PL243242B1

PL243242B1 - Method of imparting protective properties to cellulose fibre materials against UV radiation and microbial growth

Info

Publication number: PL243242B1
Application number: PL435703A
Authority: PL
Inventors: Joanna Olczyk; Bogumił Gajdzicki; Joanna Lewartowska; Anetta Walawska
Original assignee: Siec Badawcza Lukasiewicz Inst Wlokiennictwa
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2023-07-24
Also published as: PL435703A1

Abstract

Przedmiotem wynalazku jest sposób barwienia barwnikami naturalnymi pozyskanymi z roślin i/lub owadów materiałów z włókien celulozowych, które wstępnie poddaje się obróbce środkiem kationizującym w postaci polimeru kationo-czynnego będącego pochodną epichlorohydryny i imidazolu.The subject of the invention is a method of dyeing cellulose fiber materials with natural dyes obtained from plants and/or insects, which are pre-treated with a cationizing agent in the form of a cationic polymer derived from epichlorohydrin and imidazole.

Description

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest sposób nadawania materiałom z włókien celulozowych wielokierunkowych właściwości ochronnych przed promieniowaniem UV i rozwojem mikroorganizmów poprzez zastosowanie barwników naturalnych.The subject of the invention is a method of giving cellulose fiber materials multidirectional protective properties against UV radiation and the development of microorganisms through the use of natural dyes.

Za barwniki naturalne uważane są środki barwiące - barwniki i pigmenty - pozyskane głównie z roślin, zwierząt lub minerałów. Aby barwniki takie mogły zabarwić włókno w sposób trwały powinny posiadać zdolność utworzenia z nim oddziaływania fizycznego, fizykochemicznego czy chemicznego. Ta cecha środka barwiącego nazywana jest substantywnością do włókna lub powinowactwem.Natural dyes are considered to be coloring agents - dyes and pigments - obtained mainly from plants, animals or minerals. In order for such dyes to be able to dye the fiber in a permanent way, they should have the ability to create a physical, physicochemical or chemical interaction with it. This property of the coloring agent is called fiber substantivity or affinity.

Barwniki naturalne nie posiadają powinowactwa do włókien celulozowych, dlatego ich zastosowanie do barwienia tych włókien wymaga dodatkowego procesu tzw. zaprawiania włókna lub wstępnej obróbki za pomocą środków o charakterze kationowym, tzw. kationizacji. Proces ten powoduje zmianę ujemnego potencjału elektrycznego włókna celulozowego na dodatni i w konsekwencji wzrost powinowactwa obrobionego włókna do barwników naturalnych.Natural dyes do not have an affinity for cellulose fibers, therefore their use for dyeing these fibers requires an additional process, the so-called fiber dressing or pre-treatment with cationic agents, so-called cationization. This process changes the negative electrical potential of the cellulose fiber to a positive one and, consequently, increases the affinity of the treated fiber for natural dyes.

Proces barwienia m.m. materiałów z włókien bawełny za pomocą barwników naturalnych po procesie kationizacji ujawnia patent chiński CN 103074783B z 2012 roku, w którym zastosowano środki kationizujące posiadające alifatyczny układ kationowy: epoksyamin lub epoksy- czwartorzędowych soli amoniowych.Dyeing process m.m. cotton fiber materials using natural dyes after the cationization process discloses the Chinese patent CN 103074783B of 2012, in which cationizing agents having an aliphatic cationic system were used: epoxyamines or epoxy-quaternary ammonium salts.

