PL215191B1

PL215191B1 - Sposób nanoszenia pokrycia antybakteryjnego na tkaninę poliamidową

Info

Publication number: PL215191B1
Application number: PL391578A
Authority: PL
Inventors: Helena Teterycz; Iwona Karbownik; Michał Byrczek; Dorota Kowalczyk; Grzegorz Halek; Patryk Halek; Kamil Wiśniewski
Original assignee: Politechnika Wroclawska
Priority date: 2010-06-21
Filing date: 2010-06-21
Publication date: 2013-11-29
Also published as: PL391578A1

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest sposób nanoszenia pokrycia antybakteryjnego na tkaninę poliamidową, przeznaczony do wytwarzania materiałów włókienniczych o właściwościach antybakteryjnych.

Znane z artykułu Daoud W. A., Xin J. H.: Sol-Gel, Sci. Technology, 29 (2004) s. 25, materiały włókiennicze o właściwościach antybakteryjnych otrzymuje się w wyniku nanoszenia na nie nanocząsteczek dwutlenku tytanu lub srebra. Znane z publikacji Zhiping Mao, Qiuping Shi, Linping Hang, Huantian Cao, The formation and UV-blockinh of needle-shaped ZnO nanorod on cotton fabric, Thin Solid Films, 517 (2009) s. 2581-2686, materiały włókiennicze o właściwościach antybakteryjnych otrzymuje się przez naniesienie na nie w pierwszej kolejności cienkiej warstwy SiO2, a następnie warstwy tlenek cynku.

Sposób nadawania włóknom poliamidowym, poliakrylonitrylowym, poliestrowym, polipropylenowym właściwości antybakteryjnych znany z polskiego opisu patentowego nr 174 680 polega na tym, że włókna poddaje się spęcznieniu rozpuszczalnikiem organicznym, korzystnie benzenem lub toluenem, w temperaturze 20-50°C w czasie od kilku do kilkudziesięciu minut, a po usunięciu nadmiaru rozpuszczalnika i następnie odparowaniu rozpuszczalnika z włókien, włókna napawa się kąpielą modyfikującą zawierającą biocyd szeregu furanowego stosowany w ilości 0,5-1,5% wagowych, kwaśny katalizator, korzystnie w postaci roztworu wodnego kwasu octowego, aktywator reakcji napawania w postaci związku aromatycznego, korzystnie difenylu i/lub dyspergator, korzystnie w postaci mieszaniny soli skondensowanych wielordzeniowych sulfokwasów aminoaromatycznych. Włókna chemiczne nie zawierające w cząsteczce grup funkcyjnych poddaje się przed procesem spęcznienia hydrolizie, utlenieniu lub szczepieniu odpowiednimi monomerami.

Sposób nadawania właściwości antybakteryjnych włóknom syntetycznym znany z polskiego opisu patentowego nr 179 483, polega na tym, że do makrocząsteczek włókien, przed napawaniem ich roztworem natybiotyku lub antybiotyków, wprowadza się grupy kwasowe karboksylowe na drodze szczepienia, hydrolizy lub utlenienia, po czym włókna napawa się wodnym roztworem antybiotyku lub mieszaniny antybiotyków o charakterze zasadowym, o stężeniu od kilku do kilkudziesięciu procent, w temperaturze pokojowej lub podwyższonej, w czasie od kilku do kilkudziesięciu minut, po czym włókna płucze się, suszy i ewentualnie sterylizuje.

Sposób nadawania włóknom poliestrowym właściwości antybakteryjnych znany z polskiego opisu patentowego nr 187 392, polega na tym, że włókna napawa się roztworem nadtlenku benzoilu w toluenie, o stężeniu 3-6%, w temperaturze 60-75°C, w czasie 15-20 minut, po czym włókna, uprzednio odżęte i ogrzane, poddaje się szczepieniu w wodnej kąpieli szczepiącej zawierającej kwas ₃ akrylowy w ilości 60-100g/dm³ kąpieli oraz difenyl i/lub dyspergator, bądź ich mieszaniny w ilości po ₃

3,5-4,5 g/dm³ kąpieli, w temperaturze 90-97°C w czasie 45-60 minut, następnie płucze, suszy i w końcu napawa wodnym roztworem Lendacinu, Biotraksonu, Dalacinu, Biodacyny, Wankomycyny o stężeniu 15-25% w temperaturze 38-45°C w czasie 60 minut, znów płucze i suszy.

