BE1018364A5 - Textiel met biocontrolerende eigenschappen. - Google Patents

Abstract

Een weefsel of non-woven textiel dat voorzien is van capsules met levende of sporen van niet-pathogene bacteriën, die tijdens het fabricageproces van het textiel aangebracht worden en op een zodanige manier dat ze tussen de draden of de vezels van het textiel verankerd worden en waarbij door wrijvingskrachten met het contactoppervlak of door vibraties, de niet-pathogene bacteriën uit de capsules vrijgemaakt worden voor een langdurige afwerende werking.

Description

Textiel met biocontrolerende eigenschappen

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een textiel dat voorzien is van consortia niet-pathogene bacteriën en met voornamelijk tot doel schadelijke, pathogene micro-organismen alsook allergie verspreidende organismen, spinachtigen en insecten te weren. Meer in het bijzonder, maar niet uitsluitend, betreft het een geweven textiel waarbij tijdens het fabricatieproces een biocontrolerende samenstelling met niet-pathogene bacteriën van het genus Bacillus, onder de vorm van capsules, zoals nano- of microcapsules, aangebracht wordt. Door druk en wrijvingskrachten komen de niet-pathogene bacteriën langzamerhand vrij, waardoor een langdurende werking bekomen wordt.

Met textiel worden binnen deze uitvinding in hoofdzaak weefsels of wovens bedoeld waaronder poolweefsels of afstandweefsels, driedimensionale vlechtwerken, maar ook non-wovens.

Een weefsel ontstaat door kettingdraden en inslagdraden, volgens een bepaald patroon door elkaar te laten lopen. Een poolweefsel ontstaat door twee platte weefsels boven elkaar te weven en te verbinden met pooldraden. Indien deze structuur behouden blijft ontstaat een afstandsweefsei.

Een driedimensionaal vlechtwerk ontstaat door het vlechten van een netwerk met polyester vezels.

Bij non-wovens wordt geen weeftechniek toegepast, maar worden vezels of draden op bepaalde punten met elkaar verbonden.

Met capsules, zoals nano- of microcapsules, worden in deze uitvinding polymeerstructuren bedoeld die zodanig opgebouwd zijn dat ze sporen of levende micro-organismen omsluiten. Hierbij worden deze sporen of de levende micro-organismen ingekapseld, zodoende op gewenste tijdstippen hun werking te bewerkstelligen. Onder nano- of microcapsules worden dus ook granulaten, korrels en poeders begrepen.

Allergische aandoeningen worden veroorzaakt door diverse allergenen die van verscheidene oorsprong kunnen zijn. Verschillende micro-organismen produceren hierbij toxines die aan de basis liggen van deze aandoeningen. Pathogene bacteriën vormen hierbij een voorname bron.

Een andere belangrijke boesdoener is de huis- of stofmijt, behorende tot de spinachtigen, die bijvoorbeeld talrijk in matrassen of bedlinnen kunnen voorkomen. Het zijn dan ook de uitwerpselen van de mijt die de allergie veroorzaken.

Het gebruik van verstuivers (biocides) met dodende eigenschappen voor micro-organismen, zoals bacteriocides of fungicides maar ook tegen de huis- of stofmijt, zijn momenteel gekend. Het bedlinnen wordt met de verstuiver behandeld.

Dergelijke technieken hebben voornamelijk als nadelen dat enerzijds het gebruik van chemische samenstellingen schadelijk kan zijn voor de gezondheid van de mens alsook bij veelvuldig gebruik een ongewenste resistentie bij het organisme door mutaties kan plaatsvinden en dat anderzijds de werking en de effectiviteit van de behandeling afhankelijk is van de hoeveelheid en de frequentie van het verstuiven.

Het gebruik van geurverspreidende substanties is ook gekend in de stand der techniek. Hierbij worden visco-elastische lagen geïmpregneerd met deze geurstoffen, zoals beschreven in DE20200700157OUI.

Hierbij wordt echter niet beoogd om schadelijke micro-organismen, noch insecten te weren in textiel.

Anderzijds is ook het gébruik van anti-allergiehoezen voor matrassen gekend in de stand der techniek. Hierbij wordt een filterstructuur bewerkstelligd, waarbij het doordringen van de grotere mijt voorkomen wordt.

