DE60002681T2

DE60002681T2 - Verfahren zur herstellung eines substrats mit biozideigenschaften

Info

Publication number: DE60002681T2
Application number: DE60002681T
Authority: DE
Inventors: Phillip Charles Timberidge BLOWES; Alan John Chesterfield TAYLOR; George Mansfield ROBERTS; Fran Mansfield WOOD
Original assignee: FOXWOOD RES Ltd; FOXWOOD RESEARCH Ltd MANSFIELD
Current assignee: Hydrodyne Systems Ltd
Priority date: 1999-02-20
Filing date: 2000-02-21
Publication date: 2004-03-11
Anticipated expiration: 2020-02-22
Also published as: AU2565400A; DE60002681D1; CA2363007A1; EP1157158A1; GB9903842D0; EP1157158B1; ATE240431T1; WO2000049219A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Behandlungsverfahren, das auf Fasern, Garn, Vliesstoff, Gewebe, Gewirke, Kleidungsmittel oder Papiererzeugnisse anwendbar ist, auf die sich im Folgenden als „das Trägermaterial" bezogen wird. Sie betrifft weiterhin aus diesen Materialien hergestellte Waren, insbesondere solche, die im Gesundheitswesen und damit verbundenen Industriezweigen weit verbreitet sind. Das Behandlungsverfahren kann auf jedes natürliche oder synthetische Trägermaterial oder Mischungen davon angewendet werden. Typischerweise können Baumwoll-, Woll-, Viskose-, Polyamid-, Polyester- und/oder Polypropylenfasern oder Mischungen davon verwendet werden. Die Art des Trägermaterials und dessen Ausprägung werden im Hinblick auf den Endgebrauch ausgewählt.
Die Erfindung verleiht eine Eigenschaft, durch die ein breiter Bereich von Mikroorganismen, die in Kontakt mit dem behandelten Material geraten, wirkungsvoll abgetötet wird. Sie verhindert auch die Zersetzung des zu Grunde liegenden Trägermaterials durch Inaktivieren oder Abtöten von in Kontakt oder in Lösung befindlichen Bakterien oder Mikroben. Die sich ergebende Behandlung ist gegenüber einem von den meisten Wasch- und Dampfsterilisationsverfahren verursachten Abtragungsprozess teilweise oder in Gänze beständig. Die Behandlung sorgt für eine bestimmte Färbung und Versteifung des Trägermaterials und verbessert die Beseitigung organischer Verschmutzung während des Waschens in kommerziellen Waschverfahren.
Atomares/metallisches Silber ist als hoch wirksames Kontaktbiozid bekannt. Chitosan ist ebenfalls für seine Eigenschaft bekannt, einen breiten Bereich von Mikroorganismen zu inaktivieren, die in Kontakt mit ihm geraten. Es wurde nunmehr festgestellt, dass atomates/metallisches Silber wirkungsvoll in einer polymeren Struktur von Chitosan dispergiert werden kann, welches selbst auf dem Trägermaterial abgeschieden wurde. Die Dispersion ist so beschaffen, dass das Silber seine bioziden Eigenschaften im Wesentlichen oder vollständig beibehält. Ferner wurde festgestellt, dass das System seine Biozideigenschaften auch beibehält, wenn das Chitosan unlöslich gemacht und an dem Trägermaterial fixiert wurde. Es wurde gezeigt, dass die Chemikalien dieses Systems sich innerhalb eines pH Bereichs von 5 bis 9 im Wesentlichen nicht auswaschen lassen.
Gemäß einer ersten Variante der Erfindung ist ein Verfahren zur Behandlung eines natürlichen oder synthetischen Trägermaterials oder von Mischungen davon bereitgestellt, um dem Trägermaterial Biozideigenschaften aufzuprägen, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: (a) Abscheiden von gelöstem Chitosan auf dem Trägermaterial oder Imprägnieren des Trägermaterials mit gelöstem Chitosan, (b) Eintauchen des Trägermaterials in eine Silbersalzlösung, (c) Behandeln des Trägermaterials zum Reduzieren des Silbersalzes zu atomarem/metallischem Silber, (d) Quervernetzen des Chitosans und (d) Waschen und Trocknen des erhaltenen behandelten Trägermaterials.
