(57)【要約】  抗毒性の繊維および繊維媒体は、抗毒薬を含む含浸材料を含有する。抗毒性の繊維および繊維媒体を製造する方法は、抗毒薬の濃縮物を含有する浸漬溶液に繊維媒体を浸漬することにより、含浸させて、抗毒薬を含む含浸材料を有する繊維を形成する工程を含む。
2015525306.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
a. 非ポリマー性またはポリマー性材料を含む繊維媒体を準備する工程;
b. 少なくとも1つの抗毒薬の濃縮物および添加剤部分を含む浸漬溶液を形成する工程であって、添加剤部分が、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油および/または有機溶媒、ならびにアルコールの少なくとも1つを含む工程;
c. 前記媒体を前記浸漬溶液に十分に浸して、濡れ媒体を形成する工程;
d. ローラーを通して濡れ媒体を加工する工程;および
e. 濡れ媒体を乾燥させ、そこから生地を分離させる工程
を含む、抗毒生地を製造する方法。
【請求項２】
少なくとも1つの前記抗毒薬が三ヨウ化物を含む、請求項1に記載の方法。
【請求項３】
少なくとも1つの前記抗毒薬が、ヨウ素、臭素、塩素および過酸化水素からなる群から選択される活性剤をさらに含む、請求項2に記載の方法。
【請求項４】
請求項1に記載の方法に従って形成される、抗毒生地。
【請求項５】
請求項4に記載の抗毒生地を含む、衣料品、布、創傷包帯、テープ、手術用ドレープ、プライバシーカーテン、フェイスマスク、ガウン、防護衣料品、靴カバー、手袋、ヘアキャップ、エアフィルター、衛生用品、またはティッシュ。
【請求項６】
温度90℃以下で乾燥を行う、請求項1に記載の方法。
【請求項７】
抗毒薬および追加の化学成分を含有する含浸材料を含む抗毒繊維であって、含浸材料が、繊維に対して少なくとも1.0質量%であり、含浸材料が、抗毒薬および他の添加化学成分を含む、抗毒繊維。
【請求項８】
前記含浸材料が、繊維に対して約1.3質量%から約2.5質量%の量である、請求項7に記載の抗毒繊維。
【請求項９】
前記抗毒薬が、繊維に対して少なくとも0.1質量%の量である、請求項7に記載の抗毒繊維。
【請求項１０】
前記添加化学成分が、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油および/または有機溶媒、ならびにアルコールの少なくとも1つを含む、請求項7に記載の抗毒繊維。
【請求項１１】
a.非ポリマー性またはポリマー性材料、およびスピン仕上げ剤を含む繊維媒体を準備する工程;
b.少なくとも1つの抗毒薬の濃縮物を形成する工程;
c.媒体を濃縮物に十分に浸す工程;
d.浸した繊維媒体のスピン仕上げ剤に由来する化学成分を濃縮物と混合して、浸漬溶液を形成する工程であって、化学成分が、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油および/または有機溶媒、ならびにアルコールの少なくとも1つを含む工程;
e.媒体を浸漬溶液に浸し続けて、少なくとも1つの抗毒薬を含む含浸材料を有する濡れ媒体を形成する工程;
f.ローラーを通して濡れ媒体を加工する工程;および
g.濡れ媒体を乾燥させ、そこから生地を分離させる工程
を含む、抗毒生地を製造する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本出願は、2012年6月1日に出願された同時係属の米国仮特許出願第61/654,325号;2012年6月1日に出願された第61/654,406号;2012年12月10日に出願された第61/735,388号に対する優先権を主張し、それぞれの全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【０００２】
本開示は、抗毒性の繊維および繊維媒体、ならびにそれらを製造する方法に関し、きわめて具体的には、抗毒薬を繊維およびそれから形成される媒体上に、および中に含浸させる、または分子にグラフト化する方法に関する。本開示は、そのように形成される抗毒性の繊維および生地を含む製品にも関する。
【背景技術】
【０００３】
不織布および織布のいずれにも使用される抗微生物剤および他の抗毒薬を生成する様々な方法が公知である。しかし、抗毒薬または抗微生物剤の生成、およびそれらを組み込んだ製品を改善し、ひいては毒性の低さおよび効果の高さ両方を呈することが依然として必要である。
【０００４】
本明細書で使用されている抗毒薬および抗毒薬のという用語は、あらゆる抗微生物剤、抗化学薬品剤(anti-chemical)、化学薬品低減剤(chemical reducer)、抗真菌剤、および抗ウイルス剤を含む。
【０００５】
織布または不織布材料は、材料の加工中または加工後に、様々な方法で、様々な場所に抗毒薬を担持させることができる。例えば、抗毒剤を、不織布の繊維に包埋する、材料の間質空間に組み込む、または、生地の外層に製造後に貼り付けるもしくは噴霧することができる。抗毒剤を材料に組み込む方法および位置は、望ましい効果の付与、ならびに材料および得られる製品に対する毒性において、重要な結果を及ぼし得る。
【０００６】
不織布材料の場合、例えば、ある方法は、不織布材料の三次元構造内に活性剤を物理的に閉じ込めることに関与する。この活性剤は、不織布のマトリックス構造内に封入されるために、適切な大きさを有さなければならない。例えば、Messierの米国特許公開第2006/0144403号('403公報)では、活性剤、例えばヨウ素を物理的に閉じ込めるいくつかの方法が、三次元不織布のマトリックスに消毒剤樹脂を必要とすることについて記載されている。'403公報は、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。別の方法は、望ましい活性剤が、固体状態である場合、繊維の押出点後の位置で大量に用意されるメルトブロー系を使用することに関与する。大量の活性剤は、紡糸口金から流れ出る押し出された繊維を包む。活性剤は、収集されたウェブの繊維により物理的に封入されるようになる。
【０００７】
