Репеллентная отделка тканей это

Совершенствование технологии репеллентной отделки текстильных материалов

Развитие науки, техники и индустрии моды постоянно требует новых текстильных материалов с эксклюзивными свойствами и внешним видом. Одним из актуальных видов текстильной продукции являются текстильные материалы и изделия с селективным (пролонгированным) высвобождением функциональных веществ.

Приобретают востребованность материалы, обеспечивающие эффективную защиту человека от кровососущих насекомых (репеллентная отделка). Такой интеллектуальный текстиль используется для пошива профессиональной одежды лесников, геологов, спасателей, пожарных, военнослужащих, сотрудников геологоразведочных экспедиций, буровых, газовых месторождений, особенно, в период клещевого энцефалита. Значимым подходом для создания «интеллектуальных» текстильных материалов с заданными свойствами является использование метода капсулирования, на основе наноэмульсий, организованных тонких пленок, полиэлектролитных микрокапсул. Данная тенденция обусловлена помимо универсальности и гибкости метода способностью защищать активные ингредиенты от окисления, повышенной температуры, кислотности, щелочности, влаги и испарения, а также от взаимодействия с другими соединениями в системе, которая может привести к деградации или полимеризации.

Применение метода микрокапсулирования для интеграции в структуру текстильного материала капсул содержащих акарицидно — репеллентное вещество, позволит обладать ему заданными свойствами и обеспечивать эффективную защиту человека от кровососущих насекомых. Среди подобных систем особо следует отметить полиэлектролитные микрокапсулы.

Цель работы состояла в создании и совершенствовании экологически безопасного способа репеллентной отделки текстильных материалов основанного на использовании приемов метода «Layer-by-Layer» и микроэмульсионного капсулирования.

Показана возможность создания микроэмульсии, включающей альфациперметрин, на основе подобранной системы эмульгаторов, нетоксичного растворителя и стабилизатора, позволяющих получить эмульсию в нанометровом диапазоне. Методом неинвазивного обратного рассеивания проведена идентификация размеров частиц эмульсии. Оценено нанодисперсное состояние и агрегативная устойчивость экспериментальных образцов капсулированных акарицидно — репеллентых веществ (АРВ). Исследовано влияние свойств масляных растворителей и ультразвуковых воздействий на эффективность эмульсионного микрокапсулирования АРВ.

Проанализировано влияние состава полиэлектролитной оболочки на размерные характеристики микрокапсулированных веществ.

Методом газовой хроматографии определены оптимальные условия иммобилизации нанокапсулированных акарицидно — репеллентых веществ на текстильных материалах, обеспечивающие их пролонгированное выделение.

Проведено определение остаточного количества альфациперметрина на текстильном материале после 5 стирок, которое составило 84-85 % от нанесенного.

Разработанная технология внедряется на предприятиях ООО «Объединение «Специальный текстиль» г. Шуя.

Специальные виды отделок текстильных материалов

В ряде случаев при заключительной отделке текстильных материалов необходимо не только улучшить эксплуатационные свойства и повысить санитарно-гигиенические показатели, но и придать тканям специфические свойства, такие, как способность отталкивать воду, противостоять масляным и другим загрязнениям, быть огнестойкими, бактерицидными, устойчивыми к гниению. Такие виды отделок называются специальными. Подвергаются данной обработке чаще всего специальные ткани и ткани технического назначения. Бытовые ткани обрабатываются гораздо реже.

Водоотталкивающая пропитка ткани

Для придания гидрофильным волокнам способности отталкивать воду существует два способа:

1. На поверхность ткани наносится сплошная пленка веществ с гидрофобными свойствами, резины, поливинилхлорида и т.д. Пленка перекрывает поры ткани, делая ее и воздухо- и водонепроницаемой. Чаще этот способ применяется при изготовлении технических тканей, плащей, различных накидок и т.п.

2. Блокируется поверхность отдельных нитей и волокон, поры ткани не закрываются. Ткань отталкивает воду, сохраняя при этом воздухопроницаемость. Вода каплями скатывается с ткани, не смачивая ее поверхности. При водоотталкивающей пропитке достичь полной водонепроницаемости невозможно.

