RU215120U1

RU215120U1 - MULTILAYER ANTIBACTERIAL MATERIAL BASED ON NON-WOVEN FABRIC

Info

Publication number: RU215120U1
Application number: RU2022126661U
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Махтей
Original assignee: Общество с ограниченной ответственность "Обнинская Текстильная Компания"
Filing date: 2022-10-13
Publication date: 2022-11-29

Abstract

Полезная модель относится к легкой промышленности, а именно к многослойным антибактериальным материалам на основе нетканого полотна, содержащим скрепленные между собой точечным термоскреплением подложку с антимикробными свойствами и защитный слой, и может быть использована для производства медицинской одежды, обеспечивающей пароотведение и влагозащиту с противомикробной и антибактериальной пропиткой. Согласно полезной модели защитный слой является термопластичной полиуретановой пленкой с порами, размер которых меньше размера капли воды, но больше, чем размер молекулы воды в свободном состоянии. Подложка с антимикробными свойствами состоит из нетканых полипропиленовых волокон. Достигаемый технический результат - улучшение потребительских качеств материала, так как он обеспечивает воздухонепроницаемость и водоотталкивание при контакте с внешней средой, при этом пропускает пар с внутренней стороны и одновременно образует высокие барьерные свойства против различных видов микроорганизмов.

The utility model relates to light industry, namely to multilayer antibacterial materials based on non-woven fabric, containing a substrate with antimicrobial properties and a protective layer fastened together by point thermal bonding, and can be used for the production of medical clothing that provides vapor removal and moisture protection with antimicrobial and antibacterial impregnation . According to the utility model, the protective layer is a thermoplastic polyurethane film with pores, the size of which is smaller than the size of a water drop, but larger than the size of a free water molecule. The backing with antimicrobial properties consists of non-woven polypropylene fibers. The achieved technical result is an improvement in the consumer qualities of the material, since it provides airtightness and water repellency in contact with the external environment, while passing steam from the inside and at the same time forming high barrier properties against various types of microorganisms.

Description

Область техники, к которой относится полезная модель.The field of technology to which the utility model belongs.

Настоящая полезная модель относится к легкой промышленности, а именно к многослойным антибактериальным материалам на основе нетканого полотна, содержащим скрепленные между собой точечным термоскреплением подложку с антимикробными свойствами и защитный слой, и может быть использована для производства медицинской одежды, обеспечивающей пароотведение и влагозащиту с противомикробной и антибактериальной пропиткой.This utility model relates to light industry, namely to multilayer antibacterial materials based on non-woven fabric containing a substrate with antimicrobial properties and a protective layer bonded together by point thermal bonding, and can be used for the production of medical clothing that provides vapor removal and moisture protection with antimicrobial and antibacterial impregnation.

Уровень техники.The level of technology.

В настоящее время существуют многослойные антибактериальные материал на основе нетканого полотна. Так известен из уровня техники многослойный антибактериальный материал на основе нетканого полотна, содержащий скрепленные между собой точечным термоскреплением подложку с антибактериальными свойствами и защитный слой, описанная в патенте на изобретение РФ № 2529829, опубликовано 27.09.2014.Currently, there are multilayer antibacterial material based on non-woven fabric. Thus, a multilayer antibacterial material based on a non-woven fabric is known from the prior art, containing a substrate with antibacterial properties bonded together by point thermal bonding and a protective layer, described in the patent for the invention of the Russian Federation No. 2529829, published on September 27, 2014.

Данный материал является наиболее близким по технической сущности к заявленной полезной модели и взят за прототип. Недостатком такого материала является то, что хоть он и обеспечивает барьерные свойства против различных видов микроорганизмов, но не обеспечивает воздухонепроницаемость и водоотталкивание при контакте с внешней средой.This material is the closest in technical essence to the claimed utility model and is taken as a prototype. The disadvantage of this material is that although it provides barrier properties against various types of microorganisms, it does not provide airtightness and water repellency when in contact with the external environment.

Раскрытие полезной модели.Disclosure of utility model.

Настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить многослойный антибактериальный материал на основе нетканого полотна, содержащий скрепленные между собой точечным термоскреплением подложку с антибактериальными свойствами и защитный слой, позволяющий обеспечить улучшение потребительских качеств материала, так как он обеспечивает воздухонепроницаемость и водоотталкивание при контакте с внешней средой, при этом пропускает пар с внутренней стороны, и одновременно образует высокие барьерные свойства против различных видов микроорганизмов, что и является поставленной технической задачей.The present utility model mainly aims to propose a multilayer antibacterial material based on a non-woven fabric, containing a substrate with antibacterial properties bonded together by point thermal bonding and a protective layer that improves the consumer qualities of the material, since it provides airtightness and water repellency when in contact with an external medium, while passing steam from the inside, and at the same time forms high barrier properties against various types of microorganisms, which is the technical task.