Wiadomo, że w przypadku zbyt dużej ekspozycji na promieniowanie UV, istnieje cały szereg negatywnych skutków oddziaływania tego promieniowania na organizm człowieka. Promieniowanie UV-B powoduje uszkodzenia naskórka i jego nadmierne rogowacenie, stany zapalne skóry, efekt „poparzenia” w postaci tzw. rumienia (erytemy), działa mutagennie, kancerogennie i genotoksycznie na poziomie molekularnym, powodując uszkodzenia DNA. Dane epidemiologiczne wskazują, że w ciągu ostatnich dekad szybkość wzrostu nowych zachorowań na nowotwory skóry w populacjach o jasnej karnacji jest jednym z największych zagrożeń zdrowia na świecie. Najistotniejszym czynnikiem ryzyka, sprzyjającym powstawaniu raka skóry, jest nadmierna ekspozycja na Słońce, a także oparzenia słoneczne skóry, zwłaszcza w dzieciństwie i wczesnej młodości.It is known that in the case of too much exposure to UV radiation, there is a whole range of negative effects of this radiation on the human body. UV-B radiation causes damage to the epidermis and its excessive keratosis, inflammation of the skin, the effect of "burning" in the form of the so-called. erythema (erythema), mutagenic, carcinogenic and genotoxic at the molecular level, causing DNA damage. Epidemiological data indicate that over the last decades the rate of increase in new cases of skin cancer in fair-skinned populations is one of the greatest health threats in the world. The most important risk factor for the development of skin cancer is excessive exposure to the sun, as well as sunburn of the skin, especially in childhood and early adolescence.

Badania wykazały, że skuteczność ochrony zależy od ilości promieniowania ultrafioletowego przechodzącego przez wyrób włókienniczy (transmitancji promieniowania UV), na co wpływa szereg czynników takich jak: rodzaj włókna, jego specyficzna absorpcja w zakresie promieniowania ultrafioletowego), charakterystyka strukturalna wyrobu (porowatość, masa powierzchniowa, grubość), zastosowane barwniki, intensywność wybarwienia, obecność rozjaśniaczy optycznych i różnych środków pomocniczych, w tym absorberów UV.Studies have shown that the effectiveness of protection depends on the amount of ultraviolet radiation passing through the textile product (UV radiation transmittance), which is influenced by a number of factors such as: type of fiber, its specific absorption in the ultraviolet radiation range), structural characteristics of the product (porosity, surface mass, thickness), dyes used, dye intensity, presence of optical brighteners and various auxiliary agents, including UV absorbers.

Miarą właściwości ochronnych przed promieniowaniem UV płaskich wyrobów włókienniczych jest współczynnik UPF (z ang. Ultraviolet Protection Factor). Określa się go na podstawie pomiarów transmitancji promieniowania UV przez wyrób włókienniczy. Zgodnie z normą EN 13758-2 wyrób włókienniczy posiada właściwości ochronne przed promieniowaniem UV jeżeli wartość współczynnika UPF jest równa lub większa od 40, przy zachowaniu jednocześnie odpowiedniego stopnia zakrycia odzieżą ciała człowieka. Stwierdzono, że obecnie stosowane do produkcji odzieży letniej tkaniny i dzianiny często nie posiadają dostatecznych właściwości ochronnych przed promieniowaniem UV, np. jasno zabarwiona bawełniana koszulka typu T-shirt wykazuje UPF rzędu 4-15, a zmoczenie i rozciągnięcie odzieży dodatkowo zmniejsza tę wartość.The measure of the protective properties against UV radiation of flat textile products is the UPF (Ultraviolet Protection Factor). It is determined by measuring the transmittance of UV radiation through a textile product. According to the EN 13758-2 standard, a textile product has protective properties against UV radiation if the UPF value is equal to or greater than 40, while maintaining the appropriate degree of covering the human body with clothing. It has been found that the fabrics and knitted fabrics currently used for the production of summer clothing often do not have sufficient protective properties against UV radiation, e.g. a lightly colored cotton T-shirt shows an UPF of 4-15, and getting wet and stretching the clothing further reduces this value.

Sytuację tą można znacznie poprawić stosując sposób według wynalazku.This situation can be significantly improved by using the method according to the invention.

