CC BY
9
УДК 613.481:677.46/.4S4
С. Ф. Ионкина
МАТЕРИАЛЫ ИССЛЕДОВАНИЯ БЕЛЬЯ ИЗ СИНТЕТИЧЕСКИХ И ИСКУССТВЕННЫХ ВОЛОКОН
Институт общей и коммунальной гигиены им. А. Н. Сысина АМН СССР, Москва
В настоящее время одежда, которую мы носим, более чем на V3 состоит из химических волокон. Однако, несмотря на значительную долю использования этих волокон в отдельных слоях одежды, особенно в белье, до сих пор отсутствует достаточное гигиеническое обоснование их применения. Зарубежные исследователи исключают возможность непосредственного вредного влияния одежды из химических волокон (Mecheels; Kost; Hackenberg; and oth.). Изучению полимерных материалов, применяемых в одежде, строительстве, пищевой промышленности, посвящено значительное количество работ отечественных авторов (К. И. Станкевич; К- А. Рапопорт; Л.В.Афанасьева и соавт.; А. Н. Боков; Д. М. Климова, и др.).
Объектом исследования было белье из синтетических, искусственных волокон, из смесей их между собой и с натуральными волокнами. Исследовано 18 видов белья и 40 видов бельевых материалов, в том числе и находящихся в стадии экспериментальной разработки. Весьма распространенным видом белья являются изделия из полиамидных волокон — гладких и объемных капроновых нитей, смесей капроновых текстурированных нитей с целлюлозными (вискозными) волокнами. Наиболее важным физическим свойством белья из натуральных и химических волокон является способность к поглощению капельной и парообразной влаги — гигроскопичность, во-доемкость, капиллярное поднятие. Результаты изучения сорбционных свойств полиамидного белья представлены в табл. 1.
Как показано в табл. 1, изделия из капрона обладают сравнительно низкой гигроскопичностью, водоемкостью и капиллярным поднятием. Значительное улучшение физических свойств мы наблюдали при добавлении к гидрофильным капроновым нитям вискозных. Так, в смесях капрона с вискозными волокнами гигроскопичность и водоемкость изделий возрастает в 5—7 раз, а капиллярное поднятие — в 7—8 раз. Переработка капроновых нитей в объемные извитые также улучшает сорбционные свойства капронового белья.
Низкие сорбционные свойства изделий из капронового шелка подтверждены опытами, во время которых установлено малое поглощение бельем органических и неорганических продуктов выделения кожи, определяемых по методике, рекомендованной А. П. Рогатовской и А. А. Мироновой. Изделия из капрона впитывают органические и неорганические продукты ме-
Таблица 1
Гидрофильность полиамидных трикотажных полотен для белья
Гигроскопичность (О %) Водоемкость (в г) Капилляр-
Виды материала минимальная максимальная ное поднятие (в мм/час)
Капрон 100%: капроновый шелк № 300 ........ капрон текстурированный (эластик) № 200 Смеси: капрон № 600 вискоза № 150 ............. капрон текстурированный № 600 вискоза № 60 .............. 1 1,34 1,65 0,09 0,14 0,3 0,93 12,0 40,0
4,05 5,17 0,52 0,58 2,49 2,86 94,0 101,0
Контроль (хлопок № 65).......... 6,7 0,65 3,12 58,7
таболизма кожи в 8—10 раз меньше, чем белье из искусственных и натуральных волокон. Белье из текстурированных нитей и особенно из смесей полиамидных и вискозных волокон обладают более выраженной способностью поглощать продукты выделения кожи. Изучение загрязняемости поверхности кожи в опытах показало, что более низкая способность к сорбции у белья из капроновых волокон приводит к большему загрязнению кожи органическими веществами и хлоридами пота, чем при носке белья из объемных текстурированных нитей и белья, изготовленного из смесей капроновых и вискозных волокон. Так, при 3-дневной носке исследуемых изделий 30% органических веществ и 64% хлоридов (от общей суммы веществ, определяемых на белье и коже) остается на коже при носке изделий из капрона и 20% органических веществ и 33% хлоридов при использовании белья из смеси волокон.
Изделия из полиамидных волокон нередко являлись причиной теплового дискомфорта, особенно в жаркое время года. Белье, изготовленное из высоких номеров капроновой нити, смесей с целлюлозными волокнами и объемных волокон, улучшает тепловое состояние человека. Это связано, по нашему мнению, с повышением сорбционных свойств влагоемкости изделий. Кроме того, при текстурировании и придании ажурности белью возрастает его воздухопроницаемость.
Одними из самых распространенных для белья являются искусственные волокна на основе целлюлозы, среди которых наибольшее внимание привлекают ацетатные волокна. Судя по результатам наших исследований, из всех искусственных волокон они обладают наиболее низкой способностью к поглощению парообразной и капельно-жидкой влаги, приближаясь по этому параметру к синтетическим (полиамидным). Гигроскопичность и водоем-кость ацетатных волокон в 2 раза ниже медноаммиачных, полннозных и вискозных: гигроскопичность их равна 1,76% при 45% относительной влажности. Малая водоемкость (минимальная 0,383 г и максимальная 1,83 г) и гигроскопичность ацетатных волокон закономерно проявляются в высокой электризуемое™ изделий, доходящей до 1000 в/см. При пользовании ацетатным бельем население жалуется на неприятные тактильные ощущения, прилипание к другим слоям одежды, болевые ощущения от электрических разрядов.
Одним из путей уменьшения электризуемости является обработка бельевых полотен так называемыми антиэлектростатическими пропитками. Как мы установили, используемые для снятия электризуемости препараты, в частности изученный нами эпамин-06, не только малоэффективны для снятия этого явления, но в ряде случаев выделяют в водную и воздушную среду и пододежное пространство ряд токсических веществ. Наиболее интенсивно мигрировали из белья, обработанного этим антистатиком, оксиэтилиро-ванные продукты: 7,3 мкг/мл — в водную среду и 2,42 мг/м3 — в воздушную. В несколько меньшем количестве выделяются амины: диэтилентриа-мин — 6,2 мкг/мл в водную среду и 1,2 мг/м3 — в воздушную. Максимальные концентрации этих веществ создавались при 3-суточной экспозиции исследуемых образцов. Другой способ снятия электризуемости — омыление щелочными препаратами — оказался безвредным с точки зрения выделения токсических веществ, но эффективность снятия напряженности электростатического поля быстро падала после повторных стирок, как и при обработке эпамином-06. По нашим данным, более оправданным для снятия электризуемости будет использование смесей высоко- и низкоэлектризую-щихся волокон. Так, сочетание капроновых волокон с ацетатными (капро-ацетат) привело к снижению напряженности электростатического поля по сравнению с ацетатными изделиями до величин, не ощущаемых при носке белья (менее 200 в/см).
Мы выявили, что белье из медноаммиачных и вискозных искусственных волокон наиболее пригодно для летнего ассортимента из-за его высоких сорбционных, малых теплозащитных свойств и высокой воздухопроницае-
мости. Препятствием к широкому использованию вискозных волокон для изготовления белья служат сминаемость, отсутствие стабильности линейных размеров и малая прочность изделий. В настоящее время значительно улучшились изделия из искусственных волокон за счет получения полинозного волокна. Полинозные изделия мало уступают вискозным по сорбционным свойствам. Так, гигроскопичность полинозно-хлопкового белья составляет 5,1% (при 45% относительной влажности), а вискозного — 5,8%. Кроме того, при сочетании полинозных волокон с хлопковыми стало возможным получать новый вид белья с высокими теплозащитными свойствами. При изучении этого вида искусственного волокна, учитывая технологический процесс, можно было предположить выделение из полинозного белья сероуглерода и оксиэтилированных продуктов. Санитарно-химическими методами исследования выявлено выделение из изделий в воздушную среду сероуглерода в концентрации 0,5 мг/м3 и оксиэтилированных продуктов до 0,1 мг/м3. Внедрение в производство наших рекомендаций — тщательная отмывка волокна и получаемого полотна — позволило получить изделия, которые характеризовались химической стабильностью. ,
К изделиям, обладающим высокими теплозащитными свойствами, относится белье из поливинилхлоридных, полиакрилнитрильных волокон, а также смесей этих волокон и полиэфирных с натуральными и искусственными. Так, термическое сопротивление экспериментальных изделий из нитрона составляет 0,148°-л2 час/ккал, поливинилхлоридных — 0,129°-м2 час/ккал, полиэфирных — 0,118° •мгчас/ккал. Исследование белья на основе поливинил-хлорида показало целесообразность изготовления изделий не из перхлор-виниловых волокон (хлорин), а из поливинилхлоридных. Поливинилхло-ридные волокна оказались приемлемыми для смешивания их с искусственными (вискозными), что нашло отражение в повышении сорбционных свойств белья и снижении электризуемости изделий (табл. 2).
Наряду с поливинилхлориДными перспективными для изготовления теплозащитного белья являются также полиакрилонитрильные волокна. В чистом виде они не были рекомендованы нами для изготовления белья, так как для изделий характерны высокая электризуемость, жесткость, низкие сорбционные свойства, пиллинг (сваливаемость) и избыточные теплозащитные свойства. Ряд этих неблагоприятных свойств устранен в бельевых изделиях из смеси полиакрилонитрильных волокон с гидрофильными хлопчатобумажными. Так, если гигроскопичность полиакрилонитрильных полотен (при 45% относительной влажности) равна лишь 0,68%, то после смешивания их с хлопчатобумажными она возросла до 2,1 %. Изделия из смеси волокон менее электризуются. Так, если электризуемость полиакрило-нитрильного волокна равна 3000 в/см, то у изделий из смеси волокон она снижается до 1500 в/см. Отсюда видно, что напряженность поля еще остается высокой. Требуется продолжать изучение соотношения компонентов в изделии, чтобы электризуемость снизилась до 200—300 в/см.
До настоящего времени имеется ограниченное количество работ, посвященных микробиологическим исследованиям белья. Проведенные нами наблюдения включали изучение бактериальной обсемененности изделий в процессе носки, а также влияния ухода (стирка, глажение) на освобождение их от микроорганизмов. Большая бактериальная обсемененность поверхности кожи наблюдается при носке белья из синтетических волокон — капрона (304%), чем из искусственных (143%) и натуральных (100%). Данные эксперимента подтвердили наше предположение, что очищение кожи от микроорганизмов зависит от сорбционных свойств материала (водоем-кость, гигроскопичность), характера его поверхности и толщины. Микробная загрязняемость капронового белья была в 3 раза ниже хлопчатобумажного. Изменение структуры одного и того же вида волокна — придание объемности полиамидному волокну (эластик) — не только улучшает сорб-ционные свойства (гигроскопичность, водоемкость, капиллярное поднятие) бельевых изделий, что сказывается в увеличении их способности к очище-
Таблица 2
Некоторые физико-гигиенические свойства изделий из поливинилхлоридных волокон
Вид материала Гигроскопичность (в %) при относительной влажности Водоем -кость (в г) Капиллярное поднятие (в мм/час) Напряженность электростатического поля (в кв/см)
45 100
Хлорин .............. Поливинилхлоридное (18%) с вискозой (82%)............ 0,39 6,85 1,82 44,24 0,47 0,68 27,0 87,0 12 0,6
нию кожи от продуктов ее метаболизма (по данным окисляемости и хлоридов), но и ведет к большему накоплению эластиком микроорганизмов по сравнению с капроновым бельем.
Очень важен в связи с микробной обсемененностью уход за бельем. Микробиологические исследования выявили, что уход за изделиями, осуществляемый согласно режиму, принятому в прачечных, недостаточен для санации изделий из синтетических волокон: около 30% исходного количества микроорганизмов после стирки остается на белье. При стирке с кипячением белья из хлопчатобумажных волокон оно практически полностью освобождается от микроорганизмов. Ввиду отсутствия возможности кипячения изделий из синтетических волокон обязательным становится глажение белья или стирка с антибактериальными препаратами.
Таким образом, исследование современного ассортимента белья с использованными нами методическими приемами дает нам право утверждать, что за счет применения химических волокон появилось значительное разнообразие изделий, которые отвечают важнейшим гигиеническим требованиям. Вместе с тем для некоторых видов белья из химических волокон характерны свойства, не удовлетворяющие этим требованиям. Прежде всего это наличие вредных веществ вследствие незавершенности технологического процесса, деструкции полимеров, а также миграции вредных веществ — компонентов различных текстильно-вспомогательных веществ и пропиток. Кроме того, некоторые изученные виды белья страдают гидрофобностью, электризуемостью, быстрой загрязняемостью и высокой бактериальной обсемененностью после стирки. В настоящее время текстильной промышленностью разработан и внедрен ряд технических приемов улучшения белья из синтетических и искусственных волокон. В первую очередь это касается уменьшения гидрофобности многих изделий за счет сочетания синтетических волокон с искусственными и натуральными, а также использования текстурированных нитей и высоких номеров пряжи.
Выводы
1. Изучением белья из полиамидного волокна установлено значительное улучшение ряда его физических свойств, в частности сорбционных, а также воздухопроницаемости, уменьшение жесткости при использовании высоких номеров пряжи, текстурированных волокон, смеси синтетического и вискозного волокна.
2. Бельевые изделия из искусственных волокон, за исключением ацетатного, характеризуются высокими сорбционными свойствами. Наиболее перспективными для изготовления белья являются полинозные волокна.
3. Белью из поливинилхлоридного волокна можно придать недостающие сорбционные свойства за счет смеси с гидрофильными (вискозными) волокнами.
4. Комбинация полиакрилонитрильных и хлопчатобумажных волокон улучшает гигроскопичность, водоемкость и капиллярное поднятие изделий из полиакрилонитрила и в значительной мере снижает их электризуемость.
