Антимикробная полимерная композиция



Антимикробная полимерная композиция
Антимикробная полимерная композиция
Антимикробная полимерная композиция
Антимикробная полимерная композиция
Антимикробная полимерная композиция

 


Владельцы патента RU 2625468:

Региональная общественная организация - Институт эколого-технологических проблем (РОО ИЭТП) (RU)

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к антимикробным полимерным композициям, обладающим бактерицидными свойствами и предназначенным для использования в различных отраслях промышленности и медицины. Для усиления антимикробной активности, повышения эксплуатационных и потребительских характеристик в антимикробной полимерной композиции, включающей соединение полигуанидина, в качестве соединения полигуанидина используют стеарат полигексаметиленгуанидина, дополнительно вводят стеарат кальция и 1,3,6,8-тетраазатрицикло[4,4,1(1,6),1]додекан (товарный знак «Дезант»). Кроме того, антимикробная полимерная композиция дополнительно содержит лимонную кислоту или натриевую соль дигидрацетовой кислоты, или их смесь в эквимолярном соотношении в количестве 0,5-2,0 мас.%. 1 з.п. ф-лы, 5 табл.

 

Изобретение относится к области химической технологии, а именно к антимикробным полимерным композициям, обладающим бактерицидными свойствами и предназначенным для использования в различных отраслях промышленности и медицины.

Проблема антимикробных композиций для полимерных материалов и других областей использования особенно актуальной стала в последнее десятилетие. Основные причины - увеличение в окружающей среде (воздухе, воде, рабочей и бытовых зонах) жизнедеятельности нежелательной микробной нагрузки (патогенной санитарно-показательной и т.д. микрофлоры) - потенциального и опасного источника пищевых отравлений, инфекционных заболеваний и т.д.

Особенно опасны незащищенное пищевое сырье и продукты питания.

Болезнетворные микроорганизмы, находящиеся на поверхности и в самих продуктах, вызывают их порчу, а попадая в организм пользователя через продукты, окружающую среду, контактирующие предметы, всегда являются причиной токсикозов и болезней; кроме того, от микробиальной порчи убытки очень велики - по данным экспертов только ежегодные потери продовольственного сырья и продуктов питания оцениваются в 1,3 млрд.т., и эти потери растут; также по данным исследований обнаружено, что в пробах, взятых с телефонных трубок, ручках сидений в больницах и прилавках супермаркетов, на денежных купюрах и т.д. содержится большое количество потенциально опасных для человека микроорганизмов.

Поэтому необходима комплексная защита от негативной микрофлоры и вредных последствий ее деятельности; один из способов - использование в медицине, быту, пищевой промышленности, окружающей среде материалов с антимикробной активностью, способных подавить развитие микроорганизмов, попадающих на их поверхности и защитить человека, его пищу, предметы пользования. Полимерные материалы сегодня широко используются в качестве конструкционных, бытовых строительных изделий, упаковки, медицинских товаров и т.д.

Основной задачей введения композиции в полимерные антимикробные материалы является снижение количества микроорганизмов в массе изделия и на его поверхности и последующее подавление их роста.

В некоторых случаях важно лишь предотвратить обрастание поверхности пластмассовых изделий микроорганизмами (например, защита поверхности морских и речных судов от биообрастаний).

Известна полимерная бактерицидная композиция, содержащая полимер и бактерицидную добавку (патент РФ №2318846, кл. C08L 23/12, 2008 г.). Известная композиция содержит в массовых %:

Полипропилен 97,0-99,02
Амид олеиновой кислоты марки «Finawax О» 0,05-2,0
Фосфат серебра, или роданит серебра, или стеарат серебра 0,03-1,0

Получаемую бактерицидную композицию можно использовать в различных отраслях промышленности при получении полимерных материалов и изделий методом литья и экструзии.

Однако применяемая бактерицидная добавка - соединение серебра, не способна придать композиции достаточный спектр бактерицидных свойств. В основном соединения серебра не подавляют плесневых и дрожжеподобных грибов, а также не обладают пролонгированным (длительным) антисептическим действием, т.е. в основном, действуют на аэробную и анаэробную микрофлору с кратковременным эффектом.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является биоцидная композиция (патент РФ №2524929, кл. C09D 5/14, 2012 г.).

Известная биоцидная композиция содержит соединение полигуанидина - хлорид полигексаметиленгуанидина, или цитрат полигексаметиленгуанидина, или сукцинат полигексаметиленгуанидина, или глюконат полигексаметиленгуанидина, а также децил глюкозид, гуанидированный хитозан и стеаралкония хлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Соединение полигуанидина 0,05-2,0
Децил глюкозид 0,05-0,5
Гуанидированный хитозан 0,1-3,0
Стеаралкония хлорид 0,1-1,0
Вода остальное

Однако известное техническое решение имеет недостатки: недостаточную антимикробную активность, ограниченную область применения.

