BRPI0618550A2

BRPI0618550A2 - tratamento capturando bactérias para tramas fibrosas

Info

Publication number: BRPI0618550A2
Application number: BRPI0618550-9A
Authority: BR
Inventors: Curtis N Sayre; Lei Huang
Original assignee: Kimberly Clark Co
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2006-08-25
Publication date: 2011-09-06
Also published as: EP1959733A2; AU2006333530B2; KR101398256B1; KR20080076944A; WO2007078343A3; WO2007078343A2; US20070142262A1; AU2006333530A1

Abstract

TRATAMENTO CAPTURANDO BACTéRIAS PARA TRAMAS FIBROSAS. Uma trama fibrosa contendo uma composição capaz de tratar e/ou arrastar matéria carregada negativamente, tais como bactérias e outros patógenos, é genericamente mostrada. A composição bacteriostética pode ser um íon de metal carregado multivalentemente, tal como cátion alumínio, ligado a pelo menos um tensoativo. O tensoativo pode ser um tensoativo anlónico, tal como um sulfato de alguila. Também, processos de formação de uma trama fibrosa capaz de arrastar matéria carregada negativamente é geralmente provido.

Description

"TRATAMENTO CAPTURANDO BACTÉRIAS PARA TRAMAS FI- BROSAS"

Antecedentes da Invenção

Uma miríade de diferentes tipos de tramas fibrosas são comercialmente disponíveis no comércio atual. Estas tra- mas fibrosas podem conter compostos químicos desenhados com um particular uso em mente. Por exemplo, tramas fibrosas po- dem ser usadas para liberação de compostos químicos preten- didos para matar patógenos, tais como bactérias, quando a trama entra em contato com os mesmos.

Entretanto, na medida em que cresce o conceito so- bre reações alérgicas ou toxicológicas para compostos quími- cos e sobre a crescente resistência de bactérias a agentes antibacterianos comuns e tratamentos com drogas, torna-se mais desejoso evitar ásperos compostos químicos enquanto a- inda provendo uma trama de remoção de bactérias.

Muitos patógenos são genericamente carregados ele- trostaticamente. Por exemplo, a maioria de bactérias são carregadas negativamente. Como tais, patógenos, tais como bactérias são suscetíveis a atração eletrostática para molé- culas carregadas opostamente. Por exemplo, bactérias carre- gadas negativamente podem ser atraídas a uma molécula carre- gada positivamente, tal como um cátion. Embora esta atração possa não matar as bactérias atraídas, ela pode auxiliar na remoção de bactérias de seu ambiente.

Como tal, existe uma necessidade atual de uma tra- ma fibrosa que possa prover um efeito de descontaminação sem a indesejável exposição a ásperos compostos químicos antimi- crobianos. Também existe uma necessidade de ma trama que te- nha um efeito de descontaminação através do uso de forças eletrostáticas.

Resumo da Invenção

Em geral, a presente exposição é direcionada a uma trama fibrosa capaz de reter matéria carregada negativamen- te, e processos de fabricação da mesma. Em uma realização, a presente exposição é direcionada a uma trama fibrosa compre- endendo fibras e uma composição aplicada à trama de modo que a trama é capaz de atrair e prender matéria carregada nega- tivamente. Por exemplo, a composição pode compreender um complexo de pelo menos um cátion de metal carregado multiva- lentemente e pelo menos um composto rico em elétrons sele- cionado do grupo consistindo em um tensoativo, um álcool, e um auxiliar de processamento.

Em uma realização, a composição pode compreender um cátion de metal carregado multivalentemente e pelo menos um tensoativo, tal como um complexo compreendendo pelo menos um cátion de metal carregado multivalentemente e pelo menos um tensoativo. Por exemplo, o cátion de metal carregado mul- tivalentemente pode ser um cátion de alumínio, tal como um cátion de alumínio fornecido a partir de um sal de alumínio. 0 tensoativo pode ser um tensoativo aniônico ou um tensoati- vo não-iônico. O tensoativo aniônico pode ser um tensoativo aniônico monovalente ou um tensoativo aniônico divalente.

Outras características e aspectos da presente in- venção são discutidos em maiores detalhes abaixo.

Descrição Detalhada Será feita agora referência às realizações da in- venção, um ou mais exemplos das quais são mostrados abaixo. Cada exemplo é provido por meio de uma explanação da inven- ção, não como uma limitação da invenção. De fato, será apa- rente para aqueles versados na técnica que várias modifica- ções e variações podem ser feitas na invenção sem se fugir do escopo ou espirito da invenção. Por exemplo, caracterís- ticas ilustradas ou descritas como uma realização podem ser usadas sobre uma outra realização para renderem ainda uma realização. Assim, é pretendido que a presente invenção cu- bra tais modificações e variações como dentro de escopo das reivindicações apostas e seus equivalentes. É para ser en- tendido por aqueles versados na técnica que a presente dis- cussão é somente uma descrição de realizações exemplares, e não é pretendida como limitante de mais amplos aspectos da presente invenção, cujos mais amplos aspectos são constru- ções exemplares realizadas.

