автореферат диссертации по технологии материалов и изделия текстильной и легкой промышленности, 05.19.02, диссертация на тему:Разработка технологии нетканых материалов с антимикробными свойствами

КОНТРОЛЬНЫ-'! |

На правах рукописи

^ САВИНКИН АЛЕКСЕИ ВЛАДИМИРОВИЧ

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ НЕТКАНЫХ МАТЕРИАЛОВ С АНТИМИКРОБНЫМИ СВОЙСТВАМИ

Специальность 05.19.02. «Технология и первичная обработка текстильных

материалов и сырья»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва 2005

Работа выполнена в Московском государственном текстильном университете имени А.Н. Косыгина на кафедре технологии нетканых материалов.

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Ведущая организация:

кандидат химических наук, профессор Горчакова Валентина Михайловна

доктор технических наук, доцент Колесникова Елена Николаевна

кандидат технических наук Завин Борис Григорьевич

ОАО «Научно-исследовательский институт нетканых материалов НИИНМ»

Защита состоится «_»_2005 г. в_часов на заседании диссертационного совета К212.139.01 в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина по адресу: 119071, Москва, Малая Калужская ул., д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Московского государственного текстильного университета им. А.Н. Косыгина.

Автореферат разослан «_»_ 2005 г.

Ученый секретарь доктор технических наук,

диссертационного совета: доцент

Шустов Юрий Степанович

7.14 $331

з

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы обусловлена необходимостью создания высокопроизводительных и малооперационных технологических процессов получения нетканых материалов с устойчивыми антимикробнымиу свойствами с использованием новых, эффективных, нетоксичных, дешевых, из отечественного сырья кремнийорганических модификаторов и исследования их влияния на антимикробные, физико-механические и функциональные свойства нетканых материалов.

Разработка новой технологии нетканых материалов с устойчивым антимикробным эффектом позволит увеличить экономическую эффективность применения нетканых материалов в медицине и других областях, требующих наличия у текстильных изделий бактериостатических, бактерицидных, фун-гистатических и фунгицидных свойств.

Автор защищает:

- новую технологию нетканых материалов с антимикробными свойствами из модифицированных волокон;

- метод синтеза новых кремнийорганических модификаторов для текстильных волокон;

- оптимальные технологические режимы выработки нетканых материалов с антимикробными свойствами из модифицированных олигоэтоксисилокса-новыми производными сложных эфиров оксибензойных кислот и пента-хлор фенола.

Данная работа проводилась в Московском государственном текстильном университете им. А.Н. Косыгина.

Работа проведена в рамках тематического плана, выполняемого по заданию Минобразования РФ № 03-606-10 «Разработка метода синтеза новых кремнийорганических соединений для модификации поверхности химических волокон с целью создания высокопрочных текстильных полотен с комплексом специальных свойств» и по хозяйственному договору МГТУ им. А.Н. Косыгина с ООО «АСИНТЕМ» № 04-201-10 «Разработка технологии нетканых материалов с антимикробными свойствами».

Целью работы является разработка новой технологии нетканых материалов с антимикробными свойствами.

Задачи исследований. Исходя из поставленной цели, в работе решались следующие задачи:

- проведение анализа состояния производства антимикробных текстильных материалов и химических соединений для их получения;

- проведение анализа существующих способов придания антимикробных свойств текстильным материалам и оценки нх_аффективности;

РОС, НАЦИОНАЛЬНА» БИБЛИОТЕКА ] СПетербург^ 08 »07 м

- разработка метода синтеза и синтез новых, эффективных, антимикробных, душистых и репеллентных кремнийорганических модификаторов для текстильных волокон;

- изучение физико-химических свойств синтезированных модификаторов и механизма их взаимодействия с полимерами волокон;

- обоснование выбора структуры, сырья, оборудования и технологических параметров производства нетканых материалов с антимикробными свойствами;

- разработка способа придания антимикробных, душистых и репеллентных свойств нетканым материалам на основе модифицированных новыми крем-нийорганическими соединениями промышленных химических и натуральных волокон;

- разработка эффективной технологии нетканых материалов с антимикробными свойствами;

- оценка антимикробных и душистых свойств новых нетканых материалов;

- определение оптимальных технологических параметров получения антимикробных нетканых полотен;

- разработка метода расчета себестоимости новых антимикробных нетканых материалов.

Методика проведения исследований. В работе использовались стандартные и нестандартные методики для исследования физико-механических, антимикробных и душистых свойств волокон и готового нетканого материала.

Для оценки физико-химических свойств модификаторов использовались методы ИК-спектроскопии, гель-проникающей хроматографии, дифференциального термического и динамического термогравиметрического анализа и др.

При оптимизации технологических параметров получения нетканых материалов использовались методы математического планирования и анализа эксперимента.

Научная новизна работы:

- разработан метод синтеза и впервые синтезированы неописанные ранее кремнийорганические модификаторы, придающие химическим и натуральным волокнам, а также текстильным нетканым материалам на их основе устойчивые антимикробные, душистые и репеллентные свойства;

- изучены физико-химические свойства синтезированных нами новых кремнийорганических модификаторов и механизм их взаимодействия с полимерами волокон;

- разработан способ придания антимикробных, ароматных и антимольных свойств нетканым материалам на основе полиэфирных, полипропиленовых, полиакрилонитрильных, вискозных и шерстяных волокон путем модификации их поверхности кремнийорганическими соединениями, впервые используемыми для этих целей;

)

h

- проведено методами регрессионного анализа исследование факторов, обуславливающих физико-механические и функциональные свойства нетканых полотен. Получены полиноминальные уравнения зависимостей свойств нетканого материала от параметров производства;

- определены оптимальные условия получения холстопрошивных антимикробных нетканых материалов из модифицированных новыми антимикробными кремнийорганическими соединениями химических волокон.

Практическая ценность работы. Разработана технология нетканых материалов с антимикробными свойствами. Полотно испытано в полупромышленных условиях и рекомендовано для использования в производстве нательного белья, эксплуатируемого в экстремальных условиях, в которых затруднены мероприятия личной гигиены.

Использование разработанного антимикробного нетканого материала позволяет:

- расширить ассортимент нетканых материалов;

- улучшить качество холстопрошивных нетканых материалов, используемых в производстве нательного белья;

- повысить срок службы текстильных изделий;

- заменить дорогие антимикробные модификаторы волокон на более дешевые, из отечественного сырья.

Апробация работы.

Результаты работы докладывались и обсуждались на всероссийских научно-технических конференциях: IX Международной выставке научно-технических проектов «ЭКСПО-Наука 2003 (ESI 2003), Москва, ВВЦ, июль 2003 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2003», М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, ноябрь 2003 г.; Международной научно-технической конференции «Новые разработки в области нетканых материалов и направления их коммерциализации», г.Серпухов, ОАО «НИИНМ», ноябрь 2003 г.; II Международной научно-технической конференции «Достижения текстильной химии в производство» («Текстильная химия-2004»), Иваново, сентябрь 2004 г.; Ш Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры 2004», М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, январь 2004 г.; Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2004», М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, ноябрь 2004 г.; Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ШИСК-2005), Иваново: ИГТА, апрель 2005; X Всероссийской конференции «Кремнийорганические соединения: синтез, свойства, применение >>, Москва, май 2005 г, Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2005», М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, ноябрь 2005 г.

Публикации.

По материалам диссертации опубликовано 13 работ.

Научная новизна работы защищена патентами РФ №2263115, №2258778 и положительным решением о выдаче патента на изобретение, заявка №2004108037/04(008700) от 19.03.2004 г.

Объем и структура работы. Диссертационная работа изложена в 7 главах с выводами на 169 страницах печатного текста, содержит 19 рисунков, 5 схем, 29 таблиц, список литературы из 115 наименований, приложение.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы, ее научная новизна и практическая значимость. Сформулированы цели и задачи исследования.

В первой главе рассмотрена проблема создания текстильных материалов с антимикробными свойствами, т. е. устойчивых к биоповреждениям, способных задерживать развитие микроорганизмов или вызывать их гибель, и применения этих материалов для различных целей.

