Текстильные материалы нового поколения с использованием отечественного биоактивного полиэфирного волокна – защита человека от вредного воздействия микроорганизмов

Лаврентьева Е.П, д.т.н., Ковальчук Л.С., к.т.н., Дьяченко В.В., Михайлова М.П. к.т.н., Акулова Л.К.,ОАО «ИНПЦ ТЛП» (ФГУП ЦНИХБИ)

Е.П.Лаврентьева,
1-й Заместитель Генерального директора по науке, д.т.н.

В настоящее время в мире большое внимание уделяется вопросам создания текстильных материалов, оберегающих жизнь и здоровье людей, положительным образом влияющих на их работоспособность. Для этой цели используются как специальные антимикробные препараты, так и принципиально новые специальные волокна, обладающие антибактериальными свойствами, в частности полиэфирные волокна с биоактивными нанодобавками. Исследование свойств и возможностей применения таких волокон является новым подходом к решению задачи по защите человека от вредного воздействия микроорганизмов.

Придание антимикробных свойств наибольший интерес представляет для тканей, используемых в изделиях «текстиль для дома», технический текстиль, спецодежда, а также для изготовления постельного белья, как для быта, так и предназначенных для использования в железнодорожном транспорте, самолетах, больницах, гостиницах, санаториях, детских учреждениях, в медицине и др.

Ведущими странами по годовому производству биоактивных волокон являются США, Европа, Япония.

В России для выпуска текстильных материалов с биоактивными свойствами активно используются способы нанесения на них антимикробных составов. Поэтому перспективным направлением является разработка текстильных материалов нового поколения на базе использования отечественных биоактивных волокон.

Разработку текстильных материалов на базе использования отечественных биоактивных волокон ФГУП ЦНИХБИ (сейчас ОАО «ИНПЦ ТЛП») начал ещё в 2009г. За это время были проведены исследования по выявлению возможности использования отечественного биоактивного полиэфирного волокна для производства текстильных материалов. В результате работы уточнены требования к полиэтилентерефталатным волокнам и нитям, содержащим биоактивные нанодобавки, а также установлена номенклатура и составлен перечень технических характеристик для оценки качества текстильных материалов: волокна, нитей, пряжи, готовых и суровых тканей, трикотажных полотен и чулочно-носочных изделий и нетканых полотен.

С целью выработки в производственных условиях смесовой пряжи, содержащей хлопок и биоактивное полиэфирное волокно, определяли оптимальный сырьевой состав смеси с различным процентным содержанием биоактивного полиэфирного волокна: 30%; 50%; 70%.

Было выявлено, что смесовая пряжа, содержащая 50% биоактивного полиэфирного волокна и 50% хлопка, характеризуется такими же биоактивными свойствами, как и пряжа из 100% биоактивного волокна.

В производственных условиях были выработаны опытные партии смесовой пряжи, суровых и готовых тканей.

Смесовая пряжа вырабатывалась по схеме технологического процесса выработки хлопкополиэфирной пряжи принятой на предприятии линейной плотности 20 текс из смеси биоактивного полиэфирного волокна с хлопком в соотношении 50:50% кольцевым способом по кардной системе прядения.

Были исследованы физико-механические и физико-химические свойства пряжи и установлено, что смесовая пряжа соответствует требованиям ТУ 17-04-51-91.

Для определения технологичности опытной смесовой пряжи линейной плотности 20 текс был составлен базовый заправочный расчет тканей типа миткаль и бязь для выработки на ткацких станках СТБ-180 опытных образцов, так как ассортимент смешанных тканей бельевого назначения превалирует над другими ассортиментными группами. В производственных условиях ткацкого производства была выработана суровая ткань типа миткаль, содержащая 50% отечественного биоактивного полиэфирного волокна и 50% хлопка.

Установлено, что

смесовая полиэфирно-хлопковая пряжа линейной плотности 20 текс, содержащая 50% отечественного биоактивного полиэфирного волокна, может обеспечить отраслевые технологические показатели при переработке ее в ткань бельевого ассортимента в ткацком производстве.

В условиях отделочного производства была отделана суровая смесовая ткань, содержащая отечественное полиэфирное биоактивное волокно.

Для отделки ткани была выбрана следующая технологическая цепочка: опаливание; отварка и беление; стабилизация и исправление перекоса отбеленных тканей, содержащих биоактивное ПЭ волокно, печать ткани пигментными красителями; заключительная отделка отбеленных и набивных тканей.

Для обработки ткани применяли отечественные экологически чистые текстильно-вспомогательные вещества и химические препараты фирмы ООО «НПФ «Траверс» (г. Москва).

Анализ качественных физико-механических и физико-химических показателей готовой ткани, содержащей биоактивное полиэфирное волокно, показал, что они соответствуют требованиям ГОСТ 29298 «Ткани хлопчатобумажные и смешанные бытовые. Общие технические условия». Окраска опытных колорированных тканей соответствует показателю «особо прочное крашение».

В работе были исследованы бактериостатические свойства образцов волокна, смесовой пряжи различного сырьевого состава из биоактивного полиэфирного и хлопкового волокон, а также суровых и готовых тканей, содержащих биоактивное полиэфирное волокно, на действие следующих микроорганизмов: Candida albicans (АТСС 10231), E. Coli 9АТСС 11229), Stphylococcus aureus (АТСС 6538), Stphylococcus еpidermis (из коллекции ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН), Pseudomonas aeruginosae (АТСС 15442), Streptococcus еpidermis (из коллекции ГУ НИИЭМ им. Н.Ф. Гамалеи РАМН).

Выявлено, что

все представленные образцы, содержащие новое полиэфирное волокно, имеют хорошо выраженные биоактивные свойства по отношению к исследуемым штаммам микроорганизмов.

Кроме того, установлена технологичность переработки биоактивного полиэфирного волокна по всем переходам прядильного производства, при выработке суровых тканей в ткацком производстве, а также при отделке их в отделочном производстве.

В результате проведенной работы и анализа физико-механических, физико-химических и биоактивных свойств были разработаны проекты технических условий на производство смесовой пряжи, содержащей биоактивное полиэфирное волокно, суровых и готовых тканей. Кроме того, составлены проекты технологических регламентов на ассортимент текстильных материалов, содержащий биоактивное полиэфирное волокно: пряжи, суровых и готовых тканей.