Биоповреждения и защита искусственных и синтетических кож

Е. Л. Пехташева, А. Н. Неверов, Г. Е. Заиков,

О. В. Стоянов, С. Н. Русанова

БИОПОВРЕЖДЕНИЯ И ЗАЩИТА ИСКУССТВЕННЫХ И СИНТЕТИЧЕСКИХ КОЖ

Ключевые слова: биоповреждения, кожи, искусственные, синтетические, старение, стабилизация.

Рассмотрены вопросы биоповреждений и защиты искусственных и синтетических кож. Показаны пути повышения стойкости кож к действию биоагрессивных сред.

Keywords: biological damage, leather, artificial, synthetic, aging, stabilization.

The problems of biological damage and protection of artificial and synthetic leather are considered. The ways of increasing of skins resistance to the action of bioagressive environments are shown.

К искусственным (ИК) и синтетическим кожам (СК) относят кожеподобные материалы, имитирующие натуральные кожи и обладающие необходимыми потребительскими свойствами. Они имеют, как правило, текстильную основу (подложка эта может быть тканевой, трикотажной и нетканой), пропитанную или покрытую полимерным материалом (пленкой) [1].

В зависимости от вида связующего вещества, входящего в состав полимерного покрытия или пропитки, различают эластокожи (с каучуковым покрытием), винилискожи (с ПВХ), нитронекожи (с нит-роцеллюлозным), амидискожи (с полиамидным), уре-танискожи (с полиэфируретановым покрытием) [2].

Искусственные и синтетические кожи и изделия из них в процессе хранения и эксплуатации подвергаются воздействию микроорганизмов окружающей среды. Биостойкость искусственных и синтетических кож зависит от многих факторов: структуры кож - взаимного расположения основы, пленкообразующего вещества и структуры лицевой пленки, химического состава структурных элементов кож, вида и состава воздействующих микроорганизмов. Ранее в работах [3,4] были рассмотрены общие вопросы биоповреждений различных непищевых продуктов и их защиты

У искусственных кож наиболее сильно повреждается их основа, так как в большинстве случаев она выполнена из хлопка или искусственных целлюлозных волокон. В условиях эксплуатации обуви из таких кож на подкладке начинают активно развиваться микроорганизмы, специфичные для хлопкового волокна, постоянно на нем присутствующие и повреждающие волокно в условиях повышенной относительной влажности и температуры. В основном это бактерии Вас. subШis, Вас. mesentericus, Ps. fluorescens, E. herbicola, развивающиеся на элементах хлопкового волокна и по-разному разрушающие его. Установлено также, что повреждение основы влияет на изменение свойств искусственной кожи в целом и является одной из основных причин преждевременного износа деталей обуви.

У искусственных кож, изготовленных на основе поливинилхлорида и используемых в качестве тентовых материалов для автомобилей и в автотракторной промышленности, обнаружены повреж-

дения микроорганизмами лицевого слоя при эксплуатации в условиях повышенной влажности и температуры. Повреждения проявились в виде вздутий пленочного покрытия, образования белых и пигментных пятен на поверхности. Из поврежденных участков выделены микроскопические грибы, относящиеся к родам Penicillium и Aspergillus, и бактерии из родов Pseudomonas и Streptococcus.

Основным способом защиты искусственных кож является подбор ингредиентов рецептуры, максимально стойких к воздействию микроорганизмов, а также введение в ее состав биоцидных веществ.

В производстве искусственных кож используют биостойкую тканевую основу. Биоциды вводят в тканевую основу, из которой они диффундируют по объему материала. Биоцид можно вводить также во внутренние слои пластиката, и этого оказывается достаточно для обеспечения эффективной защиты материала от плесневых грибов.

Искусственные кожи, предназначенные для обивки сидений автомобиля "Жигули" (Россия), обработанные биоцидами, при эксплуатации в тропиках сохранили исходную прочность и внешний вид, тогда как кожи без такой обработки имели неустранимые дефекты лицевой поверхности и поврежденную структуру трикотажной основы, а потеря прочности составила 57 %. Биоцидом в данном случае послужил трилан в сочетании с трибутилоловоаце-татом, вводимый в состав пленочного покрытия и пропиточного состава трикотажной основы.

Синтетические кожи выпускаются на основе полиуретанов различных марок.

