Исследование антимикробных свойств шерсти, обработанных композиционным составом

Автор: Буркитбай А., Битус Е.И.

Журнал: Вестник Алматинского технологического университета @vestnik-atu

Рубрика: Техника и технологии

Статья в выпуске: 5 (95), 2012 года.

Бесплатный доступ

Разработан состав из поливинилпирролидона, бензойной кислоты и ионов серебра для заключительной отделки шерсти с целью улучшения ее микробиологических свойств. Предложенный композиционный состав обеспечивает высокие показатели биостойкости шерсти, не снижает качественные показатели и отвечает экологическим требованиям, предъявляемым к аппретирующим соединениям. Просматривается перспектива использования композиционного состава в отечественных предприятиях текстильного производства.

Поливинилпирролидон, бензойная кислота, ионы серебра, заключительная отделка, водорастворимый полимер, аппретирующий состав, микробиологические свойства

Короткий адрес: https://sciup.org/140204970

IDR: 140204970

Текст научной статьи Исследование антимикробных свойств шерсти, обработанных композиционным составом

Современное развитие окружающей среды, увеличение техногенных ситуаций, экологических и биологических катастроф, рост аллергических заболеваний населения обусловливает необходимость создания нового поколения текстильно-вспомогательных веществ, обладающих комплексом защитных свойств. К тому же, условия жизни современного человека, создающие для большинства людей дефицит времени, диктуют новые требования к изделиям из текстиля и, прежде всего к одежде – минимальный по времени уход за ней. Следовательно, текстильные материалы должны обладать биостойкостью, формостойкостью, пониженной загрязняемостью и легкой отстиры-ваемостью [1 - 2].

Текстильные материалы из натуральных волокон при эксплуатации наиболее подвержены разрушающему воздействию свето-погоды и микроорганизмов. Повышение устойчивости волокнистого материала к такого рода воздействиям не только увеличивает срок службы тканей, но и делает их практически незаменимыми в определенных условиях эксплуатации [3].

Однако, проблема получения текстильных материалов, обладающих улучшенными эксплуатационными свойствами, при сохранении ее природных качеств доступными и экологичными способами, еще полностью не решена. Особенно актуальным является замена формальдегидсодержащих препаратов, а также снижение импортозамещения по готовым препаратам для отделки текстильных материалов за счет разработки и применения доступных полимерных композиций [4 - 6].

Объекты и методы исследования

Объектом исследования в работе явились: лента гребенная и композиционный состав из поливинилпирролидона, бензойной кислоты, раствора ионов серебра.

Антимикробные свойства шерсти проверялись с применением метода лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению [ГОСТ 9.060– 75]. Сущность метода заключается в том, что образцы антисептированной и исходной ткани в определенных условиях подвергают длительному воздействию естественного комплекса почвенной микрофлоры путем нанесения ее на поверхность ткани, а затем определяют ее устойчивость к микробиологическому разрушению (П).

Коэффициент устойчивости к микробиологическому разрушению [П] в процентах вычисляют по формуле:

П = Р т ×100 / Р о ,               (1)

где: Р т – разрывная нагрузка испытуемой пробной полоски, г;

Р о – разрывная нагрузка исходной пробной полоски, г.

Кроме того, были проведены микробиологические исследования по ГОСТ 9.048-89.

Результаты и их обсуждение

Предварительное изучение литературных источников по применению поливинил-пирролидона, бензойной кислоты и ионов серебра в различных отраслях в качестве раз- об исследовании возможности использования их в качестве компонентов композиции.

На основании предварительного эксперимента концентрацию ПВП варьировали в пределах 4 – 8 г/л, раствора ионов серебра (ИС) 50 – 100 мл/г, бензойной кислоты (БК) 1 – 5 г/л.

Антимикробные свойства шерсти проверялись с применением метода лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению (ГОСТ 9.060–75). По ГОСТ 9.060–75 ткань считается устойчивой к биоповреждениям при П ≥ 80%.

Показатели прочностных характеристик пучков шерсти определялись на штапельном динамометре ДШ-3М, данные представлены в таблицах 1, 2.

личных агентов позволило нам предположить

Таблица 1 – Влияние концентрации компонентов композиции на показатели разрывной нагрузки шерсти

Концентрация компонентов

Разрывная нагрузка (до биоразрушения/ после биоразрушения), сН/текс

ПВП, г/л

ИС, мл/л

БК, г/л

Состав 1

8

100

5

12,11/12,18

Состав 2

4

100

5

12,7/12,3

Состав 3

8

50

1

12,7/11,9

Состав 4

4

50

5

13,0/11,3

Состав 5

8

100

1

13,20/11,87

Состав 6

4

100

1

13,35/11,56

Состав 7

8

50

5

13,8/11,7

Состав 8

4

50

1

13,7/10,7

Шерсть необработанная

-

-

-

13,35/10,4

Исследование прочностных свойств шерсти показало, что наблюдается снижение значения разрывной нагрузки у образцов шерсти, обработанных составами 3 – 7, что, вероятно, связано с соотношением концентрации компонентов указанных составов. По органолептическим свойствам характерны мягкость и приятный гриф на ощупь (таблица 1).