Sposób nadawania materiałom z włókien celulozowych właściwości ochronnych przed promieniowaniem UV i rozwojem mikroorganizmów według wynalazku charakteryzuje się tym, że materiały z włókien celulozowych poddaje się obróbce środkiem kationizującym w postaci polimeru kationo-czynnego będącego pochodną epichlorohydryny i imidazolu, stosowanym w ilości 5% w stosunku do masy włókna, w temperaturze od 30 do 50°C, przy krotności kąpieli 10:1, po czym obrobione materiały poddaje się barwieniu barwnikami naturalnymi pozyskanymi z roślin i/lub owadów w stężeniu 5% w stosunku do masy włókna, przy krotności kąpieli 1:20, pH 4-5, w temperaturze 98°C, a wybarwienia utrwala z wykorzystaniem naturalnej soli miedzi - chalkantytu (CuSO4 x 5 H2O) w kąpieli zawierającej 2,5 g/l CuSO4 x 5H2O, w temperaturze 95°C w czasie 30 minut.The method of providing cellulose fiber materials with protective properties against UV radiation and the growth of microorganisms according to the invention is characterized in that the cellulose fiber materials are treated with a cationizing agent in the form of a cationic polymer derived from epichlorohydrin and imidazole, used in an amount of 5% in relation to fiber weight, at a temperature of 30 to 50°C, with a bath ratio of 10:1, and then the treated materials are dyed with natural dyes obtained from plants and/or insects at a concentration of 5% in relation to the fiber weight, with a bath ratio of 1: 20, pH 4-5, at 98°C, and the colors are fixed with the use of natural copper salt - chalcanthite (CuSO4 x 5H2O) in a bath containing 2.5 g/l CuSO4 x 5H2O, at 95°C for 30 minutes.

Sposób według wynalazku ilustrują poniższe przykłady i rysunki, na których fig. 1 przedstawia schemat procesu kationizacji wyrobów z naturalnych włókien celulozowych, fig. 2 schemat procesu barwienia barwnikami naturalnymi wyrobów z naturalnych włókien celulozowych.The method according to the invention is illustrated by the following examples and drawings, in which Fig. 1 shows a diagram of the process of cationization of products made of natural cellulose fibers, Fig. 2 shows a diagram of the process of dyeing products made of natural cellulose fibers with natural dyes.

PL 243242 BIPL 243242 B.I

Przykład 1Example 1

Dzianinę wykonaną w 100% wagowych z surowej przędzy bawełnianej organicznej (20 tex) techniką dziania rządkowego splotem lewo-prawym o masie powierzchniowej 175 g/m², poddano wieloetapowemu procesowi barwienia obejmującego obróbkę wstępną, obróbkę środkiem kationizującym, barwienie barwnikami naturalnymi, utrwalanie.A knitted fabric made of 100% by weight of raw organic cotton yarn (20 tex) using the weave weave technique with a surface weight of 175 g/m ² was subjected to a multi-stage dyeing process including pre-treatment, treatment with a cationizing agent, dyeing with natural dyes, fixation.

Obróbka wstępna - pranie w kąpieli zawierającej 1 g/l niejonowego środka piorąca-dyspergującego oraz 0,5 g/l sody kaustycznej, w temperaturze 70°C, w czasie 30 minut. Krotność kąpieli 1:20.Initial treatment - washing in a bath containing 1 g/l of non-ionic detergent-dispersant and 0.5 g/l of caustic soda, at 70°C, for 30 minutes. Bath multiplicity 1:20.

Obróbka środkiem kationizującym, będącym pochodną epichlorohydryny i imidazolu według schematu przedstawionego na fig. 1, w kąpieli zawierającej 0,8 części NaOH na 1 część środka kationizującego w temperaturze 30°C w czasie 30 minut, a następnie w temperaturze 50°C w czasie 40 min, krotność kąpieli 10:1. Do modyfikacji włókna celulozowego zastosowano 5% środka kationizującego w stosunku do masy włókna. Następnie proces płukania w wodzie o temperaturze 60°C przez czas 15 min i ostatecznie w wodzie zimnej.Treatment with a cationizing agent, which is a derivative of epichlorohydrin and imidazole, according to the scheme shown in Fig. 1, in a bath containing 0.8 parts of NaOH to 1 part of cationizing agent at 30°C for 30 minutes, and then at 50°C for 40 minutes min, bath ratio 10:1. 5% of the cationizing agent in relation to the weight of the fiber was used to modify the cellulose fiber. Then the rinsing process in water at 60°C for 15 minutes and finally in cold water.

Barwienie barwnikami naturalnymi - barwnik naturalny pozyskany z rośliny Reseda luteola rozpuszczano w ciepłej wodzie o temperaturze ok. 30°C. Dzianinę bawełnianą o dobrej zwilżalności barwiono barwnikiem naturalnym w stężeniu 5% w stosunku do masy włókna przy krotności kąpieli 1:20, pH 4-5 według schematu przedstawionego na fig. 2. Temperatura barwienia 98°C, czas 40 minut.Dyeing with natural dyes - a natural dye obtained from the Reseda luteola plant was dissolved in warm water at a temperature of approx. 30°C. Cotton knitwear with good wettability was dyed with a natural dye at a concentration of 5% in relation to the weight of the fiber at a bath ratio of 1:20, pH 4-5 according to the scheme shown in Fig. 2. Dyeing temperature 98°C, time 40 minutes.

Po barwieniu dzianinę płukano w wodzie o temp. 60°C, w czasie 10 minut. Następnie prano w kąpieli zawierającej 0,5 g/l Na2CO3, w temperaturze 40°C, w czasie 10 minut i ponownie płukano ciepłą i zimną wodą.After dyeing, the fabric was rinsed in water at 60°C for 10 minutes. Then they were washed in a bath containing 0.5 g/l Na2CO3 at 40°C for 10 minutes and rinsed again with hot and cold water.

Proces utrwalania wybarwienia przeprowadzono w kąpieli zawierającej 2,5 g/l CuSO4 χ 5H2O. Kąpiel z dzianiną ogrzewano z gradientem 1,57min do temperatury 98°C, następnie w temperaturze tej prowadzono proces utrwalania w czasie 30 minut. Następnie kąpiel schładzano do temperatury 40°C i utrzymywano w niej przez 30 minut. Krotność kąpieli 1:20.The process of staining fixation was carried out in a bath containing 2.5 g/l CuSO4 χ 5H2O. The bath with the knitted fabric was heated with a gradient of 1.57 min to the temperature of 98°C, then the fixation process was carried out at this temperature for 30 minutes. The bath was then cooled to 40°C and held there for 30 minutes. Bath multiplicity 1:20.

Próbki wybarwionej dzianiny poddano badaniom odporności wybarwień na tarcie suche, mokre, pranie i światło sztuczne, badaniom właściwości barierowych oraz aktywności antydrobnoustrojowej.Samples of dyed knitted fabric were subjected to tests of dyeing resistance to dry and wet rubbing, washing and artificial light, tests of barrier properties and antimicrobial activity.

Uzyskane wyniki przedstawiono w tab. 1^ł. Wskaźnik odporności wybarwień „5” wg szarej skali oznacza brak zmiany barwy próbki i brak zabrudzenia białej tkaniny towarzyszącej, a wskaźnik „1 ” zmianę bardzo dużą. Wskaźnik odporności wybarwień na światło sztuczne „8” wg niebieskiej skali oznacza brak zmiany barwy próbki (brak płowienia), a wskaźnik „1” zmianę bardzo dużą (płowienie bardzo silne).The results obtained are presented in tab. 1st The color fastness index "5" according to the gray scale means no change in the color of the sample and no soiling of the white accompanying fabric, and the index "1" means a very large change. The index of color fastness to artificial light "8" according to the blue scale means no change in the color of the sample (no fading), and the index "1" means a very large change (very strong fading).

Wybarwienie charakteryzuje się dobrą i bardzo dobrą odpornością na światło, sztuczne, tarcie, pranie i pot, posiada bardzo dobre właściwości barierowe dla promieniowania UV (UPF>50 i transmitancja w zakresie UVA <5%) oraz chroni przed rozwojem mikroorganizmów - bakterii gram - ujemnych - Escherichia coli oraz gram - dodatnich - Staphylococcus aureus.The dyeing is characterized by good and very good resistance to light, artificial light, friction, washing and sweat, has very good barrier properties to UV radiation (UPF>50 and transmittance in the UVA range <5%) and protects against the development of microorganisms - gram-negative bacteria - Escherichia coli and gram - positive - Staphylococcus aureus.

Tab. 1. Odporności wybarwień dzianiny z bawełny organicznej wybarwionej barwnikiem z rośliny Reseda luteola na pranie, tarcie suche i mokre oraz pot.Tab. 1. Color fastness of a knitted fabric made of organic cotton dyed with a dye from the Reseda luteola plant to washing, dry and wet rubbing and perspiration.

Badania odporności wybarwień na: Color fastness tests for: pranie 40°C wg PN-EN ISO 105-C06, metoda AIS washing 40°C according to PN-EN ISO 105-C06, method AIS al4 al4 bl4-5 bl4-5 cl4-5 cl4-5 pot kwaśny wg PN-EN ISO105-E04 acid sweat according to PN-EN ISO105-E04 al 4-5 al 4-5 bi 4 bi 4 cl 4 cl 4 pot alkaliczny wg PN-EN 1SO105-E04 alkaline sweat according to PN-EN 1SO105-E04 al 4-5 al 4-5 bi 4 bi 4 cl 4 cl 4 tarcie suche wg PN-EN ISO-XI2-08 dry friction according to PN-EN ISO-XI2-08 dl kolumienki for the column 4-5 4-5 dl rządki for the row 4-5 4-5 tarcic mokre wg PN-EN ISO-X12-08 wet timber according to PN-EN ISO-X12-08 dl kolumienki for the column 4 4 dl rządki for the row 4 4

a) Zmiana barwy danej próbki,a) Change of color of a given sample,

b) Zabrudzenie bieli tkaniny towarzyszącej bawełna, c) Zabrudzenie bieli tkaniny towarzyszącej wełna, d) Kierunek próbki dzianiny.b) Soiling the whiteness of the cotton support fabric, c) Soiling the whiteness of the wool support fabric, d) Direction of the knitted fabric sample.

PL 243242 BIPL 243242 B.I

Tab. 2. Odporności wybarwień dzianiny z bawełny organicznej wybarwionej barwnikiem z rośliny Reseda luteola na światło sztuczne.Tab. 2. Color fastness of knitwear made of organic cotton dyed with a dye from the Reseda luteola plant to artificial light.

Badania odporności wybarwień na: światło sztuczne wg PN-EN ISO 105-B02, Metoda 2 Color fastness tests for: artificial light according to PN-EN ISO 105-B02, Method 2 Wyniki badania [stopnie niebieskiej skali] 6-7 Test results [blue scale degrees] 6-7

Tab. 3. Właściwości barierowe dzianiny z bawełny organicznej wybarwionej barwnikiem z rośliny Reseda luteola.Tab. 3. Barrier properties of knitwear made of organic cotton dyed with a dye from the Reseda luteola plant.

Próbka A sample UPF wg PN-EN 13758-1 i 2 UPF acc PN-EN 13758-1 and 2 Średnia transmitancja w zakresie UVA [%] wg PN-EN 13758-1 i 2 Average transmittance in the UVA range [%] according to PN-EN 13758-1 and 2 Dzianina z bawełny organicznej wybarwionej barwnikiem z rośliny Reseda lutepola wybarwienie 5% Knitwear made of organic cotton dyed with a dye from the Reseda lutepola plant, dyeing 5% > 50 > 50 1,58 1.58

Tab. 4. Właściwości antydrobnoustrojowe wg AATCC Metoda 100-2012 dzianiny z bawełny organicznej wybarwionej barwnikiem z rośliny Reseda luteol.Tab. 4. Antimicrobial properties according to AATCC Method 100-2012 of knitwear made of organic cotton dyed with a dye from the Reseda luteol plant.