Она используется для нанесения на поверхности готовых полимерных материалов в виде дополнительной операции и требует для своего осуществления специального оборудования и трудовых затрат; кроме того, объем самого материала и изделий из него остаются незащищенными от биокоррозии.

Технической задачей, решаемой данным изобретением, является усиление антимикробной активности, повышение эксплуатационных и потребительских характеристик полимерных материалов с антимикробной композицией. Также достигается повышение эксплуатационных характеристик. И возможность придания антимикробной активности тем полимерным материалам и изделиям из них, которые получаются непосредственно при изготовлении из расплавов полимеров при температурах выше 100°С; такие виды переработки недоступны для композиции, содержащей воду.

Для достижения технической задачи в антимикробной полимерной композиции, включающей соединение полигуанидина, в качестве соединения полигуанидина используют стеарат полигексаметиленгуанидина, дополнительно вводят стеарат кальция и 1,3,6,8-тетраазатрицикло[4,4,1(1,6),1]додекан (товарный знак «Дезант») при следующем соотношении компонентов в мас.%:

Стеарат кальция 1-10
1,3,6,8-тетраазатрицикло[4,4,1(1,6),1]додекан 0,1-2,0
Стеарат полигексаметиленгуанидина 88-98,9

Кроме того, антимикробная полимерная композиция дополнительно содержит лимонную кислоту или натриевую соль дигидрацетовой кислоты, или их смесь в эквимолярном соотношении в количестве 0,5-2,0 мас.%.

Сущность изобретения поясняется следующим образом.

В качестве антимикробного компонента в предлагаемом решении применяют полигуанидины - биоциды нового поколения. Полигуанидины отличаются безопасностью, термостабильностью, нелетучестью, очень подходят для добавления в пластики различного типа. Совместимы с большинством пластиков и не придают им постороннего запаха. При добавлении в пластик полигуанидины сообщают содержащему их материалу пролонгированную антимикробную активность, не вымываются, обладают антимикробным эффектом по отношению к широкому спектру бактерий, плесневых грибов, микрофлоре предприятий пищевой промышленности, внутрибольничной инфекции медучреждений.

В предлагаемом изобретении используют стеарат полигексаметиленгуанидина (ПГМГ). Стеарат ПГМГ получают путем взаимодействия гексаметилендиамина с карбонатом гуанидина, взятых в эквимолярных количествах при температуре 135-140°С. После прекращения выделения аммиака добавляют органическую кислоту - стеариновую кислоту.

Полученный стеарат ПГМГ представляет собой белый порошок или гранулы, негигроскопичный, нерастворимый в воде и обладает широким спектром бактерицидного и фунгицидного действия.

Стеарат ПГМГ относится к термостабильным полимерным биоцидам, отличается нелетучестью и термостабильностью (до 400°С), устойчив в условиях производства пластиков разного типа. Стеарат ПГМГ совместим с большинством пластиков, не вызывает их окрашивание, не обладает сам и не придает пластикам постороннего запаха. Будучи растворенным в пластике в количествах от 0,1 до 2,0 мас.% вес, сообщает содержащему его материалу пролонгированную антимикробную активность; антимикробная активность усиливается при содержании стеарата ПГМГ в композиции более 2 мас.%, в этом случае макромолекулы стеарата ПГМГ адсорбируются на граничных слоях структурных образований полимерной матрицы материала, и во времени мигрируют к поверхности изделия, обеспечивая длительную антимикробную активность и самому материалу, его поверхностным слоям.

Стеарат ПГМГ практически не вымывается и не мигрирует в контактирующие с материалом воду или другие жидкие среды; последнее исключает его переход из упаковки в контактирующие с ней пищевые продукты, обеспечивает санитарно-гигиеническую безопасность и антимикробную активность упаковке, поскольку сам стеарат ПГМГ обладает антимикробным эффектом по отношению к широкому кругу бактерий, плесневых грибов, микрофлоре предприятий пищевой промышленности, внутрибольничным инфекциям медучреждений, водорослям, моли, кожееду и др.

Особенно эффективен в отношении возбудителей кишечных и капельных инфекций бактериальной этиологии, в частности к бактериям группы кишечной палочки, стафилококку и т.д.