Das atomare/metallische Silber wird über eine Wechselwirkung mit Aminogruppen des Chitosanpolymers an diesem gebunden und durch den Quervernetzungsprozess, durch den das Chitosan unlöslich gemacht wird, zusätzlich eingeschlossen. Silber ist nur schwer aus diesem System entfernbar. Dies stellt eine bedeutende Verbesserung gegenüber vorbekannten Systemen dar, die lediglich Oberflächenadsorption nutzen, um einen Träger für das Silber bereitzustellen. Solche vorbekannten Systeme können ferner „staubige" Oberflächen auf dem Trägermaterial hervorrufen, wobei das Trägermaterial schwer zu handhaben und zu reinigen ist. Das Verfahren der vorliegenden Erfindung kann auf Trägermaterialen mit einem breiten Endanwendungsbereich eingesetzt werden, wobei sich die Eigenschaften des Trägermaterials mit Ausnahme der antimikrobischen Eigenschaften nur geringfügig verändern.
Das Chitosan sollte einen möglichst geringen, jedoch zum Aufprägen einer Löslichkeit im Sauren ausreichenden Entacetylierungsgrad aufweisen. Es kann durch Abscheiden auf dem Trägermaterial oder durch Imprägnieren des Trägermaterials eingesetzt werden und wird über einen weiten pH-Bereich unlöslich gemacht und in einen Zustand überführt, der dessen Verwendung im Zusammenhang mit chirurgischen oder ähnlichen Kleidungstücken, Gesichtsmasken und Gesundkleidung ermöglicht. Der Halt des Chitosans an den Fasern des Trägermaterials ist so groß, dass das sich durch die Behandlung ergebende Chitosan als ausgesprochen haltbar betrachtet werden kann, oftmals die Lebensdauer der hergestellten Ware überdauert und befähigt ist, kommerziellen Prozessen wie Reinigen und Sterilisieren standzuhalten.
Erforderlichenfalls muss das Trägermaterials vor der Behandlung mit Chitosan oxidativ gebleicht werden. Das Behandlungsverfahren prägt dem fertiggestellten Erzeugnis eine für das Verfahren charakteristische Farbe auf. Das Verschmutzen der Ware während des Gebrauchs ist auf Grund der chemischen Eigenschaft des Chitosans herabgesetzt, welches organische Chromophore im sauren pH-Bereich bindet, unter basischen Bedingungen jedoch freigibt, die beispielsweise bei kommerziellen Reinigungsverfahren vorherrschend sind. Flecken werden daher von dem behandelten Stoff leichter ausgewaschen als von einem unbehandelten Trägermaterial.
Der Behandlungsumfang betreffend die abzuscheidenden Mengen an Silber und Chitosan wird im Hinblick auf den im Endprodukt erforderlichen Grad an Biozidwirkung bestimmt. Dieser wird ferner in Abhängigkeit von der Beschaffenheit des Trägermaterials variiert. Typischerweise ist eine Abscheidung von 0,5–3% Chitosan und 0,01– 2% Silbersalz bezogen auf das Gewicht des Trägermaterials für einen Endgebrauch als Kleidungsstück oder als Gesichtsmaske geeignet.
Chitosan wird gemäß einem im Stand der Technik üblichen Verfahren aufgeschlossen, wobei typischerweise eine Lösung von 2%iger Gew./Gew. Essigsäure eingesetzt wird, und anschließend durch Aufpolstern, Aufdrucken, Sprühen und Druckimprägnieren auf das Trägermaterial aufgebracht und in einer kommerziellen Mangel gepresst. Der Pressdruck wird zum Erhalt einer Chitosanabscheidung eingestellt, die für die endgültige Leistungsfähigkeit des Endproduktes erforderlich ist. Das Chitosan wird unter Anwendung eines oder mehrerer Durchgänge durch den Aufpolsterer oder die Mangel aufgebracht.
Nach dem Neutralisieren des behandelten Trägermaterials mit einer wässerigen alkalischen Lösung wie etwa ätzende Soda, wird dieses in eine Lösung eines Silbersalzes, typischerweise Nitrat, mit einer an den Endgebrauch des Systems angepassten Stärke, im allgemeinen zwischen 0,0005–2,0% Gew./Vol., vorzugsweise zwischen 0,001– 0,2% Gew./Vol., eingetaucht und anschließend in einer kommerziellen Mangel zur Beseitigung rückständiger Flüssigkeit gepresst. Vorzugsweise wird Silbernitrat eingesetzt wird. Es kann jedoch jedes beliebige wasserlösliche Silbersalz wie das Acetat, das Perchlorat, Difluorid, Laktat oder Propionat verwendet werden.
