DE102020123313A1 - Textile and garment for medical applications - Google Patents
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Abstract
Ein antibakterielles, zwei- oder mehrlagiges Verbundtextil für medizinische Anwendungen umfasst- eine erste Lage aus einem Vlies aus einem ersten polymeren Werkstoff, und- eine zweite Lage aus einer 5 bis 30 µm dicken Lage aus einer Folie oder Beschichtung aus einem zweiten polymeren Werkstoff,wobei der erste und zweite polymere Werkstoff unabhängig voneinander 60 bis 99 Gew.-% eines Polymers enthalten, das gewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyethylen, Polypropylen, Polyamid und zweikomponentige Blends aus Polyethylen oder Polypropylen mit Polyamid, Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylalkohol, undder erste und/oder der zweite polymere Werkstoff 0,01 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrere anorganische Bakterizide enthält.An antibacterial, two- or multi-layer composite textile for medical applications comprises - a first layer of a fleece made of a first polymeric material, and - a second layer of a 5 to 30 µm thick layer of a film or coating made of a second polymeric material, where the first and second polymeric materials independently contain 60 to 99% by weight of a polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyamide and two-component blends of polyethylene or polypropylene with polyamide, polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol, andthe first and/or the second polymeric material contains 0.01 to 1.0% by weight of one or more inorganic bactericides.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein antibakterielles, zwei- oder mehrlagiges Verbundtextil für medizinische Anwendungen, umfassend
- - eine erste Lage aus einem Vlies aus einem ersten polymeren Werkstoff, und
- - eine zweite Lage aus einer 5 bis 30 µm dicken Folie oder Beschichtung aus einem zweiten polymeren Werkstoff,
- - a first layer of a fleece made of a first polymeric material, and
- - a second layer of a 5 to 30 µm thick film or coating of a second polymeric material,
Antibakterielle, auf polymeren Werkstoffen basierende Textilien sind im Stand der Technik bekannt.Antibacterial textiles based on polymeric materials are known in the prior art.
Die Bedrohung durch Infektionskrankheiten, wie Ebola, pandemische Influenza, Vogelgrippe, Hepatitis, SARS und Covid-19 unterstreicht die Notwendigkeit für effektive Schutzausrüstung für Beschäftigte im Gesundheitswesen, Patienten und Besucher. Medizinische Schutzausrüstung umfasst Kleidungsstücke, wie beispielsweise Operationskittel, Handschuhe, Atemschutz- und Gesichtsmasken sowie Hauben und Schuhbedeckungen. Zur Wirsamkeit von Atemschutzmasken liegen Ergebnisse zahlreicher Forschungsarbeiten vor. Demgegenüber wurden bisher nur wenige Studien für Schutzkittel durchgeführt. Klinischen Richtlinien zufolge sollen bei der invasiven Behandlung und Versorgung von Patienen Schutzkittel getragen werden, um Arme und Körperfront vor dem Kontakt mit Blut und anderen Körperflüssigkeiten abzuschirmen. Übliche, kommerziell verfügbare Schutzkittel bieten je nach Material, Durchlässigkeit und Beständigkeit einen mehr oder minder effektiven Schutz vor Infektionen. Einige neuere Studien zeigen, dass die routinemäßige Verwendung von Schutzkitteln die Infektionswahrscheinlichkeit senkt.The threat of infectious diseases such as Ebola, pandemic influenza, bird flu, hepatitis, SARS and Covid-19 underscores the need for effective protective equipment for healthcare workers, patients and visitors. Medical protective equipment includes garments such as surgical gowns, gloves, respirators and face masks, as well as hoods and shoe covers. The results of numerous research projects are available on the effectiveness of respiratory masks. In contrast, only a few studies have been carried out on protective gowns to date. According to clinical guidelines, protective gowns should be worn during invasive treatment and care of patients in order to shield the arms and front of the body from contact with blood and other body fluids. Depending on the material, permeability and resistance, conventional, commercially available protective gowns offer more or less effective protection against infections. Some recent studies show that routine use of protective gowns reduces the likelihood of infection.
Gängige medizinische Schutzkleidung ist in der Regel aus Vlies und/oder einem Laminat aus Vlies und Folie gefertigt. Vorzugsweise sind das Vlies und die Folie aus einem polymeren Werkstoff auf Basis von Polyethylen oder Polypropylen hergestellt.Common medical protective clothing is usually made of fleece and/or a laminate of fleece and foil. The fleece and the foil are preferably made of a polymeric material based on polyethylene or polypropylene.
Für die kostengünstige industrielle Fertigung von Polymervlies und Laminat aus Polymervlies und -folie werden spezielle Anlagen mit Bahnbreiten von bis zu 5 m und Produktionsgeschwindigkeiten bis zu 1000 m/min eingesetzt, die u.a. von der Firma Reifenhäuser (https://ww2.reifenhauser.com/) erhältlich sind.Special systems with web widths of up to 5 m and production speeds of up to 1000 m/min are used for the cost-effective industrial production of polymer fleece and laminates made from polymer fleece and foil, which are made by the company Reifenhäuser (https://ww2.reifenhauser.com /) are available.
Mittels voll- und teilautomatisierter Anlagen für textiles Laserschneiden und Ultraschallschweißen werden aus den Vlies- und Laminatbahnen Schnitte angefertigt und zu Kleidungsstücken, wie insbesondere Kitteln zusammengefügt.Using fully and partially automated systems for textile laser cutting and ultrasonic welding, cuts are made from the fleece and laminate webs and assembled into items of clothing, such as gowns in particular.
Im medizinischen und klinischen Umfeld wird Schutzkleidung aus polymeren Vliesen und Laminaten nach einmaligem Gebrauch entsorgt, um das Infektionsrisiko aufgrund Kontamination und Verschleppung von Bakterien und Viren zu minimieren. Die effiziente Produktion und moderaten Kosten polymerer Schutzkleidung gestatten wirtschaftlich zwar die Einwegnutzung - die mit der Entsorgung verbundene Umweltbelastung ist jedoch groß. Demgegenüber würde mehrfache Nutzung die Umwelt entlasten und zudem die Ausgaben für Schutzkleidung senken.In the medical and clinical environment, protective clothing made of polymer nonwovens and laminates is disposed of after a single use in order to minimize the risk of infection due to contamination and the spread of bacteria and viruses. The efficient production and moderate costs of polymeric protective clothing allow one-way use economically - but the environmental impact associated with disposal is high. On the other hand, multiple use would protect the environment and also reduce expenditure on protective clothing.
