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Title:
USE OF NANOCHITOSANES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2002/077358
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the use of nanochitosanes for producing fibres, yarns, knitted fabrics and planar textile structures.

Inventors:
DOMINGO MARTA (ES)
TACIES ANNA (ES)
PI SUBIRANA RAFAEL (ES)
VILADOT PETIT JOSEP-LLUIS (ES)
Application Number:
PCT/EP2002/002820
Publication Date:
October 03, 2002
Filing Date:
March 14, 2002
Export Citation:
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Assignee:
COGNIS IBERIA SL (ES)
DOMINGO MARTA (ES)
TACIES ANNA (ES)
PI SUBIRANA RAFAEL (ES)
VILADOT PETIT JOSEP-LLUIS (ES)
International Classes:
D06M15/03; D06M23/08; (IPC1-7): D06M15/03
Domestic Patent References:
WO2000047177A12000-08-17
Other References:
DATABASE WPI Section Ch Week 199715, Derwent World Patents Index; Class B07, AN 1997-161406, XP002158841
DATABASE WPI Section Ch Week 199711, Derwent World Patents Index; Class A18, AN 1997-115286, XP002177356
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1996, no. 05 31 May 1996 (1996-05-31)
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 1998, no. 06 30 April 1998 (1998-04-30)
Attorney, Agent or Firm:
Fabry, Bernd (Cognis Deutschland GmbH & Co. KG CRT-IP Postfach 13 01 64 Düsseldorf, DE)
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Claims:
Patentansprüche
1. Verwendung von Nanochitosanen zur Herstellung von Fasern, Garnen, Gewirken und textilen Flächengebilden.
2. Verwendung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man Nanochito sane mit mittleren Durchmessern im Bereich von 10 bis 300 nm einsetzt.
3. Verwendung nach den Ansprüchen 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass man Chitosane mit einem mittleren Molekulargewicht von 800.000 bis 1.200.000 Dalton einsetzt.
4. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, dass man Carboxylierungs, Succinylierungs, Alkoxylierungsoder Quaternierungsprodukte von Chitosanen einsetzt.
5. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man Nanochitosane einsetzt, die durch Sprühtrocknung oder Eva poration erhalten werden.
6. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man Nanochitosane einsetzt, die nach dem RESSVerfahren (Rapid Expansion of Supercritical Solutions) erhalten werden.
7. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man Nanochitosane einsetzt, die nach dem GASVerfahren (Gas Anti Solvent Recrystallization) erhalten werden.
8. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man Nanochitosane einsetzt, die nach dem PCAVerfahren (Preci pitation with a Compressed Fluid AntiSolvent) erhalten werden.
9. Verwendung nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, dass man Nanochitosane einsetzt, die nach dem PGSSVerfahren (Par tides from Gas Saturated Solutions) erhalten werden.
10. Fasern, Garne, Gewirke und textile Flächengebilde enthalten Nanochitosane.
Description:
VERWENDUNG VON NANOCHITOSANEN Gebiet der Erfindung Die Erfindung befindet sich auf dem Gebiet der Textiltechnik und betrifft die Verwendung von Chitosanen in besonders feinteiliger Form zur Ausrüstung von Fasern, Garnen, Ge- wirken, textilen Flächengebilden und daraus hergestellten Textilien.

Stand der Technik Im Gegensatz zu den meisten Hydrokolloiden, die im Bereich biologischer pH-Werte ne- gativ geladen sind, stellen Chitosane unter diesen Bedingungen kationische, also positiv geladene Biopolymere dar. Die positiv geladenen Chitosane können mit entgegengesetzt geladenen Oberflächen in Wechselwirkung treten und werden daher in kosmetischen Haar-und Körperpflegemitteln sowie pharmazeutischen Zubereitungen eingesetzt (vgl.

Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry, 5th Ed., Vol. A6, Weinheim, Verlag Chemie, 1986, S. 231-332), wo sie als Feuchtigkeitsspender und Filmbildner Anwendung finden. Weitere Übersichten zu diesem Thema sind auch beispielsweise von B. Gesslein et al. in HAPPI ZZ 57 (1990), O. Skaugrud in Drug Cosm. Ind. 148, 24 (1991) und E. Onsoyen et al. in Seifen-Öle-Fette-Wachse 117, 633 (1991) er- schienen.