Механизм действия гуанидиновых поликатионов, в частности стеарата ПГМГ, заключается в адсорбции на отрицательно заряженной поверхности микробной клетки, вызывая блокаду и транспорта метаболитов через клеточную стенку бактерий; проникнув в цитоплазму, они вызывают необратимые повреждения внутриклеточных структур и, как следствие, гибель микроорганизмов.

Стеарат ПГМГ разработан и промышленно получают в Региональной общественной организации - Институт эколого-технологических проблем (РОО ИЭТП).

Еще одним антимикробным компонентом композиции является соединение 1,3,6,8-тетраазатрицикло[4,4,1(1,6),1]додекан (препарат «Дезант», патент №2273495, кл. A61L 2/16, 2004 г.).

Эмпирическая формула - C8H16N4, молекулярная масса 168 у.е.

Физическое состояние - кристаллы белого цвета, хорошо растворимые в воде, спирте, пропиленгликоле, температура плавления свыше 150°С, стабилен при термопереработке полимеров, растворяется в воде с образованием устойчивых растворов.

Обладает широким спектром антисептического действия: грамположительные и грамотрицательные бактерии, вирусы, патогенные грибы, дерматофиты, стафилококки, стрептококки, споровые формы, простейшие вирусы.

Соединение пожаробезопасно, не имеет запаха, не раздражает кожу, не уничтожает полезную микрофлору, нетоксично (4 класс опасности по ГОСТ 12.1.007-76).

Производится по ТУ 9392-001-11663790-02 в виде 60% концентрата или сухого перекристаллизованного порошка.

В предлагаемом изобретении используется в виде порошка.

Стеарат кальция применяют в качестве пластификатора и термостабилизатора при переработке пластических масс. Является компонентом, способствующим термостабильности. Стеарат кальция стабилен к нагреванию и улучшает течение расплава. Стеарат кальция применяют марки С-17 (ТУ 2232-002-57149839-07).

Органические кислоты и их соли - лимонная кислота, натриевая соль дигидрацетовой кислоты, используются, главным образом, в качестве антимикробных добавок. Введение в литьевую композицию органических кислот сообщает пленкам прозрачность и определенный «скользящий» эффект, повышающий потребительские свойства. Хотя в чистом виде большинство этих кислот может претерпевать изменения при температурах переработки (возгонка, дегидратация и др.), в массе перерабатываемого полимера они стабилизируются в результате растворения в большом объеме полимерного материала, а также комплексообразования с поликатионной матрицей стеарата ПГМГ и «Дезанта».

Натриевая соль дегитрацетовой кислоты (NaДГK) является нетоксичной пищевой добавкой, разрешенной для использования в пищевой промышленности и отличается высоким фунгицидным (противогрибковым) действием, а также обладает антиокислительным эффектом (ООО «Синтез-Хим», г. Москва).

Лимонная кислота (ГОСТ 908-2004) также разрешена для использования в пищевой промышленности в качестве антимикробной добавки, подавляющей развитие дрожжей, дрожжеподобных и плесневых грибов, стабилизатора рН водных растворов ряда кислот, солей, комплексообразователя.

Таким образом, совместное действие стеарата ПГМГ, «Дезанта», лимонной ксилоты, NaДГK, их смесей оказывает более сильное антимикробное действие, чем каждый из этих дезинфектантов и антимикробных добавок в отдельности. Кроме того, существенно расширяется спектр противомикробной активности за счет сочетания в композиции компонентов с ярко выраженной противобактериальной активностью с добавками противогрибкового и антидрожжевого действия.

Сочетание в композиции гуанидинового поликатиона (стеарата ПГМГ) с «Дезантом», являющимся катионактивным поверхностно-активным соединением и комплексообразователем антимикробного действия, приводит не только к повышенному росту противоплесневой, антидрожжевой активности, усиленному подавлению бактерий группы кишечной палочки и другой нежелательной микрофлоры, но повышению термостабильности, растворимости в воде композиции, ее адсорбционной активности, других функционально-технологических и физико-химических свойств.

Дополнительное введение лимонной кислоты, NaДKГ, их смесей, взятых в эквимолярном соотношении, усиливает эффект и расширяет спектр антимикробного действия, повышает растворимость композиции в полимерной матрице и воде, дополняет антиокислительную способность заявляемой композиции.

Вышеуказанные показатели получены за счет реализации синергетического эффекта, достигнутого в результате использования заявленного состава и соотношения компонентов композиции.

Практическое значение реализации синергетического эффекта - существенное и долговременное повышение антимикробного действия к различным видам микрофлоры, статистически достоверное отсутствие миграции компонентов композиции в упакованные продукты.

