NL8204806A

NL8204806A - Desinfectiemiddelen en werkwijzen voor het desinfecteren.

Info

Publication number: NL8204806A
Application number: NL8204806A
Authority: NL
Original assignee: Chemmar Associates Inc
Priority date: 1982-11-19
Filing date: 1982-12-13
Publication date: 1984-07-02
Also published as: GB2131029A; AU567484B2; AT384630B; CH665521GA3; SE8206616L; BE895195A; DE3248708A1; ATA468082A; SE446595B; JPS59106420A; SE8206616D0; FR2536632A1; DE3248708C2; GB2131029B; JPS6143470B2; FR2536632B1; AU9136482A

Description

g 1 ~ ------ * * * Wtf/LS/60.90.473

Desinfectiemiddelen en werkwijzen voor het desinfecteren.

%

Conventionele kunststoffen, zoals polyethyleen, polyolefinen, poly-vinylchloriden en andere thermoplastische en thermohardende mate-5 rialen, alsmede andere chemische structuren zoals acryl- en epoxyharsen kunnen, zoals bekend, voorzien zijn van verschillende toevoegingen, die in de vloeibare vorm worden toegevoegd, teneinde aan het materiaal desinfecterende eigenschappen te verlenen. Zo kunnen bijvoorbeeld bepaalde kunststoffen effectief gemaakt worden tegen 10 Gram-poeitieve microorganismen, terwijl andere toevoegingen gebruikt zijn om Gram-negatieve organismen effectief te doden. Het is eveneens bekend om Gram-negatieve en Gram-positieve bacterio-staten te combineren ten einde een plastic materiaal te vervaardigen dat in de vorm van vellen, films of een gevormd voortbrengsel de 15 groei van zowel Gram-positieve als die van Gram-negatieve organismen te remmen. Er kunnen echter verschillende problemen optreden wanneer men twee additieven toevoegt aan een plastic materiaal in de gesmolten of vloeibare toestand, aangezien het twee- componenten systeem de fysische eigenschappen van het als grondstof ge-20 bruikte plastic materiaal kan veranderen, terwijl de twee componenten onderzocht dienen te worden om zeker te zijn van hun compatibiliteit en van het voortduren van hun effectieve eigenschappen, wanneer zij tezamen in êên enkel plastic materiaal worden toegepast. De relatieve sterkte en de percentages van ieder van de compo-25 nenten in het twee-componenten systeem dient te worden gemeten en het is niet ongewoon wanneer men een plastic voortbrengsel vervaardigt dat oorspronkelijk effectieve remmende eigenschappen bezit voor zowel Gram-negatieve als Gram-positieve organismen, terwijl later éën van de beide remmende toevoegsels zijn effectiviteit in belang- 8204806 # * 2 rijke mate zal verliezen, terwijl het andere remmingsmiddel effectief blijft. Aangezien het voorts gebruikelijk is om de plastic grondstoffen te vormen of te extruderen of op andere wijze bloot te stellen aan hoge temperaturen en temperatuursveranderingen tijdens het vormen 5 of uitharden, is het wenselijk gebleken om te beschikken over rem-mingsmiddelen, die hun effectiviteit nj.et verliezen wanneer zij wor- den blootgesteld aan de hoge temperaturen zoals deze voorkomen in het ' plastic materiaal gedurende het gieten of vormen.

Het doel van de uitvinding is om onder vermijding van de bezwaren van 10 de tot dusverre bekende middelen te beschikken over een enkele chemische verbinding, die in plastic materialen kan worden ingebracht, en die daaraan effectieve groeiremming verleent zowel tegen Gram-positieve als tegen Gram-negatieve organismen, met inbegrip van Pseudomonas aeruginosa.

15 Een-ander doel van de onderhavige uitvinding is te beschikken over een effectief renmingsmiddel, dat zonder zijn effectiviteit te verliezen kan worden blootgesteld aan de hoge temperaturen bij het gieten en vormen van plastic materialen, en dat gedurende een lange tijdsduur effectief blijft.

20 Een volgend doel van de onderhavige uitvinding is te beschikken over een desinfectiemiddel, dat betrekkelijk weinig kostbaar is terwijl voor het behandelen en toepassen daarvan geen speciale procedures of technieken vereist zijn.

Een ander doel van de onderhavige uitvinding is te beschikken over een 25 desinfectiemiddel, dat in een gering percentage kan worden verwerkt in een groot aantal verschillende plastic materialen, zonder de inherente eigenschappen van het materiaal nadelig te beïnvloeden.

Nog een ander doel van de uitvinding is te beschikken over een desinfectiemiddel, dat over een breed gebied van percentages effectief is 8204 806 ' '# * 3 tegen zowel Gram-positieve als Gram-negatieve organismen.

Nog een ander doel van de uitvinding is te beschikken over een zelf-desinfecterend plastic materiaal, dat kan worden gegoten, gevormd, geblazen, geextrudeerd of gekalanderd.

5 Het is tenslotte een doel van de onderhavige uitvinding om te beschikken over een plastic rug voor tapijten, waardoor het bovenoppervlak van het tapijt zelf-desinfecterend gemaakt wordt.

Men heeft kunnen vaststellen, dat bepaalde alkylfosfaatderivaten in een vloeibaar of gesmolten plastic materiaal gedispergeerd kunnen 10 worden teneinde aan dit materiaal unieke fungicide en bactericide alsmede desinfecterende eigenschappen te verlenen, welke eigenschappen behouden blijven wanneer het plastic materiaal wordt gegoten, gekalanderd, gevormd of op andere in de plasticindustrie gebruikelijke werkwijzen tot een gevormd voortbrengsel is verwerkt. De alkylfosfaatderi-15 vaten kunnen in de vloeibare polymeren, zoals polyvinylchloride (PVC) dispersies gemengd worden, waarna, nadat de samensmelting en het kalanderen heeft plaatsgevonden, de gevormde polyvinylfilm of oppervlakte-laag de unieke bactericide eigenschappen bezit en werkzaam is zowel tegen Gram-positieve als Gram-negatieve organismen met inbegrip van 20 pseudomonas aeruginosa.

Andere voorbeelden van plastic materialen waarin de alkylfosfaatderivaten volgens de onderhavige uitvinding kunnen worden toegepast zij polyethyleen, celluloseacetaat, butyraat, polyolefinen, polypropylenen, polystyreen, verschillende fenolharsen en polystyreen-butadyeen.

25 De derivaten kunnen voorts worden toegepast in epoxy- en acrylharsen, polyvinylacetaat en andere harsen en polymere emulsies. De hoeveelheid alkylfosfaatderivaten, die met het plastic materiaal vermengd wordt is afhankelijk van het bijzondere gebruik van het materiaal en van de aard van het organisme dat geremd dient te worden.

8204806 4

Proefresultaten tonen aan, dat het alkylfosfaatderivaat in het algemeen voldoende effectief is, wanneer minder dan één gewichtsprocent van het middel wordt gebruikt ten opzichte van het gewicht van het plastic materiaal. Hoeveelheden van 0,01 Z tot 10 Z van het middel zijn toege-5 past en hebben onder bepaalde bijzondere omstandigheden effectieve resultaten opgebracht.

De alkylfosfaatderivaten volgens de onderhavige uitvinding kunnen worden weergegeven door de algemene formule: " r2 o I I! 10 R—N — 0 — P — OR.

4 /11 H Rx 0R3

Waarin voorstellen: R : een alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen; R^: een alkylgroep of een hydroxy-gesubstitueerde alkylgroep met ten 15 hoogste 18 koolstofatomen; R2: als Rl; R^: een alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen; R^: als R3.

Voorbeelden van de verschillende groepen "R" zijn hieronder weergegeven: 20 R Rx R2 R3 R4 CA+1 -CK3 -CH3 -°-CxK2x+1 -°-CxH2x+1

-CxH2x-0H -CxH2x-0H

waarin: x=18 x=18 x=18 x=18 x=18 8204806 5

De bij voorkeur gekozen alkylfosfaat derivaten hebben de formule: C0H,OH 0 2 4

I II

C12H25 * * 0 - t - 0C2H5 / 1 5 / OC2H5 ,

H C2H4OH

terwijl de bij voorkeur gekozen hoeveelheid ligt tussen 0,10 en 1 gew. %, gebaseerd op het gewicht van het plastic materiaal waaraan het wordt toegevoegd.

