Способ антимикробной отделки целлюлозосодержащего текстильного материала

 

Использование: в текстильно-отделочном производстве при получении материалов с антимикробными свойствами. Сущность изобретения: на целлюлозосодержащую ткань прививают винилненасыщенную карбоновую кислоту, наносят вещество с антимикробным катионом и фиксируют его на материале запариванием. Для уменьшения бытовой усадки и улучшения грифа материал обрабатывают водным раствором, содержащим 30 - 100 г/л триэтаноламина или его солянокислой соли, или трис=(2=гидроксиэтил) метиламмонийметилсульфатом, перед или одновременно с нанесением на материал антимикробного вещества или после фиксации его на материале. Используют итаконовую или (мет)акриловую кислоту и производные гуанидина, или четвертичные аммониевые основания в качестве антимикробного вещества. Показатели свойств ткани бязь артикул 276 с отделкой: усадка по основе /по утку (-3) - (-5) / (-1,5) - (+3,5), жесткость 9,5-15,4 мН/см². 5 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к текстильному отделочному производству, а именно к антимикробной отделке (АМО) текстильных материалов, содержащих целлюлозное волокно.

Известен способ АМО текстильных материалов, содержащих целлюлозные волокна, нанесением на них из водных растворов акрилатов металлов, обладающих антимикробными свойствами [1] Недостатком способа является невысокая эффективность использования антимикробных соединений такого вида, обусловленная их низкой растворимостью в воде.

Известен также способ АМО текстильного материала их целлюлозных волокон путем его пропитки водным раствором, содержащим акриловую, метакриловую или итаконовую кислоты и вещества, придающего антимикробные свойства, при определенном соотношении указанных компонентов [2] Недостатком этого способа является чрезмерная усадка антимикробного текстильного материала и ужесточение его грифа при стирках, а также быстрая загрязняемость.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является способ антимикробной отделки целлюлозосодержащего текстильного материала прививкой винилненасыщенной карбоновой кислоты, например метакриловой, с последующим нанесением на материал вещества, содержащего антимикробный катион, например соли металлов или N-цетилпиридиний хлорида, и фиксацией его на материале [3] Однако и в этом способе обнаруживается чрезмерная усадка антимикробного текстильного материала и ужесточение его графика после стирок, а также быстрая загрязненность в условиях эксплуатации.

Задачей изобретения является уменьшение усадки антимикробного текстильного материала и улучшение его грифа.

Цель достигается в способе антимикробной отделки целлюлозосодержащего текстильного материала прививкой винилненасыщенной карбоновой кислоты и нанесением вещества, содержащего антимикробный катион, с фиксацией его на материале, причем после прививки винилненасыщенной карбоновой кислоты материал дополнительно обрабатывают водным раствором триэтаноламина или его солянокислой соли или трис-(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата.

При этом обработку водным раствором триэтаноламина соли его солянокислой соли или трис-(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата проводят перед нанесением на материал вещества, содержащего антимикробный катион, при концентрации их в растворе 50-100 г/л.

Согласно другому возможному варианту осуществления способа обработку водным раствором триэтаноламина или его солянокислой соли или трис-(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата проводят одновременно с нанесением на материал вещества, содержащего антимикробный катион при концентрации их в растворе 30-50 г/л.

Согласно еще одному возможному варианту обработку водным раствором триэтаноламина или его солянокислой соли или трис-(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата проводят после фиксации на материале вещества, содержащего антимикробный катион, при концентрации их в растворе 30-50 г/л с заключительной термообработкой.

В качестве винилненасыщенной карбоновой кислоты, преимущественно, используют итаконовую, акриловую или метакриловую кислоту.

При этом согласно преимущественному варианту в качестве вещества, содержащего антимикробный катион, используют производные гуанидина или четвертичные аммониевые основания.

Например, в качестве антимикробного вещества используют следующие производные гуанидина: 1,5-(N-пара-хлорфенилгуанидогексан)-глюконат (ХГГ) [ClC₆H₅NH-C(L=NH)-NH-C(=NH)- -NH]₂(CH₂)₆HOCH₂(CHOH)₄COOH полигексаметиленгуанидин хлорид (ПГМГХ) [NH₂-C(=NH)-NH-(CH₂)₆-NH- -C(=NH)-NH]₄^.HCl Четвертичные аммониевые основания: (ЧАС)
алкилдиметилбензиламмоний хлорид (АДМБАХ)
R(CH₃)₂N⊕ CH₂C₆H₅Cl⊝
алкилтриметиламмоний хлорид (АТМАХ)
R(CH₃)₃N⊕ Cl⊝
Предложенный способ осуществляют следующим образом.

Текстильный целлюлозосодержащий материал, например хлопчатобумажную ткань бязь арт.276, пропитывают водным раствором, содержащим винилненасыщенную карбоновую кислоту, такую как акриловая, метакриловая или итаконовая кислоты с концентрацией 120-150 г/л. Прививочную полимеризацию проводят в присутствии инициаторов образования свободных радикалов, например персульфата аммония при нагревании. Альтернативным способом проведения прививочной полимеризации может быть воздействие ионизирующих излучений, например, ускоренных электронов на материал, пропитанный раствором винилненасыщенной карбоновой кислоты.

Для получения антимикробных материалов обеспечивают следующую степень прививки, мас.

для акриловой кислоты 6-8
для метакриловой кислоты 8-10
для итаконовой кислоты 4-5
Нанесение и фиксацию антимикробного вещества осуществляют во второй стадии процесса после прививки винилненасыщенной кислоты, промывки и сушки ткани. Для фиксации антимикробного вещества на материале осуществляют запаривание.

Обработку триэтаноламином, его солянокислой солью или трис-(2-гидроокси-этил)метиламмоний метилсульфата, в качестве вещества, позволяющего уменьшить бытовую усадку после стирки и улучшить гриф материала, осуществляют по трем вариантам.

Согласно варианту I после стадии прививки винилненасыщенной кислоты мокроотжатую ткань пропитывают водным раствором одного из названных веществ с концентрацией 50-100 г/л, промывают и сушат. При более низких концентрациях ввиду использования мокрой ткани будет наблюдаться повышение усадки ткани при стирках. В то же время более высокую концентрацию использовать нецелесообразно ввиду большого уноса избытка препарата в сточные воды.

Согласно варианту II одно из названных веществ, способствующих уменьшению усадки и улучшению грифа текстильного материала, вводят непосредственно в водный раствор антимикробного вещества в концентрации 30-50 г/л, плюсуют им ткань в сухом состоянии, запаривают, промывают и сушат. При более низкой концентрации вещества не достигается снижение усадки ткани при стирках до допустимых значений. В то же время, при более высокой концентрации избыток вещества смывается в сточные воды.

Согласно еще одному возможному варианту III обработанную антимикробным веществом ткань после промывки и сушки плюсуют раствором названного вещества концентрацией 30-50 г/л, затем ткань термообрабатывают.

Способ иллюстрируется нижеследующими примерами и таблицей, в которой представлены показатели свойств текстильного целлюлозосодержащего материала, а именно хлопчатобумажной ткани, бязь артикул 276, с антимикробной отделкой.

П р и м е р ы 1-11. Хлопчатобумажную ткань бязь артикул 276 обрабатывают по непрерывному методу при скорости движения 40-60 м/мин по следующему режиму:
1. Плюсование ткани водным раствором акриловой, метакриловой или итаконовой кислот с концентрацией 120-150 г/л при температуре 20-25^оС с отжимом до привеса 85-90%
2. Облучение ускоренными электронами дозой 10-15 кГр.

3. Промывка горячей водой при температуре 60^оС, затем холодной водой.

4. Сушка на сушильной машине при температуре 100-110^оС в течение одной минуты.

5. Обработка привитой ткани водным раствором антимикробного вещества с концентрацией 75-100 г/л при температуре 20-25^оС отжимом до привеса 85-90%
6. Запаривание ткани в камере с температурой 105-110^оС в течение 1-1,5 мин для фиксации антимикробного вещества.