Количественное содержание компонентов является величиной оптимальной и выявлено на основании многочисленных экспериментов.

В случае, если стеарата ПГМГ будет менее 88 масс. %, а «Дезанта» менее 0,1 масс. %, то наблюдается снижение антимикробной активности. В случае же повышения их выше допустимого предела - это приведет ухудшению функционально-технологических свойств.

Если стеарата кальция в предлагаемой композии будет менее 1 масс. % это приведет к снижению термостабильности, а его повышение выше 10 масс. % может привести к ухудшению технологических характеристик.

Предлагаемую антимикробную полимерную композицию получают простым смешением компонентов.

Предлагаемая композиция может быть использована при изготовлении по существующим технологиям тех или иных изделий из антимикробного полимерного материала, в частности пленок, волокон, отливок, листового материала. При применении композиции в товарной форме концентрата на полимерной основе достигается более точная дозировка и более равномерное распределение модифицирующих компонентов в обрабатываемом материале.

Композицию готовят следующим образом.

В смесителе с мешалкой при перемешивании готовят смесь заявленных компонентов, последовательно загружая порциями стеарат ПГМГ в виде порошка, «Дезант» в порошкообразной форме, стеарат кальция и другие компоненты.

Образующуюся однородную смесь упаковывают в полиэтиленовые мешки и используют по назначению.

Пример 1 конкретного выполнения композиции

В смесительную емкость с мешалкой загружают насыпью 97 г (97 масс. %) порошка стеарата ПГМГ, затем добавляют 2 г (2 масс. %) «Дезанта» порциями при включенной мешалке, перемешивают до равномерного распределения, затем добавляют при постоянном перемешивании порциями равномерно 1 г (1 масс. %) стеарата кальция; полученную смесь перемешивают 5-10 минут, до образования однородной смеси.

Пример 2 конкретного выполнения композиции

В смеситель с мешалкой и стеаратом ПГМГ в количестве 98,9 г (98,9 масс. %) добавляют 0,1 г (0,1 масс. %) «Дезанта», после чего перемешивают 5-10 минут до полного и равномерного распределения компонентов в смеси; в полученную смесь добавляют 1 г (1 масс. %) стеарата кальция при постоянном перемешивании 5-10 минут, до образования однородной композиции.

Пример 3 конкретного выполнения композиции

В смеситель с мешалкой порционно при постоянном перемешивании вводят 88 г (88 масс. %) стеарат ПГМГ, затем при перемешивании добавляют 2 г (2 масс. %) «Дезанта», после чего перемешивают 5-10 минут и затем при непрерывном перемешиваниив полученную смесь добавляют 10 г (10 масс. %) стеарата кальция до образования однородной композиции и равномерного распределения компонентов.

Пример 4 конкретного выполнения композиции

В смеситель с мешалкой и 96 г (96 масс. %) стеаратом ПГМГ при непрерывном перемешивании загружают 1 г (1 масс. %) лимонной кислоты и перемешивают смесь в течение 10-15 минут, затем добавляют 1 г (1 масс. %) «Дезанта» при непрерыном перемешивании и затем добавляют при постоянном перемешивании 2 г (2 масс. %) стеарата кальция, полученную смесь перемешивают 5-10 минут до образования однородной композиции

Пример 5 конкретного выполнения композиции

В емкость смесителя с мешалкой загружают насыпью стеарат ПГМГ (91 г) (91 масс. %), затем при непрерывном перемешивании загружают 2 г (2 масс. %) натриевой соли ДГК (NaДГK) и перемешивают смесь в течение 10-15 минут, затем добавляют 2 г (2 масс. %) «Дезанта» порциями при непрерывном перемешивании до равномерного распределения и затем добавляют при постоянном перемешивании 5 г (1 масс. %) стеарата кальция; полученную смесь перемешивают 10-15 минут до образования однородной смеси компонентов.

Пример 6 конкретного выполнения композиции

В емкость смесителя с мешалкой загружают стеарат ПГМГ 96,5 г (96,5 масс. %), затем при непрерывном перемешивании загружают 0,5 г (0,5 масс. %) лимонной кислоты и перемешивают смесь в течение 10-15 минут, затем добавляют при непрерывном перемешивании 2 г (2 масс. %) «Дезанта» и 1 г (1 масс. %) стеарата кальция и перемешивают 5-10 минут до получения однородной композиции.

