KR100805588B1 - 경질 표면을 위한 조절-방출 항균 와이퍼 - Google Patents

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랄프 엘. 앤더슨
제임스 더블유. 클라크
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킴벌리-클라크 월드와이드, 인크.
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Abstract

조절 방출 항균제를 제공하는 와이퍼는 항균제가 부착된 기재층을 갖고 있다. 또한, 와이퍼는 하나 이상의 라미네이트 층을 가지며, 이 중 적어도 하나는 흡수성이다. 다양한 항균제, 예컨대 은 함유 첨가제, 하이포아염소산칼슘, 및 이산화염소 발생 화합물이 사용될 수도 있다. 기재층은 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)멜트블로운 웹일 수도 있고, 라미네이트 층은 수력엉킴 복합 흡수성 직물일 수도 있다.
항균제, 와이퍼, 기재층, 라미네이트 층, 경질 표면

Description

경질 표면을 위한 조절-방출 항균 와이퍼 {CONTROLLED RELEASE ANTI-MICROBIAL WIPE FOR HARD SURFACES}
본 발명은 일반적으로 푸드서비스 및 의료 분야에서 경질 표면을 소독하는데 사용되는 유형과 같은 와이퍼에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 장기간에 걸쳐 조절 방출될 수 있고 세척 및 헹굼의 반복 후에도 여전히 유효한 항균제를 갖는 와이퍼에 관한 것이다.
병원균 오염은 소비자 또는 상인이 통상 사용하는 물품, 특히 의료 및 푸드 서비스 산업에서 사용되는 물품에 해로운 영향을 미칠 수 있다. 예를들어, 다양한 세균의 출현으로 인해, 지난 10년간 적어도 200건의 식품 병원오염에 의한 사망이 보고되었다. 게다가, 매년, 자동차 사고와 살인을 합친 것보다 더 많은 미국인들이 병원 감염으로 인해 사망하고 있다.
이러한 대부분의 오염은, 미생물이 테이블 위 또는 카운터 위와 같은 경질 표면으로부터 식품 또는 식품 취급자의 손으로, 그때문에 식품 자체로 이동하는 것으로 인해 발생된다. 예를들어, 푸드 서비스 산업에서, 식품 제조를 위해 사용되는 스테인레스 강철 표면 위에서 보통 오염이 발생한다. 카운터, 테이블 등과 같은 경질 표면 위에서 다양한 식료품이 제조된다. 이러한 제품으로부터의 세균이 경질 표면 위에 모이게 되고, 표면이 철저히 소독되지 않는다면 제품으로부터 다른 제품으로 또는 제품으로부터 식품 취급자에게 세균이 옮겨진다. 여러 연구들은, 미생물이 사람의 손 또는 행주와 접촉되고 그 후 행주 또는 손과 접촉된 다른 품목들, 예컨대 설비 또는 기타 표면들을 오염시킨 결과로서 교차 오염이 발생한다는 것을 지적하고 있다.
그 결과, 그러한 표면 및 천 오염을 방지하기 위해 항균제를 함유한 와이퍼가 사용되어 왔다. 일반적으로, 대부분의 항균 와이퍼들은 항균제로 함침되어 있고 사용자에게 미리습윤된 형태로 전달된다. 그러나, 미리 습윤된 와이퍼에서는, 일정 기간 사용후 오물을 제거하기 위해 와이퍼를 세척하고 헹군 후에 와이퍼 내의 살균제가 쉽게 없어져 버린다. 따라서, 이러한 미리 습윤된 와이퍼들은 단지 가볍게 세정된 와이퍼 위 및/또는 경질 표면 위에서만 생육을 억제하거나, 또는 제한된 수의 닦아냄에서만 사용될 수 있는 것으로 생각된다.
미리 습윤되지 않은 형태의 일부 항균 와이퍼가 개발되었다. 예를들면, 건조 상태에서 전달될 수 있는 항균 와이퍼가 미국 특허 5,213,884호 (Fellows)에 개시되어 있다. 펠로우(Fellows)의 특허에는, 염소 방출제와 혼합된 고열 용융 접착제 분말을 함유하는 와이퍼가 기재되어 있다. 경질 표면의 소독에서 사용하기에 적절한 티슈내에 접착제 분말 및 염소 방출제가 혼입된다.
펠로우에 의해 개시된 와이퍼는 건조 형태로 전달되지만, 장기간에 걸쳐 충분한 소독을 제공하지 못하는 것으로 보인다 - 이는 미리 습윤된 와이퍼와 유사하다. 물과 접촉한 후에, 건조 상태로 전달될 수 있는 와이퍼 내의 항균제가 조절되 지 않은 채로 쉽게 방출되어 버린다. 이때문에, 세척 및 헹굼의 반복 후에 와이퍼가 지속적인 항균 활성을 갖지 못하게 된다.
다른 항균 와이퍼는 영국의 팔 인터내셔날 인코포레이티드(Pal International Inc.)에 의해 제품명 위펙스(WIPEX)로 시판되고 있다. 판매책자에 따르면, 이 와이퍼는 폴리(헥사메틸렌비구아니드 히드로클로라이드), 알킬디메틸벤질 암모늄 클로라이드 및 에틸렌디아민테트라아세트산(E.D.T.A.)의 이나트륨염을 함유한다. 또한, 이 와이퍼는 와이퍼내의 살균제가 소모됨에 따라 점차 희미해지는 지시인자 줄무늬를 포함한다. 미국 특허 4,311,479호 (Fenn등)는 특별한 항균 천에 관한 것이다. 그러나, 이러한 와이퍼가 세포 활성을 감소시키는데 매우 효과적임이 입증되었는지는 불명확하다. 또한, 이들은 세척 및 헹굼 후에 단지 제한된 항균 활성만을 보유하는 것으로 생각된다.
따라서, 경질 표면을 소독하고 교차 오염을 억제하는 더욱 효과적인 와이퍼가 현재 요구되고 있다. 특히, 물과 접촉시에 서서히 방출되는 항균제를 함유하고, 이에 의해 와이퍼가 항균 용액을 제공하도록 하고 반복된 세척 및 헹굼 작업 후에도 항균 효과를 유지하는 와이퍼가 요구되고 있다.
발명의 요약
따라서, 본 발명의 목적은 경질 표면을 소독하는데 사용하기 위해 적절한 와이퍼를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 반복된 세척 및 헹굼 작업 후에도 여전히 효과적일 수 있는 항균제를 함유한 와이퍼를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 항균제의 방출 속도를 조절함으로써 반복된 세척 및 헹굼 후에도 여전히 효과적일 수 있는 항균제를 함유한 와이퍼를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 섬유 기재층 내에 혼입된, 조절 방출 항균제를 함유하는 와이퍼를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 섬유 기재 재료에 부착된 소수성 기재 층 내에 혼입되어진 조절 방출 항균제를 함유하는 와이퍼를 제공하는데 있다.
본 발명의 상기 목적 및 기타 목적들은 경질 표면을 소독하고 교차 오염을 억제하거나 방지하기 위해 적절한 와이퍼를 제공함으로써 달성된다. 본 발명의 와이퍼는 일반적으로 기재층, 적어도 하나의 라미네이트층 및 기재층에 부착된 항균제를 포함한다.
본 발명에 따르면, 와이퍼와 같은 세정천을 제조하기 위한 기술분야에서 통상 사용되는 재료가 기재 재료로서 사용될 수 있다. 이는 보통 소수성 재료이지만 이에 한정되지는 않는다. 일반적으로, 기재 재료는 m2당 약 10 그램 이상(gsm)의 기본 중량을 가질 수 있다. 본 발명의 하나의 구현양태에서, 와이퍼는 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) 공중합체(EVA)로부터 형성된 멜트블로운 기재층을 함유한다.