Chitosane besitzen pflegende Eigenschaften, sie wirken aber auch anti-inflammatorisch und in geringem Umfang mild biozid, was sie für die Ausrüstung von Textilien prädesti- niert,-vor-zugsweise dann, wenn diese-auch noch mit kationischen und daher bei emp- findlichen Verbrauchern gelegentlich Irritationen auslösenden Weichmachern aviviert worden sind. In der Praxis hat sich der Einsatz von Chitosanen jedoch bislang nicht be- währt, da ein grundsätzliches Problem darin besteht, dass diese Stoffe nur auf der Ober- fläche der Fasern haften und entsprechend schnell ausgewaschen werden. Dem entspre- chend geht der ursprüngliche Effekt rasch verloren.

Die Aufgabe der Erfindung hat somit darin bestanden, einen Weg aufzuzeigen, auf dem man Textilien und deren Vorprodukte mit Chitosanen wenn nicht dauerhaft, so doch wenigstens über einen deutlich längeren Zeitraum ausrüsten kann, so dass der Träger auch nach einer Reihe von Wäschen und bei Mitverwendung von Weichspülern noch in den Genuss der pflegenden und anti-inflammatorischen Eigenschaften des Chitosans gelangt.

Beschreibung der Erfindung Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung von Nanochitosanen zur Herstellung von Fasern, Garnen, Gewirken und textilen Flächengebilden, in denen sie in Mengen von 0,01 bis 1, vorzugsweise 0,05 bis 0,5 Gew.-%-bezogen auf das Trockengewicht-vor- handen sein können.

Überraschenderweise wurde gefunden, dass das eingangs geschilderte Problem auf ver- gleichsweise einfachem Wege gelöst werden kann, indem man sicherstellt, dass Chito- sane zum Einsatz gelangen, die abweichend von den Produkten des Stands der Technik einen so kleinen mittleren Teilchendurchmesser aufweisen, dass sie nicht an der Ober- fläche der Fasern haften, sondern zwischen die Fibrillen eingelagert werden, wo sie nur schwer zugänglich sind und nicht so rasch entfernt werden können.

Chitosane und Chitosanderivate Chitosane stellen Biopolymere dar und werden zur Gruppe der Hydrokolloide gezählt.

Chemisch betrachtet handelt es sich um partiell deacetylierte Chitine unterschiedlichen Molekulargewichtes, die den folgenden-idealisierten-Monomerbaustein enthalten : Zur Herstellung der Chitosane geht man von Chitin, vorzugsweise den Schalenresten von Krustentieren aus, die als billige Rohstoffe in großen Mengen zur Verfügung stehen. Das Chitin wird dabei in einem Verfahren das erstmals von Hackmann et al. beschrieben worden ist, üblicherweise zunächst durch Zusatz von Basen deproteiniert, durch Zugabe von Mineralsäuren demineralisiert und schließlich durch Zugabe von starken Basen dea- cetyliert, wobei die Molekulargewichte über ein breites Spektrum verteilt sein können.

Entsprechende Verfahren sind beispielsweise aus Makromol. Chem. 177, 3589 (1976) oder der französischen Patentanmeldung FR 2701266 AI bekannt. Vorzugs- weise werden solche Typen eingesetzt, wie sie in den deutschen Patentanmeldungen DE 4442987 AI und DE 19537001 Al (Henkel) offenbart werden, und die ein durch- schnittliches Molekulargewicht von 800.000 bis 1. 200.000 Dalton, eine Viskosität nach Brookfield (1 Gew.-% ig in Glycolsäure) unterhalb von 5000 mPas, einen Deacetylie- rungsgrad im Bereich von 80 bis 88 % und einem Aschegehalt von weniger als 0,3 Gew.-% aufweisen. Neben den Chitosanen als typischen kationischen Biopolymeren kommen im Sinne der Erfindung auch anionisch, nichtionisch oder kationisch deriva- tisierte Chitosane, wie z. B. Carboxylierungs-, Succinylierungs-, Alkoxylierungs-oder Quaternierungsprodukte in Frage, wie sie beispielsweise in der deutschen Patentschrift DE 3713099 C2 (L'Oreal) sowie der deutschen Patentanmeldung DE 19604180 Al (Henkel) beschrieben werden.