Пример 7 конкретного выполнения композиции

В отдельной емкости предварительно готовят при перемешивании смесь лимонной кислоты и натриевой соли ДГК в эквимолярном соотношении компонентов до получения однородной системы. Затем в емкость смесителя с мешалкой загружают стеарат ПГМГ 92 г (92 масс. %), затем добавляют 1 г (1 масс. %) предварительно подготовленной смеси лимонной кислоты и натриевой соли ДГК при непрерывном перемешивании образующейся смеси компонентов в течение 10-15 минут, затем добавляют при непрерывном перемешивании последовательно 2 г (2 масс. %) «Дезанта» и 5 г (5 масс. %) хлористого кальция и перемешивают смесь 5-10 минут до получения однородной композиции.

Изучение антимикробной активности композиций проводили в соответствии с Р.4.2.2643-10 «Методика лабораторных исследований и испытаний дезинфицирующих средств для оценки их безопасности и эффективности», которая официально утверждена в статусе МУ Роспотребнадзора.

В качестве тест-микроорганизмов были использованы культуры E-coli (штамм 1257) S. aureus (штамм 906), представителя плесневых грибов A. niger, представителя грамотрицательных бактерий - P. aeruginosa; изучение пролонгированного действия (длительности антимикробной активности) эквивалентных композиций проводили по ГОСТ 9049. Тест культуры A. niger и S. aureus на образцы бумажных фильтров наносили используемые композиции, затем образцы площадью 1 см2 накладывали на поверхности плотной питательной среды (агар Чапека), термостатировали, затем проводили оценку внешнего вида образца и степень поражения его колониями плесени. Каждое исследование проводили в 2-4 повторениях.

Полученные результаты представлены в таблицах №1 и №2.

Из данных таблиц видно, что:

- активность заявленных композиций превышает по спектру действия и его величине прототип;

- заявленные композиции отличаются высокой антимикробной активностью (нормативный показатель 90% через сутки) по отношению к различным видам патогенной, условно-патогенной, болезнетворной, санитарно-показательной микрофлоры, плесневым грибам;

- фунгицидная и бактерицидная активность сохраняются длительное время (время наблюдения - 180 суток) и превышает прототип.

Изобретение относится к композициям с антимикробным действием, которые могут найти применение в виде добавок к различным материалам, в частности к полимерным при переработке их в различные виды изделий, а также в виде специальных слоев, наносимых на поверхности пленок строительных конструкций, бумаги, картона и т.д.

Ниже приводятся примеры практического применения заявленных композиций, подтверждающих их целевое действие.

Примеры практического применения заявленного решения

Пример 1 использования заявленного решения при изготовлении антимикробного упаковочного полимерного материала в виде однослойной полиэтиленовой пленки.

Для получения образца однослойной пленки предварительно полиэтилен низкой плотности (высокого давления) ПЭНП марки 19803-020 в виде гранул (98 масс %) смешивают с антимикробной полимерной композицией по примеру 1 (2 масс %). Затем полученную механическую смесь перерабатывают в пленку методом экструзии на установке фирмы Райфенхойзер при температуре экструзии 170°С и скорости вытяжки 120 м/мин.

Полученный полимерный материал был прозрачным, без посторонних включений и запаха; отклонений от техрегламента при переработке композиции не выявлено.

Данные испытаний материала по оценке его антимикробного и противоплесневого действия, физико-химических характеристик по стандартным методикам в независимых сертифицированных центрах приведены в таблицах 3,4.

Как видно из приведенных данных, конкретный пример реализации заявленного решения демонстрирует высокую и длительную активность в течение всего срока годности; фунгицидный и антибактериальный эффект сохраняется в течение длительного времени, обеспечивая материалу пролонгированные бактерицидные свойства.

Показано, что введение заявленого решения не ухудшает гигиенические, эксплуатационные характеристики материала.

В полученные полиэтиленовые пленки были расфасованы и упакованы с термозапечатыванием пакетов из пленок соленые огурцы, квашеная капуста, хлебобулочные изделия (сухари, кексы). Упакованная продукция по всем показателям после хранения, в 2 раза превышающего стандартные сроки, по всем показателям соответствовала нормативным требованиям; микробиальная порча, отклонения по органолептическим показателям отсутствовали.

Полученный антимикробный полимерный материал может быть использован для изготовления пакетов, вкладышей в бочки, короба для упаковки плодоовощной продукции, семян, в быту, а также в качестве одного из слоев при получении многослойных упаковочных материалов, в том числе фольгированных, бумаго-полимерных.

Пример практического применения заявленного решения по Примеру 7 в виде трехслойной соэкструзионной пленки пленки.

Трехслойную пленку изготавливали методом соэкструзии на установке с тремя экструдерами фирмы Рейфенхайзер. Наружный слой из стандартного полиамида, средний слой из стандартного полиэтилена ПЭНП, внутренний слой - из полиэтилена низкой плотности, предварительно смешанного с антимикробной композицией (пример 7), в количестве 2 масс % от массы полимера внутреннего слоя.