Deze uitvinding betreft een samenstelling van nano- of microcapsules, waarin gram-positieve niet-pathogene bacteriën van het genus Bacillus voorzien zijn en die in een textiel aangebracht worden. Deze consortia van niet-pathogene bacteriën van het genus Bacillus vormen sporen, waardoor hun metabolisme afgeremd wordt.

De niet-pathogene bacteriën of hun sporenvorm worden ingekapseld in een olie of een biopolymeer en worden onder druk, bij vibraties of wrijvingskrachten vrijgemaakt.

Het langzaam vrijkomen van de niet-pathogene bacteriën zorgt voor een langdurige werking.

Het textiel worden volgens deze uitvinding in hoofdzaak matrassen, matrashoezen, bedlinnen, maar ook zowel kledingsstukken, tapijten en matten, alsook filtermaterialen bedoeld of met andere woorden alle textiel, waarbij door wrijvingseffecten of vibraties binnen een textiel, leiden tot het vrijmaken van niet-pathogene bacteriën en het doorbreken van de kapsels.

Deze uitvinding heeft als eerste voordeel dat door het aanbrengen van de capsules met niet-pathogene bacteriën er een langdurige en duurzame werking bewerkstelligd wordt. Het vrijkomen van de niet-pathogene bacteriën komt tot stand doordat een menselijk lichaam of lichaamsdelen druk uitoefenen op de capsules of door vibrerende krachten waardoor de capsules onderling tegen elkaar aanwrijven. Hierdoor wordt een kapsel doorbroken en komen de niet-pathogene bacteriën vrij.

Een tweede voordeel bestaat erin dat er geen gebruik gemaakt wordt van schadelijke chemicaliën en hierdoor wordt bovendien het risico op resistentie voorkomen. Deze niet-pathogene bacteriën zorgen dan ook voor een afweer tegen schadelijke bacteriën of micro-organismen, spinachtigen en sommige insecten, die parasiteren op het menselijke lichaam.

Een laatste voordeel wordt bekomen doordat deze uitvinding geen bijkomende verdeelinrichting nodig heeft, aangezien de nano- of microcapsules op het textiel en bij voorkeur tijdens het fabricatieproces aangebracht worden. Dit biedt zowel economisch als ecologisch belangrijke voordelen.

Deze uitvinding wordt vervolgens in détail beschreven. Deze uitvinding maakt gebruik van niet-pathogene bacteriën (GRAS), die in capsules, zoals nano- of microcapsules ondergebracht worden. Bij voorkeur wordt gebruik gemaakt van niet-pathogene bacteriën van het genus Bacillus en meer in het bijzonder een mengsel van Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus licheniformis,

Bacillus pumilis en Bacillus megaterium.

Deze bacteriën worden in levende vorm of in sporenvorm geïmmobiliseerd en ingekapseld.

Het inkapselen van de niet-pathogene bacteriën onder levende of sporenvorm gebeurt door gebruik te maken van ondermeer waterige oplossingen met biopolymeren zoals alginaat, polyacrylamide, carrageen, agar, agarose, collageen, gelatine, fibrinogeen, chitosan..., waarbij een gel gevormd wordt. Anderzijds kunnen deze capsules ook uit synthetische polymeren, zoals bijvoorbeeld PU, vervaardigd zijn. Verder kunnen de capsules oliën, waaronder water-in-olie emulsies bevatten. Hierbij worden vegetatieve of minerale oliën of mengsels van beide gebruikt. Hiertoe behoren ondermeer mono, di- en/of triglyceriden.

Afhankelijk van de toestand waarin de micro-organismen verkeren, levende of sporenvorm, kunnen additieven, zoals vitaminen, buffers, surfactants, suikers, bewaarmiddelen... toegevoegd worden.

In een andere mogelijke uitvoeringsvorm worden de levende of sporenvormende niet-pathogene bacteriën in een Ca of polyfosfaat oplossing verdeeld of worden bewaarmiddelen zoals bepaalde zuuroplossingen toegevoegd. Hierdoor kunnen de niet-pathogene bacteriën en/of hun sporenvormen lange tijd overleven.

De levende niet-pathogene bacteriën en/of hun sporenvorm, die ingekapseld zijn, worden vervolgens in een textiel aangebracht. Het textiel is samengesteld uit natuurlijke of synthetische vezels of draden. Deze draden of vezels worden door middel van een weeftechniek of een non-woven techniek tot een gewenst textiel gevormd.

