SK1302005A3

SK1302005A3 - Antimikrobiálne polypropylénové vlákno

Info

Publication number: SK1302005A3
Application number: SK130-2005A
Authority: SK
Inventors: Peter Michlík; Ondrej Brejka
Original assignee: Výskumný Ústav Chemických Vlákien, A. S.
Priority date: 2005-12-15
Filing date: 2005-12-15
Publication date: 2007-07-06
Also published as: SK286737B6

Description

Antimikrobiálne polypropylénové vlákno

Oblasť techniky

Vynález spadá do oblasti výroby chemických vlákien a týka sa polypropylénového vlákna rezného alebo farbeného vo hmote s antimikrobiálnymi vlastnosťami, ktoré zabezpečuje definovaný prídavok anorganického antimikrobiálneho aditíva do hmoty polypropylénového vlákna.

Doterajší stav techniky

Sú známe polypropylénové vlákna s antimikrobiálnou modifikáciou, ktorú zabezpečuje prídavok organickej biocídnej zlúčeniny na báze halogenovaného hydroxyfenyl éteru do hmoty polypropylénového vlákna. Predmetný organický antimikrobiálny modifikátor sa uplatňuje pri výrobe polypropylénových strižových vlákien.. Ďalej sú známe antimikrobiálne organické modifikátory obsahujúce 5 % chlórhexidínu (EP 0050438), fúngicídna kompozícia s tolchlorfosmethyl [0,0-dimetyl-0-(2,6-dichloro-4-metylfenyl) fosforothionatu] ako aktívna zložka ,ukotvená na sľude ako nosiči (EP 0111843), mikrobiocídna kompozícia na báze arylalkánov (napríklad benzylalkoholu) a mikrobiocídnej zložky na úpravu rôznych platických látok (EP 0168949), zmesový aktylátový polymér s obsahom 5 až 50 % kopolyméru sbiocídnou zlúčeninou (GB 98054877) pre uplatnenie na antimikrobiálnu modifikáciu plastov, gumy a textilu. Známy je proces prípravy meď obsahujúcich polymérov, ktoré sa pri priamej aplikácii správajú fúngicídne (EP0208858).

Antimikrobiálna zložka vyššie uvedených modifikátorov je v podstatnej časti na báze organických zlúčenín, z čoho vyplýva ich určité hygienické, environmentálne a toxikologické obmedzenie pri ich aplikácií, súvisiace najmä s nižšou termickou stabilitou modifikátorov, ich zvýšenou migračnou schopnosťou a s tým spojenou zníženou trvanlivosťou modifikácie, ako aj často nežiadúcim zápachom pri príprave výrobku a v konečnom modifikovanom produkte.

Podstata vynálezu

Podstatou tohto vynálezu je antimikrobiálne polypropylénové vlákno, pozostávajúce z izotaktického polypropylénu v podiele od 97,0 do 99,8 % hmotn., anorganického antimikrobiálneho aditíva v podiele od 0,2 do 1,5 % hmotn. a pigmentov pre farbenie polypropylénového vlákna v hmote v podiele do 1,5% hmotn., pričom anorganické antimikrobiálne aditívum má aktívnu zložku na báze Ag, ukotvenú na inertnom anorganickom nosiči, ktorým je TiO₂ , BaSC>4 a ZnO alebo SiO₂

Výhodou antimikrobiálneho polypropylénového vlákna podľa tohto vynálezu je použitie anorganického antimikrobiálneho aditíva do jeho hmoty, ktoré je termicky stále, nepodlieha migrácii v hmote, čo zabezpečuje dlhodobú účinnosť antimikrobiálnej modifikácie, nespôsobuje zápach pri príprave antimikrobiálneho polypropylénového vlákna ani v konečnom modifikovanom textilnom produkte a jeho aplikácia do textilných výrobkov je plne akceptovateľná z hygienického, environmentálneho i toxikologického hľadiska. Anorganické antimikrobiálne aditívum je zabudované do hmoty polypropylénového vlákna najmä postupom definovaného dávkovania taveniny jeho koncentrátu s izotaktickým polypropylénovým nosičom do taveniny hlavného prúdu taveniny izotaktického polypropylénu v procese výroby antimikrobiálnych polypropylénových vlákien.