Um bei mehrfacher Nutzung medizinischer Schutzkleidung das Infektionsrisiko zu minimieren, muss diese mehrere, zum Teil gegensätzliche Anforderung erfüllen, wie:
- - starke antibakterielle und antivirale Wirkung bei Kontaktierung mit biologischen Flüssigkeiten und mit Pathogenen belasteten Aerosolen;
- - Hemmung bakteriellen Wachstums über einen Zeitraum von mehreren Stunden bis zu einigen Tagen;
- - Beständigkeit der bakteriziden Wirkung gegenüber mehrfachen Waschvorgängen bei Temperaturen von bis zu 95 °C;
- - medizinische und ökologische Verträglichkeit, d.h. keine Freisetzung von Substanzen, die für Menschen oder aquatische Fauna und Flora toxisch sind.
- - strong antibacterial and antiviral effect when in contact with biological liquids and aerosols contaminated with pathogens;
- - inhibition of bacterial growth over a period of several hours to a few days;
- - resistance of bactericidal activity to repeated washing at temperatures up to 95 °C;
- - medical and ecological compatibility, ie no release of substances toxic to humans or aquatic fauna and flora.
Die vorstehenden Anforderungen werden von den im Stand der Technik bekannten Textilien nicht in dem für Mehrfachbenutzung erforderlichen Maß erfüllt.The above requirements are not met by the textiles known in the prior art to the extent required for multiple use.
Dementsprechend hat die vorliegende Erfindung die Aufgabe, ein textiles Material für die wirtschaftliche Herstellung medizinischer Schutzkleidung bereitzustellen mit:
- - antimikrobieller bzw. bakterizider Wirkung, so dass bei Beaufschlagung des Textils mit einer biologischen Flüssigkeit, wie Blut oder Serum, darin enthaltene Bakterien und Viren zerstört werden; und
- - Beständigkeit gegenüber mehrfachen Waschvorgängen bei Temperaturen von bis zu 95 °C ohne funktionelle Beeinträchtigung und kritische Schwächung der bakteriziden Wirkung.
- - Antimicrobial or bactericidal effect, so that when the textile is exposed to a biological liquid, such as blood or serum, bacteria and viruses contained therein are destroyed; and
- - Resistance to multiple washings at temperatures up to 95°C without functional deterioration and critical reduction in bactericidal activity.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein antibakterielles, zwei- oder mehrlagiges Verbundtextil für medizinische Anwendungen, umfassend
- - eine erste Lage aus einem Vlies aus einem ersten polymeren Werkstoff, und
- - eine zweite Lage aus einer 5 bis 30 µm dicken Folie oder Beschichtung aus einem zweiten polymeren Werkstoff,
wobei der erste und zweite polymere Werkstoff unabhängig voneinander 60 bis 99 Gew.-% eines Polymers enthalten, das gewählt ist aus der Gruppe umfassend Polyethylen, Polypropylen, Polyamid und zweikomponentige Blends aus Polyethylen oder Polypropylen mit Polyamid, Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylalkohol, und
der erste und/oder der zweite polymere Werkstoff 0,01 bis 1,0 Gew.-% ein oder mehrere anorganische Bakterizide enthält.This object is achieved by an antibacterial, two- or multi-layer composite textile for medical applications, comprehensive
- - a first layer of a fleece made of a first polymeric material, and
- - a second layer of a 5 to 30 µm thick film or coating of a second polymeric material,
wherein the first and second polymeric materials independently contain 60 to 99% by weight of a polymer selected from the group consisting of polyethylene, polypropylene, polyamide and two-component blends of polyethylene or polypropylene with polyamide, polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol, and
the first and/or the second polymeric material contains 0.01 to 1.0% by weight of one or more inorganic bactericides.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbundtextils sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden weiteren Merkmale in beliebiger Kombination, sofern die kombinierten Merkmale nicht in Widerspruch stehen:
- - das eine oder die mehreren anorganischen Bakterizide gewählt sind aus der Gruppe, umfassend nanoskalige Silberpartikel, Silber-Zeolith, Silber-Zink-Zeolith, Silbernitrat (AgNO3) und Mischungen davon;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff 0,01 bis 0,6 Gew.-% oder 0,4 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer Bakterizide enthalten;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff 0,01 bis 0,1 Gew.-%, 0,05 bis 0,15 Gew.-%, 0,1 bis 0,2 Gew.-%, 0,15 bis 0,25 Gew.-%, 0,2 bis 0,3 Gew.-%, 0,25 bis 0,35 Gew.-%, 0,3 bis 0,4 Gew.-%, 0,35 bis 0,45 Gew.-%, 0,4 bis 0,5 Gew.-%, 0,45 bis 0,55 Gew.-%, 0,5 bis 0,6 Gew.-%, 0,55 bis 0,65 Gew.-%, 0,6 bis 0,7 Gew.-%, 0,65 bis 0,75 Gew.-%, 0,7 bis 0,8 Gew.-%, 0,75 bis 0,85 Gew.-%, 0,8 bis 0,9 Gew.-%, 0,85 bis 0,95 Gew.-%, oder 0,9 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer Bakterizide enthalten;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff nanoskalige Silberpartikel mit einem Gewichtsanteil von 100 bis 10000 ppm, 5000 bis 15000 ppm oder 10000 bis 20000 ppm Gewichtsanteil enthalten;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff nanoskalige Silberpartikel mit einem Gewichtsanteil von 100 bis 2000 ppm, 1000 bis 3000 ppm, 2000 bis 4000 ppm, 3000 bis 5000 ppm, 4000 bis 6000 ppm, 5000 bis 7000 ppm, 6000 bis 8000 ppm, 7000 bis 9000 ppm, 8000 bis 10000 ppm, 9000 bis 11000 ppm, 10000 bis 12000 ppm, 11000 bis 13000 ppm, 12000 bis 14000 ppm, 13000 bis 15000 ppm, 14000 bis 16000 ppm, 15000 bis 17000 ppm, 16000 bis 18000 ppm, 17000 bis 19000 ppm oder 18000 bis 20000 ppm enthalten;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff nanoskalige Silberpartikel mit einem Gewichtsanteil von 100 bis 300 ppm, 200 bis 400 ppm, 300 bis 500 ppm, 400 bis 600 ppm, 500 bis 700 ppm, 600 bis 800 ppm, 700 bis 900 ppm, 800 bis 1000 ppm, 900 bis 1100 ppm, 1000 bis 1200 ppm, 1100 bis 1300 ppm, 1200 bis 1400 ppm, 1300 bis 1500 ppm, 1400 bis 1600 ppm, 1500 bis 1700 ppm, 1600 bis 1800 ppm, 1700 bis 1900 ppm oder 1800 bis 2000 ppm enthalten;