Afhankelijk van de aanwending, het gebruik en de eigenschappen van de vezels, wordt het textiel volgens een specifieke techniek vervaardigd. Bij deze uitvinding betreft het voornamelijk textiel waarbij enerzijds contact met het menselijk lichaam, zoals bedlinnen, kledij, matrassen, zitmeubelen, waaronder stoelen, zetels en sofa's en anderzijds een reinigende functie, zoals filters en vloermatten beoogd worden.

De nano- of microcapsules worden zodanig tussen de vezels of draden aangebracht dat ze binnen het textiel verankeren. Door de polymeer karakteristieken van de capsules blijven deze door bindingskrachten (Van der Waals krachten) aan de draden of de vezels van het textiel gebonden.

De nano- of microcapsules worden bij een poolweefsel tijdens het weefproces tussen de draden aangebracht door middel van een verdeelinrichting. De capsules kunnen tussen twee weefselstructuren verdeeld of door middel van een bindmiddel in het textiel vastgemaakt worden. Het bindmiddel kan bijvoorbeeld een thermoplast omvatten.

De capsules kunnen bovendien ook door covalente bindingen in het textiel verankerd worden door gebruik te maken van grafting of liganden. Het aantal of de hoeveelheid capsules is hoofdzakelijk afhankelijk van de dichtheid van de vezel —of weefselstructuur.

De grootte van de capsules is zodanig dat ze binnen de draden of de vezels van het textiel vastgeklemd worden.

We bespreken enkele mogelijke uitvoeringsvormen meer in détail.

Bij een matras worden de nano —of microcapsules in het weefsel aangebracht en zodanig dat door de beweging van het menselijke lichaam met het contactoppervlak van de matras, de capsules als gevolg van onderlinge wrijvingskrachten en met de weefsel —draden of vezels de niet-pathogene bacteriën van het genus Bacillus of hun sporenvormen vrijgemaakt worden.

Oe capsules kunnen tussen twee weefselstructuren, zoals bij een afstandweefsel ingebracht worden.

Bij een driedimensionaal vlechtwerk worden de capsules tussenin het netwerk van vezels verdeeld. De hoeveelheid en de verdeling van de capsules is hoofdzakelijk afhankelijk van de dichtheid van het netwerk of de weefselstructuur.

Bij vloermatten, voor het afvegen van schoenen, worden de capsules door het contact met de schoenen gebroken, waardoor de micro-organismen vrijgemaakt worden.

Bij gasfilters, zoals bijvoorbeeld in airconditioning inrichtingen, wordt in de behuizing van een filter een gelaagd textiel ingebracht waartussen de capsules met niet-pathogene bacteriën aangebracht zijn. Door de luchtstroming ontstaan vibraties tussen de capsules, die bij het openbreken de nodige niet-pathogene bacteriën vrijmaken en deze in de airco-inrichting verdelen.

In een andere mogelijke uitvoeringsvormen worden de capsules in een non-woven filterstructuur aangebracht. Tijdens de vervaardiging van de non-woven worden de capsules tussen de vezels verdeeld en in de matrix opgenomen.

Claims (4)

1. Een textiel met biocontrolerende eigenschappen, bestaande uit een vezel- of weefselstructuur, waarop niet-pathogene bacteriën van het genus Bacillus vastgehecht worden en hierdoor gekenmerkt doordat de niet-pathogene bacteriën met een additief in capsules voorzien zijn en zodanig aangebracht zijn op de vezels, dat de bacteriën vrijgemaakt worden bij het breken van de capsules door wrijvingskrachten.

2. Een textiel met biocontrolerende eigenschappen volgens conclusie 1 en hierdoor gekenmerkt doordat de hechting door middel van een covalente binding plaatsgrijpt.

3. Een textiel met biocontrolerende eigenschappen volgens conclusie 1 en hierdoor gekenmerkt doordat de hechting door middel van grafting of een ligand plaatsgrijpt.

4. Een textiel met biocontrolerende eigenschappen volgens minstens één van vorige conclusies en hierdoor gekenmerkt doordat de niet-pathogene bacteriën een mengsel van Bacillus subtilis, Bacillus amyloliquefaciens, Bacillus licheniformis, Bacillus pumilis en Bacillus megaterium omvat.