RU2523312C2 - Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала - Google Patents
Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала Download PDFInfo
- Publication number
- RU2523312C2 RU2523312C2 RU2012141672/05A RU2012141672A RU2523312C2 RU 2523312 C2 RU2523312 C2 RU 2523312C2 RU 2012141672/05 A RU2012141672/05 A RU 2012141672/05A RU 2012141672 A RU2012141672 A RU 2012141672A RU 2523312 C2 RU2523312 C2 RU 2523312C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- copper
- solution
- copper particles
- aqueous dispersion
- dispersion
- Prior art date
Links
Landscapes
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Manufacture Of Metal Powder And Suspensions Thereof (AREA)
- Chemical And Physical Treatments For Wood And The Like (AREA)
Abstract
Изобретение относится к технологии производства антимикробных медьсодержащих целлюлозных материалов и может быть использовано в текстильной промышленности. Целлюлозную матрицу обрабатывают водной дисперсией частиц меди при их концентрации 0,025-1,28 мас.%. Дисперсию получают смешением щелочного экстракта лубяных волокон с раствором соли меди и с раствором восстановителя и выдерживанием этой смеси при температуре от комнатной до 95°C в течение 10-60 мин. Концентрация щелочного экстракта лубяных волокон в дисперсии составляет 10-80 мас.%. Обработку целлюлозного материала водной дисперсией частиц меди проводят пропиткой или аэрозольным нанесением. В качестве восстановителя используют взятые по отдельности или в сочетании друг с другом соединения, выбранные из группы восстановителей, способных восстанавливать ионы меди, например боргидрид натрия, ронгалит, тиосульфат натрия, сульфат гидразина. В качестве соли меди используют сульфат, хлорид, ацетат или нитрат меди. При получении водной дисперсии частиц меди соотношение концентраций восстановителя и соли меди составляет 1:1-1:2,5. Использование изобретения обеспечивает повышение экономичности получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала, качества обработанного нетканого материала и экологической безопасности. 3 з.п. ф-лы, 2 табл., 9 пр.
Description
Введение
Изобретение относится к текстильной промышленности и к нанотехнологиям и может быть использовано при получении модифицированных биологически активных целлюлозных материалов для широкого применения в различных областях медицины, косметологии и в быту, например, при изготовлении антимикробных нетканых полотен для ранозаживляющих средств, хирургических простыней, халатов, косметических масок, салфеток для аппликаций, предметов гигиены.
Уровень техники
Проблема постоянно возрастающих требований потребителей к качеству изделий для медицины, гигиены, косметологии решается при использовании природных целлюлозных волокон, т.к. именно природное происхождение волокон, их экологическая чистота играют важную роль в достижении у человека ощущений безопасности, тактильной, психологической и эстетической комфортности. Кроме того, благодаря комплексу высоких гигиенических, эксплуатационных, а в случае льноволокон и уникальных медико-биологических природных свойств, льняные и хлопковые волокна и материалы на их основе могут использоваться при изготовлении высокотехнологичных изделий для медицины, гигиены, косметологии.
В то же время, антимикробные свойства целлюлозных волокон можно улучшить введением в их структуру частиц металлов, например меди. Медь обладает антибактериальным действием и используется в лечебной практике в составе антисептических, прижигающих средств при различных кожных инфекционных заболеваниях, конъюнктивитах, ожогах, ранах и др. [Вельховер Е.С, Ромашов Ф.Н., Селюкова В.В. Применение меди и ее солей в лечебной практике. // Методические рекомендации. - М.: Университет дружбы народов, 1982. - 44 с.; Кузовникова Т.А., Лебедев B.C., Володина Л.А., Федоров Ю.И. // ДАН. Серия биологическая. - 1987. - №2. - С.286-289].
Полимерам антимикробные свойства обеспечивают при использовании различных соединений меди: солей, комплексонатов, оксидов, ультрадисперсных порошков и синтезированных различными методами наночастиц (НЧ).
Известны способы получения льносодержащих материалов с биоцидными свойствами путем введения в их состав солей или оксидов меди [Справочник по химической обработке льняных тканей / под ред. Э.Р.Шелковской. М.: Легкая индустрия, 1973. - 406 с.]. Недостатком способов является необходимость нанесения больших количеств соли меди.
Более перспективно использовать наночастицы, которые по мнению ряда исследователей, могут обладать аномально высокой биологической активностью [Крутяков Ю.А., Кудринский А.А., Оленин А.Ю., Лисичкин Г.В. // Успехи химии. 2008. Т.77. №3. С.242-269].
