Придание антимикробных свойств утеплителям из волокон конопли и шерсти

Конопля - природный антисептик. Ее выращивают без применения пестицидов, а при использовании в качестве утеплителя она не только не подвержена гниению и воздействию плесени, но и помогает защитить от них строительные конструкции. Прочность пеньковых волокон и значительная плотность утеплителя (35-40 кг/м3) гарантируют долговечность и отсутствие усадки.

Утеплитель из волокон конопли легко впитывает и отдает влагу без увеличения теплопроводности. Это является важным отличием экологических растительных утеплителей от стекловаты и минеральной ваты. Даже незначительное повышение содержания влаги в минераловатном утеплителе приводит к резкому увеличению его теплопроводности. Таким образом, утеплители на основе минеральных волокон должны быть надежно защищены от паров, поступающих со стороны помещения, при этом даже небольшое нарушение целостности пароизоляции может привести к тому, что в доме станет холоднее;

Даже в случае увеличения содержания влаги до 20% не происходят потери теплоизоляционных свойств. Данная особенность позволяет обойтись без традиционной пароизо-ляции. Это особенно ценно при строительстве каркасных домов и мансард.

Устойчивость к плесени, гниению и насекомым:

При условии правильного подбора сырья утеплители из конопли не только не подвержены развитию плесени, но и фактически служат антисептиком для деревянных конструкций, поскольку впитывают лишнюю влагу. В отличие от других утеплителей из конопли, Thermo-Hanf не содержит белка, что исключает воздействие насекомых. Утеплитель прошел тест на развитие плесени с наилучшим возможным результатом [1].

Овечья шерсть.

Новозеландцы первыми начали утеплять свои жилища овечьей шерстью еще давным-давно. Теперь утеплители на основе овечьей шерсти пришли и в наши дома.

Этот экологический утеплитель производится в основном из возобновляемого сырья - натуральной овечьей шерсти без примесей. Он представляет собой плотные шерстяные и войлочные волокна в виде полотна. Сырье предварительно очищается мылом или содой. В состав такого утеплителя добавляют средства для защиты от насекомых. Некоторые производители применяют в своей продукции огнезащитные пропитки, но все же большая часть шерстяных утеплителей не имеет таковых и является экологически чистой.

Шерстяное полотно изготавливается на войлочной подкладке, имеет разную плотность и толщину. Оно эластичное, мягкое и податливое. Основное достоинство этого утеплителя - способность впитывать большое количество влаги и при необходимости высвобождать ее. Таким образом в помещении, утепленном с помощью овечьей шерсти, поддерживается здоровый микроклимат и комфортная влажность воздуха. А при монтаже утеплителя можно обойтись без паро-изоляций.

Экологичный утеплитель из овечьей шерсти можно использовать для утепления практически любых элементов конструкции дома: стен, кровли, перекрытий и перегоро- док, при монтаже каркасных домов. Этот же материал, только в виде узкого полотна, используют как межвенцовый утеплитель при строительстве деревянного сруба.

Кроме хороших теплоизоляцоинных качеств, овечья шерсть прекрасно поглощает звук, и нередко применяется именно для звукоизоляции помещений.

Согласитесь, живя в теплом доме, обработанном таким материалом, приятно осознавать, что вокруг тебя - природное, живое тепло и здоровый чистый воздух!

Экоутеплитель из овечьей шерсти. Эффективный утеплитель для стен, пола, кровли. Овечья шерсть свойства и преимущества. Утепляем дом своими руками. Один из самых популярных натуральных утеплителей для дома.

Уникальное преимущество шерсти в качестве утеплителя – это ее естественная воздухопроницаемость, способность поглощать и выпускать влажность от окружающего воздуха, без ущерба термическому КПД и без потерь тепловой эффективности.

