Комплекс для обеззараживания одежды и придания ей бактерицидных свойств
Заявляемая полезная модель относится к обработке одежды из тканей, трикотажа и нетканных материалов широкого ассортимента (видов) и назначения (специального, защитного при ликвидации последствий различных природных и техногенных катастроф и эпидемий, медицинского, повседневного, а также одежды для детей и др.). Комплекс для обеззараживания одежды и придания ей бактерицидных свойств, состоит из емкости для приготовления рабочей жидкости и устройства для увлажнения обрабатываемой одежды. Он также содержит линию генерирования электромагнитного поля, включающую генератор моделирующих колебаний и генератор несущей частоты, выходы которых соединены с амплитудным модулятором, который через усилитель амплитудо-модулированных колебаний, соединен с излучателем, причем излучатель линии генерирования электромагнитного поля и емкость для приготовления рабочей жидкости помещены в замкнутую камеру из электропроводящих материалов, при этом емкость связана трубопроводом с аппаратом для увлажнения обрабатываемой одежды, находящимся вне замкнутой камеры. В качестве устройства для увлажнения обрабатываемой одежды использован распылитель жидкости. Техническим результатом предлагаемого комплекса является повышение экономичности особенно при массовом производстве. Расширение функциональных возможностей за счет неприменения вредных препаратов, т.е. возможность обработки как верхней одежды так и нижнего белья и детской одежды. При этом при обработке исключается порча одежды. Обеспечение сохранения обработанной таким способом одеждой бактерицидных свойств в течение длительного времени.
Заявляемая полезная модель относится к обработке одежды из тканей, трикотажа и нетканных материалов широкого ассортимента (видов) и назначения (специального, защитного при ликвидации последствий различных природных и техногенных катастроф и эпидемий, медицинского, повседневного, а также одежды для детей и др.).
В настоящее время нередко возникает необходимость в наличии и применении одежды, обладающей бактерицидными свойствами. Это обусловлено многими причинами, в числе которых, прежде всего, периодическое появление и распространение различных патогенных микроорганизмов.
Подобные свойства одежда может приобрести благодаря относительно простой и дешевой процедуре - обработке специальными бактерицидными препаратами (жидкостями). Например, используемую в настоящее время одежду для медицинских нужд обеззараживают в основном различными хлорсоединениями, в частности, используют вещества алкибензилдиметиламмоний хлорид (катамин АБ), хлоргексидина биглюконат и др. (смотри, например, патент России №2159825 по классу D 04 Н 1/44, А 41 D 31/00, опубл. 27.11.2000).
В качестве прототипа выбрана система обработки материалов бактерицидным препаратом, содержащим алкибензилдиметиламмоний хлорид (катамин АБ), хлоргексидина биглюконат, 5-нитрофурилакролеин в количестве 0,5-1,5% к общей массе (смотри патент России №2159825 по классу D 04 Н 1/44, А 41 D 31/00, опубл. 27.11.2000.). Система включает устройство для увлажнения этим бактерицидным препаратом материала одежды. Согласно данному патенту достигнута удовлетворительная эффективность в отношении кишечной палочки (грамм-отрицательные микроорганизмы).
Однако применение хлорсодержащих бактерицидных препаратов, заявленных в прототипе обладает негативным побочным действием: это раздражение кожи, быстрое старение кожных покровов, аллергические реакции, и т.п. Следовательно, существуют ограничения в применении обработанной хлорсодержащими соединениями одежды, а именно, она может быть преимущественно использована лишь как верхняя, не соприкасающаяся с телом человека. При этом следует учитывать, что вышеназванные соединения портят саму одежду - обесцвечивают ее и разрушают материю. Хлорсодержащие вещества, кроме того, теряют свои
бактерицидные свойства при намокании и загрязнении, что снижает сроки использования такой одежды по назначению (в качестве бактерицидной). Стоимость требуемых для реализации способа хлор содержащих соединений весьма существенна, особенно при массовом производстве.
Технической задачей полезной модели является создание комплекса для обработки одежды широкого спектра применения, неразрушающего и не портящего ее внешнего вида, обеспечивающего увеличение срока сохранения ее бактерицидных свойств и при этом безопасной при ношении для человека.
Эта задача решается за счет того, что комплекс для обеззараживания одежды и придания ей бактерицидных свойств, включающий емкость для приготовления рабочей жидкости и устройство для увлажнения обрабатываемой одежды, дополнительно содержит линию генерирования электромагнитного поля, включающую генератор моделирующих колебаний и генератор несущей частоты, выходы которых соединены с амплитудным модулятором, который через усилитель амплитудо-модулированных колебаний, соединен с излучателем, причем излучатель линии генерирования электромагнитного поля и емкость для приготовления рабочей жидкости помещены в замкнутую камеру из электропроводящих материалов, при этом емкость связана трубопроводом с аппаратом для увлажнения обрабатываемой одежды, находящимся вне замкнутой камеры. В качестве устройства для увлажнения обрабатываемой одежды использован распылитель.
