КОМПЛЕКСНАЯ СИНТЕТИЧЕСКАЯ НИТЬ, В ТОМ ЧИСЛЕ ПРЯЖА, С АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Полезная модель относится к текстильной промышленности, а именно к комплексной многофиламентной синтетической нити, модифицированной в процессе ее получения аддитивом с антимикробным действием. Такие нити предназначены для изготовления обивочных и технических тканей, а также тканей и трикотажа для специальной одежды и обуви и т.п.
Наиболее близкой к предложенной полезной модели является комплексная синтетическая нить, в том числе пряжа, с антимикробными свойствами, характеризующаяся тем, что показатель ее филаментности f составляет 26-96, при этом в состав этой нити (пряжи) введена антимикробная добавка (RU 90798, кл. D06M 16/00, опубликован 20.01.2010).
Исходя из показателя филаментности известной нити или пряжи ее использование ограничено изготовлением чулочно-носочного ассортимента текстильных изделий, которые исходя из их функционального назначения имеют непосредственный контакт с кожей и поэтому испытывают негативное влияние со стороны находящихся на ней различных микроорганизмов, в том числе грамотрицательных и грамположительных бактерий, которые могут вызвать появление на этих изделиях различных пятен и придание им нежелательных запахов, а также их выцветание, при этом указанные микроорганизмы ослабляют прочность изделий и вызывают их перекрестное загрязнение. Следует также отметить, что указанные изделия предназначены для индивидуального использования.
В то же время материалы и изделия, находящиеся в общем пользовании, такие, например, как: покрывала, шторы, специальная одежда и др. в свою очередь могут оказывать на потребителя негативное воздействие с точки зрения нахождения на них и передачи от одного человека к другому нежелательных микроорганизмов.
Техническая задача, на достижение которой направлено данное решение, состоит в разработке антимикробной синтетической нити или пряжи, пригодной для изготовления высоких по эксплуатационным свойствам обивочных и технических тканей, а также тканей и трикотажа для специальной одежды и обуви.
Технический результат полезной модели состоит в обеспечении пролонгированного антимикробного эффекта, способствующего существенному замедлению роста на поверхности вышеназванных изделий болезнетворных организмов.
Технический результат достигнут в полезной модели с помощью следующей совокупности признаков.
Комплексная синтетическая нить, в том числе пряжа, характеризуется тем, что в ее состав (в процессе получения) введена антимикробная добавка, иными словами она модифицирована аддитивом с антимикробным действием, при этом показатель ее филаментности находится в интервале значений 97-600. В преимущественном варианте выполнения полезной модели нить, в том числе пряжа, выполнена из полиэфирных элементарных нитей (волокон), а антимикробная добавка (аддитив с антимикробным действием) содержит ионы серебра.
Также в качестве основы полифиламентной синтетической нити могут быть использованы и другие синтетические нити или волокна, например, такие, как: полипропиленовая, полиакрилонитриловая или полиамидная нить или волокно.
Предложенная нить может быть выполнена текстурированной, что повысит антимикробные свойства выполненного из нее текстильного изделия благодаря увеличению площади контакта нитей (волокон) с кожей, добавив к этому улучшение его эксплуатационных свойств, в частности таких, как: эластичность и упругость.
Линейная плотность предложенной нити (пряжи) лежит в интервале значений: 26-500 текс.
Основа предложенной комплексной нити (пряжи) имеет полифиламентную, т.е. состоящую из множества тонких элементарных нитей или волокон (толщиной несколько микрометров каждое), структуру. Это позволяет повысить такие эксплуатационные свойства выполненных из такой нити или пряжи изделий, как: воздухопроводность, паропроницаемость и гигроскопичность. Кроме того изделия из таких нитей характеризуются легкостью и обладают хорошими манипуляционными свойствами.
В соответствии с предложенной полезной моделью в качестве полиэфирной основы нити (пряжи) используют синтетический материал, такой, как полиэтилентерефталат (ПЭТФ). В отличие от натуральных эта нить (пряжа) характеризуется значительной механической прочностью на истирание и разрыв, а также эластичностью и биостойкостью.
Элементарные нити или волокна, входящие в состав предложенной нити (пряжи), имеют высокий модуль упругости, благодаря чему изготовленные из нее изделия прекрасно сохраняют свою форму и восстанавливают ее даже после длительного воздействия внешней силы, поэтому они не мнутся и отличаются стабильностью формы. Указанная нить (пряжа) характеризуется низким удельным весом.
Предложенная нить (пряжа) является стойкой к действию кислот и щелочей, а также окислителей и восстановителей.
Текстильные, в т.ч. трикотажные, изделия из этих химически инертных нитей (пряжи) могут носить самые чувствительные (аллергозависимые) люди.
Антимикробный аддитив (добавка) нити (пряжи) может содержать серебро в различных формах (ионов, солей, металла), что усиливает вышеназванные свойства.
