DE1146618B - Verfahren zur Behandlung von Faserstoffen oder kompakten Massen aus organischem Material zur Erzielung antimikrober Eigenschaften - Google Patents
Verfahren zur Behandlung von Faserstoffen oder kompakten Massen aus organischem Material zur Erzielung antimikrober EigenschaftenInfo
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Description
DEUTSCHES
PATENTAMT
116376IVa/3Oi
ANMELDETAG: 4. MAI 1959
BEKANNTMACHUNG
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 4. APRIL 1963
DER ANMELDUNG
UNDAUSGABEDER
AUSLEGESCHRIFT: 4. APRIL 1963
Verfahren zur Behandlung von Faserstoffen oder kompakten Massen aus organischem Material zur
Erzielung antimikrober Eigenschaften sind vielfach bekannt. Insbesondere ist es bekannt, daß Zink und
einige seiner Verbindungen gegen ein weites Spektrum von Mikroorganismen antimikrob hochaktiv sind.
In verfahrensmäßiger Hinsicht verfährt man zumeist so, daß man das Material mit einer z. B. wäßrigen
Lösung der Mittel durch Aufsprühen oder Eintauchen behandelt. Die Fixierung der Mittel auf den behandelten
Materialien, insbesondere in kleineren Mengen, gelingt jedoch auf diese Weise zumeist nicht befriedigend,
so daß die antimikroben Eigenschaften vorzeitig durch Verlust der antimikrob wirkenden
Mittel verlorengehen. Das gilt auch für Mittel bzw. Verfahren, bei denen neben Zinksalzen sogenannte
Sequestriermittel zugesetzt werden.
Die Erfindung hat sich die Aufgabe gestellt, ein Verfahren zur Erzielung antimikrober Eigenschaften
bei Textil-, Eiweiß-, Zellulose- oder ähnlichen Materialien anzugeben, mit dem den genannten
Materialien dauerhaft antimikrobe Eigenschaften gegeben werden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erzielung antimikrober Eigenschaften bei Textil-, Eiweiß-,
Zellulose- oder ähnlichem Material, wobei das Material in Gegenwart eines Sequestriermittels in
einer Zinksalzlösung behandelt wird. Die Erfindung besteht darin, das Material gleichzeitig mit der ersten
oder im Anschluß an die erste Behandlung mit einem Amin zu behandeln und dadurch das Zink
bzw. Zinkverbindungen und das Sequestriermittel zu fixieren. Nach einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung wird als Amin Harnstoff verwendet. Zweckmäßig wird dabei der pH-Wert der Behändlungslösung
auf nicht höher als 8 eingestellt, während möglichst bei einer Temperatur von über 500C
gearbeitet werden soll.
Die durch die Erfindung erreichten Vorteile sind vor allem darin zu sehen, daß nach dem erfindungsgemäßen
Verfahren auf einfache Weise Zink bzw. Zinksalze und Sequestriermittel wirksam auf Materialien,
die antimikrobe Eigenschaften besitzen sollen, fixiert werden können, gleichgültig, ob es sich um
Textil-, Eiweiß-, Zellulose- oder ähnliche Materialien handelt. Dabei beeinträchtigt das erfindungsgemäß
vorgeschlagene Fixiermittel die antimikroben Eigenschaften der Zinksalze bzw. das Sequestriermittel in
keiner Weise. Diese Vorteile werden darauf zurückgeführt, daß nach Behandlung mit dem erfindungsgemäßen
Verfahren der aktive Komplex sich wahrscheinlich in chemischer Bindung mit der zu schützen-Verfahren
zur Behandlung von Faserstoffen oder kompakten Massen aus organischem Material zur Erzielung antimikrober
Eigenschaften
Anmelder:
Yardney International Corp., New York, N. Y. (V. St. A.)
Vertreter: Dipl.-Ing. Dr.-Ing. H. Idel
und Dipl.-Phys. Dr. W. Andrejewski, Patentanwälte,
Essen, Kettwiger Str. 36
Beanspruchte Priorität:
V. St. v. Amerika vom 2. Juni und 15. September 1958 (Nr. 738 967 und Nr. 760 857)
Dr. Meyer Mendelsohn, New York, N. Y.
