MXPA98001499A - Producto intermedio de fibras naturales abiertas,procesado en humedo, adecuado para la formacion en productos de fibras de uso final con propiedadesantimicrobianas duraderas y metodo - Google Patents

Abstract

Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formación en productos de fibras de uso final, el cual incluye una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano aplicado a las fibras durante el procesamiento en húmedo.

Description

PRODUCTO INTERMEDIO DE FIBRAS NATURALES ABIERTAS.

PROCESADO EN HÚMEDO. ADECUADO PARA LA FORMACIÓN EN PRODUCTOS DE FIBRAS DE USO FINAL CON PROPIEDADES ANTIMICROBIANAS DURADERAS Y MÉTODO Campo técnico v antecedentes de la invención La invención se refiere a un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formación mediante procesos corriente abajo en productos de fibras de uso final y que tienen propiedades antimicrobianas duraderas. Esta Solicitud también describe un método para producir el producto antimicrobiano de fibras naturales abiertas. La fibra, a la que se hace referencia a manera de ejemplo en esta Solicitud, es algodón y puede incluir algodón virgen de algodón de desecho de la desmontadora o molino. Los usos finales previstos para la fibra abierta incluyen productos no tejidos tales como torundas y vendajes de algodón médicos/dentales, prendas desechables y productos tejidos y de punto de cualquier tipo en donde es necesario o conveniente el control de olores y/o bacteriano. El producto de fibras se denomina como "intermedio" dado que se ha sometido a los pasos preliminares de procesamiento a través del procesamiento en húmedo en la forma de fibras abiertas y está en una condición que es procesado además en un producto final deseado. El término "antimicrobiano" como se usa en esta solicitud, se refiere a una clase de químicos que matan o interfieren con la multiplicación, crecimiento o actividad de bacterias, hongos o levadura. Dichos organismos pueden ocasionar la deterioración de muchos productos orgánicos, manchas, olores pútridos y a humedad, problemas de salud que varían de estimulación de alergias a irritación y sensibilización. El crecimiento de microbios sobre muebles, ropa, vendajes y similares, puede ocasionar la enfermedad así como promover la difusión de la enfermedad. La tendencia hacia telas resistentes al lavado en agua fría o caliente a temperatura reducida, reduce la capacidad del lavado para matar artículos contaminados. El control de olores y de microbios en las fibras naturales, incluyendo algodón, es bien conocido. Sin embargo, los procesos presentes aplican agentes antimicrobianos cerca o al final del procesamiento. Por ejemplo, en la formación de fábrica, los agentes antimicrobianos se forran a la tela ya formada. En otros casos, por ejemplo, en calcetines de punto, el agente antimicrobiano normalmente se aplica después de que se cose el calcetín. La pulpa de celulosa tal como se usa en pañales desechables y toallas sanitarias se puede rociar con un agente antimicrobiano como un paso final en el procesamiento En contraste con lo anterior, la capacidad de los procesadores corriente abajo para usar algodón que se han procesado en húmedo previamente con un agente antimicrobiano, permitirá muchas instalaciones sin equipo de procesamiento en húmedo para manufacturar, sin embargo, productos que tienen propiedades antimicrobianas.

Otras ventajas para aplicar los agentes antimicrobianos durante los pasos de procesamiento en húmedo incluyen el hecho de que en muchas aplicaciones la presencia de agente antimicrobiano en la fibra antes de la producción del producto de uso final permitirá que el fabricante evite procesamiento en húmedo adicional. Esto puede reducir o eliminar el encogimiento o distorsión de telas y otros productos de uso final. Además la aplicación del agente antimicrobiano a la fibra mientras la fibra se abre y se satura completamente, puede mejorar la penetración del agente antimicrobiano en la fibra y por lo tanto proveer distribución más uniforme. El solicitante ha encontrado que se pueden lograr resultados satisfactorios con adiciones de agentes antimicrobianos que son substancialmente menores a los descritos en la técnica por ser necesarios y reduce la cantidad de agente antimicrobiano necesaria para una aplicación satisfactoria. El solicitante ha encontrado también que el calor aplicado a las fibras durante el secado después de la aplicación del agente antimicrobiano elimina la necesidad de "fijar" el agente antimicrobiano como se requiere para algunos agentes antimicrobianos. Compendio de la Invención Por lo tanto, es un objetivo de la invención proveer un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formación mediante procesos corriente abajo en productos de fibras de uso final con propiedades antimicrobianas duraderas y un método para producir el producto de fibras naturales abiertas de agente microbiano. Es otro objetivo de la invención proveer un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, el cual provee mayor versatilidad al producto de fibra. Es otro objetivo de la invención proveer un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, el cual utiliza menos del agente antimicrobiano para lograr resultados satisfactorios. Es otro objetivo de la invención proveer, un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, el cual logra propiedades antimicrobianas satisfactorias con menos adición. Es otro objetivo de la invención proveer, un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, el cual no necesita un tratamiento de "fijación" después del tratamiento con un agente antimicrobiano. Estos y otros objetivos de la presente invención se logran en las modalidades preferidas descritas en seguida proveyendo un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formulación de productos de fibra de uso final, el cual comprende una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano aplicado a las fibras durante el procesamiento en húmedo.