Известен способ получения антимикробной повязки для лечения инфицированных ран, состоящей из 75-93% активированного углеродного материала и 7-25% мелкодисперсной металлической меди, полученной электрохимическим способом [Патент РФ №2171693, Опубл. 10.08.2001, Повязка для лечения инфицированных ран]. При этом за счет антимикробной активности металлической меди погибают возбудители гнойной инфекции, в результате чего уменьшается объем раневого экссудата и очищение раны происходит в более короткие сроки - 2-3 суток. Недостатком способа является необходимость применения дорогостоящей текстильной матрицы, поскольку антимикробная активность достигается за счет комплексного сочетания свойств активированного углеродного материала тканого типа (развитая поверхность, микропористость, наличие первичных адсорбционных центров) и металлической меди, прочно закрепленной на его поверхности. Недостатком данного способа является также необходимость применения сложного оборудования для электрохимического нанесения металла на ткань.
Известны способы получения текстильных материалов с бактерицидными покрытиями при использовании биологически активных, водорастворимых металлопроизводных арабиногалактана (АГ), содержащих до 20% НЧ серебра или 0,1-5,0% металлов (железа, кобальта, никеля, меди, цинка), как индивидуально, так и в их смеси [Патент РФ №2278669. Средство обладающее антимикробной активностью, опубл. 27.06.2006; патент РФ №2194715. Металлопроизводные арабиногалактана, способ получения металлопроизводных арабиногалактана, опубл. 20.12.2002]. Металлопроизводные арабиногалактана получают путем взаимодействия АГ с растворами солей металлов в присутствии гидроксида аммония, кипячения на водяной бане, фильтрования и высаживания в спирт. Природный водорастворимый полисахарид арабиногалактан является стабилизатором металлических и металлооксидных систем, а в синтезе НЧ серебра используется одновременно в качестве стабилизатора и восстановителя. Недостатками способа являются ограниченная сырьевая база и высокая стоимость получения АГ из экстрактов древесины лиственницы с последующим переосаждением в спирт. Поэтому заявленное применение металлопроизводных арабиногалактана в качестве компонентов бактерицидных покрытий является затратным.
Наиболее близким к заявленному является способ получения текстильного медьсодержащего целлюлозного материала, представляющего собой целлюлозную матрицу, содержащую 0,7-2,2% масс. наночастиц металлической меди (20-100 нм) и микрочастиц меди (125-3000 нм), полученных химическим восстановлением ионов меди, адсорбированных на поверхности и в объеме целлюлозной матрицы [Патент РФ №2398599, опубл. 10.09.2010. Текстильный медьсодержащий целлюлозный материал]. В качестве целлюлозосодержащего материала используют ткани на основе суровых или отбеленных льняных и хлопковых волокон или нетканое полотно из их смеси с гидратцеллюлозным волокном.
Текстильный медьсодержащий целлюлозный материал с антимикробным эффектом получают путем проведения следующих операций:
- обработка материала водной дисперсией частиц меди, включающая:
- пропитку целлюлозного материала водным 0,5-10%-ным раствором сульфата меди;
- нагревание до 25-95°C;
- введение в реакционную систему 0,5-40%-ного раствора сульфата гидразина;
- введение в реакционную систему раствора щелочи, выдерживание системы в течение 30-60 минут в заданном температурном режиме при жидкостном модуле m (превышении массы раствора над массой материала) 50-150 в течение 30-60 минут;
- тщательная промывка текстильного медьсодержащего материала дистиллированной водой.
Недостатки способа получения данного материала заключаются в следующем.
1. Низкая экономичность процесса из-за:
- нерационального расходования дорогостоящего реагента гидразин сульфата на восстановление катиона металла вне фазы волокна, поэтому при использовании восстановителя в концентрации, сопоставимой или чуть меньшей концентрации соли, содержание наночастиц в целлюлозной матрице составляет всего лишь 2-30%. Увеличение же содержания наночастиц в матрице до 30-45% достигается при превышении концентрации восстановителя в 2-3,3 раза;
- значительного перерасхода химических реагентов вследствие проведения процессов при высоких жидкостных модулях (m=50-150), т.е. превышении массы раствора над массой материала в 50-150 раз, что значительно больше, чем в традиционных периодических способах обработки волокон и тканей (m=5-50);
- непроизводительного расхода соли меди, т.к. в целлюлозной матрице остается лишь 1-5% от количества соли, вводимой в реакционную систему;
- невозможности повторного использования раствора, оставшегося после пропитки материала, из-за выпадения частиц меди в осадок вне целлюлозной матрицы.
