Негорючая антимикробная нить или пряжа и текстильный материал на ее основе

Группа полезных моделей относится к текстильному производству, а конкретнее к полимерной нити или пряже, модифицированной в процессе ее получения компонентами с огнестойким и антимикробным действием, а также к текстильному материалу, на основе указанной нити или пряжи. Технический результат полезной модели состоит в обеспечении долговечности и безопасности в эксплуатации, в частности повышении антимикробных и огнезащитных свойств изделий, находящихся в сфере обращения человека, и выполненных из предлагаемых нитей или пряжи и из материалов на их основе.

Группа полезных моделей относится к текстильным изделиям, а конкретнее к нити или пряже из полимерного материала, модифицированного в процессе их получения аддитивом с антимикробным действием и модификатором, придающим ей негорючие (огнестойкие) свойства, и текстильному (трикотажному) материалу, на ее основе. Такие нити или пряжа плавятся, но не горят и могут использоваться в легкой промышленности для изготовления указанных материалов и изделий из них, а именно: чехлов и обивки для мебели и сидений транспортных средств (в автомобилях, поездах, самолетах, на теплоходах и др.), защитной и специальной одежды, в том числе перчаток, для пожарников, автогонщиков, подводников, космонавтов и т.д., а также покрывал, наматрасников, скатертей, штор и прочее в больницах, санаториях, пансионатах и др.

Известны варианты чулочно-носочного изделия, выполненного из пряжи, по крайней мере часть которой включает синтетическую нить (волокно), модифицированные аддитивом с антимикробным действием (RU 74774, кл. А41В 11/00, опубликован 20.07.2008).

Также известна декоративная ткань с пониженной горючестью, выполненная из огнезащищенных полиэфирных нитей или пряжи в сочетании с горючим компонентом (хлопок, вискоза, лен) при соотношении негорючего и горючего компонентов, равном 20:80-80:20 (RU 2353720, кл. D03D 15/00, опубликован 2009.04.27).

Известная ткань предназначена для использования в качестве декоративно-обивочных материалов с целью оформления интерьеров общественных зданий, учреждений и транспорта, поэтому к ней не предъявляются повышенные требования по антимикробной обработке.

Кроме того ее огнезащитные свойства существенно ограничены, поскольку она является смесовой и в ее состав наряду с огнезащищенными нитями или пряжей входит горючий компонент, причем изобретением предусмотрено в частности соотношение негорючего и горючего компонента, равное 20:80, что делает этот материал достаточно уязвимым для огня.

На текстильные изделия, особенно такие, которые имеют непосредственный контакт с кожей, негативное влияние оказывают различные микроорганизмы, находящиеся на коже, в том числе грамотрицательные и грамположительные бактерии, вызывая 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. В то же время материалы и изделия, находящиеся в общем пользовании, 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 предложенной полезной модели заключается в создании текстильного изделия, объединяющего в себе антимикробные и огнезащитные свойства.

Технический результат полезной модели состоит в обеспечении долговечности и безопасности в эксплуатации, в частности повышении антимикробных и огнезащитных свойств изделий, находящихся в сфере обращения человека, выполненных из предлагаемых нитей или пряжи и из текстильных материалов на их основе.

К дополнительным преимуществам предложенных объектов относятся: лучшие воздухопроводность, паропроницаемость, легкость и эластичность нитей или пряжи и текстильных материалов на их основе, а также присущий им пролонгированный антимикробный эффект, способствующий существенному замедлению роста на их поверхности бактерий.

Названный технический результат достигнут в полезной модели благодаря следующей совокупности признаков.

Негорючая антимикробная нить или пряжа выполнена из полимерного материала, в состав которого (в процессе ее получения) введены антигорючая и антимикробная добавки.

В преимущественном варианте выполнения полезной модели нить или пряжа выполнена из полиэфирных нитей (волокон), полученных из такого синтетического полимерного материала, как: полиэтилентерефталат или полипропилен, а антимикробная добавка (аддитив с антимикробным действием) содержит ионы серебра, антигорючая добавка, при этом, содержит фосфор или метилоксифосфолан.

Указанная нить (пряжа) может быть выполнена гладкой, или текстурированной, или профилированной, что в последних двух вариантах повысит антибактериальные свойства выполненного из нее тканого или трикотажного изделия благодаря увеличению площади контакта нитей (волокон) с кожей, добавив к этому улучшение эксплуатационных свойств изделия, в частности таких, как: эластичность и упругость благодаря выполнению нити комплексной (полифиламентной), с показателем филаментности f 16-112.

Также нить может быть выполнена пневмосоединенной.

Тонина нити (пряжи) лежит в интервале значений: 2 текс - 250 текс - 2 текс × 2 - 125 текс × 2.

Негорючий антимикробный текстильный материал выполнен на основе полимерной нити или пряжи, в состав которой (в процессе ее получения) введены антигорючая и антимикробная добавки.

В преимущественном варианте выполнения полезной модели входящая в состав указанного материала нить или пряжа выполнена из полиэфирных или полипропиленовых нитей (волокон), антимикробная добавка (аддитив с антимикробным действием) содержит ионы серебра, а антигорючая добавка содержит фосфор или метилоксифосфолан.

Нить (пряжа), из которой выполнен указанный материал может быть выполнена гладкой или текстурированной или профилированной, что в последних двух вариантах выполнения полезной модели повысит антибактериальные свойства выполненного из этого материала тканого или трикотажного изделия благодаря увеличению площади контакта нитей (волокон) с кожей, добавив к этому улучшение эксплуатационных свойств ткани и выполненного из нее изделия, в частности таких, как: эластичность и упругость благодаря выполнению этой нити комплексной (полифиламентной), с показателем филаментности f 16-112.

Также указанный материал может быть выполнен из пневмосоединенной нити.

Тонина нити (пряжи) указанного материала лежит в интервале значений: 2 текс - 250 текс ÷ 2 текс × 2-125 текс × 2.

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 поэтому они не мнутся и отличаются стабильностью формы. Указанная нить (пряжа) характеризуется низким удельным весом.

Предложенная нить (пряжа) и материал на ее основе являются стойкими к действию кислот и щелочей, а также окислителей и восстановителей.

Трикотажные и текстильные 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, цеолитов, соединений, например, с цинком), что обеспечивает вышеназванные свойства.

Также кроме серебра для антимикробной обработки нити (пряжи) могут использоваться и другие вещества, например, такие, как: триклозан, оксиды меди, натуральный хитозан и др.

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 ног и уменьшая неприятный запах пота. 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, антигорючих 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) загружается в емкость 6, из которой посредством транспортера подается в сушилку 7, а затем в гравиметрический блок 5.

Антимикробная (АМД) и антигорючая (АГД) добавки загружаются в соответствующие емкости 8 и 9 (можно в одну емкость), из которых(ой) посредством транспортеров(а) они подаются в сушилку 10, а затем в гравиметрический блок 5.

Из гравиметрического блока 5 смесь гранулята, в состав которой входят: ПЭТФ, ПКК, АМД и АГД, через загрузочную воронку поступает в экструдер 11, где происходит их плавление и гомогенизация.

Полученный расплав подается на формовочные головки 12, а оттуда под давлением поступает к четырехкамерным прядильным дозирующим насосам 13, 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 14. Благодаря разности между скоростью формования и скоростью намотки на намоточные головки 15 элементарная нить или волокна пряжи вытягиваются.

Поскольку стойкий к действию бактерий аддитив с антимикробным действием, содержащий ионы серебра, а также антигорючая добавка добавляются в массу нитей при их формовании, а не на их поверхность в результате, например, пропитки, они не мигрирует с изделий в кожу, и следовательно достаточно долго сохраняются в текстильном материале и изделиях из этих нитей (пряжи), даже после многократной стирки и чистки этих изделий и текстильного материала.

Предложенные нити (пряжа) могут выпускаться: гладкими комплексными, текстурированными, некручеными, пневмососдиненными, нсокрашенными и окрашенными в диапазоне линейных плотностей: 8,2-16,7 тскс для гладких нитей и 8,4-16,7×2 текс для текстурированных нитей. Кислородный индекс нити составляет не менее 30%.

В таблицу 1 сведены физико-механические показатели нити полиэфирной комплексной профилированной пневмосоединенной с негорючими и антимикробными свойствами номинальной линейной плотности 16,5 текс, с показателем филаментности f, равным 32.

В таблицу 2 сведены физико-механические показатели нити полиэфирной текстурированной пневмосоединенной с негорючими и антимикробными свойствами номинальной линейной плотности 33,4 текс, с показателем филаментности f, равным 96.

