Способ получения целлюлозных текстильных материалов с антимикробными свойствами

(51) 61 33/38 (2006.01) 61 15/22 (2006.01) МИНИСТЕРСТВО ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ИННОВАЦИОННОМУ ПАТЕНТУ заключительной отделке целлюлозных текстильных материалов и может быть использовано в текстильной промышленности. Способ получения целлюлозных материалов антимикробными свойствами заключается в пропитке его биоцидным составом, с последующей сушкой и термообработкой, в качестве композиции используют поливиниловый спирт, гуанидин гидрохлорид, борогидрид натрия при соотношении компонентов (г/л) поливиниловый спирт 0.5-2.0 нитрат серебра 0.2-1.8 гуанидин гидрохлорид 0.51.5 борогидрид натрия 2-5. Причем сушку проводят при 60-70 С в течение 2-10 мин, термообработку при 120 С-140 С в течение 1-2 мин.(72) Таусарова Бижамал Раимовна Кутжанова Айкен Жуматаевна Мукенова Альмира Нрхаметызы Буркитбай Асемгуль(73) Акционерное общество Алматинский технологический университет(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЦЕЛЛЮЛОЗНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ(57) Изобретение относится к химической технологии волокнистых материалов, в частности к Изобретение относится к способам для придания антимикробных свойств текстильным материалам и может быть использовано для специальных медицинских материалов, в заключительной отделке текстильных материалов. Способ обеспечивает текстильным материалам высокие антимикробные свойства широкого спектра действия по отношению,как к микробной, так и грибковой инфекциям. В настоящее время неблагоприятное состояние окружающей среды способствует активному проявлению инфекционных и кожно-аллергических заболеваний. Для улучшения качества жизни важное место отводится швейным изделиям, обладающим антимикробными свойствами,позволяющим снизить риск возникновения или смягчить протекание инфекционного процесса. Такие изделия могут быть в готовом виде обработаны бактерицидными композициями или изготовлены из текстильных материалов,предварительно модифицированных бактерицидными композициями. Применяемые антимикробные композиции должны обладать слабой токсичностью, не превышающей нормативный порог(индекс токсичности 70-120). Полученный эффект должен быть устойчив к воздействию влажно-тепловых обработок. Методы модифицирования материалов должны быть доступными и несложными в исполнении. Известен способ для антисептической обработки тканых материалов содержащий 0,5-2,0 спиртовой раствор блок-сополимера на основе полидиметилсилоксана и полиуретана, имеющего вязкость при 110 С от 10000 до 45000 Па-с. В указанный раствор введен биоцид на основе наноструктурированного порошка бентонита,интеркалированного ионамиили/и Се 3. Состав дополнительно содержит наноструктурированный порошок бентонита, интеркалированный ионами церия (Се 3), при этом на массу сухого тканого материала используют 0,5-1,5 мас. смеси бентонитовых порошков при соотношении смеси к блок-сополимеру, как (0,5-1) 1 вес.ч. ( 2426 560). При реализации изобретения обеспечивается эффективное пролонгированное антисептическое действие состава при эксплуатации тканых материалов и изделий из них. Недостатком данного способа является использование труднодоступных и токсичных соединений как раствор блоксополимера на основе полидиметилсилоксана,полиуретана и солей церия. Для придания антимикробных свойств волокнисто-сетчатым материалам разработана композиция на основе гидрозоля серебра, в качестве стабилизатора сополимер акриловой кислоты и акриламида с различным исходным соотношением мономеров, имеющий техническое название Полинап, коллоидное металлическое серебро,борную кислоту, нитрат натрия, буру и воду при определенных соотношениях компонентов (мас.). Гидрозоль обладает кинетической и агрегативной устойчивостью. Композиция не токсична, хранится при комнатной температуре в непрозрачных 2 емкостях более 6 месяцев без изменений. Изобретение обеспечивает антимикробные