Antimikrobiálne polypropylénové vlákno podľa tohto vynálezu môže mať formu nekonečného polypropylénového textilného hodvábu, nekonečného polypropylénového technického hodvábu, nekonečného textilného káblika (BCF), ako aj strižových vlákien rôznej dĺžky rezu a je ho možné vyrábať na existujúcich štandardných strojnotechnologických zariadeniach produkcie polypropylénových vlákien pri štandardných technologických podmienkach výroby ekvivalentných typov nemodifikovaných vlákien, v sortimentoch textilného hodvábu, technického hodvábu, textilného káblika (BCF) a strižových vlákien.

Vyhodnotenie antimikrobiálnych vlastností polypropylénového vlákna podľa tohto vynálezu v súlade s normou AATCC-100-1988 potvrdilo ich vysokú antimikrobiálnu účinnosť na grampozitívne i gramnegatívne baktérie, ako aj ich dlhodobú modifikačnú účinnosť v textíliách z nich vyrobených aj po 95 cykloch nosenia a údržby (prania) týchto textílií.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Príklad 1

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 2,2 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,4 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči TiO 2, tzv. BIOSTAT-T, v podiele 0,6 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledovná antimikrobiálna účinnosť:

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): Y = 51,2 % (bakteriocídna účinnosť)

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : X= 50,7 % (bakteriostatická účinnosť) pričom bakteriostatická účinnosť X [%] je X = [(B-C)]. 100 a bakteriocídna účinnosť Y [%] je Y = [(A-C)]. 100, kde

A je počet baktérií na nemodifikovanom štandardnom polypropylénovom vlákne rovnakej dĺžkovej hmotnosti v čase T = 0 h

B je počet baktérií na nemodifikovanom štandardnom polypropylénovom vlákne rovnakej dĺžkovej hmotnosti v čase T = 24 h po inkubácii baktérií

C je počet baktérií na antimikrobiálnom polypropylénovom vlákne rovnakej dĺžkovej hmotnosti v čase T = 24 h po inkubácii baktérií

Príklad 2

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená matovaná antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 1,7 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,3 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči TiO 2 tzv. BIOSTAT-T v podiele 0,5 % hmotn. a matovacím pigmentom T1O2 v podiele 0,2 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledujúca antimikrobiálna účinnosť:

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM

2693): Y = 40,1 % (bakteriostatická účinnosť)

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787): X= 61,1 % (bakteriostatická účinnosť)

Príklad 3

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená čierna antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 3,9 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,09 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči BaSCb tzv. BIOSTAT-B ,v podiele 0,25 % hmotn. a čiernym pigmentom v podiele 0,66 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X = 48,1 % (bakteriostatická účinnosť)

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : X= 56,1 % (bakteriostatická účinnosť)

Príklad 4

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená matovaná antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 6,7 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 99,5 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 0,3 % hmotn. a matujúcim pigmentom T1O2 v podiele 0,2 % hmotn.

2693): X = 52,8 % (bakteriostatická účinnosť)

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) :

X= 51,3 % (bakteriostatická účinnosť)

Príklad 5

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená hnedá antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 17,0 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 98,88 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 0,25 % hmotn. a zmesou pigmentov hnedého farebného odtieňa v podiele 0,87 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledovná antimikrobiálna účinnosť.

2693): X = 54,0 % (bakteriostatická účinnosť)

Y= 27,8 % (bakteriocídna účinnosť)

Príklad 6

Štandardným technologickým postupom bol pripravený rezný antimikrobiálny polypropylénový textilný hodváb dĺžkovej hmotnosti 110/33 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 99,5 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči ZnO tzv. BIOSTAT-L v podiele 0,5 % hmotn.