Гидроизоляционные пропитки чаще всего — это эмульсия на водной основе, в которую добавлен полимерный воск. Воск имеет высокую концентрацию парафинов, которые характеризуются низким коэффициентом поверхностного натяжения. Существуют пропитки на основе смол, силиконов, полимеров и растворителей.

Маркировка тканей с водоотталкивающими свойствами

Водоотталкивающая пропитка (ВО) – защита от влаги, пропускает пары пота, задерживает влагу снаружи.

Водоупорная пропитка (ОВ) – защита от влаги

Комбинированная светопрочная пропитка с повышенной водоупорностью (СКПВ) – защита от влаги и воздействия света.

Поливинилхлорид (PVC) – достаточно плотное покрытие на внутренней стороне ткани, которое придает материалу водонепроницаемые свойства. PVC имеет высокую огнестойкость, низкую электропроводность и теплопроводность, устойчив к химическим реагентам.

Полиуретан (PU) – бесцветная пропитка, наносится на внутреннюю сторону, придает водонепроницаемые свойства. Пропитка устойчива к органическим растворителям, жиру, поту, но имеет малую степень защиты от ультрафиолетового излучения. Степень водостойкости и жесткости материала зависит от толщины слоя полиуретана.

Полиуретан milky (PU milky) – имеет белый цвет, свойства аналогичны PU.

Полиуретан ultra (PU ultra) – слой PU больше для улучшения показателей водостойкости и влагостойкости.

Полиуретан foam (PU foam) – на ткань пропитка разбрызгивается.

Полиуретан 3times (PU3) – нанесение тройного слоя PU.

Полиуретан с силиконом (PU/SI) – наносится в трех вариантах – снаружи, внутри и обработка силиконом с двух сторон. Силикон не дает воде проникать в волокна ткани. Пропитка защищает от влаги и ультрафиолета, увеличивает срок службы ткани, ткань имеет повышенную прочность при разрыве. Главный недостаток – высокая стоимость по сравнению с PU, нельзя сочетать с огнестойкостью.

Полиамид (PA) – придает ткани водоупорные и воздухонепроницаемые свойства, не смывается водой, имеет повышенную стойкость к органическим растворителям, поту и жиру.

Читайте также: Каким клеем клеить цветы из ткани

Покрытие silver – придает водонепроницаемые свойства, защищает от ультрафиолета, обеспечивает эффект термоса (сохраняет температуру), препятствует миграции пуха, идет как дополнение к PU и PA.

Пропитка water repellent (WR) – наносится на внешнюю сторону ткани, придает водоотталкивающие свойства. Пропитка сохраняет воздухопроницаемость материала.

Каландрирование cire – придает ткани воздухонепроницаемость.

Полиуретан milky — наносится внутри и снаружи ткани, снижает степень прозрачности ткани. Используется как пухоудерживающее средство.

Масло- и грязеотталкивающая пропитка ткани

Данная пропитка снижает способность ткани поглощать грязь, как в виде масел, так и в виде эмульсий и водных растворов различных веществ. Частично это достигается еще на этапе отделки тканей препаратами, придающими им эффекты малоусадочности, малоснимаемости и водоотталкивания.

Грязеудаляющая пропитка (ГРУ) – позволяет легко отстирать загрязнения.

Масловодоотталкивающая пропитка (МВО) – защищает от загрязнений маслом и водой.

Нефтемасловодоотталкивающая пропитка (НМВО) – не дает проникнуть воде, маслу, нефтепродуктам, сохраняет паропроницаемость тканей.

Огнезащитная пропитка ткани

Текстильные материалы все горючи. Наиболее быстро сгорают химические и целлюлозные природные волокна. Большей устойчивостью к возгоранию обладают белковые волокна. Синтетические волокна в основном при нагревании плавятся и усаживаются, после воспламенения горят сильно.

Принципы защиты от огня

1. На ткань наносится химический препарат, который, разлагаясь при горении, выделяет негорючие газы.

2. На ткани образуется негорючая пленка, которая при горении защитит материал от соприкосновения с воздухом.

