Салфетка для использования с дезинфицирующими средствами - RU2403897C2

Чертежи

Показать все 11 чертежа(ей)

Описание

Предшествующий уровень изобретения

Дезинфицирующие средства обычно применяются при очистке поверхностей для уничтожения микроорганизмов и уменьшения вероятности появления инфекций. Четвертичные хлориды аммония (обычно именуемые «кваты» («quats»)) являются одними из наиболее распространенных активных пестицидов, используемых в дезинфицирующих средствах. Этикетки на дезинфицирующих средствах описывают, как их смешивать для применения и наносить на поверхности путем либо пропитывания поверхностей, либо применением салфетки, полотенца, губки или другого субстрата.

Кваты также обычно используются в качестве активного ингредиента в санирующих средствах. По определению в «санирующих растворах» используется более низкая концентрация кватов, чем в «дезинфицирующих растворах». Обычно в санирующем растворе содержится только 200-400 частей на миллион (чнм) квата, тогда как в дезинфицирующем растворе содержится около 600-3000 (чнм) квата. Как таковые санирующие средства безопасны для очистки поверхностей, используемых в приготовлении пищи (например, в ресторанах и на кухнях), тогда как дезинфицирующие средства применяются для очистки поверхностей в помещениях больниц.

Агентство по защите окружающей среды США (ЕРА) требует, чтобы требования в отношении уничтожения были доказаны исследованиями эффективности для смешанной жидкости, но не для жидкости, выделяющейся из сухой салфетки, смоченной пользователем (а не пропитанной заранее производителем). Проблема в том, что салфетка может поглотить 10-60% активного квата из дезинфицирующего средства в зависимости от материалов, из которых изготовлена салфетка. Активные кваты адсорбируются на поверхности субстрата салфетки. Например, хлопковые полотенца широко используются из-за своей впитывающей способности. Однако хлопковые полотенца поглощают 60% активного квата из дезинфицирующего раствора на основе квата, которым пропитано такое полотенце. Похожим образом, полиэфирные салфетки поглощают около 10% активного квата из дезинфицирующего раствора, введенного в салфетку. Такое уменьшение концентрации активных кватов в дезинфицирующем растворе понижало эффективность раствора при уничтожении вредных микроорганизмов. С такой же проблемой сталкиваются санирующие растворы.

Например, чтобы салфетка или другой субстрат считался «стабильным по отношению к дезинфицирующему средству», субстрат должен быть способным выделить от 90 до 110 процентов активного дезинфицирующего средства, введенного в салфетку из дезинфицирующего раствора. В частности, чтобы салфетка считалась «стабильной по отношению к квату», этот субстрат должен быть способным выделить 90-110% кватов, введенных в субстрат из дезинфицирующего раствора на основе квата.

Предварительно пропитанные салфетки решают эту проблему компенсированием концентраций квата во время процесса производства, чтобы они соответствовали этикетке. Здесь термин «предварительно пропитанный» по отношению к салфетке относится к салфеткам, пропитанным производителем желаемой жидкостью и поставляемым пользователю в увлажненном виде. Однако для продуктов, поставляемых покупателю в виде сухого субстрата, к которым покупатель добавляет их собственный дезинфицирующий раствор, уровень кватов в дезинфицирующем растворе не может быть увеличен. В таких случаях покупатель должен надеяться на то, что субстрат высвободит 100% кватов из субстрата, после того как раствор был добавлен к такому субстрату.

Некоторые решили эту проблему, используя преимущество положительного заряда активного иона квата в растворе. Например, некоторые придали положительные заряды поверхности субстратов для отталкивания положительных ионов квата в раствор. В области салфеток для применения с санирующими средствами в патенте США №6,667,290, Svendsen, используется адгезивное связующее, заряженное либо положительно, либо нейтрально, чтобы придать изделию общий положительный заряд для отталкивания соединения квата в санирующий раствор. Также предполагается, что положительно заряженное поверхностно-активное вещество также может применяться в таком изделии. Однако такой раствор теряет свою эффективность при больших концентрациях иона квата, которые присутствуют в дезинфицирующих растворах.

Дополнительно, салфетки, доступные в настоящее время для применения с дезинфицирующими и/или санирующими растворами, решающими проблему снижения эффективности квата, в основном нестабильны в отбеливающих растворах. Таким же образом, что и в случае с растворами квата, активное дезинфицирующее средство отбеливающих растворов также адсорбируется на необработанных субстратах салфеток. Это является проблемой для большинства пользователей вследствие частого использования отбеливающих растворов для дезинфекции или санирования поверхности. Даже те, кто используют растворы квата в одних случаях, будут часто использовать отбеливающие растворы в других случаях и при этом захотят использовать одну и ту же салфетку.

Краткое описание изобретения

Ввиду проблем с эффективностью салфеток в дезинфицирующих растворах желательно иметь салфетку, стабильную и совместимую с использованием дезинфицирующих растворов кватов и дезинфицирующих отбеливающих растворов.

Настоящее изобретение относится к сухой салфетке для использования с дезинфицирующими растворами, изготовленной из сухого субстрата, имеющего синтетические волокна, и пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства (disinfectant release treatment), присутствующей на субстрате, и где салфетка обладает стабильностью по отношению к активному дезинфицирующему средству. В некоторых вариантах осуществления изобретения салфетка стабильна как по отношению к квату, так и к отбеливателю.