Herstellung von Nanochitosanen durch Sprühtrocknung und Evaporation Unter Nanochitosanen sollen annähernd sphärische Festkörper verstanden werden, die einen mittleren Durchmesser im Bereich von 10 bis 300, vorzugsweise 50 bis 200 und insbesondere 100 bis 150 nm aufweisen. Ein besonders einfaches Verfahren zur Her- stellung der Nanochitosane besteht in der Sprühtrocknung von Chitosanlösungen in Wasser und/oder organischen Lösemitteln, wie beispielsweise Alkoholen oder (Hydroxy- ) carbonsäuren. Typischerweise erfolgt die Sprühtrocknung bei Temperaturen im Bereich von 100 bis 110 °C und Drücken von 10 bis 100 mbar.

Ein weiteres-geeignetes Verfahren zur-Herstellung-der nanoskaligen Teilchen bietet die Evaporationstechnik, die Parallelen mit der konventionellen Sprühtrocknung aufweist.

Hierbei werden die Ausgangsstoffe zunächst in einem geeigneten organischen Lösungs- mittel (z. B. Alkane, pflanzliche Öle, Ether, Ester, Ketone, Acetale und dergleichen) ge- löst. Anschließend werden die Lösungen derart in Wasser oder einem anderen Nicht-Lö- sungsmittel, gegebenenfalls in Gegenwart einer darin gelösten oberflächenaktiven Ver- bindung gegeben, dass es durch die Homogenisierung der beiden nicht miteinander mischbaren Lösungsmittel zu einer Ausfällung der Nanoteilchen kommt, wobei das orga- nische Lösungsmittel vorzugsweise verdampft. Anstelle einer wässrigen Lösung können auch O/W-Emulsionen bzw. O/W-Mikro-emulsionen eingesetzt werden.

Herstellung von Nanochitosanen nach dem RESS-Verfahren Vorteilhafter ist jedoch die Herstellung der Nanoteilchen durch rasche Entspannung von überkritischen Lösungen (Rapid Expansion of Supercritical Solutions RESS) die beispiels- weise aus dem Aufsatz von S. Chihlar, M. Türk und K. Schaber in Proceedings World Congress on Particle Technology 3, Brighton, 1998 bekannt ist und zu einer be- sonders homogenen Verteilung der Größendurchmesser führt. In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung setzt man nanoskalige Chitosane und/oder Chitosanderi- vate ein, die man erhält, indem man (a) die Ausgangsstoffe unter überkritischen oder nahekritischen Bedingungen in einem geeigneten Lösungsmittel löst, (b) die fluide Mischung über eine Düse in ein Vakuum, ein Gas oder eine Flüssigkeit entspannt, und (c) das Lösemittel dabei gleichzeitig verdampft.

Um zu verhindern, dass die Nanoteilchen wieder zusammenbacken, empfiehlt es sich, die Ausgangsstoffe in Gegenwart geeigneter Schutzkolloide oder Emulgatoren zu lösen und/oder die kritischen Lösungen in wässrige und/oder alkoholische Lösungen der Schutzkolloide bzw. Emulgatoren oder aber in kosmetische Öle zu entspannen, welche ihrerseits wieder gelöste Emulgatoren und/oder Schutzkolloide enthalten können. Geeig- nete Schutzkolloide sind dabei z. B. Gelatine, Casein, Gummi Arabicum, Lysalbinsäure, Stärke sowie Polymere, wie etwa Polyvinylalkohole, Polyvinylpyrrolidone Polyalkylengly- cole und Polyacrylate.

Als Emulgatoren kommen beispielsweise nichtionogene Tenside aus mindestens einer der folgenden Gruppen in Frage : > Anlagerungsprodukte von 2 bis 30 Mol Ethylenoxid und/oder 0 bis 5 Mol Propylen- xid an lineare Fettalkohole mit 8 bis 22 C-Atomen, an Fettsäuren mit 12 bis 22 C- Atomen, an Alkylphenole mit 8 bis 15 C-Atomen in der Alkylgruppe sowie Alkylamine mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alkylrest ; > Alkyl-und/oder Alkenyloligoglykoside mit 8 bis 22 Kohlenstoffatomen im Alk (en) ylrest und deren ethoxylierte Analoga ; > Anlagerungsprodukte von 1 bis 15 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärtetes Ricinusöl ; > Anlagerungsprodukte von 15 bis 60 Mol Ethylenoxid an Ricinusöl und/oder gehärte- tes Ricinusöl ; > Partialester von Glycerin und/oder Sorbitan mit ungesättigten, linearen oder gesät- tigten, verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen und/oder Hydroxy- carbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Mol Ethylenoxid ; > Partialester von Polyglycerin (durchschnittlicher Eigenkondensationsgrad 2 bis 8), Polyethylenglycol (Molekulargewicht 400 bis 5000), Trimethylolpropan, Pentae- rythrit, Zuckeralkoholen (z. B. Sorbit), Alkylglucosiden (z. B. Methylglucosid, Bu- tylglucosid, Laurylglucosid) sowie Polyglucosiden (z. B. Cellulose) mit gesättigten und/oder ungesättigten, linearen oder verzweigten Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlen- stoffatomen und/oder Hydroxycarbonsäuren mit 3 bis 18 Kohlenstoffatomen sowie deren Addukte mit 1 bis 30 Moi Ethylenoxid ; > Mischester aus Pentaerythrit, Fettsäuren, Citronensäure und Fettalkohol gemäß DE 1165574 PS und/oder Mischester von Fettsäuren mit 6 bis 22 Kohlenstoffatomen, Methylglucose und Polyolen, vorzugsweise Glycerin oder Polyglycerin.

> Mono-, Di-und Trialkylphosphate sowie Mono-, Di-und/oder Tri-PEG-alkylphosphate und deren Salze ; > Wollwachsalkohole ; > Polysiloxan-Polyalkyl-Polyether-Copolymere bzw. entsprechende Derivate ; > Block-Copolymere z. B. Polyethylenglycol-30 Dipolyhydroxystearate ; > Polymeremulgatoren, z. B. Pemulen-Typen (TR-1, TR-2) von Goodrich ; > Polyalkylenglycole sowie > Glycerincarbonat.

> Ethylenoxidanlagerungsprodukte --Die Anlagerungsprodukte von Ethylenoxid und/oder von Propylenoxid an Fettalko- hole, Fettsäuren, Alkylphenole oder an Ricinusöl stellen bekannte, im Handel erhält- liche Produkte dar. Es handelt sich dabei um Homologengemische, deren mittlerer Alkoxylierungsgrad dem Verhältnis der Stoffmengen von Ethylenoxid und/oder Pro- pylenoxid und Substrat, mit denen die Anlagerungsreaktion durchgeführt wird, ent- spricht. Ctvt8-Fettsäuremono-und-diester von Anlagerungsprodukten von Ethylen- oxid an Glycerin sind aus DE 2024051 PS als Rückfettungsmittel für kosmetische Zubereitungen bekannt.

Alkyl-und/oder Alkenyloliaoglykoside Alkyl-und/oder Alkenyloligoglycoside, ihre Herstellung und ihre Verwendung sind aus dem Stand der Technik bekannt. Ihre Herstellung erfolgt insbesondere durch Umsetzung von Glucose oder Oligosacchariden mit primären Alkoholen mit 8 bis 18 Kohlenstoffatomen. Bezüglich des Glycosidrestes gilt, dass sowohl Monoglycoside, bei denen ein cyclischer Zuckerrest glycosidisch an den Fettalkohol gebunden ist, als auch oligomere Glycoside mit einem Oligomerisationsgrad bis vorzugsweise etwa 8 geeignet sind. Der Oligomerisierungsgrad ist dabei ein statistischer Mittelwert, dem eine für solche technischen Produkte übliche Homologenverteilung zugrunde liegt.

> Partialglyceride Typische Beispiele für geeignete Partialglyceride sind Hydroxystearinsäuremonogly- cerid, Hydroxystearinsäurediglycerid, Isostearinsäuremonoglycerid, Isostearinsäu- rediglycerid, Ölsäuremonoglycerid, Ölsäurediglycerid, Ricinolsäuremoglycerid, Ricinol- säurediglycerid, Linolsäuremonoglycerid, Linolsäurediglycerid, Linolensäuremo- noglycerid, Linolensäurediglycerid, Erucasäuremonoglycerid, Erucasäurediglycerid, Weinsäuremonoglycerid, Weinsäurediglycerid, Citronensäuremonoglycerid, Citro- nendiglycerid, Äpfelsäuremonoglycerid, Äpfelsäurediglycerid sowie deren technische Gemische, die untergeordnet aus dem Herstellungsprozeß noch geringe Mengen an Triglycerid enthalten können. Ebenfalls geeignet sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an die genannten Partialglyceride.

