Повышение защитных свойств натуральной кожи для верха обуви специального назначения Текст научной статьи по специальности «Прочие сельскохозяйственные науки»

УДК 685.341.12 А. В. Шестов

ПОВЫШЕНИЕ ЗАЩИТНЫХ СВОЙСТВ НАТУРАЛЬНОЙ КОЖИ ДЛЯ ВЕРХА ОБУВИ

СПЕЦИАЛЬНОГО НАЗНАЧЕНИЯ

Ключевые слова: кожа для верха обуви, гигиенические свойства, обувь специального назначения, защитные характеристики,

антибактериальные свойства.

Обувь специального назначения должна соответствовать требованиям надежности и износостойкости при эксплуатации в течении установленного периода, а в процессе хранения не изменять своих свойств .В настоящее время, более важное значение приобретают гигиенические и защитные характеристики обуви. Специальная обувь, с низкими гигиеническими характеристиками, приводит к различного рода поражениям стоп и голеней работников. В работе рассмотрен метод повышения устойчивости внутри обувного пространства к бактериальному воздействию.

Keywords: leather shoe uppers, hygienic properties, special purpose shoes, protective properties, antibacterial properties.

Special purpose shoes must meet the requirements of reliability and durability when operating within a set period, and during storage does not change its properties. At present, increasingly important hygienic and protective characteristics of footwear. Special shoes with low hygienic characteristics leads to different kinds of lesions of feet and legs of workers. The paper presents a method of increasing the stability inshoes space to bacterial attack.

Обувь, является обязательной частью одежды и оказывает существенное влияние на физическое состояние человека, особенно если речь идет об обуви специального назначения. Предназначенная для защиты ног от внешнего травмирующего (механического и температурного) воздействия, обувь часто становится причиной рядя серьезных необратимых заболеваний стопы. Поэтому, одной из задач обувной промышленности является создание технологий выпуска не только качественной, но и обуви, предохраняющей стопу, как от общих, так и от профессиональных заболеваний.

Не смотря на то, что в этой области ведутся интенсивные исследования, количество людей, имеющих те или иные отклонения в работе стопы, спровоцированные недостаточно комфортной обувью, не прекращает расти. Несовершенство формы и состава внутри обувного пространства приводит к возникновению различных заболеваний стопы, и часто способствуют прогрессирующему развитию болезни.

При том, что обувь специального назначения должна соответствовать требованиям надежности и износостойкости при эксплуатации в течении установленного периода, а в процессе хранения не изменять своих свойств, всё более важное значение приобретают потребительские характеристики обуви, такие как свойства, определяющие тепло-, газо- и влаго- обмен нижних конечностей с окружающей внешней средой, внешняя форма и внутренняя конфигурация изделия, масса и гибкость, амортизационные и фрикционные свойства подошвы, и т.д. Необходимость управления данными характеристиками усиливает внимание к их исследованию, особенно при разработке новых образцов специальной обуви.

В следствии того, что специальная обувь, с низкими гигиеническими характеристиками, часто приводит к различного рода поражениям стоп и голеней работников, проведение физиолого-гигиенических исследований по изучению влияния

обуви на состояние здоровья человека позволят разработать гигиенические требования не только к материалам для изготовления обуви, исходя из условий ее эксплуатации, но и к технологии ее изготовления, а так же к особенностям проектирования.

При проведении физиолого-гигиенической оценки обуви, прежде всего, важно оказываемое воздедействие внешних факторов в системе «человек-обувь-среда» на состояние здоровья человека.

К гигиеническим факторам относятся оптимальные, допустимые и предельные уровни воздействия внешних факторов. Оптимальный уровень предполагает, что при неограниченном времени воздействия внешних факторов, не произойдет снижения работоспособности и не будет оказано влияние на здоровье человека. На допустимом уровне воздействия внешних факторов работоспособность и здоровье человека может быть сохранено только на определенное время. Предельно допустимый уровень воздействия внешних факторов отличается тем, что снижение работоспособности и временное ухудшение состояния здоровья человека происходит за ограниченное время (в основном при чрезвычайных ситуациях).

Функциональные состояния человека относится к понятиям физиолого-гигиеническим. Выделяют оптимальное, допустимое, предельно допустимое и предельно переносимое функциональное состояние. При этом, если оптимальное функциональное состояние организма человека отличается сбалансированностью процессов

жизнедеятельности, и не предполагает напряжения регуляторных механизмов, а так же использования функциональных резервов физиологических систем, то при предельно допустимом состоянии организма, механизмы регуляции и управления значительно напряжены, что резко снижает работоспособность, приводит к срыву приспособительных механизмов,

и может вызвать необратимые изменения в организме человека.

Таким образом, сохранение высокого уровня работоспособности в течение длительного времени за счет оптимального функционального состояния организма человека при помощи создания и поддержания оптимальных параметров

пододежного и внутриобувного пространства является актуальной задачей. В то же время, известно, что одним из возможных неблагоприятных воздействий внутриобувного пространства специальной обуви на стопу является возникновение заболеваний с поражением кожи -профессиональные дерматозы [1].

Вследствие развития промышленности, производства новых химических соединений, все большей химизации сельского хозяйства, интенсификации гражданского и промышленного строительства в различных климатических зонах страны, все большее число рабочих, контактирует с неблагоприятными производственными факторами, вызывающими развитие профессиональных заболеваний кожи.

Удельный вес профессиональных дерматозов среди заболеваний кожи невысок, однако в структуре профессиональных заболеваний они занимают шестое место, и встречаются почти во всех отраслях народного хозяйства. Причиной возникновения большинства из них являются химические соединения, а на и долю физических и инфекционных факторов приходится лишь 7% случаев. К факторам вызывающим

профессиональные заболевания кожи относятся: химические, физические, механические,

инфекционные и паразитарные факторы. При этом, следует отметить, что профессиональные дерматозы в большинстве случаев развиваются вследствие контакта кожи с одним, несколькими или комплексом вредных производственных факторов.

Чаще всего, профессиональные дерматозы наблюдаются в строительной и нефтедобывающей индустрии, на производствах химической, машиностроительной, метало-, и

деревообрабатывающей промышленности. В значительной степени этому способствуют недостаточные защитные свойства как специальной одежды, так и защитной обуви.

Известно, что гигиенические свойства обуви зависят от материалов, из которых она изготовлена, конструктивных особенностей и потребительских характеристик. Для изготовления специальной обуви используют различные натуральные и искусственные материалы. Среди показателей, по которым составляется заключение о рациональности выбора или иного материала, обычно указывают теплопроводность, влагопоглощение, газ - воздух -и паро-проницаемость и т.д. Известно так же, что хорошими потребительскими характеристиками отличаются натуральные кожи. Они обладают достаточными прочностными и пластическими характеристиками, имеют низкую

теплопроводность, умеренно воздухопроницаемы,

что позволяет им поддерживать оптимальный микроклимат во внтуриобувном пространстве.

Обувь специального назначения может эксплуатироваться в различных климатических условиях, при резких перепадах температур, а также долгое время находится в увлажненном состоянии, что создает благоприятные условия для развития во внтуриобувном пространстве разнообразных бактерий, способствующих возникновению кожных заболеваний.

В настоящее время разрабатываются методы борьбы с бактериальными инфекциями, возникающими во влажном пространстве обуви, и практически все они, основываются на пропитке материалов изделия противомикробными препаратами. В связи с чем, перспективное направление приобрело получение и применение наночастиц металлов, в частности наносеребра.

Биоцидная обработка кожевенных материалов, в зависимости от типа микроорганизмов, на которые воздействуют препараты, различается по следующим основные видам: антимикробная, бактерицидная, фунгицидная, фунгистатическая.

Наночастицы серебра для натуральных кожевенных материалов чаще всего применяют в качестве бактерицидных агентов [2], в виде коллоидного серебра, представляющего собой суспензию из наночастиц серебра (НЧС) [2-3]. Бактерицидные свойства наночастиц серебра связаны с их медленным окислением и высвобождением ионов Ag+ в окружающую среду. Благодаря своей развитой поверхности, обеспечивающей максимальный контакт с окружающей средой, они обладают большой антибактериальной эффективностью. Авторами работы [4] установлено, что НЧС при обработке колоний бактерий не только закреплялись на их клеточной мембране, проникали сквозь нее, но и распределялись внутри бактерии. Такой способностью отличались только индивидуальные НЧС, но не их агломераты. Кроме того, размеры НЧС, связанных с мембраной, как правило, не превышали размеров частиц, находящихся внутри клетки. Таким образом, размеры НЧС позволяют им проникать сквозь клеточные мембраны бактерий и влиять на их внутриклеточные процессы изнутри. В этой связи использование НЧС в качестве биоцидных агентов в производстве кож для обуви специального назначения представляется перспективным.

Для исследования влияния наночастиц серебра на стойкость к биокоррозии кожевенных материалов из шкур крупного рогатого скота (КРС), проведено микробиологическое исследование: с

использованием имитационных и реальных питательных сред. На первом этапе исследовалась зависимость концентрации наночастиц серебра на размер задержки роста микроорганизмов на кожах из шкур КРС.

Устойчивость кож для верха обуви специального назначения к биокоррозии оценивалась по размеру и характеру зона ингибиции. В качестве тестовых культуры выбраны грамположительные

спорообразующие бактерии ВасШиББиМИБ (В.8.) и грамотрицательные неспорообразующие бактерии ЕБсЬепсЫасоИ (Е.С.).

В процессе работы, найдена зависимость размеров зон задержки роста микроорганизмов от количества наночастиц серебра в растворе для биоцидной обработки кож для верха обуви специального назначения. На контрольных образцах кож зона ингибиции отсутствует, что говорит об активной деятельности микроорганизмов на поверхности кожевенного материала. Контрольные образцы имеют сильный неприятный запах. На опытных образцах кож отчетливо наблюдаются зоны задержки роста микроорганизмов.

Анализ экспериментальных данных, позволяет утверждать, что использование НЧС с целью биоцидной обработки кож для обуви специального приводит к увеличению размера зон задержки роста микроорганизмов. При этом, уже достижения концентрации в 0,2% становится достаточно для того, чтобы размер зоны задержки микроорганизмов перестал расти. Это говорит о том, что применение НЧС является довольно перспективным для использования в кожевенно-обувной

промышленности для получения кожевенных материалов и изделий из них, обладающих повышенной устойчивостью к биокоррозии.

Литература

1. Косарев В.В. Профессиональные болезни (диагностика, лечение, профилактика):учебное пособие для студентов мед. вузов/ В.В. Косарев , В.С. Лотков, С.А. Бабанов. - М.:ГЭОТАР МЕДИА, 2008

2. Николаенко Г.Р. «Холодная» плазма и наноматериалы как перспективный метод повышения гигиенических свойств кож специального назначения для работников нефтегазового комплекса / Николаенко Г.Р., Кулевцов Г.Н., Степин С.Н., Сесенова Е.Н., Шестов А.В., Мингалиева Р.Р./ Вестник КГТУ, №5 Т16, 2013 С.59-62

3. Астафьева И.П. Обоснование применения в чрезвычайных ситуациях антимикробных изделий для профилактики профессиональных заболеваний кожи // автореф.дис. канд.биол.наук. - М. - 2000. - 26 с.

4. Лоскутов А. И. Антифрикционные свойства биополимерных нанокомпозитных материалов на основе пептидов и наночастиц серебра / А.И.Лоскутов, С.Н.Григорьев, В.Б.Омурко, Н.В.Кошелева, А.В.Фалин // Нанотехника. - 2012, №1. - С.12-19.

© А. В. Шестов - докторант каф. ПНТВМ КНИТУ, к.э.н., доцент кафедры МП, ФГБОУ ВПО МГУТУ им. К.Г. Разумовского, [email protected].

© A. V. Shestov - doctoral , Department of Plasma-chemical and macromolecular materials of nanotechnology, KNRTU; Ph.D., Associate Professor, Department of Management and Entrepreneurship, MSUTM.