기재층 이외에도, 본 발명의 와이퍼는 라미네이트 층을 또한 함유한다. 일반적으로, 본 발명의 라미네이트 층은 기재층에 결합될 수 있는 흡수성 물질을 포함할 수 있다 (또는, 추가의 라미네이트 층이 사용된다면, 소수성 물질). 예를들면, 하나의 구현양태에서, 제품명 하이드로니트(HYDROKNIT)(R)로 시판되고 49gsm의 기본 중량을 가진 수력엉킴(hydroentangled) 물질로부터 형성되어진 2개의 라미네이트 층을 EVA 멜트블로운 기재층의 양쪽 표면에 결합시킨다. 하이드로니트(R)는 미국 특허 5,284,703호 (Everhart 등)에 기재되어 있으며, 상기 특허는 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 인용된다. 또한, 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 인용된, 미국 특허 4,100,324호 (Anderson등) 및 5,350,624호 (Georger 등)에 개시된 바와 같이 웹이 공동-형태(co-form) 물질일 수 있다.
언급된 바와 같이, 본 발명의 기재층은 소수성일 수 있다. 따라서, 이러한 층들은 층 자체가 두께를 갖기 때문에 물 투과에 대해 실질적인 영향을 미칠 수 있다. 그로써, 기재층은 본 발명에 따라 만들어진 와이퍼가 반복된 세척 및 헹굼 후에도 장기간에 걸쳐 사용될 수 있는 능력을 향상시킬 수 있다. 특히, 기재층이 소수성일 때, 층은 물이 와이퍼 밖으로 쉽게 이동하는 것을 억제할 수 있고, 따라서 그에 함유된 항균제를 더욱 긴 시간동안 방출할 수 있다.
본 발명에 따르면, 주제 와이퍼는 반복된 세척 및 헹굼 후에도 장기간에 걸쳐 조절 방출될 수 있는 항균제를 포함한다. 본 발명의 목적을 위하여 "반복된 세척 및 헹굼"은 일반적으로 닦아내는 작업 사이에 와이퍼를 5회 이상 헹구는 과정을 말한다. 여기에서 사용된 "헹굼 과정"은 와이퍼를 물과 접촉시키고, 와이퍼로부터 과다한 물을 비틀어짜거나 눌러짜는 단계를 포함한다. 항균제는 일반적으로 기재층을 형성하는 섬유에 부착된다. 하나의 특별한 구현양태에서, 항균제는 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) (EVA) 섬유에 부착된다.
일반적으로, 조절 방출될 수 있는 항균제가 본 발명에 따라 사용될 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적절한 항균제의 일부 예는 다양한 고체 입상 항균제, 예컨대 하이포아염소산칼슘 입자, 할로겐 발생 제제, 이산화염소 발생 제제, 은 이온 함유 입자, 및 담체와 착물형성된 4급 아민을 포함한다.
본 발명의 하나의 구현양태에 따르면, 상이한 입자 크기를 가진, 하이포아염소산칼슘과 같은 항균제가 제공된다. 더욱 작은 크기의 입자들은 일반적으로 큰 입자들 보다 더욱 빠른 용해 속도를 갖기 때문에, 크기 차이를 가진 입자들을 사용함으로써 항균제의 방출 속도를 조절할 수 있다.
본 발명의 다른 구현양태는, 입자들이 적어도 부분적으로 캡슐화되도록 다양한 중합체로 코팅된 항균제의 입상 형태를 포함한다. 이러한 구현양태에서, 특정한 항균제의 원하는 방출 속도를 얻기 위해서는 다양한 양과 형태의 코팅을 제공할 수 있다. 예를들어, 더욱 두껍거나 더 완벽한 코팅을 가진 입자에 의해 일반적으로 더욱 낮은 방출 속도가 제공되며, 그 역도 성립된다. 또한, 중합 화학, 다공질 흡수제, 가용성 결합제 또는 이들의 조합과 같은 메카니즘을 사용하여, 항균제의 조절 방출 특성을 조정할 수 있다.
본 발명의 항균제는 기재층을 포함한 섬유가 고형화되기 전에 기재층내에 혼입될 수 있다. 하나의 구현양태에서, 멜트블로운 기재 층의 형성 동안에, 고형화되지 않은 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) 섬유에 하이포아염소산칼슘을 첨가한다. 섬유가 여전히 점성이면서 멜트블로운 섬유의 흐름에 입자를 공급할 수 있다. 원한다면, EVA 섬유에 부착된 하이포아염소산칼슘 입자를 함유하는 멜트블 로운 기재 층이 미리형성된 흡수성 라미네이트 층 위에 직접 형성될 수도 있으며, 그 결과 이 목적을 위해 별도의 접착제를 사용하는 것이 본 발명의 범위내에 있긴 하지만, 라미네이트와 기재 층을 함께 접착시키기 위해 추가의 접착제는 필요하지 않다. 이어서, 멜트블로운 섬유를 멜트블로운 웹으로 고형화시킨다. 원한다면, 원래의 라미네이트 층과 동일한 물질 또는 상이한 물질을 포함하는 추가의 라미네이트 층이 멜트블로운 기재층의 다른 표면에 접착될 수도 있다. 임의의 수단, 예를들어 화학적 또는 열적 접착에 의해 추가의 라미네이트 층을 기재 층에 접착시킬 수 있다.
본 발명의 기재 및 라미네이트 층은 또한 항균제 이외에도 화학약품을 함유할 수 있다. 또한, 항균제가 소모되었을때를 나타내기 위해, 시각 센서 또는 염료를 하나 이상의 층에 혼입할 수 있다. 이러한 시각 센서의 예는 미국 특허 3,704,096호; 4,205,043호; 5,699,326호; 5,317,987호; 4,248,597호 및 4,311,479호 (이들은 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 인용된다)에 기재된 지시인자에 의해 제공된다. 또한, 위펙스(WIPEX)(R) 와이퍼에서 사용된 것과 같은 티오황산나트륨 및 다양한 청색 염료 메타니즘이 사용될 수도 있다.
본 발명의 다른 목적, 특징 및 측면들은 하기에서 더욱 상세히 언급된다.
대표적인 구현양태의 상세한 설명
이제, 본 발명의 구현양태에 관해 더욱 상세히 언급할 것이며 하나 이상의 실시예가 하기에 제시된다. 각각의 실시예는 본 발명을 제한하는 것이 아니라 본 발명을 설명하기 위해 주어진 것이다. 사실상, 본 발명의 범위 또는 의도에서 벗어나지 않는 한, 본 발명에서 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있다는 것을 당업자라면 명백히 알 수 있다. 예를들면, 하나의 구현양태의 일부로서 예증되거나 설명된 특징들을 다른 구현양태에서 사용하여 추가의 구현양태를 형성할 수 있다. 따라서, 본 발명은 첨부된 청구의 범위 및 그의 균등 범위내에 속하는 변형 및 변화를 포함하는 것으로 이해된다. 본 발명의 다른 목적, 특징 및 측면들이 하기 상세한 설명에 개시되어 있거나 그로부터 명백하다. 당업자라면, 여기에 언급된 내용이 단지 일례의 구현양태를 설명하는 것이며, 본 발명의 더욱 넓은 측면을 제한하는 것으로 간주되어서는 안된다는 것을 이해해야 한다.
일반적으로, 본 발명은, 헹굼 과정후에 와이퍼 내에 함유된 액체에 방출될 수 있는 항균제를 함유하고 상기 항균제가 장기간에 걸쳐 조절된 속도로 방출되는 와이퍼에 관한 것이다. 항균제를 고체 또는 입상물 형태로 사용함으로써 물과 접촉시에 항균제가 서서히 방출됨을 알아내었다. 놀랍게도, 이것은, 살균제의 방출 속도를 조절하지 못하는 와이퍼에서 가능한 것보다 더욱 강력한 살균제를 사용할 수 있도록 한다. 또한, 와이퍼가 다수의 헹굼 과정 동안에 걸쳐 그의 항균 활성을 보유할 수 있다는 것을 알아내었다. 사실상, 본 발명의 특정한 구현양태에서는 6회 이상 정도로 많은 헹굼 과정이 가능하다. 본 발명의 다른 구현양태에서 10회 이상의 헹굼 과정이 가능하고, 또 다른 구현양태에서는 15-20회 헹굼 과정이 얻어질 수 있으며, 심지어 20회 이상의 헹굼 과정이 가능하다.