Для достижения этой целиTo achieve this goal

защитный слой является термопластичной полиуретановой пленкой с порами, размер которых меньше размера капли воды, но больше, чем размер молекулы воды в свободном состоянии,the protective layer is a thermoplastic polyurethane film with pores, the size of which is smaller than the size of a water drop, but larger than the size of a free water molecule,

подложка с антимикробными свойствами состоит из нетканых полипропиленовых волокон.the backing with antimicrobial properties consists of non-woven polypropylene fibers.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность обеспечения воздухонепроницаемости и водоотталкивания при контакте с внешней средой, при этом пропускания пара с внутренней стороны, и одновременно такая ткань образует высокие барьерные свойства против различных видов микроорганизмов. Это становится возможным благодаря тому, что защитный слой является термопластичной полиуретановой пленкой с порами, размер которых меньше размера капли воды, но больше, чем размер молекулы воды в свободном состоянии. И одновременно благодаря тому, что подложка с антимикробными свойствами состоит из нетканых полипропиленовых волокон. Таким образом пар выводится наружу, а вода не попадает внутрь.Due to these advantageous characteristics, it becomes possible to provide airtightness and water repellency in contact with the external environment, while passing steam from the inside, and at the same time such a fabric forms a high barrier properties against various types of microorganisms. This becomes possible due to the fact that the protective layer is a thermoplastic polyurethane film with pores smaller than the size of a water drop, but larger than the size of a free water molecule. And at the same time due to the fact that the substrate with antimicrobial properties consists of non-woven polypropylene fibers. Thus, steam is expelled to the outside, and water does not enter inside.

Существует преимущественный вариант полезной модели, в котором размер пор защитного слоя более чем в 1000 раз меньше размера капли воды, но превосходит размер молекулы воды в свободном состоянии более чем в 100 раз.There is an advantageous version of the utility model, in which the pore size of the protective layer is more than 1000 times smaller than the size of a water drop, but exceeds the size of a free water molecule by more than 100 times.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность конкретного указания параметров, при котором обеспечивается воздухонепроницаемость и водоотталкивание при контакте с внешней средой.Thanks to these advantageous characteristics, it becomes possible to specifically specify the parameters that ensure airtightness and water repellency in contact with the external environment.

Существует также и такой возможный вариант полезной модели, при котором защитный слой имеет плотность 10 г/м², клеевой слой имеет плотность 15 г/м², а подложка имеет плотность 10-20 г/м².There is also such a possible variant of the utility model, in which the protective layer has a density of 10 g/m ² , the adhesive layer has a density of 15 g/m ² and the substrate has a density of 10-20 g/m ² .

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность обеспечения оптимальной общей плотности в диапазоне 35-45 г/м².Thanks to these advantageous characteristics, it becomes possible to provide an optimal overall density in the range of 35-45 g/m ² .

Существует также и такой вариант полезной модели, в котором слои соединены склеивающим полимером, в качестве которого выбран реактивный полиуретановый клей-расплав.There is also such a variant of the utility model, in which the layers are connected by an adhesive polymer, which is selected as a reactive polyurethane hot melt adhesive.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность конкретизация варианта осуществления склеивающего полимера.These advantageous characteristics make it possible to specify the embodiment of the adhesive polymer.

Существует, наконец, и такой вариант полезной модели, в котором пропитка имеет следующий состав:Finally, there is such a variant of the utility model, in which the impregnation has the following composition:

полигексаметиленгуанидин хлорид - 2,5%,polyhexamethylene guanidine chloride - 2.5%,

водорастворимый неионный полимер - 1,5%,water-soluble non-ionic polymer - 1.5%,

анионное поверхностно-активное вещество - 1%,anionic surfactant - 1%,

вода - 95%.water - 95%.

Благодаря таким выгодным характеристикам появляется возможность конкретизации пропитки.Thanks to such favorable characteristics, it becomes possible to specify the impregnation.

Краткое описание чертежей.Brief description of the drawings.