Шерстяные волокна поглощают влажность и при этом выделяют тепло. Утеплитель из овечьей шерсти поддерживает температуру выше точки росы во влажных условиях. Эта особенность создает естественный буферизующий эффект, стабилизируя тепловые изменения, которые происходят с относительной влажностью. На практике, уникальные изоляционные свойства шерсти уменьшают необходимость в дополнительной регулировке нагревания или охлаждения помещений, поскольку шерстяная изоляция сохраняет требуемую температуру в течение дня и ночи. Волокна шерсти имеют гофрированную структуру и это значит, что даже со временем утеплитель не потеряет свою толщину, а усадка будет минимальна. Помимо этого, овечья шерсть огнеустойчива и обладает свойствами самозатухания.

Утеплитель из овечьей шерсти безопасен для здоровья, более того, он может поглощать и нейтрализовать вредные элементы, которые могут находиться внутри дома, например, такие как формальдегиды, диоксиды серы, диоксиды азота, т.е. по сути, овечья шерсть – это не только эффективный утеплитель, но и своего рода естественный очиститель воздуха в доме.

Преимущества утепления овечьей шерстью:

• ■    шерсть является естественным, возобновляемым экоматериалом;

• ■    овечья шерсть абсолютно безопасна для человека и не требует каких-либо дополнительных приспособлений для монтажа;

• ■    шерсть практически никогда не вызывает аллергии, раздражения слизистой или органов зрения и дыхания, она совершенно безопасна для здоровья;

• ■    шерстяные волокна являются дышащими, они могут поглощать и отдавать влагу без снижения тепловых характеристик, в отличие от материалов на основе стекловолокна;

• ■    изоляция из овечьей шерсти долговечна, потому как ее эластичные волокна практически не поддаются временным разрушениям или деформациям.

Энергосбережение:

• ■    Шерсть создана природой специально для сбережения энергии;

• ■    На создание утеплителя из овечьей шерсти тратится в 10 раз меньше энергии и ресурсов, нежели на любой другой конкурирующий материал;

• ■    Изоляция овечьей шерстью окупает затраты энергии более чем в 5 раз быстрее (на создание 1 м³ тратится 15 кВт энергии).

Утеплитель из овечьей шерсти, его преимущества:

• ■    Материалы из целлюлозы и пластика, применяющиеся для утепления, обладают менее высокими характеристиками огнестойкости, нежели утеплитель, сделанный из овечьей шерсти.

• ■    Благодаря большому содержанию азота в волокнах шерсти (около 15%), утеплитель из овечьей шерсти не горит, обжигаясь от огня он гасит сам себя. Температура воспаление шерсти очень высокая, около 560°С.

• ■    Волокна шерсти гигроскопичны по своей природе, то есть могут поглощать до 35% от собственного веса из окружающей атмосферы в зависимости от влажности, что помогает сохранить окружающие материалы.

• ■    Поглощая влагу, шерсть высвобождает энергию в виде тепла, повышая температуру в прилегающих к ней покрытиях. При этом шерсть создает охлаждающий эффект в жаркое время года.

• ■    Многослойные шерстяные волокна эффективно уменьшают передачу звука, создают оптимальную звукоизоляцию [2].

Объекты и методы исследований

Объектами исследования являются: нетканый материал на основе конопли и шерсти. При выполнении исследовательской работы использовался ряд комплексных методов исследования, включающий анализ литературных источников, обработку экспериментальных и исследовательских данных, математическую обработку оптимальных концентрации, устойчивость к микробиологическому воздействию в соответствии со следующим стандартом: ГОСТ 9.060-75 [3].

Образец шерстяного и конопляного волокна подвергался пропитке в растворе с последующим 90 отжимом на лабораторной двухвальной плюсовке. Сушка осуществлялась в течение 10 мин при температуре 80˚С, а термообработка при 120˚С в течение 1 мин на игольчатых рамках в сушильном шкафу с терморегулятором. После термообработки образец подвергался промывке в дистиллированной воде и сушке при комнатной температуре.

Инструментальные методы исследования.

Антимикробные свойства шерстяного и конопляного волокна проверялись с применением метода лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению. Исследование образцов текстиля на бактериальное обсеменение проводилось следующим образом: для проверки обсемене-нности с образцов ткани делали смывы. Взятие смывов производили с помощью стерильных увлажненных ватных тампонов. Перед посевом смывов в пробирку с тампоном добавляли 5 мл изотонического раствора хлорида натрия. Тампон тщательно был отмыт, после чего 0,1 мл смывной жидкости поместили в чашку Петри со средой МПА. Чашки поместили в термостат при 30°С. Предварительный подсчет выросших колоний произвели через 48 часов, окончательный — через 72 часа. В качестве тест-культур использовали активные бактерии B.cereus, Proteus vulgaris, Pseudomonas aeroginosa.

Результаты и их обсуждение

Показатели на биоразрушения и противогрибковой активности изделия определялись согласно ГОСТ 9.060-75 и ГОСТ Р ИСО 13629-2-2014. Условия проведения испытания: температура - 21°С, влажность 81%. Испытания ткани на грибоустойчивость и биоразрушение проводили следующим образом.

Образцы смесей волокон конопли и шерсти обрабатывали суспензией грибов Aspergillus. 3 образца с процентной соотношением 30% шерсть/70% конопля 50% шерсть/50% конопля, 70% шерсть/30% конопля помещали в чашки Петри, которые в свою очередь были помещены в эксикатор с водой для создания необходимой влажности. Инкубацию проводили при температуре 21°С в течение 7 дней. Результаты показали, что все 3 образца имеют разные результаты (табл. 1-3).

Таблица 1 - Обработка смесей волокон конопли 30% и шерсти 70%

Концентрация, г/л			Температура пропитки, °С
ПВП	БК	Сульфат меди	Время термообработки при 120°С
			2 мин	3 мин
6	2	2,5	25	25
6	4	2,5	30	33
6	3	2,5	30	40

Таблица 2 - Обработка смесей волокон конопли 50% и шерсти 50%

Концентрация, г/л			Температура пропитки, °С
ПВП	БК	Сульфат меди	Время термообработки при 120°С
			2 мин	3 мин
6	2	2,5	25	25
6	4	2,5	35	33
6	3	2,5	40	40

Таблица 3 - Обработка смесей волокон конопли 70% и шерсти 30%

Концентрация, г/л			Температура пропитки, °С
ПВП	БК	Сульфат меди	Время термообработки при 120°С
			2 мин	3 мин
6	2	2,5	20	25
6	4	2,5	30	33
6	3	2,5	40	40

После испытания были выведены результаты на устойчивость к микробиологическому разрушению и определению проти- вогрибковой активности процентного соотно шения волокон (рис. 1-3).

Рисунок 1 - Образец волокон с процентным сотноошением 70% конопля/ 30% шерсть

Рисунок 2 - Образец волокон с процентным сотноошением 30% конопля/70% шерсть

Рисунок 3 - Образец волокон с процентным сотноошением 50% конопля/50% шерсть

Результаты показали что после испытаний в образце 50/50% соотношений шерсти и конопли рост грибов останавливается и он устойчив к микробиологическому разрушению.

Таким образом, можно отметить, что при соотношении 50/50% шерсти и конопли используемая композиция обладает угнетающим эффектом к грибкам и микроорганизмам.

Проведенные исследования показали, что модифицированные шерстяные и конопляные нетканые материалы приобретают антимикробные свойства, в результате чего не обрастают плесневыми грибками и не разрушаются микроорганизмами в условиях эксплуатации, а также качественные показатели материала не ухудшаются после применения данной композиции.

Выводы

• 1.    Антимикробная активность шерстяной ткани показала, что наблюдался сплошной рост бактерии Proteus vulgaris, а к тест-культу-

• рам B.cereus, Pseudomonas aeroginosa антимикробные образцы подавили рост бактерий.

• 2.    Согласно анализу обнаружено, что в образцах обработанной ткани присутствуют наночастицы сульфата меди.

• 3.    Применение данной композиции показало, что состав не оказывает влияния на качественные показатели антимикробных шерстяных и конопляных нетканых материалов.