본 발명에 따르면, 기재층, 적어도 하나의 라미네이트층 및 항균제를 함유하 는 항균 표면 와이퍼가 제공된다. 하나의 구현양태에서, 본 발명의 와이퍼는 제1 및 제2 라미네이트 층과 접착되는 기재층을 포함한다. 또한, 물과 접촉시에 항균제가 조절된 속도로 방출될 수 있도록 항균제가 기재층내에 혼입될 수 있다.
본 발명의 라미네이트층은 일반적으로 와이퍼를 위해 당 기술분야에 통상 사용되는 흡수성 물질로부터 만들어질 수 있다. 예를들면, 본 발명의 라미네이트 층은 흡수성 부직포, 더욱 특별하게는 높은 펄프 농도를 가진 흡수성 부직 복합 직물로부터 만들어질 수 있다. 본 발명에서 사용하기에 적절한 라미네이트층의 일부 예는 미국 특허 5,389,202호(Everhart등), 5,284,703호 (Everhart등) 및 5,573,841호 (Adam등) (이들 모두는 여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로서 인용된다)에 개시되어 있다. 일부 구현양태에서, 라미네이트 층(들)은 연속 필라멘트 기재로 수력에 의해 엉켜진 약 70중량% 펄프 섬유를 함유하는 하이드로니트(R) 부직 복합 직물을 포함한다. 하이드로니트(R) 물질은 미국 위스콘신주 니나의 킴벌리-클락 코포레이션(Kimberly-Clark Corporation)으로부터 통상적으로 구입가능하다. 또한, 웹은 미국 특허 4,100,324호(Anderson 등) 및 5,350,624호(Georger 등) (이들은 그 전체내용이 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 것과 같은 공동-형태 물질일 수 있다. 미국 특허 4,833,003호 및 4,853,281호 (Win등)에 개시된 내용에 따라 와이퍼를 포장하고 만들 수 있다.
특정한 용도에 의존하여, 본 발명에서 사용되는 라미네이트층의 기본 중량이 변할 수 있다. 일반적으로, 본 발명의 와이퍼 내에 함유된 라미네이트 층의 기본 중량은 m2당 약 10 그램(gsm) 이상이다. 또한, 이러한 라미네이트 층의 기본 중량은 약 20 gsm이상일 수도 있다. 본 발명의 하나의 구현양태에서, 라미네이트 층을 위해 사용되는 물질의 기본 중량은 약 49 gsm이다.
요구되는 것은 아니지만, 본 발명의 와이퍼는 하나 이상의 라미네이트 층을 포함할 수도 있다. 본 발명의 하나의 구현양태에서, 예를들어 와이퍼는 2개의 라미네이트 층을 포함하고, 이들 양쪽 모두는 하이드로니트(R) 물질과 같은 흡수성 부직포로부터 만들어질 수 있다. 다른 구현양태에서, 추가의 라미네이트 층 자체는 기재층의 하나의 구현양태와 유사한 소수성 물질일 수도 있다. 이로써, 와이퍼가 오일 닦개와 같은 특정한 작업 기준을 위해 가공될 수 있게 된다.
본 발명에 따라 만들어진 와이퍼는, 자체 결합을 통해 또는 별도의 접착제 결합 물질의 사용을 통해 라미네이트 층에 부착될 수 있는 기재층을 포함한다. 특히, 본 발명의 기재층은 섬유 물질로 만들어진다. 특히, 소수성 섬유 물질이 사용될 수 있다. 본 발명의 기재층에서 사용하기에 적절한 물질의 일부 예는 미국 특허 5,350,624호 (Georger등)에 개시되어 있으며, 상기 특허는 그 전체내용이 본 명세서에서 참고문헌으로 인용된다. 적절한 기재 물질의 다른 예로는, 예를들어 멜트블로운 폴리프로필렌, 스펀본드 폴리프로필렌, 하이드로니트(R) 물질, 이중 재크레이프된 웹 및 티슈 종이가 포함된다. 본 발명의 하나의 특정한 구현양태에서, 기재층은 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)를 포함한다. 본 발명에 따라 사용하기 위해 적절한 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)의 통상적으로 입수가능한 형태 의 한가지 예는, 엑손 케미칼스(EXXON Chemicals)에 의해 제조되고 135℃의 용융 지수를 갖는 EVA 등급 LC 724.36이다.
본 발명에서 사용된 기재층은 다양한 기본 중량을 나타낼 수도 있다. 하나의 특별한 구현양태에서, 약 49 gsm의 라미네이트 층이 사용될 때, 전체 복합체는 약 125 gsm 내지 130 gsm의 기본 중량, 더욱 특별하게는 약 130 gsm의 기본 중량을 가질 수 있다.
본 발명에 따른 라미네이트 층에 부착될 때, 기재층은 와이퍼가 수분을 보유하는 능력을 증가시킬 수 있는 공극 공간을 함유하는 것으로 생각된다. 와이퍼를 헹굼 과정으로 처리하는 매회마다, 기재 층내의 액체를 포함하여 와이퍼 내의 액체는 전체적으로 또는 부분적으로 외부 공급원 (예, 세척 물통)으로부터의 액체와 서로 교환된다. 와이퍼 안에 들어가는 액체는 일반적으로 그 안에 용해된 항균제를 매우 조금 함유하거나 또는 함유하고 있지 않으며, 그 결과 불량한 항균 용액이다. 그러나, 주제가 되는 기재층 - 및 그에 부착된 조절된 방출 형태의 항균제- 와 접촉되는 액체는 항균제 일부를 용해시키고, 이로써 항균 용액을 형성한다.
본 명세서에서 사용된 용어 "항균 용액"은, 그러한 양의 항균제를 갖지 않는 동일한 액체에 비하여, 일반적인 질병을 유발하는 세균 균주를 사멸시키거나 그의 성장 속도를 감소시키기에 충분한 항균제의 양을 용액중에 갖는 액체를 의미한다. 본 발명의 일부 구현양태에서, 항균 용액은 살균제 용액 또는 소독제 용액으로서 작용할 수 있다.
표면을 세정하기 위해 와이퍼가 사용될 때, 보유된 와이퍼 액체의 일부가 강 제로 와이퍼에서 나와 표면에 남게된다. 이러한 액체는 항균 용액이기 때문에, 닦아진 표면 위에서 살생제 또는 생물내성제로서 작용할 수 있다.
기재층은 측정가능하고 조절가능한 공극 부피를 갖기 때문에, 헹굼 후에 층 안에 보유된 액체의 양을 결정하고 조절할 수 있는 것으로 생각된다. 따라서, 기재층에 부착된 항균제는 보유된 액체를 항균 용액으로 만들기에 충분한 항균제를 제공해야만 한다. 따라서, 기재층에 부착된 항균제의 양 및 형태를 조절함으로써, 그리고 측정가능하고 조절가능한 공극 부피를 가진 섬유상 매트로서 기재층을 제공함으로써, 각각의 헹굼 과정 후에 보유된 액체에 들어가는 항균제의 양을 조절할 수 있으며, 이에 의해 다수의 헹굼 과정 후에 보유된 액체내의 항균제를 보충할 수 있는 와이퍼가 제공된다.
기재층으로서 소수성 섬유 웹을 사용하는 것은 그 층의 유체 보유 성질에 영향을 미칠 수 있고, 이에 의해 와이퍼의 조절된 방출 특징에 대해 바람직한 조절을 제공할 수 있는 것으로 생각된다.