Показана актуальность разработки ассортимента новых отечественных недорогих антимикробных нетканых материалов, способных конкурировать на рынке с импортными аналогами.

Проведен анализ имеющихся в настоящее время антимикробных препаратов. Обоснована необходимость создания новых эффективных, недорогих и технологичных отечественных антимикробных препаратов для обработки нетканых материалов.

Из рассмотреных способов антимикробной и другой обработки текстильных материалов отмечена перспективность присоединения антимикробных, душистых и репеллентных препаратов к волокнообразующему полимеру химическими (ковалентными, ионными, координационными) связями при взаимодействии реакционноспособных групп, входящих в состав биоцида с функциональными группами волокон. При этом для проявления антибактериальной и репеллентной активности связанные с молекулой волокнистого полимера биоцидные и репеллентные препараты должны контролировано выделяться вследствие гидролиза химической связи, диффундировать из волокнистого материала к микробным клеткам и вступать с ними во взаимодействие.

Анализ методов определения эффективности антимикробных материалов показал необходимость комплексной оценки антимикробной активности разрабатываемых материалов.

Во второй главе изложено методическое обеспечение проведения экспериментальных исследований.

Определение свойств используемых в работе волокон проводили в соответствии со стандартными методиками.

Химический состав кремнийорганических модификаторов подтвержден методом элементного анализа, ИК-спектроскопии и гель-проникающей хроматографии.

Для оценки свойств полученных антимикробных нетканых материалов помимо стандартных методик использовали методы дифференциального термического анализа.

Антимикробные нетканые материалы испытывали на устойчивость к микробиологическому разрушению, к плесневому заражению, а также определяли антимикробную активность по St.epid и E.coli.

При оптимизации технологических параметров получения нетканых материалов использовали современные методы математического планирования и анализа эксперимента.

В третьей главе разработан метод синтеза ряда новых полифункциональных олигомеров заданного состава, строения и молекулярной массы - олигоэтоксисилоксановых производных сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола. Изучены физико-химические свойства синтезированных продуктов (табл.1).

Определено, что олигоэтоксисилоксановые производные сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола (олигомеры I-VII) представляют собой соответственно светло-бурого для о-оксибензойной кислоты, янтарного для п-оксибензойной кислоты или черного цвета для пентахлорфенола вязкие жидкости, не перегоняющиеся при атмосферном давлении до 230°С. Они хорошо растворимы в алифатических и ароматических углеводородах, эфирах, диоксане, ацетоне и нерастворимы в воде, обладают высокой температурой кипения и низкой плотностью

Установлено, что олигомеры (I-VH) способны к разнообразным химическим превращениям. Для новых олигомеров характерны все известные реакции алкоксисиланов и алкоксисилоксанов.

Этоксисилильные группы новых олигомеров вступают в реакции алко-голиза и переэтерификации; замещения этоксигрупп на галоид; отщепления этоксигрупп под действием неорганических и низших органических кислот; а также в реакции гетерофункииональной конденсации при нагревании смеси нового олигомера и апкилхлорсилана в присутствии каталитических количеств хлорного железа, приводящие к образованию этоксиорганосилоксанов, содержащих фармакофорные группы СНз0С(0)СбН|08Ь=, C2H50C(0)C6H40Si= C3H70C(0)C6H40SK C4H90C(0)C«H40Sis,

C6H5CH20C(0)C6H40Sis и дР.

На поверхности обработанного новыми олигомерами волокнистого материала образуется тончайшая силоксановая пленка олигомера из гидратиро-ванной окиси кремния с фармакофорными группами у Si. Пленка получается за счет гидролитического расщепления (Сг^О^вЮ групп водой, адсорбированной поверхностью волокнистого материала, и конденсации образующихся при этом алкоксисиланолов. Определена удельная активная поверхность волокон, толщина пленки и количество слоев олигоэтокси(4-метилкарбоксифенилокси)силоксана на их поверхности, табл.2.

Физико-химические свойства синтезированных олигомеров.

№ олигомера и. г/моль Тщщ., °С И0 Брутго-формула Данные ИК-спектров, V, см'1

нБьО ^-О-С^г гЗьО-Сф«^

I 717,12 >230 1,4241 1,0779 СЛОиБЦ 1020-1100 1260-1270 810-830 1430-1440

11 717,12 >230 1,4310 1,1402 СгбНяОиБЦ 1030-1090 1270-1280 820-840 1420-1430

Ш 731,15 >230 1,4325 0,8782 С27Н54015 8 Ц 1060-1120 1270-1280 820-840 1435-1450

IV 745,17 >230 1,4361 0,8781 1030-1100 1240-1270 820-840 1420-1430

V 759,20 >230 1,4432 0,8922 1080-1120 1270-1280 820-840 1440-1460

VI 793,21 >230 1,4581 0,9493 СпНиО^ц 1060-1100 1280-1290 820-840 1440-1460

VII 831,54 >230 1,4500 1,2336 С24Н45С15013814 1040-1110 1250-1280 820-840 1430-1440

Таблица 2

Удельная активная поверхность волокон холста нетканого текстильного материала и толщина пленки олнгоэтоксн(4-метялкарбоксифенилокси)силоксана на их поверхности.

Волокна холста Полиэфирное Линейная плотность волокон, текс Удельная поверхность волокна, м2/г Поверхностная плотность холгта, г/м2 Удельная поверхность 1м2 холста, м2 Количество слоев олигомера II на 1м* холста, Толщина пленки олигомера П, м, хЮ-8

0,17 0,826 33 27,26 4,62-118,61 0,61-16,57

0,33 0,820 33 27,06 4,66-^119,48 0,61- 16,69

Полипропиленовое 0,68 0,350 33 11,55 10,91-279,93 1,49-39,15

Нами установлено, что при пропитке волокон растворами олигомеров (1-УП) при комнатной температуре этоксигруппы олигомеров вступают в химические реакции с функциональными группами полимера волокон (СООН, >С=0, ^С-МН-), что приводит к химическому связыванию модификаторов с поверхностью волокон.

Антимикробные свойства алкиловых эфиров 4-гидроксибензойной кислоты и олигомеров, полученных на их основе представлены в табл. 3.

В четвертой главе изучено влияние модификации поверхности полиэфирных, полипропиленовых, вискозных, нитроновых и шерстяных волокон новыми, синтезированными нами олигоэтоксисилоксановыми олигомерами на их свойства и свойства выработанных из них нетканых материалов.

Установлено, что на свойства нетканых материалов оказывает влияние природа волокна, природа и содержание антимикробного препарата на волокне, а также условия температурной обработки нетканого материала. В зависимости от природы и содержания модификатора на волокне удельная разрывная нагрузка (Луд) нетканых материалов увеличивается в 1,1+3,7 раза. Термообработка нетканых материалов при 120-140 °С в течение 10-15 мин повышает Иуд в 1,1+2,0 раза.

Методами дифференциального термического анализа проведено исследование образцов нетканых материалов на основе исходных и модифицированных новыми олигомерами волокон. Анализ кривых ДТА подтвердил наличие в материале химических связей между реакционноспособными группами волокон и функциональными группами модификатора.

Установлено, что нетканые материалы из модифицированных новыми олигомерами волокон обладают в зависимости от природы примененного модификатора бактериостатическими (фунгистатическими) или бактерицидными (фунгициднымй) свойствами.

Изучено влияние обработки волокон олигоэтокси(2-метилкарбокси-фенилокси)силоксаном (олигомером I) на ароматические свойства нетканого материала. Установлено, что обработка олигомером I текстильных волокон позволяет получить антимикробные нетканые материалы с устойчивым приятным запахом, сохраняющимся до исчезновения в течение 8+45 суток и восстанавливающимся после проведения 2+24 стирок в зависимости от содержания модификатора на волокне.

В пятой главе обоснован выбор ассортимента, способа производства, волокнистого сырья и модификатора для волокон.

Предложена технологическая схема производства двухслойного хол-стопрошивного нетканого материала с антимикробными свойствами, используемого для изготовления нательного белья или верхней одежды, одеваемой непосредственно на тело человека. Данные швейные изделия предназначены для эксплуатации в условиях, когда затруднены мероприятия личной гигиены. Выбрано приготовительное и основное производственное оборудование.

Нетканый материал состоит из двух слоев гидрофобного и гидрофильного, скрепленных полиэфирной прошивной нитью. В качестве волокон гидрофильного слоя применены вискозные волокна, гидрофобный слой

Концентрация алкиловых эфиров 4-гидроксибензойной кислоты и олигомеров, полученных на их основе, вызывающая угнетение бактериальной н грибковой флоры

Микроорганизмы Концентрация эфиров 4-гидроксибензойной кислоты и олигомеров, полученных на их основе, % (масс.)

метиловый олигомер П этиловый олигомер III пропиловый олигомер IV бутиловый олигомер V

S. typhi 0,20 0,87 0,10 0,42 0,10 0,41 0,1 0,38

Е. coli 0,40 1,75 0,10 0,42 0,10 0,41 0,4 1,50

р. aureus 0,40 1,75 0,10 0,42 0,05 0,20 0,013 0,05

Рг. vulgaris 0,20 0,87 0,10 0,42 0,05 0,20 0,05 0,19

Ps. aeruginosa 0,40 1,75 0,40 1,70 0,90 3,66 0,80 3,01

Asp. niger 0,10 0,44 0,04 0,17 0,02 0,08 0,02 0,08

Ph. nigricans 0,05 0,22 0,025 0,11 0,013 0,05 0,006 0,02

Ch. globosum 0,05 0,22 0,025 0,11 0,006 0,02 0,003 0,01

Tr. interdigitale 0,008 0,03 0,008 0,03 0,004 0,02 0,02 0,08

С. albicans 0,10 0,44 0,01 0,04 0,0125 0,05 0,013 0,05

Sacc. cerevisal 0,10 0,44 0,05 0,21 0,0125 0,05 0,006 0,02

содержит модифицированные новыми олигомерами полиэфирные или полипропиленовые волокна. Содержание волокон гидрофобного слоя - 25 %.

В шестой главе представлены технические требования на холстопро-шивной нетканый материал, проведены исследования по оптимизации технологических параметров получения нетканых полотен с антимикробными свойствами из модифицированных волокон.

Определено влияние природы и содержания кремнийорганического модификатора на антимикробные, физико-механические и функциональные свойства многослойных нетканых материалов из полиэфирных/вискозных и полипропиленовых/вискозных волокон.

В табл. 4 представлены данные по устойчивости образцов нетканых материалов к микробиологическому разрушению по ГОСТ 9.060-75. Установлено, что нетканый материал, выработанный из модифицированных новыми олигомерами волокон устойчив к микробиологическому разрушению, т.к. соответствует требованиям ГОСТ (коэффициент устойчивости П = 80±5 %).

Испытания проведенные в испытательном центре перевязочных, шовных и полимерных материалов ГУ Института хирургии им. А.Н. Вишневского РАМН и ГосНИИ реставрации подтвердили наличие у образцов нетканых материалов бактериостатических (фунгистатических) или бактерицидных (фунгицидных) свойств.

Зависимости удельной разрывной нагрузки, относительного разрывного удлинения, водопоглощения, жесткости, воздухопроницаемости и устойчивости к истиранию нетканых материалов имели экстремальный характер; оптимальные свойства достигались при содержании кремнийорганического модификатора в количестве 6,25+10,0 % от массы волокон.

Анализ экспериментальных данных показал, что применение новых олигомеров для модификации волокон позволяет получить нетканые материалы с улучшенными функциональными свойствами, по сравнению с материалами, выработанными из немодифицированных волокон,.

Обработка волокон гидрофобного слоя олигоэтокси(4-пропилкарбокси-фенилокси)силоксаном (олигомер IV) или смесью олигоэтокси(4-метил-карбоксифенилокси)силоксана с олигоэтокси(4-пропилкарбоксифенилокси)-силоксаном (олигомеры II и IV) в соотношении 4:1 позволяет повысить во-допоглощение нетканого материала в 1,1-1,46 раз, воздухопроницаемость в 1,1-1,7 раза, понизить жесткость до 1,7 раз, почти в 2 раза увеличить устойчивость нетканого материала к истиранию.

Изменение свойств волокон и нетканых материалов при модификации их олигоэтокси(4-пропилкарбоксифенилокси)силоксаном (олигомер IV) или смесью олигоэтокси(4-метилкарбоксифенилокси)силоксана с олигоэтокси-(4-пропилкарбоксифенилокси)силоксаном (олигомеры II и IV) объясняется образованием на поверхности волокон силикатного слоя с 4-метил-карбоксифенилоксисилильными (СНз0С(0)СбН408^) и 4-пропилкарбокси-фенилоксисилильными (СзН70С(0)С6Н4081=) группами и образованием си-локсановых связей между соседними волокнами. Кроме химических связей

на границе контакта, действуют и физические силы (дисперсионные, ориен-тационные, индукционные).

Таблица 4

Устойчивость холстопрошивного нетканого материала

Полипропиленовое волокно Содержание олигомера IV, % масс. Коэффициент устойчивости П,%

Температура об( заботки волокон

_ 115 "С и> © с О 145 °С

0 57

2,5 75 78 79 83

6,25 76 84 83 78

10 78 87 84 82

13,75 77 82 80 78

Содержание смеси олигомеров II и IV (4:1), % масс.

2,5 78 81 82 84

6,25 76 80 79 81

10 79 78 75 79

Полиэфирное волокно Содержание олигомера IV, % масс.

0 66

2,5 77 81 78 81

6,25 79 80 82 79

10 81 83 84 76

13,75 80 83 87 81

Содержание смеси олигомера II и IV (4:1), % масс.

2,5 79 77 83 79

6,25 80 81 83 82

10 78 79 85 83

Построены сечения поверхностей отклика, описывающие зависимость исследуемых параметров от технологических условий выработки нетканого материала.

Определены оптимальные условия получения многослойного холстопрошивного нетканого материала с антимикробными свойствами: - для нетканого материала с гидрофобным слоем из полиэфирных волокон: • Модификатор волокон - смесь олигоэт окси(4-метил карбоксифенилокси)-силоксана (олигомер II) с олигоэтокси(4-пропилкарбоксифенилокси)-

силоксаном (олигомер IV) в соотношении 4:1; ,

• Содержание модификаторов на волокне, % (масс.) - 6,5;

• Температура обработки волокон - 130 °С;

• Время обработки волокон, мин - 10;

- для нетканого материала с гидрофобным слоем из полипропиленовых волокон:

• Модификатор волокон - олигоэтокси(4-пропилкарбоксифенилокси)-силоксан (олигомер IV);

• Содержание модификатора на волокне, % (масс.) - 10,0;

• Температура обработки волокон - 115 °С;

• Время обработки волокон, мин - 10;

В табл. 5 приведены свойства разработанного нетканого материала с антимикробными свойствами и холстопрошивного влагопоглощающего полотна (ТУ 8391-218-00302327-00).

Таблица 5

Свойства нетканых материалов

Наименование показателей, единицы измерения Требования по ТУ 8391-21800302327-00 . (полотно холсто-прошивное влаго-поглощающее) Свойства разработанного антимикробного материала. Метод испытаний

Волокно гидрофобного слоя

полиэфирное полипропиленовое

1. Ширина, см 155±4 155±4 155±4 ГОСТ 3811-72

2. Поверхностная плотность, г/м2 170±8 170±8 170±8 ГОСТ 3811-72

3. Разрывная нагрузка, Н, не менее по длине по ширине 150 200 250 230 240 220 ГОСТ 15902.3-79

4. Водопоглощение, %, не менее 300 525 455 ГОСТ 3816-81

5. Воздухопроницаемость, дм3/м2с, не менее 600 909 650 ГОСТ 12088-77

6. Фунгицидная активность, баллов, не более - 3 3 ГОСТ 9.802-84

7. Устойчивость к микробиологическому разрушению, П,% - 83 87 ГОСТ 9.060-75

В седьмой главе разработана модель и программа для расчета на ЭВМ себестоимости 1000 м2 антимикробного нетканого двухслойного холстопро-шивного материала, позволяющая установить влияние обработки нетканого материала антимикробным органосилоксановым модификатором на издержки производства.