Изготовление антимикробного упаковочного материала в виде трехслойной пленки осуществляли при температуре 240°С, отклонений от стандартных технологических режимов переработки не отмечено.

Эксплуатационные характеристики 3-слойного материала, определенные по стандартным методикам, приведены в таблицах 3, 4, 5 (повторность опытов - трехкратная, приведены результаты статистической обработки данных).

В пакеты из опытной антимикробной пленки под вакуумом были упакованы сосиски в белковой оболочке (2 наименования), сухой полнорационный корм для животных, твердые сыры в порционной нарезке, сервированная нарезка варено-копченой шейки и ветчины в оболочке, осетровая рыба горячего копчения.

В результате проведенных испытаний микробиологических показателей безопасности и оценки регламентированных показателей качества продукции после их хранения в опытной упаковке установлено:

- использование для опытных пленок, содержащих во внутреннем слое антимикробную композицию по примеру 7 позволяет увеличить срок годности сосисок (в белковой оболочке) до 20 суток, а сосисок в полиамидной оболочке до 30 суток;

- кормовые продукты, выработанные без консервантов, но хранившиеся в вакуум-упаковке, модифицированной композицией 7 (внутренний слой) благополучны по санитарному состоянию в течение 3 месяцев и соответствуют по показателям качества стандартным требованиям;

- колбасные изделия и твердые сыры после хранения в течение 25-30 суток сохранили стандартные показатели безопасности, чистую поверхность без плесени, осетровая рыба после 5 недель хранения по органолептическим показателям соответствовала нормативным.

Таким образом, использование пленок для вакуумной упаковки, модифицированных заявленным решением, позволяет увеличить срок годности продуктов и их пищевую безопасность, предохранить продукты питания от микробиальной порчи.

Биоцидные свойства пленок и их показатели качества сохранялись в течение 10 месяцев (время наблюдения).

Пример практического использования заявленного решения по примеру 5 укрывного полимерного материала, полученного в виде трехслойной полиамид-полиолефиновой пленки.

Изготавливают методом экструзии по вышеприведенному примеру. Отличается тем, что внутренний слой состоит из стандартной марки полиэтилена, содержащего антимикробную композицию по примеру 5 (2 масс %).

Укрывной материал использовали при хранении корнеплодов в буртах (сахарная свекла, морковь) в течение 60 суток (при температуре 10-12°С и относительной влажности воздуха 85-88%).

За весь период хранения корнеплодов потери свеклы и моркови от микробного поражения (гниения) в среднем в 5-6 раз меньше, чем в контроле (без покрывных материалов) и в 3-4 раза меньше, чем под пленкой без антимикробной добавки (контроль); показатели качества самих корнеплодов, внешний вид конечного продукта, качество и микробная обсемененность продукции на всех этапах переработки существенно выше.

Все это приводит к удлинению сроков хранения корнеплодов, в том числе и в полевых условиях, обеспечит не только безопасность продуктов питания из них, но также снизит затраты труда по уходу за свеклой при хранении за счет использования готового антимикробного материала и исключит необходимость дополнительных трудовых затрат по нанесению специальных антимикробных композиций на пленку перед ее использованием, в отличие от прототипа предполагаемого решения.

Пример практического применения заявленного решения по примеру 3 для получения антимикробного полимерного листового материала из ударопрочного полистирола.

Листы антимикробного ударопрочного полистирола получают экструзионным методом на стандартном экструдере с плоско-щелевой головкой и системой специального охлаждения готового изделия.

Предварительно в смесителе готовят механическую смесь гранул полистирола ударопрочного (98 масс %) и антимикробной композиции (пример 3) в количестве 2 масс. %.

Полученную механическую смесь загружают в приемный бункер, нагревают до образования гомогенной массы, перемешивают и в расплавленном состоянии экструдируют через головку в виде листа с последующим охлаждением до комнатной температуры.

Результаты микробиологического тестирования пластин приведены в таблице 3.

Отмечена высокая антимикробная активность (тестовый показатель 90% эффективности в течение длительного времени) по отношению к плесневым грибам, санитарно-показательной микрофлоре (100% эффективность к бактериям группы кишечной палочки и др.); показатели качества практически не отличаются от эталонных, санитарно-гигиенические показатели соответствуют нормативным.