또한, 하나의 구현양태에서, 기재층이 2개의 상이한 흡수성 라미네이트 층들 사이에 함유되며, 이는 와이퍼가 수분을 보유하는 능력을 가지면서 양호한 와이프-건조 성질을 유지하도록 하고, 또한 비-활성화되고 고 농축된 항균제 입자가 소실되는 것을 방지하거나 감소시킨다. 이러한 구조의 장점은, 와이퍼가 접촉하는 표면과 직접적으로 닿지 않도록 항균제를 격리할 수 있다는 것이다. 이것은, 피부에 자극적인 항균제를 사용할 때, 이러한 항균제의 입자 또는 농축된 원료가 인체 피부와 접촉될 수도 있는 표면 (예, 변기시트) 위에 남게 되는 것을 방지하기 때문에 유리하다. 또한, 이러한 와이퍼는 사용자의 손에 덜 자극이 되는 것으로 생각된다.
상기 언급된 바와 같이, 본 발명의 와이퍼는 조절가능하게 방출될 수 있는 항균제를 포함한다. 일반적으로, 항균제는 와이퍼의 기재층 내에 혼입된다. 특히, 기재층이 고형화되지 않은 상태로 있는 동안 항균제를 기재층에 첨가할 수도 있다. 이 단계에 첨가함으로써, 항균제가 고도로 분산될 수 있고 기재층의 섬유 웹의 일부가 되며, 이에 의해 항균제의 원하지 않는 누출을 실질적으로 막을 수 있다. 조직화된 웹 안으로 섬유가 냉각되고 고형화되면 입자가 기재층에 부착되어지고, 반복된 헹굼 과정 동안 이들이 분리되는 것을 실질적으로 막는다. 기재층에 입자가 부착되는 강도는 실질적으로 이러한 입자들이 기재층으로부터 이동하는 것을 막고, 또한 마모에 의한 입자의 소실을 감소시킨다.
일반적으로, 본 발명의 항균제는 이 분야에서 살균제로서 통상 사용되는 다수의 상이한 화학약품을 포함할 수 있다. 유용한 항균제는 이산화염소, 염소산나트륨 계면활성제 및 산 부분을 항균제로서 함유하는 이산화염소-발생 제제를 포함한다. 이러한 조절-방출 이산화염소 제제의 통상적으로 입수가능한 예는 버나드 테크놀로지스 인코포레이티드 (Bernard Technologies, Inc.)에 의해 제조되고 제품명 마이크로스피어(MICROSPHERE)(R) 2500으로 시판된다. 이러한 제품은 미국 특허 5,631,300호; 5,639,295호; 5,650,446호 및 5,668,185호에 기재될 수도 있다.
본 발명의 하나의 구현양태에서, 항균제는 음이온을 포함할 수 있다. 이 구 현양태에서, 항균제의 조절 방출을 제공하기 위해 은-제올라이트 착물이 사용될 수 있다. 이러한 조절-방출 항균제의 통상적으로 입수가능한 예는 Ag 이온 테크놀로지스 엘엘씨 (AgION Technologies, LLC.)로부터 제품명 AgIONTM으로 구입가능하다 (이전에는 K.B.테크놀로지스 인코포레이티드로부터 제품명 헬쓰 쉴드(HEALTH SHIELD)(R)로 구입가능하였다). 이 물질은 제품명 가드텍스(GUARDTEX)(R)로 구입가능한 직물 내로 혼입되었다. 이 물질은 폴리에스테르 및 레이온으로부터 제조되며 은-제올라이트 착물을 함유한다. 기타 적절한 은 함유 항균제가 일본 공개 특허 JP10/259325호 (여기에서 참고문헌으로 인용됨)에 개시되어 있다.
은-제올라이트 이외에도, 기타 금속-함유 무기 첨가제가 본 발명에서 사용될 수 있다. 이러한 첨가제의 예는 구리, 아연, 수은, 안티몬, 납, 비스무트, 카드뮴, 크롬, 탈륨 또는 기타 각종 첨가제, 예컨대 일본 특허 JP 1257124A호 및 미국 특허 5,011,602호 (Totani 등) (여기에서 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 첨가제를 포함하지만 이에 한정되지 않는다. 일부 구현양태에서, 미국 특허 5,900,383호 (Davis등) (여기에서 참고문헌으로 인용됨)에 개시된 것과 같이, 첨가제의 활성이 또한 증가될 수 있다.
본 발명의 다른 구현양태에서, 항균제는 유리 염소의 원료인 물질일 수 있다. 이 목적을 위해 하이포아염소산 칼슘 또는 하이포아염소산나트륨이 사용될 수 있고, 특히 하이포아염소산 칼슘 입자가 유용할 수 있다. 본 발명에서 사용하기 위해 적절한 하이포아염소산 칼슘 입자의 통상적으로 입수가능한 형태의 예는 알드 리치(ALDRICH)-브렌드 #24-415-5 안정화 공업용 등급 (약 150 마이크론 입자 크기로 분쇄되고 선별됨)이다.
상기 언급된 구현양태 이외에도 추가로, 본 발명에 따라 만들어진 와이퍼에서 기타 항균제가 사용될 수도 있다. 이러한 항균제의 예는 4급 아민, 할로겐, 이산화염소, 산화제, 과산화물, 예컨대 과산화나트륨, 기타 은 이온, 예컨대 Ag+, Ag++ 및 Ag+++, 및 은 착물, 또는 이들의 조합을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 이산화염소를 발생시키기 위해 사용될 수 있는 시스템의 일부 예는 예를들어 미국 특허 5,126,070호; 5,407,685호; 5,227,168호; 4,689,169호 및 4,681,739호 (이들 모두는 그 전체 내용이 참고문헌으로서 인용된다)에 개시되어 있다. 사용될 수 있는 다른 항균제는 미국 특허 5,837,274호 (Shick 등) (이것은 전체내용이 여기에서 참고문헌으로 인용된다)에 개시되어 있다.
본 발명의 항균제는, 항균제의 원료로부터 항균제와 접촉하는 액체내로 항균제가 방출되는 속도를 조절하는 형태로 존재할 수 있다. 용해도를 조절하기 위한 다양한 메카니즘이 당 기술분야에 공지되어 있으며, 본 발명에 따라 만들어진 와이퍼 내에 함유된 항균제의 방출 속도를 조절하기 위해 사용될 수 있다.
본 발명의 일부 구현양태에서, 다양한 크기를 가진 항균 입자를 사용하여 항균제의 방출을 조절할 수 있다. 예를들면, 특정한 크기 분포를 가진 하이포아염소산염 입자를 사용함으로써 하이포아염소산칼슘의 방출 속도를 조절할 수 있다. 더욱 작은 하이포아염소산 칼슘 입자는 더욱 높은 표면적을 제공하기 때문에, 이것이 더욱 큰 입자에 비해 물로의 용해 속도가 더욱 빠르다. 따라서, 본 발명의 하나의 구현양태에서, 상이한 크기의 입자를 제공함으로써 와이퍼에 의한 하이포아염소산 칼슘 방출 속도를 조절할 수 있다. 전체 방출 속도를 감소시키기 위해서는, 기재층 안으로 혼입되기에 앞서 필요에 따라 더욱 큰 입자 크기를 단순히 조절-방출 조성물에 첨가할 수 있다.
이러한 조절-방출 항균제의 예는 올린 코포레이션(Olin Corporation)에게 양도된 PCT 출원 WO98/53679호 (발명의 명칭 "고형 살균 물질/계면활성제 조성물")에 개시되어 있다. 여기에 기재된 바와 같이, 살균 조성물은 시간에 따라 항균제로서 조절가능하게 방출된다.
다양한 입자 크기 이외에도, 와이퍼 내에 존재하는 항균제의 방출을 조절하기 위하여 방출 속도를 조절하기 위한 다른 메카니즘을 사용할 수 있다. 특히, 일정 기간에 걸쳐 방출되는 항균제의 양을 조절하는 능력을 더욱 향상시키기 위하여, 중합 화학, 캡슐화, 다공성 흡수제, 가용성 결합제 및 기타 유사한 기술과 같은 방출 조절을 위한 메카니즘이 사용될 수 있다.