活性剤の物理的な閉じ込めに加えて、活性剤または抗毒薬を繊維に直接的に組み込むある方法も公知である。一般的に、活性剤は、押出の前にポリマーとブレンドされる(化合される)ので、ポリマー中至る所に存在する。ポリマーを凝固させると、活性剤は得られた繊維中至る所に分散する。活性剤は、不織布の表面に拡散することができ、微生物/毒素に対する毒性効果を発揮する。例えば'403公報では、押出前に、ポリマー顆粒を、粉末形態の活性剤、好ましくはヨウ素/樹脂消毒剤と共にホッパーに入れる方法が記載されている。次いで、2つの成分を加熱し、押し出し、薄くして、そこに組み込まれた活性剤を有する繊維を形成する。生じた繊維は、包埋された活性剤を有し、梳かれ、空気撚り、真空撚り(vacuum laid)または水撚りされ得る。この方法で製造された不織布材料は、様々な用途で用いることができる。
【０００８】
上記の方法は効果的な材料を製造するが、様々な加工工程中に、抗毒剤の著しい損失に直面することがある。例えば、メルトブローの手順では、加熱および押出工程は、ウェブから抗毒剤の昇華または浸出を引き起こし得ることが見出される。この方法の他の下流工程にも同じことがいえる。「抗毒生地を製造するための材料及び方法」と題したMessierらの共同国際公開第2011/103578号('578公報)、は、最終製品において、より高い濃度の活性抗毒剤を用いて製造した材料を製造する方法を示すことにより、これらの問題に取り組んでいる。
【０００９】
特に、'578公報は、異なる複数の製造段階でヨウ素を不織布材料に導入することにより、抗毒材料を製造する様々な方法を開示する。一実施形態では、不織布材料は、ポリマーステープルファイバーから形成され、ヨウ化樹脂がそこに包埋され、次いで、乾燥させる前に、三ヨウ化物または三ヨウ素(triiodine)を含有する液体または気体に浸す。加工後に追加で浸す工程により、生地に組み込まれ得る活性抗毒剤の量が増加することが見出された。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許公開第2006/0144403号
【特許文献２】国際公開第2011/103578号
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】A. Habersbergerova著「Spectrophotometric Determination Of Inorganic Iodine Compounds And Hydrogen Peroxide In Neutral And Slightly Alkaline Solutions」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
不織布の後加工における浸す工程の追加により、製品における抗毒薬の量が増加し、ひいては測定される殺傷能力の増強が見出される一方、この追加工程では、浸出および毒性量の増加も見出された。さらに、浸す工程を加えることにより、全体的なコストが増加する。したがって、毒性値の低下と組み合わせた、抗毒薬担持能力および長期間にわたる効果の増強を呈する繊維および生地を製造する方法の需要は依然として存在する。また、製造プロセスにおける不要な抗毒薬から生じる、製造コストのさらなる削減も望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本開示は、コスト効率に優れた材料、および、それらから形成される繊維および生地、特に抗毒薬を含有する織布および不織布を製造するための効率的な製造方法を提供する。得られた生地は、有利な性質、例えば、毒性値の低下と組み合わせた抗毒薬担持能力および効果の増強を呈する。さらに、材料は、使用期間中およびエージング後のいずれにおいても性能は増強を呈する。本開示は、本発明の抗毒性の繊維および生地、例えば:衣料品、布、テープ、特にヘルスケアに関連したテープ、創傷包帯、ガウン、手術用ドレープ、防護服、靴カバー、手袋、ヘアキャップ、フェイスマスクを含むエアフィルター、プライバシーカーテン、医療用テープ、衛生用品およびティッシュを含む製品も提供する。具体的な実施形態において、この製品の列記からの市販製品が、予め抗毒薬で処理されているかいないかを問わず、本開示の方法に従って処理して、例えば、抗毒性または改善した抗毒性を有する衣料品、布、テープ、創傷包帯、ガウン、手術用ドレープ、防護衣料品、靴カバー、手袋、ヘアキャップ、フェイスマスクを含むエアフィルター、プライバシーカーテン、衛生用品またはティッシュを得ることができる。
【００１４】
特に、本開示の方法は、繊維およびそこから一段階製造工程で形成される繊維媒体に担持できる、または含浸できる活性な抗毒剤の量を著しく増加させる。いくつかの実施形態において、抗毒薬は、分子グラフト化により、繊維性材料上に、または中に含浸され得る。得られた繊維媒体は、効果の高さおよび毒性の低さをいずれも呈する。さらに、製造方法は単純化されており、方法中に失われる抗毒薬の量は、有利に低下する。
【００１５】
一態様において、抗毒生地を製造する方法は:非ポリマー性またはポリマー性材料を含む繊維媒体を準備する工程;少なくとも1つの抗毒薬の濃縮物および添加剤部分を含む浸漬溶液を形成する工程であって、添加剤部分が、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油および/または有機溶媒、ならびにアルコールの少なくとも1つを含む工程;前記浸漬溶液に前記媒体を十分に浸して、濡れ媒体を形成する工程;ローラーを通して濡れ媒体を加工する工程;および濡れ媒体を乾燥させ、そこから生地を分離させる工程を含む。
【００１６】
別の態様において、抗毒生地を製造する方法は:
非ポリマー性またはポリマー性材料、およびスピン仕上げ剤を含む繊維媒体を準備する工程;少なくとも1つの抗毒薬の濃縮物を形成する工程;濃縮物に媒体を十分に浸す工程;濃縮物に浸した繊維媒体のスピン仕上げ剤に由来する化学成分を混合して、浸漬溶液を形成し、化学成分が、少なくとも1つのアニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油および/または有機溶媒、並びにアルコールを含む工程;媒体を浸漬溶液に浸し続けて、少なくとも1つの抗毒薬を含む含浸材料を有する濡れ媒体を形成する工程;ローラーを通して濡れ媒体を加工する工程と;濡れ媒体を乾燥させ、そこから布を分離させる工程を含む。