De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, el producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, incluye una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano unido catiónicamente a las fibras durante el procesamiento en húmedo. De acuerdo con aún otra modalidad preferida de la invención, el producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, incluyen una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano aplicado a las fibras durante procesamiento en húmedo y elegido del grupo que consiste de clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) y diyodometil-p-tolilsulfona. De acuerdo con aún otra modalidad preferida de la invención, el producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo comprende una fibra celulósica. De acuerdo con aún otra modalidad preferida de la invención, la fibra celulósica comprende algodón. De acuerdo con aún otra modalidad preferida de la invención, se aplica a la fibra el clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) a un régimen de 1.0 por ciento de peso de fibra. De acuerdo con aún otra modalidad preferida de la invención. se aplica a la fibra el diyodometil-p-tolifsulfona a un régimen de 0.4 por ciento del peso de fibra. Una modalidad del método para impartir características antibacterianas a las materias primas de fibras naturales crudas de acuerdo con la invención comprende los pasos de humedecer la materia prima de fibras con un agente tensoactivo, convencionalmente procesando en húmedo la materia prima de fibras en un recipiente que contiene uno o más baños de tratamiento acuoso; subsecuente al paso de procesamiento en húmedo aplicando una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano en la materia prima de fibras húmedas y secando la materia prima de fibras. De acuerdo con una modalidad preferida de la invención, el paso de aplicar agente antimicrobiano incluye el paso de agregar el agente antimicrobiano en el autoclave y dispersar el agente antimicrobiano uniformemente a través de la materia prima de fibras. De acuerdo con otra modalidad preferida de la invención, el paso de procesamiento en húmedo incluye procesos elegidos del grupo que comprende lavado, blanqueado, enjuague, neutralización con ácido y terminado. De acuerdo con aún otra modalidad preferida de la invención, el paso de aplicar el agente antimicrobiano incluye el paso de agregar el agente antimicrobiano en el autoclave y dispersar uniformemente el agente antimicrobiano a través de la materia prima de fibras. Descripción de la Modalidad Preferida y Mejor Modo Descripción General de Procesamiento en Húmedo Un tratamiento de proceso en húmedo convencional para fibra de algodón abierta, cruda, se establece de la siguiente manera: El algodón, por ejemplo, 1350 kilogramos, se humedece con un agente tensoactivo a medida que se compacta en una canasta de tratamiento que después se coloca en un autoclave. El autoclave se llena con agua y se agrega una cantidad adecuada de sosa cáustica. Por lo tanto el algodón se lava para remover materia sucia, de tizne, aceites, vegetales y otras materias extrañas. El algodón se enjuaga y después se blanquea utilizando un baño de peróxido de hidrógeno/agua caliente. Después de un enjuague adicional, el algodón se neutraliza para ajustar el pH dentro de los limites apropiados y de nuevo se enjuaga. Convencionalmente, se puede proporcionar una aplicación de terminado al algodón en este punto seguido por un enjuague, secado y empaquetado finales. Aplicación del Agente Antimicrobiano Preferido En el proceso de acuerdo con la invención, después del enjuague final y antes del secado, se drena el autoclave, el autoclave se rellena con agua a 13.50 kilogramos (un por ciento del peso de la fibra seca) del agente antimicrobiano y se agrega al baño. El agente antimicrobiano se circula por el agua a través de las fibras durante 20 minutos a 107.22°C. El autoclave después se drena, la canasta se remueve del autoclave y el algodón se seca y empaqueta convencionalmente. El proceso descrito antes es un sistema de blanqueo cerrado en donde el algodón crudo se procesa en húmedo completamente en una serie de pasos sin secado intermedio. El agente antimicrobiano particular utilizado en el Ejemplo descrito antes es clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) vendido bajo la marca Reputex-20 y manufacturado por Zeneca Biocides de Wilmington, Delaware. Reputex-20 es una solución 20% activa. El clorhidrato poli(hexametilenbiguanida) es particularmente adecuado para este uso dado que se ha probado lo que es seguro para contacto humano durante mucho tiempo. Muestra buena actividad antimicrobiana contra un amplio espectro de bacterias, levaduras y hongos y tiene bajo impacto ambiental dado que no contiene metales pesados, formaldehído, halógenos orgánicos o fenólicos. Se bioelimina por adsorción. La naturaleza catiónica polimérica del clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) permite que se una herméticamente en un enlace iónico a materiales celulósicos vía una interacción de base acida. El tratamiento acuoso de algodón como se describió antes ocasiona la adsorción rápida sobre la superficie de las fibras. Se ha determinado que cuando se aplica durante el procesamiento en húmedo de la fibra abierta no es necesario tratar las fibras con un agente ácido de fijación si las fibras se van a utilizar en un producto final no durable, por ejemplo, vendajes médicos. No se requieren temperaturas elevadas o curación aunque se piensa que el calor aplicado a las fibras durante el secado antes del empaquetamiento ocasiona que el agente se una aún más herméticamente a los sitios de unión sobre la superficie de las fibras. En las situaciones en donde las fibras se van a incorporar en telas u otros productos finales durables que se pretende que se laven repetidamente, es conveniente un tratamiento con un agente de fijación ácido. El resultado es una actividad antimicrobiana muy durable, duradera y estable. Debido a la unión iónica de este agente antimicrobiano con las fibras, esta solicitud es particularmente adecuada para los usos en donde son importantes los factores de lavado repetido o durabilidad. Se ha encontrado que el uso de clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) es particularmente efectivo en usos finales en donde los microbios entran directamente en contacto con la superficie tratada de las fibras durante un tiempo de duración corto. Aplicación de Agente Antimicrobiano Alterno Otro agente antimicrobiano adecuado es diyodometil-p-tolilsulfona. Este agente antimicrobiano es vendido bajo la marca Ultra-Fresh-40 o UF-40, y se manufactura por Thomson Research Asosociates de Toronto, Ontario, Canadá. Ultra-Fresh-40 es una solución 40% activa. La diyodometil-p-tolilsulfona es una suspención basada en agua, finamente dividida, de color café claro, la cual inhibe el crecimiento de un amplio espectro de bacteria, hongos, mohos y humedad. La adición a la fibra es de generalmente el 0.1 por ciento. Los pasos de procesamiento en húmedo convencionales son los mismos que se establecieron antes. En el proceso de acuerdo con esta modalidad de la invención. después del enjuague final y antes del secado se drena el autoclave, el autoclave se rellena con agua y 5.4 kg (4 por ciento de la fibra seca) de la diyodometil-p-tolilsu lfona se agregan en el baño. El agente antimicrobiano se circula por el agua a través de las fibras durante 20 minutos a 107.22°C. El autoclave se drena después, la canasta se remueve del autoclave y el algodón se seca y empaqueta convencionalmente. El producto de fibra intermedio resultante es uno en donde el agente antimicrobiano se termofragua en las fibras de algodón . La diyodometil-p-tolilsulfona tiene la capacidad de emigrar a la superficie de las fibras, matando o desactivando así microbios que vienen cerca de la superficie de la fibra , así como se ponen en contacto con la fibra . Valoración Objetiva de Acabados Antimicrobianos sobre Materiales Textiles Las siguientes pruebas de la American Association of Texti le Chemists and Colorists (AATCC) demuestran la efectividad de las fibras de algodón abiertas tratadas con el clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) de marca de Reputex-20 y la diyodometi l-p-tolilsulfona de marca U ltra-Fresh-40.