Проведен расчет стоимости сырья и основных материалов в себестоимости 1000 м2 нетканого материала. Установлено, что затраты на сырье для двухслойного холстопрошивного материала с антимикробными свойствами на 3% выше по сравнению с затратами на сырье для обычного двухслойного холстопрошивного материала. Так как функциональные свойства нетканого материала, полученного из волокон, модифицированных новыми олигомера-ми, выше, это может быть отражено в цене реализации продукции.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ 110 РАБОТЕ

1. Разработана новая технология нетканых материалов с антимикробными свойствами из химических волокон.

2. Разработан метод синтеза и впервые синтезированы новые, эффективные, дешевые, из отечественного сырья антимикробные кремнийорга-нические модификаторы текстильных волокон - олигоэтоксисилокса-новые производные сложных эфиров оксибензойных кислот и пента-хлорфенола.

3. Разработан эффективный способ модификации волокон для нетканого материала с антимикробными свойствами.

4. Изучен механизм взаимодействия антимикробного кремнийорганиче-ского модификатора с полимерами текстильных волокон.

5. Научно обоснован состав сырья, оборудования и технологической цепочки для получения двухслойного холстопрошивного нетканого материала с антимикробными свойствами, предназначенного для изготовления нательного белья.

6. Определены оптимальные технологические параметры получения двухслойного холстопрошивного нетканого материала с антимикробными свойствами из модифицированных волокон.

7. Разработаны и утверждены технические условия ТУ-8391-002-02066475-05 «Полотно холстопрошивное влагологлощающее с антимикробными свойствами»

8. Разработана модель и программа для расчета на ЭВМ себестоимости 1000 м2 антимикробного нетканого двухслойного холстопрошивного материала, позволяющая установить влияние обработки нетканого материала антимикробным органосилоксановым модификатором на издержки производства. Установлено, что затраты на сырье для двухслойного холстопрошивного материма с антимикробными свойствами на 3% выше по сравнению с затратами на сырье для обычного двухслойного холстопрошивного материала.

9. Получены патенты РФ № 2263115, №2258778 и положительное решение о выдаче патента на изобретение, заявка №2004108037/04(008700) от 19.03.2004 г.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОПУБЛИКОВАНЫ В РАБОТАХ:

1. Савинкин A.B., Горчакова В.М Волокна и полотна, обладающие био-цидными свойствами. Иммобилизация пентахлорфенола к поверхности волокна // Сборник научных трудов аспирантов. Выпуск 7, М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2003 г.- С. 18; I 2. Горчакова В.М., Измайлов Б.А., Батапенкова В.А., Савинкин A.B. Про-

изводство нетканых материалов из химических волокон, модифициро-( ванных кремнийорганическими соединениями // Международная науч-

v но-техническая «Новые разработки в области нетканых материалов и

направления их коммерциализации»', НИИНМ, г.Серпухов, 2003. Тезисы докладов.

3. Горчакова В.М., Савинкин A.B., Уманец И.В., Измайлов Б.А. Исследование влияния кремнийорганических модификаторов на бактерицидные свойства нетканых материалов // «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2003): тез. по итогам Всеросс. научно-технической конф., М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2003 г.- С.59;

4. Савинкин A.B., Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Сюбаева В.Т., Бочка-рев Н.Е. Антимикробные волокна. Иммобилизация к поверхности волокон эфиров 4-гидроксибензойной кислоты II Тезисы докладов на III Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры 2004», М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2004 г. -'С. 142;

5. Савинкин A.B., Измайлов Б.А., Горчакова В.М. Антимикробный нетканый материал. Модифицирование поверхности волокон бензиловым эфиром 4-гидроксибензойной кислоты // Тезисы докладов на II Меж-

( дународной научно-технической конференции «Достижения текстиль-

ной химии в производство» («Текстильная химия-2004»), Иваново, 2004r.-C.66;

« 6. Савинкин A.B., Горчакова В.М., Измайлов Б.А. Холстопрошивной

нетканый материал с антимикробными свойствами // Тезисы докладов на Всероссийской научно-технической конференции «Текстиль -2004», М.: МГТУ им.А.Н. Косыгина, 2004г.;

7. Савинкин A.B., Измайлов Б.А., Горчакова В.М. Многослойный нетканый материал с бактериостатическими свойствами. Оценка биологической активности // Тезисы докладов на Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые -развитию текстильной и легкой промышленности» (ПОИСК-2005), Иваново: ИГТА, 2005 г.;

8. Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Курочкина Т.А., Баталенкова В.А., Савинкин A.B. Текстильные материалы с устойчивым ароматом. Иммо-

2006-4

OS-S.ZU4 и ' 27023

билизация к поверхности волокон душистых органических соединений// Тезисы докладов на X Всероссийской конференции «Кремнийор-ганические соединения: синтез, свойства, применение", М.: 2005 г.;

9. Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Курочкина Т.А., Ёаталенкова В.А., Савинкин A.B., Сюбаева В.Т., Бочкарев Н.Е. Модификаторы текстильных материалов - полиэтоксисилоксаны, содержащие фармакофорные органсюксисилильные лиганды, и способ их получения. Патент №2263115. Приор, от 19.03.2004 г.;

Ю.Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Савинкин A.B. Способ защиты шерсти, шелка, волоса, перьев, кожи от кератофагов. Патент №2258778. Приор, от 19.03.2004 г.;

П.Горчакова В.М., Измайлов Б.А., Курочкина Т.А., Баталенкова В.А., Савинкин A.B. Способ получения нетканых текстильных материалов, обладающих повышенной прочностью, устойчивым ароматным запахом и антимикробными свойствами, с помощью полиэтоксисилоксанов, содержащих фармакофорные органооксисилильные лиганды. Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка №2004108037/04(008700) от 19.03.2004 г.

12.Савинкин A.B., Горчакова В.М., Измайлов Б.Д., Осокина O.A. Создание полифункциональных антимикробных нетканых материалов. Методы оценки их свойств // Сборник научных трудов. Актуальные проблемы технологии нетканых текстильных материалов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005 г.

1 З.Горчакова В.М., Савинкин A.B., Осокина O.A., Демченко С.А. Разработка технологии нетканых материалов с антимикробными и ароматическими свойствами // «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2005): тез. по итогам Всеросс. научно-технической конф., М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005 г.

Подписано в печать 24.11.05 Формат бумаги 60x84/16 Бумага множ. Усл.печ.л. 1,0 Заказ 539 Тираж 80 МГТУ им. А.Н. Косыгина, 119991, Москва, ул. Малая Калужская, 1

стр.

Введение

Глава 1. Анализ литературных источников

1.1. Антимикробные текстильные материалы

1.2. Нетканые текстильные материалы с антимикробными свойствами

1.3. Методы получения текстильных материалов с антимикробными свойствами

1.4. Химические соединения, используемые для антимикробной обработки текстильных материалов

1.5. Методы испытаний биологической активности нетканых текстильных материалов

Выводы по главе

Глава 2. Методика проведения исследований

2.1. Определение свойств волокон

2.2. Определение свойств модификаторов

2.3. Определение свойств нетканых полотен

2.4. Методика математического планирования и анализа эксперимента

Выводы по главе

Глава 3. Синтез новых антимикробных органоснлоксановых модификаторов длл химических и натуральных волокон и нетканых материалов и исследование их свойств

3.1. Олигоэтоксисилоксановые производные сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола

3.1.1. Синтез олигоэтоксисилоксановых производных сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола

3.1.2. Физико-химические свойства олигоэтоксисилоксановых производных сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола

3.1.3. Химические свойства новых олигомеров

3.2. Поверхностная активность органосилоксановых олигомеров

3.2.1. Поверхностная активность новых олигомеров

3.3. Антимикробные свойства новых олигомеров

Выводы по главе

Глава 4. Влияние обработки поверхности волокон новыми олнгоэтоксисилоксановымн производными сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола па свойства нетканых материалов