(V. St. A.),
ist als Erfinder genannt worden
ist als Erfinder genannt worden
den polymeren Struktur befindet bzw. direkt mit ihr vereinigt ist, so daß er sich aus dem polymeren
Material nicht mehr entfernen läßt. Es wurde gefunden, daß so behandeltes Gewebe seine antimikroben
Eigenschaften trotz wiederholten Waschens behält. Tatsächlich erlauben die auf Grund dieser
Behandlung erzielten verbesserten physikalischen Eigenschaften es, noch antimikrobe Effekte nach
einer größeren Zahl von Waschprozessen zu zeigen, die sonst genügen würden, unbehandeltes Kontrollgewebe
zu schwächen und zu zerstören. Gleichzeitig beeinflußt die erfindungsgemäße Behandlung
die physikalischen Eigenschaften der Kleider, der Fasern und des Plattenmaterials nicht nachteilig
in bezug auf Glätte, Biegsamkeit, Härte, Handlichkeit, Waschbarkeit und Benetzungsvermögen.
Zur Behandlung der Gegenstände unter nahezu neutralen oder sauren Bedingungen werden vorzugsweise
Borsäure, Alkaliacetate oder andere übliche Pufferstoffe zugesetzt. Einige der üblicherweise bei
Textilien verwendeten oberflächenaktiven Mittel der ionisierten oder nichtionisierten Typen können als
Netzmittel oder Reinigungsmittel dienen, z. B. einschließlich der verschiedenen sulfonierten, langkettigen
Alkohole und Ester, wie auch der Phenolate,
309 548/317
3 4
Sorbate, quaternären Salze und Naphthenate. Femer Es wurde außerdem ermittelt, daß das Verfahren
kann jedes in dem Medium lösliche Zinksalz ebenso und die dabei verwendeten Bäder mit den verschiewie
das Amin als in dem Behandlungsmedium lösliche denen Behandlungen (Waschen und Ausrüsten), die
• Quelle verwendet werden. gegenwärtig bei Textilien angewendet werden, in
Das einstufige Behandlungsbad oder das Fixierbad, 5 Einklang zu bringen sind. Diese bekannten Behanddas
der Behandlung mit der Zinkkomplexsalzlösung hingen bestehen aus einem Imprägnieren der Textilien
folgt, kann mindestens 1Iz0Ip Harnstoff oder ein mit polymeren, harzartigen Materialien entweder
anderes Amin mit einer Dissoziationskonstanten (KB), vom thermoplastischen oder Thermosetting-Typ.
die größer als 1 ■ 10~14 ist, enthalten. Die Tafel I Bei der. thermoplastischen Behandlung werden Harze
enthält eine große Anzahl derartiger Amine. io gewöhnlich in Form von Emulsionen angewendet,
während die Materialien vom Thermosetting-Typ in Tafel I Form von wäßrigen Lösungen von Harz-Verpoly-
,, ... , . TT_ ._,TT. .. TTT merisaten (prepolymere) angewendet werden, welche
Monoathanolamm HO(CHa)2NH2 gich in der^Ge^e unter dem Einfiuß der einwirken-
n-Fropylarnin ^3„7™ 15 den Hitze dann absetzen. Die Behandlung .nach der
Athylamin ^TfK χΤΐΙ Erfindung kann vor oder während der Anwendung
Diethanolamin (HOC2H^)2NH äeser »Ausrüstungs«-Behandlung ohne Verlust in
Athyldiamm 9£**?ί?&τ der Wirksamkeit jeder dieser Behandlungen aus-
Tnathanolamm (HOC2H4)SN geführt werden.