【００１７】
好ましくは、温度90℃以下で乾燥を行う。
【００１８】
別の態様において、この浸漬方法に従って、抗毒生地を形成する。さらなる態様において、衣料品、布、創傷包帯、テープ、手術用ドレープ、プライバシーカーテン、フェイスマスク、ガウン、防護衣料品、靴カバー、手袋、ヘアキャップ、エアフィルター、衛生用品、医療用テープ、フィルターまたはティッシュは、そのように形成される抗毒生地を含む。
【００１９】
ある態様において、少なくとも1つの抗毒薬は、三ヨウ化物を含む。さらなる態様において、少なくとも1つの抗毒薬は、ヨウ素、臭素、塩素および過酸化水素からなる群から選択される活性剤を含むこともできる。
【００２０】
本開示の一態様において、抗毒繊維は、抗毒薬および添加化学成分を含有する含浸材料を含み、含浸材料は、繊維に対して少なくとも1.0質量%であり、含浸材料が、抗毒薬および追加の化学成分を含む。
【００２１】
さらなる態様において、抗毒繊維の含浸材料は、繊維に対して約1.3質量%から約2.5質量%の量である。
【００２２】
別の態様において、抗毒薬は、繊維に対して少なくとも0.1質量%の量である。
【００２３】
なおさらなる態様において、添加化学成分は、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油および/または有機溶媒、ならびにアルコールの少なくとも1つを含む。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本開示の方法により形成された手術用カーテンに対して、ASTM2149試験方法に従って測定された抗微生物効果と、2つの市販手術用カーテンに対して測定された抗微生物効果とを比較した結果の表を示す図である。図1は、グラム陰性菌3種A.バウマニ(A. baumannii)、緑膿菌(P. aureginosa)およびS.エンテリカ(S. enterica)に対して接触時間5分および15分のデータを示す。
【図２】本開示の方法により形成された手術用カーテンに対して、ASTM2149試験方法に従って測定された抗微生物効果と、2つの市販手術用カーテンに対して測定された抗微生物効果とを比較した結果の要約表を示す図であり、図1に列記されているグラム陰性菌ならびに様々なグラム陽性菌、C.ディフィシレ(C. difficile)という細菌胞子とインフルエンザA H1N1ウイルスに対する結果の要約表である。
【図３】本開示のフェイスマスクおよび従来技術のフェイスマスクに対して、使用時間にわたって測定した抗微生物効果の結果の表を示す図である。
【図４】本開示のフェイスマスクおよび従来技術のフェイスマスクにスピードエージングを行った後に抗微生物効果を測定した結果の表を示す図である。
【図５】本開示に従って形成されるシャワーカーテンに使用する媒体のAATCC100試験の結果を示す図である。
【図６】本開示に従って形成されるシャワーカーテンに使用する媒体のAATCC100試験の結果を示す図である。
【図７】本開示に従って形成されるシャワーカーテンに使用する媒体のAATCC100試験の結果を示す図である。
【図８】図5〜7で試験された抗毒媒体におけるヨウ素の化学種について記載する図である。
【図９】抗毒媒体を製造する際における様々な回転速度の、効果に対する影響について記載する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下の節は、本開示の例示的な実施形態について記載している。当業者には、本明細書で記載されている本開示の実施形態は、例示として示されているにすぎず、限定されず、単なる例として提示されていることが明らかなはずである。この説明で開示されているすべての特徴は、明示的に別段の定めをした場合を除き、同一のまたは類似した目的を果たす代用可能な特徴で置き換えることができる。したがって、それらの変更の他の多くの実施形態は、本明細書で定義されている本開示の範囲内およびそれに類するものに収まると考えられる。
【００２６】
この記載全体を通して、品目が1つまたは複数の特定の成分を有する、含む(including)、または含む(comprising)と記載されている場合、またはプロセスおよび方法が、1つまたは複数の特定の工程を有する、含むまたは含むと記載されている場合、基本的に1つまたは複数の列挙された成分からなる、またはそれらからなる本開示の品目がさらに存在すること、ならびに、基本的に1つまたは複数の列挙された加工する工程からなる、またはそれらからなる本開示に従ったプロセスおよび方法が存在することが予想される。
【００２７】
実施形態が操作可能である限り、工程の順序またはある行動を行う順序は重要ではないことは理解されるべきである。さらに、2つ以上の工程または行動は同時に実施され得る。
【００２８】
本明細書で開示されている系、プロセス、単位、および/または方法のスケールアップおよび/またはスケールダウンは、当業者により行われ得る。本明細書に記載されているプロセスは、バッチ操作、連続操作、または半連続操作で構成されている。
【００２９】
本開示の方法では、抗毒薬の濃縮物を含む浸漬溶液に媒体を浸すことにより、抗毒薬は、繊維およびそれらから形成される媒体に高い濃度で含浸される。いくつかの実施形態において、抗毒薬は、分子グラフト化により、繊維性材料上におよび中に含浸されてもよい。得られた生地は、優れた効果および無視できる毒性をいずれも呈する。さらに、抗毒材料を製造する公知の方法と比較して、本開示の製造方法は大幅に単純化されており、コストがかからない。
【００３０】
本開示の抗毒性の繊維および繊維媒体は、好ましくは、繊維性材料に対して少なくとも1.0質量%の含浸材料を含み、含浸材料が、抗毒薬および他の添加化学成分を含む場合、他の添加化学成分は、好ましくは、スピン仕上げ剤の成分を含む。
【００３１】
さらなる実施形態において、含浸材料は、繊維性材料に対して約1.0質量%から約3.5質量%、または好ましくは、約1.3質量%から約2.5質量%を含むことができる。