4.1. Влияние обработки волокон новыми олигомерами на физико-механические свойства нетканого материала

4.2. Исследование образцов нетканых материалов на основе исходных и модифицированных новыми олигомерами волокон методами дифференциального термического анализа

4.3. Влияние обработки волокон новыми олигомерами на антимикробные свойства нетканого материала

4.4. Влияние обработки волокон новыми олигомерами на ароматические свойства нетканого материала

Выводы но главе

Глава 5. Выбор ассортимента, структуры, волокнистого сырья и способа производства антимикробных нетканых материалов

5.1. Выбор ассортимента, структуры и способа производства антимикробных нетканых материалов

5.2. Выбор волокнистого сырья

5.3. Выбор антимикробного модификатора

5.4. Схема технологических переходов и производственное оборудование

Выводы по главе

Глава 6. Определение оптимальных технологических параметров получения нетканых материалов с антимикробными свойствами

6.1. Оценка антимикробных свойств нетканого материала из модифицированных и немодифицированных волокон

6.1.1. Исследование устойчивости образцов нетканых материалов к микробиологическому разрушению

6.1.2 Определение устойчивости образцов нетканых материалов к биоповреждениям плесневыми грибами

6.2. Влияние кремнийорганического модификатора на физико-механические свойства нетканых материалов

6.3. Влияние кремнийорганического модификатора на функциональные свойства нетканых материалов

6.4 Оптимизация свойств двухслойного холстопрошивного нетканого материала, выработанного с использованием модифицированных волокон

6.5. Технические требования на нетканый материал

Выводы по главе

Глава 7. Технико-экономическая эффективность работы

7.1. Разработка формулы себестоимости 1000 м антимикробного нетканого материала

7.2. Расчет стоимости сырья и основных материалов в себестоимости

1000 м нетканого материала

Выводы по главе

Во всех странах увеличивается объем производства нетканых текстильных материалов. В настоящее время в России также увеличиваются темпы роста выпуска нетканых материалов. Начиная с 1998 года и по 2004 год, объем выпуска нетканых материалов вырос почти в 5 раз и составил в 2004 году около 35 тыс.т или 230 млн. кв. м [1]. По прогнозам аналитиков общемировой объем выпуска нетканых материалов к 2010 году достигнет показателя в 6 млн. тонн.

Применение новых видов волокон, связующих, способов их скрепления, отделки расширяет ассортимент и области их применения. Производство нетканых материалов занимает самостоятельное положение среди отраслей текстильной промышленности, так как специфические свойства нетканых полотен позволяют широко использовать их не только в качестве полноценных заменителей некоторых текстильных материалов, но и создавать полотна с принципиально новыми эксплуатационными свойствами [2].

Ассортиментный анализ выпуска нетканых материалов за 2003-2004 гг. показывает, что на первом месте стоит выпуск нетканых материалов, используемых в качестве основы под полимерное покрытие: линолеум, столовая клеенка, мягкая кровля, обои и слоистые пластики, прокладочные полотна для швейной промышленности. На их долю приходится примерно 35,8%. Второе место занимает выпуск геотекстильных полотен: геотекстиль и агротекстиль. Затем идут нетканые полотна, используемые в качестве теплоизоляции: одежда, автомобильные, трубопроводы, промышленные здания и жилые дома, обувь и др. Их доля составляет 20%.

За рынком геотекстильных нетканых материалов следуют протирочные материалы. Доля их производства в Европе примерно составляет 15%. Основными видами протирочных нетканых материалов являются протирочные полотна для технических производств, для пищевой промышленности, для домашнего хозяйства, для личного пользования.

На долю остальных ассортиментных групп, таких как фильтровальные, протирочные, медицинские, сангигиенические и др. приходится менее 20% от общего объема выпуска. Следует отметить, что в России выпуск нетканых материалов для сангигиены и медицины незначителен, хотя за рубежом доля таких материалов составляет 60% от объема производства нетканых материалов.

В настоящее время большое внимание привлекает проблема создания нетканых материалов с антимикробными свойствами, т. е. устойчивых к биоповреждениям, способных задерживать развитие микроорганизмов или вызывать их гибель, и применения этих материалов для различных целей [3].

Антимикробные свойства придают путем обработки волокон, полотен, изделий различными препаратами, либо введением антимикробных препаратов в прядильный раствор или расплав при формовании волокон, а также путем взаимодействия бактерицидного или фунгицидного препарата с макромолекулами волокнообразующего полимера.

Известные в настоящее время препараты для придания волокнистым материалам антимикробных свойств зачастую или не позволяют достичь устойчивого антимикробного эффекта, сохраняющегося после длительных и многократных мокрых обработок и химических чисток, или достаточны дороги для широкого применения в производстве текстиля. Эффективные антимикробные препараты иностранного производства известны у нас только под торговыми марками и вся открытая информация о них носит только рекламный характер. Этим обусловлена необходимость создания новых препаратов и разработка модифицированных волокнистых материалов со специальными свойствами.

Общая характеристика работы.

Целью • работы является разработка новой технологии нетканых материалов с антимикробными свойствами.

Актуальность работы обусловлена необходимостью создания высокопроизводительных и малооперационных технологических процессов получения нетканых материалов с устойчивыми антимикробными свойствами с использованием новых, эффективных, нетоксичных, дешевых, из отечественного сырья крем-пийорганнчсских модификаторов и исследования их влияния па физикомеханические и функциональные свойства нетканых материалов.

Разработка новой технологии нетканых материалов с устойчивым антимикробным эффектом позволит увеличить экономическую эффективность применения нетканых материалов в медицине и других областях, требующих наличия у текстильных изделий бактериостатических, бактерицидных, фунгиста-тических и фунгицидных свойств.

Задачи исследований. Исходя из поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- проведение анализа состояния производства антимикробных текстильных материалов и химических соединений для их получения;

- проведение анализа существующих способов придания антимикробных свойств текстильным материалам и оценки их эффективности;

- разработка метода синтеза и синтез новых эффективных антимикробных кремнийорганических модификаторов для химических волокон;

- изучение физико-химических свойств синтезированных модификаторов и механизма их взаимодействия с полимерами волокон;

- обоснование выбора структуры, сырья, оборудования и технологических параметров производства нетканых материалов с антимикробными свойствами;

- разработка способа придания антимикробных свойств нетканым материалам на основе модифицированных новыми кремнийорганическими соединениями промышленных химических и натуральных волокон;

- разработка эффективной технологии нетканых материалов с антимикробными свойствами;

- оценка антимикробных свойств новых нетканых материалов;

- определение оптимальных технологических параметров получения антимикробных нетканых полотен;

- разработка метода расчета себестоимости новых антимикробных нетканых материалов.

Методика проведения исследований. В работе использовались стандартные и нестандартные методики для исследования физико-механических и антимикробных свойств волокон и готового нетканого материала.

Для оценки физико-химических свойств модификаторов использовались методы ИК-спектроскопии, дифференциального термического анализа.

При оптимизации технологических параметров получения нетканых материалов использовались современные методы математического планирования и анализа эксперимента.

Научная новизна работы:

- разработан метод синтеза и впервые синтезированы неописанные ранее крем-нийорганические модификаторы, придающие химическим и натуральным волокнам, а также текстильным нетканым материалам на их основе устойчивые антимикробные свойства;

- изучены физико-химические свойства синтезированных нами новых крем-нийорганических модификаторов и механизм их взаимодействия с полимерами волокон;

- разработан способ придания антимикробных, ароматных и антимольных свойств нетканым материалам на основе полиэфирных, полипропиленовых, нитроновых, вискозных и шерстяных волокон путем модификации их поверхности кремнийорганическими соединениями, впервые используемыми для этих целей;

- проведено методами регрессионного анализа исследование факторов, обуславливающих физико-механические и антимикробные свойства нетканых полотен. Получены полиноминальные уравнения зависимостей свойств нетканого материала от параметров производства;

- определены оптимальные условия получения холстопрошивиых антимикробных нетканых материалов из модифицированных новыми антимикробными кремнийорганическими соединениями химических волокон.