예를들면, 하나의 구현양태에서, 물에서의 입자의 용해 속도를 감소시키기 위하여, 하이포아염소산칼슘 입자를 중합체 코팅내에 완전히 또는 부분적으로 캡슐화시킬 수 있다. 용해 속도를 감소시킴으로써, 장기간에 걸쳐 하이포아염소산 칼슘이 조절된 양으로 방출되고, 이는 와이퍼의 항균제로서 여전히 효과적이면서 연속적인 세척 및 헹굼을 견디는 능력을 제공한다. 본 발명의 항균제를 가진 코팅을 도입할 때, 항균제의 방출 속도 또는 용해 속도를 감소시키기 위해 당 기술분야에 공지된 코팅을 사용할 수 있다. 예를들면, 하나의 구현양태에서, 하이포아염소산 칼슘 항균제를 코팅하기 위해 아크릴 중합체의 수성 에멀젼이 사용된다. 다른 구현양태에서, 미소결정성 왁스 코팅이 사용될 수 있다. 또 다른 구현양태에서, 폴리에틸렌이 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 항균제의 방출 속도를 충분히 감소시키기 위해, 입자를 완전히 코팅하는 것은 일반적으로 필요하지 않다. 예를들면, 하나의 구현양태에서, 20% 아크릴 중합체 코팅이 사용되는 반면 다른 구현양태에서는 33.5% 아크릴 중합체 코팅이 사용된다. 또 다른 구현양태에서, 60% 미소결정성 왁스 코팅이 사용된다.
본 발명에 따르면, 와이퍼의 성능을 향상시키기 위해 다른 화학약품을 주제 와이퍼내에 혼입할 수 있다. 예를들면, 본 발명의 와이퍼는 세정되어지는 표면 위에서 생체 막 형성을 조절하기 위해 계면활성제, 사포닌 및 기타 화학약품을 또한 함유할 수 있다. 또한, 본 발명의 와이퍼는, 항균제의 고갈을 탐지하기 위해 시각 센서로서 작용하는 화학약품을 함유할 수 있다. 특히, 색을 변화시킴으로써 항균제의 고갈을 알리기 위하여, 와이퍼 내에 함유된 투명한 결합제 안에 지시인자를 혼입시킬 수 있다. 몇가지 지시인자 방법이 당 기술분야에 공지되어 있으며, 본 발명에서 사용될 수도 있다. 그의 예로는 시간 지시인자, 화학약품 지시인자, pH 지시인자, 결합제/염료 지시인자 및 염료 용해성 지시인자가 포함된다.
본 발명의 항균 와이퍼를 제조하기 위한 방법은 일반적으로 다음과 같이 설명될 수 있다. 하기 언급은 단지 당업자가 본 발명의 항균 와이퍼의 구현양태를 형성할 수 있기에 충분한 설명으로서 주어진 것임을 주목해야 한다. 본 발명의 항균 와이퍼를 제조하기 위하여, 당 기술분야에 공지된 기타 유사한 방법도 또한 적절하다.
본 발명의 와이퍼를 제조하기 위하여, 먼저, 기재층이 고형화되지 않은 상태로 남아있을때 항균제를 기재층내에 포획시킨다. 특히, 예를들어 하이포아염소산 칼슘 입자를 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) 멜트블로운 기재층의 고형화되지 않은 웹 안에 포획시킬 수도 있다. 그러나, 입자를 섬유에 부착시키기 위해 다른 수단이 사용될 수 있다. 이용가능한 한가지 예는 미국 특허 5,736,473호 (Cohen등) (여기에서 그 전체내용이 참고문헌으로 포함됨)에 개시되어 있다. 코헨(Cohen)등은 섬유 물질의 전기적으로 충진된 기재를 사용함으로써 섬유 물질의 각각의 표면에 입상 물질을 부착시키는 방법을 개시한다.
본 발명의 하나의 구현양태에서, 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) (엑손 EVA 등급 LC 724.36, 용융 지수 135℃)를 처음에 섬유 웹으로 멜트블로운시킨다. 멜트블로운 섬유 및 얻어지는 부직 웹을 제조하기 위해 사용되는 방법 및 장치가 당 기술분야에 공지되어 있다. 멜트블로운 섬유는, 다수의 미세하고 통상 원형인 다이 모세관을 통해 용융된 중합체 물질을 용융된 실 또는 필라멘트로서 압출시키고, 이를 수렴되고 통상 고온 및 고속의 기체 (예, 공기) 기류내로 보내어 용융된 물질의 필라멘트를 가늘게 하고 섬유를 형성함으로써 형성된 섬유이다. 멜트블로잉 공정 동안에, 연신 공기에 의해 발휘된 힘에 의해 용융된 필라멘트의 직경이 원하는 크기로 감소된다. 그 후, 멜트블로운 섬유가 고속 기체 기류에 의해 전달되고 수집 표면 위에 부착되어 랜덤하게 분배된 멜트블로운 섬유의 웹을 형성한다. 이러한 방법은 예를들어 미국 특허 3,849,241호 (Buntin등), 4,526,733호 (Lau) 및 5,160,746호 (Dodge, II 등)에 개시되어 있으며, 이들 모두는 그 전체내용이 참고문헌으로서 인용된다. 멜트블로운 섬유는 연속적이거나 불연속적일 수도 있고, 일반적으로 평균 직경이 수 마이크론 보다 작다. 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 멜트블로운 섬유를 형성하기 위해 다양한 물질이 사용될 수도 있다.
하나의 구현양태에서, 420℉의 온도에서 예를들어 135psig의 압출기 압력에서 예를들어 435℉의 1차 감쇠 공기 온도에서 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)를 압출시킨다. 압출 후에, 조절된 계량 롤을 가진 호퍼 장치를 사용하여 하이포아염소산 칼슘 입자 (알드리치 #24-415-5, 안정화된 입상 공업용 등급)를, 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)흐름으로 전달하고, 멜트블로운 에틸 비닐 아세테이트 흐름의 7" 폭에 걸쳐 16.8 g/분 (∼12.4g/m2)으로 계량한다.
용융된 섬유에 하이포아염소산칼슘 입자의 부착을 촉진시키고 섬유를 결합된 웹으로 형성하기 위하여, 호퍼 장치의 방출 노즐을 고온 배출되는 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)섬유에 인접하여 위치시킨다. 호퍼 장치의 노즐은 배출되는 섬유로 부터 약 3 인치 내지 약 4 인치, 또는 그 미만으로 떨어져 있을 수 있으며, 그 결과 m2당 약 24 그램의 기본 중량을 가진 결합된 웹이 형성될 수 있다.
폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)/하이포아염소산칼슘 복합 기재층을 형성한 후, 경질 표면 와이퍼를 형성하기 위해 하나 이상의 라미네이트 층에 복합체를 결합시키는 것이 필요하다. 복합체 흐름의 상류를 감지 않고 1 분당 약 25 피트로 작동하는 다공성 성형 와이어 위에 위치시킴으로써, m2당 표준 49 그램의 하이드로니트(R) 물질을 흡수성 라미네이트 층으로서 사용할 수도 있다. 이어서, 점성의 복합체를 와이어 자체에 부착시키지 않은 채로 하이드로니트(R) 물질에 직접 형성할 수도 있다.
그 후, 원한다면, 제2 라미네이트 층을 복합 기재층에 부착시킬 수도 있다. 두번째 49 그램 하이드로니트(R) 물질이 유사하게 복합체에 열 접착되고, 그 결과 제1 및 제2 라미네이트 층 사이에 기재층이 위치하여 이 층들 사이에서 접착제로서 작용한다. 이러한 측면에서, 하이드로니트(R) 물질의 각각의 층의 스펀본드 면은 전형적으로 복합체 기재층을 향해있다.
