МОДИФИЦИРОВАННАЯ КОЖА ДЛЯ ПОДКЛАДКИ ОБУВИ Российский патент 2010 года по МПК C14C9/00 C14C1/02 B82B3/00 

Изобретение относится к легкой промышленности, в частности к обувному производству, и может быть использовано для изготовления внутренних деталей обуви с повышенными биоцидными свойствами.

Внутренние детали обуви при эксплуатации испытывают особое воздействие, связанное с потовыделением стопы человека и деятельностью микроорганизмов, размножающихся в этой среде.

Известны материалы на основе природных соединений, которым в процессе специальной обработки придаются биоцидные свойства. Например, текстильный материал в виде сетчатой структуры, содержащий бактерицидный препарат катами н АБ с расходом 0,5-1,5% от массы материала (RU 2159825, кл. D04H 1/44, оп.2000).

Важное место в производстве подкладочных материалов занимает натуральная кожа с антибактериальными, фунгицидными и другими биоцидными свойствами. Введение биоцидных препаратов осуществляют на разных стадиях производства кожи.

Известна кожа, пропитанная противогрибковым и антибактериальным средством, в качестве которого используют соли лантана или цезия в количестве 0,02-1,25% от массы сырья в пересчете на оксид металла (RU 2052507, кл. С14С 9/00, оп. 1996).

Известна кожа, содержащая в качестве биоцидного препарата замещенные амины (RU 2151193, кл. С14С 9/00, оп. 2000).

Известна также подкладочная кожа, включающая дубящий, жирующие компоненты и в качестве антисептической добавки - метиловые эфиры Z-3-бензолсульфонил и/или Z-3-(2-нафталинсульфонил)-пропеновой кислоты в количестве 0,5-1,0% от массы полуфабриката (SU 1654340, кл. С14С 9/00, оп. 1991).

Недостатком указанных материалов является высокий расход антимикробных препаратов, неблагоприятное влияние используемых химических соединений на окружающую среду и узкий спектр биоцидного действия.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является расширение ассортимента подкладочных кож при сокращении количества биоцидных препаратов, вводимых в кожу, и стабилизации деформационно-прочностных показателей кож в процессе ее эксплуатации при повышении экологичности процесса получения данной кожи.

Данный технический результат достигается предложенной модифицированной кожей для подкладки обуви, включающей коллагеновую основу многоуровневой структурной организации, дубящие, додубливающие и жирующие соединения и биоцидную добавку в виде наноразмерных частиц серебра и алкилдиметилбензиламмоний хлорида в соотношении 1:0-1,5 соответственно, при этом содержание наноразмерных частиц серебра составляет 7×10^-5-6,4×10^-3 мас.%.

Модифицированную кожу получают следующим образом: кожевенный полуфабрикат хромового дубления, предназначенный для подкладки обуви, после жирования и промывки последовательно обрабатывают в водной среде при жидкостном коэффициенте 2 наноразмерными частицами серебра и алкилдиметилбензиламмоний хлоридом при температуре 30°С в течение 10 минут, при этом концентрация водной дисперсии наночастиц серебра и раствора алкилдиметилбензиламмоний хлорида составляет 0,03-0,06 и 0-0,09 г/л соответственно. После пролежки и отжима-разводки полуфабрикат сушат в свободном состоянии до влажности 10-16% в соответствии с методикой производства кожи для подкладки обуви. В таблице 1 представлены показатели, характеризующие кожу по двум вариантам обработки.

1-й вар. В качестве бактерицидной добавки использована водная дисперсия наноразмерных частиц серебра

2-й вар. В качестве биоцидной добавки - композиция, включающая водную дисперсию наноразмерных частиц серебра и раствор алкилдиметилбензиламмоний хлорида.

Модифицированная кожа характеризуется следующим составом, мас.%:

Влага 12-16 Гольевое вещество 65-70 Соединения хрома, в пересчете   на оксид хрома, не менее 4,3 Вещества, экстрагируемые CCl₄ 7-10 Алкилдиметилбензиламмоний хлорид 0-0,009 Аg⁺ электрохимически активный 7×10^-5-6,4×10^-3

Наноразмерные частицы серебра в готовой коже определяют по содержанию электрохимически активного Ag⁺ методом инверсионной вольтамперометрии с накоплением.

Для оценки биоцидных свойств кожи были использованы штаммы бактерий Escherichia coli и Staphylococcus aureus. Суточные тест-культуры бактерий наносили из расчета 10⁴ КОЕ на 1 см² площади кожи, после чего пробы инкубировали и проводили исследования в соответствии со стандартной методикой

Таблица 1 Показатель Вариант 1 Вариант 2 Контрольный (прототип) Влага, % 12 16 16 Гольевое вещ-во, % 65 70 58,5 Оксид хрома, %, 4,3 4,4 4,5 Вещества экстрагируемые, % 7 10 16 Алкилдиметилбензиламмоний хлорид, % 0 0,0096 - Аg⁺, % 0,00007 0,0064 - Биоцидный препарат (прототип), %     0,4-1,0 Содержание тест-культур S.aureus отсутствие роста отсутствие роста 200 Содержание тест-культур Е.coli отсутствие роста отсутствие роста 100

Учет результатов роста микроорганизмов проводился на 2-е сутки и определялся в КОЕ на 1 см².

Изготовленные из полученной кожи вкладные стельки подвергали опытной носке в течение 1 месяца.

В таблице 2 приведены показатели деформационно-прочностных свойств, характеризующие достигнутый эффект.

Таблица 2 Показатели ГОСТ 940-81 Кожа, полученная по вар.1 Кожа, полученная по вар.2 Кожа, полученная по прототипу     Исходная кожа В изделии после носки Исх. кожа В изделии после носки Исх. кожа В изделии после носки Предел прочности при растяжении, МПа Не менее 12 15 16 16 17 12 10 Удлинение при напряжении 10 МПа, % 15-40 25 22 30 27 17 14

Представленные результаты свидетельствуют о том, что образцы кожи, модифицированной наночастицами серебра и алкилдиметилбензиламмоний хлоридом, обладают необходимым и достаточным спектром биоцидной активности при значительно меньшем остаточном содержании биоцидных препаратов в готовой коже, а также сохраняют прочностные свойства в процессе эксплуатации.

Модифицированная кожа предназначена для изготовления внутренних деталей обуви с повышенными биоцидными свойствами и относится к легкой промышленности. Модифицированная кожа включает коллагеновую основу многоуровневой структурной организации, дубящие, додубливающие, жирующие соединения и биоцидную добавку. В качестве последней она содержит наноразмерные частицы серебра и алкилдметилбензиламмония хлорид в соотношении 1-:-0-1,5 соответственно. При этом содержание наноразмерных частиц серебра составляет 7×10^-5-6,4×10^-3 мас.%. Техническим результатом является расширение ассортимента подкладочных кож при сокращении количества биоцидных препаратов, вводимых в кожу, и стабилизации деформационно-прочностных показателей кож в процессе ее эксплуатации при повышении экологичности процесса получения данной кожи. 2 табл.

Модифицированная кожа для подкладки обуви, включающая коллагеновую основу многоуровневой структурной организации, дубящие, додубливающие и жирующие соединения и биоцидную добавку в виде наноразмерных частиц серебра и алкилдиметилбензиламмоний хлорида в соотношении 1:0-1,5 соответственно, при этом содержание наноразмерных частиц серебра составляет 7·10^-5-6,4·10^-3 мас.%.