Практическая ценность работы. Разработана технология нетканых материалов с антимикробными свойствами. Полоню испытано и полупромышлепных условиях и рекомендовано для использования в производстве нательного белья, эксплуатируемого в экстремальных условиях, в которых затруднены мероприятия личной гигиены.

Использование разработанного антимикробного нетканого материала позволяет:

- расширить ассортимент нетканых материалов;

- улучшить качество холстопрошивных нетканых материалов, используемых в производстве нательного белья;

- повысить срок службы текстильных изделий;

- заменить дорогие антимикробные модификаторы волокон на более дешевые, из отечественного сырья;

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на:

• IX Международной выставке научно-технических проектов «ЭКСПО-Наука 2003 (ESI 2003), Москва, ВВЦ, июль 2003 г.;

• Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2003», М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, ноябрь 2003 г.;

• Международной научно-технической конференции «Новые разработки в области нетканых материалов и направления их коммерциализации», г.Серпухов, ОАО «НИИНМ», ноябрь 2003 г.;

• II Международной научно-технической конференции «Достижения текстильной химии в производство» («Текстильная химия-2004»), Иваново, сентябрь 2004 г.;

• III Всероссийской Каргинской конференции «Полимеры 2004», М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, январь 2004 г.;

• Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2004», М.: МГТУ им. A.M. Косыгина, ноябрь 2004 г.;

• Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов ' «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (ПО-ИСК-2005), Иваново: ИГТА, апрель 2005;

• X Всероссийской конференции «Кремнийорганические соединения: синтез, свойства, применение», Москва, май 2005 г.;

• Всероссийской научно-технической конференции «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности. Текстиль-2005», М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, ноябрь 2005 г.

Публикации. Основное содержание результатов исследований изложено в следующих публикациях:

• Савинкин А.В., Горчакова В.М. Волокна и полотна, обладающие биоцид-ными свойствами. Иммобилизация пентахлорфенола к поверхности волокна // Сборник научных трудов аспирантов. Выпуск 7, М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2003 г.- С. 18;

• Горчакова В.М., Измайлов Б.А., Баталенкова В.А., Савинкин А.В. Производство нетканых материалов из химических волокон, модифицированных кремнийорганическими соединениями // Международная научно-техническая «Новые разработки в области нетканых материалов и направления их коммерциализации», НИИНМ, г.Серпухов, 2003. Тезисы докладов.

• Горчакова В.М., Савинкин А.В., Уманец И.В., Измайлов Б.А. Исследование влияния кремнийорганических модификаторов на бактерицидные свойства нетканых материалов // «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль - 2003): тез. по итогам Всеросс. научно-технической конф., М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2003 г.- С.59;

• Савинкин А.В., Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Сюбаева В.Т., Бочкарев НЕ. Антимикробные волокна. Иммобилизация к поверхности волокон эфиров 4-гидроксибензойной кислоты // Тезисы докладов на III Всероссийской Кар-гииской конференции «Полимеры 2004», М.: МГУ им. М.В. Ломоносова, 2004 г.-С. 142;

Савинкин А.В., Измайлов Б.А., Горчакова В.М. Антимикробный нетканый материал. Модифицирование поверхности волокон бензиловым эфиром 4-гидроксибензойной кислоты // Тезисы докладов на II Международной научно-технической конференции «Достижения текстильной химии в производство» («Текстильная химия-2004»), Иваново, 2004 г. - С.66; Савинкин А.В., Горчакова В.М., Измайлов Б.А. Холстопрошивной нетканый материал с антимикробными свойствами // Тезисы докладов на Всероссийской научно-технической конференции «Текстиль - 2004», М.: МГТУ им.А.Н. Косыгина, 2004г.;

Савинкин А.В., Измайлов Б.А., Горчакова В.М. Многослойный нетканый материал с бактериостатическими свойствами. Оценка биологической активности // Тезисы докладов на Межвузовской научно-технической конференции аспирантов и студентов «Молодые ученые - развитию текстильной и легкой промышленности» (Г10ИСК-2005), Иваново: ИГТА, 2005 г.; Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Курочкина Т.А., Баталенкова В.А., Савинкин А.В. Текстильные материалы с устойчивым ароматом. Иммобилизация к поверхности волокон душистых органических соединений// Тезисы докладов на X Всероссийской конференции «Кремнийорганические соединения: синтез, свойства, применение", М.: 2005 г.;

Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Курочкина Т.А., Баталенкова В.А., Савинкин А.В., Сюбаева В.Т., Бочкарев Н.Е. Модификаторы текстильных материалов - полиэтоксисилоксаны, содержащие фармакофорные органооксиси-лильные лиганды, и способ их получения. Патент №2263115. Приор, от 19.03.2004 г.;

Измайлов Б.А., Горчакова В.М., Савинкин А.В. Способ защиты шерсти, шелка, волоса, перьев, кожи от кератофагов. Патент №2258778. Приор, от 19.03.2004 г.;

Горчакова В.М., Измайлов Б.А., Курочкина Т.А., Баталенкова В.А., Савинкин А.В. Способ получения нетканых текстильных материалов, обладающих повышенной прочностью, устойчивым ароматным запахом н аптпмикробными свойствами, с помощью полиэтоксисилоксанов, содержащих фарма-кофорные органооксисилильиые лиганды. Решение о выдаче патента на изобретение. Заявка №2004108037/04(008700) от 19.03.2004 г.

• Савинкин А.В., Горчакова В.М., Измайлов Б.А., Осокина О.А. Создание полифункциональных антимикробных нетканых материалов. Методы оценки их свойств // Сборник научных трудов. Актуальные проблемы технологии нетканых текстильных материалов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005 г.

• Горчакова В.М., Савинкин А.В., Осокина О.А., Демченко С.А. Разработка технологии нетканых материалов с антимикробными и ароматическими свойствами // «Современные технологии и оборудование текстильной промышленности» (Текстиль — 2005): тез. по итогам Всеросс. научно-технической конф., М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005 г.

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработана новая технология нетканых материалов с антимикробными свойствами из химических волокон.

2. Разработан метод синтеза и впервые синтезированы новые, эффективные, дешевые, из отечественного сырья антимикробные кремнийорганические модификаторы текстильных волокон - олигоэтоксисилоксановые производные сложных эфиров оксибензойных кислот и пентахлорфенола.

3. Разработан эффективный способ модификации волокон для нетканого материала с антимикробными свойствами.

4. Изучен механизм взаимодействия антимикробного кремнийорганического модификатора с полимерами текстильных волокон.

5. Научно обоснован состав сырья, оборудования и технологической цепочки для получения двухслойного холстопрошивного нетканого материала с антимикробными свойствами, предназначенного для изготовления нательного белья.

6. Определены оптимальные технологические параметры получения двухслойного холстопрошивного нетканого материала с антимикробными свойствами из модифицированных волокон:

- для нетканого материала с гидрофобным слоем из полиэфирных волокон:

• Модификатор волокон - смесь олигоэтокси(4-метилкарбокси-фенилокси) силоксана (олигомер II) с олигоэтокси(4-пропилкарбокси-фенилокси)силоксаном (олигомер IV) в соотношении 4:1;

• Содержание модификаторов на волокне, % (масс.) - 6,5;

• Температура обработки волокон - 130 °С;

• Время обработки волокон, мин - 10.

Получен нетканый материал со следующими параметрами:

• Ширина, см - 155+4;

• Поверхностная плотность, г/м - 170±8;

• Разрывная нагрузка, Н, по длине - 250; по ширине - 230;

• Водопоглощение, % - 525;

1 Л

• Воздухопроницаемость, дм /м с - 909;

• Фунгицидная активность, баллов - 3;

• Устойчивость к микробиологическому разрушению, П, % - 83.

- для нетканого материала с гидрофобным слоем из полипропиленовых волокон:

• Модификатор волокон - олигоэтокси(4-пропилкарбоксифенилокси)-силоксан (олигомер IV);

• Содержание модификатора на волокне, % (масс.) - 10,0;

• Температура обработки волокон - 115 °С;

• Время обработки волокон, мин — 10.

