Текстильная основа под мембранные покрытия

Текстильная основа под мембранные покрытия

Реферат

Изобретение относится к текстильным материалам и может быть использовано в одно- или многослойных материалах для изготовления одежды - медицинской, защитной и бытовой для занятий спортом и досуга.

За последнее время существенно сменилась безопасность среды обитания человека из-за повсеместного ухудшения экологических и иммунологических характеристик окружающей среды. Одним из реальных способов защиты человека является создание текстильных материалов для одежды с заданными функциональными свойствами. Эти материалы должны оптимально сочетать комплекс потребительских и эксплуатационных свойств с их совокупным влиянием на физиологические функции человека.

Известен текстильный материал для медицинской одежды, выполненный в виде однослойного нетканого материала из 100% полиэфирных волокон, обработанных составом, содержащим фторорганический полимер. Материал под названием Comformax Ultra разработан фирмой «Дюпон».

(см. ж-л Nonwoveld Industry, 1995 г., №10, стр.34).

Однако этот материал недостаточно гигиеничен.

Известен текстильный материал для одежды, содержащий скрепленные друг с другом слой, выполненный в виде марли из хлопчатобумажной пряжи или из смешанной пряжи с химическим волокном или в виде трикотажа из вискозных нитей, или в виде нетканого материала из полипропиленового волокна, и слой в виде нетканого полотна, содержащего льняные волокна и/или их отходы, хлопковые волокна, вискозные волокна, полиэфирные волокна. Текстильный материал обработан бактерицидным препаратом посредством разбрызгивания или пропитки.

(см. Патент RU №2159825, D04Н 1/44, А41D 31/00, опубл. 27.11.2000).

Недостатком известного материала является краткосрочное использование изготовленной из него одежды.

Известен текстильный материал металлизированный с поверхностной плотностью или частично покрытый слоем металла (Cu²+, Ag²+, Zn²+, Ni²+).

В соответствии с известным изобретением получают материалы с бактерицидными и фунгицидными свойствами, которые используют в качестве ковровых покрытий, драпировки мебели, для внутренней облицовки контейнеров для продуктов.

(см. Патент США №5981066, опубл. 09.11.1999).

Однако эти материалы находят ограниченное применение и имеют небольшой срок бактерицидной активности.

Наиболее близким к заявленной текстильной основе является антимикробный целлюлозный материал в виде хлопчатобумажной ткани или льняного полотна, содержащий мелкодисперсное металлическое серебро. Хлопчатобумажную ткань или льняное полотно при комнатной температуре пропитывают коллоидным водным раствором, содержащим AgNO₃ и глицерин, нагревают до потемнения и затем сушат.

Эти материалы обладают высоким уровнем антимикробной активности и могут быть использованы в качестве бактерицидных перевязочных средств, для производства медицинской одежды, нижнего белья, предметов гигиены.

(см. Патент RU №2256675, C08L 1/02, опубл. 20.07.2005).

Однако у известного материала наблюдается значительное ослабление бактерицидной активности после влажно-тепловой обработки.

Задачей разработки является создание нового текстильного материала, улучшающего и поддерживающего микроклимат под одеждой в процессе всего жизненного цикла изделия.

Технический результат изобретения заключается в обеспечении высоких показателей воздухо-, паропроницаемости, влагоотдачи при сохранении антимикробной активности текстильной основы в процессе эксплуатации и расширении ассортимента текстильных материалов.

Данный технический результат достигается тем, что текстильная основа под мембранные покрытия для одежды, выполненная на базе мелкоузорчатого переплетения из нитей, включающих полиэфирное волокно и хлопковое или вискозное волокно, и антимикробное полиэфирное волокно с зафиксированными в его поверхностном слое частицами серебра со средним размером 10-15 нм и полученное путем ориентационного вытягивания в коллоидном растворе серебра или коллоидном растворе серебра и меди, при этом соотношение полиэфирного и антимикробного полиэфирного волокон находится в пределах 1:0,1-3,0, а поверхностная плотность текстильной основы составляет 70-240 г/м², при ее коэффициенте наполнения равном 0,65-1,44.