【００３２】
本開示の繊維または繊維媒体の含浸材料は、好ましくは、繊維性材料に対して少なくとも0.1質量%の量で抗毒薬を含む。一実施形態において、抗毒薬は、約0.05%から約20%の量である。別の実施形態において、抗毒薬は、約0.2%から約10%の量である。さらに別の実施形態において、抗毒薬は、約1.0%から約3.0%の量である。さらに別の実施形態において、抗毒薬は、約5.0%から約15%の量である。
【００３３】
含浸材料の他の添加化学成分は、好ましくは、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油、有機溶媒およびアルコールの1つまたは複数を含む。この成分は、個別にまたは組み合わせて存在してよい。
【００３４】
さらに他の添加化学成分は、防腐剤、乳化剤、抗酸化剤、顔料、接着剤、潤滑剤および消泡剤の1つまたは複数の含むことができる
【００３５】
組み合わせられた、含浸材料のすべての添加化学成分は、好ましくは、繊維性材料に対して、約0.01質量%から約10質量%の全体量である。別の実施形態において、他の添加化学成分は、約0.01%から約7%の量である。
【００３６】
さらなる実施形態において、抗毒薬は、繊維性材料の質量に対して、組み合わせられた追加の化学成分の量の少なくとも4倍、より好ましくは、少なくとも6倍の量である。
【００３７】
上で示された繊維性材料の質量に対する様々な成分の割合は、処理し、乾燥させた、水分を有さない繊維または繊維媒体に基づくことは理解されるべきである。
【００３８】
具体的な実施形態では、本開示の方法に従って浸漬溶液に繊維性材料を浸漬することにより、含浸材料を繊維または繊維媒体に導入する。
【００３９】
なお、さらなる実施形態では、例えば、本明細書に記載されている浸漬方法により抗毒薬を含有する含浸材料に出発繊維を含浸させた場合、媒体を乾燥させる前の含浸材料における抗毒剤は、約40%w/wから95%w/wの範囲になり、残留した添加化学成分は、添加剤全体の約5%w/wから60%w/wの範囲になり得る。
【００４０】
本開示の製造方法は、あらゆる方法(例えば、スパンボンドまたはメルトブロー)により形成されたあらゆる織布または不織布から形成される、大半の市販製品で行うことができる。具体的な実施形態において、本開示の方法は、製造方法中に抗毒薬を用いて処理されていたかいないかを問わず、あらゆる繊維媒体の後処理として適用することができる。
【００４１】
以下の例は、繊維媒体上におよび中に、浸漬溶液中の三ヨウ化物からのヨウ素を含浸させることに限定されるが、いずれか1つの抗毒薬に限定することを必ずしも意図していない。
【００４２】
本明細書で使用されている、三ヨウ化物は、三ヨウ化物イオン、I3-、3個のヨウ素原子で構成される多原子アニオンを指す。
【００４３】
さらなる抗毒薬は、ヨウ素の代わりに、またはそれに加えて、臭素、塩素、フッ素、過酸化水素、銀または硝酸銀、銅または硝酸銅、亜鉛およびトリクロサンを使用することを含むが、それらに限定されないと考えられる。
【００４４】
別の実施形態において、さらなる活性剤または抗毒薬は、製造された生地の望ましい性能に応じて、単独で、またはヨウ素分子と組み合わせて加えられ得る。そのような活性剤は、エタノール、1-プロパノール、2-プロパノール、イソプロパノール、カチオン性界面活性剤(例えば、塩化ベンザルコニウム、クロルヘキシジン、オクテニジン二塩酸塩)、金属類、四級アンモニウム化合物(例えば、塩化ベンザルコニウム(BAC)、臭化セチルトリメチルアンモニウム(CTMB)、塩化セチルピリジニウム(Cetrim、CPC)、塩化ベンゼトニウム(BZT)、クロルヘキシジン、オクテニジン)、ホウ酸、ブリリアントグリーン、グルコン酸クロルヘキシジン、マーキュロクロム、マヌカ蜂蜜、オクテニジン二塩酸塩、フェノール(石炭酸)、塩化ナトリウム、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸カルシウム、テルペンもしくはポリヘキサメチレンビグアニド(PHMB)またはそれらの混合物を含むが、それらに限定されない。
【００４５】
本開示の繊維媒体は、ポリマー性または非ポリマー性材料から形成でき、本明細書に記載されているものを含めて、当技術分野で公知の方法のいずれによっても製造できる。一実施形態において、媒体は、例えば、押出およびカーディング方法により、熱的に結合した媒体に形成できるポリマー性繊維から形成される。繊維は、疎水性を有していてもよい。
【００４６】
ある実施形態において、繊維媒体を形成する材料は、ポリオレフィン、例えばポリプロピレン、ポリエチレンおよびそれらのブレンドを含有する。考えられる他の材料は、当技術分野で公知の、合成および非合成両方のあらゆる非ポリマー性およびポリマー性材料を含み、綿、レーヨン、ポリアミド、ナイロン、PVCおよびEMAC、ならびにそれらのブレンドを含むがそれらに限定されない。さらに、繊維は、ポリマー性材料に加えて、当技術分野で公知の様々な他の添加剤、例えばステアリン酸カルシウム、抗酸化剤、安定剤を含有する溶融物から形成できる。
【００４７】
様々な実施形態において、繊維媒体は、ポリプロピレンと合成酢酸セルロースまたはアルギネート繊維との50/50ブレンドから形成され、浸漬(三ヨウ化物)溶液に浸すことでヨウ素を分子にグラフト化した不織布である。
【００４８】
特に好ましい抗毒不織媒体は、本開示の三ヨウ化物溶液に浸漬した、(スパンボンド)ポリプロピレンおよび合成酢酸セルロース繊維の50/50ブレンドから形成される。別の特に好ましい抗毒不織媒体は、三ヨウ化物溶液に浸漬した、(スパンボンド)ポリプロピレンおよびアルギネート繊維の50/50ブレンドから形成される。この抗毒薬不織布を組み込む製品、特に創傷包帯および抗微生物テープは、本開示の範囲内である。そのような創傷包帯は、他の手段により形成される公知の包帯、例えば銀入り包帯(Silver-based dressing)ならびに他のヨウ素包帯を上回る優れた品質を呈する。
【００４９】
医療用テープは、接着剤の裏地を含むこともできる。
【００５０】
別の実施形態において、本開示の生地または繊維媒体は、以下に記載するように形成されて浸漬溶液から三ヨウ化物を吸収することが可能なあらゆる繊維から、あらゆる方法(例えば、メルトブロー法またはスパンボンド法)によって形成されて繊維中に高濃度のヨウ素が得られる一方、無視できる、または多大な浸出を呈する。
【００５１】
様々な実施形態において、本開示の繊維およびそれから形成される媒体は、少なくとも5MFIのメルトフローインデックス(MFI)により特徴づけられる。別の実施形態において、MFIは、200MFI以下、好ましくは150MFIである。さらに別の実施形態において、繊維は、約50から約150MFIのメルトフローインデックス(MFI)により特徴づけられる。さらに別の態様において、繊維は、約5から約50MFIのメルトフローインデックス(MFI)により特徴づけられる。
【００５２】
本開示の方法では、浸漬溶液における抗毒薬の濃度を適切な値に調整して、生地において望ましい濃度を得る。浸漬溶液における抗毒薬の最適な濃度は、関心のある抗毒薬を吸収する能力に影響を与える繊維性材料の性質に左右されるであろう。当業者は、抗毒薬の吸収が最適化されるように様々な加工性を調整することもでき、したがって、浸漬溶液に必要な、達成される抗毒薬の濃度を、最小化できることを認識するであろう。この方法で、生成する老廃物を最小限に抑えた、コスト効率に優れるプロセスが達成できる。
【００５３】
本開示の方法の一実施形態において、抗毒薬の濃縮物を十分な量で含有する浸漬溶液に、(ポリマー性または非ポリマー性)繊維媒体を浸漬することにより、抗毒媒体を形成して、繊維性材料内に、および上に抗毒薬を含浸させる。浸漬溶液の残存部分は、本明細書に記載されている添加化学成分を含む。
【００５４】
浸漬溶液は、好ましくは、繊維媒体を形成した後、例えば、繊維を熱的に結合した媒体へと捲縮および加工した後に加えられるが、形成した後で、繊維に直接的に加えられてもよい。
【００５５】
当業者に認識されるように、ヨウ素には多くの異なる化学種が存在する。本開示の方法に従って形成される媒体に対して、ヨウ素活性が他の化学種に対して大多数を占めている比率の濃縮した抗毒薬溶液に浸した後で、少なくともI2、I3-、HOI、I-およびIO3-が媒体上で形成されることを、本発明者らは発見した。媒体を試験するために、分子にグラフト化した材料を1"×1"の見本に切り、試験管の水10mlに加える。試料を30秒間ボルテックスし、その後、上記それぞれの化学種に対して、それぞれに特定の方法を用いて分光計で分析する。この方法では、存在する各化学種をppm量で測定できるであろう。本発明者らは、例えば、8時間にわたって空気が媒体を通過する場合、媒体の色は、黄色から明るい黄色に変化することも観察した。色の変化は、活性なヨウ素が放出される際に、I2からヨウ素酸塩などへの化学種の平衡シフトとして発生することも究明した。空気がもはや媒体を通って流れない場合、また黄色くなり、I2へとシフトし、ヨウ素酸塩およびヨウ化物のような非活性な化学種は減少する。
【００５６】
浸す工程は、望ましい濃度を達成するために十分な時間をかけて、媒体を浸漬溶液に浸漬する、または浸すことにより行われ得る。浸す時間は、材料、溶液中の抗毒薬の濃度、および生地において得られた望ましい濃度に応じて数秒から数分までであってよい。繊維における望ましい濃度は、浸す時間の増加、浸漬流体の温度の上昇もしくは溶液における抗毒薬濃度の上昇、または、製造要件に応じたこれらのパラメータの最適な組合せのいずれによっても得られることは、当業者には明確であろう。浸漬溶液は、好ましくは、ほぼ室温で、または、約20℃から約25℃の温度範囲で維持される。温度を、必要に応じて、この上記範囲に調整して、抗毒薬を媒体へと望ましく含浸させて、抗毒薬および他の浸漬溶液成分の劣化を避けるために十分な低さを維持できる。
【００５７】
好ましい実施形態において、浸漬溶液における抗毒薬は、三ヨウ化物を含む。三ヨウ化物は、少なくとも400ppmのヨウ素、好ましくは少なくとも約2500ppmのヨウ素および好ましくは約100,000ppm以下の濃度である。一実施形態において、三ヨウ化物のヨウ素は、約1,000ppmから約10,000ppm、好ましくは、約5000ppmから10,000ppmである。
【００５８】
本開示の方法は、上記の選択された繊維媒体を、高い濃度、好ましくは少なくとも1000ppmのヨウ素により特徴づけられる、浸漬溶液に浸すことを含む。水溶液へのヨウ素の添加は、単独では、最高でも約330ppmにしかならないことがある。繊維に担持させる抗微生物剤の量を最大限にする上で、より高い濃度が望ましいため、好ましくは、ヨウ化カリウムが加えられ、水中または他の溶媒中でヨウ素と混合されて、まず、三ヨウ化物溶液を形成し、次いで、浸漬溶液の残りに加えられる。ヨウ化カリウムは、二原子ヨウ素の三ヨウ化物イオンへの変換を促し、固形ヨウ素単体を加えることにより達成できるおよそ330ppmを超える濃度になる。5000ppmまで、およびそれより高いほぼ飽和値の高い濃度は、ヨウ素およびヨウ化カリウムを混合して、ヨウ素濃度を望ましい値に上昇させることにより達成される。
【００５９】
例えば、約129,600ppmのヨウ素の濃縮した三ヨウ化物溶液(1規定)は、ヨウ化カリウムを加えることにより達成される。次いで、この溶液を望ましい最適な値に希釈する。
【００６０】
濃縮した三ヨウ化物溶液を調製し、その後希釈し、浸漬溶液の残りに添加する例は、下記の実施例1で示されている。
【００６１】
浸漬溶液中の抗毒薬に加えられる他の添加化学成分は、好ましくは、アニオン性、カチオン性または非イオン性成分、油、有機溶媒およびアルコールの1つまたは複数を含む。成分は、個別にまたは組み合わせて存在し得る。
【００６２】
浸漬溶液は、場合により、防腐剤、乳化剤、抗酸化剤、顔料、接着剤、潤滑剤および消泡剤の1つまたは複数も、媒体中の抗毒薬の含浸を向上させるために十分な量で含むことができる。
【００６３】
一実施形態において、得られた抗毒性の繊維または繊維媒体中の含浸材料における抗毒薬は、好ましくは、浸漬溶液と類似した比率である。
【００６４】