Sposób nadawania właściwości antybakteryjnych włóknom poliamidowym znany z polskiego opisu patentowego nr 197 201, polega na inicjowaniu włókien w drodze napawania ich roztworem nadtlenku benzoilu w toluenie, następnie szczepieniu włókien w wodnej kąpieli szczepiącej zawierającej kwas akrylowy lub kwas metakrylowy oraz aktywator szczepienia i/lub dyspergator, następnie płukaniu w odmineralizowanej gorącej wodzie, odżęciu i napawaniu zaszczepionych włókien wodnym roztworem azotanu srebra oraz ponownie płukaniu w odmineralizowanej wodzie i suszeniu do stałej masy.

Sposób nadawania wyrobom włókienniczym właściwości antybakteryjnych lub terapeutycznych znany z polskiego opisu patentowego nr 200 059, polega na tym, że wyroby włókiennicze w postaci przędzy, tkaniny, dzianiny, włókniny, wykonane z włókien naturalnych, sztucznych i syntetycznych lub z ich mieszanek poddaje się wstępnej modyfikacji powierzchniowej w drodze napawania roztworem polimeru naturalnego w wodzie lub w wodnym roztworze kwasu organicznego, zawierającym dodatek środka sieciującego, a następnie napawaniu roztworem wodnym środka antybakteryjnego lub terapeutycznego oraz ewentualnej sterylizacji.

Sposób wytwarzania antybakteryjnej włókniny filtracyjnej i antybakteryjna włóknina filtracyjna znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 377 305, wytwarza się metodą rozdmuchiwania stopio₂ nego polimeru bioaktywnej włókniny filtracyjnej o masie powierzchniowej 10-300 g/m², korzystnie 20₂

-200 g/m², z naniesionym ładunkiem elektrostatycznych lub bez takiego ładunku i zawierającej substancję biobójczą w postaci jonów srebra i nieorganicznego nośnika zawierającego jony cynku, tytanu lub baru. Włóknina bioaktywna może być wytwarzana, jako samoistna lub na podłożu z włókniny innePL 215 191 B1 go typu, korzystnie z włókniny igłowanej bioaktywnej i jest przeznaczona do budowy bioaktywnych filtrów, a szczególnie półmasek ochronnych.

Sposób produkcji antybakteryjnego i antyalergicznego warstwowego materiału włókienniczego znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 380 928, polega na tym, że z submikroproszków SiO2/Ag lub/i SiO2/Cu sporządza się homogeniczną, nanocząstkową zawiesinę wodną lub w rozpuszczalnikach organicznych, przy czym homogenizację zawiesiny przeprowadza się w homogenizatorze ultradźwiękowym, pracującym w obszarze częstotliwości 20-30 kHz w czasie 10-60 minut w temperaturze 18-30°C. W przypadku błon hydrofobowych tak uzyskaną dyspersję submikrocząstek SiO2/Ag lub/i SiO2/Cu wprowadza się powoli do tworzywa błony w początkowym etapie tworzenia, czyli do stanowiącej pastę powlekającą emulsji. Wprowadzanie homogenicznej zawiesiny odbywa się przy ciągłym mieszaniu z wykorzystaniem sił ścinających, przy obrotach mieszadła 600-1200 obr/min w czasie 15-45 minut. Następnie, pastę nanosi się na pośredni nośnik papierowy lub bezpośrednio na nośnik włókienniczy i potem prowadzi się wieloetapowe suszenie w czasie 1-5 minut w temperaturze 40-130°C, a w końcowym etapie w czasie 30-60 sekund w temperaturze 160-180°C. W przypadku błon hydrofitowych, suszenie przeprowadza się w temperaturze 70-130°C w czasie 1-5 minut.

Sposób nadawania właściwości antybakteryjnych i antygrzybiczych poliamidowym wyrobom włókienniczym znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 384 155, polega na tym, że środek mikrobójczy w postaci lapacholu lub lapacholu z lawsonem nanosi się w procesie barwienia prowadzonym w środowisku etanolu, propanolu-1, propanolu-2, acetonie, 2-metoksyetanolu, 2-etoksyetanolu, w temperaturze 15-50°C przy krotności kąpieli od 1:20 do 1:50.