Вышеописанные нити (табл.1 и 2) могут быть использованы для изготовления: домашнего текстиля, спецодежды, нетканых материалов, портьерных тканей, а также декоративно-отделочных и обивочных материалов.

Следует отметить, что полезная модель кроме синтетических включает и полученные из целлюлозы искусственные полимерные нити и пряжу, например, такую, как: штапель, вискоза и др. и материалы на их основе.

Для подтверждения антибактериальных свойств нитей (пряжи) проводилось несколько экспериментов, в частности посев на стерильность проводился в соответствии с приказом МЗ СССР 720.

Выполненная в соответствии с вышеописанным методом комплексная полиэфирная нить была разрезана 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 3

Таблица 3
	к	Нить полиэфирная с ионами
	о	серебра
	н
	т	повторы
	р
	о
	л
	ь
Тиогликолевая		0	0	0	0	0
среда	0	0	0	0	0	0
Сабуро		0	0	0	0	0
	0	0	0	0	0	0

Также проводилось тестирование нити в отношении нескольких бактерий. Результаты экспериментов сведены в таблицы 4 и 5.

Таблица 4
Образец	Тестируемые бактерии
нити	Escherichia coli	Staphylococcus aureus
	А	В	С	А	В	С
Нить	2	3.6	2.2	2	3.8	2.2
полиэфирная
с ионами
серебра

Тестируемые бактерии:

Staphylococcus aureus - АТСС29213

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 5
Образец нити	Тестируемые бактерии
Enterococcus faecalis	Candida albicans
	A	В	С	А	В	С
Нить полипропиленовая с ионами серебра	2	3.2	2.2	2	4.6	2.2

Тестируемые бактерии:

Enterococcus faecalis - ATCC29212

Candida albicans - ATCC2091

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.

Текстильные и трикотажные материалы (изделия), выполненные на основе предложенных нитей или пряжи, обладающие негорючими и антимикробными свойствами, сохраняют свои пожаробезопасные и антимикробные свойства в процессе многолетней эксплуатации, несмотря на многократные стирки и чистки. В случае пожара на таких материалах не возникает тления и они не поддерживают горения, что выгодно отличает их от известных материалов, широко используемых на транспорте, в местах общего пользования и при производстве специальной одежды.

1. Негорючая антимикробная нить или пряжа, характеризующаяся тем, что она выполнена из полимерного материала, при этом в ее состав введены антигорючая и антимикробная добавки.

2. Нить или пряжа по п.1, отличающаяся тем, что в качестве полимерного материала использован полиэтилентерефталат или полипропилен.

3. Нить или пряжа по п.1, отличающаяся тем, что антимикробная добавка содержит ионы серебра.

4. Нить или пряжа по п.1, отличающаяся тем, что антигорючая добавка содержит фосфор.

5. Нить или пряжа по п.1, отличающаяся тем, что антигорючая добавка содержит метилоксифосфолан.

6. Нить или пряжа по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена гладкой, или текстурированной, или профилированной.

7. Нить по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена пневмосоединенной.

8. Нить по п.1, отличающаяся тем, что она выполнена комплексной с показателем филаментности f16-112.

9. Нить или пряжа по п.1, отличающаяся тем, что показатель ее тонины составляет 2 текс - 250 текс или 2 текс × 2 - 125 текс × 2.

10. Негорючий антимикробный текстильный материал, характеризующийся тем, что он выполнен на основе полимерной нити или пряжи, в состав которой введены антигорючая и антимикробная добавки.

11. Материал по п.10, отличающийся тем, что в качестве полимерного материала использован полиэтилентерефталат или полипропилен.

12. Материал по п.10, отличающийся тем, что антимикробная добавка содержит ионы серебра.

13. Материал по п.10, отличающийся тем, что антигорючая добавка содержит фосфор.

14. Материал по п.10, отличающийся тем, что антигорючая добавка содержит метилоксифосфолан.

15. Материал по п.10, отличающийся тем, что нить или пряжа, на основе которой он выполнен, имеет гладкую, или текстурированную, или профилированную структуру.

16. Материал по п.10, отличающийся тем, что нить, на основе которой он выполнен, является пневмосоединенной.

17. Материал по п.10, отличающийся тем, что нить, на основе которой он выполнен, является комплексной с показателем филаментности f16-112.

18. Материал по п.10, отличающийся тем, что показатель тонины нити или пряжи, на основе которой он выполнен, составляет 2 текс - 250 текс или 2 текс × 2 - 125 текс × 2.