KR20170132792A - 그람 음성 박테리아 포획용 섬유 기재 - Google Patents

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에이미 엘. 반덴 웨벨
비노드 차드라히
스코트 더블유. 웬젤
디베쉬 바트
캐슬린 엥겔브레히트
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Abstract

표면으로부터 그람 음성 박테리아(에스케리치아 콜리)를 제거하기 위한 섬유 기재가 제공된다. 섬유 기재는 포획제를 포함하고, 그람 음성 박테리아에 대한 포획의 친화도는 섬유 기재가 그람 음성 박테리아를 포획하여, 표면으로부터 그람 음성 박테리아를 제거하고 또한 섬유 기재와 접촉할 수 있는 다른 표면으로 그람 음성 박테리아가 확산하는 것을 억제할 수 있게 한다. 특정 이점 중, 섬유 기재 상에 포획제가 존재함으로써 화학물질, 예를 들어 소독제 또는 항생제의 사용 없이 병원균의 확산 또는 감염에 대한 보호에 도움을 줄 수 있다.

Description

그람 음성 박테리아 포획용 섬유 기재
본 발명은 그람 음성 박테리아 포획용 섬유 기재에 관한 것이다.
일회용 섬유 기재의 무수히 많은 상이한 유형이 오늘날 시장에서 상업적으로 이용 가능하다. 이러한 섬유 기재는 그람 음성 박테리아와 같은 미생물을 죽이기 위해 고안된 화학물질을 함유할 수 있는 와이프(wipe)의 형태일 수 있다. 이러한 와이프에는 상처 관리용 와이프, 바닥 및 가구 세정용 와이프, 조리대 세정용 와이프, 손 및 신체 세정용 와이프가 포함될 수 있다. 이 와이프의 일반적인 측면은 항균 효과를 제공하기 위해 첨가제나 화학물질을 포함한다는 것이다. 예를 들어 가정용 주방 조리대는, 일반적으로 에스케리치아 콜리 또는 조리대 표면에 있는 기타 미생물과 같은 그람 음성 박테리아를 죽일 화학물질을 포함하고 있다.
화학물질에 대한 알레르기 반응 및 일반적인 항균 처리에 대한 그람 음성 박테리아의 내성 증가에 대한 염려가 커짐에 따라, 강한 화학물질을 피하지만 여전히 그 목적을 달성하는 와이프에 대한 관심과 욕구가 있다. 현존하는 습식 와이프는 항균 용액과 같은 화학 용액이 함침된 와이프를 포함하며, 이때 용액은 오염된 표면에 화학물질을 전달하는 것을 돕는다. 그러나, 표면을 닦은 후에, 그 표면에서 그람 음성 박테리아를 제거하는 동안 상기 와이프는 화학물질을 보유하는 것이 바람직하다. 그람 음성 박테리아를 제거하지만 닦아내는 표면에 화학물질을 남기지 않는 와이프는 항균 화학물질에 대한 바람직하지 않은 노출 없이 원하는 오염제거 효과를 제공하게 된다.
이와 같이, 표면 상에 상당한 양의 화학물질을 남기지 않으면서, 그람 음성 박테리아를 표면으로부터 제거할 수 있는 섬유 기재 (예를 들어, 와이프)에 대한 필요성이 현재 존재한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표면으로부터 그람 음성 박테리아를 제거하기 위한 방법이 제공된다. 상기 방법은 표면 상에 존재하는 그람 음성 박테리아와 접촉하여 섬유 기재를 위치시키는 단계를 포함하며, 여기서 섬유 기재는 포획제를 포함한다. 포획제는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체를 포함하고, 포획제는 섬유 기재 상에 존재하는 그람 음성 박테리아가 적어도 약 1 log 증가하는 결과를 가져오는 데 효과적인 양으로 섬유 기재 상에 존재한다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 표면으로부터 그람 음성 박테리아를 제거하기 위한 섬유 기재가 제공된다. 섬유 기재는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체를 포함하는, 포획제를 포함한다. 포획제는 섬유 기재 상에 존재하는 그람 음성 박테리아가 적어도 약 1 log 증가하는 결과를 가져오는 데 효과적인 양으로 섬유 기재 상에 존재한다.
본 발명의 다른 특징들과 측면들은 이하에서 더욱 상세히 설명한다.
정의
본원에서 사용되는 바와 같이, 용어 "부직포 웹"은, 편물에서처럼 식별가능한 방식은 아니지만 상호 연결된(interlaid) 개별적인 섬유들이나 실들의 구조를 갖는 웹을 가리킨다. 적절한 부직포 웹의 예로는 멜트블로운 웹, 스펀본드 웹, 카디드 웹, 습식레이드 웹, 에어레이드 웹 등을 포함하지만, 이들에만 한정되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "멜트블로운 웹"은 일반적으로, 용융 열가소성 재료가 용융 섬유로서 복수의 미세한, 보통 원형인, 다이 모세관을 통하여 수렴 고속 가스(예를 들어, 공기) 스트림 내로 압출되며 가스 스트림은 용융 열가소성 재료의 섬유를 약화시켜 섬유의 직경을 극세사 직경으로 될 수 있도록 감소시키는 공정에 의하여 형성된 부직포 웹을 지칭한다. 그런 다음 멜트블로운 섬유는 고속 가스 스트림에 의해 운반되고 수집 표면 위에 쌓여서 무작위 분산된 멜트블로운 섬유 웹이 형성된다. 이러한 공정은, 예를 들어 Butin 등에 의한 미국 특허 제3,849,241호에 개시되어 있다. 일반적으로, 멜트블로운 섬유는 실질적으로 연속적 또는 불연속적이며, 일반적으로 직경이 10㎛보다 작으며, 수집 표면 상에 침착될 때 일반적으로 접착성(tacky)인 극세사일 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 바와 같이, "스펀본드 웹"이라는 용어는, 일반적으로, 실질적으로 연속적인 작은 직경의 섬유들을 포함하는 웹을 가리킨다. 섬유는 방적돌기(spinnerette)의 다수의 미세한, 일반적으로 원형인 모세관으로부터 용융된 열가소성 재료를 압출함에 의하여 형성되며, 그후 예를 들어 유도적 인발 및/또는 기타 공지된 스펀본딩 기구에 의해 압출된 섬유의 직경은 급격히 감소된다. 스펀본드 웹의 제조는 미국 특허 제4,340,563호(Appel 등), 제3,692,618호(Dorschner 등), 제3,802,817호(Matsuki 등), 제3,338,992호(Kinney), 제3,341,394호(Kinney), 제3,502,763호(Hartmann), 제3,502,538호(Levy), 제3,542,615호(Dobo 등) 및 제5,382,400호(Pike 등)에서 기술되고 예시된다. 스펀본드 섬유들은, 수집 표면 상에 침착(deposit)될 때 일반적으로 끈적거리지 않는다. 스펀본드 섬유는 때때로 약 40 μm 미만의 직경을 가질 수 있으며, 종종 약 5 내지 약 20 μm일 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "카디드 웹"은, 스테이플 섬유들을 분리하거나 떨어지게 하여 기계 방향으로 정렬하여 대략 기계 방향으로 배향된 섬유성 부직포 웹을 형성하는 코밍 또는 카딩 유닛(combing or carding unit)을 통해 전달되는 스테이플 섬유들(staple fibers)로 제조되는 웹을 의미한다. 이러한 섬유는 꾸러미 단위로 얻어지며 일반적으로 카딩 유닛 전에 섬유를 분리하는, 오프너/블렌더 또는 픽커에 배치된다. 웹이 형성되면, 그런 다음 웹이 하나 이상의 공지된 방법에 의해 접합될 수도 있다.