Разработанная текстильная основа используется в изделиях, соприкасающихся с поверхностью кожи человека и поэтому очень важно, что она обеспечивает антимикробный эффект, который не нарушает естественный бактериальный баланс кожи и купирует размножение болезнетворных бактерий.

Антимикробное полиэфирное волокно с зафиксированными в его поверхностном слое частицами серебра со средним размером 10-15 нм получено по следующей технологии (см. патент - ВУ №11260, D01F 6/92, опубл. 30.12.2007 г.).

Полиэфирное волокно вытягивают со степенью Е=3,5 на штапельном агрегате ОАО «Могилевхимволокно» и орошают коллоидным раствором серебра - концентрация частиц серебра в растворе 1,5-3 мас.%, средний размер частиц составляет 10-15 нм или коллоидным раствором серебра и меди - концентрация частиц серебра в растворе 0,1-2,1 мас.%, меди - 0,1-3 мас.%, из пары форсунок безвоздушного распыления, которые установлены над и под жгутом волокон. Форсунки расположены на участке выхода пучка волокон из низкоскоростных валков вытяжного стана, отжимающих из пучка избыток раствора, перед входом пучка волокон в паровую камеру, т.е. на начальном участке вытяжки волокон, линейная плотность жгута шириной 60 мм составляет 11 тыс.текс. Расход раствора, распыляемого форсунками - 6,5 мл на 1 погонный метр жгута. Форсунки соединены трубопроводами с системой циркуляции раствора.

Коллоидный раствор серебра и коллоидный раствор серебра и меди изготовлен в национальной академии наук Беларуси.

При изменении количественных соотношений волокон, используемых в текстильной основе в сторону уменьшения или увеличения, а также изменение ее структуры не приводит к достижению технического результата.

Разработанная структура текстильной основы обеспечивает ей формоустойчивость, сохраняющуюся в процессе нанесения мембранного покрытия.

Предлагаемое изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Выработку образцов текстильной основы осуществляют, например, на бесчелночных ткацких станках типа СТБ.

Параметры строения текстильной основы под мембранные покрытия по примерам приведены в таблице 1. В примерах 1, 3, 4 используют вискозное и полиэфирное и антимикробное полиэфирное волокна, в примере 2 - хлопковое и полиэфирное и антимикробное полиэфирное волокна, в примере 5 - полиэфирное и антимикробное полиэфирное волокна.

Физико-механические и гигиенические показатели свойств текстильной основы приведены в таблице 2.

Антимикробная активность текстильных материалов определяется степенью подавления роста микрофлоры под образцом и размером зоны задержки роста микроорганизмов вокруг краев образца.

Предлагаемая текстильная основа обладает высокими показателями воздухо-, паропроницаемостью, влагоотдачей и хорошими физико-механическими характеристиками, см. таблицу 2. Она обладает высоким уровнем антимикробной активности к широкому ассортименту различных штаммов бактерий.

Микробиологическое тестирование текстильной основы осуществляют в соответствии с методическими указаниями №28-6/32 и результаты испытаний приведены в таблице 3.

Используют штаммы бактерий Staphy lococcus aureas, Pseudomonas aeruginosa; и грибов Aspergillus niger, Penicillium funicolosum. При испытании регистрируют ширину Н - зоны задержки роста микроорганизмов вокруг образца до и после влажно-тепловой обработки - стирки.

Как видно из таблицы 3, предлагаемая текстильная основа сохраняет антимикробную активность после 60 стирок, а известный текстильный материал - после 10 стирок. Из этих показателей можно сделать вывод, что текстильная основа сохраняет антимикробную активность в процессе эксплуатации.

Предлагаемая текстильная основа имеет специальную структуру, которая разработана с использованием нового антимикробного полиэфирного волокна. Она обладает хорошими физико-механическими характеристиками в сочетании с высокой воздухо-, паропроницаемостью, влагоотдачей, которые являются определяющими свойствами текстильной основы под мембранные покрытия для одежды. Текстильная основа сохраняет антимикробную активность в процессе эксплуатации и является новым материалом, что позволяет расширить ассортимент текстильных материалов.