Получен нетканый материал со следующими параметрами:

• Ширина, см - 155+4;

• Поверхностная плотность, г/м2 - 170±8;

• Разрывная нагрузка, Н, по длине - 240; по ширине - 220;

• Водопоглощение, % - 455;

3 2

• Воздухопроницаемость, дм /м с - 650;

• Фунгицидная активность, баллов — 3;

• Устойчивость к микробиологическому разрушению, П, % — 87.

7. Разработаны и утверждены технические условия ТУ-8391-002-02066475-05 «Полотно холстопрошивное влагопоглощающее с антимикробными свойствами».

8. Разработана модель и программа для расчета на ЭВМ себестоимости 1000 м антимикробного нетканого двухслойного холстопрошивного материала, позволяющая установить влияние обработки нетканого материала антимикробным органосилоксановым модификатором на издержки производства. Установлено, что затраты на сырье для двухслойного холстопрошивного материала с антимикробными свойствами на 3% выше по сравнению с затратами на сырье для обычного двухслойного холстопрошивного материала.

9. Получены патенты РФ № 2263115, №2258778 и положительное решение о выдаче патента на изобретение, заявка №2004108037/04(008700) от 19.03.2004 г. (прил. 6, 7, 8).

161

1. Матвеева Т.Н. Производство нетканых материалов в России и за рубежом /Сборник начных трудов. Актуальные проблемы технологии нетканых текстильных материалов. М.: МГТУ им. А.Н. Косыгина, 2005. - 226 с.

2. Е.Н.Бершев, В.М.Горчакова, В.В.Курицина, С.А.Овчинникова Физико-химические и комбинированные способы производства нетканых материалов: Учеб. для вузов -М.: Легпромбытиздат, 1993. 52 с.

3. Вирник А.Д. Придание волокнистым материалам антимикробных свойств. М., 1972.

4. Микроорганизмы и низшие растения разрушителя материалов и изделий / Под ред. М.В. Горленко. М., 1979.

5. Биоповреждения//Тезисы докладов на 2-й Всесоюзной конференции. Горький, 1981.

6. Методы получения текстильных материалов со специальными свойствами (антимикробными и огнезащитными)/З.Ю. Козинда, И.Н. Горбачева, Е.Г. Суворова, Л.М. Сухова. М.: Легпробытиздат. 1988. - 112 с.

7. Вольф Л.А., Меос Л.И. Волокна специального назначения. М., 1971.

8. Калонтаров И.Я., Ливерант В.Л. Придание текстильным материалам биоцидных свойств и устойчивочти к микроорганизмам. Душанбе, 1981.

9. Вирник А.Д. Пененжик М.А., Кондрашова Г.С. Новое в области получения антимикробных волокнистых материалов и их использование. М., 1980. Вып.1.

10. Ю.Анисимов А.А., Смирнова В.Ф. Биоповреждения в промышленности и защита от них. Горький, 1980.

11. Савилова Л.Б., Олтаржевская Н.Д., Полищук А.Я., Иорданский А.Л., Кричевский Г.Е. Исследование диффузии лекарственных препаратов из повязок, полученных методов печати, во внешнюю среду. //Сб. науч. тр. НИИТМ. М.: ЦНИИТЭИЛегпром, 1992. - С.42-47.

12. Савилова Л.Б. Применение технологии печатания и аппретирования для получения медицинских повязок пролонгированного лечебного действия. / Автореферат дисс. .канд. техн. наук. Санкт-Петербург, 1993.

13. Моисеева А.А. Разработка технологии получения текстильных лечебных материалов с адгезионными свойствами / Автореферат дисс.канд. техн. наук. М., 1998.

14. Левшова Н.В. разработка технологии получения текстильных материалов для лечения трофических язв / Автореферат дисс. .канд. техн. наук. — М., 2002.

15. Карелина И.М. Разработка методов получения текстильных материалов с комплексом антимикробных и огнезащитных свойств / Автореферат дисс. .канд. хим. наук. М., 2000.

16. Патент РФ №98119761, 2000. Способ получения материала с антимикробными свойствами.

17. Патент РФ №2159601, 2000. Салфетка хлопчатобумажная и санитарно-гигиенический комплект на ее основе.

18. Патент РФ №92015073, 1995. Способ антимикробной отделки целлюлозосодержащих текстильных материалов.

19. Патент РФ №2178029, 2000. Состав для придания антимикробных свойств текстильным материалам.

20. Патент РФ №2015233, 1994. Антимикробный целлюлозный волокнистый материал.

21. Патент США № US2003127207, 2003. Antimicrobially-treated fabrics.

22. Бузов Б., Мишаков В., Макарова Н. Основные показатели качества текстильных антимикробных материалов медицинского назначения // Технический текстиль. 2003. №8. - С.38-39.

23. Абдулханова 3.3. и др. Биоцидные волокнистые материалы // ЭК и П. — 2000.-№11.-С.11-13.

24. Дьяченко Н.В. Разработка, технологические исследования и стандартизация лекарственных форм, аппретированных на тканях и нетканых материалах. / Автореферат дисс. . канд. фармац. наук. — Пятигорск. 2002.

25. Льняные волокна в производстве медицинских нетканых материалов / Н.В. Пузанова, Б.В. Замета, И.А. Тонких и др. // Текстильная промышленность. 1998. - №3. - С.15-16.

26. П.С. Иванов, Н.Н. Новиков, А.Г. Грузнов, Б.А. Егоров. Полимерные бактерицидные материалы нового поколения / Медицинская картотека №10, 1999.

27. Медицинские материалы, средства и изделия. Научные и технологические основы получения хирургических биологически активных перевязочных текстильных материалов: Отчет о НИР (заключит.), 2001.

28. Кузнецов 10. Высокий старт. // Технический текстиль. 2003. №8. - С. 1415.

29. Разработка новых видов текстильных изделий медицинского назначения: Сб. науч.тр./НИИ текстильных материалов: Под ред. В.Н. Фролова М.: ЦНИИ легкой промышленности, 1992. - 61 с.

30. Хайдаров А.А., Исматуллаева Г.З. и др. Нетканые материалы и их использование при производстве обуви. //Известия вузов. Технология легкой промышленности. 1990. -т.ЗЗ, №6. - С.112-113.

31. В.В. Тютюнник, Л.А. Братченя, С.В. Кузьмин. Исследование нетканых объемных материалов на огнестойкость и биостойкость// Текстиль бытовой технический специальный. 2003. №4. С.29-31.

32. Биккулов А.З. Симонов В.В. Дихлормалеиновая кислота и ее производные. М., 1979.

33. Патент Швейцарии №477163, 1967.

34. Патент Англии №1161857, 1965.

35. Подгаевская Т.А., Скваренко А.Б., Киркина Л.И. Перспективные способы антисептирования текстильных материалов в СССР и за рубежом// Хлопчатобумажная промышленность. 1977. Вып. 1.С. 1-37.

36. Чалмерс Л. Химические средства в быту и промышленности. Л., 1969.

37. А.С. 55-44800 Япония. Метил-2-бензимидазолкарбонаты — фунгициды широкого спектра/ Имамура Токэносукэ, Судзуки Сауао, Исидууки Масдэи.

38. А.С. 55-44800 Япония. Метил-2-бензимидазолкарбонаты -фунгициды широкого спектра/ Имамура Токэносукэ, Судзуки Сауао, Исидууки Масдэи.

39. К.И. Кобраков, В.Т. Коедраков, Г.С. Станкевич, М.Б. Дмитриева. Защита текстильных материалов из волокон различных типов от биоповреждений с помощью специальных красителей//Химические волокна, 1999, №4, С.38-40.

40. Кобраков К.И. Получение текстильных материалов, защищенных от биоповреждений с помощью гетерилзамещенных азокрасителей// Текстильная промышленность, М., Легпроминформ, 2000, вып.2, С.44-45

41. Павлов И.В. Синтез и исследование свойств гетарилзамещенных аминопиразолов / Автореферат дисс. .канд. хим. наук. М., 2005.

42. Горбачева И.Н., Козинда ЗЛО., Суворова Е.Г. Биоцидные красители// Анилинокрасочная промышленность, 1979, №3, С.7-11.

43. Хазанов Г.И. Влияние прочности закрепления красителей на волокне на антимикробную активность текстильных материалов// Текстильная промышленность, 1999, №2-3, С.25-26.

44. Хазанов Г.И. Способы защиты текстильных материалов// ЭК и П, 2002, №6, С. 12-14.

45. Виноградова Л.В., Шарок С.А., Ваюнбург В.М. Придание водоупорных и антигнилостных свойств ворсовой ленте//Текстильная промышленность, 1983, №9, С.56-57.

46. Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека/ Под ред. B.C. Кощеева. М., 1982.

47. Методы определения биостойкости материалов/ Под ред. В.Д. Ильичева. М., 1979.

48. ГОСТ 9.060-75. Ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению.

49. ГОСТ 9.802-84. Ткани и изделия из натуральных, искусственных и синтетических волокон и их смесей. Метод испытания на грибостойкость.

50. ГОСТ 10213.1-73. Волокно и жгут химические. Методы определения линейной плотности.

51. Иванцова Т.М. Физико-химические основы свойств волокон: Учеб. пособие. Омск, 2003. - 83 с.

52. ГОСТ 10213.4 -73. Волокно и жгут химические. Методы определения длины.

53. ГОСТ 10213.2-73. Волокно и жгут химические. Методы определения разрывной нагрузки и удлинения при разрыве.

54. Крешков А.П., Борк В.А., Бондаревская Е.А., Мышляева Л.В., Сявцилло С.В., Шемятенкова В.Г. Практическое руководство по анализу мономерных и полимерных кремнийорганических соединений. М.: Химическая литература, 1962. 544с.

55. Аввакумова И.И., Бударина Л.А., Дивгун С.М., Заикин А.Е., Кузнецов Е.В., Куренков В.Ф. Практикум по химии и физике полимеров. М.: Химия, 1990.-300 с.

56. Методические рекомендации по применению методов определения молекулярных масс, молекулярно-массового распределения и обращенной газовой хроматографии / Под ред. Малышева А.И., Черкесск: НИИТЭХИМ, 1982.- 66 с.

57. Рафиков С.Р., Будтов В.П., Монаков Ю.Б. Ведение в физико-химию растворов полимеров. М.: Наука, 1978.- 328с.

58. ГОСТ 13587-77. Полотна текстильные нетканые. Правила приёмки и методы отбора проб.

59. ГОСТ 15901.1-80. Полотна текстильные нетканые. Методы определения линейных размеров и поверхностной плотности.

60. ГОСТ 15902.3-79. Полотна нетканые. Методы определения прочности.

61. ГОСТ 12088-77. Ткани текстильные, трикотажные, нетканые полотна, войлок и изделия из них. Методы определения воздухопроницаемости.

62. ГОСТ 8977-74. Кожа искусственная и пленочные материалы. Методы определения жесткости и упругости.

63. ГОСТ 3816-81. Ткани текстильные. Методы определения гигроскопических и водоотталкивающих свойств.

64. У. Уэндландт Термические методы анализа. М.: Издательство «Мир», 1978.

65. Я. Шестак. Теория термического анализа. М.: Издательство «Мир», 1987.

66. Л.Г. Берг, Н.В. Бурмистрова. Практическое руководство по теории термографии. Изательство Казанский университет, 1967.

67. ГОСТ 10444.15-94. Продукты пищевые. Методы определения количества мезофильных аэробных и факультативно-анаэробных микроорганизмов.

68. ГОСТ 26670-91. Продукты пищевые. Методы культивирования микроорганизмов.

69. Методы и средства исследования механико-технологических процессов текстильной промышленности: Учебник для вузов текстил. пром-ти. М.: Легкая индустрия, 1980.- 392 с.

70. Воронков М.Г., Макарская В.М.Аппретирование текстильных материалов кремнийорганическими мономерами и олигомерами. Новосибирск: Наука, 1978.-77 с.

71. Соболевский М.В., Музовская О.А., Попелева Г.С. Свойства и области применения кремнийорганических продуктов. М.: Химия, 1975. 296 с.

72. Орлов Н.Ф., Андросова М.В., Введенский Н.В. Кремнийорганические соединения в текстильной и легкой промышленности. М.: Легкая индустрия, 1966,- 239 с.

73. Пащенко А.А., Воронков М.Г., Михайленко А.А., Круглицкая В.Я., Ласская Е.А. Гидрофобизация. Киев: Наукова думка, 1973.- С.204-229.

74. Андрианов К.А., Хананашвили Л.М. Технология элементоорганических мономеров и полимеров. М.:1973.- 400 с.

75. Воронков М.Г., Лукевиц Э.Я. Биологически активные соединения кремния //Успехи химии, 1969, т.38, С.2173.

76. Бажант В., Хваловски В., Ратоуски И.Силиконы. М.:Госхимиздат, 1960.710 с.

77. Андрианов К.А. Кремнийорганические соединения. М.: Госхимиздат, 1955.- 520 с.

78. Моцарев Т.В., Соболевский М.В., Розенберг В.Р. Карбофункциональные органосиланы и органосилоксаны, М., Химия, 1990. 236 с.

79. Крешков А.П. Кремнийорганические соединения в технике, М., 1956. 289 с.

80. Практикум по коллоидной химии и электронной микроскопии / Под. ред. Воюцкого С.С., Панич P.M. М.: Химия, 1974.- 224 с.

81. Principles and practice of disinfection, preservation and sterilization. Hugo W.B., Ayliffe G.A., eds. Oxford: Blackwell Sci. Publ., 653 p.

82. Плетнев М.Ю. Косметико-гигиенические моющие средства: Справочник. -М.: Химия, 1990,-272 с.

83. Neidig С.Р., Burell Н. Drug a.Cosm. Ind., 1944, p.54.

84. Петухов Б.В. Полиэфирные волокна. М.: Химия, 1976 г. - 271 с.

85. ГОСТ 10546-80. Волокно вискозное. Технические условия.

86. Патент РФ 2130746. Опубл. 27.05.99.

87. Ю7.Дель Р.А., Афанасьева Р.Ф., Чубарова З.С. Гигиена одежды. -М.:Легпромбытиздат. 1991. - 160 с.

88. Заявка № 2716209. Франция. Опубл. 18.08.95.

89. Браславский В.А. Капиллярные процессы в текстильных материалах. -М.: Легпромиздат, 1987. 112 с.

90. Герасимов М.Н. Пропитка тканей: теория процесса, технология, оборудование / Герасимов М.Н. Иваново: ИГТА., 2002. - 176 с.

91. Перепелкин К.Е. Структура и свойства волокон. М.: Химия, 1985. - 208 с.

92. Живетин В.В. и др. Лен вчера, сегодня, всегда. М: НПО «Полиграф», 1995.- 120 с.

93. ИЗ. Нетканые текстильные полотна: Справочное пособие /Е.Н. Бершев, Г.П. Смирнов, Б.В. Замета, ЮН. Назаров, В.Н. Корнеев. М.: Легпромбытиздат, 1987. - 400 с.

94. Матвеева Т.В., Рыбакова В.И. Организация, планирование и управление производством нетканых материалов. М.: Легкая и пищевая промышленность, 1984.- 183 с.

95. ГОСУДАРСТВЕННЫЙ шчнтсщшшшйм ИНСТИТУТ РЕСТАВРАЦИЙ

96. Определение бностой кости образцов нетканого материала.

97. Сравнение характера роста на опытных образцах и в контроле -на питательнойсреде позволяет количественно оценить степень биостойкости материалов.t т г / ' •1. К " где //» /,'У-г,I

98. К — коэффициент замедления роста.1. длительность (час) разпития спор до момента появления стадии ветвления в контроле;10 то же, на опытных образцах.

99. Поскольку коэффициент К может изменяться в нрелелах от 0 до I, то очевидно, что чем ниже К. тем сильнее выражены бноцпдпые свойства образцов.1. Результаты и обсуждение

100. В таблице 1 приведены результаты определения ПпосюНкостп опытных образцов.