Многослойный антимикробный фильтровальный материал Советский патент 1992 года по МПК B01D39/04 

Изобретение относится к производству текстильных нетканых материалов, в частности антимикробных фильтровальных материалов.

Наиболее близким к изобретению является антимикробный фильтровальный материал, состоящий из нескольких слоев, выполненных из вискозных волокон различной линейной плотности и различным содержанием гексахлорофена в волокне. Линейная плотность волокна (верхнего) первого слоя в 1,3-3,6 раза выше линейной плотности волокна последнего (нижнего) слоя. Данный материал имеет хорошую фильтрующую способность.

Недостатками является то, что он имеет повышенное аэродинамическое сопротивление, вследствие чего снижается эффективность применения антимикробного фильтровального материала, наблюдается снижение воздухообмена в технологических аппаратах. Кроме того, при стерилизаСО

с

ции данного материала паром резко снижается степень антимикробной очистки и эффективность задержки частиц размером 0,5 мкм, так как антимикробное вещество-гек- сахлорофен не связан с волокном, из которого изготовлены слои материала, поэтому происходит выделение гексахлорофена из материала при хранении, эксплуатации и его стерилизации.

Цель изобретения - повышение фильтрующей способности путем снижения аэродинамического сопротивления материала и улучшение его антимикробных свойств.

Поставленная цель достигается тем, что многослойный антимикробный фильтровальный материал, полученный иглопробивным способом из волокнистого прочеса на основе вискозных волокон линейной плотности 0,17-2,0 текс, с содержанием антимикробного вещества 0,2- 2,5% от Of-целлюлозы, при этом линейная плотность волокон последнего слоя в 2,6-12 раз больXI

сл

Ю Ю

VJ

ше линейной плотности волокон первого слоя. Также материал может быть изготовлен из смеси волокон высокой и малой линейных плотностей при соотношении (10:90)-(90:10) соответственно.

Предлагаемые антимикробные вещества образуют с волокном прочные химические связи, тогда как гексахлорофен находится на поверхности материала, и поэтому происходит выделение гексахлорофе- на при его стерилизации и эксплуатации,

Предлагаемый материал стабилен к стерилизации паром, имеет более длительный срок службы и хранения, по сравнению с материалом, выполненным из волокон, содержащих гексахлорофен,

Антимикробный фильтровальный материал получают на иглопробивной машине ИМ-1800-М. Модифицированное вискозное антимикробное волокно вначале поступает на щипальную машину ЩЗ-140-ЩЗ. Равномерное обеспечение волокном щипальной машины осуществляется при помощи кипного питателя марки КП-120-Ш. На щипальной машине происходит разрыхление, перемешивание и расщипывание волокнистой массы. Затем волокно по пневмотранспорту подается в конденсатор марки КВВА, предназначенный для отделения пыли и коротких волокон. После конденсатора волокнистая масса при необходимости дополнительно увлажняется, подвергается вылеживанию и собирается в мешки.

Операция образования волокнистого холста состоит из предварительного и окончательного прочесывания волокна на чесальной машине марки Ч-11-Ш и многократном сложении волокнистого прочеса в холст на преобразователе прочеса марки ЧП-201. Сформованный волокнистый холст передается питающим конвейером на иглопробивную машину ИМ-1800-М. Операция иглопробивания основана на протаскивании волокон иглами, имеющими зазубрины, в холсте. На иглопробивную машину поступает несколько холстов, наложенных друг на друга. Холсты состоят из вискозных волокон различной линейной плотности или из смеси волокон с различным процентным содержанием.

Содержание антимикробного вещества в слоях материала 0,2-2.5%. Фильтровальный материал может состоять из двух и более слоев. В фильтры, .применяемые для антибактериальной очистки воздуха, помещают антимикробный фильтровальный материал в форме диска. Диски состоят из 2-8 слоев. Каждые два диска перекладывают уп- лотнительными кольцами для предотвращения проскока воздуха между стенками фильтра и фильтрующим материалом. Диски ук- ладывают на металлическую сетку. Заявленный многослойный антимикробный

материал имеет аэродинамическое сопротивление в 4-11 раз меньше, чем у прототипа, и за счет этого более хорошую воздухопроницаемость. Снижение аэродинамического сопротивления воздуха обес0 печено за счет того, что линейная плотность волокон последнего слоя в 2,6-12 раз больше, чем первого. Антимикробные свойства предлагаемого материала выше, чем у материала, состоящего из волокон, содержащих

5 гексахлорофен. За счет того, что предлагаемые антимикробные вещества связаны с вискозными волокнами, из которых состоят слои материала, химическими связями, снижается вредность при его эксплуатации, по-.