浸漬プロセスは、繊維媒体、例えば、本明細書に記載されている熱的に結合した媒体をほどき、抗毒薬、好ましくは望ましい濃度の三ヨウ化物を含む浸漬溶液に媒体を浸漬することにより調節できる。浸漬プロセスを実行して、接触時間、温度、媒体と接触する抗毒薬溶液の濃度のいずれも調節することにより抗毒薬と媒体の望ましい接触時間を達成する。このプロセスは、抗毒薬、例えば、三ヨウ化物の浸漬溶液中で媒体を連続してほどき、再び巻くことにより、または、浸漬溶液に特定の長さの媒体を浸漬して、数分間動かさない(静置)ことにより達成できる。各例では、浴中の接触時間のパラメータおよび三ヨウ化物の濃度が調節されている。
【００６５】
浸漬した後で、適切な手段、例えば、処理した媒体にローラーを通過させることにより媒体を乾燥させて、次いで、余分な液体を絞り出し、湿度の有無に応じて、数秒間から数分間にわたりオーブンを通過させる。ローラーも、抗毒薬分子の媒体への浸透を補助する。乾燥温度は、オーブン中の十分な滞留時間のために、好ましくは約20℃から85℃の間であり、好ましくは湿度測定に対して、約10%未満である。
【００６６】
85℃を超えることは、一般的に望ましくないが、これは、結合する三ヨウ化物の蒸発/消散を引き起こし、ヨウ素が媒体から浸出することにより、測定した媒体の活性が消散し始めるであろうためである。当業者は、乾燥時間および温度の組合せは、特定の媒体および抗毒薬に最適化できることを認識するであろう。
【００６７】
本明細書に記載されている方法を適用することにより、抗毒性を有する繊維媒体または生地が製造できる。生地は、製織、スパンボンド、メルトブロー、または他の方法により形成される織布または不織布のいずれからも加工できる。本明細書に記載されている抗毒薬の濃縮物および適切な添加剤を含む浸漬溶液に生地を浸して、活性剤、例えば抗微生物剤を導入することにより、抗毒性が生地に与えられる。これに従って製造された生地は、広範な実用性を有する。例えば、これらは、衣料品、布、医療用テープ、創傷包帯、ガウン、ドレープ、エアフィルター、防護服、靴カバー、手袋、ヘアキャップ、プライバシーカーテン、フェイスマスクおよびティッシュとして使用できる。
【００６８】
例えば、本開示のプライバシーまたは手術用カーテンは、使い捨てカーテンでもよく、本明細書に記載されている方法に従って形成される抗毒媒体の層を、少なくとも1つ含む。一実施形態において、抗毒層は、本開示に従って形成され、8500ppmのヨウ素を含む三ヨウ化物溶液に浸したポリプロピレンで形成したスパンボンド不織布材料である。
【００６９】
図1〜2で記載され、示されているように、グラム陰性菌、例えば緑膿菌、A.バウマニおよびS.エンテリカ、グラム陽性菌、例えば黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)のMRSA、およびE.フェカリスVRE(E. faecalis VRE)に対して、5分間の曝露時間後において、本開示の方法に従った病院カーテン用の生地の処理は、強力な抗菌効果を呈する。さらに、スピードエージングの条件下で行った安定性試験により、処理したカーテン材料の抗微生物効果が、その期間にわたって維持されることが示される。
【００７０】
特に、図1は、本開示の方法により形成された手術用カーテンに対して、ASTM2149試験方法に従って測定された抗微生物効果と、2つの市販手術用カーテンに対して測定された抗微生物効果とを比較した結果の表である。図1は、表で示されているように、手術用カーテンが、グラム陰性菌3種:A.バウマニ、緑膿菌およびS.エンテリカと5分間から15分間接触した後でのデータを示す。
【００７１】
図2は、本開示の方法により形成された手術用カーテンに対して、ASTM2149試験方法に従って測定された抗微生物効果と、2つの市販手術用カーテンに対して測定された抗微生物効果とを比較した結果の要約表であり、図1に列記されているグラム陰性菌ならびに様々なグラム陽性菌、C.ディフィシレという細菌胞子とインフルエンザA H1N1ウイルスに対する結果の要約表である。この表は、列記した毒素との少なくとも5分間にわたる接触時間後、インフルエンザA H1N1では15分後、および細菌胞子への曝露の24時間後における結果を列記している。
【００７２】
スパンボンドポリプロピレンの不織布材料の、同様に形成された抗毒層を含有する他のいずれの製品も、実質的に類似した優れた抗菌効果、および期間全体にわたる安定性を有することは、明らかなはずである。
【００７３】
特定の実施形態において、テープ、特に医療用または手術用テープは、本開示の方法に従って抗微生物剤を含む浸漬溶液に浸漬した通気性のある不織綿または他の繊維媒体から形成される。一実施形態において、抗微生物剤は三ヨウ化物である。追加の抗毒薬も、浸漬溶液に含まれ得る。
【００７４】
医療用、衛生または手術用テープの他の実施形態において、繊維媒体は、抗毒薬、例えば、酸化亜鉛などの金属を有する繊維媒体の形成中に処理され、追加の抗毒薬を加える本開示の追加の浸漬プロセスが続く。好ましくは、抗毒薬を含有していてもいなくてもよい繊維媒体を、三ヨウ化物の濃縮物を含む浸漬溶液に浸す。テープは、疎ヨウ素性(iodophobic)および/またはハロゲン含有の接着剤、例えばフッ素を、好ましくは含む接着性表面も含む。したがって、ヨウ素は、テープの非接着性表面に優先的に吸収されるであろう。
【００７５】
驚くべきことに、記載されている比較的少量の添加化学成分を、繊維性材料の質量に対して適切な濃度で抗毒薬を含む浸漬溶液に加えることで、繊維性材料に対して、抗毒薬の優れた担持が達成され、繊維および繊維媒体を安定にし、効果を高くすると見出された。添加成分は、界面活性剤、帯電防止剤、油および/または有機溶媒、ならびにアルコールを少なくとも1つまたは複数含む。さらに、製造方法は、あらゆる織媒体または不織媒体に適用することができる。
【００７６】
一実施形態において、浸漬溶液における抗毒薬の濃度ならびに化学成分の量をモニターでき、含浸プロセスを通じた個々の成分の量を定量する。次いで、この量は、プロセス中に調整でき、その後の浸漬中に、抗毒薬の繊維への吸収および含浸を最適化し、老廃物の残留を減少させることができる。
【実施例１】
【００７７】