Das neutralisierte Trägermaterial wird anschließend zum Reduzieren des Silbersalzes zu atomarem/metallischem Silber unter Anwendung eines der im Stand der Technik üblichen Verfahren behandelt, von denen aus praktischen Gründen solche bevorzugt werden, bei denen ultraviolette Strahlung, gasförmiger Wasserstoff oder Hydrochinon eingesetzt werden.
Das neutralisierte Trägermaterial kann bis zu 4 Stunden in einer wässerigen Mischung von 0,2% Gew./Vol. Hydrochinon und 0,5 Gew./Vol. Natriumcarbonat gewaschen werden. Hiervon abweichend können ein oder mehrere Durchgänge durch eine Anordnung ultravioletter Strahlungsquellen durchgeführt werden, um die vollständige Umwandlung zu atomarem/metallischem Silber zu bewirken. Das photochemische Reduktionsverfahren wird durch eine vorausgehende Behandlung mit einer 1%igen Gew./Vol. Lösung von Natriumchlorid oder von einer Mischung aus Natriumchlorid und Natriumbromid wirkungsvoller. Bei einem Einsatz von gasförmigem Wasserstoff wird das Silbersalz unter Verwendung eines wässerigen Alkali zunächst zum Oxid umgewandelt bevor es durch den Wasserstoff reduziert wird.
Nach dem Waschen mit sauberem Wasser wird das Chitosan quervernetzt, um es bei sauren pH-Werten unlöslich zu machen. Das Quervernetzen wird unter Anwendung eines der gemäß dem Stand der Technik üblichen Verfahren durchgeführt, beispielsweise durch in Berührung bringen des Trägermaterials mit Glutaraldehyd mit einer Stärke von 0,01–2,0% Gew./Vol. über eine Dauer von 1–24 Stunden bei Raumtemperatur. Abweichend hiervon können Dialdehyde oder Epichlorhydrin verwendet werden.
Das Trägematerial wird anschließend mit sauberem Wasser gewaschen und getrocknet und ist anschließend bereit zur Weiterverarbeitung zu Artikeln des Endgebrauchs in der Medizin und der Veterinärmedizin, beispielsweise zu Gesichtsmasken, Verbänden, chirurgischen Gardinen, chirurgischen Kleider, Schutzkleidung, und weiterhin zu Inkontinenzkissen, Sanitätstüchern, Windeln, Handschuhen, Schutzumhüllungen, sterilen Bereichen und zu Filtern, die zur Filtration von Luft, Wasser oder Blut geeignet sind.
Abweichend hiervon kann die Quervernetzung vor dem Eintauchen in die Silbersalzlösung durchgeführt werden. Hierbei wird das mit Chitosan behandelte Trägermaterial mit einer wässerigen Alkalilösung neutralisiert und der Quervernetzungsprozess wie zuvor beschrieben durchgeführt.
Nach dem Waschen mit sauberem Wasser wird das Trägermaterial in die Silbersalzlösung eingetaucht, gepresst und reduziert, wie zuvor beschrieben. Nach dem Waschen mit sauberem Wasser wird das Trägermaterial getrocknet und ist zur Weiterverarbeitung für den Endgebrauch bereit.
Hiervon abweichend kann der Quervernetzungsprozess verändert und das Chitosan als im saueren pH-Bereich teilweise löslich gewonnen werden. Hierbei wird eine geringere Konzentration der quervernetzenden Chemikalie, beispielsweise Glutaraldehyd, mit einer Stärke zwischen 0,001–0,01% Gew./Vol. eingesetzt, deren Menge mit Bezug auf die auf dem Trägermaterial abgeschiedene Menge an Chitosan bestimmt und dazu ausgelegt ist, einen bestimmten Anteil des Chitosans, beispielsweise 50%, querzuvernetzten. Dies ermöglicht eine langsame Freigabe des Silbers und des Chitosans in der sauren wässerigen Phase, wobei die bei Kontakt bioziden Eigenschaften des Systems selbst aufrecht erhalten werden.
In einigen Fällen ist es möglich, die Schritte des Quervernetzens und der Silbersalzbehandlung miteinander zu kombinieren.
In der Regel wird die Biozid-Aktivität bei Gebrauch nicht durch einen wesentlichen Verbrauch der aktiven Inhaltsstoffe (Silber und Chitosan), sondern durch Anreicherung von Biomasse herabgesetzt, die beispielsweise durch einen der Chelatbildung ähnlichen Prozess an das Material gebunden werden kann. Das Material kann durch Waschen mit sauberem Wasser bei basischen pH-Werten und vorzugsweise bei Anwesenheit eines kationischen Tensids reaktiviert werden. Nach Gebrauch des Materials unter leicht oder gemäßigt alkalischen Bedingungen bewirkt das Waschen bei sauren pH-Werten und vorzugsweise mit einem anionischen Tensid dessen vollständige oder teilweise Reaktivierung.
Die Erfindung wird mit Bezug auf die nachfolgenden Beispiele verdeutlicht.
BEISPIEL 1
Verfahren
Zwei Proben eines gereinigten 300 g/m² Stoffs, Schuss 60 Schuss/Zoll (Baumwolle), 94 Schlüsse/Zoll (Polyester), typischerweise für Arbeitskleidung verwendet, wurden mit Chitosan und Silber behandelt und einem mirkobischen Herausforderungstest unterworfen, gefolgt von einer quantitativen Abschätzung der Überlebenden in Übereinstimmung mit dem Standart SNV 195 924 (Textilstoffe: Bestimmung der antibakteriellen Aktivität, Keimzählverfahren). (SNV 195 924 ist ein schweizerisches Testsystemprotokoll für Textilien der Schweizerischen Normen-Vereinigung, Kirchen Veg 4, Postfach 8032 Zürich.)
Behandlungssystem
AT2/B – beschichtet mit 1,5% Gew./Gew. Chitosan, neutralisiert und 8 Stunden eingetaucht in eine 0,02%ige Gew./Vol. Silbernitratlösung, gewaschen mit destilliertem Wasser und 1 Stunde in ein Bad einer 1%igen Natriumchloridlösung gegeben. Nach dem Waschen wurde der Stoff durch 8 Stunden langes Eintauchen in eine 0,1%ige Gew./Vol. wässerige Lösung von Glutyraldehyd quervernetzt und 15 Minuten einer 20 Watt starken, 6 mm langen Röhre einer ultravioletten Strahlungsquelle ausgesetzt und in Luft getrocknet.
AT2/C – wie Probe AT2/B, wobei der Chloridschritt ausgelassen wurde.
Mirkobische Herausforderung
Die Proben wurden bei 1,67 bar und 115°C eine Minute lang blitzsterilisiert und in Kreise mit einem Durchmesser von 4,5 cm geschnitten, drei Stück je Probe, und in deckelverschraubte Gefäße gegeben, die zuvor ebenfalls unter denselben Bedingungen blitzsterilisiert wurden.
Eine Übernachtkultur von Staphylococcus aureus NCTC 10788 wurde aseptisch mit einer Trypton-Soja-Brühe zum Erhalt einer Konzentration von etwa 10³ Zellen je ml verdünnt.
1 ml dieser Suspension wurde jeder Probe zugesetzt, so weit wie möglich die gesamte Oberfläche der Probe bedeckend, wobei das Volumen bemessen wurde, um sicherzustellen, dass keine freie Flüssigkeit zurückbleibt, d. h. dass alle Mikroben in Kontakt mit der Probe stehen.
Die Gefäße wurden bei 30°C sechs Stunden lang inkubiert, wobei mittels eines Kreisschüttlers mit 100 rpm geschüttelt wurde.
Testen auf anit-mikrobische Aktivität
Die Proben wurden aseptisch in ein Behältnis mit 10 ml Trypton-Soja-Brühe überführt und energisch verwirbelt. Mit diesem Prozess wurde beabsichtigt, sämtliche Bakterien vom Gewebe zu entfernen. Die Proben wurden so schnell wie in der Praxis möglich entfernt und in eine saubere leere Schale gepresst und fest auf eine Oberfläche einer frischen Trypton-Soja-Agar-Platte gegeben. Ein Wachstum hier würde auf die Anwesenheit lebender, eng an der Probe anliegender Bakterien schließen lassen. Die Ergebnisse sind in der Tabelle bei „Unter der gewaschenen Probe" gezeigt.