Аддитив с антимикробным действием, например, содержащий ионы серебра, производит многократное воздействие на бактериальные жизненные процессы, препятствуя размножению грибков, грампозитивных и грамнегативных бактерий и плесени, а также различных инфекций, тем самым улучшая гигиену тела и уменьшая неприятный запах пота в случае выполнения из предложенных нитей (пряжи) специальной одежды или обуви.
Благодаря модифицикации нити в процессе ее получения, а не последующей обработке готовых нитей или полученных из них изделий методом окунания или нанесения на них антимикробных реагентов, упомянутый аддитив обеспечивает продолжительный эффект, легкость интеграции, минимальное выцветание, отсутствие трения и засорения в процессе прядения, а также отсутствие механической деформации крученых волокон.
На фигуре чертежа представлена схема процесса получения антимикробных нитей (пряжи) окрашенных в массе.
Аморфный гранулят ПЭТФ по транспортной системе сначала подается в суточную емкость 1, из которой через роторный дозатор 2 он поступает в кристаллизатор 3, где указанный гранулят нагревается циркулирующим воздухом и тщательно перемешивается во избежание слипания гранул.
После завершения процесса кристаллизации гранулят ссыпается в вертикальную шахтную сушилку 4, из которой высушенный гранулят по трубопроводу подается на гравиметрический блок 5.
Полимерный концентрат красителя (ПКК) и антимикробная добавка (АД) загружаются в соответствующие емкости 6 и 7, из которых посредством транспортеров подаются в сушилки 8 и 9, а затем в гравиметрический блок 5. Из гравиметрического блока 5 смесь гранулята, в состав которой входят: ПЭТФ, ПКК и АД, через загрузочную воронку поступает в экструдер 10, где происходит их плавление и гомогенизация.
Полученный расплав подается на формовочные головки 11, а оттуда под давлением поступает к четырехкамерным прядильным дозирующим насосам 12, каждый из которых отмеряет поток расплава на четыре фильеры.
Далее расплав прядильным насосом подается в фильерный комплект, где происходит его тонкая фильтрация. После выхода из фильеры струйки расплава попадают в обдувочную шахту 13. Благодаря разности между скоростью формования и скоростью намотки на намоточные головки 14 элементарная нить или волокна пряжи вытягиваются.
Поскольку стойкий к действию бактерий аддитив с антимикробным действием, содержащий ионы серебра, добавляется в массу нитей при их формовании, а не на их поверхность, он не мигрирует с ткани в кожу, и следовательно постоянно сохраняется в ткани из этих нитей, даже после многократной стирки.
Для подтверждения антибактериальных свойств нитей проводилось несколько экспериментов, в частности посев на стерильность проводился в соответствии с приказом МЗ СССР №720.
Выполненная в соответствии с вышеописанным комплексная полиэфирная нить была разрезаны на мелкие кусочки длиной 1-2 см и раздергана для возможного прорастания микроорганизмов.
Посев проводился на 3 пробирки с тиогликолевой средой, 3 пробирки со средой Сабуро, и 3 пробирки с сахарным бульоном Хоттингера, помещая в каждую по 4-5 кусочков исследуемого материала. Материал забирался в 5 повторах на разной длине нити (верхней, нижней, и из центра). Для контроля высев проводили на среды ЭНДО, Сабуро и кровяной агар.
Результаты эксперимента сведены в таблицу 1.
Таблица 1
контроль
Нить полиэфирная с ионами серебра
повторы
Тиогликолевая среда
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Сабуро
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Сахарный бульон
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Также проводилось тестирование полиэфирной и полипропиленовой нитей с ионами серебра в отношении нескольких бактерий. Результаты экспериментов сведены в таблицы 2 и 3.
Таблица 2
Образец нити
Тестируемые бактерии
Escherichia coli
Staphylococcus aureus
A
В
С
А
В
С
Нить полиэфирнаяс ионами серебра
2
3.6
2.2
2
3.8
2.2
Тестируемые бактерии:
TM
Staphylococcus aureus - ATCC  29213
TM
Escherichia coli - ATCC 25922
Количество параллельных измерений - три.
А - заданное количество бактерий /мл по McFarland до инокуляции
В - среднее количество бактерий/мл по McFarland после инокуляции без добавления нитей через 24 часа.
С - среднее количество бактерий/мл по McFarland после инокуляции с добавлением нитей через 24 часа.
Таблица 3
Образец нити
Тестируемые бактерии
Enterococcus faecalis
Candida albicans
A
В
С
А
В
С
Нить полипропиленоваяс ионами серебра
2
3.2
2.2
2
4.6
2.2
Тестируемые бактерии:
TM
Enterococcus faecalis - АТСС 29212
TM
Candida albicans - АТСС 2091
Количество параллельных измерений - три.
А - заданное количество бактерий/мл по McFarland до инокуляции
В - среднее количество бактерий/мл по McFarland после инокуляции без добавления нитей через 24 часа.
С - среднее количество бактерий/мл по McFarland после инокуляции с добавлением нитей через 24 часа.