-浸漬溶液に混合するための三ヨウ化物溶液の調製
A.1Nのヨウ素(129,600ppmのI2)を調製する:
1.1Lの容量フラスコに、およそ250mLの高純度水を加える
2.175gの固体KIを秤量し、水を含有する1Lのフラスコに加える
3.フラスコ中で溶液をかきまぜてすべてのKIを溶解する
4.130gの固体ヨウ素を秤量し、KIおよび水の溶液を含有する1Lのフラスコに加える
5.高純度水で容量フラスコを標線まで満たす
6.磁気撹拌子をフラスコに加える
7.ガラスストッパーをフラスコに被せる
8.パラフィルム片を切り、それでフラスコ/ストッパーの頂部周辺を包んで、一切の漏出を防ぐ
9.フラスコを取り、電磁撹拌板(magnetic stir plate)の上に置く
10.撹拌制御を7に合わせ、溶液を一晩混合して、すべての固体ヨウ素を溶解する。
11.必要により希釈する
【実施例２】
【００７８】
-抗毒繊維媒体の例
一例において、試料サイズ(18.0g)である、ヨウ素を含有するポリオレフィンの抗毒繊維媒体は、本開示の方法により形成され、出発ポリオレフィンを約8500ppmの濃縮した三ヨウ化物の溶液に浸漬することを含む。水含有量は、およそ2.5質量%を占め、したがって、乾燥させた後で、約17.10gの乾燥抗毒媒体が製造される。この乾燥媒体の質量において、未処理の試料に加えられる合計含浸材料の%が、約1.6%の範囲すなわち0.274gと測定された。抗毒剤であるヨウ素は、乾燥抗毒媒体と比較して約0.248gすなわち1.45質量%と測定された。添加化学成分は、約0.038gを占めた。
【００７９】
試料サイズ(18.0g)である、ヨウ素を含有するポリオレフィンの第2の抗毒繊維媒体は、試料1と同一の方法に従って調製された。乾燥させる前の初期の水含有量は、約17.60gの乾燥抗毒繊維媒体を製造する出発質量の約5.0%であった。この媒体質量において、合計含浸材料の%を、約1.6%すなわち0.282gになると測定した。乾燥抗毒媒体の質量に対して、抗毒剤を約0.248g、すなわち1.41%と測定し、0.038gは他の成分を示した。
【実施例３】
【００８０】
-フェイスマスクの例
本開示の抗毒繊維媒体を用いて形成されるフェイスマスク
【００８１】
図3に関しては、フェイスマスク用の繊維層を、本開示の方法に従って調製した三ヨウ化物の浸漬溶液で処理した。生じた繊維媒体を用いて、フェイスマスク用のスクリム層を作った。図では、スクリムはTrioMedの活性スクリムといわれ、従来技術のスクリムは、Triosyn/Simalfaと呼ばれる。TrioMedの活性スクリムは、平方メートル当たり0.4グラム(GSM)のヨウ素を含有する。Triosyn/Simalfaのスクリムは、2.0GSMのヨウ素を含有する。
【００８２】
公知量の緑膿菌を用いて、各試験マスクを15分間インキュベートすることにより、これらのマスクの殺菌効果を試験した。次いで、生きている残存細菌の数を定量した。
【００８３】
製造したばかりのTriosyn/SimalfaおよびTriomedマスクで殺菌能力を試験した。従来技術のマスクでは、3.77ログの細菌の減少が実証され、Triomed活性スクリムでは、4.92ログ超の細菌の減少が実証され、従来技術マスクを10倍上回る改善が行われた。
【００８４】
次いで、各マスクを装置に置いて6時間にわたり呼吸をシミュレートし、次いで、殺菌能力を試験した。Triosyn/Simalfaマスクは、0.59ログの細菌の減少を呈し、一方Triomedマスクは4.92ログ超の減少を呈した。要約すると、本開示に従って形成されるマスクの含有するヨウ素濃度が5分の1だとしても、Triomedマスクは、従来技術のマスクの性能を超え、使用をシミュレート6時間後に殺菌能力が持続されることを呈した。
【００８５】
図4に関しては、Triosyn/SimalfaおよびTriomedマスクのそれぞれに、室温で2カ月間のエージング化も行った後で試験した。Triosyn/Simalfaマスクは、0.52ログの細菌の減少を呈し、Triomedマスクは、エージング化後に4.66ログの細菌の減少を呈した。したがって、本開示の繊維媒体を含むフェイスマスクは、ヨウ素濃度がはるかに低い従来技術フェイスマスクと比較して、経時的劣化に対する耐性が増強されていることを呈する。
【００８６】
本開示の方法の一実施形態において、入手可能な市販のポリオレフィン繊維または繊維媒体に、抗毒薬、例えばヨウ素を含浸させる。スパンボンド法またはメルトブロー法のいずれで形成されていても、そのような市販の繊維および媒体は、少なくとも油、およびアニオン性、カチオン性、または非イオン性であってよい帯電防止剤を一般的に含むスピン仕上げ剤により形成される。繊維または繊維媒体を、本開示の浸漬溶液に浸漬するプロセス中、スピン仕上げ剤の中には浸漬溶液中に剥がれ落ちたものもある。したがって、浸漬溶液は、本明細書に記載されている抗毒薬の濃縮物、繊維性材料のスピン仕上げ剤に由来する添加化学成分を含むことがあり、そのまま抗毒薬と混合される。浸漬溶液の成分は、浸漬プロセスを通じてモニターでき、製造方法の至る所で抗毒薬を繊維へと含浸させるために、本明細書に記載されている追加の化学成分を必要に応じて加えて、最適な組成を維持できる。
【００８７】
ポリオレフィン繊維に対しておよそ0.18質量%の量でスピン仕上げ剤を有する、市販のスパンボンドポリオレフィン繊維に、そのような方法を適用した。具体的には、出発繊維性材料を、約8500ppmの三ヨウ化物の濃縮物に浸漬した。スピン仕上げ剤に由来する添加成分を繊維から除去し、浸漬溶液に入れるとき、添加成分は浸漬溶液中を循環し、維持された。
【００８８】
ブランク(未処理)の出発媒体は、約19.4グラムの初期質量を有しており、その34.8mg(0.18%)が、スピン仕上げ剤として測定された。スピン仕上げ剤の有機成分を分析し、その後三ヨウ化物溶液を用いて処理し:
・≧90%スピン仕上げ剤の、約9モルのエチレン酸化物を用いてエトキシ化したヤシ脂肪酸
・約5%のエトキシ化脂肪アルコールから作られたリン酸エステル
・2〜3%のトリエタノールアミン、および
・少量の水
を主に含有することを見出した。
【００８９】
同一の市販出発繊維である第2の試料を、本開示の方法に従って約8000〜8500ppmの浸漬溶液に浸漬することにより、処理して、抗毒処理した生地を製造した。この例では、出発繊維から剥がれ落ちた元のスピン仕上げ剤成分は浸漬溶液を循環し、濾過されなかった。次いで、約18.5グラムの処理した生地を、85℃以下のオーブンで乾燥させ、含有量について分析した。処理した生地の約298mg、すなわち繊維性材料に対して約1.61質量%が、スピン仕上げ剤成分およびヨウ素を含む含浸材料を占め、ヨウ素は1.5%であり、出発原料のスピン仕上げ剤に由来する他の化学成分は0.11%であった。
【００９０】
三ヨウ化物の濃縮物溶液に市販の繊維媒体を浸漬する方法も行われ、浸漬溶液に入るスピン仕上げ剤は継続的に濾過された。驚くべきことに、最終製品におけるヨウ素の量は、上記の方法のものと実質的に同一であるが、得られた処理生地の性能は、特に、短いエージング時間の後乏しいことが判明した。
【００９１】
本明細書で得られた実施例で示されているように、本開示の方法は、抗毒薬含有浸漬溶液中のスピン仕上げ剤に見出される成分を維持し、効果に優れ、毒性が低く、全期間にわたって性能が良好な抗毒繊維媒体を提供する。
【００９２】
使用される繊維媒体の種類に関係なく、不織および織媒体、例えばポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、セルロースなどを形成するための様々なポリマーは、本質的に疎水性であることが公知である。したがって、三ヨウ化物を用いた分子のグラフト化、およびあらゆる種類の液体の吸収は、不織布であれ織布であれ、メルトフローインデックス(MFI)が低い繊維も高い繊維も両方含めて、元来きわめて困難である。
【００９３】
本発明者らは、驚くべきことに、スピン仕上げ剤の成分を抗毒薬(三ヨウ化物)溶液に加えることにより、または、場合により、繊維媒体を抗毒薬溶液および二段階分離工程のスピン仕上げ剤に浸し、この抗毒薬溶液およびスピン仕上げ剤が、二段階分離容器で準備されて、ポリマーの疎水性を親水性へと効率的に転換することを発見した。当業者が認識しているように、スピン仕上げ剤は、静電荷の増加により繊維が互いに摩擦して、繊維の整列に影響を与えないようにする繊維コーティングとして使用される、油性界面活性剤溶液である。様々な実施形態で、スピン仕上げ剤成分は、グリコール、例えばポリエチレングリコール(PEG)、アミン塩基製品、例えばトリエタノールアミン、および/またはエステル、例えばリン酸塩エステル、または、帯電防止剤の有無を問わず、他のあらゆるエステル種化学物質を含むことができるが、それらに限定されない。
【００９４】
一実施形態において、スピン仕上げ剤成分が、少なくともグリコール成分の10〜95%質量/質量、トリエタノールアミンの約0.1から約5%質量/質量、およびエステルの約1%から約5%質量/質量を含む。スピン仕上げ剤成分は、十分な比率で得られて、三ヨウ化物を媒体のマトリックスへとグラフト化することを促進し、繊維内の活性化合物を安定化させる。
【００９５】
図5〜7に関しては、AATCC標準の試験方法を適用して、本開示の抗毒繊維媒体の層を含むプライバシーカーテンの抗微生物性を様々な条件下で試験した。抗微生物処理した見本を、微生物懸濁液に15分間曝露した。次いで、この見本を中和流体中に置いて、生存微生物(コロニー)を回収し、次いで、これを計数し、AATCC100標準に従ってCFUとして記録した。様々な条件および様々な媒体に様々な微生物を曝露させた結果を示す。
【００９６】
図5は、スパンボンドメルトブローによる、スピン仕上げ剤コーティングを有する100%ポリプロピレンから形成される親水性媒体を試験した結果である。この媒体を、上記のようにスピン仕上げ剤成分を約3%w/wの量で含む、約7000ppmのヨウ素の三ヨウ化物溶液に浸した。25日間のエージング化後に測定した結果を示す。
【００９７】
図6は、スパンボンドメルトブローによる、スピン仕上げ剤コーティングを有さない100%ポリプロピレンから形成される疎水性媒体を試験した結果である。この媒体を、上記のようにスピン仕上げ剤成分を約3%w/wの量で含む、約7000ppmのヨウ素の三ヨウ化物溶液に浸した。25日間のエージング化後に測定した結果を示す。浸漬溶液中のスピン仕上げ剤の成分を使用することで、繊維媒体が親水性を有するように転換される。
【００９８】
図7は、手袋と接触したヨウ素が除去される「ウェットグローブ」試験("wet glove test")の結果を示す。図5に従って、ウェットグローブを用いて試験すると、ヨウ素は、親水性繊維から形成された媒体から剥がれることが示された。これは、図6に従って形成された媒体には当てはまらなかった。
【００９９】
図8は、細菌に曝露させた場合、観察された媒体の色ずれを構成する、本開示の方法に従って形成された繊維媒体のヨウ素種の分析を示す。
【０１００】
図9は、図6に記載されている処理した媒体に関して、さまざまなロール速度で製造した媒体の緑膿菌への曝露負荷の結果について記載している。
【０１０１】
当業者には、本明細書で記載されている本開示の実施形態は、例示として示されているにすぎず、限定されず、単なる例として提示されていることが明らかなはずである。この説明で開示されているすべての特徴は、明示的に別段の定めをした場合を除き、同一のまたは類似した目的を果たす代用可能な特徴で置き換えることができる。したがって、それらの変更の他の実施形態の多くは、本明細書で定義されている本開示の範囲内およびそれに類するものに収まると考えられる。
【図１】
2015525306.tif 000003
【図２】
2015525306.tif 000004
【図３】
2015525306.tif 000005
【図４】
2015525306.tif 000006
【図５】
2015525306.tif 000007
【図６】
2015525306.tif 000008
【図７】
2015525306.tif 000009
【図８】
2015525306.tif 000010
【図９】
2015525306.tif 000011
【国際調査報告】
2015525306.tif 000012