CC BY
33
ментально доказано, что и при малой проводимости стен они оказывают существенное влияние на топогра-
фию ЭМП в помещении. Полученные результаты необходимо учитывать при проектировании компьютерных классов и контроле уровня ЭМП компьютеров.
Литература.
1. Сынзыныс Б.И., Ильин А.В. Биологическая опасность и нормирование ЭМИ персональных компьютеров. -М: Русполиграф,-
1997.-67с.
2. Собрание законодательства Российской федерации.- 1999.-№°14.-ст.1650
3. Собрание законодательства Российской федерации.- 2000.-№31.-ст.3295
4. Черномордик Д.А. Расчет поля, измерение радиопомех в экранированном помещении // Труды НИИР. - 1982.- N 4.- с. 94 - 99.
5. Сахацкий В.Д. Распределение поля излучателя в помещении с полупроводящими стенами // Электромагнитные волны и
электронные системы.- 1998.-Т.3.-№5.-С.68-71.
6. Спиральная антенна для излучения сверхширокополосных сигналов// Антенны.- 1997.- Вып.1(38).-С.61-63.
■а о
В статтi вiдображеннi резуль-тати наукового дослидження виз-начення ступеня антимжробно-го ефекту вовняних матерiалiв оброблених препаратом природного походження «Фтоколор НР» з одночасним гх забарвленням. Вiдзначенi найб^ьш вагомi момен-ти, що дозволяють обгрунтовано дiбрати оптимальний технологiч-ний режим обробки та альтернативно виршити ряд недолив, як ^нують в областi антимтробног обробки текстильних матерiалiв
УДК 677.532.135
«Ф1ТОКОЛОР НР» ДЛЯ ВОВНИ: ПЕРСПЕКТИВНЕ Р1ШЕННЯ 1СНУЮЧИХ
ПРОБЛЕМ
О.П.Сумська
Кандидат техычних наук, доцент* Контактний тел.:(0552) 32-69-49 E-mail: [email protected]
А.В.Добровольська
Астрант*
*Кафедра ХiмiчноT технологи та дизайну волокнистих матерiалiв Херсонський нацюнальнийг техшчний уыверситет Бериславське шосе, 24, м. Херсон, УкраТна Контактний тел. 80958636547 E-mail:[email protected]
1. Вступ
Антимжробна обробка текстилю це цШсна система технолопчних операцш в результат яких тек-стильш матерiали набувають специфiчнi властивосп, що Грунтуються на перешкоджанш розвитку рiзних мiкроорганiзмiв, тобто грибюв, дрiжджiв, актиномще-пв i бактерiй. Важливiсть повернення, в черговий раз, до цього питання зумовлено наступними чинниками: потребою збереження волокон вщ руйнування шд впливом мiкроорганiзмiв тд час експлуатацii виробiв iз текстилю; погiршенням соцiально-економiчних та
еколопчних умов, що накладае серйозний ввдбиток на здоров'я людини (епiдемiчнi випадки iнфекцiйних захворювань, алергii), особливо це стосуеться здоров'я населення дитячого та тдлггкового вжу. Все це зумовлюе тдвищену необхiднiсть уваги населення до засобiв попередження захворювань, викликаних патогенною мжрофлорою. Крiм того не менш важливу роль ввдграе просування вичизняних текстильних матерiалiв в умовах вщкритих кордонiв европейських краш, що неможливо без врахування фактора тдви-щення екологiчноi безпеки рiзних за призначенням текстильних виробiв та матерiалiв [1,2].
2. Аналiз дослщжень та публiкацiй
Проаналiзувавши стан науково-дослiдноi роботи стосовно даного питання за останш роки, дшшли висновку, що не зважаючи на широке розповсюджен-ня та велику юльюсть антимiкробних препаратiв, накопичену досить вагому базу методiв з надання антимжробних властивостей текстильним матерiа-лам, в практищ опоряджувального виробництва лише незначна частина експерименпв була реалiзована до кiнця та знайшла широке практичне застосування. Рiч у тому, що пропонованi методи мiстять ряд сутте-вих недолiкiв. Так, в щлому, усi дослiдження в данш областi здiйснюються за такими напрямами: обробка антибактерiальними засобами (пiд час фарбування, на заключнш стадii) та хiмiчна модифiкацiя волокно утворюючих полiмерiв [3].