- - die nanoskaligen Silberpartikel einen mittleren kugeläquivalenten Durchmesser von 5 bis 500 nm aufweisen;
- - die nanoskaligen Silberpartikel einen mittleren kugeläquivalenten Durchmesser von 5 bis 300 nm oder 200 bis 500 nm aufweisen;
- - die nanoskaligen Silberpartikel einen mittleren kugeläquivalenten Durchmesser von 5 bis 100 nm, 50 bis 150 nm, 100 bis 200 nm, 150 bis 250 nm, 200 bis 300 nm, 250 bis 350 nm, 300 bis 400 nm, 350 bis 450 nm oder 400 bis 500 nm aufweisen;
- - das Verbundtextil eine dritte Lage aus einem thermoplastischen Kleber mit einem Schmelzübergang im Bereich von 90 bis 160 °C umfasst und die dritte Lage zwischen der ersten und zweiten Lage angeordnet ist;
- - die Folie oder Beschichtung der zweiten Lage eine Dicke von 5 bis 15 µm, 10 bis 20 µm, 15 bis 25 µm oder 20 bis 30 µm aufweist;
- - die Folie oder Beschichtung der zweiten Lage eine Dicke von 5 bis 7 µm, 6 bis 8 µm, 7 bis 9 µm, 8 bis 10 µm, 9 bis 11 µm, 10 bis 12 µm, 11 bis 13 µm, 12 bis 14 µm, 13 bis 15 µm, 14 bis 16 µm, 15 bis 17 µm, 16 bis 18 µm oder 17 bis 19 µm, 18 bis 20 µm, 19 bis 21 µm, 20 bis 24 µm, 22 bis 26 µm, 24 bis 28 µm oder 26 bis 30 µm aufweist;
- - der erste polymere Werkstoff 60 bis 99 Gew;-% Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid umfasst;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff 60 bis 99 Gew.-% Polyamid 6.6 oder Polymaid 4.6 umfassen;
- - der erste und/oder zweite polymere Werkstoff 60 bis 99 Gew.-% eines hydrophilen Copolymers mit Polyamid-Rückgrat und darauf gepfropftem nanoskaligen Schichtsilikat umfassen;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polyethylen oder Polypropylen mit Polyamid, Polyvinylpyrrolidon oder Polyvinylalkohol umfasst und 90 bis 100 Gew.-% des einen oder der mehreren anorganischen Bakterizide in der Polyamid-, Polyvinylpyrrolidon- oder Polyvinyalkohol-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polyethylen mit Polyamid umfasst und 90 bis 100 Gew.-% der nanoskaligen Silberpartikel oder des Silbernitrats in der Polyamid-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polyethylen mit Polyvinylpyrrolidon umfasst und 90 bis 100 Gew.-% des einen oder der mehreren anorganischen Bakterizide in der Polyvinylpyrrolidon-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polyethylen mit Polyvinylalkohol umfasst und 90 bis 100 Gew.-% des einen oder der mehreren anorganischen Bakterizide in der Polyvinylalkohol-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polypropylen mit Polyamid umfasst und 90 bis 100 Gew.-% des einen oder der mehreren anorganischen Bakterizide in der Polyamid-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polypropylen mit Polyvinylpyrrolidon umfasst und 90 bis 100 Gew.-% des einen oder der mehreren anorganischen Bakterizide in der Polyvinylpyrrolidon-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen zweikomponentigen Blend aus Polypropylen mit Polyvinylalkohol umfasst und 90 bis 100 Gew.-% des einen oder der mehreren anorganischen Bakterizide in der Polyvinylalkohol-Komponente enthalten sind;
- - der zweite polymere Werkstoff einen Kompatibilisator enthält und die Folie oder Beschichtung der zweiten Lage aus einer im Wesentlichen homogenen Phase besteht;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage eine Oberflächenspannung von 40 bis 60 mN/m aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage eine Oberflächenspannung von 40 bis 52 mN/m oder 48 bis 60 mN/m aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage eine Oberflächenspannung von 40 bis 44 mN/m, 42 bis 46 mN/m, 44 bis 48 mN/m, 46 bis 50 mN/m, 48 bis 52 mN/m, 50 bis 54 mN/m, 52 bis 56 mN/m, 54 bis 58 mN/m oder 56 bis 60 mN/m aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen Kontaktwinkel für Wasser von 40 bis 75 Grad aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen Kontaktwinkel für Wasser von 40 bis 65 Grad oder 50 bis 75 Grad aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen Kontaktwinkel für Wasser von 40 bis 50 Grad, 45 bis 55 Grad, 50 bis 60 Grad, 55 bis 65 Grad, 60 bis 70 Grad oder 65 bis 75 Grad aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von 1 bis 50 µm aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von 1 bis 30 µm oder 20 bis 50 µm aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von 1 bis 10 µm, 5 bis 15 µm, 10 bis 20 µm, 15 bis 25 µm, 20 bis 30 µm, 25 bis 35 µm, 30 bis 40 µm, 35 bis 45 µm oder 40 bis 50 µm aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von 1 bis 3 µm, 2 bis 4 µm, 3 bis 5 µm, 4 bis 6 µm, 5 bis 7 µm, 6 bis 8 µm, 7 bis 9 µm oder 8 bis 10 µm aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage ein entwickeltes Flächenverhältnis Sdr von 1,1 bis 4 aufweist (1,1 ≤ Sdr ≤ 4,0);
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage ein entwickeltes Flächenverhältnis Sdr von 1,1 bis 3 oder von 2 bis 4 aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage ein entwickeltes Flächenverhältnis Sdr von 1,1 bis 2 , von 1,5 bis 2,5 , von 2 bis 3 , von 2,5 bis 3,5 oder von 3 bis 4 aufweist;
- - die Folie der zweiten Lage als Membran ausgebildet ist;
- - die Folie der zweiten Lage durch Strecken einer Folie aus einem polymeren Werkstoff, der 60 bis 99 Gew.-% Polypropylen enthält, hergestellt ist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie der zweiten Lage Porenöffnungen mit einem mittleren kreisäquivalenten Durchmesser von 20 bis 60 nm aufweist;
- - eine von der ersten Lage abgewandte Oberfläche der Folie der zweiten Lage Porenöffnungen mit einem mittleren kreisäquivalenten Durchmesser von 20 bis 40 nm, 30 bis 50 nm oder 40 bis 60 nm aufweist;
- - die erste Lage als Spinnvlies oder Meltblown-Vlies mit einem Flächengewicht von 20 bis 100 g/cm2 ausgebildet ist;
- - die erste Lage als Spinnvlies oder Meltblown-Vlies mit einem Flächengewicht von 20 bis 60 g/cm2, 40 bis 80 g/cm2 oder 60 bis 100 g/cm2 ausgebildet ist;
- - die erste Lage als Spinnvlies oder Meltblown-Vlies mit einem Flächengewicht von 20 bis 30 g/cm2, 25 bis 35 g/cm2, 30 bis 40 g/cm2, 35 bis 45 g/cm2, 40 bis 50 g/cm2, 45 bis 55 g/cm2, 50 bis 60 g/cm2, 55 bis 65 g/cm2, 60 bis 70 g/cm2, 65 bis 75 g/cm2, 70 bis 80 g/cm2, 75 bis 85 g/cm2, 80 bis 90 g/cm2, 85 bis 95 g/cm2 oder 90 bis 100 g/cm2 ausgebildet ist;
- - das Vlies der ersten Lage Fasern oder Filamente mit einem mittleren Durchmesser von 500 nm bis 100 µm umfasst;
- - das Vlies der ersten Lage Fasern oder Filamente mit einem mittleren Durchmesser von 500 nm bis 10 µm, 5 µm bis 60 µm oder 40 µm bis 100 µm umfasst;
- - das Vlies der ersten Lage Fasern oder Filamente mit einem mittleren Durchmesser von 500 nm bis 2 µm, 1 µm bis 3 µm, 2 µm bis 4 µm, 3 µm bis 5 µm, 4 µm bis 6 µm, 5 µm bis 7 µm, 6 µm bis 8 µm, 7 µm bis 9 µm oder 8 µm bis 10 µm umfasst;
- - das Vlies der ersten Lage Fasern oder Filamente mit einem mittleren Durchmesser von 500 nm bis 900 nm, 700 nm bis 1100 nm, 900 nm bis 1300 nm, 1100 nm bis 1500 nm, 1300 nm bis 1700 nm, 1500 nm bis 1900 nm, 1700 nm bis 2100 nm, 1900 nm bis 2300 nm, 2100 nm bis 2500 nm, 2300 nm bis 2700 nm, 2500 nm bis 2900 nm, 2700 nm bis 3100 nm, 2900 nm bis 3300 nm, 3100 nm bis 3500 nm, 3300 nm bis 3700 nm, 3500 nm bis 3900 nm, 3700 nm bis 4100 nm, 3900 nm bis 4300 nm, 4100 nm bis 4500 nm, 4300 nm bis 4700 nm oder 4500 nm bis 5000 nm umfasst.
- - the one or more inorganic bactericides are selected from the group comprising nanoscale silver particles, silver zeolite, silver-zinc zeolite, silver nitrate (AgNO 3 ) and mixtures thereof;
- - the first and/or second polymeric material contain 0.01 to 0.6% by weight or 0.4 to 1.0% by weight of one or more inorganic bactericides;
- - the first and/or second polymeric material 0.01 to 0.1% by weight, 0.05 to 0.15% by weight, 0.1 to 0.2% by weight, 0.15 to 0 .25 wt%, 0.2 to 0.3 wt%, 0.25 to 0.35 wt%, 0.3 to 0.4 wt%, 0.35 to 0.45 wt% wt%, 0.4 to 0.5 wt%, 0.45 to 0.55 wt%, 0.5 to 0.6 wt%, 0.55 to 0.65 wt% -%, 0.6 to 0.7% by weight, 0.65 to 0.75% by weight, 0.7 to 0.8% by weight, 0.75 to 0.85% by weight , 0.8 to 0.9%, 0.85 to 0.95%, or 0.9 to 1.0% by weight of one or more inorganic bactericides;
- - the first and/or second polymeric material contains nanoscale silver particles with a weight proportion of 100 to 10000 ppm, 5000 to 15000 ppm or 10000 to 20000 ppm by weight;
- - the first and / or second polymeric material nanoscale silver particles with a weight fraction of 100 to 2000 ppm, 1000 to 3000 ppm, 2000 to 4000 ppm, 3000 to 5000 ppm, 4000 to 6000 ppm, 5000 to 7000 ppm, 6000 to 8000 ppm, 7000 to 9000ppm, 8000 to 10000ppm, 9000 to 11000ppm, 10000 to 12000ppm, 11000 to 13000ppm, 12000 to 14000ppm, 13000 to 15000ppm, 14000 to 16,000 ppm, 15,000 to 17,000 ppm, 16,000 to 18,000 ppm, 17,000 to 19,000 ppm or 18,000 to 20,000 ppm;
- - the first and / or second polymeric material nanoscale silver particles with a weight fraction of 100 to 300 ppm, 200 to 400 ppm, 300 to 500 ppm, 400 to 600 ppm, 500 to 700 ppm, 600 to 800 ppm, 700 to 900 ppm, 800 to 1000 ppm, 900 to 1100 ppm, 1000 to 1200 ppm, 1100 to 1300 ppm, 1200 to 1400 ppm, 1300 to 1500 ppm, 1400 to 1600 ppm, 1500 to 1700 ppm, 1600 to 1800 ppm, 1700 to 1900 ppm or contain 1800 to 2000 ppm;
- - the nanoscale silver particles have an average spherical diameter of 5 to 500 nm;
- - the nanoscale silver particles have an average spherical diameter of 5 to 300 nm or 200 to 500 nm;
- - the nanoscale silver particles have an average spherical equivalent diameter of 5 to 100 nm, 50 to 150 nm, 100 to 200 nm, 150 to 250 nm, 200 to 300 nm, 250 to 350 nm, 300 to 400 nm, 350 to 450 nm or 400 up to 500 nm;
- - the composite textile comprises a third layer of a thermoplastic adhesive having a melt transition in the range of 90 to 160°C and the third layer is arranged between the first and second layers;
- - the film or coating of the second layer has a thickness of 5 to 15 µm, 10 to 20 µm, 15 to 25 µm or 20 to 30 µm;
- - the foil or coating of the second layer has a thickness of 5 to 7 µm, 6 to 8 µm, 7 to 9 µm, 8 to 10 µm, 9 to 11 µm, 10 to 12 µm, 11 to 13 µm, 12 to 14 µm , 13 to 15 µm, 14 to 16 µm, 15 to 17 µm, 16 to 18 µm or 17 to 19 µm, 18 to 20 µm, 19 to 21 µm, 20 to 24 µm, 22 to 26 µm, 24 to 28 µm or 26 to 30 µm;
- - the first polymeric material comprises 60 to 99% by weight of polyethylene, polypropylene or polyamide;
- - the first and/or second polymeric material comprise 60 to 99% by weight of polyamide 6.6 or polyamide 4.6;
- - the first and/or second polymeric material comprises 60 to 99% by weight of a hydrophilic copolymer with a polyamide backbone and nanoscale sheet silicate grafted thereon;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polyethylene or polypropylene with polyamide, polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol and 90 to 100% by weight of the one or more inorganic bactericides are contained in the polyamide, polyvinylpyrrolidone or polyvinyl alcohol component;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polyethylene with polyamide and 90 to 100% by weight of the nanoscale silver particles or the silver nitrate are contained in the polyamide component;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polyethylene with polyvinylpyrrolidone and 90 to 100% by weight of the one or more inorganic bactericides are contained in the polyvinylpyrrolidone component;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polyethylene with polyvinyl alcohol and 90 to 100% by weight of the one or more inorganic bactericides are contained in the polyvinyl alcohol component;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polypropylene with polyamide and 90 to 100% by weight of the one or more inorganic bactericides are contained in the polyamide component;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polypropylene with polyvinylpyrrolidone and 90 to 100% by weight of the one or more inorganic bactericides are contained in the polyvinylpyrrolidone component;
- - the second polymeric material comprises a two-component blend of polypropylene with polyvinyl alcohol and 90 to 100% by weight of the one or more inorganic bactericides are contained in the polyvinyl alcohol component;
- - the second polymeric material contains a compatibilizer and the film or coating of the second layer consists of a substantially homogeneous phase;
- - a surface of the film or coating of the second layer facing away from the first layer has a surface tension of 40 to 60 mN/m;
- - a surface of the film or coating of the second layer facing away from the first layer has a surface tension of 40 to 52 mN/m or 48 to 60 mN/m;
- - a surface of the film or coating of the second layer facing away from the first layer has a surface tension of 40 to 44 mN/m, 42 to 46 mN/m, 44 to 48 mN/m, 46 to 50 mN/m, 48 to 52 mN /m, 50 to 54 mN/m, 52 to 56 mN/m, 54 to 58 mN/m or 56 to 60 mN/m;
- - a surface of the foil or coating of the second layer facing away from the first layer has a contact angle for water of 40 to 75 degrees;
- - a surface of the film or coating of the second layer facing away from the first layer has a contact angle for water of 40 to 65 degrees or 50 to 75 degrees;
- - a surface of the foil or coating of the second layer facing away from the first layer has a contact angle for water of 40 to 50 degrees, 45 to 55 degrees, 50 to 60 degrees, 55 to 65 degrees, 60 to 70 degrees or 65 to 75 degrees ;
- - A surface of the film or coating of the second layer which faces away from the first layer has an arithmetic mean roughness value Ra of 1 to 50 μm;
- - A surface of the film or coating of the second layer which faces away from the first layer has an arithmetic mean roughness value Ra of 1 to 30 μm or 20 to 50 μm;
- - a surface of the foil or coating of the second layer facing away from the first layer has an arithmetic mean roughness value Ra of 1 to 10 µm, 5 to 15 µm, 10 to 20 µm, 15 to 25 µm, 20 to 30 µm, 25 to 35 µm, 30 to 40 µm, 35 to 45 µm or 40 to 50 µm;
- - a surface of the foil or coating of the second layer facing away from the first layer has an arithmetic mean roughness value Ra of 1 to 3 µm, 2 to 4 µm, 3 to 5 µm, 4 to 6 µm, 5 to 7 µm, 6 to 8 µm, 7 to 9 µm or 8 to 10 µm;
- - a surface of the film or coating of the second layer remote from the first layer has a developed area ratio S dr of 1.1 to 4 (1.1 ≤ S dr ≤ 4.0);
- - a surface of the film or coating of the second layer remote from the first layer has a developed area ratio S dr of from 1.1 to 3 or from 2 to 4;
- - a surface of the film or coating of the second layer facing away from the first layer has a developed area ratio S dr of 1.1 to 2 , 1.5 to 2.5 , 2 to 3 , 2.5 to 3.5 or from 3 to 4;
- - The film of the second layer is designed as a membrane;
- - the film of the second layer is made by stretching a film of a polymeric material containing 60 to 99% by weight of polypropylene;
- a surface of the film of the second layer which faces away from the first layer has pore openings with an average circle-equivalent diameter of 20 to 60 nm;
- a surface of the film of the second layer which faces away from the first layer has pore openings with an average circle-equivalent diameter of 20 to 40 nm, 30 to 50 nm or 40 to 60 nm;
- - The first layer is designed as a spunbonded nonwoven or meltblown nonwoven with a weight per unit area of 20 to 100 g/cm 2 ;
- - the first layer is designed as a spunbonded nonwoven or meltblown nonwoven with a basis weight of 20 to 60 g/cm 2 , 40 to 80 g/cm 2 or 60 to 100 g/cm 2 ;
- - The first layer as a spunbonded or meltblown nonwoven with a basis weight of 20 to 30 g/cm 2 , 25 to 35 g/cm 2 , 30 to 40 g/cm 2 , 35 to 45 g/cm 2 , 40 to 50 g /cm 2 , 45 to 55 g/cm 2 , 50 to 60 g/cm 2 , 55 to 65 g/cm 2 , 60 to 70 g/cm 2 , 65 to 75 g/cm 2 , 70 to 80 g/cm 2 , 75 to 85 g/cm 2 , 80 to 90 g/cm 2 , 85 to 95 g/cm 2 or 90 to 100 g/cm 2 ;
- - the fleece of the first layer comprises fibers or filaments with an average diameter of 500 nm to 100 μm;
- - the fleece of the first layer comprises fibers or filaments with an average diameter of 500 nm to 10 µm, 5 µm to 60 µm or 40 µm to 100 µm;
- - the fleece of the first layer fibers or filaments with an average diameter of 500 nm to 2 µm, 1 µm to 3 µm, 2 µm to 4 µm, 3 µm to 5 µm, 4 µm to 6 µm, 5 µm to 7 µm, 6 µm to 8 µm, 7 µm to 9 µm or 8 µm to 10 µm;
- - the fleece of the first layer fibers or filaments with an average diameter of 500 nm to 900 nm, 700 nm to 1100 nm, 900 nm to 1300 nm, 1100 nm to 1500 nm, 1300 nm to 1700 nm, 1500 nm to 1900 nm, 1700nm to 2100nm, 1900nm to 2300nm, 2100nm to 2500nm, 2300nm to 2700nm, 2500nm to 2900nm, 2700nm to 3100nm, 2900nm to 3300nm, 3100nm to 3500nm, 3300nm to 3700 nm, 3500 nm to 3900 nm, 3700 nm to 4100 nm, 3900 nm to 4300 nm, 4100 nm to 4500 nm, 4300 nm to 4700 nm or 4500 nm to 5000 nm.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein bakterizides, mehrfach verwendbares und umweltfreundliches Kleidungsstück für den medizinischen Gebrauch, wie beispielsweise einen Operationskittel bereitzustellen. Insbesondere soll das Kleidungsstück
- - atmungsaktiv sein und hohen Tragekomfort aufweisen;
- - auch nach mehrfachen Waschvorgängen seine Funktionalität bewahren und Schutz gegen Bakterien und Viren bieten.