7. Промывка горячей водой при температуре 60^оС и холодной водой.

8. Термообработка ткани на сушильно-ширильной машине при температуре 110-120^оС в течение 1 мин.

В примерах 2, 3, 4, 7 и 10 в качестве вещества, способствующего уменьшению усадки ткани после стирки, используют триэтаноламин, в примерах 5 и 8 солянокислую соль триэтаноламина, а в примере 11 трис-(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфат (см.таблицу).

В примерах 2, 5 и 11 обработку водным раствором указанного вещества осуществляют перед обработкой водным раствором антимикробного вещества (т.е. непосредственно перед стадией 5 указанного технологического режима) соответственно при максимальных, среднем и минимальных значениях его технологических параметров (вариант I).

В примерах 3, 7 и 8 обработку водным раствором указанного вещества, способствующего уменьшению усадки ткани после стирки и улучшению ее грифа, осуществляют одновременно с обработкой водным раствором антимикробного вещества в одной ванне (вариант II) соответственно при минимальных, максимальных и средних значениях параметров описанного технологи- ческого режима на его стадии 5.

В примерах 4 и 10 такую же обработку осуществляют после стадии фиксации антимикробного вещества на ткани, т. е. после стадии 6 запаривания ткани (вариант III) соответственно при максимальных и минимальных значениях параметров обработки описанного режима.

В сравнительных примерах 1, 6 и 9 дополнительную обработку веществом, способствующим уменьшению усадки ткани после стирки и улучшению его грифа, не проводят.

В таблице приведены показатели качества ткани, обработанной согласно примерам 1-11.

Антимикробную активность тканей определяют по стандартной методике измерения ширины зоны задержки роста микроорганизмов стафилококка золотистого.

Усадку тканей после стирок определяют по методике ГОСТ 8710-84.

Стирку образцов тканей проводят по ГОСТ 17504-80 (3 г/л стирального порошка по ТУ 6-15-969-76, в течение 30 мин при температуре 60^оС).

Жесткость ткани определяют по ГОСТ 10550-6303.

Из приведенной таблицы видно, что способ по изобретению снижает показатели усадки и жесткости, улучшает гриф целлюлозосодержащего текстильного материала.

Формула изобретения

1. СПОСОБ АНТИМИКРОБНОЙ ОТДЕЛКИ ЦЕЛЛЮЛОЗОСОДЕРЖАЩЕГО ТЕКСТИЛЬНОГО МАТЕРИАЛА прививкой винилненасыщенной карбоновой кислоты и нанесением вещества, содержащего антимикробный катион, с фиксацией его на материал, отличающийся тем, что после прививки винилненасыщенной карбоновой кислоты материал дополнительно обрабатывают водным раствором триэтаноламина, или его солянокислой соли, или трис(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку водным раствором триэтаноламина, или его солянокислой соли, или трис(2-гидрооксиэтил)метиламмоний метилсульфата проводят перед нанесением на материал вещества, содержащего антимикробный катион, при концентрации их в растворе 50 100 г/л.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку водным раствором триэтаноламина, или его солянокислой соли, или трис(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата проводят одновременно с нанесением на материал вещества, содержащего антимикробный катион, в одной ванне при концентрации их в растворе 30 50 г/л.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку водным раствором триэтаноламина, или его солянокислой соли, или трис(2-гидроксиэтил)метиламмоний метилсульфата проводят после фиксации на материале вещества, содержащего антимикробный катион, при концентрации их в растворе 30 50 г/л с заключительной термообработкой.

5. Способ по пп.1 4, отличающийся тем, что в качестве винилненасыщенной карбоновой кислоты используют итаконовую, акриловую или метакриловую кислоту.

6. Способ по пп.1 5, отличающийся тем, что в качестве вещества, содержащего антимикробный катион, используют производные гуанидина или четвертичные аммониевые основания.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2