Em geral, a presente exposição é direcionada a uma trama fibrosa contendo uma composição bacteriostática. A composição bacteriostática pode atrair e/ou prender patóge- nos, tais como bactérias, na trama. Como tal, a composição bacteriostática permite a trama auxiliar prevenção de trans- ferência de bactérias através de trama. Também, a composição bacteriostática pode substancialmente reter os patógenos na trama para auxiliar prevenção de disseminação dos patógenos para outras superfícies que possam contatar a trama.

De acordo com a presente exposição, a composição bacteriostática pode atrair e prender matéria carregada ne- gativamente, tais como bactérias e outros patógenos, através de aplicação de meios físicos e atração Coulombica, sem uso de compostos químicos ásperos tais como alguns antimicrobia- nos. Por exemplo, a composição bacteriostática pode prover uma carga positiva global para a trama que pode atrair ele- trosticamente e/ou prender matéria carregada negativamente, tais como moléculas, partículas, micróbios, células, fungos, anions, outros microorganismos, patógenos, e semelhantes. Também, a composição bacteriostática pode impedir a reprodu- ção e crescimento de bactérias que sejam presas dentro da trama.

A composição bacteriostática também pode intera- gir, tal como quimicamente, eletrostaticamente, ou fisica- mente, com as fibras da trama. Como tal, a composição bacte- riostática pode tornar-se integral para as fibras da trama e pode tornar-se embutida na trama.

Por exemplo, em uma realização, a composição bac- teriostática pode incluir um complexo de pelo menos um íon de metal carregado multivalentemente, tal como um cátion a- lumínio e pelo menos um tensoativo, tal como um tensoativo aniônico. 0 termo "complexo" é pretendido incluir qualquer tipo de combinação, tal como ligado (ionicamente ou covalen- temente), oligômeros e semelhantes. Em outras realizações, a composição bacteriostática pode incluir um complexo de pelo menos um íon de metal carregado multivalentemente e pelo me- nos um composto rico em elétrons, tal como um tensoativo, um álcool, ou outros auxiliares de processamento. Apropriados álcoois incluem, mas não são limitados a octanol, hexanol, isopropanol, etanol. Auxiliares de processamento são preten- didos incluírem agente umectante, tensoativos, modificadores de viscosidade (por exemplo, polivinil pirrolidona, etil hi- droxi etil celulose, e semelhantes), agentes ligantes, modi- ficadores de superfície, sais, modificadores de pH, e seme- lhantes.

É para ser entendido que qualquer cátion de metal carregado, tal como qualquer íon de metal carregado multiva- lentemente, pode ser usado de acordo com a presente exposi- ção. O restante desta exposição é direcionado a uma particu- lar realização, onde o cátion de metal é um cátion alumínio, com o entendimento de que a presente exposição não é limita- da a um cátion de alumínio.

Cátions alumínio genericamente têm uma valência de +3. O cátion alumínio pode prover uma carga positiva à trama fibrosa que pode atrair eletrostaticamente e/ou prender e/ou reter composições carregadas negativamente, incluindo bacté- rias. O cátion alumínio pode ser ligado a um tensoativo, tal como um tensoativo aniônico. O tensoativo aniônico pode ter qualquer valência, tal como monovalente (-1), divalente (- 2), trivalente (-3), e assim por diante. Nesta realização, a molécula ligada ionicamente pode ter uma carga global de ze- ro. Entretanto, uma carga positiva ainda pode ser provida à trama através de localização da carga positiva sobre o cá- tion Al e através de balanço de razão de ligante / íon de metal.

Por exemplo, o cátion alumínio pode ser ligado io- nicamente a um tensoativo aniônico monovalente, que generi- camente pode ser representado pela fórmula: AlR3-nXn

Onde R é o tensoativo aniônico monovalente, X é o contraíon restante do sal de alumínio original, e η é um in- teiro de 0-2.

Em um outro exemplo', a cátion alumínio pode ser ligado ionicamente a um tensoativo divalente aniônico, que . pode ser genericamente representado pela fórmula: AlR3-nX2n

onde R é o tensoativo aniônico divalente, X são os contraíons restantes (valência de -1) do sal de alumínio o- riginal, e η é um inteiro de 0-2.

Em algumas realizações, o tensoativo aniônico pode ser, entre outros, alquil benzeno sulfonatos de cadeia rami- ficada e lineares; sulfatos de alquila de cadeia ramificada e lineares; etoxi sulfatos de alquila lineares e de cadeia ramificada; fosfato ésteres de silicone, sulfatos de silico- ne, e carboxilatos de silicone tais como aqueles fabricados por Lambent Technologies, localizada em Norcross, Ga. Em a- dição, o tensoativo aniônico pode ser suprido de sais de á- cido graxo (como estearato de sódio ou potássio, oleato de sódio ou potássio, e semelhantes).

Por exemplo, em algumas particulares realizações, o tensoativo aniônico pode conter cadeias alquila no tensoa- tivo, tais como anions sulfato de alquila (ou sulfonatos de alquila). Exemplo de anions sulfato de alquila incluem, mas não são limitados a, sulfato de dodecila (SDS, também conhe- cido como sulfato de laurila, SLS), sulfato de tetra decila (STS), sulfato de hexadecila (SHS), e semelhantes. Cadeias alquila sobre o tensoativo aniônico pode auxiliar o tensoa- tivo a permanecer na matriz de trama fibrosa através de in- teração, tanto fisicamente como quimicamente, com as fibras da trama. Por exemplo, o tensoativo pode ligar o ion de me- tal para formar um precipitado insolúvel sobre as fibras na trama.