3. Усиление устойчивости к возгоранию волокна за счет химического преобразования его функциональных групп

Возможно применение нескольких методов защиты от огня, т.н. комбинированный способ огнезащиты. Обозначается способ защиты от огня — ОП (огнезащитная пропитка).

Биоцидная пропитка ткани

Биоцидная отделка (БиО) текстиля – это отделка волокон биоцидными средствами, придающими ткани антимикробные, противоаллергические и репеллетные свойства.

Антимикробная пропитка (АМО) – не дает размножаться бактериям, грибкам и вирусам, текстиль играет роль защитного барьера кожи от патогенных микроорганизмов.

Противогрибковая пропитка (ПГО) – разновидность АМО, сдерживает рост плесени и микроорганизмов на ткани.

Антигнилостная пропитка (АГО) – защищает ткань от гниения, вызываемого микроорганизмами при контакте с землей и водой.

Противоаллергенная пропитка (ПАО) – защищает ткань от микроскопического пылевого клеща, оказывает профилактическое действие.

Репеллентная пропитка (РО) – придает ткани способность отпугивать кровососущих насекомых, которые являются переносчиками инфекций.

Ткани с репеллентными свойствами

Укус насекомого и его последствия известны каждому человеку. Чтобы минимизировать вероятность укуса насекомого и последующего инфицирования, был разработан специальный репеллентный текстиль.

Репеллентные ткани получили широкое применение в быту, из них изготавливаются:

Специальная одежда для туризма, рыбалки, охоты.
Изделия для проведения досуга на открытом воздухе (палатки, сетки, спальные мешки).
Ткани для обивки мебели жилых и коммерческих помещений.
Одежда для лесников, геологов, спасателей, военнослужащих.

Особенное место занимают репеллентные ткани для производства одежды как средство профилактики клещевого энцефалита в местах с повышенной опасностью. Также эти материалы хорошо зарекомендовали себя для производства спецодежды для специалистов, работа которых связана с длительными экспедициями, геологическими разработками, эксплуатацией буровых установок, лесничеством.

История создания

Первой разработкой были так называемые «сетки Павлова», защищающие только лицо и шею от укусов насекомых. Они изготавливались из рыболовных сетей и обрабатывались репеллентами. В 50-е годы американские ученые разработали вещество диэтилолтолуамид для военного обмундирования, а со временем это средство стало использоваться для одежды охотников и рыбаков. Такая одежда упаковывается в специальный пакет, предотвращающий испарение репеллента, и после вскрытия действует 30-40 суток.

Сегодня российские ученые разработали усовершенствованный метод производства текстиля с длительным выделением репеллентов. Ткани подвергались обработке репеллентами при производстве и при пошиве изделий, что позволило увеличить время действия вещества до 2-х месяцев.

Репеллентная отделка тканей это

Изобретение относится к технологии текстильных материалов, а именно к способам отделки текстильных материалов для получения текстильного материала, предназначенного для пошива одежды и костюмов для индивидуальной защиты людей от укусов или наползаний на кожу клещей, в частности к средствам защиты от нападения иксодовых клещей — лесного (Ixodes ricinus L.) и таежного (Ixodes persulcatus P.Sch.), которые переносят возбудителей клещевого энцефалита, крымской гемморагической лихорадки, клещевого боррелиоза и других заболеваний, а также для защиты от укусов гнуса, мошки и комаров, которые также распространяют вирусные заболевания.

Известны так называемые «сетки Павловского», предназначенные для защиты лица и шеи человека от укусов летающих насекомых. Эти сетки изготавливались из рыболовецких сетей, пропитываемых летучими репеллентными синтетическими средствами [Кокшаров С.А. Отделка текстильных изделий для длительной защиты от кровососущих насекомых // Текстиль, 2003, 1 (3), С. 34-42].