Заявленное решение - антимикробная полимерная композиция имеет перспективы и может использоваться для изготовления:

- облицовки холодильников и комплектующих деталей для них, панелей наружной рекламы, облицовочных листов для разделочных столов на предприятиях по переработке мясного, молочного сырья;

- изделий и продукции санитарно-бытового назначения (сидения для унитазов, душевые кабины и т.д.);

- жесткой пищевой тары и комплектующих для упаковки готовой продукции.

В таблице №3, 4 и 5 приведены данные по антимикробной активности полимерных материалов, модифицированных предлагаемой антимикробной полимерной композицией.

Таким образом, на основании приведенных примеров и результатов конкретного применения заявляемого решения - изобретение обеспечивает усиление защитных свойств базовых материалов, повышает их антимикробную активность и спектр ее долговременного действия, реализуя этот способ непосредственно получение материалов без дополнительных технологических операций в отличие от прототипа.

1. Антимикробная полимерная композиция, включающая соединение полигуанидина, отличающаяся тем, что в качестве соединения полигуанидина используют стеарат полигексаметиленгуанидина, и дополнительно содержит стеарат кальция и 1,3,6,8-тетраазатрицикло[4,4,1(1,6),1]додекан при следующем соотношении компонентов в мас.%:

Стеарат кальция 1-10
1,3,6,8-тетраазатрицикло[4,4,1(1,6),1]додекан 0,1-2,0
Стеарат полигексаметиленгуанидина 88-98,9

2. Антимикробная полимерная композиция по п. 1, отличающаяся тем, что дополнительно содержит лимонную кислоту, или натриевую соль дигидрацетовой кислоты, или их смесь в эквимолярном соотношении в количестве 0,5-2,0 мас.%.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к продукту из стекловолокна, который может быть использован для тепло- и звукоизоляции крыш и стен в жилых и коммерческих строениях. Продукт из стекловолокна содержит связующую композицию, где связующая композиция до отверждения содержит фенолформальдегидную смолу и один или несколько модификаторов, выбранных из группы, включающей сополимер, содержащий одно или несколько элементарных звеньев на основе производных виниловых ароматических соединений и по меньшей мере одно вещество из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты или аддукт стирола, по меньшей мере одного вещества из малеинового ангидрида и малеиновой кислоты и по меньшей мере одного вещества из акриловой кислоты и акрилата, или любую их комбинацию.

Изобретение относится к полимерным мембранам для низко- или высокотемпературных полимерных топливных элементов. Протонопроводящая полимерная мембрана на основе полиэлектролитного комплекса, состоящего из: а) азотсодержащего полимера, такого как поли-(4-винилпиридин) и его производные, полученные посредством алкилирования, поли-(2-винилпиридин) и его производные, полученные посредством алкилирования, полиэтиленимин, поли-(2-диметиламино)этилметакрилат)метил хлорид, поли-(2-диметиламино)этилметакрилат)метил бромид, поли-(диаллилдиметиламмоний) хлорид, поли-(диаллилдиметиламмоний) бромид, б) Нафиона или другого нафионподобного полимера, выбранного из группы, включающей Flemion, Aciplex, Dowmembrane, Neosepta и ионообменные смолы, содержащие карбоксильные и сульфоновые группы; в) жидкой смеси, включающей растворитель, выбранный из группы, включающей метанол, этиловый спирт, н-пропиловый спирт, изопропиловый спирт, н-бутиловый спирт, изобутиловый спирт, трет-бутиловый спирт, формамиды, ацетамиды, диметилсульфоксид, N-метилпирроллидон, а также дистиллированную воду и их смеси; в которой молярное отношение азотсодержащего полимера к Нафиону или нафионподобному полимеру находится в пределах 10-0,001.

Группа изобретений относится к полимерным композициям на основе циановых эфиров, модифицированных полисульфонами, упрочняемыми волокнистыми наполнителями и применяемыми для создания конструкционных полимерных композиционных материалов (ПКМ) с рабочей температурой до 200°C и изделий из них, которые могут быть использованы в авиационной, аэрокосмической, автомобильной, судостроительной и других отраслях промышленности.

Изобретение относится к композитным материалам на основе эпоксидной смолы. Композиция на основе эпоксидной смолы, включает: а.

Изобретение относится к области гигиены и может быть использовано для обработки кожного покрова, для защиты от заражения, дезинфекции ступней ног и обуви с целью профилактики грибковых заболеваний.

Изобретение относится к способу получения сополимеров винилиденфторида, которые могут служить полимерной основой агрессивно-стойких клеев и покрытий. .

Изобретение относится к пленкообразующей композиции, способной к электроосаждению. .
Изобретение относится к технологии получения протонпроводящих полимерных мембран и может быть использовано в водородной энергетике и при производстве твердополимерных топливных элементов.