Die verwirbelten Brühen der Proben wurden nacheinander auf eine Verdünnung von 10^–4 verdünnt und Plattenzählungen von jeder Verdünnung nach dem Verfahren der Oberflächenverbreitung durchgeführt. Diese Zählungen ermöglichen eine quantitative Abschätzung der Anzahl der Zellen der lebenden, von den Proben gewaschenen Bakterien. Die Ergebnisse sind in der Tabelle bei „Plattenzählung-Waschungen" gezeigt.
Diese verdünnten Brühen wurden 24 Stunden bei 37°C inkubiert und unter Inaugenscheinnahme zum Bestimmen der Anwesenheit oder der Abwesenheit einer Trübung untersucht. Eine Trübung weist auf das Überleben lediglich einer oder zweier Bakterien hin, die bei der Plattenzählung der verdünnten Brühen nicht berücksichtigt wurden. Der Befund ist in der Tabelle bei „Inkubierte Waschungen" aufgeführt.
Ergebnisse
Die Ergebnisse der Mikrobiologie sind in der nachfolgenden Tabelle angegeben, Mittelwerte dreier Teststücke je Probe:
Schlussfolgerung
Die Ergebnisse weisen stark darauf hin, dass die Proben AT2/B und AT2/C praktisch oder wahrscheinlich eine 100%ige Biozidaktivität gegenüber Staphylococcus aureus aufweisen.
BEISPIEL 2
Zwei Proben eines Stoffes mit den gleichen Eigenschaften wie in Beispiel 1 wurden auf die folgende Art und Weise behandelt:
AT3/B6 – beschichtet mit 1% Gew./Gew. Chitosan, neutralisiert und quervernetzt unter Verwendung einer 0,02%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Glutyraldehyd, gewaschen mit sauberem Wasser und 8 Stunden lang in eine 0,005%ige Gew./Vol. Silbernitratlösung eingetaucht. Anschließend wurde er 60 Minuten lang in einer Mischung einer 0,4%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung Natriumchlorid und einer 0,4%igen Gew./Vol. wässerigen Natriumbromidlösung eingeweicht. Nach dem Waschen wurde der behandelte Stoff 15 Minuten lang einer 20 Watt starken 600 mm langen Röhre einer ultravioletten Strahlungsquelle ausgesetzt und unter Luft getrocknet.
AT3/F10 – 8 Stunden lang eingetaucht in eine 0,25%igen Gew./Vol. Silbernitratlösung. Er wurde anschließend 60 Minuten lang in einer 0,4%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Natriumchlorid und einer 0,4%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Natriumbromid eingeweicht. Nach dem Waschen wurde der behandelte Stoff 15 Minuten lang einer 20 Watt starken, 600 mm langen Röhre einer ultravioletten Strahlungsquelle ausgesetzt und unter Luft getrocknet. (d. h. die Schritte der Chitosanbeschichtung und der Quervernetzung wurden ausgelassen).
Beide Proben wurden einem selbsttätigen kommerziellen Waschzyklus unter Verwendung eines kommerziellen Waschmittels ausgesetzt und in einem kommerziellen Trockner getrocknet. Jede Probe wurde einmal bei 60°C und zweimal bei 95°C gewaschen und getrocknet.
Die Proben wurde unter Verwendung des als NCTC 10788 ausgewiesenen Stamms des Mikroorganismus Staphylococcus aureus getestet. Das Testprotokoll war das gleiche wie dasjenige des Beispiels (1), es wurden jedoch Verdünnungen von 10^–3 angesetzt. Die Ergebnisse, über jeweils drei Teststücke gemittelt, sind in der nachfolgenden Tabelle gezeigt:
Schlussfolgerungen
Die Probe AT3/B6 weist auf eine außerordentliche hohe anti-mikrobische Aktivität hin und die Probe AT3F10 zeigt eine wahrscheinlich bedeutende anti-bakterielle Aktivität. Nach dreimaligem Waschen unter strengen Bedingungen zeigte das Chitosanbehandlungssystem einen höheren Grad an Biozid-Aktivität als dasjenige der ausschließlichen Silberbehandlung.
BEISPIEL 3
Verfahren
Proben des in Beispiel 1 beschriebenen Stoffes wurden auf die folgende Weise behandelt und anschließend in Übereinstimmung mit dem in Beispiel 1 beschriebenen SNV 195 924 Protokoll unter Verwendung des Mikroorganismus Staphylococcus aureus NCTC 10788 getestet.