Известны разнообразные репеллентные средства, для нанесения на одежду, предназначенную для защиты от клещей, комаров, гнуса, мошек и т.д. [Методические указания по организации индивидуальной защиты населения от нападения иксодовых клещей — переносчиков возбудителей инфекций, утв. МЗ РФ, МУ-33-113 от 27.04.97. — М., 1997; Перечень №0057-01 отечественных и зарубежных дезинфицирующих средств, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, утв. МЗ РФ 24.12.01; Перечень №0061-02 отечественных и зарубежных дезинфицирующих средств, разрешенных к применению на территории Российской Федерации, утв. МЗ РФ 27.12.02; Справочник пестицидов и агрохимикатов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации в 2003 году. — М., Агрорус, 2003]. Одно из наиболее известных средств — спрей диэтилолтолуамид, под торговым названием ДЭТА для нанесения на одежду [Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение — М.: 1987.]. Известно специальное туристическое снаряжение американской фирмы Palsa Outdoor Products, поступающее в продажу в герметичной упаковке с вложенной кассетой, которая содержит летучее репеллентное вещество, которое сохраняет после вскрытия свои свойства в течение 30…45 суток [Разуваев А.В. Биоцидная отделка текстильных материалов // Рынок легкой промышленности, 2009, №64, с. 22-25.].

Читайте также: Льняная ткань российского производства

Основным недостатком этих способов получения защитных материалов является недолговечность эффекта защиты, поскольку применяемые для обработки инсектоакарициды являются легколетучими веществами, которые достаточно быстро испаряются в процессе эксплуатации изделий из обработанных тканей и нестойки к действию воды.

Известен способ получения средства для нанесения на текстильный материал, представляющего собой устойчивую эмульсию типа «масло в воде» на основе N,N-диэтил-м-толуамида (ДЭТА) или смеси его с диметилфталатом (ДМФ). [Пат. 2167648 Российская Федерация, МПК A61K 7/40, A01N 37/18. Средство для защиты от укусов кровососущих насекомых (варианты) и способ его получения / Перегуда Т.А., Кокшаров С.А., Боровков Н.Ю., Сибрина Г.В., Морыганов А.П., Пушкин С.А.; заявитель и патентообладатель ЗАО «Торговый дом «Инвент». — №99125167/14, заявл. 06.12.1999 опубл. 27.05.2001, Бюл. №15].

Известен способ нанесения на текстильный материал средства представляющего собой устойчивую эмульсию типа «масло в воде» на основе N,N-диэтил-м-толуамида (ДЭТА) или смеси его с диметилфталатом (ДМФ). путем двухстадийной обработки [Морыганов А.П., Коломейцева Э.А., Кокшаров С.А. Ресурсосберегающие технологии полифункциональной отделки технического текстиля // НефтьГазПромышленность, 2004, 2 (7), С. 67-71]. При этом первая стадия реализуется путем пропитки ткани раствором репеллента и сушки, при совмещении с традиционными видами аппретирования: отделкой предконденсатами термореактивных смол. Вторую стадию обработки проводят после пошива готового изделия. Нанесение репеллентов осуществляется аэрозольным методом с последующей сушкой без нагревания и с последующей герметичной упаковкой изделия. Заявлена гарантия на сохранение репеллентных свойств материала в герметичном полиэтиленовом пакете в течение 3 месяцев.

Основным недостатком этих способов является применение в качестве инсектоакарицида препарата ДЭТА (N,N-диэтил-м-толуамид), который является высокотоксичным для человека; кроме того, известно, что этот репеллент не убивает, а отпугивает насекомых, поэтому малоэффективен для защиты от клещей, а также «неудобная» стадийность нанесения, когда первый этап проходит в условиях текстильно-отделочного производства, а второй на швейном предприятии.

Известен препарат Sanitized®AM 23-24 на основе перметрина (Швейцарии), предназначенный для создания текстильных материалов с акарицидно-репеллентной отделкой. Однако фирма-производитель не раскрывает технологию обработки ткани этим препаратом [Sanitized®AM 23-24 effective against Zika virus-transmitting mosquitopres-sreleasefinder.com].