3개의 층을 적절히 위치시킨 후, 매끄러운 강철 롤을 향하여 롤이 위치되는 결합 패턴 (예컨대, 미국 특허 5,389,202호 (여기에서, 그 전체내용이 참고문헌으로 인용됨)에 기재된 것과 같은 "714 결합 패턴")을 사용하여 층들을 함께 결합시키기 위해 열 결합제를 사용할 수도 있다. 롤 온도가 예를들어 214℉이고, 결합 압력이 예를들어 약 30psig이고, 라인 속도가 예를들어 1분당 약 10피트가 되도록 롤 매개변수를 조절할 수 있다. 상기 언급된 방법의 결과로서, 건조 또는 습윤시 웹의 기계적 처리 동안에 무시할 정도의 양의 입자만이 소실되도록, 항균제 (하나 의 구현양태에서, 하이포아염소산칼슘 입자)가 기재 매트릭스 내의 라미네이트 층 사이에 충분히 위치된다.
본 발명은 하기 실시예를 참고로 하여 더욱 잘 이해될 것이다.
실시예 1
본 발명의 와이퍼와 관련될 때 조절된 방출의 일반적 개념은 다음과 같이 증명되었다. 2장의 4"×6" 견본의 와이퍼를 제조하였다. 2개의 와이퍼는 양쪽 모두, 상기 기재된 바와 같이 24 gsm 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) (엑손 EVA 등급 LC 724.36, 용융지수 135℃) 기재 물질에 접착된, 하이드로니트(R) 라미네이트 물질의 49 gsm 층을 2개 함유하였다. 샘플의 하나로 사용된 기재 물질은 본 발명에 따른 멜트블로운 섬유에 부착된 알드리치-브렌드 하이포아염소산칼슘 입자 (다양한 입자 크기로 입상화된, 알드리치 #24-415-5 안정화 입상 공업용 등급, 모든 입자 105 메쉬 미만)를 포함하였다. 다른 샘플은 항균제를 함유하지 않았다.
제조 후에, 총 염소 함량을 측정하기 위한 하취(Hach)의 DPD (N,N-디에틸-p-페닐렌디아민)시험을 사용함으로써 2개의 와이퍼 샘플에 대해 항균제로서의 염소의 공급을 측정하였다. 하취의 DPD 시험은 염소 함량을 결정하기 위해 미국 환경 보호청 (Environmental Protection Agency)에 의해 승인되었으며, 열량계 및 각종 DPD 시약을 사용하는 널리 이용가능한 시험이다.
하취의 DPD 방법을 사용하여 샘플의 함량을 시험하기 위해, 적어도 25 ml 내지 40ml의 샘플을 비이커에 모았다. DPD 총 염소 분말 필로우 및 AccuVac 앰풀의 내용물을 샘플에 첨가한다. DPD 필로우 및 앰풀은 N,N-디에틸-p-페닐렌디아민, 즉 DPD 및 요오드화물을 함유한다. 샘플에 첨가될 때, 샘플중의 조합된 염소가 요오드화물을 산화시켜 요오드를 형성한다. 다시, 요오드는 샘플 중의 이용가능한 유리 염소와 함께 DPD와 반응하여 적색을 형성하고, 이는 총 염소 농도에 비례한다. 샘플을 DPD 필로우 또는 앰풀 반응물과 3분간 반응시킨다. 충분한 반응 시간 후에, 특정 파장에서 반응된 샘플의 흡광도를 측정함으로써 샘플의 총 염소 함량을 측정하였다. 총 염소 농도를 측정하기 위한 하취의 DPD 방법은, 물 및 폐수의 시험을 위한 표준 방법(Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater)으로부터 변형되었다.
초기 물 활성화를 제공하기 위해, 각각의 와이퍼 샘플을 500ml의 탈이온수를 함유하는 표준 1-리터 실험실용 비이커 내에 60초 동안 놓아두었다. 일단 물에 놓아둔 다음, 각각의 샘플을 자석 막대로 가볍게 교반함으로써 휘저었다. 교반 후에, 각각의 비이커로부터 샘플을 제거하고 수직으로 매달아놓고 자유롭게 물방울을 떨어뜨렸다. 이어서, 아틀라스 래버러토리 링거(Atlas Laboratory Wringer) (무게가 가해지지 않은채로 제거됨)를 통해 샘플을 처리하였다. 샘플에서 물방울을 떨어뜨리고 비틀어짠 다음, 각각의 와이퍼 샘플로부터 약 1ml 내지 1.5ml의 유체가 모아졌으며 이를 깨끗한 트레이에 수집하였다. 각각의 와이퍼 샘플로부터 수집된 유체를 100ml로 희석하였다. 물과 접촉시킨 다음, 자유롭게 물방울을 떨어뜨리고, 비틀어짜는 것을 조합한 것을 여기에서 헹굼 과정이라 일컫는다. 전형적인 사용 조건하에서의 정상 헹굼 과정은 손으로 와이퍼를 물로 헹구고 손으로 비틀어짜는 것으로 간주된다.
이어서, 각각의 와이퍼 샘플에 대해 표 1 및 표 2에 기재된 시간 간격에서 하취의 DPD 시험을 샘플 상에서 수행하였다. 표 1은 조절-방출 항균제를 갖지 않는 와이퍼를 사용했을 때의 결과를 나타내고, 표 2는 하이포아염소산칼슘 항균제를 가진 와이퍼를 사용한 결과를 나타낸다.
항균제가 시간에 따라 방출되지 않는 하이드로니트(R)/EVA 복합체
샘플 (비처리) 건조 중량(gm) 습윤 중량(짜기 전의 gm) 총 염소 (ppm*)
0분 2.18 - -
1분 - - <200*
5분 - - <300*
* 배경 시험 소음, 희석된 샘플의 민감도 미만
항균제가 시간에 따라 방출되는 하이드로니트(R)/EVA 복합체
샘플 (처리) 건조 중량(gm) 습윤 중량(짜기 전의 gm) 총 염소 (ppm*)
0분 2.02 - -
1분 - 8.6 9000
5분 - 8.3 16700
10분 - 7.9 14400
15분 - 8.0 2600
20분 - 8.3 800
상기 실시예로부터, 반복된 세척 및 헹굼 단계에서 시간에 따라 항균제의 조절된 방출이 증명되었다. 특히, 표 2에 나타낸 바와 같이, 20분 시간 (및 5회 세척/헹굼 단계 후)에 걸쳐 방출된 총 염소의 양은, 심지어 실질적인 세척 및 헹굼 과정 후에도, 항균제가 장기간에 걸쳐 방출될 수 있음을 나타낸다.
상기 시험들은 단지 본 발명의 와이퍼의 조절된 방출 가능성을 증명하는 방법으로서 간주됨을 주목해야 한다. 본 발명의 와이퍼는 더욱 긴 방출 시간, 예를들어 8시간의 방출 시간을 나타낼 수 있고, 푸드서비스 용도를 위해 살균 용액중에 200ppm 이하의 염소가 존재할 것을 요구하는 FDA 규정에 부합하는 낮은 염소 농도를 나타낼 수 있음을 이해해야 한다.
예를들면, 입자를 적어도 부분적으로 캡슐화하도록, 하이포아염소산칼슘 입자를 아크릴산 또는 폴리에틸렌과 같은 코팅으로 처리함으로써, 조절된 용해 속도를 달성할 수 있다.
실시예 2
조절된 방출 속도를 제공하기 위한 다양한 항균제 코팅의 능력을 다음과 같이 증명하였다. 알드리치-브렌드 하이포아염소산칼슘 입자의 샘플 (알드리치 #24-415-5 안정화된 입상 공업용 등급)을 약 150-200 마이크론의 입자 크기로 분쇄하였다. 샘플 #1, 대조군에서 사용된 입자들을 코팅을 첨가하지 않은채로 시험하였다. 입자의 샘플 #2 내지 #4을 각각 사용 전에 20% 아크릴 코팅, 33.5% 아크릴 코팅 및 60% 미소결정성 폴리에틸렌 왁스 코팅으로 코팅하였다. 제조 후에, 실시예 1에 언급된 바와 같이 총 염소 함량을 측정하기 위해 하취의 #8167 DPD (N,N-디에틸-p-페닐렌디아민) 시험을 사용함으로써, 모든 샘플로부터의 염소의 방출 속도를 측정하였다.
초기 물 활성화를 제공하기 위해, 각각의 샘플을 탈이온수를 함유한 표준 1-리터 실험실용 비이커에 넣고, 자석 막대로 120초 동안 가볍게 교반하였다. 교반 후에, 용해되지 않은 입자가 부유하거나 침강되었다. 10ml 크기의 첫번째 샘플을 취하였다 (하기 표 3에서 제로 타임 또는 0 분으로 표시). 이후, 하기 나타낸 시간 간격에서 10ml 샘플을 취하였다. 염소 분해를 상당히 방지하기 위해, 어두운 곳에서 냉장하에 샘플을 3-4일간 보관하였다.
상기 실시예 1에 기재되고 더욱 설명된 바와 같은 시험 절차를, 표 3에 기재된 각각의 입자 샘플에 대해 반복하였다. 표 3은, 코팅을 갖지 않는 것, 부분 20% 아크릴 코팅을 갖는 것, 부분 33.5% 아크릴 코팅을 갖는 것 및 60% 부분 미소결정성 왁스 코팅을 갖는 것의 하이포아염소산 칼슘 입자에 대한 결과를 나타낸다.
다양한 코팅을 가진 하이포아염산 칼슘 입자에 대한 염소 방출 속도
물 접촉 시간 (분) 방출된 염소의 양(mg/l)
코팅 없음 20% 아크릴 코팅 33.5% 아크릴 코팅 60% 폴리에틸렌 왁스 코팅
0분 1.25 0 1.5 0
1분 313 3 0.5 33
2분 315 4 1.5 49.5
5분 335 6 0.25 42
10분 325 13 1 46
15분 330 18 87.5a 58
20분 330 24 2 48
30분 340 32 2.5 72
60분 325 60 7 78
120분 330 162 16 122
180분 330 166 29 124
240분 330 190 64 124
300분 n/ab 180 n/a 122
1380분 n/a 188 n/a 110
1440분 340 n/a 84 n/a
주: a. 오염된 것으로 간주됨 b. n/a는 "입수불가능함" 또는 "측정되지 않음"을 의미한다.
상기 실시예로부터, 시간에 따라 코팅된 항균제의 조절된 방출이 증명되었다. 특히, 표 3에 나타낸 바와 같이, 적어도 부분적으로 아크릴산 중합체 및 미소결정성 왁스로 코팅된 항균제는, 이러한 코팅 물질이 결여된 유사한 샘플에 비하여, 훨씬 더 느린 용해 속도를 나타내었다. 상기 시험은 단지 본 발명의 와이퍼의 조절된 방출 능력을 증명하기 위한 방법으로서 간주되는 것을 주목해야 한다.
실시예 3
특정 표면을 소독하기 위한 본 발명의 항균 와이퍼의 능력을 증명하였다. 와이퍼의 사멸 효능을 정량화하기 위해, 간접 시험을 사용하였다. 일반적으로, 아데노신 트리-포스페이트(ATP)를 측정하고 특정 표면 위의 미생물의 수 또는 질량과 서로 연관시킨다. ATP가 루시페린/루시페라제와 반응할 때, 빛을 발생하는 반응이 일어나며, 이는 존재하는 ATP의 양을 결정하기 위해 광도에 의해 측정될 수 있다.
이 실시예를 위해, ATP의 양을 결정하기 위하여 HY-LITE의 ATP 시험 방법을 사용하였다. HY-LITE 위생 측정 시스템 (EM 인더스트리즈 인코포레이티드의 자회사인 EM 사이언스로부터 키트로서 구입가능함)은 빛을 발생시키는 루시페린/루시페라제 시약과 ATP와의 화학 반응을 사용하며, 이것의 강도는 열량계에 의해 측정된다. 이어서, 발생된 빛의 양을 샘플 중에 존재하는 ATP의 양과 연관시킨다. HY-LITE 데이타 자동기록계 (Data Logger)에 위치한 샘플로부터 발생된 빛의 강도는 상대 빛 단위로 나타날 것이며, 이는 ATP의 양과 직접적으로 관련되고, 따라서 시험되는 표면 위에 남겨진 생물학적 물질의 양과 관련된다.
이러한 시험을 위해, 2개의 4"×6" 와이퍼 샘플을 제조하였다. 양쪽 와이퍼들은, 상기 기재된 바와 같이 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트) (엑손 EVA 등급 LC 724.36, 용융지수 135℃) 기재 물질에 결합된 2개 층의 하이드로니트(R) 라미네이트 물질을 함유하였다. 알드리치-브렌드 하이포아염소산 칼슘 입자(알드리치 #24-415-5 안정화 입상 공업용 등급)가 본 발명에 따른 샘플의 하나에 성분으로 서 포함되었다. 하나의 샘플은 항균제를 함유하지 않았다.
제조 후에, 2개의 와이퍼 샘플을 1000ml의 음료수를 함유한 표준 1리터 실험용 비이커에 90초 동안 위치시켰다. 그후, 비이커로부터 양쪽 와이퍼 샘플을 꺼내고, 물방울이 떨어지는 것이 멈출 때까지 매달아두었다.
와이퍼의 사멸 효능을 시험하기 위해, 수평으로 위치한 2'×2' 식당용 스테인레스 강철판을 제공하였다. 스테인레스 강철 위의 4"×4" 격자를 표시하고 접종하였다. 4"×4" 격자 위에서 직경 약 6"의 원형의 윤곽을 나타냈다. 이어서, 상이한 오염 정도로 효모 세포 현탁액을 제조하였다. 더욱 높은 오염도를 위해, 건조 빵 효모의 0.2 중량% 현탁액 (∼40,000 효모 세포/60㎕ 분석)을 사용하였다. 더욱 낮은 수준의 오염을 위하여, 약 1,000 효모 세포/60㎕ 분석을 가진 효모 세포 현탁액을 제조하였다.
일단 제조된 후에, 스테인레스 강철 표면 위에 위치한 4"×4" 격자 위에 특정한 현탁액을 접종함으로써, 효모 세포의 각각의 오염 수준을 별도로 시험하였다. 각각의 오염 수준에 대해, 처리 및 비처리 4"×6" 와이퍼를 시험하였다. 각각의 와이퍼를 사용하여, 대략 동일한 손 압력으로의 원형 동작 (전체 360°회전으로 10회)을 사용하여, 4"×4" 격자 내의 6" 직경 원을 세정하였다. HY-LITE의 ATP 소독면 시험을 사용하여 잔류 미생물의 농도를 결정하기 전에 세정된 표면을 10분간 놔두었다. 표면을 표백제로 세정하고 완전히 물로 헹군 후, 각각의 와이퍼에 대해 실험을 반복하였다.
더욱 높은 수준의 효모 세포 오염에 대하여, 비처리된 와이퍼는 90% 사멸/제 거 수준을 가진 반면, 처리된 와이퍼는 99% 사멸/제거 수준을 가졌다. 더욱 낮은 수준의 효모 세포 오염에 대하여, 비처리된 와이퍼는 다시 90% 사멸/제거 수준을 가진 반면, 처리된 와이퍼는 99% 사멸/제거 수준을 가졌다.
이 실시예로부터, 본 발명의 와이퍼의 사멸 효능을 증명하였다. 본 발명의 시간 방출 메카니즘에 기인하여, 더욱 강력한 항균제가 사용될 수 있으며, 이에 의해 종래의 항균 와이퍼 보다 더욱 양호한 사멸 효능이 제공된다.
특정한 용어, 장치 및 방법을 사용하여, 본 발명의 다양한 구현양태를 설명하였으나, 이러한 설명은 단지 예증을 목적으로 한다. 사용된 단어들은 제한을 위한 것이 아니라 설명을 위한 것이다. 하기 청구의 범위에 기재된 본 발명의 의도 또는 범위에서 벗어나지 않는 한, 당업자라면 다양한 변화 및 변형을 행할 수 있음을 이해해야 한다. 또한, 다양한 구현양태의 측면들이 전체적으로 또는 부분적으로 상호교환될 수 있음을 이해해야 한다. 따라서, 첨부된 청구의 범위의 취지 및 범위가 여기에 포함된 바람직한 양태의 설명만으로 제한되어서는 안된다.

Claims (38)

  1. 액체와 접촉시에 액체를 흡수할 수 있는 섬유 라미네이트 층;
    상기 섬유 라미네이트 층에 부착되고, 개별적으로 노출된 표면들을 갖는 섬유들을 내부에 갖는 섬유 기재층; 및
    상기 섬유 기재층에 분포되고 상기 섬유 기재층 내의 섬유들의 개별적으로 노출된 표면들에 부착되어 액체와 접촉시에 활성화될 수 있는 항균제를 포함하며, 상기 활성화는 상기 항균제의 일부가 와이퍼 내에 함유된 액체 내로 방출되어 그로부터 항균 용액을 형성하는 것을 포함하고, 상기 와이퍼를 5회 이상의 헹굼 과정으로 처리한 후에 와이퍼 내에 함유된 액체 중에서 항균 용액이 형성될 수 있도록 충분한 방출 속도를 제공하는데 적합한 항균제인
    경질 표면의 소독용 와이퍼.
  2. 제1항에 있어서, 상기 항균제가 하이포아염소산염 입자를 포함하는 것인 와이퍼.
  3. 제2항에 있어서, 상기 액체 내로의 방출 동안에 추가의 조절을 제공하기 위하여, 상기 하이포아염소산염 입자를 적어도 부분적으로 캡슐화시킨 와이퍼.
  4. 제2항에 있어서, 상기 액체 내로의 방출 동안에 추가의 조절을 제공하기 위하여, 상기 하이포아염소산염 입자를 적어도 부분적으로 중합체로 코팅시킨 와이퍼.
  5. 제2항에 있어서, 상기 하이포아염소산염 입자가 하이포아염소산칼슘을 포함하는 것인 와이퍼.
  6. 제1항에 있어서, 입자 형태의 항균제를 더 포함하고, 상이한 크기의 항균제 입자의 존재에 의해 상기 항균제의 방출이 조절되도록 상기 입자가 상이한 입자 크기를 갖는 것인 와이퍼.
  7. 제1항에 있어서, 섬유 기재 층이 소수성 물질을 포함하는 것인 와이퍼.
  8. 제1항에 있어서, 상기 섬유 기재층이 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트), 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌으로 구성된 군에서 선택되는 멜트블로운 물질을 포함하는 것인 와이퍼.
  9. 제1항에 있어서, 상기 섬유 라미네이트 층이 부직포를 포함하는 것인 와이퍼.
  10. 제9항에 있어서, 상기 부직포가 펄프 섬유를 포함하는 것인 와이퍼.
  11. 제1항에 있어서, 상기 항균제가 이산화염소-발생 제제를 포함하는 것인 와이 퍼.
  12. 제11항에 있어서, 상기 항균제가 염소산나트륨 및 산 부분을 포함하는 것인 와이퍼.
  13. 제1항에 있어서, 상기 항균제가 은-함유 첨가제를 포함하는 것인 와이퍼.
  14. 제13항에 있어서, 상기 항균제가 은 제올라이트를 포함하는 것인 와이퍼.
  15. 제1항에 있어서, 상기 항균제가 4급 아민을 포함하는 것인 와이퍼.
  16. 제1항에 있어서, 상기 항균제가 과산화물을 포함하는 것인 와이퍼.
  17. 제1항에 있어서, 상기 항균제의 방출 동안에 추가의 조절을 제공하기 위해 상기 항균제를 캡슐화시킨 와이퍼.
  18. 제1항에 있어서, 상기 항균제의 방출 동안에 추가의 조절을 제공하기 위해 상기 항균제를 중합체-캡슐화시킨 와이퍼.
  19. 제1항에 있어서, 상기 와이퍼가 계면활성제를 더 포함하는 것인 와이퍼.
  20. 제1항에 있어서, 상기 와이퍼가 사포닌을 더 포함하는 것인 와이퍼.
  21. 제1항에 있어서, 상기 와이퍼가 상기 항균제의 고갈을 검출하기 위한 시각 센서를 더 포함하는 것인 와이퍼.
  22. 제1항에 있어서, 상기 섬유 기재층이 2개의 섬유 라미네이트 층들 사이에 위치하도록, 상기 섬유 기재층에 부착된 추가의 섬유 라미네이트 층을 포함하는 와이퍼.
  23. 제1항에 있어서, 상기 섬유 라미네이트층이 m2당 약 10 그램 이상의 기본 중량을 갖는 것인 와이퍼.
  24. 액체와 접촉시에 액체를 흡수할 수 있고, m2당 약 10 그램 이상의 기본 중량을 가진 부직포로부터 제조된 제1 섬유 라미네이트 층;
    액체와 접촉시에 액체를 흡수할 수 있고, m2당 약 10 그램 이상의 기본 중량을 가진 부직포로부터 제조된 제2 섬유 라미네이트 층;
    상기 제1 섬유 라미네이트 층과 상기 제2 섬유 라미네이트 층 사이에 위치하고 여기에 부착되어진, 소수성인 섬유 기재층; 및
    상기 섬유 기재층 내에 분포되고 상기 섬유 기재층 내의 섬유들의 개별적으로 노출된 표면들에 부착되고 상기 섬유 기재층 내에 안정화된 고체 상태로 혼입되어 물과 접촉시에 활성화될 수 있는 항균제로서, 상기 활성화는 상기 항균제의 일부를 와이퍼내에 함유된 상기 액체 내로 방출시켜 그로부터 항균 용액이 형성되는 것을 포함하고, 상기 와이퍼를 물과 반복적으로 접촉시킨 후에 와이퍼 내에서 액체의 항균 용액을 형성하기에 충분한 양으로 상기 항균제가 상기 액체내로 방출되도록 하는 방출 속도를 제공하기에 적합한 항균제
    를 포함하는 경질 표면의 소독용 와이퍼.
  25. 제24항에 있어서, 상기 섬유 기재층이 멜트블로운 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)를 포함하는 와이퍼.
  26. 제24항에 있어서, 상기 항균제가 하이포아염소산칼슘을 포함하는 것인 와이퍼.
  27. 웹을 형성할 수 있는 섬유를 제공하고;
    상기 섬유가 고형화되지 않은 상태에서 항균제를 상기 섬유에 첨가하고;
    상기 섬유를 섬유 웹으로 고형화시키고, 이때 상기 항균제가 상기 섬유 웹에 부착되고, 상기 항균제가 물과 접촉시에 활성화될 수 있으며, 상기 활성화는 정상적인 헹굼 과정후에 상기 항균제의 일부가 상기 섬유 웹에 함유된 물로 방출되어 그로부터 항균 용액이 형성되는 것을 포함하고, 다수의 헹굼 과정 후에 상기 항균 제가 상기 항균 용액을 형성할 수 있으며;
    상기 항균제를 함유하는 섬유 웹을, 액체와 접촉시에 액체를 흡수할 수 있는 라미네이트 층에 적층시키는 단계를 포함하는, 경질 표면을 소독하기 위한 항균 와이퍼의 형성 방법.
  28. 제27항에 있어서, 상기 섬유가 소수성인 방법.
  29. 제28항에 있어서, 상기 소수성 섬유가 폴리(에틸렌 비닐 아세테이트)를 포함하는 것인 방법.
  30. 제28항에 있어서, 상기 섬유 웹이 멜트블로운 소수성 섬유를 포함하는 것인 방법.
  31. 제27항에 있어서, 상기 라미네이트 층은 부직 복합 직물로부터 만들어지고, 상기 부직 복합 직물이 펄프 섬유를 포함하는 것인 방법.
  32. 삭제
  33. 삭제
  34. 삭제
  35. 삭제
  36. 삭제
  37. 삭제
  38. 삭제
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