Другие отличительные признаки и преимущества данной полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые рисунки, на которых:Other distinctive features and advantages of this utility model are clear from the description below for illustration and not being restrictive, with reference to the accompanying drawings, in which:

фигура 1 показывает схему слоев многослойного нетканого антибактериального материала согласно полезной модели;figure 1 shows the layer diagram of a multilayer nonwoven antibacterial material according to the utility model;

фигура 2 показывает изображение двух сторон многослойного нетканого антибактериального материала, согласно полезной модели;figure 2 shows the image of two sides of the multilayer nonwoven antibacterial material, according to the utility model;

фигура 3 показывает изображение внешней стороны многослойного нетканого антибактериального материала, согласно полезной модели;figure 3 shows an image of the outer side of the multilayer nonwoven antibacterial material, according to the utility model;

фигура 4 показывает изображение внутренней стороны многослойного нетканого антибактериального материала, согласно полезной модели.figure 4 shows an image of the inside of a multilayer nonwoven antibacterial material, according to the utility model.

Согласно фигурам 1-4 многослойный нетканый антибактериальный материал содержит скрепленные между собой точечным термоскреплением 1 подложку 2 с антибактериальными свойствами и защитный слой 3 из нетканых материалов. Защитный слой 3 является термопластичной полиуретановой пленкой с порами, размер которых меньше размера капли воды 5, но больше, чем размер молекулы воды в свободном состоянии. Показано как пар 4.According to figures 1-4, the multilayer nonwoven antibacterial material contains a substrate 2 with antibacterial properties fastened together by point thermal bonding 1 and a protective layer 3 made of nonwoven materials. The protective layer 3 is a thermoplastic polyurethane film with pores smaller than the size of a water drop 5 but larger than the size of a free water molecule. Shown as par 4.

Подложка 2 с антимикробными свойствами состоит из нетканых полипропиленовых волокон.Substrate 2 with antimicrobial properties consists of non-woven polypropylene fibers.

Размер пор защитного слоя 3 более чем в 1000 раз меньше размера капли воды 5, но превосходит размер молекулы воды в свободном состоянии более чем в 100 раз. Преимущественно защитный слой 3 имеет плотность 10 г/м², клеевой слой 1 имеет плотность 15 г/м², а подложка имеет плотность 10-20 г/м².The pore size of the protective layer 3 is more than 1000 times smaller than the size of a water drop 5, but exceeds the size of a free water molecule by more than 100 times. Advantageously, the protective layer 3 has a density of 10 g/m ² , the adhesive layer 1 has a density of 15 g/m ² and the substrate has a density of 10-20 g/m ² .

Слои 2 и 3 соединены склеивающим полимером, в качестве которого выбран реактивный полиуретановый клей-расплав.Layers 2 and 3 are connected with an adhesive polymer, which is selected as a reactive polyurethane hot melt adhesive.

Общая плотность материала: 35-45 г/м². Могут быть различные варианты плотности в данном диапазоне. Плотность меняется в зависимости от толщины используемого при производстве полипропилена 2 (внутренний слой).General density of material: 35-45 g/m ² . There may be different density options in this range. The density varies depending on the thickness of the polypropylene 2 used in the production (inner layer).

Пропитка имеет следующий состав:The impregnation has the following composition:

вода - 95%.water - 95%.

Реактивный полиуретановый клей-расплав представляет собой полиуретановый полимер, образующий сетчатую структуру с очень высокой прочностью сцепления. Характеризуется тепло- и морозостойкостью, устойчивостью к стирке, химической чистке.Reactive polyurethane hot melt adhesive is a polyurethane polymer that forms a network structure with very high adhesive strength. It is characterized by heat and frost resistance, resistance to washing, dry cleaning.

Пропитка состоит на основе полигексаметиленгуанидин хлорида, водорастворимого неионного полимера и анионного поверхностно-активного вещества. Компоненты пропитки обладают бактерицидным действием против колониеобразующих микроорганизмов в воздухе рабочей зоны.The impregnation is based on polyhexamethylene guanidine chloride, a water-soluble non-ionic polymer and an anionic surfactant. Impregnation components have a bactericidal effect against colony-forming microorganisms in the air of the working area.

Полигексаметиленгуанидин выполняет антибактериальную функцию, водорастворимый неионный полимер и анионные поверхностно-активные вещества добавлены для улучшения потребительских свойств.Polyhexamethyleneguanidine performs an antibacterial function, a water-soluble non-ionic polymer and anionic surfactants are added to improve consumer properties.

Полигексаметиленгуанидин хлорид, который находится в составе пропитки, обладает уникальными физико-химическими биоцидными свойствами, не имеет цвета и запаха, является полностью растворим в воде, сохраняет физико-химические и биоцидные свойства при отрицательных температурах, а также температуре до +120°С.Polyhexamethyleneguanidine chloride, which is part of the impregnation, has unique physicochemical biocidal properties, is colorless and odorless, completely soluble in water, retains physicochemical and biocidal properties at low temperatures, as well as at temperatures up to +120°C.

Полигексаметиленгуанидин хлорид обеспечивает биоцидные свойства против вирусов, грибов, грамотрицательных и грамположительных бактерий. Благодаря свойствам полигексаметиленгуанидин хлорида бактерицидный эффект сохраняется до 8 месяцев.Polyhexamethyleneguanidine chloride provides biocidal properties against viruses, fungi, Gram-negative and Gram-positive bacteria. Due to the properties of polyhexamethylene guanidine chloride, the bactericidal effect lasts up to 8 months.

Новый усовершенствованный материал имеет антибактериальный эффект благодаря специальной пропитке (не ионы серебра у аналогов). Термоламинат (мембрана) обеспечивает функцию пароотведения. Материал изготовлен на основе полипропилена (нетканого волокна) и применяется для одноразовой медицинской одежды.The new improved material has an antibacterial effect due to a special impregnation (not silver ions in analogues). Thermolaminate (membrane) provides the steam removal function. The material is based on polypropylene (non-woven fiber) and is used for disposable medical clothing.

Осуществление полезной модели.Implementation of the utility model.

На полипропиленовое волокно наносится противомикробная и антибактериальной пропитка, затем волокно просушивается при температуре 40°С.Antimicrobial and antibacterial impregnation is applied to the polypropylene fiber, then the fiber is dried at a temperature of 40°C.

Защитный слой 3 в виде термопластичной полиуретановой пленки и полипропиленовое полотно 2 склеиваются между собой при помощи реактивного полиуретанового клея-расплава, нагретого до 80-100°С и нанесенного через гравировальный вал на внешний слой. Затем полипропиленовое полотно прижимается под давлением к внешнему слою и наматывается на картонные гильзы.The protective layer 3 in the form of a thermoplastic polyurethane film and the polypropylene web 2 are glued together using a reactive polyurethane hot melt adhesive heated to 80-100°C and applied through an engraving shaft to the outer layer. Then the polypropylene web is pressed under pressure to the outer layer and wound on cardboard sleeves.

Защитный слой 3 в виде термопластичной полиуретановой пленки обеспечивает пароотведение и воздухопроницаемость.The protective layer 3 in the form of a thermoplastic polyurethane film provides vapor removal and breathability.

Это происходит за счет того, что он имеет микроскопические поры мембраны количеством в 1,2 млрд. на 1 см² поверхности материала способствуют воздухопроницаемости. Таким образом, термопластичная полиуретановая пленка препятствует проникновению влаги из окружающей среды, при этом обеспечивает выход влажного воздуха наружу.This is due to the fact that it has microscopic membrane pores of 1.2 billion per 1 cm ² of the surface of the material, which contribute to breathability. Thus, the thermoplastic polyurethane film prevents the penetration of moisture from the environment, while ensuring the exit of moist air to the outside.

Мембрана имеет микроскопические поры, которые по размеру являются меньше, чем капли воды. Таким образом вода не проникает через внешнюю сторону материала. При этом поры не препятствуют проникновению пара с внутренней стороны материала. Это обусловлено движением молекул воды от области с большей температурой в область с более низкой температурой во время усиленной физической нагрузки.The membrane has microscopic pores that are smaller than water droplets. Thus, water does not penetrate through the outer side of the material. At the same time, the pores do not prevent the penetration of steam from the inside of the material. This is due to the movement of water molecules from an area with a higher temperature to an area with a lower temperature during increased physical activity.

Например, размер пор мембраны может быть выбран в 20 тысяч раз меньшим капли и в 700 раз больше молекулы воды. В виде пара молекулы воды, не связанные поверхностным натяжением в газообразном состоянии, легко проходят сквозь мембрану.For example, the pore size of the membrane can be chosen to be 20,000 times smaller than a drop and 700 times larger than a water molecule. In the form of a vapor, water molecules, not bound by surface tension in the gaseous state, easily pass through the membrane.