Triethylamin ^2JJJ3StT z° Das einstufige Behandlungsverfahren wird am
Diatüylamm (C2Hs)2JNH wirkungsvollsten praktisch ausgeführt in wäßrigen
^,.° /4t7Vu xTxj Bädern mit den verschiedensten Komponenten, die
T^ 1 λ- · xtt^tFxtS2 in folgenden Konzentrationen anwesend sein können:
p-Phenylendiamin NH2CeH4NH2
Chelatbildungsmittel oder Sequestrie-
CH2 _ CHax 25 rungsmittel V10 bis 10%
Morpholin O< >NH Lösliches Zinksalz . 1/2 bis 50%
\Cfj9 CHf/ Ammierungsmittel (zum Einführen von
NH2-Gruppen) 1/2 bis 30%
NH2\ Reinigungs- oder Netzmittel 0 bis 15%
■>C = NX 30 Pufferstoffe 0 bis 25%
Melamin N^ y.C — NH2 . _ . ,. .
^C N^ Im Zweistuienverianren können die einzelnen
Faktoren, wie Konzentration, Zeitdauer und Temperatur, sowohl vom Zinkbad wie auch vom Fixierungs-
Das Behandlungsmittelkonzentrat mit oder ohne 35 bad in weiten Grenzen variiert werden. Die Mindest-
Amin, welches selbst als Handelsartikel dienen kann, temperatur müßte bei 200C und die Zeitdauer
kann entweder ein trockenes Granulat oder ein könnte in der Größenordnung von etwa 1^ Sekunde
flüssiges Konzentrat sein. Um das erstere herzustellen, liegen. Die Aminkonzentration variiert natürlich
werden die trockenen Bestandteile vermischt und in mit der Dissoziationskonstanten des verwendeten
bekannter Weise granuliert. Um das Behandlungsbad 40 Amins. Harnstoff in einer Konzentration von 1%
zu bilden, wird ein dafür erforderlicher Teil des macht eine Tauchzeit von 20 Sekunden bei 40°C
Granulats gelöst, worauf dann das flüssige Konzen- erforderlich.
trat bis zu dem gewünschten Grade verdünnt werden Verschiedene Abwandlungen des Verfahrens werden
kann. Das Bad wird anschließend erhitzt und das in den folgenden Beispielen beschrieben. Die Bei-
zu behandelnde Material hineingetaucht. Die Kon- 45 spiele sind so zu verstehen, daß die bevorzugten
zentration des Bades hängt von dem erwünschten, Arten nur in bezug auf das angewendete spezifische
dem Endprodukt einzuverleibenden Zinkkomplex- Material beschreiben. Abwandlungen von den spezd-
gehalt ab. fischen Formulierungen können durch Wechsel der
Weiterhin kann eine Kontrolle über die Ablagerung Ausgangsstoffe, Zeitdauer oder Temperatur er-
des Zinkaminopolymeren in der Faser durch die 50 forderlich werden.
Menge an Netzmittel und die Temperatur, die zum
Menge an Netzmittel und die Temperatur, die zum
Fixieren des Komplexes in den Fasern erforderlich Beispiel 1
ist, ausgeübt werden. Ein Maß für den Grad des CAnsatz b7w 7usat7 ΑΪ
Benetzens und des Eindringens der Reaktions- ^Ansatz dzw. zusatz A)
komponenten ist die Aufnahme der Badflüssigkeit 55 Tetra-Natriumsalz des Äthylendiamins der
durch die Fasern. Diese Aufnahme ist definiert als Tetraessigsäure 1 Teil
das Verhältnis der Differenz zwischen Maß- und Zinkchlorid 23 Teile
Trockengewichten: Trockengewicht der Fasern. Je Natriumacetat 7 Teile
größer der Aufnahmegrad ist, um so geringer ist Borsäure 1 Teil
die erforderliche Anfangskonzentration der komplex- 60 Reinigungsmittel vom quaternären Typ .. 2 Teile
bildenden Mittel. Außerdem wurde gefunden, daß Harnstoff
33 Teile
je höher die angewandten Fixierungstemperaturen
— entweder in dem Bad oder in den benetzten 30 g der obengenannten Mischung werden in 1 1
Geweben, die zum Trocknen aufgehängt waren oder Wasser gelöst, um so das Behandlungsbad zu bilden,
auf Förderbändern transportiert wurden — waren, 65 Das Bad wird auf 500C erhitzt, dann taucht man
um so niedriger hätten die Konzentrationen der gestrickte Baumwollsocken 10 Minuten lang in das
komplexbildenden Mittel (Zink, Sequestriermittel Bad, zieht sie heraus, spült in Wasser und trocknet,
und Aminierungsmittel) zu sein. Proben zeigen, daß ein Kontakt mit den behandelten
Socken das Wachstum von Testbakterien hemmt. Außerdem setzt sich dieser Effekt in den Socken
sogar noch fort, nachdem sie etwa 50mal eine automatische Waschbehandlung durchgemacht haben.
Unbehandelte Kontrollsocken entwickelten diese hemmenden Eigenschaften nicht. Es wurde sogar
beobachtet, daß 20% der Kontrollen Löcher aufwiesen, die vom täglichen Gebrauch (Abnutzung)
stammten und allein das Ergebnis des Waschvorganges waren. Behandelte Socken zeigten keine
Löcher.
15 g des Ansatzes A (Beispiel 1) werden zu 600 cm3 eines bereiteten Harzbades zugesetzt, wie es bei der
»Wash-and-wearc-BehandlungvonBaumwollgeweben
üblich ist, und die Mischung wird so lange gerührt, bis der Ansatz A vollständig gelöst ist. Das zu behandelnde
Gewebe (Hemdentuch) wird bei Zimmertemperatur in die bereitete Lösung getaucht, bis es
vollständig durchfeuchtet ist (30 bis 60 Sekunden), und dann aus dem Bad herausgezogen. Man läßt
die Flüssigkeit aus dem Gewebe abtropfen oder preßt sie aus, bis die vom Bad durch das Gewebe aufgenommene
Flüssigkeit 70 bis 120% ausmacht. Das Gewebe wird dann z. B. 1 Minute lang bei 180° C
getrocknet und anschließend in einem ein Reinigungsmittel, wie Natriumperborat, enthaltenden Bad gewaschen.
Die Versuche zeigen eine Hemmung des Bakterienwachstums in dem behandelten Gewebe.
Diese Eigenschaft des behandelten Materials wurde beobachtet, nachdem das behandelte Gewebe
50 Waschprozessen mit Standardseifen unterworfen war. Unbehandelte Kontrollen besaßen diese hemmenden
Eigenschaften nicht, weder vor noch nach den Waschprozessen. In gleicher Weise wurde gefunden,
daß Handtücher, die mit den »Ausrüstungs«- Harzen ohne Ansatz A behandelt waren, keine antibakteriellen Eigenschaften besaßen.
Beispiel 3
(Ansatz B)
(Ansatz B)
Tetra-Natriumsalz des Äthylendiamins der
Tetraessigsäure 3 Teile
Zinkchlorid 20 Teile
Natriumacetat 8 Teile
Borsäure 1 Teil
Harnstoff 20 Teile
Nichtionisiertes Reinigungsmittel 1 Teil
15 g vom Ansatz B werden in 1 1 Wasser gelöst. Dann werden Wollsocken in diese Lösung getaucht,
bis sie 90 bis 120% ihres Gewichtes von der Lösung aufgenommen haben. Anschließend werden sie auf
50° C erwärmt und mindestens 15 Minuten bei dieser Temperatur belassen oder so lange, bis sie trocken
sind. Der Rückstand vom Bad wird dann von den Socken abgewaschen, oder man spült ihn ab. Die
so behandelten Socken behalten ihre antimikroben Eigenschaften über 30 Waschprozesse. Kontrollversuche
zeigen diese mikrobenhemmenden Eigenschaften weder vor noch nach dem Waschen.
Ein dem Beispiel 3 entsprechendes Bad wird zur Behandlung eines Baumwoll-Polyester-(Dacron)-65-35-Hemdenstoffs
verwendet. Der Stoff wird 2 Minuten lang in das 40°C heiße Bad getaucht,
bis die Trockengewichtsaufnahme des Bades durch den Hemdenstoff 70% beträgt. Das Gewebe wird
dann bei 80° C getrocknet. Das zu Ende behandelte Gewebe (nach dem Spülen und Trocknen) verhindert
das Wachstum von Bakterien in Verbindung mit vorher oder hinterher stattgefundenen 40 Waschprozessen.