В некоторых вариантах осуществления изобретения пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства - это соединение четвертичного аммония, а более конкретно это может быть соединение диалкилдиметиламмония. Более конкретно, пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может быть соединением X N-,N-диалкил-N,-N-диметиламмония, где X это химическая группа, такая как карбонат, бикарбонат, сульфат, метилсульфат или этилсульфат.В одном варианте осуществления изобретения пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства - это дидецилдиметиламмоний карбонат или дидецилдиметиламмоний бикарбонат. В других вариантах осуществления изобретения пропиткой для высвобождения дезинфицирующего средства может быть лаурилдиметиламмонийгидроксипропил алкил полиглюкозид.

В конкретных вариантах осуществления изобретения пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может присутствовать на субстрате в виде добавки около 0,20 процента или менее по отношению к массе субстрата. В другом конкретном варианте осуществления изобретения салфетка также имеет поверхностно-активное вещество, присутствующее на субстрате салфетки.

В различных вариантах осуществления изобретения 100 процентов волокон, применяемых в производстве субстрата, могут быть синтетическими волокнами. В других вариантах осуществления изобретения субстрат может быть изготовлен из полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, полиэфирных волокон или бикомпонентных волокон. В некоторых вариантах осуществления изобретения субстрат салфетки является спряденным из расплава, сформованным сухим способом, сформованным мокрым способом, полученным вязанием или плетением. Субстрат салфетки может быть связан с помощью валика для тиснения, посредством проходящего воздуха или гидроперепутыванием.

Изобретение также направлено на систему салфетки для дезинфекции поверхностей, имеющую салфетку, изготовленную из сухого субстрата, имеющего синтетические волокна, и пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства, присутствующей на субстрате, так что салфетка стабильна как по отношению к квату, так и к отбеливателю. Дополнительно система имеет дезинфицирующий раствор и контейнер, содержащий салфетку, в который можно помещать дезинфицирующий раствор. В одном варианте осуществления изобретения салфетка системы может быть изготовлена из полипропиленовых волокон, полиэтиленовых волокон, полиэфирных волокон или двухкомпонентных комбинаций таких полимеров. В другом варианте осуществления изобретения дезинфицирующий раствор - это дезинфицирующее средство на основе четвертичного аммония или дезинфицирующее средство на основе раствора отбеливателя.

Наконец, изобретение также направлено на способ получения салфетки для использования с дезинфицирующими растворами. Способ состоит из стадий формирования сухого субстрата, имеющего синтетические волокна; и нанесения пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства, которая делает салфетку стабильной как по отношению к квату, так и к отбеливателю. В некоторых вариантах осуществления изобретения пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может наноситься во время формирования субстрата. В других вариантах осуществления изобретения пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может наноситься на синтетические волокна до формирования субстрата. В другом варианте осуществления изобретения пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может наноситься на синтетические волокна после формирования субстрата.

В одном варианте осуществления изобретения способ включает стадию тепловой обработки субстрата, после того как субстрат был обработан пропиткой для высвобождения дезинфицирующего средства.

В интересах краткости и лаконичности любые интервалы значений, приведенные в этом описании, предполагают все значения внутри интервала, и их следует толковать как основание для пунктов формулы изобретения, перечисляющих любые подынтервалы, имеющие конечные точки, являющиеся целочисленными значениями внутри определенного рассматриваемого интервала. Посредством гипотетического иллюстративного примера в этом описании раскрытие интервала от 1 до 5 следует рассматривать как основание для пунктов формулы изобретения с любым из следующих интервалов: 1-5; 1-4; 1-3; 1-2; 2-5; 2-4; 2-3; 3-5; 3-4 и 4-5.

Определения

Здесь термин «нетканый материал или полотно» обозначает полотно, имеющее структуру отдельных волокон или нитей, которые являются взаимно уложенными, но не с идентифицируемой манерой, как в трикотажном полотне. Нетканые материалы или полотна формируются посредством множества процессов, таких, например, как выдувание из расплава, фильерный способ производства, а также процессы формирования полотна из кардного прочеса. Масса основы нетканых материалов обычно выражается в унциях на квадратный ярд (osy) или в граммах на квадратный метр (г/м² или gsm), а используемые диаметры волокна обычно выражаются в микронах. (Обратите внимание, для того чтобы перевести osy в gsm, необходимо умножить osy на 33.91.)

Здесь термин «способ формования волокна с эжектированием высокоскоростным потоком воздуха» и «филаменты фильерного способа производства» относится к непрерывным филаментам небольшого диаметра, которые формируются экструдированием расплавленного термопластического материала в виде филаментов через множество тонких, обычно круглых, капилляров экструдера для производства искусственного волокна, при этом диаметр экструдированных филаментов затем быстро уменьшается посредством, например, эдуктивного вытягивания и/или других известных механизмов способа формования волокна с эжектированием высокоскоростным потоком воздуха. Производство нетканых полотен фильерного способа производства проиллюстрировано в таких патентах, как, например, патент США №4,340,563, Appel и др. и патент США №3,692,618, Dorschner и др. Описания этих патентов включены сюда посредством ссылки.

Здесь термин «полученные выдуванием из расплава» обозначает волокна, сформированные экструдированием расплавленного термопластического материала через множество тонких, обычно круглых, матричных капилляров в виде расплавленных нитей или филаментов в сходящиеся высокоскоростные газовые (например, воздушные) потоки, которые истончают филаменты расплавленного термопластичного материала для уменьшения их диаметра вплоть до диаметра микроволокна. После этого волокна, полученные выдуванием из расплава, переносятся высокоскоростным газовым потоком и осаждаются на собирающей поверхности, формируя полотно случайным образом распределенных волокон, полученных выдуванием из расплава. Такой процесс раскрыт в различных патентах и публикациях, включая NRL Report 4363, «Manufacture of Super-Fine Organic Fibers» by B.A.Wendt, E.L.Boone and D.D.Fluharty; NRL Report 5265, «An Improved Device For The Formation of Super-Fine Thermoplastic Fibers» by K.D.Lawrence, R.T.Lucas, J.A.Young; и патент США №3,849,241, выданный 19 ноября 1974 г., Butin и др.

Здесь термин «полотна, сформованные из кардного прочеса» относится к полотнам, сделанным из штапельных волокон, которые обычно приобретаются в тюках. Тюки помещают в волокнообразующую установку/трепальную машину, которая отделяет волокна. Затем волокна пропускают через кардочесальную (ворсовальную) установку, которая дальше разделяет и выравнивает штапельные волокна в машинном направлении, так чтобы сформировать нетканое полотно с волокнами, ориентированными в машинном направлении. Как только полотно сформировано, оно скрепляется одним или несколькими различными методами скрепления. Одним скрепляющим методом является порошковое скрепление, где порошковый адгезив распределяется по полотну и затем активируется обычно путем нагревания полотна и адгезива горячим воздухом. Другим скрепляющим методом является узорное скрепление, где используются каландры или оборудование для ультразвукового связывания для соединения волокон вместе, обычно в локализованном узоре скрепления по всему полотну, или, альтернативно, при желании полотно может быть скреплено по всей своей поверхности. При использовании бикомпонентных штапельных волокон скрепление посредством проходящего воздуха является для многих применений особенно преимущественным.

Здесь термин «многослойный слоистый материал» обозначает слоистый материал, где один или более слоев могут быть фильерного способа производства и/или полученным выдуванием из расплава, такой как фильерного способа производства/полученный выдуванием из расплава/фильерного способа производства (SMS) слоистый материал и другие, раскрытые в патенте США 4,041,203, Brock и др., в патенте США 5,169,706, Collier и др., в патенте США 5,145,727, Potts и др., в патенте США 5,178,931, Perkins и др. и в патенте США 5,188,885, Timmons и др. Такой слоистый материал может быть изготовлен последовательным осаждением на движущуюся формирующую ленту конвейера сначала слоя полотна, полученного фильерным способом производства, затем слоя полотна, полученного выдуванием из расплава, и в конце - другого слоя фильерного способа производства, а затем скреплением ламината описанным ниже образом. Альтернативно, слои полотна могут быть изготовлены отдельно, собраны в рулоны и соединены на отдельной стадии скрепления. Такие полотна обычно имеют массу основы от около 0,1 до 12 osy (6-400 gsm), или более конкретно от около 0,4 до около 3 osy. Многослойные слоистые материалы для многих применений также имеют один или более слоев пленки, которые могут принимать различные кофигурации и могут включать другие материалы, такие как пены, ткани, вязаные или плетеные полотна и т.п.

Ипользуемый здесь термин «полимер» в основном включает, но не ограничивается этим, гомополимеры, сополимеры, такие, например, как блок-, привитые, статистические и чередующиеся сополимеры, терполимеры и т.д., а также их смеси и модификации. Более того, если не обусловлено иное, термин «полимер» включает все возможные геометрические конфигурации молекулы. Эти конфигурации включают, но не ограничены, стереорегулярные синдиотактические, а также случайные симметрии.

Используемый здесь термин «термопластический» относится к полимеру, способному подвергаться обработке в расплаве.

Используемый здесь термин «монокомпонентное» волокно относится к волокну, формированному из одного или более экструдеров, используя только один полимер. Это не исключает волокна, сформированные из одного полимера, к которому были добавлены небольшие количества добавок для цвета, антистатических свойств, смазки, гидрофильности и т.д. Эти добавки, например диоксид титана для цвета, обычно присутствуют в количестве менее 5 массовых процентов, а в основном около 2 массовых процентов.

Используемый здесь термин «сопряженные волокна» относится к волокнам, сформированным, по меньшей мере, из двух полимеров, экструдированных из разных экструдеров, но спряденных вместе, формируя одно волокно. Сопряженные волокна также иногда называют многокомпонентными или бикомпонентными волокнами. Полимеры обычно отличаются друг от друга, хотя сопряженные волокна могут быть монокомпонентными волокнами. Полимеры расположены по существу в постоянно размещенных отдельных областях поперек поперечного сечения сопряженных волокон и распространяются непрерывно вдоль длины сопряженных волокон. Конфигурацией такого конъюгатного волокна может быть, например, расположение оболочка/сердцевина, где один полимер окружен другим, или может быть расположение «бок о бок», расположение типа «пирог» или расположение типа «острова в море». Сопряженные волокна раскрываются в патенте США 5,108,820, Kaneko и др., в патенте США 4,795,668, Krueger и др., в патенте США 5,540,992, Marcher и др. и в патенте США 5,336,552, Strack и др. Сопряженные волокна также раскрываются в патенте США 5,382,400, Pike и др. и могут использоваться для получения извитости в волокнах при помощи различных скоростей расширения и сжатия двух (или более) полимеров. Извитые волокна также могут быть получены механически и с помощью процесса согласно патенту Германии DT 25 13 251 А1. Что касается двухкомпонентных волокон, полимеры могут находиться в соотношениях 75/25, 50/50, 25/75 или в любых других желаемых соотношениях. Волокна также могут иметь формы, такие как формы, описанные в патентах США 5,277,976 Hogle и др., в патенте США 5,466,410, Hills, и в 5,069,970 и 5,057,368, Largman и др., которые описывают волокна нестандартных форм.

Используемый здесь термин «бикомпонентные волокна» относится к волокнам, формированным, по меньшей мере, из двух полимеров, экструдированных из одного экструдера как смесь. Термин «смесь» определен ниже. Бикомпонентные волокна обычно не имеют различных полимерных компонентов, расположенных в относительно постоянно размещенных отдельных областях поперек поперечного сечения волокна, и различные полимеры обычно не непрерывны вдоль всей длины волокна, вместо этого обычно образуя фибриллы или протофибриллы, которые начинаются и заканчиваются случайным образом. Бикомпонентные волокна иногда также называют многокомпонентными волокнами. Волокна этого основного типа обсуждены, например, в патентах США 5,108,827 и 5,294,482, Gessner. Двухкомпонентные и бикомпонентные волокна также обсуждаются в книге Polymer Blends and Composites by John A. Manson and Leslie H. Sperling, copyright 1976 by Plenum Press, a division of Plenum Publishing Corporation of New York, IBSN 0-306-30831-2, на стр.273-277.

Используемый здесь термин «непрерывные филаменты» относится к нитям непрерывно сформированных полимерных филаментов, имеющих отношение длины к диаметру, по меньшей мере, около тысячи, а обычно гораздо больше. Такие филаменты обычно формируются экструдированием расплавленного материала через экструзионную головку, имеющую определенный тип и расположение отверстий капилляров в ней.

Используемый здесь термин «штапельное волокно» относится к волокну, формированному или порезанному на штапели длиной, в основном, 20 см или менее.

Краткое описание чертежей

Фиг.1 - это график процентного содержания активного квата в растворе, выжатом из салфеток сравнительных примеров, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.2 - это график процентного содержания активного квата в растворе, выжатом из салфеток примеров настоящего изобретения, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.3 - это график процентного содержания активного квата в растворе, выжатом из салфеток сравнительных примеров, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.4 - это график процентного содержания активного квата в растворе, выжатом из салфеток примеров настоящего изобретения, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.5 - это график процентного содержания активного квата в растворе, выжатом из салфеток сравнительных примеров, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.6 - это график процентного содержания активного квата в растворе, выжатом из салфеток примеров настоящего изобретения, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.7 - это график процентного содержания активного отбеливающего дезинфицирующего вещества в растворе, выжатом из салфеток сравнительных примеров, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.8 - это график процентного содержания активного отбеливающего дезинфицирующего вещества в растворе, выжатом из салфеток настоящего изобретения, при различных периодах времени тестирования.

Фиг.9 - это график процентного содержания активного дезинфицирующего вещества в выжатом растворе при различных периодах времени тестирования из салфетки согласно настоящему изобретению, выдержанной в течение 7 дней при 55°С, для различных дезинфицирующих растворов.

Фиг.10 - это график процентного содержания активного дезинфицирующего вещества в выжатом растворе при различных периодах времени тестирования из салфетки согласно настоящему изобретению, выдержанной в течение 14 дней при 55°С, для различных дезинфицирующих растворов.

Фиг.11 - это график процентного содержания активного дезинфицирующего вещества в выжатом растворе при различных периодах времени тестирования из салфетки согласно настоящему изобретению, выдержанной в течение 45 дней при 55°С, для различных дезинфицирующих растворов.

Подробное описание изобретения

Данное изобретение направлено на салфетки, поставляемые конечным пользователям, по существу, в сухом виде (т.е. не пропитанные заранее). Пользователь может добавлять или использовать свой собственный дезинфицирующий или санирующий раствор с салфетками для дезинфекции или санирования поверхностей. Конечный пользователь может намочить отдельную салфетку в дезинфицирующем растворе, или вместо этого дезинфицирующее средство может быть добавлено к набору сухих салфеток, так чтобы пропитать весь набор салфеток. Примером такого типа исполнения служит система WETTASK® от Kimberly-Clark Corporation (Roswell, GA), где пользователю предоставляется рулон салфеток и ведро, в которое пользователь может налить свое дезинфицирующее, санирующее или другое чистящее средство для пропитывания салфетки. Пропитанные салфетки затем могут использоваться для дезинфекции, санирования или другой очистки поверхностей.

Сухие салфетки могут предоставляться пользователю в любом виде, пригодном для пользователя. Салфетки могут предоставляться пользователю как отдельная салфетка, как комплект отдельных салфеток, как комплект сложенных салфеток, как рулон салфеток или в любом другом виде, удовлетворяющем конкретные нужды пользователя. Дополнительно, салфетка может предоставляться пользователю в специальной упаковке для облегчения использования салфетки с дезинфицирующими, санирующим или чистящими растворами пользователя. Например, система WETTASK® предоставляется пользователю с ведром, в которое можно поместить растворы и рулон салфеток.

Салфетки настоящего изобретения изготовлены из волокон, подходящих для конечного использования салфетки. Волокна могут быть относительно короткими, штапельной длины волокнами, обычно менее 3 дюймов, или длинее и по существу более непрерывными, такими как волокна, произведенные в процессе прядения из расплава (т.е. в процессах фильерного производства и выдувания из расплава). Предпочтительно, чтобы салфетки производились из синтетических волокон, таких как полиэфиры, нейлоны, полипропилены, полиэтилены, акрилы, поливинилы, полиуретаны и другие известные синтетические волокна. Подходящие полиолефины включают, но не ограничены, полиэтилен, полипропилен, полибутилен и т.п.; подходящие полиамиды включают, но не ограничены, нейлон 6, нейлон 6/6, нейлон 10, нейлон 12 и т.п.; а подходящие полиэфиры включают, но не ограничены, полиэтилентерефталат, полибутилентерефталат и т.п.

Салфетки дополнительно могут содержать более одного типа волокна, могут иметь бикомпонентные волокна или могут иметь сопряженные волокна. Дополнительно, тогда как предпочтительными для использования в салфетках настоящего изобретения являются синтетические волокна, природные волокна, такие как целлюлозные материалы, также могут присутствовать. Похожим образом, восстановленные целлюлозные волокна, такие как вискоза, могут присутствовать в салфетках настоящего изобретения в качестве добавки к синтетическим волокнам.

Процессы, используемые для получения салфеток настоящего изобретения, в основном хорошо известны в этой отрасли. Такие салфетки в основном производятся бессчетным количеством известных способов. Салфетки могут быть изготовлены при помощи процессов плетеного, вязаного производства, «сухого» формования, «мокрого» формования и нетканого производства. Эти процессы могут включать, но не ограничены этим, фильерный способ производства, выдувание из расплава, полотно из штапельного волокна, полученное из кардного прочеса, процессы аэродинамического формования, процессы мокрого формования, прядения из раствора, скрепление валиком для тиснения, скрепление посредством проходящего воздуха и гидроперепутывание.

Салфетки могут быть изготовлены из субстратных полотен, являющихся однослойным полотном, или могут быть изготовлены из субстратных полотен, изготовленных из нескольких слоев. Субстратное полотно, изготовленное из нескольких слоев, может иметь похожие материалы в каждом слое или может быть изготовлено из разных слоев. Салфетка может быть многослойным слоистым материалом.

Подразумевается, что субстратные полотна настоящего изобретения по существу сухие, и полученная салфетка по существу сухая при предоставлении пользователю. Здесь термин «по существу сухой» относится к полотну, не содержащему жидкости и какой-либо влаги, кроме влаги из окружающей среды.

Примеры материалов, которые могут использоваться для салфеток настоящего изобретения, раскрыты в патенте США №4,820,577, Morman и др., в патенте США №4,950,526, Singleton, в патенте США №5,350,624, Georger и др., в патенте США №6,331,230, Hermans и др., в патенте США №6,149,767, Hermans и др., в патенте США №6,177,370, Skoog и др., в патенте США №6,649,547, Arnold и др., в патенте США №6,692,825, Qin и др., в патенте США №6,736,916, Steinke и др., в патенте США №6,777,056, Boggs и др., в патенте США №6,797,360, Varona и в патенте США №6,797,377, DeLucia и др.

Одним из примеров материала, который можно использовать в качестве салфетки изобретения, являются гидроперепутанные материалы, обычно используемые в таких салфетках и продаваемые Kimberly-Clark Corporation (Roswell, GA) как HYDROKNIT®. Примеры таких гидроперепутанных материалов приводятся в патенте США №5,284,703, Everhart и др., в патенте США №5,389,202, Everhart и др., в патенте США №6,103,061, Anderson и др. и в патенте США №6,784,126, Everhart и др.

Подразумевается, что салфетки настоящего изобретения пригодны для использования с дезинфицирующими, санирующими и чистящими средствами, обычно используемыми для дезинфекции, санирования и очистки поверхностей. Как обсуждено выше, в самых распространенных дезинфицирующих и санирующих средствах используется соединение четвертичный аммониевый хлорид («кват») в качестве активного дезинфицирующего средства в дезинфицирующем растворе. Примеры таких дезинфицирующих растворов включают «Virex II 128 One-Step Cleaner and Deodorant» от JohnsonDiversey, Inc. (Sturtevant, WI). Другие растворы с дезинфицирующими средствами на основе кватов доступны от 3М (St. Paul, MN) и продаются под торговым наименованием «5L 3М™ Quat Disinfectant Cleaner 5L (Product No.5)» и «4L 3М™ Bathroom Disinfectant Cleaner 4L (Product No.4)».

Отбеливающие растворы на основе гипохлорита натрия являются другим распространенным дезинфицирующим средством. Такие растворы хорошо известны и широко доступны от множества производителей.

Настоящее изобретение обеспечивает салфетку, которую можно использовать с такими распространенными дезинфицирующими средствами без существенного снижения эффективности активного дезинфицирующего средства в растворе. Считается, что салфетка стабильна с такими распространенными дезинфицирующими растворами. В частности, добавление к салфетке настоящего изобретения пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства предотвращает адсорбирование активного дезинфицирующего средства из дезинфицирующего раствора на салфетке. Здесь термин «стабильный» по отношению к использованию салфетки с дезинфицирующими растворами относится к салфетке, способной выделить от около 90 до около ПО процентов активного дезинфицирующего средства, введенного в раствор для салфетки. Также желательно, чтобы салфетка оставалась стабильной в течение периода времени, в течение которого, как ожидается, такие салфетки будут подвергаться воздействию таких дезинфицирующих растворов (например, время, в течение которого такие салфетки будут находиться в ведре с дезинфицирующим раствором).

Следует отметить, что несмотря на то, что обсуждение «стабильности» здесь проводилось в отношении дезинфицирующих растворов, эта характеристика также распространяется на санирующие растворы. Разумно заключить, что салфетка, стабильная для более высоких концентраций активного компонента, присутствующего в дезинфицирующих растворах (т.е. больше активного компонента доступно для адсорбции на салфетке), также будет стабильна для более низких концентраций того же самого ингредиента, присутствующего в санирующем растворе (т.е. меньше активного компонента доступно для адсорбции на салфетке).

Было обнаружено, что одной из пропиток для высвобождения дезинфицирующего средства, стабильной как в дезинфицирующих растворах на основе квата, так и отбеливающих дезинфицирующих растворах, являются соединения диалкилдиметиламмония. Обнаружено, что одним определенным типом соединения диалкилдиметиламмония, пригодным для настоящего изобретения, являются соединения диалкилдиметиламмония карбоната и бикарбоната. Эти соединения диалкилдиметиламмония имеют либо карбонатную, либо бикарбонатную подгруппу, и часто оба обнаруживаются в растворе. Одним конкретным соединением является раствор дидецил диалкилдиметиламмония карбоната/бикарбоната от Lonza Inc. (Fair Lawn, NJ) и продается под торговым наименованием Carboquat® 22С50. (Ранее основным применением соединений Carboquat® являлась

фунгицидная/инсектицидная обработка пиломатериалов.) Похожим образом, соединения диалкилдиметиламмония могут содержать сульфатные группы, такие как сульфат, метилсульфат или этилсульфат, вместо карбонатных или бикарбонатных групп.

Было обнаружено, что другим классом пропиток для высвобождения дезинфицирующего средства, стабильных как в дезинфицирующих растворах на основе квата, так и отбеливающих дезинфицирующих растворах, являются соединения алкилполиглюкозид аммония. Такие соединения получают из сахаров как с короткими, так и с длинными алкильными цепями, где скелет сахара или алкил полиглюкозида кватернизирован. Примером такого соединения служат лаурилдиметиламмонийгидроксипропил алкил полиглюкозиды, например, продаваемые Colonial Chemical, Inc. (South Pittsburg, TN) под торговым наименованием Suga®Quat L-1010, L-1210 и L-8610. (Ранее основным применением соединений Suga®Quat был кондиционер для кожи и волос для применения в составах для личной гигиены.)

Учитывая то, что авторы изобретения не намерены ограничиваться какой-либо теорией механизма действия, предполагается, что пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства по настоящему изобретению предотвращают адсорбцию активных дезинфицирующих веществ по двум механизмам. Эти механизмы основаны на пропитке для высвобождения дезинфицирующего средства, имеющей катионную группу или большую анионную группу. По первому механизму катионная природа пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства по настоящему изобретению электрохимически отталкивает активные дезинфицирующие вещества. По второму механизму уникальная физическая геометрия пропиток для высвобождения дезинфицирующего средства по настоящему изобретению препятствует адсорбции активного дезинфицирующего вещества из дезинфицирующего раствора на салфетке. Как таковые пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства по настоящему изобретению способны придать салфетке способность оставаться стабильной либо в дезинфицирующем растворе на основе квата, либо в дезинфицирующем растворе на основе отбеливателя.

Предполагается, что другие похожие пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства также могут, вероятно, основываться на этих механизмах и могут придавать салфетке похожую стабильность по отношению к квату или отбеливателю. Могут быть разработаны другие похожие пропитки, имеющие способность как электрохимически отталкивать активные дезинфицирующие вещества, так и геометрически препятствовать их адсорбции на субстрате салфетки. Например, соединения имидазолиния, такие как метилсульфат имидазолиния, также должны придавать похожую стабильность по отношению к квату или отбеливателю, особенно когда анионный компонент соединений - это химические группы, обсужденные выше (т.е. карбонат, бикарбонат, сульфат, метилсульфат, этилсульфат и т.д.).

Пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства могут добавляться к салфеткам изобретения любым известным методом, подходящим для добавления таких пропиток к субстратам. Пропитка может добавляться к штапельным волокнам до конверсии в субстраты, или она может быть введена в волокно во время экструзии расплава волокон. Похожим образом, пропитка может добавляться к полотнам субстрата салфетки в любой момент в течение производства полотен субстрата. Пропитка может наноситься любым из множества известных процессов, включающих, но не ограничивающихся этим, нанесение распылением, глубокую печать, нанесение кистью, пеной, щелевое окрашивание (slot dye), окунание и отжим, насыщение и другие похожие процессы.

Обычно пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может наноситься на субстрат салфетки на уровне добавки менее чем 0,20 процента по массе салфетки. Более предпочтительно, пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства может присутствовать в количестве от около 0,05 процента до около 0,20 процента. Более предпочтительно, пропитка для высвобождения дезинфицирующего средства будет присутствовать в количестве от около 0,08 процента до около 0,15 процента.

При необходимости салфетки настоящего изобретения могут также включать другие соединения в дополнение к пропитке для высвобождения дезинфицирующего средства. Такие дополнительные соединения могут быть любыми соединениями, улучшающими функциональность или эстетический вид салфетки. Например, такие необязательные соединения могут включать, но не ограничиваются этим, поверхностно-активные вещества, рН буферы, хелатирующие агенты, противомикробные агенты и т.п.

