ｇ／ｇから約１５０．０ｇ／ｇの間の、生理食塩水中の吸収性を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
40. ナノ繊維不織布が、約８．０ｇ／ｇから約１０．０ｇ／ｇの間の、生理食塩水中の吸収性を有する、請求項３９に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
41. ナノ繊維不織布が、約０ｇ／ｇから約２００．０ｇ／ｇの間または約３．０ｇ／ｇから約２５．０ｇ／ｇの間の、生理食塩水の保持容量を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
42. ナノ繊維不織布が、約６．０ｇ／ｇから約８．０ｇ／ｇの間の、生理食塩水の保持容量を有する、請求項４１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
43. 活性層が、約０．１％から約８０％の間、または約１０％から約８０％の間の、超吸収剤の充填レベルを有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
44. 活性層が、約４０％から約８０％の間の超吸収剤の充填レベルを有する、請求項４３に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
45. 活性層が、約５０％から約７５％の間の超吸収剤の充填レベルを有する、請求項４３に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
46. 活性層が、５０％の超吸収剤充填レベルで約１０ｇ／ｇから約１００ｇ／ｇの間、７５％の超吸収剤充填レベルで約２０ｇ／ｇから約７５ｇ／ｇの間、または超吸収剤なしで少なくとも０．０１ｇ／ｇの生理食塩水中の吸収性を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
47. 活性層が、５０％の超吸収剤充填レベルで約２５ｇ／ｇから約３１ｇ／ｇの間、または７５％の超吸収剤充填レベルで約３８ｇ／ｇから約４５ｇ／ｇの間の生理食塩水中の吸収性を有する、請求項４６に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
48. 活性層が、５０％から７５％の間の超吸収剤充填レベルで１４ｇ／ｇから４０ｇ／ｇの間の生理食塩水の保持容量を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
49. 活性層が、５０％から７５％の間の超吸収剤充填レベルで２０ｇ／ｇから３５ｇ／ｇの間の生理食塩水の保持容量を有する、請求項１に記載の吸収性テキスタイル複合材料。
50. 吸収性テキスタイル複合材料を、有害物質で汚染された皮膚部位に所定期間にわたって付着させるステップと、
    吸収性テキスタイル複合材料を、汚染された皮膚部位から除去するステップと
    を含む、有害物質で汚染された皮膚部位を前記物質を吸収しまたは捕獲することにより除染するための方法であって、
    吸収性テキスタイル複合材料が、任意選択のキャリア層と、活性層とを含み、活性層がキャリア層に接続されかつ超吸収剤で任意選択で満たされたナノ繊維不織布を含み、洗浄処置またはマッサージ処置を含まない方法。
51. 吸収性テキスタイル複合材料が、汚染された皮膚部位に対面する活性層上に接着剤層をさらに含む、請求項５０に記載の方法。
52. 第２の吸収性テキスタイル複合材料を汚染された皮膚部位に付着させるステップをさらに含み；
    第２の吸収性テキスタイル複合材料は、任意選択のキャリア層、活性層、および接着剤層を含み；
    活性層は、キャリア層に接続され、かつ超吸収剤で任意選択で満たされたナノ繊維不織布を含み；
    接着剤層は、汚染された皮膚部位に対面する活性層上にありかつ汚染された皮膚部位に吸収性複合材料を接着させる、請求項５０に記載の方法。
53. 汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含み、キャリア層が水または油の蒸気に対して不透過性である、請求項５０に記載の方法。
54. 汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含み、活性層およびキャリア層の少なくとも１つが熱放射に対して透過性である、請求項５０に記載の方法。
55. 汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含み、活性層およびキャリア層の少なくとも１つが熱伝導性である、請求項５０に記載の方法。
56. 汚染された皮膚部位で汗の産生を刺激するステップをさらに含み、活性層が発汗促進剤を含む、請求項５０に記載の方法。
57. 有害物質が、固体粒子、水性溶液、または油状物質である、請求項５０に記載の方法。
58. テキスタイル複合体を、汚染された皮膚部位に所定期間にわたって付着させるステップと；
    テキスタイル複合体を、汚染された皮膚部位から除去するステップと
    を含み、テキスタイル複合体が、ナノ繊維不織布とナノ繊維不織布に一体化された任意選択の超吸収剤とを含み、ナノ繊維不織布が１μｍ未満の繊維直径を有する、有害物質を吸収し捕獲することによって有害物質をヒトの皮膚から除染するための方法。
59. 汚染された皮膚部位が、テキスタイル複合体が付着される前に、汚染された毛包を含み、有害物質は、テキスタイル複合体が除去されたときまたは後に毛包から除去される、請求項５８に記載の方法。
60. 有害物質が、固体粒子、水性溶液、または油状物質である、請求項５８に記載の方法。
61. 有害物質で汚染された皮膚部位を除染するキットを製造するための、吸収性テキスタイル複合材料の使用であって、吸収性テキスタイル複合材料が、任意選択のキャリア層と、活性層とを含み、活性層が、キャリア層に接続されかつ超吸収剤で任意選択で満たされたナノ繊維不織布を含む使用。

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