AT3/20 – diese Probe wurde nicht behandelt und als Kontrolle eingesetzt.
AT2/D – 1% Gew./Gew. Chitosan wurden auf dem Stoff aufgebracht, neutralisiert und 8 Stunden lang in einer 0,02%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Glutyraldehyd quervernetzt.
AT3/F18 – der Stoff wurde 8 Stunden lang in eine 0,005%ige Gew./Vol. Silbernitratlösung eingetaucht. Er wurde anschließend 60 Minunten lang in einer 0,4%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Natriumchlorid und einer 0,4%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Natriumbromid eingeweicht. Nach dem Waschen wurde der behandelte Stoff 15 Minuten lang einer 20 Watt starken, 600 mm langen Röhre einer ultravioletten Strahlungsquelle ausgesetzt und unter Luft getrocknet und getestet.
AT2/D – 1% Gew./Gew. Chitosan wurden auf den Stoff aufgebracht, neutralisiert und 8 Stunden lang in einer 0,02%igen Gew./Vol. wässerigen Lösung von Glutyraldehyd quervernetzt. Nach dem Spülen mit sauberem Wasser wurde die Probe wie die AT3/F18-Probe behandelt.
Ergebnisse
Schlussfolgerungen
Die Probe mit der Referenz AT3/20 entfaltete keine anti-bakterielle Wirkung. Die Probe AT2/D wies Anzeichen einer Inhibierung auf, AT3/F18 ist wahrscheinlich bedeutend biozid und AT2/A weist wahrscheinlich eine 100% effektive Biozid-Aktivität auf. Die Kombination des quervernetzten Chitosan mit Silber ist wirkungsvoller als Silber oder Chitosan allein.
BEISPIEL 4
Verfahren
Zwei Proben des Stoffes, auf den in Beispiel 3 Bezug genommen wurde, wurden unter Verwendung zweier Mirkoorganismen, Staphylococcus aureus NCTC 10788 und Salmonella typhimurium vom Stamm NCTC 74, behandelt und gemäß SNV 195 924 getestet (für Details siehe Beispiel 1).
Behandlung: Die Proben wurden mit 1% Gew./Gew. Chitosan beschichtet, neutralisiert und 8 Stunden lang unter Verwendung einer 0,02%igen Gew./Gew. wässerigen Lösung Glutyraldehyd quervernetzt, mit sauberem Wasser gewaschen und eine Stunde lang in eine 0,0005%ige Gew./Vol. Lösung Silbernitrat eingetaucht. Er wurde 5 Minuten in einer 1,0%igen Gew./Vol. Natriumchloridlösung eingeweicht. Die behandelte Probe wurde gewaschen und 15 Minuten einer 20 Watt starken, 600 mm langen Röhre einer ultravioletten Strahlungsquelle ausgesetzt und in Luft getrocknet und getestet.
Nachbehandlung: Die Proben wurden einem kommerzeillen Waschzyklus einmal bei 60°C und zweimal bei 95°C ausgesetzt und in einem Trommeltrockner getrocknet.
Ergebnisse
Schlussfolgerung
Die Proben sind gegenüber den in dem Test verwendeten Mikroorganismen außerordentlich biozid.
BEISPIEL 5
Proben eines Baumwollstoffs 230 g/m² (Schuss 74 Schüsse/Zoll, Kette 56 Schlüsse/Zoll) wurden entweder mit 0,8% Gew./Gew. oder 0,4 Gew./Vol. Chitosan behandelt und 12 Stunden lang unter Verwendung von 0,4% Gew./Vol. Glutyraldehyd quervernetzt, gewaschen und neutralisiert. Sie wurden getestet gemäß dem Verfahren SNV 195 924 Textilstoffe: Bestimmung der anti-bakteriellen Aktivität: Keimzählverfahren.
Die Inkubationstemperatur betrug 37°C und die Proben wurden beim Starten des Testes bei 115°C und einem Druck von 1,67 bar blitzsterilisiert.
Nach 6 und 12 Stunden wurden 100 ml steriles destilliertes Wasser mit 3% Tween 80 als Neutralisierungsmittel den Behältnissen mit den Proben aseptisch zugesetzt, 1 Minute lang wurde kräftig geschüttelt und anschließend gleiche Teile von 1 ml zum Ausplattieren entnommen.
