具有分布于其中的生理活性的矿物质的纤维素成形体制造技术

描述了纤维素成形体，所述纤维素成形体具有分布在其中的具有生理作用的矿物质化合物，所述矿物质化合物结合在成形体的纤维素基质中并且在其横截面上均匀分布。矿物质化合物是水溶性的，其中其包含至少一种选自钠、钾、镁、钙、铁、铜、锰和锌的元素。即使在多次清洗之后纤维素成形体仍然包含高份数的矿物质。纤维素成形体优选具有纤维、长丝、薄膜或由纤维制成的纺粘法非织造布的形式。其特别用于人类皮肤上的局部目的，特别是用于美容或皮肤病学目的。所述成形体可以单独或与其它成形体和纤维混合加工成片状结构、层压件、复合材料和非织造布。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及功能性纤维素成形体，其中在纤维素基质中在成形体的整个横截面上分布嵌入水溶性矿物质化合物。成形体能够在长时间内释放矿物。其适用于多次使用并且耐清洗。矿物(也被称为微量元素)通过平衡水平衡和电解质平衡并且充当许多酶的辅因子直接参与代谢从而对人体显示出积极作用。代谢过程的重要辅因子为矿物钠、钾、镁、钙、硒和锌。可以用作有效成分的载体的纤维素纤维是已知的。正如DE19911041中所述，其通常为由纤维素纤维制成的美容制剂，所述纤维素纤维通过浸渍负载美容和皮肤病学有效成分。其缺点在于，其仅适用于单次使用并且不能满足多次产品的要求。DE19911041的另一个缺点在于，有效成分为只能以高成本制备和生产的纳米粒子。此外，纳米颗粒的使用及其对健康和自然的作用尚无定论，因此人们越来越放弃使用纳米颗粒。通过DE4426966已知包含固体添加剂的纤维素纤维。固体添加剂主要是颜料或填料，颜料或填料的特征在于持久地嵌入纤维。还特别提到金属氧化物。所述添加剂的确满足尽可能持久嵌入的目的并且适用于多次产品而无释放。纤维因此仅以较差的生物可用性包含金属氧化物。WO2010025858中公开了具有高白度和抗菌性能的纤维素成形体，所述纤维素成形体包含含锌颜料并且即使在50次清洗之后仍然具有抗菌作用。该文献中没有描述矿物质释放，目的是长期抗菌作用和高白度。通过WO2009062657已知具有纤维素基质和分散在纤维素基质中的非极性有机化合物夹杂物的纤维素成形体，其中夹杂物还可以负载脂溶性有效成分，例如植物油或脂溶性维生素。因此不可能引入水溶性有效成分。EP1633375描述了在营养品中用于美容或治疗目的的用于长期释放Mg的组合物。其主要镁源为MgCl2。MgCl2是易溶于水的化合物，因此需要具有可生物分解薄膜的包封以保证长期释放。DE202010010803描述了具有来自桉木纸浆的纤维(例如来自所述纸浆的莱赛尔纤维)和与灵活份数的ZnO混合的弹性纤维的物质，所述物质适用于服装，特别是内衣。桉木纱线约80％由桉木纤维并且约20％由含ZnO纤维组成。该文献中没有提及ZnO纤维是否具有ZnO涂层或者ZnO是否分布在纤维中，也没有提及纤维是否为纤维素纤维。CN101230495中描述了用于制备纤维素纤维的方法，其中将纸浆溶解在离子液体中并且与粒径为10至400nm的电气石粉末混合。其中产生的纺丝溶液进行纺丝并且在凝固浴中凝固。然后拉伸、清洗和干燥纺丝纤维。由于一定含量的电气石粉末，所述纤维具有特别的电性能。其在外部作用(热、压力/冲击作用)下释放阴离子并且具有抑制细菌和抑制真菌的作用。所述纤维特别用于医疗领域的服装材料和纺织物。在根据CN101230495的方法中，使用属于纳米颗粒范围的粒径。还已知包含藻类粉末并且以商标名SeacellTM销售的纤维。然而藻类粉末中的矿物质含量相对较低并且根据藻类种类在干燥粉末的0.3-13％之间。此外藻类由于离子交换性能而具有金属结合能力，因此不太适合释放金属。通过WO2009036481已知莱赛尔纤维，所述莱赛尔纤维包含以纤维计0.07-5重量％的珍珠粉末。珍珠粉末/珍珠层的主要成分是CaCO3。自然中的情况是，珍珠粉末由于结合在有机基质中而是非水溶性的。因此珍珠粉末不适合在人类皮肤上存在的条件下释放矿物。因此目的是提供具有纺织物特征的纤维素成形体，所述纤维素成形体包含具有生理活性，特别是皮肤病学活性的矿物质化合物，并且可以在应用于皮肤时释放矿物质离子。载体/成形体应当适合于多次使用。矿物质离子或其它有效成分在皮肤上的释放应当在至少5至100，优选10至50个使用周期中尽可能均匀地分布。在纺织应用(例如贴身穿戴的衣物的清洗中)中，使用周期被理解为纺织物的使用和之后常规的家庭清洗。家庭清洗之后开始纺织物的另一个使用周期。为了实现所述目的，排除如下：·纳米颗粒，因为纳米颗粒耗费因此制备和使用成本昂贵，并且由于对健康和环境可能的负面作用而被消费者拒绝。·无机颜料和非水溶性、非生物可用性形式的物质；·具有波动组成的组分，例如植物产品和动物产品。所述添加剂的品质和化学组成不恒定并且根据批次经受由原料造成的波动。此外，所述产品中的矿物质含量通常较低，因此为了调节希望的释放效果必须在成形体中结合极大量的所述产品。为此所需的通常大于30重量％的量的添加剂大大限制了制备所述成形体的技术可行性。