TABLA 1 MÉTODO DE PRUEBA DE AATCC 100-1993 RESULTADOS DE PRUEBAS DE LABORATORIO - REDUCCIÓN DE BACTERIAS Laboratorios de P ruebas Descripción de la muestra tratada I Thomson Zeneca N. American Associates Biocides Science Asociates Algodón Comber, 0.2% de UF F--4400 _-__ __«- 99.96 PRB* Antimicrobiano, secado en aire Algodón Comber, 0.2% de UF-40 Antimicrobiano, secado en homo Algodón Comber, 0.4% de UF-40 99.95 PRB Antimicrobiano, secado en aire Algodón Comber, 0.4% de UF-40 99.96 PRB Antimicrobiano, secado en homo Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 Antimicrobiano, Secado dentro del horno Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 99.52 PRB Antimicrobiano, Secado afuera del homo 99.69 PRB *PRB - Los resultados indican una reducción por ciento de bacterias después de exponerse durante 24 horas.

TABLA 2 MÉTODO DE PRUEBA DE AATCC 147-1993 RESULTADOS DE PRUEBAS DE LABORATORIO - INHIBICIÓN DE CONTACTO (%) Laboratorios de Prueba N. Americaí Descripción de la muestra tratada Thomson Zeneca Science Associates Biocides Asociates Algodón Comber, 0.2% de UF-40 100' o Antimicrobiano, secado en aire Algodón Comber, 0.2% de UF-40 Antimicrobiano, secado en homo Algodón Comber, 0.4% de UF-40 100 100 Antimicrobiano, secado en aire Algodón Comber, 0.4% de UF-40 100 100 Antimicrobiano, secado en homo Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 0 Antimicrobiano, Secado dentro del horno Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 0 Antimicrobiano, Secado afuera del horno *PRB - Los resultados indican una inhibición por ciento de la muestra bajo crecimiento TABLA 3 MÉTODO DE PRUEBA DE AATCC 147-1993 RESULTADOS DE PRUEBAS DE LABORATORIO -ZONA LIBRE DE CRECIMIENTO (MM) Laboratorios de Prueba N. American Descripción de la muestra tratada Thomson Zeneca Science Associates Biocides Asociates Algodón Comber, 0.2% de UF-40 1 mm* Antimicrobiano, secado en aire Algodón Comber, 0.2% de UF-40 0 Antimicrobiano, secado en homo Algodón Comber, 0.4% de UF-40 1 mm 0 Antimicrobiano, secado en aire Algodón Comber, 0.4% de UF-40 0 Antimicrobiano, secado en homo Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 Antimicrobiano, Secado dentro del horno Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 Antimicrobiano, Secado afuera del horno *PRB - Todos los resultados indican la zona libre de crecimiento TABLA 4 MÉTODO DE PRUEBA DE AATCC 100-1993 RESULTADOS DE PRUEBAS DE LABORATORIO -INHIBICIÓN SUPERFICIAL (%) Laboratorios de Prueba N. Americaí Descripción de la muestra tratada Thomson Zeneca Science Associates Biocides Asociates Algodón Comber, 0.2% de UF-40 100* — 0** Antimicrobiano, secado en aire 0 Algodón Comber, 0.2% de UF-40 90 Antimicrobiano, secado en homo Algodón Comber, 0.4% de UF-40 100 0 Antimicrobiano, secado en aire 0 Algodón Comber, 0.4% de UF-40 100 0 Antimicrobiano, secado en homo 0 Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 2*** Antimicrobiano, Secado dentro del horno 2 Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 2 Antimicrobiano, Secado afuera del homo 2 *100 - Reportado como % de Inhibición de Superficie **0 - Reportado como crecimiento cero. Por lo tanto, 0 y 100 en este caso implican lo mismo. ***2 - Indica crecimiento sobre la muestra; el cero no.