2693): X - 52,4 % (bakteriostatická účinnosť)

X= 68,9 % (bakteriostatická účinnosť)

Príklad 7

Štandardným technologickým postupom bol pripravený matovaný antimikrobiálny polypropylénový textilný hodváb dĺžkovej hmotnosti 56/16 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 98,7 % hmotn. a anorganickým antimokrobiálnym aditívom BIOSTAT-T v podiele 1,0 % hmotn. a matujúcim pigmentom TÍO2 v podiele 0,3 % hmotn.

a) pre grampozitívne baktérie (Staphylococus aureus CCM 3935, Micrococcus lylae CCM 2693): X - 36,8 % (bakteriostatická účinnosť)

b) pre gramnegatívne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) : Y= 26,3 % (bakteriocídna účinnosť)

Príklad 8

Štandardným technologickým postupom bol pripravený modrý antimikrobiálny polypropylénový textilný hodváb dĺžkovej hmotnosti 110/33 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 97,67 % hmotn., anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 1,0 % hmotn. a zmesou pigmentov modrého farebného odtieňa v podiele 1,33 % hmotn.

2693): X = 61,7 % (bakteriostatická účinnosť)

b) pre gramnegativne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) ;

X= 65,9 % (bakteriostatická účinnosť)

Príklad 9

Štandardným technologickým postupom kontinuálnou nízkorýchlostnou technológiou výroby bola pripravená hnedá antimikrobiálna polypropylénová striž dĺžkovej hmotnosti 17,0 dtex tvorená izotaktickým polypropylénom v podiele 97,63 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom s aktívnou zložkou Ag, zakotvenou na inertnom anorganickom nosiči S1O2 tzv. BIOSTAT-K v podiele 1,5 % hmotn. a zmesou pigmentov hnedého farebného odtieňa v podiele 0,87 % hmotn.

Podľa normy AATCC-100-1988 bola stanovená jej nasledovná antimikrobiálna účinnosť

2693): Y = 14,0 % (bakteriocídna účinnosť)

b) pre gramnegativne baktérie (Escherichia coli CCM 3954, Esterichia coli CCM 4787) :

X= 60,1 % (bakteriostatická účinnosť)

Príklad 10

Štandardným technologickým postupom bol pripravený rezný antimikrobiálny polypropylénový technický hodváb dĺžkovej hmotnosti 1100/100 dtex tvorený izotaktickým polypropylénom v podiele 99,25 % hmotn. a anorganickým antimikrobiálnym aditívom BIOSTAT-B v podiele 0,75 % hmotn.

2693): Y = 25,6 % (bakteriocídna účinnosť)

X= 53,0 % (bakteriostatická účinnosť)

Priemyselná využiteľnosť

Antimikrobiálne polypropylénové vlákno podľa tohto vynálezu je vhodné pre nasledujúce oblasti textilnej a technickej aplikácie:

odevy-pleteniny - spodná bielizeň, froté výrobky, ponožky, športové ošatenie, odevy pre voľný čas, tričká, nátelníky, kusové výrobky, rukavice ai.

tkaniny - hygienické, zdravotnícke a ochranné pracovné odevy, technické tkaniny, posteľná bielizeň (aj zo zmesných priadzí s prírodnými vláknami) ai koberce - podlahové krytiny z antimikrobiálnej striže, priadze a BCF bytový textil - závesy, poťahové nábytkové tkaniny, textilné tapety ai netkané vláknité materiály - potravinové a klimatizačné filtre antimikrobiálne bariérové vrstvy pre čalúnnické, izolačné a technické aplikácie, obuvnícka sieťky.

Je možné ich aplikovať v 100 %-tnom prevedení, ako aj v zmesiach s prírodnými a syntetickými vláknami.

Claims

1. Antimikrobiálne polypropylénové vlákno, vyznačujúce sa tým, že pozostáva z izotaktického polypropylénu v podiele od 97,0 do 99,8 % hmotn., anorganického antimikrobiálneho aditíva v podiele od 0,2 do 1,5 % hmotn. a pigmentov pre farbenie polypropylénového vlákna vo hmote v podiele do 1,5 % hmotn.

2. Antimikrobiálne polypropylénové vlákno, podľa patentového nároku 1, vyznačujúce sa tým, že anorganické antimikrobiálne aditívum obsahuje aktívnu zložku na báze Ag ukotvenú na inertnom anorganickom nosiči, ktorým je T1O2, BaSCb, ZnO alebo SÍO2.