본 명세서에서 사용된 바와 같이, "에어레이드 웹"은 약 3 내지 약 19mm 범위의 통상적인 길이를 갖는 섬유 다발로 제조된 웹을 의미한다. 섬유는 분리되어 공기 공급부에 연행된 다음 대개 진공 공급부의 도움으로, 성형 표면에 침착된다. 웹이 형성되면, 그런 다음 웹이 하나 이상의 공지된 방법에 의해 접합된다.
발명의 상세한 설명
이하, 하나 이상의 예가 후술되어 있는 본 발명의 다양한 실시예들을 상세히 설명한다. 각각의 예는 본 발명을 한정하는 것이 아니라, 본 발명의 설명을 위해서 제공된다. 실제로, 본 발명의 사상이나 범위로부터 벗어나지 않고 본 발명에 있어서 다양한 수정과 변형을 행할 수 있다는 점은 통상의 기술자에게 자명할 것이다. 예를 들어, 하나의 실시예에 일부로서 예시하거나 설명하는 특징들을 다른 하나의 실시예에 사용하여 추가적인 실시예를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 변형들 및 변경들을 첨부된 특허청구범위 및 그들의 등가물들의 범주 내로 포함시키고자 하는 것이다.
일반적으로 말하자면, 본 발명은 표면을 섬유 기재와 접촉시킨 후에 표면으로부터 그람 음성 박테리아를 제거하고 이러한 박테리아를 섬유 기재 상에 보유할 수 있는 포획제를 포함하는 섬유 기재에 관한 것이다. 포획제는 친수성 및 소수성 영역 모두를 포함하는 비이온성 중합체를 함유하며, 본 발명자들은 섬유 기재를 이러한 중합체로 처리할 때, 섬유 기재가 그람 음성 박테리아에 대해 특별한 친화력을 갖는다는 것을 발견하였다. 그람 음성 박테리아에 대한 섬유 기재 상에 배치된 포획제의 친화력은 그람 음성 박테리아가 섬유 기재 내에 보유시키거나 섬유 기재에 의해 포획하여 섬유 기재와 접촉하는 표면으로부터 박테리아가 제거될 수 있도록 한다. 또한, 그람 음성 박테리아에 대한 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체의 친화성으로 인해, 섬유 기재 상에 중합체가 존재하면, 이후에 섬유 기재와 접촉할 수 있는 다른 표면으로 포획된 박테리아가 확산되는 것이 억제된다. 특정 이점 중, 섬유 기재는 화학물질, 예를 들어 소독제 또는 항생제의 사용 없이 병원균의 확산 또는 감염에 대한 보호에 도움을 줄 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예를 이제 보다 상세하게 설명하기로 한다.
I. 포획제
본 발명의 섬유 기재는 그람 음성 박테리아가 존재하는 표면이 섬유 기재와 접촉할 때 그람 음성 박테리아가 섬유 기재에 접착하기 쉽게 포획제로 처리된다. 포획제는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체를 포함한다. 임의의 특정 이론에 의해 제한되는 것을 의도하지 않고, 이러한 중합체는 부분적으로 친수성 및 친유성 영역의 존재 및 그 고 분자량에 기인하여, 그람 음성 박테리아에 대한 친화성이 증가된 것으로 여겨지며, 섬유 기재와 접촉하게 되는 박테리아를 가두거나 접착시키는 것을 도울 수 있다.
친수성 및 친유성 영역을 갖는 하나의 적합한 비이온성 중합체는 친수성 및 친유성 영역 모두를 포함하거나 포함하도록 변형된 비이온성 셀룰로오스 에테르이다. 예를 들어, 일부 실시예에서, 비이온성 셀룰로오스는 소수성으로 개질될 수 있다. 적절한 비이온성 셀룰로오스 에테르는, 예를 들면, 당 기술분야에 숙련된 자에게 알려진 임의의 방식으로, 예를 들어 알칼리 셀룰로오스를 산화에틸렌 및/또는 산화프로필렌과 반응시키고, 이어서 염화메틸, 염화에틸 및/또는 염화프로필과의 반응에 의해 생성될 수 있다. 비이온성 셀룰로오스 에테르 및 이러한 에테르를 생성하기 위한 방법은, 예를 들면, Larsson 등에 의한 미국 특허 제6,123,996호; Karlson에 의한 미국 특허 제6,248,880호; 및 Bostrom 등에 의한 미국 특허 제6,639,066호에 설명되어 있고, 이들 문헌의 전체 내용이 모든 목적을 위해 참조로 본 명세서에 포함된다. 비이온성 셀룰로오스 에테르의 일부 적절한 예는, 수용성 알킬 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 및 에틸 셀룰로오스; 히드록시알킬 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 히드록시프로필 히드록시부틸 셀룰로오스, 히드록시에틸 히드록시프로필 셀룰로오스, 히드록시에틸 히드록시부틸 셀룰로오스 및 히드록시에틸 히드록시프로필 히드록시부틸 셀룰로오스; 알킬 히드록시알킬 셀룰로오스 에테르, 예를 들어 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 에틸 히드록시프로필 셀룰로오스, 메틸 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스 및 메틸 에틸 히드록시프로필 셀룰로오스; 기타 등등을 포함하지만, 이에 한정되지는 않는다. 본 발명에서 사용하기 위한 특히 적절한 비이온성 셀룰로오스 에테르는 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 메틸에틸 히드록시에틸 셀룰로오스, 및 메틸에틸 히드록시에틸 히드록시프로필 셀룰로오스이다. 이러한 실시예에서, 히드록시에틸기는 통상적으로 히드록시 알킬기의 총 수의 적어도 30%를 구성하고, 에틸 치환기의 수는 통상적으로 알킬 치환기의 총 수의 적어도 10%를 구성한다.
본 발명의 비이온성 중합체로 사용하기에 적합한 친수성 및 친유성 영역을 갖는 적절한 비이온성 셀룰로오스 에테르의 구체적인 예로는 C12-16 알킬 PEG-2 히드록시프로필 히드록시에틸 에틸셀룰로오스가 있는데, 이는 AkzoNobel로부터 STRUCTURE CEL 500 HM의 이름으로 시판중인 소수성으로 변성된 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스 (HM-EHEC)이며, 그리고 AkzoNobel로부터 STUCTURE CEL 8000 M의 이름으로 시판중인 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스 (MHEC)를 포함한다.