Sorbitanester Als Sorbitanester kommen Sorbitanmonoisostearat, Sorbitansesquiisostearat, Sorbi- tan-diisostearat, Sorbitantriisostearat, Sorbitanmonooleat, Sorbitansesquioleat, Sor- bitan-dioleat, Sorbitantrioleat, Sorbitanmonoerucat, Sorbitansesquierucat, Sorbitan- dierucat, Sorbitantrierucat, Sorbitanmonoricinoleat, Sorbitansesquiricinoleat, Sorbi- tandiricinoleat, Sorbitantriricinoleat, Sorbitanmonohydroxystearat, Sorbitansesqui- hydroxystearat, Sorbitandihydroxystearat, Sorbitantrihydroxystearat, Sorbitanmo- notartrat, Sorbitansesqui-tartrat, Sorbitanditartrat, Sorbitantritartrat, Sorbitanmono- citrat, Sorbitansesquicitrat, Sorbitandicitrat, Sorbitantricitrat, Sorbitanmonomaleat, Sorbitansesquimaleat, Sorbitan-dimaleat, Sorbitantrimaleat sowie deren technische Gemische. Ebenfalls geeignet sind Anlagerungsprodukte von 1 bis 30, vorzugsweise 5 bis 10 Mol Ethylenoxid an die genannten Sorbitanester.

Polyglycerinester Typische Beispiele für geeignete Polyglycerinester sind Polyglyceryl-2 Dipolyhydro- xystearate (Dehymulse PGPH), Polyglycerin-3-Diisostearate (Lameforme TGI), Po- lyglyceryl-4 Isostearate (Isolan GI 34), Polyglyceryl-3 Oleate, Diisostearoyl Po- lyglyceryl-3 Diisostearate (Iso) an@ PDI), Polyglyceryl-3 Methylglucose Distearate (Tego Caree 450), Polyglyceryl-3 Beeswax (Cera Bellina@), Polyglyceryl-4 Caprate (Polyglycerol Caprate T2010/90), Polyglyceryl-3 Cetyl Ether (Chimexanee NL), Po- lyglyceryl-3 Distearate (Cremophore GS 32) und Polyglyceryl Polyricinoleate (Ad- mule WOL 1403) Polyglyceryl Dimerate Isostearate sowie deren Gemische. Bei- spiele für weitere geeignete Polyolester sind die gegebenenfalls mit 1 bis. 30 Mol E- thylenoxid umgesetzten Mono-, Di-und Triester von Trimethylolpropan oder Pen- taerythrit mit Laurinsäure, Kokosfettsäure, Talgfettsäure, Palmitinsäure, Stea- rinsäure, Ölsäure, Behensäure und dergleichen.

Anionische Emulgatoren Typische anionische Emulgatoren sind aliphatische Fettsäuren mit 12 bis 22 Kohlen- stoffatomen, wie beispielsweise Palmitinsäure, Stearinsäure oder Behensäure, sowie Dicarbonsäuren mit 12 bis 22 Kohlenstoffatomen, wie beispielsweise Azelainsäure o- der Sebacinsäure.

Amphotere und kationische Emulaatoren Weiterhin können als Emulgatoren zwitterionische Tenside verwendet werden. Als zwitterionische Tenside werden solche oberflächenaktiven Verbindungen bezeichnet, die im Molekül mindestens eine quartäre Ammoniumgruppe und mindestens eine Carboxylat-und eine Sulfonatgruppe tragen. Besonders geeignete zwitterionische Tenside sind die sogenannten Betaine wie die N-Alkyl-N, N-dimethylammoni- umglycinate, beispielsweise das Kokosalkyldimethylammoniumglycinat, N-Acylami- nopropyl-N, N-dimethylammonium-glycinate, beispielsweise das Kokosacylami- nopropyldimethyl-ammoniumglycinat, und 2-Alkyl-3-carboxylmethyl-3-hydroxye- thylimidazoline mit jeweils 8 bis 18 C-Atomen in der Alkyl-oder Acylgruppe sowie das Kokosacylaminoethylhydroxyethylcarboxymethylglycinat. Besonders bevorzugt ist das unter der CTFA-Bezeichnung Cocamidopropyl Betaine bekannte Fettsäurea- mid-Derivat. Ebenfalls geeignete Emulgatoren sind ampholytische Tenside. Unter ampholytischen Tensiden werden solche oberflächenaktiven Verbindungen verstan- den, die außer einer C8/18-Alkyl-oder Acylgruppe im Molekül mindestens eine freie Aminogruppe und mindestens eine-COOH-oder-SO3H-Gruppe enthalten und zur Ausbildung innerer Salze befähigt sind. Beispiele für geeignete ampholytische Tensi- de sind N-Alkylglycine, N-Alkylpropion-säuren, N-Alkylaminobuttersäuren, N- Alkyliminodipropionsäuren, N-Hydroxyethyl-N-alkylamidopropylglycine, N- Alkyltaurine, N-Alkylsarcosine, 2-Alkylaminopropionsäuren und Alkylaminoessigsäu- ren mit jeweils etwa 8 bis 18 C-Atomen in der Alkylgruppe.. Besonders bevorzugte ampholytische Tenside sind das N-Kokosalkylaminopropionat, das Kokosacylami- noethylaminopropionat und das Ciz/is-Acyisarcosin. Schließlich kommen auch Kati- ontenside als Emulgatoren in Betracht, wobei solche vom Typ der Esterquats, vor- zugsweise methylquaternierte Difettsäuretriethanolaminester-Salze, besonders be- vorzugt sind.