10 Het is gebleken dat het met behulp van de onderhavige uitvinding mogelijk is om de groei van zowel Gram-positieve als Gram-negatieve organismen effectief te remmen, terwijl de verbinding werkzaam is tegen Sarcina Lutea, Staphylococcus aureus, Staphylococcus albus, Pseudomonas aeruginosa, Escherichia coli, Klebsiella, Candida albicans, Salmonella 15 choleraesuis, Enterobacter aerogenes, Escherichia communior,

Streptococcus pyogenes, Bacillus megaterium, Aspergillum niger en andere micro-organismen.

Wanneer men het gekozen toevoegsel met het plastic materiaal vermengt dient men een geschikte hoeveelheid van het desinfecterende middel toe 20 te passen. Zo kan men bijvoorbeeld als men duizend kg polyethyleen korrels zelf-desinfecterend wil maken een kg. van de verbinding toevoegen aan een mengtrommel waarin de polyethyleen korrels zich bevinden. Bij het mengen door het roteren van de trommel vormt de bij voorkeur gekozen verbinding een olie-achtige laag op de plastic korrels en blijft 25 dientengevolge aan de korrels kleven. Nadat het mengen gedurende ongeveer 15 minuten is voorgezet is de verbinding homogeen verdeeld met de 8204806 6 polyethyleen korrels, zodat de van een laagje voorziene korrels kunnen worden opgeslagen of vervoerd zonder dat daarbij scheiding tussen het middel en de korrels plaats vindt. Dit is een belangrijke verbetering ten opzichte van de op zichzelf bekende werkwijzen, waarbij twee of meer 10 verbindingen worden toegepast voor de remming van zowel Gram-positieve als Gram-negatieve microorganismen, gezien de problemen bij het mengen en bij het afscheiden, die een belangrijk nadeel van de bekende methoden bleken te vormen.

Vloeibare polymeren, of mengsels van polymeren kunnen eveneens in samen-15 hang met de onderhavige uitvinding worden gebruikt, hoewel de bij voorkeur gekozen vorm van het plastic materiaal voor toepassing met de onderhavige uitvinding die van plastic korrels of bolletjes is.

Nadat de polyethyleen korrels op de bovenbeschreven wijze voldoende met het gekozen middel zijn vermengd kunnen de korrels worden gebracht in een 20 hopper van een conventionele smelt-extruder waarin de korrels vervolgens worden gesmolten en het desinfecterende middel door de werking van de extruder homogeen door de gesmolten massa wordt verdeeld. De verkregen massa van plastic materiaal kan vervolgens op conventionele wijze in de gewenste vorm gebracht worden, zoals films of gevormde voorwerpen.

25 De op deze wijze verkregen vellen of gevormde voorwerpen bevatten een gelijkmatige dispersie van het middel en hebben een gladde, gelijkmatige textuur.

gedurende de verwarming in de smelt-extruder zoals in het voorgaande vermeld kunnen de temperaturen tot 250 °C oplopen, hoewel het bij voorkeur 30 gekozen temperatuursgebied ligt tussen 150° en 250°C. Bij hogere temperaturen treedt evenwel geen vermindering van de effectiviteit van het desinfecterende middel op.

Het is dikwijls wenselijk om voor het vormen van thermoplastische vezels gebruik te maken van conventionele spindoppen tezamen met smelt-35 extruders. De onderhavige uitvinding is geschikt om te worden toege- 8204806 7 past in samenhang met de vervaardiging van dergelijke vezels, draden en garens. Door de aanwezigheid van het remmingsmiddel wordt de groei van zowel Gram-positieve als Gram-negatieve organismen op de aldus vervaardigde draden, garens en weefsels verhinderd.

5 Een uitvoeringsvoorbeeld van de onderhavige uitvinding wordt in het volgende beschreven.

t

VOORBEELD

Aan 100 delen polyethyleen korrels voegt men als desinfectiemiddel toe 0,1 - 1,5 delen van het bij voorkeur gekozen alkylfosfaatderivaat. De 10 korrels worden met het olieachtige toevoegsel bedekt door het mengsel gedurende 20 minuten in een mengtrommel te mengen. De aldus behandelde korrels worden vervolgens in een reageerbuis gesmolten door onderdompeling van de reageerbuis in een oliebad gedurende 20 minuten bij 200° C.