- - be breathable and have a high level of comfort;
- - maintain their functionality even after multiple washing processes and offer protection against bacteria and viruses.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Kleidungsstück für medizinische Anwendungen, das einen oder mehrere erste Teile aus einem Verbundtextil, wie vorstehend beschrieben, und einen oder mehrere zweite Teile aus einem Vlies aus einem polymeren Werkstoff umfasst.This object is achieved by a garment for medical applications comprising one or more first parts made from a composite textile as described above and one or more second parts made from a non-woven fabric made from a polymeric material.
Zweckmäßige Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Kleidungsstücks sind gekennzeichnet durch die nachfolgenden weiteren Merkmale in beliebiger Kombination, sofern die kombinierten Merkmale nicht in Widerspruch stehen:
- - der eine oder die mehreren zweiten Teile aus einem Vlies aus einem polymeren Werkstoff bestehen, der 60 bis 99 Gew.-% Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid enthält;
- - der eine oder die mehreren zweiten Teile aus einem Vlies aus einem polymeren Werkstoff bestehen, der 0,01 bis 1,0 Gew.-% eines oder mehrerer anorganischer Bakterizide enthält;
- - der eine oder die mehreren zweiten Teile aus einem Vlies aus einem polymeren Werkstoff bestehen, der ein oder mehrere anorganische Bakterizid enthält, die gewählt sind aus der Gruppe, umfassend nanoskalige Silberpartikel, Silber-Zeolith, Silber-Zink-Zeolith, Silbernitrat (AgNO3) und Mischungen davon;
- - ein oder mehrere erste Teile jeweils durch eine Fadennaht, eine Klebenaht oder eine Schweißnaht mit einem oder mehreren zweiten Teilen gefügt sind;
- - das Kleidungsstück als Kittel ausgebildet ist und einen ersten Teil und zwei zweite Teile umfasst;
- - das Kleidungsstück zwei Ärmel umfasst; und/oder
- - das Kleidungsstück zwei Ärmel mit elastischen Bündchen umfasst.
- - the one or more second parts consist of a fleece made of a polymeric material containing 60 to 99% by weight of polyethylene, polypropylene or polyamide;
- - the one or more second parts consist of a fleece made of a polymeric material containing 0.01 to 1.0% by weight of one or more inorganic bactericides;
- - the one or more second parts consist of a fleece made of a polymeric material containing one or more inorganic bactericides selected from the group consisting of nanoscale silver particles, silver zeolite, silver zinc zeolite, silver nitrate (AgNO 3 ) and mixtures thereof;
- - one or more first parts are each joined by a thread seam, a glued seam or a welded seam with one or more second parts;
- - The garment is designed as a smock and comprises a first part and two second parts;
- - the garment has two sleeves; and or
- - the garment has two sleeves with elasticated cuffs.
Einem Einwegtextil kann eine antimikrobielle Wirkung auf einfache Weise verliehen werden durch eine mehr oder minder wasserlösliche Beschichtung, die ein organisches oder anorganisches Bakterizid enthält. Sobald das Einwegtextil mit einer wasserhaltigen biologischen Flüssigkeit, wie beispielsweise Blut oder Serum beaufschlagt wird, löst sich die Beschichtung auf und setzt das darin enthaltene Bakterizid frei.An antimicrobial effect can be imparted to a disposable textile in a simple manner by a more or less water-soluble coating containing an organic or inorganic bactericide. As soon as the disposable textile is exposed to an aqueous biological liquid such as blood or serum, the coating dissolves and releases the bactericide it contains.
Demgegenüber ist das erfindungsgemäße Verbundtextil waschbeständig und erfüllt bzw. löst die folgenden gegensätzlichen Anforderungen und technischen Probleme:
- (i) Freisetzung eines oder mehrerer bakterizider Wirkstoffe bei Beaufschlagung mit einer biologischen, d.h. wässrigen Flüssigkeit;
- (ii) Einbettung und Verankerung eines Reservoirs für bakterizide Wirkstoffe;
- (iii) Beständigkeit des Reservoirs gegenüber mehrfachen Waschvorgängen, so dass die bakteriziden Wirkstoffe nicht vorzeitig ausgelaugt werden.
- (i) Release of one or more bactericidal active ingredients when exposed to a biological, ie aqueous, liquid;
- (ii) embedding and anchoring of a reservoir for bactericidal agents;
- (iii) Resistance of the reservoir to multiple washings so that the bactericidal active ingredients are not prematurely leached out.
Die Erfindung löst die vorstehenden Probleme (i) bis (iii) mithilfe anorganischer silberhaltiger Bakterizide, die in eine als dünne Folie oder Beschichtung und/oder als Vlies bzw. Fasern ausgebildete Polymermatrix in relativ hoher Volumen- und Flächenkonzentration eingebettet sind. Die antimikrobielle Wirkung silberhaltiger Bakterizide beruht maßgeblich auf der Abgabe von einfach positiv geladenen Silberionen in ein wässriges biologisches Medium. Sowohl eine dünne Folie oder Beschichtung wie auch ein Vlies aus Spinnfasern weisen ein günstiges Verhältnis von Oberfläche zu Volumen auf, wobei ein beträchtlicher Teil des Bakterizids zumindest partiell aus der Oberfläche der Polymermatrix herausragt und Silberionen an eine die Oberfläche kontaktierende biologische Flüssigkeit abgegeben werden.The invention solves the above problems (i) to (iii) by means of inorganic silver-containing bactericides which are embedded in a polymer matrix designed as a thin film or coating and/or as a fleece or fibers in a relatively high volume and surface concentration. The antimicrobial effect of silver-containing bactericides is largely based on the release of silver ions with a single positive charge into an aqueous biological medium. Both a thin film or coating and a web of staple fibers have a favorable surface area to volume ratio, with a significant portion of the bactericide protruding at least partially from the surface of the polymer matrix and silver ions being released to a biological fluid contacting the surface.