Die bevorzugt zu verwendenden nanoskaligen Chitosane bzw. Chitosanderivate sind also die, die von einem Schutzkolloid und/oder einem Emulgator ummantelt vorliegen. Übli- cherweise werden die Schutzkolloide oder Emulgatoren in Mengen von 0,1 bis 20, vor- zugsweise 5 bis 15 Gew.-%-bezogen auf die Chitosane und/oder Chitosanderivate- eingesetzt.

Herstellung von Nanochitosanen durch GAS-, PCA-oder PGSS-Verfahren Eine weitere Möglichkeit zur Herstellung von Nanoteilchen besteht in dem sogenannten GAS-Verfahren (Gas Anti Solvent Recrystallization). Das Verfahren nutzt ein hochkomp- rimiertes Gas oder überkritisches Fluid (z. B. Kohlendioxid) als Nicht-Lösungsmittel zur Kristallisation von gelösten Stoffen. Die verdichtete Gasphase wird in die Primärlösung der Ausgangsstoffe eingeleitet und dort absorbiert, wodurch sich das Flüssigkeitsvolu- men vergrößert, die Löslichkeit abnimmt und feinteilige Partikel aus-geschieden werden.

Ähnlich geeignet ist das PCA-Verfahren (Precipitation with a Compressed Fluid Anti-Sol- vent). Hier wird die Primärlösung der Ausgangsstoffe in ein überkritisches Fluid einge- leitet, wobei sich feinstverteilte Tröpfchen bilden, in denen Diffusionsvorgänge ablaufen, so dass eine Ausfällung feinster Partikel erfolgt.

Beim PGSS-Verfahren (Particles from Gas Saturated Solutions) werden die Ausgangs- stoffe durch Aufpressen von Gas (z. B. Kohlendioxid oder Propan) aufgeschmolzen. Druck und Temperatur erreichen nahe-oder überkritische Bedingungen. Die Gasphase löst sich im Feststoff und bewirkt eine Absenkung der Schmeiztemperatur, der Viskosität und der Oberflächenspannung. Bei der Expansion durch eine Düse kommt es durch Abkühlungs- effekte zur Bildung feinster Teilchen.

Textilien Ein weiterer Gegenstand der Erfindung betrifft Fasern, Garne, Gewirken und textile Flä- chengebilde, einschließlich der Endprodukte für den Verbraucher sowie Textilien, die unter Verwendung dieser Vorprodukte hergestellt worden sind und Nanochitosane, vor- zugsweise in Mengen von 0,01 bis 1 und insbesondere 0,05 bis 0,5 Gew.-%-bezogen auf das Trockengewicht-enthalten. Die Ausrüstung beispielsweise von fertigen Textilien kann beispielsweise durch Tauchbadimprägnierung und anschließende Trocknung erfol- gen. In gleicher Weise können auch Fasern und Garne ausgerüstet werden, indem man nämlich die Nanochitosane beispielsweise als Bestandteile von Spulölen oder Spinnfaser- präparationen aufbringt.

Beispiele Zur Herstellung der nanoskaligen Chitosane und Chitosanderivate (Beispiele 1 bis 5) wurde zunächst Kohlendioxid einem Reservoir mit einem konstanten Druck von 60 bar entnommen und über eine Kolonne mit einer Aktivkohle-und einer Molekularsieb-Pa- ckung gereinigt. Nach der Verflüssigung wurde das CO2 mit Hilfe einer Diaphragma- Pumpe bei einer konstanten Fördermenge von 3,5 I/h auf den gewünschten überkriti- schen Druck p verdichtet. Anschließend wurde das Lösungsmittel in einem Vorheizer auf die erforderliche Temperatur TI gebracht und in eine Extraktionskolonne (Stahl, 400 ml) geleitet, welche mit dem Chitosan bzw. Chitosanderivat beladen war. Die resultierende überkritische, d. h. fluide Mischung wurde über eine lasergezogene Düse (Länge 830 um, Durchmesser 45 um) bei einer Temperatur T2 in eine Plexiglas Expansionskammer ver- sprüht, die eine 4 Gew.-% ige wässrige Lösung eines Emulgators bzw. Schutzkolloids enthielt. Das fluide Medium verdampfte und zurück blieben die im Schutzkolloid einge- schlossenen, dispergierten Nanopartikel. Zur Herstellung der Nanoteilchen gemäß Bei- spiel 6 wurde eine 1 Gew.-% ige Lösung von Chitosan in Glycolsäure unter starkem Rühren bei 40°C und einem verminderten Druck von 40 mbar in eine 4 Gew.-% wässrige Lösung von Coco Glucosides getropft. Das verdampfende Lösungsmittel wurde in einer Kühlfalle kondensiert, während die Dispersion mit den Nanopartikeln zurückblieb. Die Verfahrensbedingungen und der mittlere Partikelgrößenbereich (photometrisch nach der 3-WEM-Methode bestimmt) sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.

Tabelle 1 Nanopartikel Bsp. Chitosan (derivat) Lsgm. ß Tl T2 Emulgator/ bar °C °C Schutzkolloid nm 1 Chitosan* CO2 200 80 175 Polyvinylalkohol 50-125 2 Chitosan** C02 180 70 160 Polyethylenglycol 70-130 (M=400) 3 Chitosan** CO2 200 85 180 Polyvinylalkohol 70-140 4 Chitosan Succinate** CO2 200 85 175 Polyvinylalkohol 50-150 5 Chitosan* CO2 200 85 175 Coco Glucosides 50-150 6 Chitosan** Coco Glucosides 65-140 *) HydagenX CMF **) HydagenX HCMF ***) HydagenX SCD, alle Cognis Deutschland GmbH/Düsseidorf Anwendungstechnische Beispiele. 100 g Polyestergewebe wurde dreimal bei 25 °C über einen Zeitraum von jeweils 20 min mit einer 5 Gew.-% igen wässrigen Lösung von (a) Nanochitosan gemäß Beispiel 1 und (b) konventionellem Chitosanpulver (HydagenX DCMF, Cognis Deutschland GmbH) getränkt und dann getrocknet. Die Gewebe wurden dann ebenfalls dreimal in einem Launder-o-meter mit einem handelsüblichen flüssigen Feinwaschmittel (30 °C, 16 °dH) gewaschen und der Gehalt an Chitosan in den Wasch- laugen durch HPLC bestimmt. Dabei wurde der Chitosangehalt für die erste Wäsche un- ter Einsatz des Vergleichsproduktes für alle anderen Versuche zu 100 % gesetzt. Die gewaschenen Gewebe wurden verascht und der relative Chitosangehalt über die Stick- stoffmenge im Vergleich zu einem unbehandelten Gewebe (= 100 %) bestimmt. Die Ergebnisse sind in Tabelle 2 zusammengefasst.

Tabelle 2 Waschversuche und Chitosangehalte (Angaben in %-rel.) ''en i e lem. : : Chit' y,.. ... :' : : :', : . = ° It. be an osani e Chitosan ehalt Waschlau e - nach 1. Wäsche 0 5 100 - nach 2. Wäsche 0 5 80 - nach 3. Wäsche 0 4 1 Chitosan ehalt Gewebe 100 103 100 Die Versuche zeigen, dass im Fall des erfindungsgemäß ausgerüsteten Gewebes pro Waschgang nur maximal 5 % des Chitosans entfernt werden (Tendenz fallend), während bei Verwendung von konventionellem Chitosan schon nach der zweiten Wäsche prak- tisch kein Chitosan mehr auf den Fasern verbleibt.