친수성 및 친유성 영역 모두를 갖는 또 다른 적합한 비이온성 중합체는 비이온성, 소수성으로 변성된 폴리아크릴레이트이다. 이러한 비이온성 중합체의 한 예는 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체이다. C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체는 친수성 백본 및 오일을 안정화시키고 제자리에 고정시키는 소수성 부분을 함유하는 고 분자량의 가교 폴리(아크릴산) 중합체이다. 예를 들어, 메타크릴레이트는 친유성 영역을 제공하는 반면, 아크릴산은 친수성 영역을 제공한다. 이러한 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체의 한 특정 예는 Lubrizol로부터 입수 가능한, PEMULEN TR-2라는 이름으로 상업적으로 입수 가능하다. 중합체를 비이온성으로 만들기 위해, C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체가, 약 4.3인, 아크릴산의 pKa 값 아래의 pH를 가질 수 있도록 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체의 pH가 조정될 수 있는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, 가교 중합체의 pH는 약 1 내지 약 4, 예컨대 약 1.25 내지 약 3.75, 예컨대 약 1.5 내지 약 3.5의 범위일 수 있다.
친수성 및 친유성 영역 모두를 가지며 본 발명에 의해 고려되는 또 다른 적합한 비이온성 중합체는 카보머이다. 카보머는 펜타에리트리톨, 수크로오스 또는 프로필렌의 알릴 에테르와 가교결합된 아크릴산의 동종중합체이다. 카보머는 Noveon Incorporated로부터 상표명 CARBOPOL로 입수 가능하다. 적합한 카보머의 예는 CARBOPOL 934, 934P, 940, 941, 954, 980, 981, 1342, 1382, 2984 및 5984; AQUA SF-1 중합체; 및 CARBOPOL ETD 2001 및 ETD 2050; 및 CARBOPOL Ultrez 10를 포함한다.
친수성 및 친유성 영역을 갖거나 갖도록 개질될 수 있는 또 다른 적합한 비이온성 중합체는 변성 실리콘이다. 본원에서 사용된 용어 "실리콘"은 일반적으로 반복적인 규소-산소 골격을 갖는 광범위한 합성 중합체 군을 지칭하며, 아미노, 카르복실, 히드록실, 에테르, 폴리에테르, 알데히드, 케톤, 아미드, 에스테르 및 티올 기로 이루어진 군으로부터 선택된 수소결합 작용기를 갖는 폴리디메틸실록산 및 폴리실록산을 포함하지만, 이들에만 한정되지는 않는다.
일반적으로, 실리콘은 비이온성이고 친수성 및 친유성 영역을 모두 가지는 한 어느 실리콘이든지 사용할 수 있다. 하나의 특정 실시예에서, 아민 관능화된 실리콘 (즉, 아모디메티콘)이 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 폴리디메틸 실록산 및/또는 변성 폴리실록산이 본 발명의 포획제에서와 같이 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명에서 사용될 수 있는 적합한 변성 폴리실록산은 페닐 변성 폴리실록산, 비닐 변성 폴리실록산, 메틸 변성 폴리실록산, 알킬 변성 폴리실록산, 알콕시 변성 폴리실록산, 아미노 변성 폴리실록산 및 이들의 조합을 포함하지만, 이들에만 제한되지 않는다.
일부 적합한 페닐 변성 폴리실록산은 디메틸디페닐폴리실록산 공중합체; 디메틸, 메틸페닐폴리실록산 공중합체; 폴리메틸페닐실록산; 및 메틸페닐, 디메틸실록산 공중합체를 포함하지만, 이들에만 제한되지 않는다. 비교적 낮은 페닐 함량 (약 50 몰% 미만)을 갖는 페닐 변성 폴리실록산이 본 발명에서 특히 효과적일 수 있다. 예를 들면, 페닐 변성 폴리실록산은 디페닐 변성 실리콘, 예컨대 디페닐실록산 변성 디메틸폴리실록산일 수 있다. 일부 실시예에서, 페닐 변성 폴리실록산은 약 0.5 몰% 내지 약 50 몰%의 양으로, 일부 실시예에서는 약 25 몰% 미만의 양으로, 일부 실시예에서는 약 15 몰% 미만의 양으로 페닐 단위를 함유한다. 하나의 특정 실시예에서, 디페닐실록산 단위를 약 5 몰% 미만, 특히 약 2 몰% 미만의 양으로 함유하는 디페닐실록산 변성 디메틸폴리실록산이 사용될 수 있다. 디페닐실록산 변성 디메틸폴리실록산은 디페닐실록산을 디메틸실록산과 반응시켜서 합성할 수 있다.
상기 언급된 변성 폴리실록산 외에, 다른 변성 폴리실록산도 본 발명에서 사용될 수 있다. 예를 들어, 일부 적합한 비닐 변성 폴리실록산은 비닐디메틸 말단 폴리디메틸실록산; 비닐메틸, 디메틸폴리실록산 공중합체; 비닐디메틸 말단 비닐메틸, 디메틸폴리실록산 공중합체; 디비닐메틸 말단 폴리디메틸실록산; 및 비닐페닐메틸 말단 폴리디메틸실록산을 포함하지만, 이들에만 제한되지 않는다. 또한, 사용될 수 있는 일부 메틸 변성 폴리실록산은 디메틸히드로 말단 폴리디메틸실록산; 메틸히드로, 디메틸폴리실록산 공중합체; 메틸히드로 말단 메틸옥틸 실록산 공중합체; 및 메틸히드로, 페닐메틸 실록산 공중합체를 포함하지만, 이들에만 제한되지 않는다. 또한, 아미노 변성 폴리실록산의 일부 예는 폴리메틸(3-아미노프로필)-실록산 및 폴리메틸[3-(2-아미노에틸)아미노프로필]-실록산을 포함하지만, 이들에만 제한되지 않는다.
상술된 특정 폴리실록산은 디메틸실록산 고리 및 디페닐실록산 고리 화합물을 적절한 말단 캡핑 단위와 함께 중합화 또는 공중합화해서 형성된 이종- 또는 공-중합체를 포함하는 것을 의미한다. 따라서, 예를 들어, "디페닐 변성 디메틸폴리실록산" 및 "디페닐폴리실록산과 디메틸폴리실록산의 공중합체"라는 용어는 상호교환해서 사용될 수 있다. 더욱이, 적합한 폴리실록산의 다른 예들은, Chen의 미국 특허 제5,742,943호 및 Weikel 등의 미국 특허 제6,306,514호에 개시되어 있으며, 이들의 전문은 모든 면에서 본 명세서에 참고로 원용된다. 본 발명에 사용하기에 특히 적합한 변성 폴리실록산은 Shin Etsu Silicones of America, Inc.로부터 KF-889라는 상품명으로 시판중인 아미노 변성 실리콘이다.