De reageerbuis wordt vervolgens uit het oliebad genomen en tot kamertem-15 peratuur afgekoeld, waarbij de gesmolten massa vast wordt. De afgekoelde massa wordt vervolgens uit de reageerbuis verwijderd en gezaagd in schijfjes met een dikte van ongeveer 10 mm. Hierbij worden geen degradatie of andere ongebruikelijke eigenschappen van de polyethyleen schijfjes opgemerkt. De schijfjes worden vervolgens geplaatst in geënte petri 20 schalen, die als voedingsbodem agar bevatten. De aldus met verschillende organismen geënte agar wordt blootgesteld aan een incubatie periode van 24 uur bij 37°C, tezamen met de schijfjes om de groei van de bacteria en fungi rondom het schijfje te remmen, zodat een ,,reInmingszδne,, wordt gevormd. De resultaten hiervan zijn in de volgende tabel samengevat: 8204806 8

TABEL A

ORGANISME REMMINGSZONE IN MM.

Staph-aureus 10

Pseudomonas aeruginosa 4 5 E. Coli , 6

Klebsiella 8

Candida albicans 10

Salmonella chloreasius "* 7

Aspergillus niger 10 10 Trichophyton mentagrophytes 15

Het is bijzonder effectief gebleken om een zelf-desinfecterend tapijt te vormen door toevoeging van het desinfectie middel aan de rug van het tapijt gedurende de vervaardiging daarvan. Voor bepaalde tapijten gebruikt men bij de vervaardiging van de rug een polyvinylchlo-15 ride emulsie, terwijl andere tapijtfabrikanten er de voorkeur aan geven het eenmaal vervaardigde tapijt te bedekken met een harsachtig materiaal, zoals styreen-butadieen of andere polymere samenstellingen.

In beide gevallen kan het desinfecterende alkylfosfaatderivaat gedurende de fabricage in de rug worden verwerkt zodat een desinfecterende wer-20 king wordt verkregen op de rug van het tapijt alsmede op het bovenvlak daarvan als gevolg van de capillaire werking of de aantrekking door de garens van het tapijtoppervlak. Deze capillaire werking of aantrekking vermindert in belangrijke mate de Gram-positieve en Gram-negatieve bacteria, met inbegrip van Pseudomonas aeruginosa, die in aanraking komen 25 met het bovenoppervlak of het onderoppervlak van het tapijt.

Als men een nylon tapijt weeft, waarop vervolgens door verstuiving of langs andere weg een styreenrug wordt aangebracht die het alkylfosfaatderivaat bevat zal het met het styreen-butadieen gemengde middel door capillaire werking via de nylon draden of filamenten naar de bovenste ge 8204803 9 bieden van het tapijt oppervlak migreren, waardoor men een tapijt verkrijgt dat een desinfecterende werking bezit ten opzichte van een breed spectrum van gewone bacteria en fungi. Zoals in het voorgaande vermeld werd worden verschillende harsachtige produkten gebruikt voor het vormen van ta~ 5 pijt ruggen, zoals polyvinyl chloride harsen, styreen-butadieen, poly-olefinen en andere produkten.

De remmende werking van het bij voorkeur gekozen alkylfosfaatderivaat met de formule: C-H.OH 2 4 10 0' C12H25 “ N “ 0 " P “ 0C2H5

/ I

/ . ÜC2H5 H CLH.OH 2 4 op een monster van een tapijt met geschikte proeforganismen te bepalen 15 maakt men gebruik van de ASTM methode G22-67T, welke methode de volgende belangrijke stappen omvat: " 1. Men nam een proefmonster van 100 nylon tapijtgaren bevestigd op een rug van polyvinylchloride met een afmeting van 50,8 x 50,8 mm.

2. De proeforganismen werden in bekende concentraties (aantal cellen 20 per ml) op een voor hun groei geschikte voedingsbodem van voe- dingszouten en agar geënt.

Ieder tapijtmonster werd geplaatst tussen twee lagen van dergelijke geënte agarvoedingsbodems in petri schalen, voor ieder organisme één schaal. In totaal werd per petri schaal 50 - 55 ml. agar gebruikt.

25 3. De monsters werden gedurende 12 dagen bij een temperatuur van 37°C in een broedstoof geplaatst. De mate van remming op de groei van de organismen werd gemeten door de afwezigheid van bacteriegroei.

