Antybakteryjne włókna celulozowe

Transkrypt

1 Antybakteryjne włókna celulozowe Dr inż. Barbara Niekraszewicz Politechnika Łódzka Katedra Włókien Sztucznych ul. Żeromskiego Łódź

2 Metody otrzymywania włókien antybakteryjnych wprowadzenie środka antybakteryjnego do płynu przędzalniczego naniesienie środka antybakteryjnego na powierzchnię włókna podczas obróbki wykończalniczej chemiczne związanie środka antybakteryjnego z tworzywem włókna (szczepienie)

3 Środki antybakteryjne stosowane we włókiennictwie metale srebro, cynk, miedź środki nieorganiczne związki w/w metali (tlenki, siarczki, chlorki, zeolity i inne) środki organiczne pochodne fenoli (np. Triclosan)

4 Najbardziej znane antybakteryjne włókna syntetyczne Polimer Nazwa włókna Nazwa firmy Poliester Poliakrylonitryl Poliamid Trevira Bioactive Terital SANIWEAR Amicor Biofresh Livefresh R-STAT Trevira Montefibre Acordis Sterling Kanebo R-STAT Polipropylen Asota AM Sanitary Asota Polichlorek winylu Rhovyl s As antibacterial Rhovyl

5 Część doświadczalna Materiały celuloza świerkowa DP = 809 rozpuszczalnik - 50% wodny roztwór NMMO (Huntsman) antyutleniacz - Tenox PG (ester propylowy kwasu galusowego) modyfikatory środki antybakteryjne: IRGASAN DP300 (Triclosan) eter 2,4,4'-trójchloro-2'-hydroksydwufenylowy, (Ciba Co.) NOVARON AG300 (Novaron) fosforan srebrowo-sodowo-cyrkonowy, (TOAGOSEI Co., Ltd.)

6 Zastosowane metody badawcze Badanie antybakteryjne wg JIS L 1902: 1998 Badanie działania antybakteryjnego wyrobów włókienniczych Wilgotność względna włókien - polska norma PN-71/P Retencja wody - polska norma PN-72/P Masa liniowa polska norma PN-ISO 1973; Wytrzymałość właściwa i wydłużenie przy zerwaniu polska norma PN-85/P-04761/04.

7 Warunki formowania włókien antybakteryjnych 12% roztwory celulozy w NMMO 0,2-5% wag. środka antybakteryjnego prędkość wypływu płynu przędzalniczego m/min prędkość formowania włókien 80 m/min temperatura filiery o C przestrzeń powietrzna - 10cm

8 Wyniki Badania aktywności antybakteryjnej Tabela 1. Wpływ zawartości Triclosanu na aktywość antybakteryjną otrzymanych włókien Bez dodatku Zawartość Triclosanu, % 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 Ilość bakterii, jtk/pr 1,3x10 8 2,6x10 2 <20 <20 <20 <20 <20 <20 Efektywność bakteriostatycz na, S Efektywność bakteriobójcza L Aktywność antybakteryjna ,7 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 6,8 2,9 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 4,0 Znaczna Silna Silna Silna Silna Silna Silna

9 Antybakteryjne włókna celulozowe (0,5% wag. Triclosanu) strefa zahamowania wobec Escherichia coli. Antybakteryjne włókna celulozowe (0,5% wag. Triclosanu) strefa zahamowania wobec Bacillus subtilis

10 Tabela 2. Wpływ zawartości Novaronu na aktywność antybakteryjną otrzymanych włókien. Bez dodatku Zawartość Novaronu, % 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 Ilość bakterii, jtk/pr 1,3x10 8 2,6x10 4 <20 <20 <20 <20 <20 <20 Efektywość bakteriostatycz na, S Efektywność bakteriobójcza, L Aktywność antybakteryjna ,9 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9 7,0 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,3 3,5 Silna Silna Silna Silna Silna Silna Silna

11 Właściwości fizykomechaniczne otrzymanych włókien Tabela 3. Właściwości włókien otrzymanych z dodatkiem triclosanu. Właściwości włókien Bez dodatku Zawartość Triclosanu, % 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 Masa liniowa, dtex 2,97 2,32 2,75 3,03 2,94 3,08 3,17 3,40 Wytrzymałość właściwa., cn/tex Wydłużenie względne, % 37,63 37,60 38,20 36,43 36,26 36,38 36,36 32,73 10,67 10,67 10,13 11,29 11,23 11,26 10,65 10,75 Wilgotność względna przy 65 % 10,69 10,63 10,70 10,25 10,52 10,67 10,59 10,22 Retencja, % 73,21 72,29 72,09 73,07 73,49 73,19 72,97 72,32

12 Tabela 4. Właściwości włókien otrzymanych z dodatkiem Novaronu. Bez dodatku Zawartość NOVARONU, % Właściwości włókien 0,2 0,5 1,0 1,5 2,0 3,0 5,0 Masa liniowa, dtex 2,97 2,46 2,92 2,71 2,82 2,88 2,71 2,20 Wytrzymałość, cn/tex 37,63 37,15 36,78 37,82 37,92 37,87 37,66 39,21 Wydłużenie względne,% 10,67 9,82 9,68 9,35 8,75 8,77 8,72 7,01 Wilgotność względna przy 65%, % 10,69 10,07 10,44 10,28 10,35 10,11 10,02 10,34 Retencja, % 73,21 62,45 58,97 60,68 66,74 63,70 63,75 62,12

13 Skłonność włókien do fibrylizacji Fig. 1. Bez modyfikatora. Fig. 2. Triclosan - 5% Fig. 3. Novaron - 5%

14 Wnioski Wyniki testów potwierdziły właściwości antybakteryjne otrzymanych włókien, Badania właściwości fizykomechanicznych włókien nie wykazały negatywnego wpływu wprowadzanych środków antybakteryjnych na właściwości otrzymanych włókien, Technologia NMMO jest odpowiednia do otrzymywania antybakteryjnych włókien celulozowych