섬유 기재에의 적용을 위해 선택된 특정 포획제와 관계없이, 포획제는 수성 또는 비수성 포획제 제형의 성분으로서 섬유 기재에 적용될 수 있다. 제형에 사용되는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체의 정확한 양은 다른 첨가제의 존재, 의심되는 미생물의 농도 등을 포함하여, 다양한 인자에 기초하여 변할수 있지만, 비이온성 중합체는 통상적으로 포획제 제형의 총 중량을 기준으로 약 0.01 중량% 내지 약 15 중량%, 일부 실시예에서는 약 0.05 중량% 내지 약 10 중량%, 일부 실시예에서는 약 0.1 중량% 내지 약 7.5 중량%의 양으로 포획제 제형에 존재할 수 있다. 포획제 제형을 섬유 기재에 적용하는 방법은 하기에서 보다 상세히 논의된다. 또한, 포획제 제형을 섬유 기재에 적용한 후에, 포획제 (예를 들어, 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체)는 섬유 기재의 건조 중량을 기준으로 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%, 일부 실시예에서는 약 0.2 중량% 내지 약 15 중량%, 일부 실시예에서는 약 0.5 중량% 내지 약 10 중량%를 구성할 수 있다.
또 다른 실시예에서, 하나 이상의 양이온성 중합체는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체와 조합하여 사용될 수 있다. 그 예로는 양이온성 셀룰로오스, 양이온성 덱스트란, 양이온성 덱스트린, 양이온성 키토산, 양이온성 젤라틴, 양이온성 비닐피롤리돈 중합체, N,N-디메틸-3,5-메틸렌피페리디늄 클로라이드 중합체 및 디스테아릴디메틸암모늄 클로라이드 중합체를 들 수 있다. 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체와 조합하여 사용될 수 있는 또 다른 양이온성 중합체는 예를 들어, 폴리에틸렌이민, 폴리--리신, 폴리(아미노도아민), 폴리(아미노-코-에스테르), 폴리(2-N,N-디메틸아미노에틸메타크릴레이트), 고하전 밀도 고분자 전해질, 예컨대 폴리(메타크릴옥시에틸) 트리메틸암모늄 브로마이드 폴리(아크릴산), 및 에피클로로히드린-관능화 폴리아민을 포함한다.
친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체 및 상기 논의된 임의의 선택적 중합체는 액체, 기체, 겔 등과 같은 이동식 담체를 함유하는 포획제 제형으로서 섬유 기재에 적용될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 담체는 물과 같은 수성 용매, 뿐만 아니라 비수성 용매, 예컨대 글리콜 (예를 들어, 프로필렌 글리콜, 부틸렌 글리콜, 트리에틸렌 글리콜, 헥실렌 글리콜, 폴리에틸렌 글리콜, 에톡시디글리콜 및 디프로필렌글리콜); 알코올 (예를 들어, 메탄올, 에탄올, n-프로판올 및 이소프로판올); 트리글리세리드; 에틸 아세테이트; 아세톤; 트리아세틴; 아세토니트릴, 테트라히드라푸란; 크실렌; 포름알데히드 (예를 들어, 디메틸포름아미드, "DMF"); 기타일 수 있다. 적용시, 포획제 제형을 건조시켜 담체를 제거하고 포획제 또는 포획제들의 잔류물을 남길 수 있다. 사용되는 용매의 실제 농도는 일반적으로 포획제 및 제형에 사용될 수 있는 다른 성분들의 성질에 좌우될 것이지만, 그럼에도 불구하고 용매는 통상적으로 포획제 제형의 약 50 중량% 내지 약 99.9 중량%, 일부 실시예에서는 약 60 중량% 내지 약 99 중량%, 일부 실시예에서는 약 75 중량% 내지 약 98 중량%의 양으로 존재한다.
양이온성 또는 음이온성 중합체 이외에, 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체와 함께 포획제 제형에 다른 첨가제를 사용할 수도 있다. 예를 들어, 소정의 실시예에서는 섬유 기재에 적용될 때 포획제 제형을 균일하게 코팅할 수 있도록 하기 위해 계면활성제가 사용될 수 있다. 또한, 바인더가 섬유 기재 상에 포획제의 고정화를 용이하게 하기 위해 사용될 수 있다. 포획제 제형은 착색제, 전해질 염, pH 조정제, 방향제 등과 같은 당 기술분야에 주지된 다양한 다른 성분을 또한 포함할 수 있다.
포획제 제형의 특정 조성에 관계없이, 상기에서 논의한 바와 같이 친수성 및 친유성 영역을 갖는 하나 이상의 비이온성 중합체는 단독으로 또는 상술한 양이온성 또는 음이온성 중합체와 조합하여 사용되어서 그람 음성 박테리아인 에스케리치아 콜리를 섬유 기재에 가두고 그리고/또는 접착시킬 수 있다. 에스케리치아 콜리 외에, 본 발명의 섬유 기질에 의해 포획될 수 있는 다른 그람 음성 박테리아는 다른 그람 음성 간균 (예, 엔테로박테리아, 살모넬라 콜레라수이스, 클렙시엘라 뉴모니아, 슈도모나스 애루기노사); 그람 음성 만곡형 간균 (예, 악성, 헬리코박터, 캄필로박터 등); 및 그람 음성 구균 (예, 나이세리아)를 포함할 수 있다.
또한, 그람 양성 박테리아, 예컨대 그람 양성 간균 (예, 바실러스, 클로스트리듐, 리스테리아 등) 및 그람 양성 구균 (예, 스타필로코커스, 스트렙토코커스 등)을 접착시킬 수 있는 추가 포획제가 본 발명의 섬유 기재에 사용하기 위해 고려되는 것을 이해해야 한다. 특히 관련 있는 그람 양성 박테리아로는 스트렙토코커스 (그람 양성 구균), 리스테리아 모노사이토게네스 (그람 양성 간균), 및 스타필로코커스 아우레우스 (그람 양성 구균)을 포함한다. 이러한 그람 양성 박테리아를 포획할 수 있는 포획제가 포획제 제형에 포함될 수 있어서, 섬유 기재가 그람 음성 및 그람 양성 박테리아를 포획할 수 있는 능력을 가질 수 있다.