ίο Gewebe aus Kunstseidentrikot wird in der Art
des Beispiels 3 behandelt mit der Ausnahme, daß das Fixieren und Trocknen bei 60 bis 80° C ausgeführt
wird. Das Gewebe zeigt bakterienhemmende Eigenschaften vor und nach 30 Waschprozessen.
Tetra-Natriumsalz des Äthylendiamins der
Tetraessigsäure 1 Teil
Nichtionisiertes Waschmittel 1 Teil
Natriumacetat 6 Teile
Borsäure 2 Teile
Zinknitrathexahydrat (Zn(NO3)2 · 6H2O).. 10 Teile
Die obengenannte Mischung granuliert leicht und ist in granulierter Form stabil. Ein Teil dieser
Mischung, in 6 Teilen Wasser gelöst, ergibt eine Lösung mit einem pH-Wert von etwa 6. Taucht man
cellulosehaltiges Material in ein Bad dieser Lösung bei ihrem Siedepunkt, so hat dieses einen Zinkgehalt
von bis zu 3 Gewichtsprozent, der natürlich von der Tauchdauer abhängig ist. Derartiges Material behält
— ohne weitere Fixierung — seine antimikroben Eigenschaften bis zu ungefähr 10 Waschungen.
Das Produkt nach Beispiel 6 mit einem Zinkgehalt von 3%_ wird durch 5 Minuten langes Tauchen in
eine 2%ige Harnstofflösung bei 8O0C fixiert. Dabei
behält ein so behandeltes bestimmtes Produkt, wie Krankenhausleinen, seine antimikroben Eigenschaften
noch nach 50 Waschungen gegen gewöhnliche Hautbakterien, wie an Hemmzonen im Standard-Agar-Test
in Petrischalen gezeigt wurde.
Das Produkt nach Beispiel 6 mit einem Zinkgehalt von 2% wird durch 7 Minuten langes Tauchen bis
65° C in einem Bad mit 3% Monoäthanolamin fixiert. In dieser Art behandelte Taschentücher
behalten ihre antimikroben Eigenschaften noch nach langem Gebrauch und vielen Waschungen.
Ein Produkt, das wie im Beispiel 6 behandelt wurde, wird 3 Minuten lang in 10 Volumteilen Peroxyd
bei 250C fixiert. Das Produkt, gewirkte Reithosen, widerstand 50 Waschungen und behielt seine
antimikroben Eigenschaften, wie an einer Hemmzone im Test in Petrischalen an gewöhnlichen Hautbakterien
gezeigt wurde.
Tetra-Natriumsalz des Äthylendiamins der
Tetraessigsäure 1 Teil
Nichtionisiertes Reinigungsmittel 1 Teil
Natriumacetat 5 Teile
Borax 2 Teile
Zinkchlorid 10 Teile
Obengenannte Mischung granuliert leicht durch den Austausch des Kristallwassers zwischen Borax
und Zinkchlorid. Ein Teil dieser Mischung, gelöst in 9 Teilen Wasser, ergibt ein Bad vom ρκ etwa 8.
Eiweißhaltiges Material, wie Wolle, Seide, Leder und Catgutnähte, das in das Bad getaucht ist, absorbiert
innerhalb des Eiweißmoleküls bis zu 4% Zink. Das Zink kann in dem Molekül durch irgendeines
der Fixierbäder, die in Verbindung mit cellulosehaltigen!
Material mit ähnlichen antimikroben Ergebnissen erwähnt wurden, dauerhaft füxiert werden. Es
konnte beobachtet werden, daß die Eiweißstoffe besser bei niederen Temperaturen, aber längerer Zeitdauer
zu behändem sind. Wollgewebe zeigt nach 15 Minuten
Tauchdauer in der obengenannten Lösung bei 65° C einen Zinkgehalt von über 1 %, fixiert in dem Gewebe.
Ferner wurde beobachtet, daß behandelte gefärbte Gewebe eine größere Resistenz gegen aktive Strahlen
beim Testen im Fadeometer zeigten als unbehandeltes gefärbtes Material. Die Anwesenheit eines Chelatbildungsmittels
scheint den Doppeleffekt der erleichterten Einführung des Zinks in die Moleküle des
organischen Materials und der Entgiftung des erhaltenen Produkts durch Unschädlichmachen jedes
Überschusses von Zinksalzen zu haben, welche auf irgendeine andere Weise damit in Berührung gekommen
sein können.
Claims (4)
1. Verfahren zur Behandlung von Faserstoffen oder kompakten Massen aus organischem Material,
wie Cellulose, Eiweiß u. dgl., zur Erzielung antimikrober Eigenschaften, wobei das Material
in Gegenwart eines Sequestriermittels in einer Zinksalzlösung behandelt wird, dadurch gekenn
zeichnet, daß das Material gleichzeitig mit der ersten oder im Anschluß an die erste Behandlung
mit Aminen behandelt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß als Aminogruppen-Trägersubstanz Harnstoff verwendet wird.
3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der ρπ-Wert der
Behandlungslösung auf nicht höher als 8 eingestellt wird.
4. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei einer Temperatur
von über 500C gearbeitet wird.
In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschrift Nr. 2 594384;
Martell Calvin: Die Chemie der Metallchelatverbindungen, 1958, S. 459/460;
TAPPI, 39, 1959, S. 557 bis 567.
USA.-Patentschrift Nr. 2 594384;
Martell Calvin: Die Chemie der Metallchelatverbindungen, 1958, S. 459/460;
TAPPI, 39, 1959, S. 557 bis 567.
© 309 548/317 3.63
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US73896758A | 1958-06-02 | 1958-06-02 | |
US76085758A | 1958-09-15 | 1958-09-15 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1146618B true DE1146618B (de) | 1963-04-04 |
Family
ID=27113452
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEI16376A Pending DE1146618B (de) | 1958-06-02 | 1959-05-04 | Verfahren zur Behandlung von Faserstoffen oder kompakten Massen aus organischem Material zur Erzielung antimikrober Eigenschaften |
Country Status (6)
Country | Link |
---|---|
BE (1) | BE578404A (de) |
CH (1) | CH362525A (de) |
DE (1) | DE1146618B (de) |
FR (2) | FR1223061A (de) |
GB (1) | GB916665A (de) |
NL (2) | NL239324A (de) |
Families Citing this family (3)
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---|---|---|---|---|
GB2318349A (en) * | 1996-10-15 | 1998-04-22 | Gyre Ltd | Biocidal composition for wet environment |
WO2010057743A2 (en) * | 2008-11-20 | 2010-05-27 | Unilever Nv | Method of treating a fabric |
WO2022239033A1 (en) * | 2021-05-12 | 2022-11-17 | Prerna Goradia | Inorganic zinc containing antimicrobial compositions for leather and other susceptible surfaces |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2594384A (en) * | 1946-11-12 | 1952-04-29 | Monsanto Chemicals | Fungi and bacteria resistant papermakers' felts and process for preparing same |
-
0
- NL NL111839D patent/NL111839C/xx active
- BE BE578404D patent/BE578404A/xx unknown
- NL NL239324D patent/NL239324A/xx unknown
-
1959
- 1959-04-27 GB GB14282/59A patent/GB916665A/en not_active Expired
- 1959-04-29 FR FR793555A patent/FR1223061A/fr not_active Expired
- 1959-05-04 DE DEI16376A patent/DE1146618B/de active Pending
- 1959-05-08 CH CH7304359A patent/CH362525A/de unknown
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1960
- 1960-08-30 FR FR837192A patent/FR472M/fr active Active
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2594384A (en) * | 1946-11-12 | 1952-04-29 | Monsanto Chemicals | Fungi and bacteria resistant papermakers' felts and process for preparing same |
Also Published As
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---|---|
NL111839C (de) | |
NL239324A (de) | |
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FR1223061A (fr) | 1960-06-15 |
FR472M (de) | 1961-05-02 |
GB916665A (en) | 1963-01-23 |
CH362525A (de) | 1962-06-15 |
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