В предлагаемом комплексе в качестве обеззараживающей жидкости применяется самое распространенное и легкодоступное на Земле вещество - обычная вода (H2O). При воздействии на воду амплитудно-модулированным электромагнитным полем происходит изменение ее структуры, вследствие чего создаются условия неблагоприятные для размножения микроорганизмов, изменяется растворимость в ней белков и аминокислот. Эти свойства воды переносятся и на одежду, поверхность которой обрабатывается (смачивается) ею.
Техническим результатом предлагаемого комплекса является повышение экономичности особенно при массовом производстве. Расширение функциональных возможностей за счет неприменения вредных препаратов, т.е. возможность обработки как верхней одежды так и нижнего белья и детской одежды. При этом при обработке исключается порча одежды. Обеспечение сохранения обработанной таким способом одеждой бактерицидных свойств в течение длительного времени.
На фиг.1 приведена блок-схема заявленного комплекса.
Блок-схема содержит генератор низкой (модулирующей) частоты 1 (1-300 Гц), соединенный с входом амплитудно-модулирующего устройства 2, к другому входу которого подключен генератор несущей частоты 3 (0,001-10 МГц). К выходу устройства 2 подключен вход
усилителя 4. Выход усилителя 4 подключен к излучателю 5. Излучатель 5 и резервуар для обрабатываемой жидкости (воды) 6, который представляет собой емкость из не электропроводящего материала, помещены внутри экранированной камеры 7. Резервуар 6 соединен трубопроводом 8 снабженным краном 9 с опрыскивателем 10. 11 - обрабатываемая одежда.
Данная система может быть реализована, например, с помощью следующих приборов. В качестве генератора 1 может быть использован - генератор сигналов низкочастотный Г3-118. В качестве амплитудного модулятора 2 и усилителя 4 может быть использован генератор Л31 (совмещающий в себе функции этих устройств). При работе устройства в диапазоне частот от 1 кГц до 100 кГц излучателем может являться катушка индуктивности, имеющая 50 витков. При работе в диапазоне частот от 0,1 МГц до 10 МГц могут быть использованы 5 витков коаксиального кабеля волновым сопротивлением 50 Ом. Для изготовления экранированной камеры могут использоваться тонкие металлические листы, фольга или даже сетка из электропроводящих материалов, т.е. для ее изготовления требуются легкодоступные дешевые материалы. Максимальная мощность, потребляемая устройствами 1-5 невелика и не превышает 80 Вт ч.
Комплекс работает следующим образом.
Перед включением генератора 1, амплитудного модулятора 2, генератора несущей 3, усилителя 4 и излучателя 5, резервуар 6 наполняют водой и помещают вместе с излучателем 5 в экранированную камеру 7. Экранированная камера является электропроводящей, замкнутой, заземленной и защищает окружающую среду от действия электромагнитного поля.
Во время работы генератор низкой частоты 1 подает сигнал на вход амплитудного модулятора 2. Одновременно на другой вход амплитудного модулятора 2 подается электрический сигнал с генератора несущей частоты 3. С выхода модулятора 2 сигнал поступает на вход усилителя 4 и с его выхода на излучатель 5. В результате прохождения через излучатель 5 амплитудно-модулированного электрического тока в пространстве экранированной камеры 7 генерируется амплитудно-модулированное электромагнитное поле, которое воздействует на воду в резервуаре 6. Вода обрабатывается этим полем. После этого некоторое количество обработанной воды, определяемое объемом опрыскивателя 10 при открытии крана 9 по трубопроводу 8 поступает в опрыскиватель 10 и наносится посредством его на одежду 11.
Авторами были проведены следующие эксперименты. Одежду обрабатывали посредством разбрызгивания водой которую подвергали воздействию амплитудно-модулированным электромагнитным полем.
После этого проводилась оценка эффективности бактерицидных свойств одежды.
В качестве исследуемого образца были взяты комплекты белья из трикотажного материала (облегающие брюки и свитер-водолазка).
В качестве тестового объекта экспериментов использовалась Escherichia coli (кишечная палочка).
Предварительно белье и воду стерилизовали при температуре 100-120°С. Затем воду обрабатывали амплитудно-модулированным электромагнитным полем.
После этого стерильное белье пропитывали раствором, содержащим определенную концентрацию клеток Escherichia coli, в соответствии с установленной микробиологической методикой (смотри Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: Медицина. 1972. с389).