II. 섬유 기재
상기 논의된 바와 같이, 포획제가 섬유 기재 상에 배치되어 표면 (예를 들어, 조리대, 벽, 테에블, 피부 등)이 섬유 기재에 의해 접촉될 때 표면에 존재하는 그람 음성 박테리아 (예를 들어, E. coli)을 포획하게 된다. 섬유 기재는 해당 기술분야에 주지된 다양한 물질 중 임의의 것으로부터 형성될 수 있다. 일부 실시예에서, 예를 들어, 섬유 기재는 하나 또는 더 많은 페이퍼 웹을 함유하는 종이 제품, 예컨대, 와이프, 종이 타월, 냅킨, 미용 티슈, 목욕 티슈 기타 등등일 수 있다. 섬유 기재의 특정 성질은 의도된 용도에 따라 달라질 수 있으며, 상기 정의된 부직포 웹, 편직물, 직조된 직물, 면직물 등과 같은 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 예를 들어, 섬유 기재는 목적하는 용도에 사용하기에 충분한 습윤 강도 및 흡수성을 갖는 흡수성 재료를 함유하는 부직포 웹을 포함할 수 있다. 예를 들어, 부직포 웹은 크라프트 펄프, 아황산염 펄프, 열기계적 펄프 등의 다양한 펄핑 공정에 의해 형성된 흡수성 셀룰로오스 섬유를 포함할 수도 있다. 이러한 펄프 섬유는 고-평균 섬유 길이 펄프, 저-평균 섬유 길이 펄프 또는 그것들의 혼합물일 수 있다. 적절한 고-평균 길이 플러프 펄프 섬유의 일례는, 침엽수 크라프트 펄프 섬유를 포함한다. 침엽수 크라프트 펄프 섬유는 침엽수 나무로부터 유래하며, 삼목(red wood), 연필 향나무(red cedar), 솔송나무(hemlock), 더글라스 전나무(Douglas fir), 전나무(true firs), 소나무(예를 들어, 남부 소나무), 가문비나무(예를 들어, 검은 가문비나무), 이들의 조합 등등을 포함한, 북부, 서부, 남부 침엽수 종을 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 북부 침엽수 크라프트 펄프 섬유가 본 발명에 사용될 수도 있다. 본 발명에 사용하기에 적절한 시판 중인 남부 침엽수 크라프트 펄프 섬유의 일례는 상표명 “NF-405”로 워싱턴, 페더럴 웨이에 사무소를 둔 Weyerhaeuser Company에서 시판 중인 것을 포함한다. 본 발명에 사용하기에 적절한 또 다른 펄프는 상표명 CoosAbsorb S 펄프로 사우스 캐롤라이나, 그린빌에 사무소를 둔 Bowater Corp.에서 시판 중인 주로 침엽수 섬유를 함유하는 표백된, 황산염 목재 펄프이다. 저-평균 길이 섬유도 본 발명에 사용될 수도 있다. 적절한 저-평균 길이 펄프 섬유의 일례는, 활엽수 크라프트 펄프 섬유이다. 경질목 크라프트 펄프 섬유는 활엽수로부터 유래하며, 유칼립투스, 단풍나무, 자작나무, 사시나무 등과 같은 펄프 섬유를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다. 유연도를 증가시키고, 휘도를 향상시키고, 불투명도를 증가시키고, 시트의 포어 구조를 변경해서 심지 능력을 증가시키기 위해 유칼립투스 크라프트 펄프 섬유가 특히 바람직할 수도 있다. 또한, 아바카, 사바이 초, 밀크위드 솜, 파인애플 잎, 셀룰로오스 에스테르, 셀룰로오스 에테르, 셀룰로오스 니트레이트, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부티레이트, 에틸 셀룰로오스, 재생 셀룰로오스 (예를 들어, 비스코스 또는 레이온) 등등 같은 다른 흡수성 섬유가 본 발명에 사용될 수 있다.
합성 열가소성 섬유는, 예컨대, 폴리올레핀으로부터 형성된 것들, 예를 들면, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리부틸렌 등; 폴리테트라플루오로에틸렌; 폴리에스테르, 예를 들면, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 등; 폴리비닐 아세테이트; 폴리비닐 클로라이드 아세테이트; 폴리비닐 부티랄; 아크릴계 수지, 예컨대, 폴리아크릴레이트, 폴리메틸아크릴레이트, 폴리메틸메타크릴레이트 등; 폴리아마이드, 예컨대, 나일론; 폴리비닐 클로라이드; 폴리비닐리덴 클로라이드; 폴리스티렌; 폴리비닐 알코올; 폴리우레탄; 폴리락트산; 그것들의 공중합체 등이 또한 부직포 웹에 사용될 수 있다. 많은 합성 열가소성 섬유가 원래부터 소수성(즉 비-습윤성)이기 때문에, 그런 섬유는 임의로 웹 형성 전, 중 및/또는 후에 계면활성제 용액으로의 처리에 의해 보다 친수성(즉 습윤성)으로 될 수 있다. 습윤성을 증가시키기 위한 다른 공지된 방법들, 예를 들면, Sayovitz 등에 의한 미국 특허 제5,057,361호가 또한 사용될 수 있다.
사용 시, 합성 섬유는 단일 성분 또는 다성분일 수 있다. 다성분 섬유들은 적어도 두 개의 중합체 성분으로부터 형성된 섬유들이다. 이러한 섬유들은, 일반적으로 개별적인 압출기들로부터 압출되지만 하나의 섬유를 형성하도록 함께 스핀된다. 각 성분의 중합체는 일반적으로 서로 다르지만, 다성분 섬유들은 유사한 또는 동일한 중합체 물질들의 개별적인 성분들을 포함할 수 있다. 개별적인 성분들은, 통상적으로 섬유의 단면에 걸쳐 실질적으로 일정하게 위치하는 별개의 구역들에 배열되며, 섬유의 전체 길이를 따라 실질적으로 연장된다. 이러한 섬유들의 구성은, 예를 들어, 나란한 배열, 파이 배열, 또는 다른 임의의 배열일 수 있다. 다성분 섬유 및 이를 제조하는 방법은 Kaneko 등의 미국 특허 제5,108,820호, Kruege 등의 제4,795,668호, Hills의 제5,162,074호, Hogle 등의 제5,277,976호, Strack 등의 제5,336,552호, Hills의 제5,466,410호, Largman 등의 제5,069,970호, Largman 등의 제5,057,368호, Pike 등의 제5,382,400호, Cook의 제5,989,004호에 교시되어 있다. 다성분 섬유들은, 또한, 이용되는 경우, 스플릿될 수 있다. 스플릿가능한 다성분 섬유들을 제조하는 경우, 단일 다성분 섬유를 함께 형성하는 개별적인 세그먼트들은, 하나 이상의 세그먼트가 단일 다성분 섬유의 외면의 일부를 형성하는 방식으로 다성분 섬유의 길이 방향을 따라 인접해 있다. 다시 말하면, 하나 이상의 세그먼트는 다성분 섬유의 외주를 따라 노출된다. 예를 들어, 스플릿가능한 다성분 섬유들 및 이러한 섬유들을 제조하기 위한 방법들은 Pike의 미국특허 제5,935,883호 및 Marmon 등의 미국특허 제6,200,669호에 설명되어 있다.
원한다면, 부직포 웹 재료는 합성 열가소성 중합체 섬유 및 폴리프로필렌 및 펄프 섬유와 같은 흡수성 섬유의 조합을 함유하는 복합물일 수 있다. 그런 섬유의 상대 백분율은 부직포 복합물의 원하는 특성에 따라 광범위하게 달라질 수 있다. 예를 들어, 부직포 복합물은 약 1중량 % 내지 약 60중량 %, 일부 실시예들에서는 5중량 % 내지 약 50중량 %, 일부 실시예들에서는 약 10중량 % 내지 약 40중량 % 합성 중합체 섬유를 함유할 수도 있다. 부직포 복합물은 마찬가지로 약 40중량% % 내지 약 99중량 %, 일부 실시예들에서는 50중량 % 내지 약 95중량 %, 일부 실시예들에서는 약 60중량 % 내지 약 90중량 % 흡수성 섬유를 함유할 수도 있다.