2. Невысокое качество обработанных нетканых полотен при жидкостном модуле 100 при периодическом способе обработки, приводящем к деформации и даже разрушению структуры материала.
3. Низкая экологичность из-за поступления в сточные воды значительного количества токсичной меди, не закрепленной в волокнистом материале (95-99% от применяемой для синтеза), и остатков восстановителя.
Сущность изобретения
Задачей изобретения является поиск способа получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала путем нанесения на целлюлозную матрицу частиц меди, который позволил бы повысить экономичность производства, качество материала и экологичность способа.
1. Поставленная задача решена способом, заключающимся в обработке целлюлозного материала водной дисперсией частиц меди при их концентрации 0,025-1,28 масс.%, полученной путем смешения щелочного экстракта лубяных волокон при его концентрации в дисперсии 10-80 масс.% с раствором соли меди и раствором восстановителя и выдерживания этой смеси при температуре от комнатной до 95°C в течение 10-60 мин., причем соотношение концентраций восстановителя и соли меди и составляет 1:1÷1:2,5.
При этом:
- обработку целлюлозного материала водной дисперсией частиц меди проводят путем пропитки или аэрозольного нанесения;
- в качестве восстановителя используют взятые по отдельности или в сочетании друг с другом соединения, выбранные из группы, составленной из восстановителей, способных восстанавливать ионы меди, например боргидрид натрия, ронгалит, тиосульфат натрия, сульфат гидразина;
- в качестве соли меди используют сульфат, хлорид, ацетат или нитрат меди. - при получении водной дисперсии частиц меди соотношение концентраций соли меди и восстановителя составляет 1:1÷1:2,5;
Изобретение позволяет получить следующие преимущества:
1. Повысить экономичность процесса за счет:
- возможности использовать восстановитель в значительно меньших концентрациях;
- возможности проведения обработки при значительно более низком жидкостном модуле (5-10);
- значительного снижения непроизводственного расхода соли меди, т.к. формирование металлической фазы проводят в присутствии экстрагируемых из лубяных волокон высокомолекулярных соединений (полисахаридов, производных лигнина, флавоноидов), способных стабилизировать наночастицы меди и обеспечивать агрегативную устойчивость получаемой водной дисперсии;
- возможности повторного использования водной дисперсии частиц меди, оставшейся после пропитки материала;
- полного расходования синтезируемой водной дисперсии при ее аэрозольном нанесении на целлюлозный материал.
2. Высокое качество обработки материала, включая нетканое полотно, т.к. изобретение позволяет использовать аэрозольное нанесение дисперсии на нетканое целлюлозное полотно, при котором сохраняются его физико-механические, эксплуатационные и эстетические свойства.
3. Повысить экологическую безопасность за счет:
- исключения сточных вод при аэрозольном нанесении дисперсии;
- стабилизации ультрадисперсных частиц меди природными полимерами, экстрагируемыми из волокон льна и других лубяных волокон без применения химических реагентов.
К тому же изобретение имеет еще и следующие преимущества:
- позволяет получать антимикробные материалы на имеющемся на текстильных предприятиях оборудовании экономичным непрерывным способом обработки: пропитка-отжим-сушка.
- экстрагируемые из лубяных волокон, например льна, растворами щелочных агентов легкогидролизуемые полисахариды, производные лигнина и флавоноиды имеют собственную биологическую активность и обладают лечебным действием, поэтому, оставаясь на целлюлозном материале, способствуют ускорению ранозаживления, выведению из организма токсических, балластных веществ и метаболитов.
- доступная сырьевая база, т.к. льняные и иные лубяные волокна являются ежегодно воспроизводимым сырьем;
- волокно, оставшееся после получения из него экстракта, не уходит в отходы, а может быть использовано для дальнейшей переработки.
Антимикробные медьсодержащие целлюлозные материалы, получаемые по предлагаемому способу, по функциональным свойствам соответствуют требованиям, предъявляемым к материалам для изделий медицинского, гигиенического и косметического назначения и обеспечивают активность по отношению к грамположительной тест-культуре Staphylococcus aureus, грамотрицательной культуре Escherichia coli М-17 и дрожжеподобной грибковой культуре Candida albicans.