Таблица 2 – Значения коэффициента устойчивости шерсти к микробиологическому разрушению, П (%)

№ состава

Концентрация компонентов

Устойчивость к микробиологическому разрушению, П, %

ПВП, г/л

ИС, мл/л

БК, г/л

Состав 1

8

100

5

91,2

Состав 2

8

100

1

92,3

Состав 3

8

50

5

89,2

Состав 4

8

50

1

84,3

Состав 5

4

100

5

88,9

Состав 6

4

100

1

86,6

Состав 7

4

50

5

87,9

Состав 8

4

50

1

80,5

Шерсть необработанная

78

Из таблицы 2 следует, что устойчивость обработанной шерсти к микробиологическому разрушению, по сравнению с необработанной увеличивается в 1,2 раза, о чем свидетельствует рост данного показателя до 92,3 %. В данном случае обработку предлагаемой композицией антимикробной отделки проводили при концентрации: ПВП 8 г/л, ИС – 100 мл/л, БК 1 г/л. Термообработка осуществлялась при 1000С в течение 10 минут.

Проведены также микробиологические исследования по ГОСТ 9.048-89.

Для исследования были представлены образцы шерсти:

  • 1.    В качестве опытных образцов – шерсть, обработанная антимикробным составом;

  • 2.    В качестве контрольных образцов – шерсть необработанная.

Для проверки на грибостойкость в качестве тест-культур использовали грибы Aspergillus niger, Pennicillium brevi и Trichoderma viride. Перед испытаниями были проведены высевы тест-культур на свежую среду Чапека для определения их жизнеспособности. Полученные варианты обрабатывали суспензией грибов и помещали в чашки Петри, которые, в свою очередь, были помещены в эксикатор с водой для создания необходимой влажности. Инкубацию прово- дили при температуре 300С в течение 28 дней (рисунок 1).

Результаты показали, что через пять суток наблюдался рост гриба Aspergillus niger на необработанном контрольном образце шерсти. Интенсивность прорастания гриба составила 5 баллов (невооруженным глазом отчетливо видно развитие грибов, покрывающих более 25% испытуемой поверхности). В остальных образцах роста грибов не отмечалось.

Через 28 суток во всех контрольных образцах наблюдался рост всех испытуемых грибов. При этом рост грибов Aspergillus niger и Pennicillium brevi в контрольных образцах был оценен на 5 баллов, а Trichoder-ma viride – на 4 балла (невооруженным глазом отчетливо видно развитие грибов, покрывающих менее 25 % испытуемой поверхности).

На опытных образцах шерсти рост испытуемых грибов не наблюдался.

Таким образом, установлено что, предлагаемый антимикробный состав эффективен по отношению к грибам Aspergillus niger, Pennicillium brevi и Trichoderma viride.

Тест-культур

Trichoderma viride

Контрольные образцы

Опытные образцы

Pennicillium brevi

Aspergillus niger

Trichoderma viride

Рисунок 1 – Образцы шерсти, зараженные водной суспензией спор грибов.

Заключение

Впервые разработан состав из поливи-нилпирролидона, раствора ионов серебра и бензойной кислоты для антимикробной отделки шерсти. Изучены антимикробные свойства обработанной шерсти с применением метода лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению. Устойчивость обработанных образцов к биоразрушению, по сравнению с необработанной увеличивается в 1,2 раза, о чем свидетельствует рост данного показателя до 92,3 %.

Кроме того, микробиологическими исследованиями выявлено, что у обработанных образцов шерсти не обнаружен рост грибов (Aspergillus niger, Pennicillium brevi и Trichoderma viride).

Установлено, что образцы шерсти, обработанные составом на основе ПВП, раствора ионов серебра и бензойной кислоты имеют улучшенные антимикробные свойства, в результате чего не обрастают плесневыми грибками и не разрушаются микроорганизмами в условиях эксплуатации, а также качественные показатели шерсти после обработки не ухудшаются. Шерсть приобретает мягкость и приятный гриф на ощупь.

Список литературы Исследование антимикробных свойств шерсти, обработанных композиционным составом

  • Кричевский Г.Е. Химическая технология текстильных материалов. -М.: Российский заочный институт текстильной и легкой промышленности, 2001. -Т. 3. -С. 11 -12.
  • Сафонов В.В. Химическая технология отделочного производства. -М.: РИО МГТУ, 2002. -280 с.
  • Олтаржевская Н.Д., Коровина М.А., Савилова Л.Б. Текстиль и медицина. Перевязочные материалы с пролонгированным лечебным дейсвием//Рос.хим.ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева), -2002. -Т. XLVI, №1. -С. 133 -141.
  • Пат. 644169 РФ. Способ придания фунгицидных свойств целлюлозным текстильным материалам/Воронков М.Г., Макарская В.М., Байгожин А., Березниковская Л.В., Аркадьева Л.Н.; опубл 10.01.97, Бюл. № 25/2002. -2 с.
  • Пат. 2114229 РФ. Способ антимикотической отделки текстильных изделий, содержащих хлопковое волокно/Ломакина Т.Н., Хозова Л.М., Школа Н.Н., Суколин Г.И.; опубл 27.06.98, Бюл. № 200532. -2 с.
  • Кутжанова А.Ж., Таусарова Б.Р., Буркитбай А. Придание антимикробных свойств целлюлозным текстильным материалам//Матер. междунар. науч.-технич. конф. «Пищевая и легкая промышленность в стратегии вхождения Республики Казахстан в число 50-ти наиболее конкурентоспособных стран мира». -Алматы: АТУ, 2007. -С. 216 -218.
Еще
Статья научная