Выявлено, что пропитка различными видами полиэфируретана значительно снижает обсеме-ненность синтетической кожи микроорганизмами, при этом различные виды полиэфируретана избирательно подавляют жизнедеятельность различных физиологических групп микроорганизмов.

В результате воздействия микроскопических грибов обнаружено изменение лицевой поверхности и нетканой основы кож. Лицевая поверхность кож повреждалась через больший промежуток времени, чем нетканая основа [5].

При биопоражении лицевая поверхность синтетических кож зарастает покровом белого и зеленого цвета. После удаления мицелия грибов на

поверхности образца остаются пятна, исчезает блеск. Нетканая основа изменяется сильнее, обнаруживается серая и желтая пигментация субстрата. У подвергнутых микробиологическому воздействию материалов резко уменьшается прочность сцепления пленки с волокнистой основой.

Наибольшую активность в поражении синтетических кож проявили грибы родов Aspergillus, Penicillium, Trichoderma и др.

Выбор биоцидов осуществляют с учетом технологических особенностей производства искусственной кожи, способности их совмещаться с другими компонентами рецептуры, токсичности и стойкости при хранении и эксплуатации в различных климатических условиях. Из нескольких тысяч испытанных биоцидов положительно зарекомендовали себя цимид, пентахлорфенилацетат, трилан, три-, тетра-, и пентахлорфенолы, их натриевые, медные и цинковые соли, хлорфеноксарин и др.

Выявлено, например, что наиболее эффективно повышает биостойкость полиэфируретановых синтетических кож салициланилид [6-8].

Литература

1. Pehtasheva E.L., Neverov A.N., Sinizin N.M. Die Rolle und Nutzung Mikrobiologischer Prozesse im Lebenszyklus von Materialien unter Besonderer Berucksichtigund von textilien // Forum ware, 30(2002), NR.1-4, - S. 73-76.

2. Ермилова И.А., Алексеева Л.Н., Шамолина И.И., Хохлова В.А. Влияние микроорганизмов на структуру синтетических волокон // Текстильная промышленность. -

1981. - № 9. - С. 55-57.

3. Пехташева Е.Л., Методы оценки биостойкости материалов/ Пехташева Е.Л., Неверов А.Н., Заиков Г.Е., Софьина С.Ю., Темникова Н.Е. // - Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - № 8. - с. 163166.

4. Пехташева Е.Л., Способы защиты материалов от биоповреждений/ Пехташева Е.Л., Неверов А.Н., Заиков Г. Е., Софьина С. Ю., Темникова Н. Е. // - Вестник Казанского технологического университета. - 2012. - № 8. - с. 167-172.

5. Ермилова И. А. Теоретические и практические основы микробиологической деструкции текстильных волокон и способов их защиты от воздействия микроорганизмов: Дисс. ... д-ра техн. наук // Л.: ЛИТЛП им. С.М.Кирова,

1982. - 470 с.

6. Ермилова И.А. Изменение структуры волокон под действием микроорганизмов // Под ред. З.А. Роговина. Межвуз. сб. науч. тр. «Проблемы качества товаров народного потребления». - Л.: ЛИСТ, 1980. - С.193-196.

7. Ермилова И.А., Амбайнис Л.Я., Афанасьева Г.И., Вольф Л.А. Повышение микробиологической устойчивости поликапроамидных нитей путем изменения их структурной организации // Под ред Н.А. Платэ. Межвуз. сб. науч. тр. «Качество промышленных товаров и методы их оценки». - Л.: ЛИСТ, 1983. - С.233.

8. Ермилова И.А., Калинина Т.Н., Вольф Л.А. Влияние степени термопластификационного вытягивания ПВС волокон на их микробиологическую устойчивость // Под ред. З.А. Роговина. Межвуз. сб. науч. тр. «Исследование потребительских свойств и структуры ассортимента промышленных товаров». - М.: ЗИСТ, 1981. - Вып.18. -С. 28-33.

© Е. Л. Пехташева - Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, г.Москва, pekhtashevael@mail.ru; А. Н. Неверов - Российский экономический университет им. Г.В. Плеханова, г.Москва, pekhtashevael@mail.ru; Г. Е. Заиков -д-р хим. наук, проф. Института биохимической физики РАН, chembio@sky.chph.ras.ru;; О. В. Стоянов - д-р техн. наук, проф., зав. каф. технологии пластических масс КНИТУ, ov_stoyanov@mail.ru; С. Н. Русанова - канд. техн. наук, доцент той же кафедры, s-n-r_2004@mail.ru.