Сведения, подтверждающие возможность осуществления изобретения
В качестве исходного сырья можно использовать отваренные или отбеленные волокна льна и хлопка, ткани на их основе или нетканые полотна из их смеси с гидратцеллюлозным волокном.
Для осуществления способа используют приведенные ниже химические реагенты В качестве соли меди можно использовать, например:
Сульфат меди (ГОСТ 4165-78) - CuSO4·5H2O.
Хлорид меди (ГОСТ 4167-74) - CuCl2·2Н2O.
Апетат меди (ГОСТ 5852-79) - Cu(СН3СОО)2·Н2O
Нитрат меди (ТУ 6-09-3757-74) - Cu(NO3)2·H20
В качестве восстановителя можно использовать, например:
Боргидрид натрия (ТУ 1-92-162-90) - NaBH4.
Ронгалит (ТУ 6-14-61-79) - Na2S2O4.
Тиосульфат натрия (ГОСТ 27068-86) - Na2S2O3.
Сульфат гидразина (ГОСТ 5841-74) -(N2H6)SO4
В качестве щелочного экстракта лубяных волокон используют водный раствор, содержащий комплекс соединений (легкогидролизуемые полисахариды, производные лигнина, флавоноиды), экстрагируемых из лубяных волокон, полученный путем их обработки растворами щелочных агентов при температуре 20-100°C в течение 20-180 минут.
Способ реализуют последовательным проведением следующих операций:
Обработка при комнатной температуре текстильного материала водной дисперсией, содержащей частицы меди при их
концентрации 0,025-1,28 масс.%. Она может осуществляться методами пропитки или аэрозольного нанесения на оборудовании, традиционно применяемом для конкретного вида материала, например:
- волокна льняное или хлопковое в массе можно обрабатывать экономичным методом аэрозольного нанесения 10-100% водной дисперсии на линии дозированного нанесения реагентов (ЛДН), или периодическим способом в аппаратах АКД при низком жидкостном модуле 5;
- ткани целесообразно обрабатывать расправленным полотном непрерывным способом, например, на линиях СШМС («Текстима», «Вакаяма», «Элитекс») или ЛЗО.
- нетканые полотна во избежание деформации их структуры можно обрабатывать методом аэрозольного нанесения 30-100% водной дисперсии.
При этом, водную дисперсию получают путем смешения щелочного экстракта лубяных волокон с раствором соли меди и раствором восстановителя и выдерживания этой смеси при температуре от комнатной до 95°C в течение 10-60 минут. При этом концентрацию соли меди выбирают исходя из требуемой концентрации частиц меди в дисперсии. Концентрация щелочного экстракта лубяных волокон в дисперсии составляет 10-80 масс.%.
Пример 1.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,025 масс.% частиц меди, в емкость наливают 10 мл экстракта льняного волокна, добавляют 80 мл 0,12%-ного раствора сульфата меди и 10 мл 1,0%-ного раствора тиосульфата натрия, нагревают до 95°C и выдерживают в течение 30 минут.
10 г отбеленной льняной ткани поверхностной плотностью 180 г/м2 пропитывают при комнатной температуре в 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди в течение 30 сек., отжимают до остаточного содержания раствора на материале 100% и высушивают. Ткань окрашивается в светло бурый цвет.
Оставшуюся водную дисперсию можно использовать повторно для обработки следующего образца.
Пример 2.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,19 масс.% частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта льняного волокна, добавляют 30 мл 1,7%-ного раствора хлорида меди, 10 мл 2,0%-ного раствора боргидрида натрия и выдерживают при комнатной температуре в течение 10 минут.
20 г отбеленного льняного волокна обрабатывают при комнатной температуре в аппарате периодического действия при жидкостном модуле 5 в 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди в течение 10 мин., отжимают до остаточного содержания раствора на волокне 100% и высушивают. Волокно окрашивается в светло бурый цвет.
Оставшуюся водную дисперсию можно использовать повторно для обработки следующего образца.
Пример 3.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,19 масс.% частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта льняного волокна, добавляют 30 мл 2,5%-ного раствора сульфата меди и 10 мл 6,2%-ного раствора ронгалита, нагревают до 80°C и выдерживают в течение 30 минут.
На 100 г нетканого полотна из смеси отбеленного льняного и гидратцеллюлозного волокон (поверхностной плотностью 100 г/м2) аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 100%), после чего материал высушивают. Материал окрашивается в оранжево бурый цвет.
Пример 4.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,38 масс.% частиц меди, в емкость наливают 50 мл экстракта льняного волокна, добавляют 30 мл 4,0%-ного раствора ацетата меди, 10 мл 5,4%-ного раствора боргидрида натрия и выдерживают при комнатной температуре в течение 40 минут.
На 100 г отбеленной льносодержащей ткани (основа - хлопок; уток - лен) поверхностной плотностью 150 г/м2 аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 100%), после чего материал высушивают. Ткань окрашивается в светло бурый цвет.
Оставшуюся водную дисперсию можно использовать повторно для обработки следующего образца.
Пример 5.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,41 масс.% частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта льняного волокна, добавляют 30 мл 5,3%-ного раствора сульфата меди, 10 мл 8,0%-ного раствора сульфата гидразина и выдерживают при комнатной температуре в течение 40 минут.
На 100 г отбеленного льняного волокна, разложенного тонким слоем, аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 100%), после чего волокно высушивают. Волокно окрашивается в красно бурый цвет.
Пример 6.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,65 масс.%) частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта льняного волокна, добавляют 30 мл 7,0%-ного раствора нитрата меди, 10 мл 11,0%-ного раствора боргидрида натрия и выдерживают при комнатной температуре в течение 40 минут.
На 300 г отбеленного льняного волокна, разложенного тонким слоем, аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 30%), после чего волокно высушивают. Волокно окрашивается в красно бурый цвет.
Пример 7.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,65 масс.% частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта льняного волокна, добавляют 30 мл 8,5%-ного раствора сульфата меди, 10 мл 23%-ного раствора ронгалита, нагревают до 80°C и выдерживают в течение 50 минут.
На 100 г отбеленного хлопкового волокна, разложенного тонким слоем, аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 100%), после чего волокно высушивают. Волокно окрашивается в бурый цвет.
Пример 8.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,74 масс.% частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта джутового волокна, добавляют 30 мл 9,7%-ного раствора сульфата меди, 10 мл 29%-ного раствора ронгалита, нагревают до 80°C и выдерживают в течение 50 минут.
На 200 г отбеленного хлопкового волокна, разложенного тонким слоем, аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 50%), после чего волокно высушивают. Волокно окрашивается в бурый цвет.
Пример 9.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 1,28 масс.% частиц меди, в емкость наливают 60 мл экстракта пенькового волокна, добавляют 30 мл 16,6%-ного раствора сульфата меди, 10 мл 50%-ного раствора ронгалита, нагревают до 80°C и выдерживают в течение 60 минут.
На 200 г нетканого полотна из смеси отбеленного льняного и гидратцеллюлозного волокон (поверхностной плотностью 60 г/м2) аэрозольным методом наносят 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди (нанесение 50%), после чего материал высушивают. Материал окрашивается в темно бурый цвет.
Пример 10.
Для получения водной дисперсии частиц меди, содержащей 0,25 масс.% частиц меди, в емкость наливают 80 мл экстракта льняного волокна, добавляют 10 мл 9,7%-ного раствора сульфата меди, 10 мл 4,2%-ного раствора боргидрида натрия и выдерживают при комнатной температуре в течение 15 минут.
12,5 г отваренного льняного волокна обрабатывают при комнатной температуре в аппарате периодического действия при жидкостном модуле 8 в 100 мл полученной водной дисперсии частиц меди в течение 10 мин., отжимают до остаточного содержания раствора на волокне 100% и высушивают. Волокно окрашивается в бурый цвет.
Оставшуюся водную дисперсию можно использовать повторно для обработки следующего образца.
Пример 11 (прототип).
1 г нетканого материала смешанного состава (60% льняного волокна, 40% гидратцеллюлозы) с поверхностной плотностью 60 г/м2 и 50 мл 9%-ного водного раствора Cu2SO4 помещают в кругло донную колбу на 250 мл, раствор нагревают до 95°C, после чего приливают 50 мл 30%-ного раствора восстановителя и добавляют раствор щелочи. В результате реакции материал окрашивается в темно-бурый цвет. Образец сушат на воздухе.
Биотестирование целлюлозных материалов, содержащих частицы меди, проводили традиционными методами на кафедре микробиологии Ивановской государственной медицинской академии (ИГМА).
Антимикробную активность медьсодержащих целлюлозных волокон оценивали на основании изменения коэффициентов светопропускания растворов, содержащих питательную среду для микробных культур, до и после внесения в них исследуемых образцов. Анализ проводили следующим образом - образцы волокон размещали в пробирки с мясо-пептонным бульоном с одновременным добавлением туда взвеси микробных тест-культур (Escherichia coli М-17, Staphylococcus aureus, Candida albicans) в концентрациях от 103 до 109 кл/мл. Подавление развития микробных культур, сопровождающееся ростом коэффициентов светопропускания, является свидетельством антимикробной активности тестируемых медьсодержащих волокон. Вывод об антимикробной активности делали по степени увеличения коэффициента светопропускания после внесения волокна в раствор, содержащий питательную среду и микробную культуру.
Активность антимикробных медьсодержащих образцов тканей и нетканых материалов оценивали по зоне задержки роста бактериальных и грибковой культур под воздействием веществ, диффундировавших из образца в агаризованную питательную среду. Тест-культуры Escherichia coli М-17, Staphylococcus aureus, Candida albicans, выращенные на питательной среде, засевали методом «газона» на питательных средах в чашках Петри и после подсыхания поверхности чашки методом аппликации с соблюдением условий асептики наносили на поверхность среды образцы испытуемых материалов размером 10×10 мм. Чашки помещали на инкубацию при температуре 37°C.
Антимикробные материалы для медицины, гигиены и косметологии, обладая широким спектром антимикробной активности, в то же время, должны гарантировать отсутствие аллергических эффектов при контакте с поверхностью кожи или с раневой поверхностью. Поэтому, для изготовления перевязочных средств, раневых покрытий, салфеток, аппликаторов и иных средств, предполагающих длительный контакт с кожей человека, медьсодержащие целлюлозные материалы должны обладать антимикробной активностью, минимально необходимой для условий конкретной медикаментозной терапии (зоны задержки должны составлять не более 4 мм).
Так, материал по примеру 1, характеризующийся зоной задержки 1-4 мм может быть использован для производства медицинских и косметологических изделий, а материалы по примерам 4 и 9 с зонами задержки 3-9 мм могут быть использованы для выпуска изделий санитарно-гигиенического назначения.
Таким образом, изобретение позволяет получать материалы с различной антимикробной активностью, что расширяет области их использования.
Устойчивость антимикробных свойств тканей, применяемых в изделиях многоразового использования, доказывали неизменностью цвета и наличием бактериостатических свойств после их многократных промывок.
Условия осуществления синтеза частиц меди, параметры обработки целлюлозных материалов и их качественные показатели приведены в табл.1 и 2 соответственно.
| Таблица 1 | |||||||
| Условия осуществления способа получения антимиробного медьсодержащего целлюлозного материала | |||||||
| № примера | Условия получения водной дисперсии частиц меди | Концентрация частиц меди в дисперсии, % | Вид обработки дисперсией | ||||
| Соль меди | Тип восстановителя, %. | Соотно шениение Свос:Ссоли | Темпер атура, °C | Время синтеза, мин. | |||
| 1. | CuSO4·5H2O | Тиосульфат натрия | 1:1 | 95 | 30 | 0,025 | Пропитка |
| 2. | CuCl2·2H2O | Боргидрид натрия | 1:2,5 | 20 | 10 | 0,19 | Пропитка |
| 3. | CuSO4·5H2O | Ронгалит | 1:1,2 | 80 | 30 | 0,19 | Аэроз-но 100% |
| 4. | Cu(CH3COO)2·H2O | Боргидрид натрия | 1:2,2 | 20 | 40 | 0,38 | Аэроз-но 100% |
| 5. | CuSO4·5H2O | Сульфат гидразина | 1:2,0 | 20 | 40 | 0,41 | Аэроз-но 100% |
| 6. | Cu(NO3)2·H2O | Боргидрид натрия | 1:2,0 | 20 | 40 | 0,65 | Аэроз-но 30% |
| 7. | CuSO4·5H2O | Ронгалит | 1:1,1 | 80 | 50 | 0,65 | Аэроз-но 100% |
| 8. | CuSO4·5H2O | Ронгалит | 1:1 | 80 | 50 | 0,74 | Аэроз-но 50% |
| 9. | CuSO4·5H2O | Ронгалит | 1:1 | 80 | 60 | 1,28 | Аэроз-но 50% |
| 10. | CuSO4·5H2O | Боргидрид натрия | 1:2,3 | 20 | 15 | 0,25 | Пропитка |
| прототип | CuSO4·5H2O | Гидразин сульфат | 3,3:1 | 95 | 30 | 1,15 | - |
| Таблица 2 | ||||||
| Качественные показатели обработанных целлюлозных материалов | ||||||
| № примера | Вид обрабатываемого материала | |||||
| Ткани, нетканые полотна | Волокна | |||||