Промышленная применимость.Industrial applicability.

Многослойный антибактериальный материал может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивают реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для полезной модели.A multilayer antibacterial material can be implemented by a specialist in practice and in the implementation they ensure the implementation of the stated purpose, which allows us to conclude that the utility model meets the criterion of "industrial applicability".

В соответствии с предложенной полезной моделью изготовлен опытный образец многослойного антибактериального материала.In accordance with the proposed utility model, a prototype of a multilayer antibacterial material was made.

Внешний слой 3 представлял собой термопластичную полиуретановую пленку плотностью 10 г/м². Внутренний слой 1 представлял собой 100% полипропилен, с противомикробной и антибактериальной пропиткой плотностью 10-20 г/м².The outer layer 3 was a thermoplastic polyurethane film with a density of 10 g/m ² . The inner layer 1 was 100% polypropylene, with antimicrobial and antibacterial impregnation with a density of 10-20 g/m ² .

Испытания опытного образца многослойного антибактериального материала показали, что он обеспечивает:Tests of a prototype of a multilayer antibacterial material showed that it provides:

- эффект пароотведения, что способствует комфорту при усиленной физической нагрузке,- the effect of steam removal, which contributes to comfort during increased physical activity,

- также имеет противомикробную и антибактериальную пропитку, что является преимуществом для применения в условиях неблагополучной эпидемиологической обстановки,- also has antimicrobial and antibacterial impregnation, which is an advantage for use in conditions of an unfavorable epidemiological situation,

- так как пропитка состоит на основе полигексаметиленгуанидин хлорида, водорастворимого неионного полимера и анионного поверхностно-активного вещества, то компоненты пропитки обладают бактерицидным действием против колониеобразующих микроорганизмов в воздухе рабочей зоны.- since the impregnation is based on polyhexamethylene guanidine chloride, a water-soluble non-ionic polymer and an anionic surfactant, the impregnation components have a bactericidal effect against colony-forming microorganisms in the air of the working area.

Аналогичные изделия имеют антибактериальные физические модификации в качестве введения полимерных добавок катионоакивных полимеров в виде хитозана и полигексаметиленгуанидин гидрохлорида в объем базового полимера либо путем нанесения на внешнюю поверхность материала модифицирующих агентов в виде серебра, меди и их различных препаратов.Similar products have antibacterial physical modifications as the introduction of polymer additives of cationic polymers in the form of chitosan and polyhexamethylene guanidine hydrochloride into the volume of the base polymer or by applying modifying agents in the form of silver, copper and their various preparations to the outer surface of the material.

Отличительной технологией предлагаемого многослойного антибактериального материала с защитой от бактерий и микроорганизмов является именно химические модификации в качестве нанесения противомикробной и антибактериальной пропиткой на полипропиленовое волокно до его соединения с внешним слоем.A distinctive technology of the proposed multilayer antibacterial material with protection against bacteria and microorganisms is precisely chemical modifications in the form of applying antimicrobial and antibacterial impregnation to polypropylene fiber before it is connected to the outer layer.

Все это обеспечивает достижение заявленного технического результата, а именно улучшения потребительских качеств материала, так как он обеспечивает воздухонепроницаемость и водоотталкивание при контакте с внешней средой, при этом пропускает пар с внутренней стороны и одновременно образует высокие барьерные свойства против различных видов микроорганизмов.All this ensures the achievement of the claimed technical result, namely the improvement of the consumer qualities of the material, since it provides airtightness and water repellency in contact with the external environment, while allowing steam to pass from the inside and at the same time forms high barrier properties against various types of microorganisms.

Claims

1. A multilayer nonwoven antibacterial material containing a substrate with antibacterial properties bonded together by point thermal bonding and a protective layer of nonwoven materials, characterized in that the protective layer is a thermoplastic polyurethane film with pores smaller than the size of a water drop, but larger than the size of a molecule water in the free state, the substrate with antimicrobial properties consists of non-woven polypropylene fibers.

2. The material according to claim 1, characterized in that the pore size of the protective layer is more than 1000 times smaller than the size of a water drop, but exceeds the size of a free water molecule by more than 100 times.

3. Material according to claim 1, characterized in that the protective layer has a density of 10 g/m ² , the adhesive layer has a density of 15 g/m ² , and the substrate has a density of 10-20 g/m ² .

4. The material according to claim 1, characterized in that the layers are connected by an adhesive polymer, which is selected as a reactive polyurethane hot melt adhesive.