Способ получения гидрофильных текстильных материалов с антимикробными свойствами

Авторы патента:

B82B3 - Изготовление или обработка наноструктур

A61L15/46 - дезодоранты или средства для устранения зловонного запаха, например для замедления образования аммиака или бактерий

A61K33/38 - серебро; его соединения

A01N59 - Биоциды, репелленты или аттрактанты или регуляторы роста растений, содержащие элементы или неорганические соединения

Владельцы патента RU 2456995:

Закрытое акционерное общество "Центр новых технологий и бизнеса" (RU)

Изобретение относится к области медицины. Описан способ получения гидрофильных текстильных материалов с антимикробными свойствами, включающий обработку материала гидрозолем серебра, стабилизированного высокомолекулярным полиамфолитом с концентрацией в пересчете на атомарное серебро (Ag°) 0,0020-0,0035 мас.%, при температуре 20°С±2°С. Для закрепления наночастиц серебра в структуре ткани используют целевой раствор, представляющий собой раствор таннидов с концентрацией 0,05-0,15 мас.%. Обработку осуществляют в течение 40-60 минут при температуре 65-75°С. В состав модифицирующей композиции входят компоненты, не вызывающие раздражающего воздействия на кожу человека.

Изобретение относится к области нанотехнологии, в частности к способам использования гидрозолей серебра для получения текстильных материалов с антимикробными свойствами.

В настоящее время неблагоприятное состояние окружающей среды способствует активному проявлению инфекционных и кожно-аллергических заболеваний. Для улучшения качества жизни важное место отводится швейным изделиям, обладающим антимикробными свойствами, позволяющим снизить риск возникновения или смягчить протекание инфекционного процесса. Такие изделия могут быть в готовом виде обработаны бактерицидными композициями или изготовлены из текстильных материалов, предварительно модифицированных бактерицидными композициями.

Несмотря на большой объем исследований в этой области, проблема достаточно далека от разрешения, что обусловлено рядом трудностей, которые можно охарактеризовать следующим образом: спектр существующих видов модифицированных материалов оказывается недостаточным из-за антибиотикорезисцентности микроорганизмов. Модифицированные материалы должны обладать широкой гаммой антимикробной активности: от максимального уничтожения микробов для применения в медицине и на специальных производствах до бактериостатического эффекта, при котором не подавляется работа иммунной системы человека, но в то же время нарушается функция размножения бактерий. Применяемые антимикробные композиции должны обладать слабой токсичностью, не превышающей нормативный порог (индекс токсичности 70-120%).

Полученный эффект должен быть устойчив к воздействию влажно-тепловых обработок. Методы модифицирования материалов должны быть доступными и несложными в исполнении.

Существует большое разнообразие технологий получения антимикробных текстильных материалов.

Например, целлюлозный материал в виде хлопчатобумажной ткани или льняного полотна, содержащий мелкодисперсное металлическое серебро. Для его получения ткань при комнатной температуре пропитывают водным раствором, содержащим AgNO₃ и глицерин, нагревают до потемнения и затем сушат. Эти материалы обладают высоким уровнем антимикробной активности и могут быть использованы в качестве бактерицидных перевязочных средств, для производства медицинской одежды, нижнего белья, предметов гигиены (Патент RU №2256675, C08L 1/02, опубл. 20.07.2005). Однако у этого материала наблюдается значительное ослабление бактерицидной активности после влажно-тепловой обработки.

Известен другой способ получения антибактериального текстильного волокнистого материала с использованием процесса восстановления серебра из водного раствора нитрата серебра (Патент RU №2337716, A61L 15/81, опубл. 10.11.2008), однако и эта технология не позволяет получить длительный, сохраняющийся после различного рода обработок антимикробный эффект.

Наиболее близким по технической сущности является способ модифицирования пористого материала путем пропитки его в течение 20-120 часов при температуре 20°C модифицирующим составом, представляющим собой водно-органический раствор наноструктурных частиц серебра, с последующей промывкой в целевом растворе и сушкой (Патент RU №2135262, B01D 39/08, опубл. 27.08.1999). Недостатками данного способа являются большая длительность процесса и неустойчивость антимикробного эффекта модифицированных фильтровальных материалов в процессе эксплуатации их в водной среде.

Технической задачей предлагаемого изобретения является сокращение длительности модифицирования гидрофильных текстильных материалов и изделий из них и повышение устойчивости антимикробного эффекта к влажно-тепловым обработкам.

Поставленная задача достигается предложенным способом получения гидрофильных текстильных материалов с антимикробными свойствами, включающим обработку материала водным составом, содержащим наноструктурные частицы серебра, при температуре 20°C±2°C и последующую обработку целевым раствором, отличающимся тем, что обработку водным составом, содержащим наноструктурные частицы серебра, осуществляют в течение 40-60 минут, при этом наноструктурные частицы серебра представляют собой стабилизированные высокомолекулярными соединениями гидрозоли серебра с содержанием атомарного серебра (Ag°) 0,0020-0,0035 мас.%, а в качестве целевого раствора используют раствор таннидов с концентрацией 0,05-0,15 мас.% и обработку осуществляют в течение 40-60 минут при температуре 65-75°C.

Водный состав, содержащий наноструктурные частицы серебра, готовят на основе стабилизированного гидрозоля серебра, полученного по патенту RU №2405557, А61К 33/38, A61L 15/44, опубл. 10.12.2010 г. Гидрозоль серебра, стабилизированный защитным высокомолекулярным соединением, обладает высокой адсорбционной способностью к поверхности гидрофильных волокнисто-сетчатых материалов. В предлагаемом способе использовали композицию с массовой долей серебра Ag° - 0,002% и стабилизатора - 0,1%.

Размер частиц серебра в растворе, определенный методом просвечивающей электронной микроскопии с помощью электронного микроскопа «LEO912 АВ OMEGA», оборудованного системой цифровой регистрации изображений и имеющего в своем составе модули для измерения дифракции электронов и спектров характеристических потерь энергии электронами, не превышал 8 нм. А размер частиц серебра с оболочкой защитного коллоида, определенный спектроскопическим методом, не превышал нижний уровень Рэлеевской области, то есть 20 нм.

Для фиксации модифицирующей композиции в структуре текстильного материала применены экстракты таннидов коры растений квебрахо и мимозы. Сочетание коллоидного серебра с таннидами, обладающими собственными антисептическими свойствами, усиливает бактериостатический эффект композиции.

Выбранная композиция согласно Европейской директиве по биоцидным продуктам 98/8/ЕС относится к немигрирующим (не переходящие в процессе эксплуатации текстильного изделия на кожу человека и в сточные воды) антимикробным препаратам.

В качестве основного был выбран текстильный материал - бязь, обладающий необходимым для бельевой группы комплексом высоких гигиенических свойств.

Способ осуществляют следующим образом:

- образец текстильного материала - бязи выдерживают при температуре 20°C±2°C в течение 40 мин в водном составе, содержащем наноструктурные частица серебра с содержанием атомарного серебра 0,0020-0,0035 мас.%,

- материал отжимают,

- отжатые образцы ткани выдерживают на водяной бане при 70°C в течение 40 мин в растворе таннидов с концентрацией 0,05-0,15%.

При воздействии таннидов на образцы происходит осветление окраски модифицированных проб, что улучшает внешний вид ткани, несмотря на то что танниды не обладают осветляющим эффектом, а могут придавать различные оттенки розово-коричневого цвета. Растительные танниды придают белым тканям мягкий розовато-коричневый оттенок, что улучшает их эстетическое восприятие.

Полученные образцы были подвергнуты многократным стиркам для определения вымываемости основного антимикробного компонента композиции Ag°. Влажные обработки (стирка) модифицированных образцов ткани проводили в автоматической стиральной машине, в режиме «хлопок» при температуре 40°C в течение 40 мин с отжимом 600 об/мин. При этом использовали синтетическое моющее средство, смягчающее воду - SА8 (США).

После стирки образцы ткани высушивали до массовой доли влаги 9-10% и подвергали влажно-тепловой обработке при температуре 140°C в течение 6 с утюгом весом 1,8 кг.

Присутствие серебра (Ag°) в модифицированном материале составляло 0,24·10^-3мкг/г, (ppm), которое не изменилось после 5-ти стирок, что было установлено с помощью метода лазерно-искровой эмиссионной спектрометрии на спектрометре ЛИЭС-2 м.