부직포 복합물은 다양한 공지 기법들을 사용하여 형성될 수 있다. 예를 들어, 부직포 복합물은 열가소성 섬유와 두 번째 비-열가소성 물질의 혼합물 또는 안정화된 매트릭스를 함유하는 “코폼 물질”일 수 있다. 예로서, 코폼 물질은 적어도 하나의 멜트블로운 다이 헤드가 슈트(chute) 가까이에 배치되고 그것을 통해 다른 재료가 웹이 형성되는 동안 웹에 첨가되는 공정에 의해 제조될 수 있다. 그런 다른 재료는, 한정되지는 않지만, 섬유상 유기 재료, 예를 들어, 목질계 펄프 또는 비-목질계 펄프, 예를 들어, 면, 레이온, 재생 종이, 펄프 플러프 및 또한 초흡수성 입자, 무기 및/또는 유기 흡수 물질, 처리된 고분자 스테이플 섬유 등을 포함할 수 있다. 그런 코폼 물질의 몇몇 예시들이 미국 특허 제4,100,324호(Anderson 등); 제5,284,703호(Everhart 등); 및 제5,350,624호(Georger 등)에 개시되어 있고, 이들은 그 전문이 모든 목적을 위해서 본원에 참조로 포함된다.
대안적으로, 부직포 복합물이 섬유 및/또는 필라멘트를 물의 고압 분사 스트림을 사용하여 수력으로 엉키게 함으로써 형성될 수 있다. 짧은 길이 섬유 및 연속식 필라멘트의 수력으로 엉킨 부직포 복합물은 예를 들면, 미국 특허 제3,494,821호(Evans) 및 제4,144,370호(Boulton )에 개시되어 있고, 이들은 그 전문이 모든 목적을 위해서 본원에 참조로 포함된다. 연속식 필라멘트와 펄프 섬유의 수력으로 엉킨 부직포 복합물은 예를 들면, 미국 특허 제5,284,703호(Everhart 등) 및 제6,315,864호(Anderson 등)에 개시되어 있고, 이들은 그 전문이 모든 목적을 위해서 본원에 참조로 포함된다.
통상적으로, 섬유 기재의 평량은 약 20gsm 내지 약 500gsm, 예컨대 약 35gsm 내지 약 350gsm, 예컨대 약 50gsm 내지 약 200gsm 범위일 수 있다. 더 낮은 평량 제품은 특히 경부하 와이프로 사용하기에 잘 맞는 한편, 더 높은 평량 제품은 산업용 와이프로 사용하기에 더 잘 적용될 수 있다.
섬유 기재가 제조되는 특정 방식에 관계없이, 섬유 기재는 와이프의 형태일 수 있고, 일반적으로 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 또는 불규칙한 모양을 포함한, 다양한 모양을 가정할 수도 있다. 각각의 개별적인 와이프는 접힌 형태로 배치되거나 다른 것 위에 쌓여져서 습식 와이프 스택을 제공할 수 있다. 그런 접힌 형태는 해당 기술분야의 숙련자들에게는 잘 알려져 있고, c-자형으로 접힌, z-자형으로 접힌, 쿼터형으로 접힌 형태 등을 포함한다. 예를 들어, 와이프는 약 2.0 내지 약 80.0cm, 일부 실시예에서는 약 10.0 내지 약 25.0cm의 펼쳐진(unfolded) 길이를 가질 수 있다. 와이프는 마찬가지로 약 2.0 내지 약 80.0cm, 일부 실시예에서는 약 10.0 내지 약 25.0cm의 펼쳐진 폭을 가질 수 있다. 접힌 와이프의 스택은 용기, 예컨대, 플라스틱 튜브 내부에 놓여서 소비자에게 최종 판매를 위한 와이프 포장이 제공될 수 있다. 대안적으로, 와이프는 각 와이프 사이에 천공이 있고 한 장씩 사용을 위해 겹쳐 쌓여지거나 롤로 감겨질 수 있는 물질의 연속식 스트립을 포함할 수 있다. 와이프를 전달하기에 적당한 다양한 디스펜서, 용기 및 시스템은 미국특허 제5,785,179호(Buczwinski 등); 제5,964,351호(Zander); 제6,030,331호(Zander); 제6,158,614호(Haynes 등); 제6,269,969호(Huang 등); 제6,269,970호(Huang 등); 및 제6,273,359호(Newman 등)에 기술되어 있고, 상기 문헌들은 그 전문이 본원에 참고문헌으로 원용된다.
또한, 본 발명에서 사용되는 섬유 기재의 특정 유형에 관계없이, 상기 논의된 포획제는 섬유 기재의 형성 중에 섬유 기재에 혼입되거나 인쇄, 침지, 분사, 용융 압출, 코팅 (예를 들어, 용제 코팅, 분체 코팅, 브러시 코팅 등)과 같은 공지된 기술을 이용하여, 사용하기 전에 섬유 기재 상에서 건조될 수 있게 되는 포획제 용액의 성분으로서 섬유 기재의 표면의 전부 또는 일부에 단순히 피복될 수 있다. 원하는 경우, 상기 포획제는 섬유 기재의 표면의 약 5% 내지 약 95%, 일부 실시예들에서는 약 10% 내지 약 90%, 일부 실시예들에서는 약 20% 내지 약 75%를 덮는 패턴으로 적용될 수도 있다. 포획제의 패턴 적용은 증강된 심미적 매력, 개선된 흡수성 등을 포함하여 다양한 이점을 가질 수 있다. 특정 형태 또는 스타일의 패턴은, 본 발명의 제한 요소가 되지 않으며, 예를 들면, 줄무늬, 밴드, 도트 또는 기타 기하학적 형상의 임의의 구성을 포함할 수도 있다. 패턴은 표지(예, 상표, 문구, 로고), 꽃 디자인, 추상적인 디자인, 미술작업의 임의의 구성을 포함할 수도 있다. "패턴"이 거의 모든 원하는 외관을 가질 수도 있다는 것을 알아야 한다.
다양한 기술이 원하는 패턴으로 포획제를 적용하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들면, 포획제는 직접 또는 간접(오프셋)으로 로토그라비아(rotogravure) 또는 그라비아(gravure) 인쇄를 이용해서 섬유 기재에 적용될 수 있다. 그라비아 인쇄는 여러 가지의 잘 알려진 조각(engraving) 기술, 예를 들어 기계 조각, 산 식각 조각, 전자 조각 및 세라믹 레이저 조각을 망라한다. 이러한 인쇄 기술은 조성물 분포 및 이송 속도의 우수한 제어를 제공한다. 그라비아 인쇄는 예를 들어, 표면의 선형 인치 당 약 10 내지 약 1000 증착 또는 평방인치 당 약 100 내지 약 1,000,000 증착을 제공할 수도 있다. 각각의 증착은 인쇄 롤 상의 개별 셀에 기인함으로써 증착물의 밀도는 세포의 밀도에 대응한다. 주 전달 구역에 적합한 전자 조각 예는 표면의 선형 인치 당 약 200 증착, 또는 평방인치 당 약 40,000 증착이다. 다수의 이렇게 작은 증착물을 제공함으로써, 증착물 분포의 균일성이 향상될 수도 있다. 또한, 섬유 기재의 표면에 적용된 다수의 작은 증착물 때문에, 증착물은 더욱 용이하게 노출된 섬유 부분을 재고형화시킨다. 적절한 그라비아 인쇄 기술은 Garvey 등의 미국 특허 제6,231,719호에 기재되어 있고, 이 특허는 모든 목적을 위해 그 전체 내용이 참조로 본 명세서에 포함된다. 또한, 그라비아 인쇄 이외에, 플렉소그래피 인쇄 같은 다른 인쇄 기술들이 또한 사용될 수도 있음을 이해해야 한다.