TABLA 5 MÉTODO DE PRUEBA DE AATCC 100-1993 RESULTADOS DE PRUEBAS DE LABORATORIO - ZONA LIBRE DE CRECIMIENTO (MM Laboratorios de Prueba N. Americaí Descripción de la muestra tratada Thomson Zeneca Science Associates Biocides Asociates Algodón Comber, 0.2% de UF-40 0 mm 5 mm* Antimicrobiano, secado en aire 5 mm Algodón Comber, 0.2% de UF-40 0 mm Antimicrobiano, secado en homo Algodón Comber, 0.4% de UF-40 6 mm 9 mm Antimicrobiano, secado en aire 10 mm Algodón Comber, 0.4% de UF-40 6 mm 10 mm Antimicrobiano, secado en homo 8 mm Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 NZ** Antimicrobiano, Secado dentro del homo NZ Algodón High Mic, 2.0% de Reputex 20 NZ Antimicrobiano, Secado afuera del homo NZ *0 Todos los resultados numéricos indican el área alrededor de la muestra en donde no se presenta el crecimiento. **NZ Indica zona libre sin crecimiento TABLA 6 PRUEBA DE USP Método de Prueba 0.2% UF-40 0.4% UF-40 1% Reputex 20 Análisis #1 Análisis #2 Análisis #5 4/1896 5/7/96 7/26/96 Extracción de éter (NMT 0.22 0.15 0.14 0.7%) Solubles en Agua 0.14 0.12 0.07 (NMT 0.35%) Contenido de Cenizas 0.06 0.09 0.05 (NMT 0.20%) pH de Extracción de 7.83 5.98 6.74 Agua (4.4-8.3) Absorbencia-S 22.7 23.1 23.7 Capacidad -NS 23.9 22.0 24.8 (NLT 20x) Régimen de Absorbencia 4.0 4.3 6.4 (NLT 7.0 seg.) -NS 4.1 4.4 5.9 Color - L* - S 93.94 94.06 95.99 NS 94.69 95.02 95.72 b*-S 3.77 3.34 3.20 NS 2.79 2.22 2.03 (por espécimen del cliente). Un producto de fibras naturales abiertas intermedio, procesado en húmedo, adecuado para la formación mediante procesos corriente abajo en productos de fibras de uso final y teniendo propiedades antimicrobianas duraderas se describó anteriormente. Se pueden cambiar varios detalles de la invención sin alejarse de su alcance. Además, la descripción anterior de la modalidad preferida de la invención el mejor modo para practicar la invención se proveen para el propósito de ilustración únicamente y no para el propósito de limitación , la invención estando definida por las reivindicaciones .

Claims (12)

1. REIVINDICACIONES 1. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo adecuado para la formación en productos de fibras de uso final, comprendiendo una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano aplicado a dichas fibras durante el procesamiento en húmedo.
2. 2. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formación en productos de fibras de uso final, comprendiendo una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano unido catiónicamente a dichas fibras durante el procesamiento en húmedo.
3. 3. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formación en productos de fibras de uso final, comprendiendo una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano aplicado a dichas fibras durante el procesamiento en húmedo y elegido del grupo que consiste de clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) y diyodometil-p-tolilsulfona.
4. 4. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, de acuerdo con la reivindicación 1, 2, ó 3, en donde dicho producto de fibras naturales comprende una fibra celulósica.
5. 5. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, de acuerdo con la reivindicación 4, en donde dicho fibra celulósica comprende algodón.
6. 6. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicho clorhidrato de poli(hexametilenbiguanida) se aplica a la fibra de un régimen de 1.0 por ciento del peso de la fibra.
7. 7. Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, de acuerdo con la reivindicación 3, en donde dicha diyodometil-p-tolilsulfona se aplica a tal fibra de un régimen de 0.4 por ciento del peso de la fibra.
8. 8. Un método para impartir características antibacterianas a la materia prima de fibras naturales crudas comprendiendo los pasos de: (a) humedecer la materia prima de fibras con un agente tensoactivo; (b) procesar en húmedo convencionalmente la materia prima de fibras en un recipiente que contiene uno o más baños de tratamiento acuoso; (c) después del paso de procesamiento en húmedo aplicar una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano en ia materia prima de fibras húmedas; y (b) secar la materia prima de fibras.
9. 9. Un método de acuerdo con la reivindicación 8, en donde la materia prima de fibras naturales comprende algodón.
10. 10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, en donde el paso de humectación incluye el paso de colocar la materia prima de fibras en una canasta de tratamiento la cual a su vez se coloca en el autoclave.
11. 11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, en donde el paso de procesamiento en húmedo incluye procesos elegidos del grupo que comprende los pasos de lavado, blanqueado, enjuague, neutralización con ácido y terminado.
12. 12. Un método de acuerdo con la reivindicación 11, en donde el paso de aplicar el agente antimicrobiano incluye el paso de agregar el agente antimicrobiano en el autoclave y dispersar el agente antimicrobiano uniformemente a través de la materia prima de fibras. RESU M EN Un producto intermedio de fibras naturales abiertas, procesado en húmedo, adecuado para la formación en productos de fibras de uso final, el cual incluye una cantidad efectiva de un agente antimicrobiano aplicado a las fibras durante el procesamiento en húmedo.