| Зона задержки роста культуры, мм | Эффект ингибирующего воздействия на культуру, % относительно контроля | |||||
| Candida albicans | Escherichia coli M-17 | Staphylococcus aureus | Candida albicans | Escherichia coli M-17 | Staphylococcus aureus | |
| 1. | 4 | 1 | 2 | |||
| 2. | 68 | 55 | 62 | |||
| 3. | 6 | 2 | 4 | |||
| 4. | 8 | 3 | 5 | |||
| 5. | 79 | 63 | 71 | |||
| 6. | 86 | 72 | 74 | |||
| 7. | 85 | 72 | 79 | |||
| 8. | 90 | 81 | 88 | |||
| 9. | 9 | 5 | 7 | |||
| 10 | 70 | 60 | 67 | |||
| Прототип (нетканый материал) | 6 | 3 | 5 | - | - | - |
Claims (4)
1. Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала, заключающийся в обработке целлюлозного материала водной дисперсией частиц меди при их концентрации 0,025-1,28 мас.%, полученной путем смешения щелочного экстракта лубяных волокон при его концентрации в дисперсии 10-80 мас.% с раствором соли меди и раствором восстановителя и выдерживания этой смеси при температуре от комнатной до 95°C в течение 10-60 мин, причем соотношение концентраций восстановителя и соли меди составляет 1:1-1:2,5.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что обработку целлюлозного материала водной дисперсией частиц меди проводят путем пропитки или аэрозольного нанесения.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве восстановителя используют взятые по отдельности или в сочетании друг с другом соединения, выбранные из группы, составленной из восстановителей, способных восстанавливать ионы меди, например боргидрид натрия, ронгалит, тиосульфат натрия, сульфат гидразина.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве соли меди используют сульфат, хлорид, ацетат или нитрат меди.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141672/05A RU2523312C2 (ru) | 2012-10-02 | 2012-10-02 | Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012141672/05A RU2523312C2 (ru) | 2012-10-02 | 2012-10-02 | Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012141672A RU2012141672A (ru) | 2014-04-10 |
| RU2523312C2 true RU2523312C2 (ru) | 2014-07-20 |
Family
ID=50435745
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012141672/05A RU2523312C2 (ru) | 2012-10-02 | 2012-10-02 | Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2523312C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660560C1 (ru) * | 2017-03-20 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Способ получения медьсодержащих производных сульфата арабиногалактана |
| RU2763929C2 (ru) * | 2017-06-21 | 2022-01-11 | Кемира Ойй | Способ изготовления волокнистого материала |
| RU2810427C1 (ru) * | 2022-12-21 | 2023-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ нанесения антимикробного покрытия на медицинский катетер и покрытие, полученное данным способом |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116289205B (zh) * | 2022-09-08 | 2024-05-14 | 广东省科学院微生物研究所(广东省微生物分析检测中心) | 一种基于木质素的口罩用抗菌织物的纳米整染方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277140C2 (ru) * | 2000-04-24 | 2006-05-27 | Вейерхойзер Компани | Способ производства целлюлозного волокна с улучшенной биостойкостью и вещества, получаемые этим способом |
| CN101787646A (zh) * | 2010-03-05 | 2010-07-28 | 浙江理工大学 | 一种含纤维素纤维纺织品的抗菌整理方法 |
| RU2398599C1 (ru) * | 2009-04-28 | 2010-09-10 | Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН (ИВС РАН) | Текстильный медьсодержащий целлюлозный материал |
| RU2408755C1 (ru) * | 2009-05-28 | 2011-01-10 | Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии" | Состав для антисептической обработки тканых материалов |
| RU2447204C1 (ru) * | 2010-09-30 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Институт пластмасс имени Г.С. Петрова" | Способ получения синтетического волокна с биоцидными свойствами |
| RU2012129335A (ru) * | 2012-07-11 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Медьсодержащий целлюлозный материал |
-
2012
- 2012-10-02 RU RU2012141672/05A patent/RU2523312C2/ru active IP Right Revival
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2277140C2 (ru) * | 2000-04-24 | 2006-05-27 | Вейерхойзер Компани | Способ производства целлюлозного волокна с улучшенной биостойкостью и вещества, получаемые этим способом |
| RU2398599C1 (ru) * | 2009-04-28 | 2010-09-10 | Учреждение Российской академии наук Институт высокомолекулярных соединений РАН (ИВС РАН) | Текстильный медьсодержащий целлюлозный материал |
| RU2408755C1 (ru) * | 2009-05-28 | 2011-01-10 | Закрытое акционерное общество "Институт прикладной нанотехнологии" | Состав для антисептической обработки тканых материалов |
| CN101787646A (zh) * | 2010-03-05 | 2010-07-28 | 浙江理工大学 | 一种含纤维素纤维纺织品的抗菌整理方法 |
| RU2447204C1 (ru) * | 2010-09-30 | 2012-04-10 | Открытое акционерное общество "Институт пластмасс имени Г.С. Петрова" | Способ получения синтетического волокна с биоцидными свойствами |
| RU2012129335A (ru) * | 2012-07-11 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет" (ЮЗГУ) | Медьсодержащий целлюлозный материал |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2660560C1 (ru) * | 2017-03-20 | 2018-07-06 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный исследовательский центр "Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук" (ФИЦ КНЦ СО РАН, КНЦ СО РАН) | Способ получения медьсодержащих производных сульфата арабиногалактана |
| RU2763929C2 (ru) * | 2017-06-21 | 2022-01-11 | Кемира Ойй | Способ изготовления волокнистого материала |
| US11598051B2 (en) | 2017-06-21 | 2023-03-07 | Kemira Oyj | Method for manufacturing a fibrous web |
| RU2810427C1 (ru) * | 2022-12-21 | 2023-12-27 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт физики прочности и материаловедения Сибирского отделения Российской академии наук (ИФПМ СО РАН) | Способ нанесения антимикробного покрытия на медицинский катетер и покрытие, полученное данным способом |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012141672A (ru) | 2014-04-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Marković et al. | Antibacterial activity of Cu-based nanoparticles synthesized on the cotton fabrics modified with polycarboxylic acids | |
| Balakumaran et al. | In vitro biological properties and characterization of nanosilver coated cotton fabrics–An application for antimicrobial textile finishing | |
| El-Rafie et al. | Characterization of nanosilver coated cotton fabrics and evaluation of its antibacterial efficacy | |
| US3092552A (en) | Oligodynamic silver compositions and uses | |
| CN102677454B (zh) | 一种在含纤维素材料上负载银纳米颗粒的方法 | |
| Elsayed et al. | Enhancement of multifunctional properties of leather surface decorated with silver nanoparticles (Ag NPs) | |
| CA2678624C (en) | Deposition products, composite materials and processes for the production thereof | |
| Anwar et al. | Adopting a green method for the synthesis of gold nanoparticles on cotton cloth for antimicrobial and environmental applications | |
| CN101967753B (zh) | 纳米抗菌羊绒针织物的生产方法 | |
| CN104947418A (zh) | 一种壳聚糖季铵盐-银纳米微粒抗菌棉纤维的制备方法 | |
| KR200200599Y1 (ko) | 살균 및 항균용 은코팅 섬유종이 | |
| RU2523312C2 (ru) | Способ получения антимикробного медьсодержащего целлюлозного материала | |
| Hanh et al. | Gamma irradiation of cotton fabrics in AgNO3 solution for preparation of antibacterial fabrics | |
| Khani et al. | In vitro bactericidal effect of ultrasonically sol–gel-coated novel CuO/TiO2/PEG/cotton nanocomposite for wound care | |
| WO2018011822A1 (en) | An anti-microbial fabric impregnated with the conjugate of silver nano particles and aloe vera colloidal solution and a method of producing same | |
| CN106924803A (zh) | 一种高性能医用液体创可贴及其制备方法 | |
| Kumar et al. | Durable antibacterial cotton fabric via spray-coating of photocatalytic MoS2 | |
| CN103074777A (zh) | 一种载银海藻酸纤维及其制备方法 | |
| RU2408755C1 (ru) | Состав для антисептической обработки тканых материалов | |
| CN106806067A (zh) | 一种纳米抗菌型卫生棉条的制备工艺 | |
| RU2337716C1 (ru) | Способ получения антибактериального текстильного волокнистого материала | |
| RU2640277C2 (ru) | Способ получения антимикробного серебросодержащего целлюлозного материала | |
| RU2525545C2 (ru) | Способ получения антимикробного серебросодержащего целлюлозного материала | |
| Zhang et al. | Colorless antibacterial cotton fabrics based on silver nanoparticles and chitosan complexes | |
| Li et al. | Controllable deposition of Ag nanoparticles on various substrates via interfacial polyphenol reduction strategy for antibacterial application |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141003 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20151027 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161003 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20190109 |