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ получения одежды для защиты человека от кровососущих клещей и летающих кровососущих насекомых [Пат. 2625432 Российская Федерация Одежда для защиты человека от кровососущих клещей и летающих кровососущих насекомых / Королев Д.С, Королев С.В., Козлова О.В., Крутских Е.В., Муратова Н.Н., Одинцова О.И., Петрова Л.С, Прохорова А.А. заявитель и патентообладатель Общество с ограниченной ответственностью «Умные материалы» (ООО «Умные материалы»). — 2016129496, заявл. 19.07.2016, опубл. 13.07.2017 Бюл. №20]

В качестве действующего акарицидного состава выбран инсектоакарицид в виде нано-, микро- капсулированных высокоактивных изомеров циперметрина в виде или альфа-циперметрин или зете-циперметрин или смесь этих изомеров, обладающих нервнопаралитическим действием, как против клещей, так и против других насекомых и способных проникать даже через хитиновые покровы насекомых. На ткань наносится акарицидный состав, выполненный в виде нано- или микрокапсул, содержащих инкапсулированное акарицидное вещество, что обеспечивает не только долговременное паралитическое воздействие на членистоногих, но и защиту человека от химического воздействия самого вещества на тело, поскольку само вещество помещено в нано- или микрокапсулы, которые предохраняют тело человека от непосредственного воздействия химического вещества.

Недостатком этого способа является нанесение на материал уже готового состава, что не обеспечивает достаточно прочной фиксации его на текстильном материале.

Достигаемым при использовании предлагаемого изобретения техническим результатом является получение (изготовление) текстильного материала с защитной акарицидно-репеллентной отделкой путем образования нано- и микрокапсул, содержащих акарицидно-репеллентное вещество, непосредственно на ткани для обеспечения прочного закрепления репеллентного вещества на материале и его устойчивости к внешний воздействиям в процессе эксплуатации.

Технический результат достигается тем, что в способе получения текстильного материала с защитной акарицидно-репеллентной отделкой с использованием в качестве действующего акарицидного состава высокоактивных изомеров циперметрина в виде или альфа-циперметрин или зете-циперметрин или смесь этих изомеров, текстильный материал пропитывают последовательно растворами анионного поверхностно-активного вещества 2-5 г/л, эмульсией репеллента в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ) в соотношении 1:10 (1-10 г/л), смешанной с неионогенным поверхностно-активным веществом (ПАВ) 0,1-1 г/л, затем пропитывают раствором катионного полиэлектролита (3-7 г/л) и раствором анионного полиэлектролита 1-5 г/л, после чего осуществляют сушку до полного высыхания, при этом в качестве анионактивного поверхностно-активного вещества используют карбоксилаты оксиэтилиро-ванных алкилфенолов, например, такие как Карбоксипав АФ 6.90 или Карбоксипав АФ 6.35, в качестве неионогенного поверхностно-активного вещества, используют оксиэтилированные алкилфенолы, такие как Неанол АФ 9/10, Неанол АФ 9/4, Неанол АФ 9/12, Феноксол БВ 9/10, Синтанол БВ; в качестве катионного полиэлектролита используют водорастворимый полимер линейно-циклической структуры полидиаллилдиметиламмоний хлорид (ПДАДМАХ), а в качестве анионного полиэлектролита используют поликарбоновые кислоты, их соли и эфиры, например, такие как Ак-ремон В1, Акремон LK-2, манутекс, в качестве текстильного материала используют хлопчатобумажные и хлопкополиэфирные ткани техническо-го назначения с поверхностной плотностью 120-250 г/м 2 .

Читайте также: Сиденье пассажирское филамент с правым подлокотником ткань пиктограмма mg tex

Достижение заявленного технического результата в предлагаемом техническом решении обуславливается созданием оболочки вокруг частиц акарицидно-репелентного вещества, эмульгированных в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ), непосредственно на текстильном материале, которая защитит его от действия окружающей среды (кислорода воздуха), но при этом не будет являться препятствием для поражения клещей и кровососущих насекомых.

Это явление получило название инкапсулирование [Кровелец, А.А. Применение нано- и микрокапсулирования в фармацевтике и пищевой промышленности / А.А. Кровелец, Ю.А. Тырсин, Е.Е. Быковская // Вестник Российской Академии естественных наук. — 2013, №1. С. 79-84; Маууа, S. Preparation and organisation of nanoscale polyelectrolyte-coated gold nanoparticles/ S. Маууа, B. Schoeler, F. Caruso// Adv. Funct. Mater. — 2003. — v. 13(3). — p. 183-188].