Загальновiдомо, що основною проблемою оброб-лення антимiкробними препаратами являеться iх адсорбцiйне закрiплення на волокш, що не забезпе-чуе достатньо тривалого виявлення антимжробних властивостей текстильними матерiалами в процесi експлуатацii та прання. Крiм того, використання вка-заних препаратiв може негативно впливати на вибь ленi тканини та забарвлення пофарбованих тканин: знижувати iх штенсившсть, змiнювати колористичнi показники, попршувати стiйкiсть забарвлень до фiзи-ко-хiмiчних впливiв, позбавляти чистоти вiдтiнкiв та шш.. Аналогiчнi проблеми виникають при сумщенш процесу фарбування та антимiкробноi обробки шляхом введення бюциду в фарбувальну ванну. Окрiм цього, значущим недолiком е конкуренцiя мiж барвни-ком та антимiкробним препаратом за перерозпод^ на зовнiшнiй поверхш та в загальному доступному об'емi волокнистого матерiалу, що в результат призводить до нерiвномiрних забарвлень та додаткових витрат як барвника, так i бюциду. Досить перспективним методом е використання ряду барвниюв, яю мають антимiкробну активнiсть, проте необхщно врахову-вати забруднюючу дiю, яку спричиняють синтетичнi барвники в процеа '¿х застосування та синтезу.
Варто звернути увагу, що б^ьшють дослщжень з надання антимжробних властивостей стосуеть-ся переважно целюлозних текстильних матерiалiв. Питання пов'язаннi з вивченням пошкоджень вовни мiкроорганiзмами та дослiдження способiв антимь кробно' обробки бiлкових волокон висвгглеш доволi слабо. Особливостi антимiкробноi обробки вовни об-умовленнi складною морфолопчною та гiстологiчною структурою та наявшстю специфiчноi мiкрофлори, яка формуеться ще в перiод росту вовни та здатна збе-рiгатися тсля всiх технологiчних операцiй й надалi пошкоджувати вовну.
Таким чином, iснування ряду проблемних питань обумовлюють актуальнiсть пошуку нових препарапв та дослiдження й удосконалення методiв надання ан-тимiкробних властивостей текстильним матерiалам, зокрема вовняним.
3. Мета дослщжень
Метою дослщжень е визначення антимжробних властивостей вовняних матерiалiв наданих при вико-
ристаннi препарату «Фиоколор НР» з одночасним '¿х забарвленням.
4. Виклад основного матерiалу
«Фиоколор НР» е препарат комплексноi ди на основi рослинно' сировини звiробою звичайного, отриманий шляхом водно-лужного екстрагування. Хiмiчний склад звiробою представлений бiологiчно активш сполуками, що зумовлюють рiзнобiчнi фар-макологiчнi властивостi та мають здатшсть забарвлю-вати текстильнi матерiали. Виходячи з цього процес оброблення вовни препаратом «Фиоколор НР» здшс-нюеться на стадп фарбування, де вш виступае одно-часно в ролi i барвника, i антимiкробного препарату.
Особливий штерес представляе взаемозв'язок мiж колористичними показниками отриманих забарвлень i ступенем антимiкробного ефекту. В ходi експери-менту апробовано 6 варiантiв об'емних концентрацiй дослiджуваного препарату, при цьому ощнювалося якiснi характеристики забарвлень за допомогою ш-струментального методу визначення кольору та зпд-но стандартних методик [4,5], а також ефектившсть придушення росту мiкроорганiзмiв (метод агарових пластин). Фарбування «Фиоколор НР» здiйснювали перiодичним способом, варжючи лужнiсть фарбу-вально' ванни в межах 4^7.
Оцiнюючи антимiкробну актившсть методом агарових пластин, шляхом фжсацп зони затримки росту мiкроорганiзмiв навколо зразка було вщмь чено, що безпосередньо на зразках та поверхш яка контактувала iз зразком бактерп не розвиваються, проте зона затримки росту мiкроорганiзмiв не спо-стержаеться.
Цей факт показуе, що антимжробний ефект дослщ-жуваних зразкiв не пов'язаний з вщщепленням препарату «Фиоколор НР» iз текстильного матерiалу, що характерно для адсорбцiйноi фжсацп бiоцидiв. Далi антимiкробну активнiсть визначали зпдно модифжо-ваного методу агарових пластин, який полягае в фж-сацп росту мiкроорганiзмiв на поверхш агаризованого поживного середовища, яке безпосередньо контактуе з дослщжуваним зразком.
При концентрацп «Фiтоколор НР» в межах 1-2 г/л було вiдмiчено низьку фжсащю препарату на волокнi, з зовшшшм проявленням недостатньо' штенсивно-стi кольору. Придушення розвитку бактерш складае 50-65 % (рис.1), що вщповщае середньому росту мь кроорганiзмiв на контактуемш iз зразком поверхнi. Збiльшення концентрацп препарату «Фиоколор НР» в межах 3-6 г/л призводить до досягнення достатньо-го ступеню штенсивноси отриманого кольору i мае вщмшт результати за рiвномiрнiстю забарвлень; фж-соване значення ступеню захисту зразюв вовни при концентрацп 3-4 г/л становить 70-80 % (видима стадiя росту), 5-6 г/л - 90-98 % (вщсутнш рют або наявшсть росту окремих спор).
За результатами проведених випробувань визначе-но оптимальну концентрацiю яка максимально приду-шуе розвиток мiкроорганiзмiв на поверхнi поживного середовища (забезпечуе 98 %-ний захист) та характеризуемся високими показниками якостi забарвлень становить 5 г/л.
¡3 100 1 £ 80 .2 ?Т 60
ю g
S3 3 40
п
* 20 ° 0
т
1 2 3 4 5 6
концентрация, г/л
1рН=4 рН=5,3 I рН=6,4 1рН=7
Рис.1.Вплив концентрацп препарату «Ф1токолор НР» на ступшь антимкробного ефекту зразмв обробленоТ вовни
Ощнку колористичних характеристик отриманих забарвлень здшснювали використовуючи спектрофотометр „Macbeth" та автоматичну систему для вирь шення задач колористики. Отриманi показники наведет у системi CIELAB (табл.1), де a, b - координати кольоровосп, L - свгглота, C - чистота, Н - кольоро-вий тон.
Таблиця 1
Колористичн характеристики забарвлень вовняних текстильних матер1ал1в
Концентра- щя препарату г/л рН L* a* b* C* H*
4 7 53,491 3,294 8,834 9,428 69,523
6.4 60,403 3,671 6,921 7,834 62,033
5.3 57,734 6,440 9,874 11,789 56,864
4.5 49,404 9,377 13,129 16,134 54,443
4 51,977 9,653 12,990 16,184 53,362
5 7 55,083 2,893 5,011 5,789 59,977
6.4 53,909 4,546 5,449 7,096 50,142
5.3 53,393 7,135 8,865 11,380 51,151
4.5 50,757 10,331 13,690 17,151 52,939
4 50,529 9,303 11,776 15,007 51,671
6 7 53,028 3,473 7,452 8,222 64,986
6.4 55,378 3,928 7,612 8,566 62,80
5.3 53,845 7,633 10,957 13,354 55,116
4.5 50,270 9,875 13,952 17,093 54,688
4 54,112 8,928 14,141 16,724 57,710
Проведет випробовування показали, що ва забарв-леннi зразки проявляють високу стшюсть до прання та сухого, мокрого тертя. Стшюсть по перерахованих по-казниках усiх зразкiв складае п'ять балiв по п'ятибаль-нiй шкалi сiрих еталонiв.
На особливу увагу заслуговуе той факт, що ви-явлення придушення розвитку спор мiкроорганiзмiв збшьшуеться з зростанням лужностi фарбувальноi ванни. Оскiльки хiмiчний склад звiробою представлений рiзними сполуками, бшьшшть з яких мае феноль-
ний характер, можливий факт тдтвердження теоре-тичних припущень про пiдвищення iх антибiотичноi активностi внаслiдок попереднього окислення [6]. Як ввдомо лужне середовище сприяе окисленню полiфе-нолiв, тому дощльно провести дослiдження порiвнян-ня антимжробних властивостей зразкiв вовни в за-лежностi вiд рН фарбувальноi ванни. Проте в лужному середовишд вiдбуваеться структурнi змiни волокон вовни, яю можуть протiкати до '¿х повного розчинен-ня. Альтернативним варiантом проведення окислення препарату «Фиоколор НР» безпосередньо на волокнi на стадп промивання.
Зважаючи на те, що життедiяльнiсть мжрооргатз-мiв викликае падшня мiцностi та зниження пружностi вовни, внаслщок ферментативного гiдролiзу кератину та руйнування дисульфщних зв'язкiв, та можливий негативний вплив лужно' фарбувальноi ванни та окислення, визначали стшюсть зразюв вовни забарвлених «Фиоколор НР» до бактерiальноi дп за допомогою стандартизованого Грунтового методу [7]. Фарбуван-ня здшснювали за перюдичним способом, з концен-трацiею препарату 5 г/л, при рН середовищд вщ 9,5 до 4. Одну частину отриманих зразюв пiддавали звичай-ному мильно-содовому промиванню, а шшу додатково окислювали розчином, що мштити пероксид водню та метасилжат натрiю
Отримат результати представленнi в табл. 2
Таблиця 2
Залежнють ефективностi бюзахисту вовняних матерiалiв вiд рН середовища фарбувальноТ ванни та умов наступного промивання
№ Зразок Розривне наванта-ження, кгс Коефщент стшкосп до мжробю-лопчного руйнування (П), %
1 Зразок без обробки 2,5 28
Зразки обробленш препаратом Ф1токолор НР
2 рН=9,5 6,3 71
3 рН=9 6,8 76
4 рН=8,5 7,2 81
5 рН=7,5 7,6 85
6 рН=7 8 90
7 рН=6 8,1 91
8 рН=5,5 7,8 88
9 рН=5 7,4 83
10 рН=4,5 7,5 84
11 рН=4 7,3 82
Зразки обробленш препаратом Ф1токолор НР з наступним окисленням
12 рН=9,5 3,3 37
13 рН=9 4,6 52
14 рН=8,5 5,9 66
15 рН=7,5 7,2 81
16 рН=7 7,3 82
17 рН=6 7,5 84
18 рН=5,5 7,4 83
19 рН=5 7,3 82
20 рН=4,5 7,4 83
21 рН=4 7,3 82
Ефектившсть бюстшкоси зразкiв вовни оцiнюють за допомогою коеф^ента мiкробiологiчноi стiйкостi (П), виражений в процентах i розрахований як вщ-ношення розривного навантаження дослщжуваного пробного зразка до розривного навантаження почат-кового зразка.
Тканина вважаеться стiйкою до мжробюлопчного руйнування, якщо П = 80 ± 5%.
Проведення фарбування в лужному середовишд (рН 8,5^9,5), а особливо з наступним окислювальним промиванням двозначно впливае на вовну: з одше' сто-рони спостер^аеться погiршення фiзико-механiчних властивостей вовни в порiвняннi з бiльш кислими умо-вами фарбування. Проте необхiдно ввдзначити збшь-шення стiйкостi до дп мiкроорганiзмiв в порiвняннi з необробленим зразком. Так втрата мщносп необроб-леного зразка знижуеться на 72 %, подовження змен-шуеться на 69 %, а вищезазначених зразюв вщповщно на 30 % та 35 %.
Таю показники дозволяють зробити припущення, що на початку процесу фарбування тд дiею лужного середовища за високо' температури вщбуваеться руйнування цисти нових зв'язюв, натомiсть у структурi вовни утворюються новi поперечнi зв'язки, стiйкi до ферментативного гiдролiзу. Високою ефективнiстю до дп мiкроорганiзмiв характеризуються зразки забарв-ленi при рН 4-7: спостер^аеться падiння мiцностi на 10 % та подовження 5 %. Так мжмальне пошкодження волокна обумовлене одночасно i пощадливими умовами фарбування, i новою поперечною зшивкою.
Найбшьшу антибактерiальну i фунгiцидну актив-шсть проявляють зразки пофарбованi при рН 6^7 коефiцiент стiйкостi до мжробюлопчного руйнування яких становить 84-91%, що в 3,5 рази вище в порiвняннi з необробленим зразком. Як пояснення можна припу-стити, що основна дiя окисниюв була спрямована саме на препарат «Фиоколор НР», а нейтральне середовище забезпечило утворення додаткову поперечну зшивку, без руйнування пептидних та дисульфщних з'язюв.
Необхщно прийняти до уваги факт належного збе-реження забарвлення дослiджуваних зразюв пiсля закiнчення експерименту (рис. 2, 3).
Рис.2.Зразки обробленнi препаратом «Ф^околор НР» витриманнi в Грунтi протягом 10 дiб
Рис.З.Зразки обробленнi препаратом «Фтоколор НР» з наступним окисненням, витриманж в Грунтi протягом 10 дiб
5. Висновки
• технолопя обробки вовняних волокон препаратом «Фиоколор НР», що передбачае надання ан-тимiкробних властивостей наряду з забарвленням в нейтральному та слабо кислому середовищд дозволяе отримати оптимальш показники, як за бюстшюстю оброблених зразюв вовни, так i за яюстю та стiйкiстю до фiзико-хiмiчних впливiв отриманих забарвлень;
• показано, що антибютичш властивостi дослщжу-ваних зразюв пов'язаш з контактним мехатзмом дii;
• вiрогiдно, що стшюсть забарвлення до прання, сухого, мокрого тертя та стшюстю до мжробюло-гiчного руйнування обумовлено хiмiчною фжсащею препарату до молекул волокна та утворенням нових поперечних зв'язкiв;
• таким чином, застосування препарату «Фиоко-лор НР» вигщно вирiзняеться вiдсутнiстю таких ваго-мих недолiкiв антимiкробних препаратiв, як адсорб-цiйне закрiплення, нерiвномiрнiсть забарвлення, та шш., крiм того суттевим моментом е природне поход-ження препарату, що дозволяе отримати асортимент текстильних матерiалiв високо' якостi i винятковою еколопчною безпекою та гiгiенiчнiстю.
Лиература
1. Семак Б.Б., Галик 1.С., Семак Б.Д. Використання прин-
цитв системи НАССР для оцшки р1вня еколопчно!' безпеки текстильних матер1ашв // Проблемы легкой и текстильной промышленности Украины. - 2005. - №1(-10). - с. 245-249.
2. М.Г. Проданчук, Л.Г. Сененко, Н.6. Дишшевич, Г.1. Рукав-
цев, О.М. Савельева, С.О. Полщук Текстильш матер1али та одяг - сучасш проблеми безпеки // Легка промисло-вють. - 2004. - №4. - с. 36-37.
3. Калонтаров И.Я., Л1верант В.Л. Придание текстильным
материалам биоцидных свойств и устойчивости к микроорганизмам. - Душанбе: Даниш, 1981. - 202 с.;
4. ГОСТ 9733.27-83. Методы испытания устойчивости окра-
ски к трению. - Взамен ГОСТ 9733-61 в части разд. II пп 21; Введ. 01.01.86. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 2 с.
5. ГОСТ 9733.4-83. Методы испытания устойчивости окра-
ски к стирке. - Взамен ГОСТ 9733-61 в части разд. II пп. 12-16; Введ. 01.01.86. - М.: Изд-во стандартов, 1983. - 3 с.
6. Барабой В.А. Биологическое действие растительных фе-
нольных соединений / В.А. Барабой; АН УССР Ин-т физиологии им. Богомольцева - Киев «Наукова думка», -1976. - 206 с.;
7. ГОСТ 9.060-75. Единая система защиты от коррозии и ста-
рения ткани. Метод лабораторных испытаний на устойчивость к микробиологическому разрушению. - М.: Изд-во стандартов, 1976. - 10 с.