Далее на одежду путем опрыскивания до увлажнения порядка 10-30% наносилась обработанная амплитудно-модулированным электромагнитным полем вода.
Увлажненную одежду помещали в благоприятные условия для роста и размножения Escherichia coli (непрерывная аэрация, температура 32°С, смотри Лабинская А.С. Микробиология с техникой микробиологических исследований. М.: Медицина. 1972. с.390), которые строго соблюдались в течение всего периода культивирования.
По истечении 3 и 10 суток проводили контроль бактериальной обсемененности, путем инкубации образцов ткани (1 см2) на мясопептонном агаре (питательная среда микроорганизмов) с последующим подсчетом колоний. Отбор образцов ткани производили путем вырезания квадратов площадью 1 см2. Количество квадратов, вырезанных из каждого изделия, равнялось 10. Результаты высевов обрабатывались статистически и выводились средние значения количества микроорганизмов.
Влажность воздуха при эксперименте была не более 60%, что обеспечивалось непрерывной аэрацией и достаточно высокой температурой.
Количество колоний Escherichia coli при нанесении на одежду воды обработанной амплитудно-модулированным электромагнитным полем оказались существенно меньше, чем при обработке одежды водой, не подвергавшейся воздействию поля.
Исследуемые образцы одежды по истечении стандартного периода времени не уничтожались и не стерилизовались, а находились в специальных условиях, благоприятных для культивирования колоний Escherichia coli. Следующий подсчет количества колоний микроорганизмов производился уже по прошествии 10 суток.
Концентрация микроорганизмов после 10 суток культивирования на образцах одежды увлажненных водой обработанной амплитудно-модулированным электромагнитным полем увеличилась по сравнению с концентрацией микроорганизмов после 3 суток. Следовательно, с течением времени после обработки бактерицидные свойства одежды постепенно ухудшаются и достигают минимума по прошествии 10 суток.
Эксперименты также показали, что бактерицидное свойство воды наиболее интенсивно проявляется при обработке ее амплитудно-модулированным электромагнитным полем в диапазоне напряженностей от 0,003 до 5 А/м и в интервале модулирующих частот от 1 до 300 Гц. Также эти же свойства лучше проявлялись в интервале несущих частот от 0,001 до 10 МГц и глубине модуляции от 10 до 90%.
Варьирование временем воздействия на воду амплитудно-модулированного электромагнитного поля более 20 сек. не приводит к существенному изменению бактерицидных свойств одежды.
Известно, что полученная подобным способом вода передает свои бактерицидные свойства при разбавлении с водой не обработанной электромагнитным полем (авторами данный эффект был проверен и подтвержден при десятикратном разбавлении). Другими авторами было обнаружено, что водные растворы изменяют свои физико-химические свойства при сверхмалых разведениях от 10-13 М до 10-17 М (Бурлакова Е.Б. Особенности действия сверхмалых доз биологически активных веществ и физических факторов низкой интенсивности // Российский химический журнал. 1999. Т.XLIII. №5 с.3-11. Блюменфельд Л.А., Понятие конструкции в биологической физике. К вопросу о механизме действия сверхмалых доз // Российский химический журнал. 1999. Т.XLIII. №5. с.15-20.).
Таким образом, предложенный комплекс обработки одежды безопасен для человека, который будет ее носить, не является дорогостоящим и позволяет сохранить бактерицидные свойства одежды при попадании на нее влаги (в виде дождевых осадков, снега и др.), при ее загрязнении и при этом не портит саму одежду и не сокращает сроков ее износа. Описанный комплекс может найти применение при чрезвычайных ситуациях, в медицине, а также для других нужд, когда необходимо придать одежде бактерицидные свойства в кратчайшие сроки.
1. Комплекс для обеззараживания одежды и придания ей бактерицидных свойств, включающий емкость для приготовления рабочей жидкости и устройство для увлажнения обрабатываемой одежды, отличающийся тем, что комплекс дополнительно содержит линию генерирования электромагнитного поля, включающую генератор моделирующих колебаний и генератор несущей частоты, выходы которых соединены с амплитудным модулятором, который через усилитель амплитудо-модулированных колебаний, соединен с излучателем, причем излучатель линии генерирования электромагнитного поля и емкость для приготовления рабочей жидкости помещены в замкнутую камеру из электропроводящих материалов, при этом емкость связана трубопроводом с аппаратом для увлажнения обрабатываемой одежды, находящимся вне замкнутой камеры.
2. Комплекс по п.1, отличающийся тем, что в качестве устройства для увлажнения обрабатываемой одежды используют распылитель жидкости.
