Способ получения антимикробных полиэтилентерефталатных волокон

Недостатки таких способов 1) возможность использования только теплостойких микробоцидов, не разлагающихся в процессе экструзионной переработки совместно с полимерным связующим 2) высокий расход и нерациональное использование микробоцидов,большая часть которых оказывается закапсулированной в полимерном связующем и не выполняет своей функции.Последний недостаток преодолевают путем формирования многослойных волокон,наружная оболочка которых выполнена из антимикробной полимерной композиции. Согласно патенту 4, композиционные волокна получают из двух премиксов, один из которых (наполненный полиэфир) составляет сердцевину волокна, а второй(полиамид гидроксид двухвалентного металла фосфат четырехвалентного металла) его антимикробную внешнюю оболочку. Согласно способу 5, обработку волокон проводят внутри специальной экструзионной головки. Находящееся в вязко-текучем состоянии полимерное волокно обрабатывают жидким модификатором, образующим покрытие. Волокна на основе полиолефинов получают, формируя сердцевину из исходного полимера, а затем облицовывая ее наружным слоем из полимера, содержащего антибактериальный компонент - порошок чайного листа, танин, сапонин, катехин б.Недостаток этих технологий - сложность, обусловливающая высокую стоимость как самих волокон, так и технологического оборудования для их получения.Способ изготовления волокон с инсектицидной активностью 7 состоит в обработке акрилового волокна, находящегося в состоянии 50-500 -ного набухания, инсектицидом с добавками циклодекстрина, эпоксисилоксана и аминосилоксана. Затем волокна подвергают сушке, гофрированию и термическому отжигу.Недостаток способа в том, что он применим только для волокон, получаемых по растворной технологии.Прототипом изобретения является способ насыщения химических волокон модификаторами 8. Он состоит в смачивании пучка волокон поверхностно-активной жидкостью, в которой растворен модификатор. Смачивание осуществляют на штапельном агрегате перед операцией ориентационной вытяжки волокон, после чего волокна проходят паровую камеру и подвергаются гофрированию.не приведены рекомендации по выбору поверхностно-активной жидкости, которая должна проявлять индивидуальную физико-химическую активность по отношению к полимерному материалу волоконспособ не определяет требования к совместимости поверхностно-активной жидкости и модификатораспособ предназначен преимущественно для придания волокнам негорючести.Задачи, на решение которых направлено изобретение1) подобрать модификатор волокон, обладающий физико-химической активностью по отношению к ПЭТФ и дополнительно антимикробными свойствами2) подобрать стабилизатор взвеси модификатора в поверхностно-активной жидкости из компонентов замасливателей, используемых при обработке волокон3) оптимизировать рецептуру смеси замасливателя и микробоцидного модификатора волокон по критерию антимикробной активности волокон.Поставленные задачи решаются адаптацией способа насыщения химических волокон модификаторами к технологии получения антимикробных ПЭТФ волокон. Известный способ состоит в смачивании волокон модифицирующей жидкостью перед процессом их ориентационной вытяжки. Согласно изобретению, известный способ дополнен новыми операциями2) предварительно на волокна наносят замасливатель, содержащий 0,25-0,27 мас. неонола - моноалкилового эфира полиэтиленгликоля на основе вторичных жирных спиртов (СН 21)(СШН 2 Ш 1)СНО(С 2 Н 4 О)1 Н, п ш 10 20, р 123) в качестве модифицирующей жидкости используют водный раствор триклозана и неонола следующего состава, мас.Сущность изобретения состоит в следующем. Триклозан не растворим в воде, поэтому модифицирующую жидкость для ПЭТФ готовят, используя водный раствор неонола, в котором растворяют триклозан. Такая жидкость обладает поверхностной активностью, и вытяжка в ней ПЭТФ волокон сопровождается так называемым крейзообразованием формированием в волокнах системы микротрещин. Последние заполняются модифицирующей жидкостью, которая сохраняет присущую триклозану антимикробную активность.Эксперименты проводили на опытно-промышленной линии для производства волокон в ОАО Могилевхимволокно. Волокна на основе ПЭТФ марки А (ТУ 6-13-0204077-9288) вырабатывают на щтапельном агрегате. Перед вытяжкой волокна пропускают через ванну с замасливателем стандартного состава ( мас.)