Разработанная текстильная основа сочетает комплекс потребительских и эксплуатационных свойств, которые положительно влияют на физиологические функции человека. В условиях эксплуатации одежды в системе человек - одежда - среда новый материал сохраняет микроклимат под одеждой и комфортное состояние человека.

Таблица 1Параметры строения текстильной основы под мембранные покрытия
Наименование показателей	Примеры п/п
1	2	3	4	5
Поверхностная плотность, г/м2	240	220	170	140	70
Коэффициент наполнения текстильной основы	1,30	1,23	1,44	1,05	0,65
Переплетение	саржа 2/1	саржа 2/1	саржа равносторонняя двухремизная	саржа равносторонняя двухремизная	саржа равносторонняя двухремизная
Соотношение волокон:
полиэфирное	1	1	1	1	1
антимикробное полиэфирное	0,17	1,60	3,00	0,10	1

Таблица 2Физико-механические и гигиенические показатели свойств текстильной основы
Примеры п/п	Разрывная нагрузка полоски 50×200 мм, H	Раздирающая нагрузка, H	Стойкость к истиранию, циклы	Воздухопроницаемость, дм3/м2с	Паропроницаемость мг/см2ч	Влагоотдача %
основа	уток	основа	уток
1	1372,8	784,0	49,2	46,5	8430	228,0	3,65	76,0
2	1568,0	499,8	88,4	46,1	7180	270,0	3,36	67,5
3	980,0	735,0	46,1	45,1	5620	210,5	3,55	77,8
4	980,0	245,0	74,5	29,4	4600	512	3,35	77,7
5	867,3	953,5	44,1	44,1	4100	610	3,90	100,0
Примеры 1, 4, 5 - используют антимикробное полиэфирное волокно с зафиксированными частицами серебра.
Примеры 2, 3 - используют антимикробное полиэфирное волокно с зафиксированными частицами серебра и меди.

Таблица 3Показатели антимикробной активности текстильной основы
Параметры проведения испытаний	Зона задержки роста микроорганизмов, мм
Staphylococcus aureas	Pseudomonas aeruginosa	Aspergillus niger	Penicillum funiculosum
исходные образцы	1	4,0	3,9	3,7	3,4
2	4,5	4,1	4,0	3,5
3	4,4	4,1	4,1	3,5
4	3,7	3,8	3,7	3,4
5	4,0	4,0	3.9	3,9
6*/	5,0	6,0	6,0	5,0
после 10 стирок	1	3,8	3,7	2,9	2,7
2	4,0	3,7	3,3	3,1
3	4,0	3,6	3,3	3,0
4	3,5	3,5	3,2	2,9
5	4,0	3,7	3,2	2,9
6*/	-	-	-	-
после 20 стирок	1	3,3	3,1	2,9	2,7
2	2,5	2,4	2,3	2,0
3	2,4	2,5	2,3	2,0
4	3,0	2,3	2,1	1,7
5	3,2	2,3	2,0	1,8
6*/	-	-	-	-
после 50 стирок	1	2,5	2,3	2.1	1,9
2	1,7	1,3	2,0	1,2
3	1,7	1,2	2,1	1,8
4	1,5	1,0	0,8	1,0
5	1,4	1,1	1,6	1,5
6*/	-	-	-	-
Примечания:
пример 6 - сравнительный патент RU №2256675;
*/ после 10 стирок антимикробная активность отсутствует.

Текстильная основа под мембранные покрытия, выполненная на базе мелкоузорчатого переплетения из нитей, включающих полиэфирное волокно и хлопковое или вискозное волокна и антимикробное полиэфирное волокно с зафиксированными в его поверхностном слое частицами серебра со средним размером 10-15 нм и полученное путем его ориентационного вытягивания в коллоидном растворе серебра или коллоидном растворе серебра и меди, при этом соотношение полиэфирного и антимикробного полиэфирного волокон находится в пределах 1:0,1-3,0, а поверхностная плотность текстильной основы составляет 70-240 г/м² при ее коэффициенте наполнения, равном 0,65-1,44.