Sposób nadawania płaskim wyrobom włókienniczym właściwości antybakteryjnych i antygrzybicznych znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 384 484, polega na tym, że wyrób napawa się wodnym roztworem soli srebra, następnie wyżyma się roztwór za pomocą wałów wyżymających, suszy się w temperaturze 60°C, po czym napawa wodnym roztworem chlorku sodowego lub wodnym roztworem kwasu solnego, ponownie wyżyma za pomocą wałów wyżymających i w końcu co najmniej jedną stronę wyrobu poddaje się działaniu światła, korzystnie ultrafioletowego i ewentualnie sterylizuje.

Sposób wytwarzania nanocząstek srebra oraz sposób antybakteryjnego wykończenia tekstyliów przy użyciu nanocząstek srebra znany z polskiego zgłoszenia patentowego nr 384 485, polega na tym, że do wodnego roztworu soli srebra o temperaturze 20-60°C wkrapla się powoli roztwór wodny podsiarczynu sodowego i wodorotlenku sodu, korzystnie w obecności środków ochronnych w postaci związków powierzchniowo-czynnych lub polimerów syntetycznych rozpuszczalnych w wodzie, po czym powstały osad nanocząstek srebra przemywa się wodą destylowaną, następnie alkoholem i suszy w temperaturze otoczenia.

Sposób antybakteryjnego wykończenia tekstyliów polega na tym, że sporządza się kompozycję zawierającą nanocząstki srebra, środki wiążące o charakterze niejonowym lub anionowym oraz wodę i kompozycję tę nanosi się na wyroby techniką napawania. Sposób antybakteryjnego wykończenia tekstyliów polega również na tym, że sporządza się kompozycję zawierającą nanocząstki srebra, środki wiążące o charakterze niejonowym lub anionowym, zagęszczenie oraz wodę i kompozycję tę nanosi się na wyroby techniką drukowania, powlekania lub natryskiwania.

Istota sposobu, według wynalazku, polega na tym, że wodny roztwór azotanu cynku i heksametylenotetraaminy lub wodny roztwór octanu cynku i heksametylenotetraaminy miesza się, przez co najmniej 2 godziny, po czym roztwór dokładnie sączy się, a w odsączonym roztworze zanurza się tkaninę poliamidową i podgrzewa do temperatury od 50°C do 98°C w czasie od 15 minut do 24 godzin, w wyniku czego na tkaninę poliamidową nanosi się warstwę tlenku cynku, po czym tkaninę pokrytą warstwą tlenku cynku wyjmuje się z roztworu azotanu lub octanu cynku i heksametylenotetraaminy, płucze kilkakrotnie w wodzie destylowanej aż do zaniku jonów amonowych i suszy.

Korzystnie, w odsączonym roztworze zanurza się tkaninę poliamidową, którą wcześniej poddaje się działaniu plazmy tlenowej.

Korzystnym jest, gdy miesza się wodny roztwór zawierający azotan cynku o stężeniu molowym 33 od 0,025 do 0,075 mol/dm³ i heksametylenotetraaminę o stężeniu molowym od 0,03 do 0,05 mol/dm³, lub miesza się wodny roztwór zawierający octan cynku o stężeniu molowym od 0,025 do 0,075 33 mol/dm³ i heksametylenotetraaminę o stężeniu molowym od 0,03 do 0,05 mol/dm³.

Tkanina poliestrowa z pokryciem antybakteryjnym w postaci warstwy tlenku cynku, charakteryzują się wysoką trwałością bardzo dobrymi właściwościami antybakteryjnymi.

Przedmiot wynalazku objaśniony jest w przykładach realizacji.

PL 215 191 B1

P r z y k ł a d 1 ₃

Przygotowuje się 1 dm³ wodnego roztworu zawierającego 0,05 mola azotanu cynku i 0,05 mola heksametylenotetraaminy. Roztwór miesza się przez 4 godziny, po czym dokładnie sączy. W przesączu zanurza się tkaninę poliamidową, podgrzewa do temperatury 75°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 6 godzin. W tym czasie na powierzchni tkaniny poliamidowej powstają mikrostruktury tlenku cynku. Następnie, tkaninę poliamidową pokrytą tlenkiem cynku wyjmuje się, płucze kilkakrotnie w wodzie destylowanej aż do zaniku jonów amonowych i suszy. Tkanina poliamidowa pokryta tlenkiem cynku wykazuje duże właściwości antybakteryjne, zarówno podczas oświetlenia, jak i w ciemności.

P r z y k ł a d 2 ₃

Przygotowuje się 1 dm³ wodnego roztworu zawierającego 0,075 mola octanu cynku i 0,05 mola heksametylenotetraaminy. Roztwór miesza się przez 4 godziny, po czym dokładnie sączy. W przesączu zanurza się tkaninę poliamidową, podgrzewa do temperatury 95°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 5 godzin, aż do wytworzenia mikrostruktur tlenku cynku na powierzchni tkaniny poliamidowej. Następnie, tkaninę poliamidową pokrytą tlenkiem cynku wyjmuje się, płucze kilkakrotnie w wodzie destylowanej aż do zaniku jonów amonowych i suszy. Tkanina poliamidowa pokryta tlenkiem cynku wykazuje bardzo dobre właściwości antybakteryjne, zarówno podczas oświetlenia, jak i w ciemności.

P r z y k ł a d 3 ₃

Przygotowuje się 1 dm³ wodnego roztworu zawierającego 0,025 mola azotanu cynku i 0,03 mola heksametylenotetraaminy. Roztwór miesza się przez 3 godziny, po czym dokładnie sączy. Do przesączu zanurza się tkaninę poliamidową, podgrzewa do temperatury 50°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 24 godzin. Następnie, tkaninę poliamidową pokrytą tlenkiem cynku wyjmuje się, płucze kilkakrotnie w wodzie destylowanej i suszy. Tkanina poliamidowa pokryta tlenkiem cynku wykazuje bardzo dobre właściwości antybakteryjne, zarówno podczas oświetlenia, jak i w ciemności.

P r z y k ł a d 4 ₃

Przygotowuje się 1 dm³ wodnego roztworu zawierającego 0,05 mola azotanu lub octanu cynku i 0,05 mola heksametylenotetraaminy. Roztwór miesza się przez 2 godziny, po czym dokładnie sączy. W przesączu zanurza się tkaninę poliamidową, podgrzewa do temperatury 98°C i utrzymuje w tej temperaturze przez 15 minut, przy czym tkaninę poliamidową przed zanurzeniem, poddaje się działaniu plazmy tlenowej. Następnie, tkaninę poliamidową pokrytą tlenkiem cynku wyjmuje się, płucze kilkakrotnie w wodzie destylowanej i suszy. Tkanina poliamidowa pokryta tlenkiem cynku wykazuje bardzo dobre właściwości antybakteryjne, zarówno podczas oświetlenia, jak i w ciemności.

Claims

1. Sposób nanoszenia pokrycia antybakteryjnego na tkaninę poliamidową, polegający na tym, że tkaninę poliamidową zanurza się w roztworze zawierającym jony cynku, po czym płucze się i suszy, znamienny tym, że wodny roztwór azotanu lub octanu cynku i heksametylenotetraaminy miesza się, przez co najmniej 2 godziny, po czym roztwór dokładnie sączy się, a w odsączonym roztworze zanurza się tkaninę poliamidową i podgrzewa do temperatury od 50°C do 98°C w czasie od 15 minut do 24 godzin, w wyniku czego na tkaninę poliamidową nanosi się warstwę tlenku cynku, po czym tkaninę poliamidową pokrytą warstwą tlenku cynku, wyjmuje się z roztworu azotanu lub octanu cynku i heksametylenotetraaminy, płucze kilkakrotnie w wodzie destylowanej, aż do zaniku jonów amonowych i suszy.

2. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że w odsączonym roztworze zanurza się tkaninę poliamidową, którą wcześniej poddaje się działaniu plazmy tlenowej.

3. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że miesza się wodny roztwór octanu cynku i heksametylenotetraaminy.

4. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że miesza się wodny roztwór zawierający azotan ₃ cynku o stężeniu molowym od 0,025 do 0,075 mol/dm³ i heksametylenotetraaminę o stężeniu molowym od 0,03 do 0,05 mol/dm³.

5. Sposób, według zastrz. 1, znamienny tym, że miesza się wodny roztwór zawierający octan ₃ cynku o stężeniu molowym od 0,025 do 0,075 mol/dm³ i heksametylenotetraaminę o stężeniu molowym od 0,03 do 0,05 mol/dm³.