본 발명에서 활용될 수 있는 또 다른 적절한 접촉 인쇄 기술은 “스크린 인쇄”이다. 스크린 인쇄는 수동으로 또는 사진 제판법으로 수행된다. 스크린은, 예를 들면 직선 센티미터(lineal centimeter)당 약 40 내지 120개의 개구를 갖는 실크 또는 나일론 직물 메쉬를 포함할 수 있다. 스크린 물질은 프레임에 부착되고, 평활한 표면을 제공하도록 신축된다. 스텐실이 스크린의 바닥면, 즉 포획제가 인쇄되어야 하는 섬유 기재와 접촉하는 면에 적용된다. 포획제가 용액 형태로 스크린 상에 칠해지고, 스퀴지(squeegee)로 스크린(섬유 기재와 접촉하고 있는)을 문질러서 전사될 수 있다.
잉크젯 인쇄 기술이 또한 본 발명에서 사용될 수도 있다. 잉크젯 기술은 아주 작은 노즐(또는 일련의 노즐)을 통해 잉크를 강제해서 기재를 향해 유도되는 액적을 형성하는 것을 포함하는 비접촉 인쇄 기술이다. 2가지의 기술, 즉 "DOD"(Drop-On-Demand) 또는 "연속(continuous)" 잉크젯 인쇄가 일반적으로 활용된다. 연속 시스템에서, 잉크는 적어도 하나의 오리피스 또는 노즐을 통해 압력 하에서 연속 스트림으로 방출된다. 스트림이 가압 액추에이터에 의해 교란되어 오리피스로부터 일정 거리를 두고서 스트림을 액적으로 나눈다. 한편, DOD 시스템은 각 오리피스에서 가압 액추에이터를 사용하여 잉크를 액적으로 나눈다. 각 시스템에서의 가압 액추에이터는 압전 결정, 음향 장치, 열 장치 등일 수 있다.
상기한 인쇄 기술 이외에, 임의의 다른 적용 기술이 본 발명에서 사용되어서 포획제로 섬유 기재를 처리할 수 있다. 예를 들면, 다른 적절한 인쇄 기술은 레이저 인쇄, 열 리본 인쇄, 피스톤 인쇄, 스프레이 인쇄, 플렉소그래피 인쇄 등을 포함할 수도 있지만, 이들에만 한정되지 않는다. 또 다른 적절한 적용 기술은 바, 롤, 나이프, 커튼, 스프레이, 슬롯-다이, 딥-코팅, 드롭-코팅, 압출, 스텐실 적용 등을 포함할 수 있다. 이러한 기술은 당 기술분야에 숙련된 자에게 잘 알려져 있다.
본 발명의 결과로, 그람 음성 박테리아 (에스케리치아 콜리)를 표면 (예, 조리대, 벽, 테이블, 피부 등)에서 제거하기 위하여 포획제 (예, 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체)를 포함하는 섬유 기재가 사용될 수 있다는 것이 밝혀졌다). 특히, 그람 음성 박테리아가 존재하는 표면과 섬유 기재를 접촉시키면, 섬유 기재 상에 존재하는 박테리아의 로그 증가가 관찰될 수 있다. 예를 들어, 섬유 기재는 적어도 약 1 log, 일부 실시예에서는 적어도 약 2 log, 일부 실시예에서는 적어도 약 3 log, 일부 실시예에서는 약 4 log, 일부 실시예에서는 적어도 약 5 log (예를 들어, 약 10 또는 11 log)의 섬유 기재 상에 존재하는 박테리아의 증가를 나타낼 수도 있으며, 이는 기재가 섬유 기재 상에 존재하는 박테리아의 증가로 대표되는 바와 같이, 접촉 표면으로부터 제거된 박테리아를 포획함을 나타낸다. 로그 증가는, 예를 들어, 다음의 상관 관계에 따라 섬유 기재에 접착되거나 포획된 배수 증가 박테리아로부터 결정될 수 있다:
박테리아의 배수 증가 로그 증가
10 1
100 2
1000 3
10,000 4
100,000 5
1,000,000 6
10,000,000 7
100,000,000 8
1,000,000,000 9
10,000,000,000 10
100,000,000,000 11
1,000,000,000,000 12
다시 말해, 포획제로 처리되지 않은 섬유 기재 상에 존재하는 박테리아의 수와 비교할 때, 1 로그의 박테리아의 증가를 나타내는 섬유 기재는 섬유 기재 상의 박테리아 수가 10 배 증가했다는 것을 의미하며, 2 로그의 증가는 박테리아 수가 100 배 증가했다는 것을 의미하며, 3 로그의 증가는 박테리아 수가 1000 배 증가했다는 것을 의미하며, 4 로그의 증가는 박테리아 수가 10,000 배 증가했다는 것을 의미하며, 5 로그의 증가는 박테리아 수가 100,000 배 증가했다는 것을 의미하며, 6 로그의 증가는 박테리아 수가 1,000,000 배 증가했다는 것을 의미한다. 따라서 더 큰 로그 증가는 그람 음성 박테리아를 보다 효과적으로 포획할 수 있는 섬유 기재에 해당한다.
본 발명은 다음의 실시예를 참조하여 더 잘 이해될 수 있다.
실시예 1
각종 화합물로 처리한 폴리스티렌 표면에 대한 그람 음성 에스케리치아 콜리의 부착을 15 분의 접착 시간 후 로그 감소로 측정하였다. 따라서, 음의 로그 감소는 폴리스티렌 표면에 접착 또는 포획된 박테리아의 로그 증가와 대응하고, 양의 로그 감소는 폴리스티렌 표면에 접착되거나 포획된 박테리아의 로그 감소와 대응한다. 그 결과를 아래 표 1에 나타낸다.
화합물 번호 화합물 유형 화합물 명칭 중량 %
(제형 내) 		pH INCI 명칭 E. coli (ATCC 11229)의 로그 감소
1 폴리사카라이드 Structure Cel 8000 M 1.5% 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스 (MHEC) -11.4
2 실리콘 KF 889s 5.0% 아모디메티콘 -8.4
3 합성 중합체 Ultrez 10 5.0% 4.4 카보머 -5.8
4 폴리사카라이드 Structure Cel 500 HM 3.0% C12-16 알킬 PEG-2 히드록시프로필
히드록시에틸 에틸셀룰로오스		 -4.2
5 합성 중합체 Pemulen TR-2 0.2% 3.39 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -1.0
6 합성 중합체 Pemulen TR-2 0.2% 6.30 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -0.9
7 합성 중합체 Pemulen TR-2 중화 0.2% C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -0.3
8 실리콘 Silsoft 440 5.0% PEG20/PPG23 디메티콘 0.0
9 합성 중합체 Ultrez 20 0.1% 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트
가교 중합체		 0.0
10 실리콘 Silsurf T 208 2.5% PEG-8 디메티콘 0.3
11 실리콘 DC 193 5.0% PEG-12 디메티콘 0.6
12 실리콘 Siliamine C300 5.0% 디메티콘 PEG-8 아민 0.6
13 합성 중합체 Cevcol 540 S 3.0% 폴리비닐 알코올 1.6
14 실리콘 DC 1501 100.0% 사이클로펜타실록산 (및) 디메티콘올 1.9
15 폴리사카라이드 HPMC 3.0% 히드록시 프로필 메틸 셀룰로오스 2.5
표 1에 나타낸 바와 같이, 화합물 1-5, 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체들인, 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스 (MHEC), 아민 관능화 실리콘, 카보머, C12-16 알킬 PEG-2 히드록시프로필 히드록시에틸 에틸셀룰로오스, 및 아크릴산의 pKa 값 아래 (즉, 약 4.3 아래)의 pH를 갖는 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체로 처리한 폴리스티렌 표면은 대조군에 비해서 약 15 분 후에 폴리스티렌 표면에 존재하는 에스케리치아 콜리의 양에서 적어도 약 1 log 증가 (즉, 적어도 약 -1 log 감소)를 보였다. 대조적으로, 폴리스티렌 표면을 비이온성 친수성 중합체인, 화합물 13으로 처리한 결과, 폴리스티렌 표면에 존재하는 에스케리치아 콜리의 양이 증가하지 않았으며 그 대신 폴리스티렌 표면에 존재하는 에스케리치아 콜리 양의 1.6 log 감소가 화합물 13의 경우에 관찰되었다.
실시예 2
각종 화합물을 포함한 다양한 조성물로 처리한 폴리스티렌 표면에 대한 그람 양성 스타필로코커스 아우레우스의 부착을 15 분의 접착 시간 후 로그 감소로 측정하였다. 따라서, 음의 로그 감소는 폴리스티렌 표면에 접착 또는 포획된 박테리아의 로그 증가와 대응하고, 양의 로그 감소는 폴리스티렌 표면에 접착되거나 포획된 박테리아의 로그 감소와 대응한다. 그 결과를 아래 표 2에 나타낸다.
화합물 번호 화합물 유형 화합물 명칭 중량 % (제형 내) pH INCI 명칭 S. aureus (ATCC 6538)의 로그 감소
1 합성 중합체 Pemulen TR-2 0.20% 6.3 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -3.2
2 합성 중합체 Ultrez 10 5.0% 4.4 카보머 -2.8
3 합성 중합체 Pemulen TR-2 0.20% 7.3 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -0.9
4 합성 중합체 Pemulen TR-2 0.20% 5.4 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -0.4
5 합성 중합체 Pemulen TR-2 중화 0.20% C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 -0.1
6 합성 중합체 Ultrez 20 0.10% 아크릴레이트/C10-30 알킬 아크릴레이트
가교 중합체		 -0.1
표 2에 나타낸 바와 같이, C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체 또는 카보머로 처리한 폴리스티렌 표면은 대조군에 비해서 약 15 분 후에 폴리스티렌 표면에 존재하는 스타필로코커스 아우레우스의 양에서 증가 (즉, 최소값 -0.1에서 최대값 -3.2 범위의 음의 로그 감소)를 보였다.
본 발명은 그 특정 실시예들에 관해서 상세하게 설명되었지만, 당업자라면 상술한 내용을 이해함과 동시에, 본 발명의 범위를 벗어나지 않고, 이러한 실시예들에 대한 변경들, 변형들 및 균등물들을 쉽게 생각할 수도 있다고 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허청구범위 및 그 균등물의 범위로서 평가되어야 한다.

Claims (20)

  1. 표면으로부터 그람 음성 박테리아를 제거하기 위한 방법으로, 상기 방법은 상기 표면 상에 존재하는 그람 음성 박테리아와 접촉하여 섬유 기재를 위치시키는 단계를 포함하고, 여기서 상기 섬유 기재는 포획제를 포함하고, 여기서 상기 포획제는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체를 포함하고, 여기서 상기 포획제는 상기 섬유 기재 상에 존재하는 그람 음성 박테리아가 적어도 약 1 log 증가하는 결과를 가져오는 데 효과적인 양으로 상기 섬유 기재 상에 존재하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 비이온성 셀룰로오스 에테르, C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체, 카보머, 변성 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는, 방법.
  3. 제2항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 소수성으로 변성된 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스 또는 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스를 포함하는, 방법.
  4. 제2항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 약 4.3 아래의 pH를 갖는 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체를 포함하는, 방법.
  5. 제2항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 아민 관능화 실리콘을 포함하는, 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 상기 섬유 기재의 건조 중량의 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하는, 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 섬유 기재는 흡수성 셀룰로오스 섬유를 포함하는, 방법.
  8. 제7항에 있어서, 상기 섬유 기재는 합성 열가소성 섬유를 더 포함하는, 방법.
  9. 제1항에 있어서, 상기 섬유 기재는 와이프, 종이 타월 또는 티슈인, 방법.
  10. 제1항에 있어서, 상기 그람 음성 박테리아는 에스케리치아 콜리인, 방법.
  11. 표면으로부터 그람 음성 박테리아를 제거하기 위한 섬유 기재로, 상기 섬유 기재는 포획제를 포함하고, 여기서 상기 포획제는 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체를 포함하고, 여기서 상기 포획제는 상기 섬유 기재 상에 존재하는 그람 음성 박테리아가 적어도 약 1 log 증가하는 결과를 가져오는 데 효과적인 양으로 상기 섬유 기재 상에 존재하는, 섬유 기재.
  12. 제11항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 비이온성 셀룰로오스 에테르, C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체, 카보머, 변성 실리콘 또는 이들의 조합을 포함하는, 섬유 기재.
  13. 제12항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 소수성으로 변성된 에틸 히드록시에틸 셀룰로오스 또는 메틸 히드록시에틸 셀룰로오스를 포함하는, 섬유 기재.
  14. 제12항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 약 4.3 아래의 pH를 갖는 C10-30 알킬 아크릴레이트 가교 중합체를 포함하는, 섬유 기재.
  15. 제12항에 있어서, 상기 친수성 및 친유성 영역을 갖는 비이온성 중합체는 아민 관능화 실리콘을 포함하는, 섬유 기재.
  16. 제11항에 있어서, 상기 포획제는 상기 섬유 기재의 건조 중량의 약 0.1 중량% 내지 약 20 중량%를 구성하는, 섬유 기재.
  17. 제11항에 있어서, 상기 포획제는 상기 섬유 기재의 표면의 약 5% 내지 약 95%를 덮는 패턴으로 상기 섬유 기재의 표면에 존재하는, 섬유 기재.
  18. 제11항에 있어서, 상기 섬유 기재는 흡수성 펄프 섬유를 포함하는, 섬유 기재.
  19. 제18항에 있어서, 상기 섬유 기재는 합성 열가소성 섬유를 더 포함하는, 섬유 기재.
  20. 제11항에 있어서, 상기 그람 음성 박테리아는 에스케리치아 콜리인, 섬유 기재.
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