相比于未填充或低填充成形体，所述高填充成形体的物理性能显示出较低的机械强度值，这大大限制了加工和使用。·作为组分的额外的离子交换剂。材料由于所述添加剂而昂贵，因为需要离子交换剂树脂的耗费的研磨过程，并且在第一方法步骤中必须首先制备具有离子交换剂功能的载体材料。制备载体材料之后，材料通常必须通过另一个方法步骤中的离子交换从由制备过程获得的钠形式转化成希望的形式。因此需要耗费的多步制备过程。·用于保证长期活性作用的有效成分的额外包封/包裹。出人意料地通过纤维素成形体实现所述目的，所述纤维素成形体具有在纤维素基质的横截面上均匀分布的无机矿物质化合物，其特征在于，矿物质化合物结合在纤维素成形体中并且可以包含和释放至少一种水溶性矿物质，优选至少一种具有美容和/或皮肤病学活性的矿物质。矿物质化合物包含至少一种选自钠、钾、钙和镁和锌的矿物。特别优选的是包含至少一种选自钙、锌和镁的矿物的矿物质化合物。水溶性是所使用的矿物质化合物起作用的前提，因为这样才能释放相应的阴离子和阳离子。在本专利技术的意义上，适合作为水溶性矿物质化合物的矿物质化合物各自在20℃和中性pH值的蒸馏水中具有0.5至2,000mg/l，优选1至100mg/l的矿物质溶解度。优选地，水溶性在微酸性水平下升高。人体表面具有所述弱酸性水平。困难在于，在制备方法之后制成的成形体中还具有足够含量的水溶性矿物质化合物，因此提供皮肤病理学活性作用。受方法的限制，莱赛尔成形体必须非常彻底地用大量水清洗，因此成形体中不剩下溶剂残留。由于始终供应新水，不能建立矿物质离子的溶液平衡。成形体必须在挤出(纺丝)之后具有高含量的矿物质，因此在清洗过程和后处理过程之后在制成产物中仍然存在具有皮肤病学活性的含量的矿物质离子。这只有在使用莱赛尔方法和调节高pH值(优选pH值≥10)的情况下才能实现。为了可以保证该目的，加入的起始物质必须包含以起始物质的总重量计≥75重量％的化学纯净的矿物质化合物。为了保证矿物质在长时间内(约50-100次家庭清洗)的具有皮肤病学或美容活性作用的功能，制成的成形体中的水溶性矿物质化合物中包含的矿物含量必须大于2重量％，优选大于5重量％，以成形体的重量计。术语矿物被理解为化学纯净的元素或元素离子。在本专利技术的意义上，矿物质或矿物质化合物为所述矿物的化合物，例如氧化物、氢氧化物、氧化水合物、盐或络合化合物。特别优选的矿物质化合物为氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、氧化钙、硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙、羟基磷灰石、氧化锌、碳酸锌，以及以水溶性形式包含高重量份数的钠、钾、钙和/或镁的天然存在的矿物。在成形体的制备过程中，矿物质化合物以未包裹、未负载的形式使用。优选地，矿物质化合物以化学纯净的形式存在，从而避免不希望的副作用或杂质并且可以更好地控制所述作用。在纤维素纤维中引入本文档来自技高网...

【技术保护点】
莱赛尔成形体，所述莱赛尔成形体具有在横截面上均匀分布的矿物质化合物，其特征在于，矿物质化合物结合在成形体的纤维素基质中并且在成形体的横截面上均匀分布，并且包含至少一种水溶性矿物质化合物，所述水溶性矿物质化合物具有矿物钾、镁、钙和/或锌并且矿物的以成形体的重量计的重量份数大于2重量％，优选大于5重量％，并且在5至100个使用周期中连续释放所述矿物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.04.08 DE 102014104965.91.莱赛尔成形体，所述莱赛尔成形体具有在横截面上均匀分布的矿物质化合物，其特征在于，矿物质化合物结合在成形体的纤维素基质中并且在成形体的横截面上均匀分布，并且包含至少一种水溶性矿物质化合物，所述水溶性矿物质化合物具有矿物钾、镁、钙和/或锌并且矿物的以成形体的重量计的重量份数大于2重量％，优选大于5重量％，并且在5至100个使用周期中连续释放所述矿物。2.根据权利要求1所述的成形体，其特征在于，矿物质化合物各自在20℃的脱盐水中具有0.5至2,000mg/l，优选1.0至100mg/l的溶解度。3.根据权利要求1或2所述的成形体，其特征在于，矿物质化合物为天然或合成化合物，优选元素镁、钙、锌的氧化物、氢氧化物、氧化氢氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐、硫酸盐、硅酸盐、硅铝酸盐、磷酸盐或磷酸氢盐，特别优选氧化镁、氢氧化镁、碳酸镁、碳酸钙、硫酸钙、磷酸钙、磷酸氢钙或羟基磷灰石。4.根据权利要求1所述的纤维素成形体，其特征在于，其包含由至少两种具有不同水溶解度的无机矿物质化合物构成的混合物，其中至少一种无机矿...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·克里格，RU·鲍尔，M·穆兹，S·里德，
申请(专利权)人：智能聚合物有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE