Использование интенсификаторов - биоцидов при крашении текстильных материалов дисперсными красителями

Автор: Самолазова Ю.А., Петрова-куминская С.В.

Журнал: Вестник Витебского государственного технологического университета @vestnik-vstu

Статья в выпуске: 3 (46), 2023 года.

Бесплатный доступ

Развитие отделочного производства в направлении придания антибактериальных свойств текстильным материалам является целесообразным ввиду высокой востребованности данного вида продукции. Наиболее перспективным в этой связи является использование красителей или ТВВ, бактерицидность которых известна и достаточно исследована. Целью работы было исследование возможности использования известных бактерицидных препаратов в качестве интенсификаторов крашения гидрофобных материалов дисперсными красителями. Такие препараты, оставаясь в материале, могут оказывать пролонгированное действие на микроорганизмы, кроме того, позволят снизить температуру крашения, повысить интенсивность окраски, уменьшить расход красителя. Изучалось крашение трех видов тканей, различающихся плотностью строения волокон и доступностью диффузии в них красителей, - ацетатной, полиамидной и полиэфирной. В качестве интенсификаторов использовались биоциды: триклозан, гидрохинон, резорцин и β-нафтол. В работе ставились задачи: выбрать оптимальные условия крашения с использованием различных интенсификаторов, оценить малые цветовые различия окрашенных образцов, изучить кинетику крашения тканей в присутствии интенсификаторов. В результате проведенной работы были изучены: влияние природы и концентрации препаратов на цветовые характеристики тканей и кинетику крашения; выбраны наиболее предпочтительные интенсификаторы и их концентрации для каждого вида ткани, подобран оптимальный вариант использования триклозана при крашении. Полученные результаты свидетельствуют о возможности применения рассматриваемых представителей фенолов, обладающих антибактериальными свойствами, в качестве интенсификаторов крашения гидрофобных тканей. Это позволит повысить выбираемость красителей и одновременно придать тканям бактерицидность, следовательно, сократить стадии заключительной отделки.

Еще

Интенсификатор, крашение, цветовые различия, гидрофобные ткани, биоцид

Короткий адрес: https://sciup.org/142240291

IDR: 142240291 | DOI: 10.24412/2079-7958-2023-3-92-101

Текст научной статьи Использование интенсификаторов - биоцидов при крашении текстильных материалов дисперсными красителями

Article info: received October 9, 2023.

С ростом осведомленности общественного здравоохранения о патогенных эффектах, неприятных запахах и пятнах, вызываемых микроорганизмами, возрастает потребность в антибактериальных материалах во многих областях применения, таких как медицинский инвентарь, здравоохранение, системы очистки воды, больницы, стоматологическое и хирургическое оборудование, текстиль, упаковка и хранение пищевых продуктов, пр.

Текстильные материалы, обладающие способностью противостоять болезнетворным и гнилостным бактериям, обеспечивающие защиту от вирусов и микробов давно завоевали прочное положение на мировом рынке [1]. В зависимости от области применения текстиля (в быту, спорте, технике, медицине и т. д.) используют различные биоциды, технологии и виды отделки [2].

Придание текстильным материалам антимикробных свойств преследует две основные цели: защиту материала от действия микроорганизмов и защиту от действия патогенной микрофлоры объектов, соприкасающихся с текстильными материалами [3]. Развитие отделочного производства в направлении придания антибактериальных свойств текстильным материалам является целесообразным ввиду высокой востребованности данного вида продукции. В целом, потребность в противомикробной и гигиенической отделке, похоже, сохранится в обозримом будущем.

Наиболее перспективным в отделочном производстве является использование красителей или ТВВ, бактерицидность которых известна и достаточно исследована. Анализ современных препаратов, известных в медицине как бактерицидные и(или) антисептические, показы-

вает, что многие из них по своему строению и другим признакам подобны препаратам, широко применяющимся в текстильной химии как интенсификаторы процесса крашения синтетических волокнистых материалов.

Целью работы было исследование возможности использования бактерицидных препаратов с известным действием в двух направлениях: интенсификации процесса крашения гидрофобных материалов и параллельное придание им бактерицидных свойств. Такие препараты, оставаясь в материале, могут оказывать пролонгированное действие на микроорганизмы, кроме того, позволят снизить температуру крашения, повысить интенсивность окраски, уменьшить расход красителя [4].

В более ранних работах нами предложен в качестве интенсификатора крашения полиэфирных волокон триклозан – антибактериальный, противомикробный и противогрибковый препарат широкого спектра действия [5]. Окрашенные с его применением ткани приобретали высокую устойчивость к стафилококку и кишечной палочке, что подтверждено результатами санитарно-микробиологических исследований УЗ «Могилевского областного центра гигиены, эпидемиологии и общественного здоровья» (Пр. №4.627.1-5/148-152 от 02.06.2015 г.). Благодаря антибактериальным свойствам триклозан нашел широкое применение в различных потребительских товарах, включая зубные пасты, дезодоранты, мыло, полимеры и волокна [6].

В качестве интенсификаторов в данной работе наряду с триклозаном были выбраны биоциды: β -нафтол, гидрохинон и резорцин [7, 8].

Резорцин – классический противогрибковый препарат, гидрохинон обладает антисептиче-

Таблица 1 – Показатели малых цветовых различий ацетатной ткани
Интенсификаторы	Общие цветовые различия, ∆ Å	Изменения светлоты, ∆ L	Изменения тона, ∆ H	Изменения чистоты, ∆ C
Гидрохинон 2 г/л	3,20	-2,82	1,04	-1,97
Гидрохинон 5 г/л	6,39	-7,16	-2,67	0,14
Резорцин 2 г/л	1,84	1,06	-1,04	1,23
Резорцин 5 г/л	2,13	-2,36	-0,82	0,06
β -нафтол 2 г/л	2,03	1,74	0,83	-1,06
β -нафтол 5 г/л	6,95	-1,56	1,31	-6,69
Триклозан	8,69	-5,75	-7,17	0,71
^ 1 г/л	8,69	-5,75	-7,17	0,71

Таблица 2 – Показатели малых цветовых различий полиэфирной ткани
Интенсификаторы	Общие цветовые различия, ∆ Å	Изменения светлоты, ∆ L	Изменения тона, ∆ H	Изменения чистоты, ∆ C
Гидрохинон 2 г/л	7,39	2,72	4,15	-5,77
Гидрохинон 5 г/л	2,20	0,21	-0,21	-2,18
Резорцин 2 г/л	1,28	-0,42	0,69	-1,00
Резорцин 5 г/л	4,29	-1,92	3,01	-2,70
β -нафтол 2 г/л	4,36	-4,27	-1,47	2,58
β -нафтол 5 г/л	13,12	-14,35	-5,18	5,47
Триклозан	14,84	-14,31	-8,95	5,03
^ 2 г/л	14,84	-14,31	-8,95	5,03

Таблица 3 – Показатели малых цветовых различий полиамидной ткани
Интенсификаторы	Общие цветовые различия, ∆ Å	Изменения светлоты, ∆ L	Изменения тона, ∆ H	Изменения чистоты, ∆ C
Гидрохинон 2 г/л	4,94	2,88	2,26	-3,83
Гидрохинон 5 г/л	3,89	-0,81	2,88	-2,48
Резорцин 2 г/л	2,72	-0,423	-2,24	1,50
Резорцин 5 г/л	7,74	-4,03	-4,59	5,46
β -нафтол 2 г/л	8,07	-7,34	1,75	5,59
β -нафтол 5 г/л	14,77	-16,18	-0,25	8,26
Триклозан	11,47	-11,84	-4,23	6,02
I 2 г/л	11,47	-11,84	-4,23	6,02

Рисунок 1 – Зависимость оптической плотности (Д) от времени ( τ ) крашения ацетатной ткани

Рисунок 2 – Зависимостиь оптической плотности (Д) от времени ( τ ) крашения полиэфирной ткани

Рисунок 3 – Зависимость оптической плотности (Д) от времени ( τ ) крашения полиамидной ткани

нуждается в пластификации):

1) предварительная обработка ткани эмульсией триклозана и диспергатора с последующим отжимом и сушкой ткани перед крашением;
2) предварительная обработка эмульсией триклозана и диспергатора с последующим отжимом и крашением ткани без сушки;
3) введение триклозана в красильную ванну до погружения в нее ткани.

Анализ результатов крашения по трем вариантам проводился по цветовым характеристикам полученных образцов, а также по кинетике выбирания красителя из ванны в процессе кра-

шения.

Стандартные условия крашения по всем вариантам следующие: модуль ванны М = 60, температура крашения – 100 °С, концентрация диспергатора ТС С = 2 г/л, концентрация красителя дисперсного оранжевого С = 2 % от массы образца, концентрация интенсификатора трикло-зана С = 2 г/л.

По варианту 3 перед крашением в красильную ванну вводился триклозан в виде водной эмульсии с диспергатором.

Подготовка ткани перед крашением по варианту 1 и 2 включала: диспергатор ТС с трикло-

Таблица 4 – Коэффициенты выбираемости красителя
Образцы ткани	Значения коэффициента выбираемости, К_выб , %
Образцы ткани	Стандарт	ГХ (5 г/л)	β -нафтол (5 г/л)	ТР (1 г/л)	ТР (2 г/л)
Ацетат	33,0	48,0	62,8	51,5	-
Полиэфир	35,0	38,0	54,0	65,0	68,8
Полиамид	37,9	45,6	63,0	66,0	69,6

Таблица 5 – Значение оптической плотности красильных растворов при крашении с применением интенсификатора триклозана (ТР)
Время, τ , мин	Оптическая плотность (Д)
Время, τ , мин	Стандарт	ТР в ванне	ТР, крашение сухого образца	ТР, крашение мокрого образца
5	0,37	0,32	0,5	0,53
10	0,34	0,25	0,45	0,38
20	0,33	0,19	0,34	0,30
30	0,32	0,17	0,32	0,27
40	0,30	0,15	0,29	0,24
50	0,27	0,14	0,22	0,22
60	0,25	0,12	0,19	0,20
70	0,24	0,10	0,14	0,19
80	0,24	0,10	0,14	0,19

Таблица 6 – Коэффициенты выбираемости красителя при крашении полиэфирной ткани с триклозаном
Значения коэффициента выбираемости, К_выб , %
Стандарт	ТР в ванне	ТР, крашение сухого образца	ТР, крашение мокрого образца
35,0	68,6	72,0	66,7

Таблица 7 – Показатели малых цветовых различий полиэфирной ткани, окрашенной с триклозаном
Варианты крашения	Общие цветовые различия, ∆ Å	Изменения светлоты, ∆ L	Изменения тона, ∆ H	Изменения чистоты, ∆ C
ТР в красильной ванне	14,84	-14,31	-8,95	5,03
ТР, крашение сухого образца	23,86	-16,67	-10,82	17,33
ТР, крашение мокрого образца	14,71	-9,54	-3,30	10,70

Статья научная