Испытания антимикробных свойств хлопчатобумажной ткани, модифицированной исследуемой композицией, были проведены в лаборатории ГНЦ РФ - ИМБП РАН РФ. Образцы подвергали воздействию транзиторной микрофлоры, для чего использовали 24-часовые бактериальные культуры, выращенные на плотной питательной среде TSA. Тестирование бактериальной активности материалов проводили методом дисков [Биргер М.О., Ведьмина Е.А. и др. / Под ред. Биргера М.О. Справочник по микробиологическим и вирусологическим исследованиям. - М.: Медицина, 1982. - 464 с.].

Результаты микробиологических исследований показали, что модифицированный материал, полученный при указанных параметрах, обладает биоцидными и бактериостатическими свойствами, т.к. развитие микроорганизмов следующих штаммов дало следующие определенные зоны задержки: Escherichia coli - 2 мм (разряженный рост тест-культуры), Bacillus licheniformis - 1 мм, Staphylococcus aureus - 1 мм.

Следует отметить, что в состав композиции входят натуральные экологически чистые компоненты, не вызывающие раздражающего воздействия на кожу человека, что позволяют рекомендовать новую модифицированную бязь для изделий медицинского назначения.

Способ получения гидрофильных текстильных материалов с антимикробными свойствами, включающий обработку материала водным составом, содержащим наноструктурные частицы серебра, при температуре 20°С±2°С и последующую обработку целевым раствором, отличающийся тем, что обработку водным составом, содержащим наноструктурные частицы серебра, осуществляют в течение 40-60 мин, при этом наноструктурные частицы серебра представляют собой стабилизированный высокомолекулярными соединениями гидрозоль серебра с содержанием атомарного серебра 0,0020-0,0035 мас.%, а в качестве целевого раствора используют раствор таннидов с концентрацией 0,05-0,15 мас.%, обработку которым осуществляют в течение 40-60 мин при температуре 65-75°С.

Изобретение относится к области нанотехнологий. .

Способ получения наноструктурированных алмазных покрытий на изделиях из вольфрама // 2456387

Изобретение относится к технологии неорганических веществ и материалов. .

Металломатричный композит // 2456361

Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с алюминиевой матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами. .

Композиционный материал с наноразмерными компонентами для предотвращения биообрастания // 2456360

Изобретение относится к области нанотехнологии, а именно к композиционным материалам с медной матрицей и наноразмерными упрочняющими частицами. .

Коллоидный раствор наносеребра и способ его получения // 2456356

Изобретение относится к коллоидному раствору наносеребра и способу его получения и может быть использовано в медицине, ветеринарии, пищевой промышленности, косметологии, бытовой химии и агрохимии.

Способ подготовки шихты для получения керамического биодеградируемого материала // 2456253

Изобретение относится к области медицинского материаловедения и может быть использовано при создании материалов для травматологии и ортопедии, челюстно-лицевой хирургии и хирургической стоматологии, а также в качестве носителей для лекарственных средств.

Способ получения углеродных нановолокон // 2456234

Изобретение относится к области гетерогенного катализа и может быть использовано для утилизации углеводородов и галогензамещенных углеводородов при изготовлении композиционных материалов, катализаторов, сорбентов и фильтров.

Способ получения фуллерена с60 // 2456233

Изобретение относится к области технологии получения сверхчистых фуллеренов (особой степени чистоты). .

Способ получения коллоидной наноразмерной серы // 2456231

Изобретение относится к области химии. .

Способ получения эпитаксиальных нитевидных нанокристаллов полупроводников постоянного диаметра // 2456230

Изобретение относится к технологии получения полупроводниковых наноматериалов. .

Применение композиции, содержащей пентан-1,5-диол в качестве дезодоранта // 2455027

Изобретение относится к области личной гигиены и касается абсорбирующего изделия для устранения запаха мочи, выбранного из группы, состоящей из памперсов, прокладок для нижнего белья, тампонов, трусов и прокладок при недержании мочи, содержащего пентан-1,5-диол в качестве активного агента для устранения запаха мочи.

Поглощающее изделие с дезодорирующим веществом // 2441671

Изобретение относится к медицине. .

Средство личной гигиены, содержащее циклодекстрин в качестве материала, связывающего ароматические вещества // 2440095

Изобретение относится к области гигиены и касается средства личной гигиены, содержащего (а) впитывающее изделие, прикладываемое вплотную к телу, (b) множество частиц, связанных с компонентом изделия, сформированное с помощью способа, содержащего стадию распылительной сушки, и содержащее циклодекстриновый комплексообразователь и первое ароматическое вещество, по меньшей мере, часть которого связана в комплекс с циклодекстрином, причем упомянутое множество частиц имеет уровень влаги перед их связыванием с компонентом изделия менее, чем приблизительно 20% по массе частиц; (с) второе ароматическое вещество, которое не связано в комплекс с циклодекстрином и отлично от первого ароматического вещества.

Гигиеническое изделие, содержащее лактобактерии в гидрофильном носителе // 2433835

Абсорбирующее изделие, содержащее органическую соль цинка и антибактериальное средство, или хлорид щелочного металла, или хлорид щелочноземельного металла // 2423999

Абсорбирующее изделие // 2419456

Изобретение относится к абсорбирующему изделию, такому как подгузник, подгузник-трусы, гигиеническая прокладка или защитное приспособление, используемое при недержании, содержащему проницаемый для жидкостей покрывающий слой, предназначенный для того, чтобы быть направленным к пользователю во время использования, не проницаемый для жидкостей задний слой, предназначенный для того, чтобы быть направленным от пользователя во время использования, и абсорбирующую сердцевину между покрывающим слоем и задним слоем, при этом указанное изделие имеет продольное направление 2, поперечное направление 3, два по существу продольных боковых края 4, 5, по существу поперечный передний край 7, по существу поперечный задний край 8, по существу продольную среднюю линию 6, переднюю часть 9 и заднюю часть 10 с каждой стороны от центральной линии 11, при этом указанные средняя линия 6 и центральная линия 11 пересекаются в точке 12 пересечения, при этом абсорбирующее изделие содержит, по меньшей мере, одну соль, образованную одновалентными (однозарядными) ионами, вида Х+Y- в количестве 1-75 вес.%, рассчитанном исходя из веса сердцевины.

Впитывающее изделие // 2417106

Изобретение относится к впитывающему изделию, такому как подгузник, впитывающие трусы, гигиеническая женская прокладка или средство, используемое при недержании, с паропроницаемым защитным слоем, включающее в себя влагопроницаемый покрывающий слой, предназначенный для обращения в сторону пользователя при употреблении, влагонепроницаемый, но паропроницаемый защитный слой, предназначенный для обращения в противоположную от пользователя сторону при употреблении, и впитывающую сердцевину между покрывающим слоем и защитным слоем, при этом указанное изделие имеет продольное направление (2), поперечное направление (3), два, по существу, продольных боковых края (4, 5), один, по существу, поперечный передний край (7), один, по существу, поперечный задний край (8), одну, по существу, продольную среднюю линию (6), переднюю часть (9) и заднюю часть (10) с каждой стороны от, по существу, поперечной центральной линии (11), при этом указанная средняя линия (6) и центральная линия (11) пересекаются друг с другом в точке пересечения (12), где данное впитывающее изделие содержит, по меньшей мере, одну моновалентную соль формы X+Y - в количестве 1-75 мас.% из расчета на массу сердцевины.

Впитывающие изделия, содержащие усовершенствованную систему управления запахом // 2414245

Изобретение относится к медицине. .

Впитывающие изделия, содержащие систему управления ароматом // 2414244

Изобретение относится к медицине. .

Впитывающие изделия, содержащие кислотные целлюлозные волокна и органическую соль цинка // 2411961

Изобретение относится к медицине, конкретно к впитывающему изделию, такому как подгузник, трусы-подгузник, гигиеническая салфетка или приспособление против недержания, содержащему проницаемый для жидкости верхний слой, нижний слой и впитывающий внутренний слой, заключенный между вышеупомянутым проницаемым для жидкости верхним слоем и вышеупомянутым нижним слоем, при этом вышеупомянутый впитывающий внутренний слой содержит кислотные целлюлозные волокна, имеющие значение рН на уровне 5,5 или менее, и органическую соль цинка, в частности рицинолеат цинка.

Способ приготовления противотуберкулезного лекарственного препарата // 2452498

Изобретение относится к медицине, в частности к лекарственным противотуберкулезным средствам, и может быть использовано при получении препаратов на основе изониазида для лечения лекарственно-устойчивых форм туберкулеза.