Дополнительно было неожиданно обнаружено, что салфетки, имеющие пропитку для высвобождения дезинфицирующего средства по настоящему изобретению, до некоторой степени более устойчивы к нагреванию. Было обнаружено, что подвергание конечных салфеток настоящего изобретения слегка повышенной температуре снижает вариабельность в эффективности способности салфетки высвобождать активные дезинфицирующие вещества. Предпочтительно, чтобы это нагревание проводилось при температуре выше 25°С и ниже 100°С. Более предпочтительно, чтобы нагревание проводилось при температуре от 38°С до 65°С. Также предпочтительно, чтобы салфетки настоящего изобретения подвергались воздействию этих повышенных температур менее около 45 дней. Более предпочтительно, чтобы салфетки настоящего изобретения подвергались воздействию этих повышенных температур в течение около 14 дней или менее.

Примеры

Примеры 1-7

Полипропиленовый (РР) материал, полученный выдуванием из расплава (100-процентный РР), производили на полупромышленной линии и обрабатывали различными пропитками для высвобождения дезинфицирующего средства настоящего изобретения. РР материал, полученный выдуванием из расплава, производили до целевой массы основы 1 унций/ярд (33,91 г/м). Пропитку для высвобождения дезинфицирующего средства впрыскивали непосредственно в пучок волокна процесса выдувания из расплава между выходной щелью красящей головки и передвижной формовочной проволокой, на которой собирались волокна, полученные выдуванием из расплава, для формирования полотна, полученного выдуванием из расплава. Затем полотно, полученное выдуванием из расплава, скрепляли каландром для термоскрепления с точечным растром при 350° F (177°С). Вакуум (18-21 дюйм водного столба) ниже формовочной проволоки дополнительно объединял волокна и проталкивал любой избыточный раствор пропитки сквозь волокнистое полотно.

РР материал, полученный выдуванием из расплава, перфорировали на салфетки 12 дюймов (308 мм) шириной и 12,5 дюймов (318 мм) длиной, складывали в форме буквы V и скручивали без сердцевины в конфигурацию центральной поточной раздачи. Конечные рулоны были приблизительно 6 дюймов (154 мм) в высоту и приблизительно 6 дюймов (154 мм) в диаметре.

Три различных пропитки для высвобождения дезинфицирующего средства настоящего изобретения использовались для производства салфеток Примеров 1-4, как описано в Таблице 1. Примеры 1 и 2 были двумя различными добавками Carboquat® 22С50. Пример 3 был произведен тем же способом с SugaQuat® L1010. Пример 4 был произведен тем же способом с SugaQuat® L8610.

Дополнительно, были получены три сравнительных нормы (Примеры 5 - 7). Пример 5 был РР полотном, полученным выдуванием из расплава, без какой-либо пропитки. Пример 6 был получен с поверхностно-активным веществом Glucopon 220UP от Cognis Corp. (Cincinnati, ОН). Пример 7 был получен с соединением четвертичного аммониевого хлорида, Bardac® 2280 от Lonza Inc.

Тестирование

Для оценки эффективности высвобождения активного дезинфицирующего средства салфетками настоящего изобретения рулоны сначала насыщали дезинфицирующим раствором, имеющим известную концентрацию активного дезинфицирующего средства. Образцы салфеток затем удаляли из рулонов, а дезинфицирующий раствор отжимали из салфетки. Выжатый дезинфицирующий раствор затем анализировали и концентрацию выделенного активного дезинфицирующего средства сравнивали с концентрацией активного дезинфицирующего средства, которым изначально пропитывали рулон салфетки.

Четыре различных дезинфицирующих раствора использовали в тестировании салфеток настоящего изобретения: 1) Virex 128 от JohsonDiversey, Inc. (Sturtevant, WI), 2) 3M-4L от 3М (St. Paul, MN); 3) 3M-5L от 3М (St. Paul, MN) и 4) хлорный отбеливатель от Clorox (Oakland, CA). Каждое из дезинфицирующих средств было доведено до определенных концентраций разбавлением деионизированной водой. Степени разбавления дезинфицирующего средства по отношению к воде составляли: 1) Virex 128 - 1 к 128; 2) 3M-4L - 1 к 59; 3) 3M-5L - 1 к 256 и 4) отбеливатель - 1 к 24.

Образец рулона салфетки помещали в ведро объемом 1,2 галлона (4,54 л), имеющее завинчивающуюся крышку и раздаточное отверстие в крышке, рулон помещался в ведро так, что несвернутый край рулона направлен вверх. Тестовый дезинфицирующий раствор в количестве 0,5 галлона (1,89 л) затем осторожно выливали на рулон, избегая попадания раствора в открытую сердцевину рулона (центр) или в пространство между рулоном и стенкой ведра. Затем на ведро помещали крышку. Дополнительно оставляли 0,5 галлона того же тестового дезинфицирующего раствора в качестве контроля.

Из таких тестовых ведер брали образцы в периоды времени 1 час, 3 дня, 7 дней, 14 дней и 28 дней. Для каждого периода выборки через раздаточное отверстие в ведре отбирали 10 салфеток и помещали в большой закрывающийся пластиковый пакет. Пакет затем сжимали и получали около 120 мл дезинфицирующего раствора, содержащегося в пропитанных образцах салфеток. Выжатый дезинфицирующий раствор затем анализировали на активные дезинфицирующие средства. Пластиковый пакет и образцы салфеток затем выбрасывали. В качестве контроля такое же количество дезинфицирующего раствора так же отбирали из контрольного образца в те же промежутки времени.