свойства ткани при влажно-тепловой обработке ( 2405 557). Недостатком данного способа является трудность получения сополимеров акриловой кислоты и акриламида определенного состава, так как от состава зависят антибактериальные свойства. Известен способ получения антимикробного серебросодержащего целлюлозного материала,обработкой водной дисперсией частиц серебра при их концентрации 0,006-0,18 мас. в течение 10-60 сек, полученной путем смешения щелочного экстракта лубяных волокон с водным раствором нитрата серебра и выдерживания этой смеси при температуре 50-95 С в течение 10-90 минут ( 2525545). Для придания антисептических или дезинфицирующих свойств,повышения агрегативнуой устойчивости частиц серебра,добавляют диоксидин, мирамистин, препараты на основе полигексаметилгуанидина гидрохлорида или четвертичных аммониевых соединений. Антимикробные серебросодержащие целлюлозные материалы, получаемые по предлагаемому способу,по функциональным свойствам соответствуют требованиям, предъявляемым к материалам для изделий медицинского,гигиенического и косметического назначения, и обеспечивают активность по отношению к грамположительной тест-культуре. Недостатком данного способа является использование труднодоступных исходных соединений. Наиболее близким по технической сущности является способ получения гидрофильных текстильных материалов с антимикробными свойствами, включающий обработку материала гидрозолем серебра,стабилизированного высокомолекулярным полиамфолитом с концентрацией в пересчете на атомарное серебро 0,0020-0,0035 мас., при температуре 20 С 2 С. Для закрепления наночастиц серебра в структуре ткани используют целевой раствор,представляющий собой раствор таннидов с концентрацией 0,05-0,15 мас Обработку осуществляют в течение 40-60 минут при температуре 65-75 С. В состав модифицирующей композиции входят компоненты, не вызывающие раздражающего воздействия на кожу человека ( 2456995). Недостатком данного способа является трудность получения и выделения таннидов. Технической задачей заявляемого изобретения является придание антимикробных свойств целлюлозным материалам. Поставленная задача достигается предложенным способом получения текстильных материалов с антимикробными свойствами, включающим обработку материала водным составом, содержащим наноструктурные частицы серебра при температуре 20 С 2 С и последующую обработку целевым раствором,отличающимся тем, что в качестве композиции используют поливиниловый спирт, гуанидин гидрохлорид, борогидрид натрия, сушку проводят при 60-70 С в течение 2-10 мин, термообработку при 120 С-140 С в течение 1-2 мин при соотношении компонентов (г/л) поливиниловый спирт 0.5-2.0 нитрат серебра 0.2-1.8 гуанидин гидрохлорид 0.5-1.5 борогидрид натрия 2-5. Пример 1. Хлопчатобумажную ткань бязь 94-533 пропитывают раствором из поливинилового спирта 1,6 г/л, нитрат серебра 0,3 г/л, гуанидин дигидрохлорида 0,5 г/л и борогидрид натрия 2 г/л. Затем ткань отжимают до привеса 90, сушат при температуре 70 С в течение 10 мин и обрабатывают в среде горячего воздуха при температуре 120 С в течение 1-2 мин с последующей промывкой горячей водой при температуре 45 С и затем холодной водой. Пример 2. Хлопчатобумажную ткань бязь 94-533 пропитывают раствором из поливинилового спирта 1,6 г/л, нитрат серебра 1,3 г/л, гуанидин дигидрохлорида 1,0 г/л и борогидрид натрия 2,5 г/л. Затем ткань отжимают до привеса 90, сушат при температуре 70 С в течение 10 мин и обрабатывают в среде горячего воздуха при температуре 140 С в течение 1-2 мин с последующей промывкой горячей водой при температуре 45 С и затем холодной водой. Пример 3. Хлопчатобумажную ткань бязь 94-533 пропитывают раствором из поливинилового спирта 1,6 г/л, нитрат серебра 1,0 г/л, гуанидин дигидрохлорида 1,0 г/л и борогидрид натрия 2,5 г/л. Затем ткань отжимают до привеса 90, сушат при температуре 70 С в течение 10 мин и обрабатывают в среде горячего воздуха при температуре 140 С в течение 1-2 мин с последующей промывкой горячей водой при температуре 45 С и затем холодной водой. Пример 4. Хлопчатобумажную ткань бязь 94-533 пропитывают раствором из поливинилового спирта 1,6 г/л, нитрат серебра 0,5 г/л, гуанидин дигидрохлорида 1,5 г/л и борогидрид натрия 2,5 г/л. Затем ткань отжимают до привеса 90, сушат при температуре 70 С в течение 10 мин и обрабатывают в среде горячего воздуха при температуре 140 С в течение 1-2 мин с последующей промывкой горячей водой при температуре 45 С и затем холодной водой. Пример 5. Хлопчатобумажную ткань бязь 94-533 пропитывают раствором из поливинилового спирта 1,6 г/л, нитрат серебра 1,5 г/л, гуанидин дигидрохлорида 0,5 г/л и борогидрид натрия 2,5 г/л. Затем ткань отжимают до привеса 90,сушат при температуре 70 С в течение 10 мин и обрабатывают в среде горячего воздуха при температуре 140 С в течение 1-2 мин с последующей промывкой горячей водой при температуре 45 С и затем холодной водой. Размер частиц серебра в растворе, определяли при помощи электронной сканирующей микроскопии -6510. В качестве основного объекта был выбран текстильный материал - чисто хлопчатобумажная ткань бязевой группы арт. 94533, выпускаемой ТОО. Биоцидные свойства хлопчатобумажной ткани проверялись с применением метода Коха, который позволяет определить микробиологическую обсемененность образцов аппретированных тканей. Исследование образцов текстиля на бактериальное обсеменение проводилось следующим образом для проверки обсемененности с образцов ткани делали смывы. Антимикробное действие ткани оценивали по степени угнетения роста бактерий через разное время инкубации по сравнению с контрольными образцами той же ткани без наночастиц. В качестве питательных субстратов использовали среду МПА. Чтобы определить антимикробную активность суспензии инкубировали на твердой питательной среде при температуре 37 С в течение 24 часов. Результаты этого эксперимента представлены в таблице 1. Таблица 1 Общее микробное число (ОМЧ) Образец Как видно из приведенных данных таблицы 1, в грамме образца- 6104 КОЕ, образца- 3103 КОЕ, образца- 2 х 104 КОЕ и образца- 4 х 104 КОЕ, а в образцероста бактерий не наблюдалось. Результаты показали, что в контрольном образце(необработанная х/б ткань) наблюдался значительный рост бактерий. На поверхности необработанной ткани (25 см 2) содержится более 6000 клеток. Показатели прочностных характеристик ткани оценивали значениями разрывных нагрузок,определяемых на разрывной машине РТ-250,которые представлены в таблице 2. Разрывная ОМЧ, к-во/г. 6104 3 х 103 0 2104 4104 нагрузка ткани для аппретированной ткани 360 Н,исходной - 311 Н. Определены показатели воздухопроницаемости исследуемых образцов ткани на приборе ВПТМ - 2 в соответствии с ГОСТ 12088 - 77. Из представленной таблицы 2 видно,что коэффициенты воздухопроницаемости для хлопчатобумажной ткани, обработанной составом на основе ПВС,4, гуанидин дидрохлорида и нитрата серебра составляет 200 дм 3/м 2 сек., исходной ткани - 180 дм 3/м 2 сек. Показатели воздухопроницаемости хлопчатобумажной ткани,обработанной предлагаемым способом соответствуют 3 нормативным требованиям для данной группы Результаты испытания образцов на разрывную нагрузку и воздухопроницаемость Композиции Разрывная нагрузка,Н Воздухопроницаемость, дм 3/м 2 с,не менее ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ Способ получения текстильных материалов с антимикробными свойствами,включающий обработку материала составом, содержащий наноструктурные частицы серебра, при температуре 20 С 2 С, последующую сушку, термообработку и обработку водой, отличающийся тем, что в качестве состава используют поливиниловый спирт,нитрат серебра,гуанидин гидрохлорид и борогидрид натрия при соотношении компонентов(г/л) поливиниловый спирт 0,5-2,0 нитрат серебра 0,2-1,8, гуанидин гидрохлорид 0,5-1,5, борогидрид натрия 2-5, сушку проводят при 60-70 С в течение 2-10 мин, термообработку при 120 С-140 С в течение 1-2 мин.