Próbka badana Test sample Aktywność antydrobnoustrojowa wobec bakterii Escherichia coli (ATCC 11229) Antimicrobial activity against Escherichia coli (ATCC 11229) Aktywność antydrobnoustrojowa wobec bakterii Staphylococcus aureus (ATCC 6538) Antimicrobial activity against Staphylococcus aureus (ATCC 6538) Dzianina z bawełny organicznej wybarwionej Dyed organic cotton fabric A L A L R(%) R(%) A L A L R(%) R(%) 1. Próbka po procesie kationozacji z użyciem środka kationizującego będącego pochodną epichlorohydryny i imidazolu 1. Sample after the cationization process using a cationizing agent derived from epichlorohydrin and imidazole 7,5 2,3 7.5 2.3 99,4 99.4 6,8 2,3 6.8 2.3 99,64 99.64 2.Próbka po procesie kanonizacji i barwieniu barwnikiem koszenila - wybarwienie 5% 2. Sample after the process of canonization and dyeing with cochineal dye - dyeing 5% 7,0 1,7 7.0 1.7 98,2 98.2 6,6 2,3 6.6 2.3 99,37 99.37

A- współczynnik aktywności mikrobiologicznej; jeżeli A>3 wówczas materiał włókienniczy posiada silna aktywność anty bakteryjną, R - stopień redukcji wzrostu bakterii; L - aktywność bakteriobójcza; jeżeli IX) wówczas materiał włókienniczy jest bakteriobójczyA- microbiological activity coefficient; if A>3, then the textile material has a strong antibacterial activity, R - degree of bacterial growth reduction; L - bactericidal activity; if IX) then the textile is germicidal

PL 243242 BIPL 243242 B.I

Przykład 2Example 2

Dzianinę wykonaną w 100% wagowych z surowej przędzy bawełny standardowej bawełnianej o masie powierzchniowej 182 g/m2, poddano trójetapowemu procesowi barwienia jak w przykładzie 1, z tym, że do barwienia (wybarwienie 5%) użyto barwnik naturalny - koszenila - ciemnoczerwony barwnik pozyskiwany z wysuszonych, zmielonych owadów, zwanych czerwcami kaktusowymi.A knitted fabric made of 100% by weight of raw standard cotton yarn with a surface weight of 182 g/m2 was subjected to a three-stage dyeing process as in example 1, except that a natural dye - cochineal - a dark red dye obtained from dried, ground insects, called cactus juniper.

Próbki dzianiny z bawełny standardowej wybarwionej za pomocą naturalnego barwnika koszenila po procesie kationizacji z użyciem środka kationizującego, będącego pochodną epichlorohydryny i imidazolu, po procesie utrwalania z użyciem soli miedzi CuSO4 χ 5H2O poddano badaniom odporności wybarwień na tarcie suche, mokre, pranie i światło sztuczne, badaniom właściwości barierowych oraz aktywności antydrobnoustrojowej.Samples of knitted fabric made of standard cotton dyed with a natural cochineal dye after the cationization process with the use of a cationizing agent, which is a derivative of epichlorohydrin and imidazole, after the process of fixing with CuSO4 χ 5H2O copper salt, were subjected to tests of dyeing resistance to dry and wet rubbing, washing and artificial light, tests of barrier properties and antimicrobial activity.

Uzyskane wyniki przedstawione w tab. 5-8 dowodzą, że ww. wybarwienie charakteryzuje się dobrą i bardzo dobrą odpornością na światło, sztuczne, tarcie, pranie i pot. Posiada bardzo dobre właściwości barierowe dla promieniowania UV (UPF >50 i transmitancja w zakresie UVA <5%) oraz chroni przed rozwojem mikroorganizmów - bakterii gram - ujemnych - Escherichia coli oraz gram - dodatnich - Staphylococcus aureus.The obtained results are presented in Tab. 5-8 prove that the above-mentioned the color is characterized by good and very good fastness to light, artificial light, rubbing, washing and sweat. It has very good barrier properties for UV radiation (UPF >50 and transmittance in the UVA range <5%) and protects against the development of microorganisms - gram-negative bacteria - Escherichia coli and gram-positive - Staphylococcus aureus.