4. De proefmonsters werden eveneens onderzocht op zichtbare en fysische effecten.

» 8204806 10

RESULTATEN

(a) Microbiologische remming

Naam van het ge sterkte van het ge percentage gedode or- bruikte organisme ënte voedingszout ganismen t.o.v het totaal 5 agar bodem (cellen v.h. geënte monster per ml) (gemidd. v. 2 proeven)

Staphylococcus aureus 18.5 x 103 " 100 %

Escherichia coli 10.2 x 103 99 %

Bacillus megaterium 13.6 x 103 99 % • 10 Pseudomonas aeruginosa 16.3 x 103 99 % A. niger geen groei (b) Fysische veranderingen in de tapijtmonsters

Geen biologische degradatie van het tapijtmonster werd waargenomen.

Er was geen verkleuring bij wassen en drogen van het monster na afloop 15 van de incubatieperiode van 12 dagen.

Uiteraard is het mogelijk om binnen het kader van de uitvinding verschillende andere toepassingen en modificaties daarvan te gebruiken, zodat de voorbeelden uitsluitend als illustratie dienen en niet beogen de uitvinding te beperken.

820 4 S 0 j

Claims

1. Werkwijze voor de bereiding van een zelf-desinfecterend materiaal, met het kenmerk, dat men het materiaal dat zelf-desinfecterend ge maakt moet worden uitkiest, vervolgens een effectieve hoeveelheid 5 voor de micobiologische remming van Gram-positieve en Gram-nega- tieve organismen vaststelt van de desinfecterende verbinding; r2 0 R-N-O-P-OR. 4 /1 I H R1 0R3 10 waarin voorstellen: R : een alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen R^: een alkylgroep of een hydroxy- gesubstitueerde alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen R2: als R1

15 Ry een alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen R,: als R3 4 vervolgens tenminste een effectieve hoeveelheid van genoemde desinfecterende verbinding aan het gekozen materiaal toegevoegt en daarmede vermengt teneinde een zelf-desinfecterend materiaal te vormen dat 20 effectieve groeiremmende eigenschappen voor organismen bezit.

2. Werkwijze voor de bereiding van een zelf-desinfecterend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de desinfecterende verbinding de formule \ 8204806 V C0H,OH O 2 4 i ll C12H25 - N - O - P - OC2H5 / OC2»5 - H C2H4OH 5 heeft.

3. Werkwijze voor de bereiding van een zelf-desinfecterend materiaal volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de desinfecterende verbinding wordt toegevoegd in een hoeveelheid van 0,1 - 10 % w. •4. Werkwijze voor de vervaardiging van een zelf-desinfecterend gegoten, 10 geblazen, gevormd, geextrudeerd of gekalanderd voortbrengsel door toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1.

5. Werkwijze voor de vervaardiging van een zelf-desinfecterend gegoten, geblazen, gevormd, geextrudeerd of gekalanderd voortbrengsel door toepassing van de werkwijze conclusie 1.

6. Werkwijze voor de vervaardiging van een zelf-desinfecterend tapijt door toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1.

7. Werkwijze voor de vervaardiging van een zelf-desinfecterende tex-tielvezel door toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1.

8. Werkwijze voor de vervaardiging van een zelf-desinfecterend thermo- 20 plastisch materiaal door toepassing van de werkwijze volgens con clusie 1. 8204806

9. Werkwijze voor de vervaardiging van een zelf-desinfecterend thermo-hardend materiaal door toepassing van de werkwijze volgens conclusie 1.

10. Gevormd voortbrengsel van kunststof vervaardigd door middel van de werkwijze volgens conclusie 1. 5 11.Gevormd voortbrengsel van kunststof vervaardigd door middel van de werkwijze volgens conclusie 2. 12.Werkwijze voor het verlenen van de groei van microben remmende eigenschappen aan een materiaal, daarin bestaande dat men een werkzame hoeveelheid van een desinfectiemiddel met de formule: R0 0 I II

10 R-N-O-P-OR, /1 I Ή Rl ORj waarin voorstellen: R : een alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen, R^: een alkylgroep of een hydroxy- gesubstitueerde al-* kylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen,

15 R^: als R1 R^: een alkylgroep met ten hoogste 18 koolstofatomen R^: als R3, aan het genoemde materiaal toevoegt en daarmede grondig vermengt. .....8204 806