Em uma realização, o tensoativo alumínio pode ser provido para a trama através de uma reação de um sal de alu- mínio solúvel e um tratamento com tensoativo. Por exemplo, a reação pode ser uma reação de precipitação que produz o ten- soativo alumínio como o precipitado. A reação pode ser rea- lizada em uma solução aquosa, que pode ser usada para combi- nar o sal de alumínio solúvel e o tratamento com tensoativo solúvel. Uma vez os ingredientes sejam combinados em solu- ção, o tensoativo alumínio pode precipitar da solução. Por exemplo, em uma realização, a reação pode ser realizada en- quanto a trama é saturada com a solução aquosa, permitindo o precipitado tornar-se integral e/ou embutido nas fibras de trama.

Em uma realização, o sal de alumínio solúvel· pode ser qualquer sal de alumínio que proporcione um cátion alu- mínio quando em solução, tal como uma solução aquosa. Como tal, qalquer sal solúvel de alumínio (ou metal multi- valente) pode ser usado. Por exemplo, o sal de alumínio so- lúvel pode ser cloridrato de alumínio, alumínio cloroidrol, sódio alumínio, potássio alumínio, sulfato de alumínio, e semelhantes. O cátion alumínio pode formar um complexo com qualquer composto rico em elétrons. Por exemplo, o composto rico em elétrons pode ser um tratamento tensoativo, um álco- ol (de cadeia curta ou longa), ou um auxiliar de processa- mento.

O tratamento tensoativo- pode ser, em uma realiza- ção, qualquer tratamento tensoativo que proporcione um ten- soativo aniônico (ou um tensoativo não-iônico) quando em uma solução, tal como uma solução aquosa. Por exemplo, o trata- mento tensoativo pode ser um cátion ligado ionicamente a um tensoativo aniônico. O cátion pode ser, por exemplo, um cá- tion alcalino, tal como sódio, ou um cátion de metal alcali- no terroso. Em algumas realizações particulares, o tratamen- to tensoativo pode ser um alquil benzeno sulfonato de sódio ou um alquil sulfato de sódio, tal como dodecil sulfato de sódio, tetra decil sulfato de sódio, hexadecil sulfato de sódio, e semelhantes.

Em uma realização, o álcool pode ser hexanol ou octanol. O álcool pode auxiliar o umedecimento e/ou tratar uniformemente as tramas fibrosas, especialmente substratos poliolefinas. Álcool pode ser incorporado em formulação de tratamento em uma faixa de cerca de 0,1% em peso a cerca de 2% em peso com relação à quantidade total de ingredientes na composição.

Em certas realizações, os auxiliares de processa- mento podem ser misturados em uma solução aquosa. A formula- ção pode ser diluída para qualquer nível concentração dese- jada ou requerida, dependendo do processo de tratamento para obtenção de quantidade adicionada predeterminada ou desejada sobre um substrato para prender matéria carregada negativa- mente. Por exemplo, os auxiliares de processamento podem es- tar presentes em cerca de 0,75% em peso a cerca de 1,0% em peso.

As composições bacteriostáticas da presente expo- sição podem ser usadas em qualquer trama fibrosa, tais como tramas tecidas e não-tecidas. Como aqui usado, o termo "fi- bra" ou "fibrosa" refere-se as tiras sintéticas ou naturais individuais alongadas (como comparadas a uma camada de filme continuo). Fibras sintéticas são formadas através de passa- gem de um polímero através de um orifício de formação tal como um cossinete. A menos que notado de outro modo, os ter- mos "fibras" ou "fibrosas" incluem tiras descontínuas tendo um comprimento definido e tiras contínuas de material, tais como filamentos. 0 material fibroso pode compreender qual- quer um ou combinação de não-tecido ou tecido. Materiais não-tecidos podem ser preferidos a partir de um ponto de vista de fabricação. Entretanto, materiais tecidos, incluin- do qualquer maneira de pano sintético ou natural, estão den- tro do escopo e espírito da invenção.

Como aqui usado o termo material "não-tecido" sig- nifica uma trama tendo uma estrutura de fibras ou fios indi- viduais que são entrelaçadas, mas não em uma maneira identi- ficável como em um tecido de malha. Tecidos não-tecidos ou tramas foram formados a partir de muitos processos tais como, por exemplo, processos via sopro, processos de fiação contínua, processos de trama cardadas ligadas, etc. O peso base de tecidos não-tecidos é usualmente expresso em onças de material por jarda quadrada (osy) ou gramas por me- tro quadrado (gsm) e os diâmetros de fibra úteis são usual- mente expressos em micra. (Notar que para converter de osy para gsm, multiplicar osy por 33,91).

O material não-tecido pode compreender uma trama via sopro não-t~ecida. Fibras via sopro são formadas por ex- trusão de um material termoplástico fundido através de uma pluralidade de capilares cossinetes, usualmente circulares, finos, como fibras fundidas em correntes de gás de alta ve- locidade convergentes (por exemplo, ar) que atenuam as fi- bras de material termoplástico fundido para reduzir seu diâ- metro, que pode ser para diâmetro de microfibra. A seguir, as fibras via sopro são carreadas pela corrente de gás de alta velocidade e são depositadas sobre uma superfície de coleta para formar uma trama de fibras via sopro randomica- mente distribuídas. Um tal processo é mostrado, por exemplo, na patente US 3 849 241 para Butin et al.. Falando generica- mente, fibras via sopro podem ser microfibras que podem ser contínuas ou descontínuas, são genericamente menores que 10 micra em diâmetro, e são genericamente pegajosas quando de- positadas sobre uma superfície de coleta.

O material não-tecido pode compreender uma trama de fiação contínua não-tecida. Fibras de fiação contínua são fibras substancialmente continuas de pequeno diâmetro que são formadas por extrusão de um material termoplástico fun- dido a partir de uma pluralidade de capilares finos, usual- mente circulares de uma fieira com o diâmetro das fibras ex- trudadas sendo então rapidamente reduzido como através de, por exemplo, estiramento extrativo e/ou outros mecanismos de fiação continua bem conhecidos. A produção de tramas não- tecidas por fiação continua é descrita e ilustrada, por e- xemplo, na patente US 4 340 563 para Appel. Et al., patente US 3 692 618 para Dorschner et al., patente US 3 802 817 pa- ra Matsuki, et al., patente US 3 338 992 para Kinney, paten- te US 3 341 394 para Kinney, patente US 3 502 763 para Hart- man, patente US 3 502 538 para Levy, patente US 3 542 615 para Dobo, et al., e patente US 5 382 400 para Pike, et al. Fibras de fiação continua são genericamente não pegajosas quando elas são depositadas sobre uma superfície de coleta. Fibras de fiação contínua algumas vezes podem ter diâmetros de menos que cerca de 40 micra, e estão freqüentemente entre cerca de 5 a cerca de 20 micra.

A trama pode ser uma combinação de tramas, tal co- mo um laminado. Por exemplo, o material não-tecido pode com- preender um laminado de fiação contínua / via sopro / de fi- ação contínua, ou material MS. Um típico material SMS é des- crito na patente US 4 041 203 para Brock et al.. Outros pro- dutos SMS e processos são descritos, por exemplo, nas paten- tes US 5 464 688 para Timmons et al.; patente US 5 169 706 para Coller et al.; e patente US 4 766 029 para Brock et al. Genericamente, um material SMS consistirá em uma trama via sopro feita sanduíche entre duas tramas de fiação contínua exteriores. Tais laminados SMS são disponíveis comercialmen- te por anos de Kimberly-Clark Corporation sob marcas tais como Spunguard.RTM e Evolution.RTM. As camadas de fiação continua sobre os laminados SMS provêem durabilidade e a ca- mada via sopro interna provê porosidade e adicional sen- sação semelhante a pano.

Apropriados materiais de trama não-tecida tam- bém podem ser fabricados de tramas cardadas ligadas e tramas por fluxo de ar. Tramas cardadas ligadas são fa- bricadas a partir de fibras de comprimento médio que são enviadas através de uma unidade de cardagem ou penteadu- ra, que separa ou parte e alinha as fibras de comprimen- to médio para formar uma trama não-tecida. Uma vez a trama seja formada, ela então é ligada por um ou mais de vários processos de ligação conhecidos.

Fluxo de ar é um outro processo bem conhecido através do qual tramas fibrosas podem ser formadas. No processo por fluxo de ar, feixes de fibras pequenas ten- do comprimentos típicos variando de cerca de 6 a cerca de 19 milímetros são separadas e arrastadas em um supri- mento de ar e então depositadas sobre uma tela de forma- ção, usualmente com o auxílio de um suprimento de vácuo. As fibras depositadas randomicamente então podem ser li- gadas umas às outras usando técnicas de ligação conhecidas.

Em uma realização particular, a trama fibrosa da presente exposição pode conter fibras olefínicas. Fibras olefínicas são fabricadas de polímeros olefina, tais como polietileno, polipropileno, e semelhantes.

Genericamente, tramas compreendendo fibras olefíni- cas não interagem com patógenos em qualquer maneira, devi- do em parte à natureza não-polar de fibras olefínicas. Atra- vés de embutimento de sal bacteriostático da presente expo- sição na trama fibrosa olefinica, a carga sobre o sal bacte- riostático pode capturar o patógeno, tal como bactérias.. As- sim, uma trama fibrosa olefinica, que normalmente pode não interagir com patógenos, pode ser modificada para não somen- te interagir mas também auxiliar a prender patógenos. A re- sultante trama fibrosa olefinica pode atuar como uma trama barreira que substancialmente previne transmissão de patóge- nos através da trama.

A presente exposição é também direcionada a pro- cessos de fabricação de uma trama capaz de prender bacté- rias. Em uma realização, uma composição bacteriostática pode ser formada através de reação de um cátion alumínio e um tensoativo aniônico. Por exemplo, em uma realização, a trama pode ser saturada com uma primeira solução aquosa contendo um tratamento tensoaivo, tal como o tratamento tensoativo discutido acima. Então, uma segunda solução aquosa contendo um cátion de metal, tal como um cátion de alumínio, pode ser adicionada à trama úmida. Alternativamente, uma solução con- tendo o cátion de metal pode ser adicionada primeiro, e en- tão uma solução contendo a solução tensoativa pode ser adi- cionada .

Em uma particular realização, a trama é primeiro saturada com uma solução contendo um tratamento tensoativo. Sem desejar estar preso por teoria, é acreditado que a adi- ção da solução de tratamento tensoativo, antes da solução de cátion de metal, assegura que própria mistura pode ocorrer, uma vez que maior parte das tramas tratadas são hidrofóbi- cas. A solução de tratamento tensoativa permite a trama ser umedecida, assim permitindo que a segunda solução, contendo o cátion de metal, entre e seja revestida nas fibras.

O cátion de alumínio pode ser, por exemplo, supri- do em uma solução aquosa tendo uma concentração de sal de alumínio de cerca de 0,1% a cerca de 50%, tal como de cerca de 5% a cerca de 25%. Em uma realização particular, a con- centração de sal de alumínio pode ser de cerca de 5% a cerca de 15%, tal como cerca de 10%. Por exemplo, uma solução a- quosa de cloridrato de alumínio e/ou alumínio cloroidrol tendo qualquer uma das concentrações acima pode ser usada para suprir o cátion alumínio para a trama.

O tensoativo aniônico pode ser provido para a tra- ma, por exemplo, em uma solução aquosa tendo uma concentra- ção de tratamento tensoativo de cerca de 0,1% a cerca de 50%, tal como de cerca de 5% a cerca de 25%. Em uma realiza- ção particular, a concentração de tratamento tensoativo pode ser de cerca de 5% a cerca de 15%, tal como cerca de 10%. Por exemplo, uma solução aquosa de um alquil sulfato de só- dio, tal como dodecil sulfato de sódio, tetra decil sulfato de sódio, e/ou hexa decil sulfato de sódio, tendo qualquer uma das concentrações acima pode ser usada para suprir o tensoativo aniônico para a trama.

Não importa a ordem de adição, uma vez ambas solu- ções tenham sido adicionadas à trama, o aduto tensoativo de alumínio ou composto precipita da solução. Uma vez a trama seja saturada com a solução, o precipitado pode tornar-se depositado sobre as fibras da trama. Também, o precipitado pode ser trabalhado na trama através do uso de meios físi- cos .

Após o precipitado ter formado, a trama pode ser rinsada, para remoção de qualquer precipitado solto e outros íons solúveis a partir da trama, e secada. Por exemplo, a trama pode ser rinsada com água e secada com ar.

A resultante trama pode conter uma quantidade efe- tiva do tensoativo alumínio para auxiliar atração e/ou re- tenção de matéria carregada negativamènte, tal como bacté- rias, na trama. Por exemplo, o tensoativo alumínio pode es- tar presente na trama secada em uma quantidade que aumenta a base em peso da trama por pelo menos cerca de 50%, tal como de cerca de 60% a cerca de 120%, tal como de cerca de 75% a cerca de 100%. Em uma realização particular, por exemplo, o peso base de trama pode ser aumentado por cerca de 80% a cerca de 90%.

A composição bacteriostática da presente exposi- ção, tal como um tensoativo alumínio, pode ser adicionada a e/ou incluída dentro de tramas sem alterar substancialmente as propriedades da trama. Por exemplo, tramas olefínicas não-tecidas podem reter suas propriedades barreira com o tensoativo alumínio presente dentro da trama. Também, embora o tensoativo alumínio possa ser hidrofóbico, a capacidade de umedecimento da trama contendo o tensoativo alumínio não é drasticamente alterada.

Tramas tratadas com a composição bacteriostática da presente exposição podem ser usadas em qualquer maneira que a trama pode ser usada. Em particular, as tramas trata- das podem ser usadas onde é desejada descontaminação, tal como aventais cirúrgicos, máscaras de face, artigos absor- ventes de cuidados pessoais (tais como fraldas, produtos de incontinência de adultos, roupas de treino, produtos de cui- dados femininos, e semelhantes), produtos de limpeza (como toalhas de papel, lenços, tecido facial, tecido de banho, limpadores industriais, e semelhantes), roupas protetoras e semelhantes.

Exemplos

Exemplo 1:Determinação de habilidade de atração aniônica de tramas tratadas

Amostras de material ligado fiação / soprado fusão / ligado fiação (SMS) foram preparadas através de corte de um avental cirúrgico vendido sob a marca registrada Control cover gown (tendo um peso base de 1,0 osy) por Kimberly Clark Corp. of Neenah, WI. 0 laminado SMS tem uma trama so- prada de fusão de polipropileno feita sanduíche entre duas tramas ligadas fiadas de polipropileno exteriores.

O substrato SMS foi umedecido com uma solução a- quosa contendo 20% em peso de dodecil sulfato de sódio (SDS). A solução tensoativa imediatamente umedece o substra- to SMS. A solução de dodecil sulfato de sódio foi deixada saturar o substrato SMS.

Então, uma solução aquosa contendo 50% em peso de cloridrato de alumínio foi adicionada ao substrato SMS já saturado e ainda úmido. Um precipitado imediatamente se for- mou onde a solução de cloridrato de alumínio foi aplicada ao substrato SMS encharcado com tensoativo. As soluções combi- nadas e resultante precipitado foram agitados e misturados manualmente usando uma barra de polipropileno até as duas soluções serem inteiramente misturadas na trama fibrosa. 0 precipitado não-ligado foi rinsado do SMS não-tecido com co- piosas quantidades de água, e o substrato SMS foi deixado secar ao ar.