Tab. 5. Odporności wybarwień dzianiny z bawełny standardowej wybarwionej barwnikiem koszenila na pranie, tarcie suche i mokre oraz pot.Tab. 5. Color fastness of knitted fabric made of standard cotton dyed with cochineal dye to washing, dry and wet rubbing and perspiration.

Badania odporności wybarwień na: Color fastness tests for: Wyniki badania [stopnie szarej skali] Study results [gray scale steps] a/3-4 a/3-4 b/4-5 b/4-5 c/4-5 c/4-5 pranie 40°C wg PN-EN ISO 105-C06, metoda washing 40°C according to PN-EN ISO 105-C06, method AIS AIS pot kwaśny wg PN-EN 1SO105-E04 acid sweat according to PN-EN 1SO105-E04 a/3 a/3 b/4 b/4 c/4 c/4 pot alkaliczny wg PN-EN 1SO105-E04 alkaline sweat according to PN-EN 1SO105-E04 a/3 a/3 b/3-4 b/3-4 c/4 c/4 tarcie suche wg PN-EN ISO-X12-08 dry friction according to PN-EN ISO-X12-08 d/kolumienki d/rządki d/columns d/rows 4-5 4-5 4-5 4-5 tarcie mokre wg PN-EN ISO-X12-08 wet friction according to PN-EN ISO-X12-08 d/kolumienki 3-4 d/rządki 3-4 d/columns 3-4 d/rows 3-4

e) Zmiana barwy danej próbki,e) Change of color of a given sample,

f) Zabrudzenie bieli tkaniny towarzyszącej bawełna, g) Zabrudzenie bieli tkaniny towarzyszącej wełna, h) Kierunek próbki dzianiny.f) Soiling the whiteness of the cotton support fabric, g) Soiling the whiteness of the wool support fabric, h) Direction of the knitted fabric sample.

Tab. 6. Odporność wybarwień dzianiny z bawełny standardowej wybarwionej barwnikiem koszenila na światło sztuczne.Tab. 6. Color fastness of knitted fabric made of standard cotton dyed with cochineal dye to artificial light.

Badania odporności wybarwień na: Color fastness tests for: Wyniki badania [stopnie niebieskiej skali] Test results [blue scale degrees] światło sztuczne wg PN-EN ISO 105-B02, Metoda 2 artificial light according to PN-EN ISO 105-B02, Method 2 7-8 7-8

PL 243242 BIPL 243242 B.I

Ta b. 7. Właściwości barierowe dzianiny z bawełny standardowej wybarwionej barwnikiem koszenila.Ta b. 7. Barrier properties of a knitted fabric made of standard cotton dyed with cochineal dye.

Próbka Dzianina z bawełny wybarwionej barwnikiem naturalnym koszenila 5% A sample Knitwear made of cotton dyed with a natural dye cochineal 5% UPF UPF Średnia transmitancia w zakresie UVA wg PN-EN 13758-1 i 2 0,35 Average transmittance in the UVA range according to PN-EN 13758-1 and 2 0.35 >50 >50

Tab. 8. Właściwości antydrobnoustrojowe wg AATAA Metoda 100-20122012 dzianiny z bawełny standardowej wybarwionej barwnikiem koszenila.Tab. 8. Antimicrobial properties according to AATAA Method 100-20122012 of knitwear made of standard cotton dyed with cochineal dye.

Próbka badana Test sample Aktywność antydrobnoustrojowa wobec bakterii Escherichia coli (ATCC 11229) Antimicrobial activity against Escherichia coli (ATCC 11229) Aktywność antydrobnoustrojowa wobec bakterii Staphylococcus aureus (ATCC 6538) Antimicrobial activity against Staphylococcus aureus (ATCC 6538) Dzianina z bawełny standardowej wybarwionej Knitwear made of standard dyed cotton A L A L R(%) R(%) A L A L R(%) R(%) 1. Próbka po procesie kationozacji z użyciem środka kationizującego będącego pochodną epichlorohydryny i imidazolu 1. Sample after the cationization process using a cationizing agent derived from epichlorohydrin and imidazole 7,5 2,3 7.5 2.3 99,4 99.4 6,8 2,3 6.8 2.3 99,64 99.64 2.Próbka po procesie kationizacji i barwieniu barwnikiem koszenila - wybarwienie 5% 2. Sample after the process of cationization and dyeing with cochineal dye - dyeing 5% 4,0 -1,2 4.0 -1.2 0 0 6,4 2,3 6.4 2.3 99,06 99.06

A- współczynnik aktywności mikrobiologicznej; jeżeli A>3 wówczas materiał włókienniczy posiada silna aktywność antybakteryjną, R - stopień redukcji wzrostu bakterii; L - aktywność bakteriobójcza; jeżeli L>0 wówczas materiał włókienniczy jest bakteriobójczyA- microbiological activity coefficient; if A>3, then the textile material has a strong antibacterial activity, R - degree of bacterial growth reduction; L - bactericidal activity; if L>0 then the textile is bactericidal

Uzyskane sposobem według wynalazku materiały cechują się złożonymi właściwościami ochronnymi przed promieniowaniem UV i rozwojem mikroorganizmów, wysokimi odpornościami wybarwień na pranie, pot, tarcie i światło.The materials obtained by the method according to the invention are characterized by complex protective properties against UV radiation and the development of microorganisms, high color fastness to washing, sweat, rubbing and light.

Materiały włókiennicze uzyskane sposobem według wynalazku, zawierają surowce naturalne (włókno celulozowe naturalne - bawełna, len lub sztuczne - wiskoza, barwnik naturalny, chalkantyt), są biodegradowalne, zapewniają wysoki komfort użytkowania odzieży i maseczek z nich wykonanych, są prozdrowotne i przyjazne dla skóry człowieka.Textile materials obtained by the method according to the invention contain natural raw materials (natural cellulose fiber - cotton, linen or artificial - viscose, natural dye, chalcanthite), are biodegradable, provide high comfort of using clothes and masks made of them, are health-promoting and friendly to human skin .

Zaletą stosowania środka kationizującego według wynalazku jest także:The advantage of using the cationizing agent according to the invention is also:

- stosunkowo niewielka ilość tego środka użytego do procesu kationizacji, co przynosi bardzo dobre efekty wybarwienia (dużą intensywność wybarwienia) oraz bardzo wysoki stopień wyczerpania barwnika naturalnego z kąpieli - barwnik jest wyczerpywany prawie całkowicie, tj. blisko 100% barwnika użytego w kąpieli barwiącej „wchodzi” na włókno, proces jest niskoenergetyczny - możliwe jest stosowanie tego środka w stosunkowo niskiej temperaturze około 50°C.- a relatively small amount of this agent used for the cationization process, which brings very good dyeing effects (high dyeing intensity) and a very high degree of exhaustion of the natural dye from the bath - the dye is almost completely exhausted, i.e. nearly 100% of the dye used in the dyeing bath "enters on the fiber, the process is low-energy - it is possible to use this agent at a relatively low temperature of about 50 ° C.

Claims

1. A method of providing cellulose fiber materials with protective properties against UV radiation and the growth of microorganisms, characterized in that the cellulose fiber materials are treated with a cationizing agent in the form of a cationic polymer derived from epichlorohydrin and imidazole, used in an amount of 5% in relation to fiber weight, at a temperature of 30 to 50°C, with a bath ratio of 10:1, and then the treated materials are dyed with natural dyes obtained from plants and/or insects at a concentration of 5% in relation to the fiber weight, with a bath ratio of 1: 20, pH 4-5, at the temperature of 98°C, and the colors are fixed with the use of a natural copper salt - chalcanthite (CuSO4 x 5H2O) in a bath containing 2.5 g/l CuSO4 χ 5H2O, at the temperature of 95°C for 30 minutes .