Согласно изобретению, после выхода волокон из ванны с замасливателем и отжима избыточной жидкости пучок направляют на вращающийся гребенной барабан, установленный под пучком в емкости с модифицирующей жидкостью. Зубья барабана раздвигают волокна в пучке и ротапринтным способом наносят на них модификатор. На расстоянии Н 5 см от вертикальной оси барабана над пучком расположена форсунка безвоздушного распыления модифицирующей жидкости. Емкость и форсунка соединены гидравлической системой, обеспечивающей циркуляцию модифицирующей жидкости.Чтобы не нарушать регулировку роликов вытяжного стана, содержание неонола в замасливателе ПЭТФ волокон уменьщают вдвое. Состав нового замасливателя ( мас.)Затем волокна смачивают модифицирующим раствором, подвергают их ориентационной вытяжке и последующей стандартной переработке.Модифицирующий раствор готовят следующим образом. Неонол, содержание которого в растворе - 3 мас., смещивают с равным количеством воды при 50 С. В смесь до ВУ 12186 С 1 200911830бавляют триклозан И растворяют его при помешивании. Экспериментально определено,что в такой системе растворяется не более 3 триклозана. Полученный раствор смешивают с остальной (до 100 ) водой при 50-70 С.Оптимизацию содержания триклозана в модифицирующем растворе по критерию его смазочной способности проводили с помощью маятниковой машины трения. Опора маятника выполнена из ПЭТФ и имела вид пластинки с полуцилиндрической канавкой, в которую заливали исследуемую жидкость (0,5 мл). Призма маятника в виде клина,закругленного с радиусом 3 мм, изготовлена из Ст 45. Номинальная площадь контакта в паре трения составляла 30 мм 2, масса маятника - 5 кг. Регистрировали коэффициент трения в зависимости от содержания триклозана (Тр) в смазочной жидкости. Результаты измерений приведены в табл. 1.Анализ данных таблицы свидетельствует, что коэффициент трения изменяется незначительно при увеличении содержания триклозана до 2 мас., а затем резко падает. Поэтому увеличение содержания триклозана более 3 мас. нежелательно, т.к. вызовет необходимость регулировки роликовой системы вытяжного стана.Согласно способу-прототипу, состав замасливателя оставляли прежним, а в качестве модифицирующей жидкости для волокон использовали смесь изопропанола и 10 мас. катамина. Катамин (Кт) - антимикробное вещество катонного типа, содержит алкилдиметилбензиламмония хлорид, выпускается по ТУ 9392-003-48482528-99 ЗАО НПФ Бурсинтез-М, Россия.Волокна, изготовленные с применением модифицирующих жидкостей разной концентрации, подвергали микробиологическим испытаниям. Их выполняли по ГОСТ 9.048-88 и ГОСТ 9.802-84. Использовали штаммы тест-бактерий 5 гар 11 у 11 ососсиз аигеаз (Зг), Рзеиботопаз аегийпоза (Р 5) и грибов Сапбйба а 1 Ь 1 сап 5 (Сб), Ерйбегшорпугоп Поссозиш (Ер). Регистрировали ширину Н зоны задержки роста микроорганизмов на агаровой питательной среде вокруг образцов волокон. Устойчивость антимикробных волокон к стиркам определяли, обрабатывая волокна в моющем растворе (5 г стирального порошка на 1 л воды) при Т 40-45 С с помощью устройства, имитирующего стирку в машинах активаторного типа. Цикл обработки стирка - 5 мин, ополаскивание в проточной воде - 1 мин, сушка.Результаты испытаний представлены в табл. 2. Их анализ приводит к следующим заключениям.1. При концентрации Тр в модифицирующей жидкости 1 мас. и более волокна, обработанные согласно предложенному способу, не уступают или превосходят по исходным параметрам антимикробной активности волокна, обработанные способом-прототипом.2. Волокна, обработанные модифицирующей жидкостью с содержанием Тр 2 1,0 мас., сохраняют антимикробную активность после 60 стирок. У волокон, обработанных согласно способу-прототипу, Н 0 уже после 10 стирок. По этому критерию предложенный способ превосходит прототип.3. При концентрации Тр в модифицирующей жидкости 0,5 мас. антимикробная активность волокон невысока (Н 5 0,1 мм) и утрачивается после 30 стирок. При концентрации Тр 2,0 мас. ширина зоны Н такая же, как и при Тр 1,5 мас. Следовательно,оптимальная по критерию микробоцидности концентрация триклозана в модифицирующей жидкости 1,0 мас. 5 Тр 5 1,5 мас.Таким образом, задачи, поставленные при создании изобретения, решены.Способ получения антимикробных ПЭТФ волокон найдет применение в отрасли химической промышленности, занятой производством синтетических волокон для текстильной промышленности.Вид Н (ММ) в зависимости от концентрации Тр ( Мас.) в модифицирующей жидкости и количества стирок образцовмикро- Исходные значения после 10 стирок после 20 стирок после 60 стирок188 ЕДИНИЦЫ ЕДИНИЦЫ са 30 32 3,3 3,3 3,1 0,03 2,7 3,0 3,1 3,2 0 0 2,6 2,8 3,03,0 0 0 1,9 2,2 2,3 2,3 0 Ер 0,05 2,7 2,8 2,9 2,9 2,7 0,03 2,4 2,7 2,8 2,8 0 0 2,0 2,2 2,4 2,4 0 0 1,7 1,9 2,0 2,1 0 Пр - ПЭТФ волокна обработаны по способу-прототипу.