Антиадгезионное покрытие фунгицидного действия

Антиадгезионное покрытие фунгицидного действия

Реферат

Изобретение относится к неорганическим антиадгезионным материалам фунгицидного действия и может быть использовано в качестве покрытия пищевых форм и/или медицинских инструментов, изготавливаемых из различных стекловидных или металлических материалов.

Известна подложка с антимикробными свойствами, содержащая неорганическое антимикробное средство в форме металла, коллоида, хелата или иона, осажденное на одну из поверхностей подложки и термообработанное при температуре 200-750°C (см. патент РФ №2423328, МПК C03C 13/36, C23C 14/18, опубл. 10.07.2011).

Недостатком указанного изобретения является относительно хорошее смачивание поверхности подложки водой, а следовательно, низкие антиадгезионные свойства.

Наиболее близким к предлагаемому покрытию по технической сути и достигаемому результату является антиадгезионное покрытие, состоящее из пленки оксидов олова нестехиометрического состава, полученное путем пульверизации на предварительно разогретую до 400-450°C поверхность алюминиевой формы раствора, содержащего ингредиенты в следующих количествах, мас. %: SnCl₄⋅5H₂O - 40-50; спирт этиловый - 40-45; спирт изопропиловый - 10-15 (см. патент РФ № 2198959, МПК C23C 30/00; B05D 5/08, опубл. 20.02.2003).

Недостатком этого покрытия являются его неудовлетворительные фунгицидные свойства.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в получении покрытия из оксидов металлов нестехиометрического состава на поверхности стекловидных (стекло, эмали, глазури и т.п.) или металлических материалов, обладающего одновременно антиадгезионными и фунгицидными свойствами.

Это достигается тем, что антиадгезионное покрытие фунгицидного действия, состоящее из пленки оксидов олова нестехиометрического состава, полученной путем распыления на предварительно разогретую до 400-450°C стекловидную или металлическую поверхность спиртового раствора хлорида олова(IV), дополнительно содержит в качестве фунгицидного компонента катион меди (Cu²⁺), вводимый в распыляемый раствор в виде хлорида меди(II) при следующем содержании ингредиентов (маc. %):

SnCl4⋅5H2O	40,0-50,0
CuCl2⋅2H2O	0,5-1,0
Спирт этиловый	48,0-60,0

Указанное соотношение компонентов обеспечивает образование на нагретой до 400-450°C стекловидной или металлической поверхности покрытия из оксидов олова нестехиометрического состава (Антонов О.Н., Игошин В.М., Фроленков К.Ю. Антиадгезионные покрытия на основе пленок сложных оксидов // Хранение и переработка сельхозсырья, 2000, № 3, с. 46-48).

Полученная таким образом пленка оксидов олова нестехиометрического состава обладает антиадгезионными свойствами за счет дефицита кислорода в структуре покрытия. Легирование этой пленки катионами меди придает ей фунгицидные свойства.

Технический результат заключается в существенном снижении риска образования плесневых грибов на поверхности пищевых форм и/или медицинских инструментов, что в свою очередь позволит уменьшить затраты на их дезинфекцию и значительно улучшить санитарно-гигиеническое состояние на предприятиях пищевой промышленности и/или в медицинских учреждениях.

Для экспериментальной проверки заявляемого покрытия было приготовлено три покрытия, полученных из заявляемых растворов, и одно покрытие, полученное из раствора-прототипа.

В качестве основы для нанесения покрытий использовали предметные стекла по ГОСТ 9284-75 и чашки Петри по ГОСТ 25336-82.

Технологическую обработку поверхности стекла с целью ее очистки от органических (жировые пленки) и химических (ионные, атомные и т.п.) загрязнений перед операцией распыления спиртового раствора хлоридов олова и меди осуществляли по схеме:

- обработка в перекисно-аммиачной смеси (NH₄OH по ГОСТ 3760-79, Н₂O₂ по ГОСТ 177-88, H₂O по ГОСТ 6709-72 в соотношении 1:1:3 по объему соответственно) при температуре 40±5°C в течение 10 мин;

- промывка в деионизованной воде при температуре 45±5°C в течение 2-3 мин и в проточной деионизованной воде при температуре 22±3°C в течение 10 мин;

- обработка в смеси Каро (H₂SO₄ по ГОСТ 4204-77, Н₂O₂ по ГОСТ 177-88 в соотношении 7:3 по объему, соответственно) при температуре 145±2,5°C в течение 1-2 мин;

- промывка в проточной деионизованной воде при температуре 65±5°C в течение 2-3 мин;

- сушка облучением инфракрасным светом при температуре 100±3°C в течение 15-20 мин.

Затем стеклянную основу нагревали в муфельной печи МИМП-3У ТУ 3442.002.24662585-01 до 400-450°C и на ее поверхность методом пульверизации наносили раствор, приготовленный из следующих ингредиентов (мас. %): SnCl₄⋅5H₂O (ТУ 6-09-3084-82) - 40,0-50,0%; CuCl₂⋅2Н₂O (ГОСТ 4167-74) - 0,5-1,0 %; спирт этиловый (ГОСТ 18300-87) - 48,0-60,0 %.

Стеклянные основы с нанесенными на их поверхность покрытиями в дальнейшем проходили лабораторные испытания.

В качестве критерия антиадгезионных свойств исследованных покрытий приняли значения краевого угла смачивания поверхности покрытий дистиллированной водой (ГОСТ 6709-72), определяемые по методу "сидячей" капли (Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979, 598 с.).

Определение фунгицидной эффективности полученных покрытий осуществляли в соответствии со стандартом JIS Z 2801 (JIS Z 2801:2000, Antimicrobial products - Test for antimicrobial activiti and afficacy.) по следующей методике:

- стерильную чашку Петри с нанесенным на ее поверхность покрытием заражают 100 мкл суспензии плесени Mucor mucedo ВКПМ F-604 (50 мл физиологического раствора + 0,7 мг свежевыращенной Mucor mucedo);

- выдерживают 24 часа под лампой при температуре 24°C;

- подготавливают питательную среду - картофельно-глюкозный агар (1,0 л процеженного через марлю отвара из 200 г картофеля, сваренного на дистиллированной воде, с добавлением 20,0 г глюкозы и 20,0 г агара);

- в новые стерильные чашки Петри заливают подготовленную питательную среду и подсушивают до затвердения среды (образования желеобразной массы);

- в зараженную и экспонированную чашку Петри вносят 500 мкл физиологического раствора, смачивают всю поверхность чашки;

- сливают физиологический раствор из зараженной чашки Петри в чашку Петри с питательной средой и выдерживают 48 часов при температуре 24°C;

- подсчитывают число колониеобразующих единиц (КОЕ) желтого цвета. Результаты лабораторных испытаний приведены в таблице.

Из таблицы видно, что заявляемое покрытие существенно превосходит прототип по фунгицидной эффективности при паритете антиадгезионных свойств.

Антиадгезионное покрытие фунгицидного действия, состоящее из пленки оксидов олова нестехиометрического состава, полученной путем распыления на предварительно разогретую до 400-450°С стекловидную или металлическую поверхность спиртового раствора хлорида олова(IV), отличающееся тем, что оно дополнительно содержит в качестве фунгицидного компонента катион меди (Cu²⁺), вводимый в распыляемый раствор в виде хлорида меди(II) при следующем содержании ингредиентов (мас. %):

SnCl4⋅5H2O	40,0-50,0
CuCl2⋅2H2O	0,5-1,0
Спирт этиловый	48,0-60,0