В предлагаемом способе микрокапсулы образуется непосредственно на текстильном материале при контакте анионактивного и неионогенного поверхностно-активных веществ с репеллентом, эмульгированным в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ). Последующее добавление катионного полиэлектролита вызывает электростатическое взаимодействие между противозаряженными поверхностно-активными веществами (ПАВ) и полиэлектролитом, что приводит к образованию «мягких» нано- и микрокапсул, закрепленных на текстильном материале. Пропитка анионным полиэлектролитом приводит к образованию интерполиэлектролитного комплекса за счет сил электростатического взаимодействия и прочной фиксации репеллента на материале.

Для осуществления изобретения использованы следующие вещества:

Для осуществления изобретения использованы следующие текстильные материалы: ткань хлопчатобумажная «Премьер Cotton» арт.10407 (250 г/м 2 ); ткань хлопкополиэфирная «Премьер Комфорт 250» арт.18422Х (250 г/м 2 ); бязь хлопчатобумажная арт.4747 (120 г/м); бязь хлопчатобумажная арт.4347 (140 г/м 2 ); ткань хлопчатобумажная «Мастер-Универсал» арт. С38-ЮД (250 г/м 2 ).

Изобретение осуществляют следующим образом:

Ткань хлопчатобумажную «Премьер Cotton» арт.10407 (250 г/м 2 ), пропитывают последовательно растворами Карбоксипав АФ 6.90 (2 г/л), эмульсией репеллента в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ) в соотношении 1:10 (1 г/л) смешанной с раствором Неанола АФ 9/10 (0,1 г/л); пропитывают раствором ПДАДМАХ (3 г/л), пропитывают раствором анионного полиэлектролита Акремона B1 (1 г/л), после чего осуществляют сушку до полного высыхания. Пример 2

Ткань хлопкополиэфирную «Премьер Комфорт 250» арт. 18422Х (250 г/м 2 ) пропитывают последовательно растворами Карбоксипав АФ 6.35 (5 г/л), эмульсией репеллента в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ) в соотношении 1:10 (1-10 г/л) смешанной с раствором Неанола АФ 9/4 (1 г/л); пропитывают раствором катионного ПДАДМАХ (7 г/л), пропитывают раствором Акремона В1 (3 г/л) после чего осуществляют сушку до полного высыхания.

Ткань бязь хлопчатобумажную арт. 4747 (120 г/м 2 ) пропитывают последовательно растворами Карбоксипав АФ 6.90 (3 г/л), эмульсией репеллента в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ) в соотношении 1:10 (1-10 г/л) смешанной с раствором Феноксола БВ 9/10 (0,3 г/л); пропитывают раствором ПДАДМАХ (5 г/л), пропитывают раствором Акремона LK-2 (2 г/л), после чего осуществляют сушку до полного высыхания.

Ткань бязь хлопчатобумажную арт. 4347 (140 г/м 2 ) пропитывают последовательно растворами Карбоксипав АФ 6.35 (2 г/л), эмульсией репеллента в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ) в соотношении 1:10 (1-10 г/л) смешанной с раствором Неанола АФ 9/12 (0,5 г/л); пропитывают раствором ПДАДМАХ (4 г/л), пропитывают раствором Манутекса (1 г/л), после чего осуществляют сушку до полного высыхания.

Ткань хлопчатобумажную «Мастер-Универсал» арт.С38-ЮД (250 г/м 2 ) пропитывают последовательно растворами Карбоксипав АФ 6.90 (4 г/л);, эмульсией репеллента в оксиэтилированном рапсовом масле (ОРМ) в соотношении 1:10 (1-10 г/л) смешанной с раствором Синтанола БВ (0,7 г/л); пропитывают раствором ПДАДМАХ (6 г/л), пропитывают раствором Акремона B1 (1 г/л), после чего осуществляют сушку до полного высыхания.

При осуществлении способа в каждом из приведенных примеров на поверхности ткани образуются и закрепляются на текстильном материале нано- и микрокапсулы с акрицидно-репелентным веществом.

Таким образом, обработка ткани предлагаемым способом обеспечивает достижение заявленного технического результата.

Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом