СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ НЕТКАНЫХ ТЕКСТИЛЬНЫХ МАТЕРИАЛОВ С АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ
METHOD OF PRODUCTION OF NONWOVEN TEXTILE MATERIALS WITH ANTIMICROBIAL PROPERTIES

Изобретение относится к нетканым текстильным материалам на основе химических и натуральных волокон, а также кремнийорганического препарата, используемого в качестве модификатора.
Известен способ получения нетканых текстильных материалов на основе химических волокон (полипропиленовых, полиэфирных, полиамидных), а также кремнийорганического препарата, используемого в качестве модификатора (патент РФ №2270892 от 27.02.06 «Способ получения нетканых текстильных материалов, обладающих повышенной прочностью, устойчивым ароматным запахом и антимикробными свойствами, с помощью полиэтоксисиланов, содержащих фармакофорные органооксисилильные лиганды»). В нетканый текстильный материал, содержащий в качестве основы химическое волокно, вводят в качестве модификатора полимера волокна кремнийорганический препарат - полиэтоксисилоксан, содержащий фармакофорные органооксисилильные лиганды, в которых органооксигруппа является остатком ароматного спирта, обладающего приятным запахом и антимикробными свойствами.
Из описанных в литературе наиболее близок к заявленному способ получения нетканых текстильных материалов на основе синтетических волокон и их смесей, в частности материалов, содержащих антимикробный кремнийорганический препарат (патент РФ №2288983 от 10.12.2006 «Способ получения антимикробных нетканых текстильных материалов»). В нетканый текстильный материал вводят в качестве модификатора полимера волокна антимикробный кремнийорганический препарат в виде спиртового раствора продукта конденсации олигоэтоксисилоксана - ЭТС-40 - с алкиловым эфиром 4-гидроксибензойной кислоты. Изобретение обеспечивает придание нетканому текстильному материалу устойчивых антимикробных свойств при сохранении высоких эксплуатационных характеристик.
Указанные нетканые материалы обладают только антимикробными свойствами.
Технический результат заключается в том, что предлагаемый способ позволяет получить нетканый текстильный материал с более высокими биоцидными свойствами, а также фармокафорными, с большей устойчивостью к мокрым обработкам и стиркам.
Для достижения указанного технического результата используют способ получения нетканого текстильного материала, заключающийся в нанесении на готовый нетканый материал из вискозных, хлопковых и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, кремнийорганического препарата при следующем соотношении ингредиентов:
Олигоэтоксисилоксановые производные феноксиэтанола
1-10
Этиловый спирт
остальное
сушке при комнатной температуре, термообработке материала при 140°C в течение 10 минут. Кремнийорганический препарат наносят методом распыления.
Полученный нетканый материал в результате обработки кремнийорганическим модификатором обладает не только антимикробными, но и лечебными свойствами.
Обработка модификатором способом распыления уменьшает расход препарата и позволяет равномерно нанести его на материал.
Согласно изобретению в качестве кремнийорганического препарата используют спиртовой раствор олигоэтоксисилоксановых производных феноксиэтанола, которые получены в результате синтеза ЭТС-40 и феноксиэтанола - сильного фунгицида - в разных соотношениях: 1:1 (соединение I) и 1:2 (соединение II):
Условия синтеза и характеристики полимеров представлены в таблице 1 и 2.
Таблица 1
Условия синтеза олигомеров I-II
Олигомер
Исходные вещества и их количество при синтезе, г (моль)
Количество полученного олигомера, г
I
ЭТС-40 10 г
феноксиэтанол 1,57 г (0,0114 моль)
11,01 г
II
(0,0114 моль)
феноксиэтанол 3,14 г (0,0228 моль)
12,09 г
Таблица 2
Характеристики олигомеров
Олигомер
d<sup>20</sup>, г/см<sup>3</sup>
n<sub>d</sub> <sup>20</sup>
Брутто-формула
Молекулярная масса, г/моль
I
1,096
1,422
C<sub>34</sub>Н<sub>74</sub>Si<sub>6</sub>O<sub>20</sub>
971,412
II
1,100
1,417
C<sub>40</sub>Н<sub>78</sub>Si<sub>6</sub>O<sub>21</sub>
1063,504
Сущность изобретения поясняется следующими примерами.
Пример 1
3
2
На нетканый материал из хлопковых и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, методом распыления наносится спиртовой раствор соединения 1 в количестве 1% от массы материала. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 21,2 Н·м/г, разрывное удлинение - 51,3%, воздухопроницаемость - 56,1 м/(м·мм), коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению - 110%.
Пример 2
3
2
На нетканый материал из вискозных и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, методом распыления наносится спиртовой раствор соединения 1 в количестве 1% от массы материала. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 21,0 Н·м/г, разрывное удлинение - 37,6%, воздухопроницаемость - 68,6 м/(м·мм), коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению - 82%.
Пример 3
3
2
На нетканый материал из хлопковых и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, методом распыления наносится спиртовой раствор соединения 1 в количестве 5% от массы материала. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 18,5 Н·м/г, разрывное удлинение - 55,0%, воздухопроницаемость - 55,8 м/(м·мм), коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению - 128%.
Пример 4
3
2
На нетканый материал из вискозных и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, методом распыления наносится спиртовой раствор соединения 1 в количестве 5% от массы материала. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 23,2 Н·м/г, разрывное удлинение - 39,7%, воздухопроницаемость - 62,1 м/(м·мм), коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению - 80%.
Пример 5
3
2
На нетканый материал из хлопковых и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, методом распыления наносится спиртовой раствор соединения 1 в количестве 10% от массы материала. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 17,7 Н·м/г, разрывное удлинение - 53,3%, воздухопроницаемость - 50,2 м/(м·мм), коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению - 121%.
Пример 6
3
2
На нетканый материал из вискозных и полиэфирных волокон, полученный гидроструйным способом, методом распыления наносится спиртовой раствор соединения 1 в количестве 5% от массы материала. Полученный нетканый материал обладает высокими физико-механическими свойствами: удельная разрывная нагрузка составляет 21,1 Н·м/г, разрывное удлинение - 53,7%, воздухопроницаемость - 55,0 м/(м·мм), коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению - 79%.
Как показывают результаты эксперимента, при содержании модификатора на волокне от 1 до 10% мас. от веса волокна происходит увеличение коэффициента устойчивости к микробиологическому разрушению на 25-50% по сравнению с нативными образцами.
Влияние кремнийорганических соединений на свойства нетканого материала обуславливается образованием на поверхности волокна ковалентно-связанной силоксановой пленки.
2
X
При пропитке волокон растворами олигомеров при комнатной температуре этоксигруппы олигомеров вступают в химические реакции с функциональными группами полимера волокна (-COOH, -C=O, -OH), а остальные легко гидролизуются влагой, которая адсорбирована на поверхности волокон, превращаясь в силанольные группы, подвергающиеся последующей конденсации, в то время как фармакофорные группы в этих условиях не подвергаются химическим превращениям и остаются ковалентно связанными с атомами кремния, то есть олигомеры закрепляются на поверхности волокон ковалентными связями, одновременно превращаясь в гидратированную окись кремния - HO(SiO)OH.
Ковалентно связанные с поверхностью волокнистого материала тончайшие силоксановые пленки не удаляются органическими растворителями и не смываются при стирке мыльной водой. На пленку химически действуют активные реагенты, а именно щелочи, сильные минеральные кислоты, плавиковая кислота и другие. Поэтому полученный нетканый материал обладает пролонгированным антимикробным и фармакофорным действием.