Четвертичный амин, присутствующий как в выжатом из салфеток растворе, так и в контрольном образце, определяли обратным титрованием, применяя поверхностно-активный электрод и автотитратор. При обратном титровании избыток (10 мл) раствора лаурилсульфата натрия (0,005 М) добавляли к 25 мл аликвоте раствора образца вместе с 70 мл дистиллированной воды, а затем титровали бензетония хлоридом (0,005 М). Было проведено три титрования для каждого 120 мл образца выжатого раствора.

Обратное титрование завершали при помощи автотитратора, Model 736СР Titrino и автоматического пробоотборника, Model 730 Sample Changer, а также с применением программного обеспечения Brinkmann Titrino Workcell версия 4.0, все это доступно от Metrohm Ltd. (Herisau, Switzerland). Также использовались Orion Model 93-42 Surfactant Electrode и Orion Model 90-02 Double Junction Reference Electrode, оба доступны от Thermo Electron Corporation (Waltham, MA).

Затем вычисляли процент выделенного дезинфицирующего средства делением концентрации четвертичного амина, присутствующего в выжатом из салфетки растворе, на концентрацию четвертичного амина в контрольном образце.

Аналогично, гипохлорит натрия, присутствующий как в растворе, выжатом из салфетки, пропитанной раствором отбеливателя, так и в контрольном образце, определяли окислительно-восстановительным титрованием. При окислительно-восстановительном титровании 60 мл 3,33%-ной уксусной кислоты и 10 мл 1,0 н иодида калия добавляли к 25 мл аликвоты раствора образца. Появлялся насыщенный ржавый цвет, и смесь титровали при перемешивании 0,1 н. стандартом тиосульфата натрия до появления светло-желтой окраски. Добавляли приблизительно от 3 до 4 мл 0,3% крахмального индикатора, и появлялась насыщенная фиолетовая окраска. Смесь титровали по каплям до обесцвечивания.

Как и в случае с определением четвертичного амина, затем вычисляли процент выжатого дезинфицирующего средства делением концентрации гипохлорита натрия, присутствующего в выжатом из салфетки растворе, на концентрацию гипохлорита натрия в контрольном образце.

Рулоны каждого Примера тестировали с каждым из четырех дезинфицирующих растворов. В Таблицах 2, 3, 4 и 5 представлены результаты процентного содержания дезинфицирующего средства, выжатого при тестировании для дезинфицирующих растворов Virex 128, 3M-4L, 3M-5L и отбеливателя соответственно. Дополнительно, результаты приведены на графиках Фиг.1- 8 для каждого из дезинфицирующих растворов. Примеры с применением пропиток для высвобождения дезинфицирующего вещества настоящего изобретения (Примеры 1-4) представлены на графиках Фиг.2, 4, 6 и 8. Сравнительные Примеры (Примеры 5-7) представлены на графиках Фиг.1, 3, 5 и 7. Следует отметить, что не представлено никаких результатов для Сравнительного Примера 1 для раствора отбеливателя, поскольку РР материал, полученный выдуванием из расплава, не впитывал никакой раствор, и, таким образом, не было выжатого раствора для тестирования.

Как можно видеть из результатов Таблиц 2-5 и на Фиг.1-8, Примеры настоящего изобретения были единственными нормами, способными выделять от около 90 процентов до около ПО процентов активного дезинфицирующего средства, введенного в салфетку. Примеры, полученные с пропиткой Carboquat® (Примеры 1 и 2),проявили себя несколько лучше, чем Примеры, полученные с пропиткой SugaQuat® (Примеры 3 и 4).

Несмотря на то что сравнительные Примеры (Примеры 5-8) дали приемлемые результаты для некоторых дезинфицирующих растворов, ни один Пример не был способен дать приемлемые результаты и в дезинфицирующих растворах на основе квата (Virex 128, 3М- 4L, 3М- 5L), и в дезинфицирующем растворе отбеливателя.

Дополнительно, рулоны салфеток Примера 2 также выдерживали в помещении при 130° F (55°С) в течение 45 дней. Образцы рулонов забирали из нагретой комнаты через 7 дней, 14 дней и через 45 дней. Каждый выдержанный при повышенной температуре рулон, забранный в эти периоды времени, затем тестировали в течение 28-дневного периода на процент выделения квата способом, обсужденным выше. Результаты приведены на графиках Фиг.9, 10 и 11.

Как можно увидеть из прогрессии от Фиг.9 к Фиг.11, выделение квата снижается с увеличением периодов выдерживания при нагревании. Однако салфетки оказались способны оставаться в желаемом пределе 90-110 процентов выделения квата в каждом случае. Дополнительно, как можно увидеть из Фиг.9, 10 и 11, выделение квата остается достаточно стабильным (т.е. с низкой вариабельностью) в течение периода тестирования выделения квата.

Следует понимать, что вышеизложенные примеры и обсуждение, приведенные для иллюстрации, не нужно толковать как ограничение объема данного изобретения, определенного следующей формулой изобретения и всеми ее эквивалентами.

Реферат

Изобретение относится к области дезинфицирующих средств. Салфетка для использования с дезинфицирующими растворами имеет синтетические волокна и пропитку для высвобождения дезинфицирующего средства, которая делает салфетку стабильной по отношению к активному дезинфицирующему средству. В частности, салфетка стабильна для использования как в дезинфицирующих растворах на основе четвертичного аммония, так и в дезинфицирующих растворах на основе отбеливателя. Также раскрыт способ получения такой салфетки. Изобретение позволяет получить салфетку, совместимую с использованием дезинфицирующих растворов, и, особенно, дезинфицирующих отбеливающих растворов. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 5 табл., 11 ил.

Формула