A habilidade da trama SMS tratada para capturar material aniônico foi testada através do uso de corante FD&C azul #' em água. 0 corante é um corante aniônico vendido por BF Goodrich sob a marca registrada FD&C blue #1 e tendo a seguinte estrutura:

Como um teste, gotas de 5 de uma solução aquosa contendo corante FD&C azul #1 0,1% em peso foram aplicadas à superfície do material SMS tratado e à superfície de um ma- terial SMS não-tratado, para comparação. As gotas formaram- pe'rolas sobre a superfície de ambas as tramas tratada e não-tratada. A solução corante foi então rinsada de ambos materiais SMS com água. Uma vez rinsada, a área onde as goticulas estive- ram em contato com a trama SMS tratada deixou um ponto azul que não pode ser rinsado com água. A trama SMS controle (não-tratada) não reteve corante.

As amostras tratadas e controles foram então ume- decidas através do uso de uma solução aquosa contendo Tween 20 0,5% em peso (um tensoativo não-iônico reportado ser mo- nolaurato de polietileno glicol sorbitano), que é vendido por Fluka, uma divisão de Sigma-Aldrich Co. A solução tenso- ativa não-iônica quase imediatamente umedeceu ambos substra- tos SMS tratado e controle.

Então, a solução corante foi adicionada aos subs- tratos SMS umedecidos (como descrito acima). As goticulas de solução corante imediatamente foram puxadas no9s substratos. Quando rinsado, o corante não se espalha ou é rinsado do substrato SMS tratado, mas ao invés foi retido em e sobre a trama. Entretanto, o substrato SMS controle, não-tratado, falhou para reter qualquer corante.

Exemplo 2:Otimização de concentrações das soluções de tratamento

Para determinar que níveis de carga foram necessá- rios para capturar os 5 μΐι inteiros da solução corante que são adicionados ao material SMS, o seguinte foi realizado.

Determinação da concentração ótima da solução de sal de alumínio:

Vários substratos SMS, como descrito no Exemplo 1, foram umedecidos com uma solução aquosa contendo 20% em peso de dodecil sulfato de sódio. Então, uma solução aquosa con- tendo cloridrato de alumínio foi adicionada a cada substrato SMS, deixada precipitar o tensoativo alumínio, trabalhada no substrato SMS, bem rinsada com água, e deixada secar. As concentrações das soluções aquosas contendo o cloridrato de alumínio foram como se segue:

50% em peso 25% em peso 10% em peso 5% em peso 1% em peso

Uma vez secados cada um dos substratos foi testado usando a solução corante de exemplo 1. Os substratos trata- dos com as soluções de cloridrato de alumínio 50% em peso e 25% em peso ambos bloquearam os poros do material, não per- mitindo qualquer corante atingir a porção interna da trama. 0 substrato tratado com a solução de cloridrato de alumínio 10% em peso capturou e reteve todos os 5 μL do corante apli- cado. 0 material SMS tratado com a solução de cloridrato de alumínio 5% em peso capturou e reteve algum do corante apli- cado, enquanto material SMS tratado com a solução de clori- drato de alumínio 1% em peso capturou e reteve muito pouco do corante.

Determinação da concentração ótima da solução de sal de alumínio

Vários substratos SMS, como descrito no Exemplo 1, foram umedecidos com uma solução aquosa contendo cloridrato de alumínio 10% em peso. Então, uma solução aquosa contendo dodecil sulfato de sódio foi adicionada a cada substrato SMS, deixada precipitar o tensoativo aluminio, trabalhada no substrato SMS, bem rinsada com água, e deixada secar. As concentrações das soluções aquosas contendo o dodecil sulfa- to de sódio foram como se segue:

20% em peso

10% em peso

5% em peso

2% em peso

1% em peso

Uma vez secados cada um dos substratos tratados foi testado usando a solução corante de Exemplo 1. Os subs- tratos tratados com a solução de dodecil sulfato de sódio 20% em peso bloqueou os poros do material, não permitindo qualquer corante atingir a porção interna da trama. O subs- trato tratado com a solução de dodecil sulfato de sódio 10% em peso capturou e reteve todos os 5 μΐ, do corante aplicado.

O material SMS tratado com a solução de dodecil sulfato de sódio 5% em peso capturou e reteve algum do corante aplica- do, enquanto o material SMS tratado com as soluções de dode- cil sulfato de sódio de 2% em peso e 1% em peso capturaram e retiveram muito pouco do corante.

Como um resultado destes experimentos de otimiza- ção, os presentes inventores acreditam que concentrações de 10%, em peso, de cada um da solução de cátion alumínio e so- lução de tratamento tensoativo é a concentração preferida.

Exemplo 3.Tratamento de laminado SMS com cloridra- to de aluminio

Para revestimento de substratos 500 mL de uma for- mulação aquosa são preparados contendo 1,0% em peso de oli- gômero alumina + 99,0% em peso de água / hexanol.

Uma solução 1% em peso de cloridrato de alumínio foi preparada através de diluição de uma solução estoque de cloridrato de alumínio (suprido de GEO Specialty Chemicals localizada em Little Rock, AR) (solução 50% em peso em água, 10 mL) com mistura de água deionizada (485 mL) e hexanol (5 mL) .

Um substrato SMS não-tratado com o tamanho de 8"xl2" foi cortado de um avental cirúrgico vendido sob a marca registrada Controle cover gown (tendo um peso base de 1,0 osy) por Kimberly Clark Corp. de Neenah, WI. O laminado SMS tem uma trama via sopro feita sanduíche entre duas tra- mas de fiação contínua exteriores.

Tratamento do substrato SMS vinculou um protocolo de "imergir e espremer". Cada substrato foi pesado primeiro (Wantes) e submerso na solução 1% em peso de oligômero alumi- na e agitado por aproximadamente 1 minuto para assegurar sa- turação. O substrato tratado foi então espremido para remo- ção de excesso de solução de tratamento usando um Atlas La- boratoryWringer Type LW-I (Atlas Electrical Devices Co., Chicago, IL) equipado com um peso de 5 Ib para a pressão de espremer. 0 substrato tratado foi aquecido a 85°C por 2 ho- ras, deixado resfriar para temperatura ambiente, e lavado duas vezes com água deionizada. Água em excesso foi removida usando o mesmo protocolo de "imergir e espremer" acima. O substrato tratado foi deixado secar ao ar em temperatura am- biente e então novamente pesado (Wapós) . A % de adição de pe- so foi calculada baseado na seguinte equação:

% de adição = (Wap0s - Wantes)/Wantes %

Controle SMS não-tratado foi feito usando o mesmo procedimento exceto usando com mistura de água deionizada (485 mL) e hexanol (5 mL) somente sem solução de oligômero alumina.

Exemplo 4.Tratamento de SB com cloridrato de alu- mínio

Uma trama não-tecida de fiação contínua de poli- propileno não-tratada (SB) com tamanho de 20,32 cm χ 30,48cm (tendo um peso bae de 0,9 osy) foi fabricada por Kimberly Clark Corp. de Neenah, WI para fabricação de máscaras de fa- ce .

Substratos SB tratados e não-tratados foram fabricados usando o mesmo procedimento como descrito no Exemplo 3 anterior.

Exemplo 5Tratamento de laminado filme/SB com cloridra- to de alumínio

Um substrato laminado termicamente de um filme de po- lietileno e uma trama não-tecida de fiação contínua de polipro- pileno com tamanho de 20,32x30,48 cm (0,6 mil de espessura de filme PE com 0,8 osy SB) foi fabricada por Kimberly Clark Corp. of Neenah, WI para avental cirúrgico.

Substratos laminado térmico SB / filme tratado e não- tratado foram fabricados usando o mesmo procedimento como des- crito no Exemplo 3 anterior.

Exemplo 6Correndo análises de potencial Zeta - Usado para medir a carga de superfície de substratos tratados e não- tratados Quando uma solução eletrólito é forçada através de um plug poroso de material, um potencial correndo se desen- volve devido ao movimento de ions na camada de difusão que pode ser medido por um Electro Kinetic Analyzer (de Brookha- ven Instruments Corporation, Holtsville, NY, USA) . Este va- lor é então usado para calcular o potencial zeta de acordo com a fórmula publicada por D. Fairhurst and V. Ribitsch (Particle Size Distribution II, Assessment and Characteriza- tion, Chapter 22, ACS Symposium Series 472, editado por Provder, Theodore, ISBN 0841221170) .

Durante a preparação de amostra, substratos limpos tratados e não-tratados foram cortados em duas peças idênti- cas (120 mm χ 50 mm) e então colocados em uma célula de a- mostra com espaçadores de Teflon entre as mesmas. Após a cé- lula de amostra ser montada sobre o instrumento, todas as bolhas de ar foram removidas através de purga. Então solução de KCl (1 mM, pH = 5,9, temp. = 22°C) foi forçada através de duas camadas dos meios e eletrodos de Ag/AgCl foram usados para medir o potencial correndo. Todas as amostras foram testadas sob pH similar, condutividade de solução e usando o mesmo número de espaçadores.

Cada teste foi repetido 4 vezes, e os resultados são resumidos na Tabela 1.

Tabela 1:

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Como pode ser visto dos dados, o potencial zeta para substratos não-tratados foi negativo (como -9,5 mV para controle SMS não-tratado) ou baixo (como 0,9 mV para contro- le SB não-tratado e 2,4 mV para controle SB / filme não- tratado) em pH ~5,9. Os valores de potencial zeta correndo negativos e baixos para os substratos não-tratados indicam que deve haver repulsão ou baixa capacidade de captura entre maioria de bactérias e os substratos não-tratados. Após tra- tamento, o potencial zeta para SMS tratado tornou-se positi- vo (+8,4 mV) a partir de negativo, e substratos SB tratado e filme/SB tornaram-se muito mais positivos: +12,3 mV para SB tratado e 11,1 mV para filme/SB tratado.

Estas e outras modificações e variações para a presente invenção podem ser praticadas por aqueles versados na técnica, sem se fugir do espirito e escopo da presente invenção, o que é mais particularmente mostrado nas reivin- dicações apostas.Em adição deve ser entendido que os aspec- tos das várias realizações podem ser intercambiados no todo ou em parte. Além disso, aqueles versados na técnica apreci- arão que a descrição anterior é somente a titulo de exemplo, e não é pretendida limitar a invenção ainda descrita nas reivindicações apostas.

Claims

1. Trama fibrosa, CARACTERIZADA pelo fato de compreender fibras, e uma composição aplicada à trama de modo que a trama é capaz de atrair e prender matéria carregada negativamente, a dita composição compreendendo um complexo de pelo menos um cátion de metal carregado multivalentemente e pelo menos um composto rico em elétrons selecionado do grupo consistindo em um tensoativo, um álcool, e um auxiliar de processamento.

2. Trama fibrosa, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito composto rico em elétrons compreende um álcool selecionado do grupo consistindo em octanol, hexanol, isopropanol e etanol.

3. Trama fibrosa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito composto rico em elétrons compreende um auxiliar de processamento selecionado do grupo consistindo em um tensoativo agente umectante, um modificador de viscosidade, um agente ligante, um modificador de superfície, um sal, ou um modificador de pH.

4. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto rico em elétrons é um tensoativo selecionado do grupo consistindo em alquil benzeno sulfonatos de cadeia linear e ramificada; sulfatos de alquila de cadeia linear ou ramificada; etóxi sulfatos de alquila de cadeia linear e ramificada; fosfato ésteres de silicone, sulfatos de silicone, carboxilatos de silicone, sais de ácidos graxos, e tensoativos não-iônicos.

5. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto rico em elétrons é um tensoativo aniônico selecionado do grupo consistindo em sulfato de dodecila, sulfato de tetradecila e sulfato de hexadecila.

6. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de compreender: fibras olefinicas, e uma composição bacteriostática aplicada à trama de modo que a trama é capaz de atrair e prender bactérias na trama, a dita composição bacteriostática compreendendo um complexo de pelo menos um cátion de metal carregado multivalentemente ligado a pelo menos um tensoativo.

7. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito cátion de metal carregado é um cátion alumínio.

8. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o composto rico em elétrons é um tensoativo aniônico selecionado do grupo consistindo em tensoativos aniônicos monovalentes e tensoativos aniônicos divalentes.

9. Trama fibrosa, de acordo, com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito complexo é um precipitado que é insolúvel em uma solução aquosa.

10. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito complexo tem uma carga positiva global.

11. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito complexo é selecionado do grupo consistindo em: (a) AlR3-nXn e (b) Al2R3-nX2n, onde R é um tensoativo aniônico, X é um contraion não-tensoativo tendo uma valência de -1, e η é um inteiro de -0-2 .

12. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito complexo é formado a partir de uma reação de um sal de alumínio e um tratamento tensoativo.

13. Trama fibrosa, de acordo com a reivindicação -12, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito sal de alumínio é selecionado do grupo consistindo em cloridrato de alumínio, alumínio cloroidrol, potássio alumínio, sódio alumínio, e sulfato de alumínio.

14. Trama fibrosa, de acordo com a reivindicação -12 ou 13, CARACTERIZADA pelo fato de que o dito tratamento tensoativo é selecionado do grupo consistindo em dodecil sulfato de sódio, tetra decil sulfato de sódio, e hexa decil sulfato de sódio.

15. Trama fibrosa, de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADA pelo fato de que a trama é uma trama não-tecida selecionada do grupo consistindo em tramas de fiação continua, tramas via sopro, tramas por fluxo de ar, tramas por via úmida e combinações e laminados das mesmas.

16. Processo de fornecer de uma carga positiva global para uma trama, conforme definida em qualquer uma das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: provimento de uma trama fibrosa compreendendo fibras olefinicas, trama tendo um peso base inicial; umedecimento de trama com uma solução aquosa, onde a solução aquosa contem pelo menos um cátion de metal carregado multivalentemente e pelo menos um componente selecionado do grupo consistindo em álcoois, tensoativos, modificadores de viscosidade, agentes ligantes, modificadores de superfície, sais, e modificadores de pH; remoção de excesso de líquido da trama; e secagem da trama de modo que o cátion de metal multivalente permaneça sobre ou integrado à tela em uma quantidade suficiente para aumentar o peso base inicial da trama por pelo menos cerca de 1,0%.

17. Processo de fabricação de uma trama, como em qualquer das reivindicações anteriores, CARACTERIZADO pelo fato de compreender: provimento de uma trama fibrosa compreendendo fibras olefinicas, a trama tendo um peso base inicial; umedecimento de trama com uma primeira solução aquosa, onde a primeira solução aquosa contém um tensoativo não-iônico ou um tensoativo aniônico; umedecimento de trama com uma segunda solução aquosa, onde a segunda solução aquosa contém um cátion de metal multivalente; e precipitação de um complexo de metal - tensoativo a partir da solução de modo que o complexo de metal - tensoativo permanece sobre ou integrado à trama em uma quantidade suficiente para aumentar o peso base inicial da trama por pelo menos cerca de 5%.

18. Processo, de acordo com a reivindicação 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda solução é adicionada à trama enquanto a trama está saturada com a primeira solução aquosa.

19. Processo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 17 ou 18, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira solução aquosa é adicionada à trama enquanto a trama está saturada com a segunda solução aquosa.