Drei Mikroorganismen wurden in dem Test verwendet:
Methicilli resistente Staphylococcus aureus, Stamm SDRU R80/606
Klebsiella pneumoniae, Stamm NCIMB 10341
Salmonella typhimurium, Stamm NCTC 74
Die log₁₀ CFU (Kolonien bildende Eigenschaften) Diagramme wurden berechnet und sind nachfolgend tabelliert:
Ergebnisse
Schlussfolgerungen
Beide Proben zeigten eine gewisse Inhibierung des Wachstums aller getesteten Mikroben, erfüllten jedoch nicht die Kriterien für eine antibakterielle Wirkung. Das Behandlungssystem mit Chitosan allein ist als Kontaktbiozid nicht effektiv.

Claims

Verfahren zur Behandlung eines natürlichen oder synthetischen Trägermaterials oder von Mischungen davon, um dem Trägermaterial Biozideigenschaften aufzuprägen, wobei besagtes Verfahren folgende Schritte umfasst: (a) Abscheiden von Chitosan auf dem Trägermaterial oder Imprägnieren des Trägermaterials mit Chitosan, (b) Eintauchen des Trägermaterials in eine Silbersalzlösung, (c) Behandeln des Trägermaterials zur Reduktion des Silbersalzes zu atomarem/metallischem Silber, (d) Quervernetzen des Chitosans und (e) Waschen des sich ergebenden behandelten Trägermaterials.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Quervernetzens des Chitosans vor dem Eintauchen des Trägermaterials in die Silbersalzlösung durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt des Quervernetzens des Chitosans zur selben Zeit wie das Abscheiden der Silbersalzlösung auf dem Trägermaterial durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Fasern oder Garn aufweisende Trägermaterial ein Vlies, eine Gewebe oder ein Gewirke oder ein Kleidungsstück oder ein Papiererzeugnis ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Fasern oder das Garn aus Baumwolle, Wolle, Viskose, Polyamid, Polyester oder Polypropylen oder aus Mischungen davon besteht.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das behandelte Trägermaterial 0,5 bis 3 Gew.-% Chitosan und 0,01 bis 2 Gew.-% Silbersalz aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei das Chitosan in verdünnter Säure löslich gemacht wird.
Verfahren nach Anspruch 7, wobei nach der Behandlung des Trägermaterials mit Chitosan und vor dem Eintauchen des besagten Trägermaterials in die Silbersalzlösung, das mit Chitosan behandelte Trägermaterial mit wässerigem Alkali neutralisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei das löslich gemachte Chitosan durch Aufpolstern, Drucken, Sprühen oder Druckimprägnieren auf dem Trägermaterial aufgebracht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei die Lösung des Silbersalzes eine Lösung von Silbernitrat oder von einem beliebigen wasserlöslichen Silbersalz, wie beispielsweise Acetat-, Perchlorat-, Difluorid-, Lactat- oder Propionatsalz ist.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei die Konzentration der Silbernitratlösung 0,0005 bis 2% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Konzentration der Silbernitratlösung 0,001 bis 0,2% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Silbersalz durch wässeriges Alkali zum Oxid umgewandelt und durch gasförmigen Wasserstoff reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Silbersalz durch sichtbare oder ultraviolette Strahlung reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 14, wobei das Trägermaterial vor dem Reduzieren des Silbersalzes durch sichtbare oder ultraviolette Strahlung mit einer verdünnten Lösung von Natriumchlorid oder von einer Mischung aus Natriumchlorid/Natriumbromid behandelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Silbersalz durch Hydrochinon reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 16, wobei das Silbersalz durch Verwenden einer wässerigen Mischung von 0,2% Gew./Vol. Hydrochinon und 0,5% Gew./Vol. Natriumcarbonat reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei das Chitosan durch in Berührung bringen des mit Chitosan behandelten Trägermaterials mit einer wässerigen Lösung von Glutaraldehyd oder einem anderen Dialdehyd oder Epichlorhydrin quervernetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Konzentration des Glutaraldehyd 0,001 bis 0,1% beträgt.
Verfahren nach Anspruch 18, wobei die Konzentration des Glutaraldehyd 0,01 bis 2,0% beträgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 20, wobei das mit Chitosan behandelte Trägermaterial über einen Zeitraum von 1 bis 24 Stunden bei Raumtemperatur mit Glutaraldehyd in Berührung gebracht wird.