Изобретение относится к области медицины и может быть использовано в хирургии, акушерстве, кардиологии, для гигиенической обработки рук хирургов и медперсонала. .

Изобретение относится к стабилизаторам для резин на основе ненасыщенных каучуков и может быть использовано в резиновой и шинной промышленности. .

Изобретение относится к химии и технологии материалов, преобразующих электромагнитное излучение, и используется для получения люминесцирующих и избирательно поглощающих электромагнитное излучение металлсодержащих полимерных композиций для светотехники, опто- и микроэлектроники.

Изобретение относится к применению композиции для усиления гидрофильных свойств твердого невспененного или вспененного полистирола. Композиция содержит компонент А, компонент В и компонент Р, где компонент А представляет собой алкилсульфонат, алкилбензолсульфонат и/или олефинсульфонат, компонент В представляет собой полиэтиленгликоль и компонент Р представляет собой полистирол и/или его сплав.

Изобретение относится к способу производства полимерной композиции. Способ включает полимеризацию стирольного мономера или бутадиенового мономера в присутствии катализатора для синтеза полистирола или полибутадиена; добавление изопренового мономера к синтезированному таким образом полистиролу или полибутадиену для синтеза полиизопрена и образования таким образом смеси.

Изобретение относится к самозатухающим вспененным полимерам стирола. Описан самозатухающий пенополистирол с пониженным содержанием хлор- или броморганического антипирена, полученный из предвспененного или вспенивающегося стирольного полимера, включающий помимо галогенорганического антипирена смесь гидроксида магния и карбоната кальция 1:1-1:3 при следующем соотношении компонентов, мас.ч: стирольный полимер - 100; галогенорганический антипирен - 1,0-2,0, смесь гидроксида магния и карбоната кальция - 3,0-6,0.

Изобретение относится к производству лигноцеллюлозных полимерных композиционных материалов и изделий на их основе и может быть использовано для получения строительных, конструкционных и отделочных материалов, а также для изготовления мебели, товаров бытового и промышленного назначения.

Настоящее изобретение относится к технологии получения древесно-полимерных композиций. Описан способ получения теплоизоляционного материала на основе древесных и термопластичных отходов, включающий смешение наполнителя, связующего и химической добавки, отличающийся тем, что в качестве наполнителя используют древесную технологическую щепу толщиной 4±2 мм, в качестве связующего используют термопластичные пластмассы, состоящие из полиэтилентерефталата (ПЭТ), полистирола (ПС), полиэтилена низкого давления (ПЭНД) и полиэтилена высокого давления (ПЭВД) полимеров, в качестве химической добавки используют вспенивающий агент азодикарбонамид (ADC), предварительно смешанный со связующим, при этом смешение наполнителя и связующего с химической добавкой осуществляют при температуре 215±15°C, при соотношении всех компонентов смеси, масс.%: ПЭТ 11-13, ПС 12-14, ПЭНД 11-13, ПЭВД 10-13, азодикарбонамид 1-2, технологическая щепа 55-45, после смешения всех компонентов полученную смесь заливают в формы, формы закрывают крышкой, фиксируют запорами и выдерживают в течение 20-30 мин.

Изобретение относится к получению полистирольных композиций на основе полистирола и нефтяных битумов. Получаемые полистирольные композиции могут быть использованы в качестве связующего при получении композиционных материалов, в промышленном и гражданском строительстве для кровельных, гидроизоляционных работ, в дорожном строительстве в качестве связующих для ремонта асфальтобетонных покрытий.

Изобретение относится к термоизоляционным вспененным изделиям и композициям для их изготовления. Термоизоляционные вспененные изделия имеют плотность от 5 до 50 г/л и теплопроводность от 25 до 50 мВт/мК.

Изобретение относится к термоизоляционной полимерной пене, содержащей компонент, ослабляющий инфракрасное излучение, и к способу получению полимерной пены. Полимерную пену изготавливают путем экструзионного вспенивания вспениваемой термопластичной полимерной смеси с применением вспенивающего компонента.

Изобретение относится к стабилизированным полимерным композициям, содержащим бромированный полимерный антипирен, предназначенным, в частности, для получения пеноматериала.

Изобретение относится к нанокомпозиционному материалу с ориентированной структурой на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена, который может быть использован для изготовления триботехнических изделий, таких как подшипники скольжения, втулки, применяемые в слабо- и средненагруженных узлах трения, в том числе в эндопротезах коленных и тазобедренных суставов в качестве полимерного вкладыша.
Наверх