Das erfingsgemäße Verbundtextil und Kleidungsstück umfassen unabhängig voneinander ein Spinnvlies oder Meltblown-Vlies mit Fasern bzw. Filamenten mit Durchmessern von 500 nm bis 100 pim.The composite textile and garment according to the invention independently comprise a spunbonded nonwoven or meltblown nonwoven with fibers or filaments with diameters of 500 nm to 100 μm.
Anorganische silberhaltige Bakterizide, wie insbesondere nanoskalige Silberpartikel (mit und ohne Polymer-Kompatibilisator) und Silber-Zink-Zeolithe sind kommerziell erhältlich von verschiedenen Anbietern, unter anderem von:
- - nanoComposix Inc. (https://nanocomposix.com/collections/material-silver);
- - Fuji Chemical Industries Ltd. unter der Produktbezeichnung Bactekiller® (https://www. fuji-chem.co.jp/en/).
- - nanoComposix Inc. (https://nanocomposix.com/collections/material-silver);
- - Fuji Chemical Industries Ltd. under the product name Bactekiller ® (https://www.fuji-chem.co.jp/en/).
Gleichermaßen sind Masterbatches auf Basis von Polyethylen, Polypropylen oder Polyamid mit anorganischen silberhaltigen Bakteriziden für die Herstellung von Polymerblends für Folien, Beschichtungen und Spinnvliese kommerziell verfügbar von diversen Anbietern, wie beispielsweise der Firma Argus Additive Plastics GmbH (https://www.argus-additive.de).Likewise, masterbatches based on polyethylene, polypropylene or polyamide with inorganic silver-containing bactericides for the production of polymer blends for films, coatings and spunbonded nonwovens are commercially available from various suppliers, such as Argus Additive Plastics GmbH (https://www.argus-additive .de).
In zweckmäßigen Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verbundtextils ist eine Oberfläche der polymeren Matrix durch gezielte technische Maßnahmen vergrößert, um die Freisetzung und Abgabe von Silberionen zu begünstigen. Hierzu ist insbesondere vorgesehen, eine äußere Oberfläche der Folie oder Beschichtung der zweiten Lage mittels einer Präge- oder Gravurwalze zu vergrößern. Präge- und Gravurwalzen mit strukturierter metallischer oder keramischer Oberfläche sind im Stand der Technik bekannt und werden von diversen kommerziellen Anbietern nach Kundenspezifikation angefertigt.In expedient embodiments of the composite textile according to the invention, a surface of the polymeric matrix is enlarged by specific technical measures in order to promote the release and release of silver ions. For this purpose, it is provided in particular to enlarge an outer surface of the foil or coating of the second layer by means of an embossing or gravure roller. Embossing and gravure rollers with a structured metallic or ceramic surface are known in the prior art and are manufactured by various commercial suppliers according to customer specifications.
In einer weiteren zweckmäßigen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Textils ist die zweite Lage als Propylen-Membran ausgebildet. Polypropylen-Membranen mit mittleren Porendurchmessern von weniger als 1 nm bis zu 100 µm werden seit Jahrzehnten für diverse industrielle und medizinische Trennverfahren, wie beispielsweise Gasfiltration eingesetzt. Bevorzugt werden diese Membranen nach dem etablierten und kostengünstigen MEAUS-Verfahren (Melt extrusion -Annealing- Uniaxial Stretching) aus teilkristallinem Polypropylen hergestellt. Das Verfahren umfasst die Schritte:
- - Extrusion eines Precursorfolie mit zeilenartig lamellarer Kristallstruktur;
- - Tempern, um die Lamellendicke der Kristallite zu erhöhen und kristalline Defekte zu reduzieren;
- - Strecken des Films bei niedriger und erhöhter Temperatur, um Poren zu erzeugen und ggf. kontrolliert zu vergrößern.
- - Extrusion of a precursor film with a line-like lamellar crystal structure;
- - annealing to increase crystallite lamellar thickness and reduce crystalline defects;
- - Stretching of the film at low and high temperatures to create pores and, if necessary, enlarge them in a controlled manner.
Im Weiteren sieht die Erfindung den Einsatz von hydrophilen und/oder hydrophilisierten polymeren Werkstoffen bzw. Blendkomponenten für das Vlies der ersten Lage und/oder die Folie oder Beschichtung der zweiten Lage vor. Die hydrophilen polymeren Werkstoffe und Blendkomponenten fördern die Wasserbenetzung und Permeation von Wassermolekülen durch die Polymermatrix zu dem darin eingebetteten Bakterizid sowie die Abgabe und Migration von Silberionen zur Oberfläche der Polymermatrix und somit die bakterizide Wirkung.Furthermore, the invention provides for the use of hydrophilic and/or hydrophilized polymeric materials or blend components for the fleece of the first layer and/or the film or coating of the second layer. The hydrophilic polymer materials and blend components promote water wetting and permeation of water molecules through the polymer matrix to the bactericide embedded therein, as well as the release and migration of silver ions to the surface of the polymer matrix and thus the bactericidal effect.
In einer zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung enthält der erste und/oder zweite polymere Werkstoff 60 bis 99 Gew.-% Polyamid 6.6 (Schema 1), Polyamid 4.6 (Schema 2) oder ein hydrophiles Copolymer mit einem Polyamid-Rückgrat und darauf gepfropftem nanoskaligen Schichtsilikat bzw. Phyllosilikat (Schema 3). Bei der Herstellung des gepfropften Copolyamids wird als Kopplungsreagenz (3-Glycidyloxypropyl)trimethoxysilan eingesetzt (Schema 3; cf. Abeywardena et al.; CSIJ, 23(2): 1-6, 2018; Article no. CSIJ.41670).
Die Polarität und Oberflächenenergie von Polyamid 6.6 und Polyamid 4.6 sind höher als die von anderen üblicherweise verwendeten technischen Polymeren wie Polyethylen und Polypropylen. Daher sind der Wasserkontaktwinkel und das Benetzungsverhalten von Polyamid 6.6 und 4.6 günstig. Bei 100% relativer Luftfeuchtigkeit erreicht die Wasseraufnahme von Polyamid 6.6 und 4.6 8 Gew .-% bzw. 14 Gew .-%. Eine längere Lagerung in Feuchtigkeit verbessert daher das Benetzungsverhalten von Polyamid 6.6 und 4.6.The polarity and surface energy of polyamide 6.6 and polyamide 4.6 are higher than those of other commonly used engineering polymers such as polyethylene and polypropylene. Therefore, the water contact angle and the wetting behavior of polyamide 6.6 and 4.6 are favorable. At 100% relative humidity, the water absorption of polyamide 6.6 and 4.6 reaches 8% and 14% by weight, respectively. Longer storage in moisture therefore improves the wetting behavior of polyamide 6.6 and 4.6.
Zudem begünstigt Silikat-gepfropftes Copolyamid die Einbettung von anorganischen silberhaltigen Bakteriziden, insbesondere von Silber-Zeolith und Silber-Zink-Zeolith, die zu einem erheblichen Anteil aus Silikat bestehen.In addition, silicate-grafted copolyamide promotes the embedding of inorganic silver-containing bactericides, in particular silver zeolite and silver-zinc zeolite, which consist of a significant proportion of silicate.
Definitionendefinitions
In der vorliegenden Erfindung bezeichnet bzw. umfasst der Begriff
- - „Polyethylen“ Homo- und Copolyethylen;
- - „Polypropylen“ Homo- und Copolypropylen;
- - „Polyamid“ Homo- und Copolyamide;
- - „Vlies“ Spinnvliese und Meltblown-Vliese;
- - „kreisäquivalenter Durchmesser“ den Wert
- - „kugeläquivalenter Durchmesser“ den Durchmesser eines kugelförmigen Partikels gleicher stofflicher Zusammensetzung, das je nach dem verwendeten Messverfahren die gleiche Projektionsfläche (Elektronenmikroskop) oder gleiche Lichtstreuung wie das untersuchte Partikel aufweist.
- - "polyethylene" homo- and copolyethylene;
- - "polypropylene" homo- and copolypropylene;
- - "polyamide" homo- and copolyamides;
- - “nonwoven” means spunbonded and meltblown nonwovens;
- - "circle equivalent diameter" the value
- - "sphere-equivalent diameter" means the diameter of a spherical particle of the same material composition which, depending on the measurement method used, has the same projection area (electron microscope) or the same light scattering as the particle under investigation.
Im Weiteren werden die Begriffe „bakterizid“, „antimikrobiell“, „antibakteriell“ und „antiviral“ synonym verwendet.In the following, the terms "bactericidal", "antimicrobial", "antibacterial" and "antiviral" are used synonymously.
Messmethodenmeasurement methods
Die Abmessungen von mikro- und nanoskaligen Partikeln, Agglomeraten oder Porenöffnungen werden erfindungsgemäß mittels eines Rasterelektronenmiskroskops oder Transmissionselektronenmikroskops und einer Bildanalysesoftware, wie beispielsweise ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij) bestimmt. Hierbei werden anhand digitalisierter elektronenmikroskopischer Aufnahmen mindestens 100, vorzugsweise mindestens 1000 Partikel bzw. Agglomerate oder Porenöffnungen mithilfe der Bildanalysesoftware digital vermessen. Aufgrund der hohen lateralen Auflösung von Elektronenmikroskopen des Standes der Technik, die je nach Einstellung der Elektronenoptik und der Strahlparameter im Bereich von einigen Ängström bis zu 10 nm liegt, kann der Äquivalentdurchmesser der Partikel oder Agglomerate mit hoher Zuverlässigkeit ermittelt werden. Alternativ oder begleitend werden die Abmessungen mikro- oder nanoskaliger Partikel oder Agglomerate mittels Lichtstreuung gemessen. Ein hierfür geeignetes Messgerät für Partikelgrößen von 0,01 bis 5000 µm wird unter anderem von Horiba Ltd. (Kyoto, Japan) unter der Produktbezeichnung LA-300 kommerziell angeboten.The dimensions of micro- and nanoscale particles, agglomerates or pore openings are determined according to the invention using a scanning electron microscope or transmission electron microscope and image analysis software such as ImageJ (http://imagej.nih.gov/ij). Here, at least 100, preferably at least 1000 particles or agglomerates or pore openings are digitally measured using the image analysis software on the basis of digitized electron micrographs. The equivalent diameter of the particles or agglomerates can be determined with high reliability due to the high lateral resolution of electron microscopes of the prior art, which is in the range from a few Angstroms to 10 nm depending on the setting of the electron optics and the beam parameters. Alternatively or in addition, the dimensions of micro- or nanoscale particles or agglomerates are measured using light scattering. A suitable measuring device for particle sizes from 0.01 to 5000 µm is available from Horiba Ltd. (Kyoto, Japan) under the product designation LA-300.
Der Kontaktwinkel und die Oberflächenspannung des erfindungsgemäßen Textils für Wasser werden gemäß DIN EN ISO 19403-2:2020-04 oder DIN EN ISO 19403-7:2020-04 bestimmt.The contact angle and the surface tension of the textile according to the invention for water are determined according to DIN EN ISO 19403-2:2020-04 or DIN EN ISO 19403-7:2020-04.
Der arithmetische Mittenrauwert Ra der Oberflächen der erfindungsgemäßen Folie oder Beschichtung wird mittels eines taktilen Profilometers bestimmt, beispielsweise mit einem Instrument des Typs „Hommel-Etamic W20“ der Firma Jenoptik. Die Messung erfolgt gemäß den Normen DIN EN ISO 4287:2010 und DIN EN ISO 16610:2013. Hierbei wird eine Tastspitze mit einem Radius von kleiner 5 µm verwendet. Bei jeder Rauheitsmessung wird eine Taststrecke Lt = 5 × Ir zuzüglich Vor- und Nachlaufstrecke von insgesamt größer 15 mm abgetastet. Als Grenzwellenlänge λC des Tiefpassfilters für die Trennung von Rauheit und Welligkeit gemäß DIN EN ISO 16610:2013 wird ein Wert von λC = 2,5 mm eingesetzt; dementsprechend hat die Länge der fünf Einzelmessstrecken Ir den Wert Ir = 2,5 mm (Ir = λC).The arithmetic mean roughness value Ra of the surfaces of the film or coating according to the invention is determined using a tactile profilometer, for example using an instrument of the type “Hommel-Etamic W20” from Jenoptik. The measurement is carried out according to the standards DIN EN ISO 4287:2010 and DIN EN ISO 16610:2013. A probe tip with a radius of less than 5 µm is used here. For each roughness measurement, a scanning distance L t = 5 × I r plus pre- and post-travel of more than 15 mm is scanned. A value of λ C = 2.5 mm is used as the limit wavelength λ C of the low-pass filter for the separation of roughness and waviness in accordance with DIN EN ISO 16610:2013; accordingly, the length of the five individual measurement sections Ir has the value I r = 2.5 mm (I r = λ C ).
Zudem wird die Oberfläche erfindungsgemäßer Textilien gemäß DIN EN ISO 25178-1: 2016-12 durch das entwickelte Flächenverhältnis Sdr mit
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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited
- CN 105500791 A [0003]CN 105500791A [0003]
- US 2016374348 A1 [0004]US2016374348A1 [0004]
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