0 вышается стабильность материала к стерилизации.

Результаты испытаний даны в табл. 1 и 2.

П ри м е р 1. На иглопробивной машине

5 ИМ-1800-М получают двухслойный вискозный антимикробный материал из волокнистого прочеса. В первом слое используют холст из волокон линейной плотности 0,17 текс, во втором слое - холст из волокон

0 линейной плотности 1,7 текс, содержание алкилдиметилбензиламмонийхлорида (ка- тамина АБ) 0,2 %. Линейная плотность волокон последнего слоя в 10 раз больше, чем первого. Поверхностная плотность матери5 ала 300 r/м2. Число проколов на 1 м равно 60. Проверены антимикробные свойства образцов фильтровального материала по методике, разработанной во ВНИИА. В качестве тест-культуры используют Staph

0 aureus 209 р и Вас. subtills 6633, Микробная нёгрузка 500000 микробных тел на 1 мл среды. Результаты учитывают через 24-48 ч инкубации при 37°С.

Антимикробную активность выражают

5 величиной объема питательной среды, в котором 1 г материала тормозит рост культуры, контролем служит рост культуры в питательной среде без материала. 1 г материала тормозит рост культуры Staph.aureus

0 209 р в объеме 30 л и культуры Вас. subtliis 6633-20 л мясо-пептонного бульона (МПБ). Аэродинамическое сопротивление 5,2 Па. Воздух, выходящий из фильтра, пропускают в течение 3 сут через мембранный фильтр с

5 супертонким базальтовым волокном без антимикробной добавки, затем вынимают базальтовое волокно и помещают в колбу с 50 мл МПБ. Одновременно для контроля в другую колбу со стерильным МПБ вносят про- стерилизованное базальтовое волокно. Обе

колбы помещают в термостат при 28°С на 2 сут. Затем высевают на мясо-пептонный агар по 0,1 мл и помещают в термостат при 37°С. После окончания культивирования определяют количество колоний, выросших на твердой среде. Содержание клеток в 1 м технологического воздуха 75, в 0,1 мл МПБ

3.Согласно действующей инструкции сани- тарно-микробиологического контроля содержание клеток в 1 м3 технологического воздуха не должно превышать 500. Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм составляет 28,5%.

П р и м е р 2. Двухслойный антимикробный вискозный материал получают по примеру 1. Первый слой состоит из вискозных волокон линейной плотности 0,33 текс, второй 0,85 текс. Содержание антимикробного вещества - метацидхлоргидрата 1,2%. Линейная плотность волокон последнего слоя в 2,6 раза больше, чем первого. Поверхностная плотность материала 400 г/м2. Число проколов на 1 м равно 70. 1 г материала тормозит рост культуры Staph aureus 209 р в объеме 40 л и культуры Вас. subtills 6633- 20 л МПБ. Аэродинамическое сопротивление 2,3 Па. Содержание клеток в 1 м3 технологического воздуха 75, в 0,1 мл МПБ

4.Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм 38.5%.

П р и м е р 3. Двухслойный антимикробный вискозный материал получают по примеру 1. Первый слой материала состоит из вискозных волокон линейной плотности 0,17 текс, второй 0,85 текс. Содержание антимикробного вещества - хлоргексидинбиг- люконата 2,5%. Линейная плотность волокон последнего слоя в 5 раз больше, чем первого. Поверхностная плотность материала 300 г/м2. Число проколов на 1 м равно 80. 1 г материала тормозит рост культуры Staph.aureus 209 р в объеме 40 л, куль- т.уры Вас. subtilis 6633 -20 л МПБ. Аэродинамическое сопротивление 5,0 Па. Содержание клеток в 1 м3 технологического воздуха 42, в 0,1 мл МПБ 2. Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм 33,1.

П р и м е р 4. Трехслойный антимикробный материал получают по примеру 1, Первый слой материала состоит из вискозных волокон линейной плотности 0,17 текс, второй 0,33 текс, третий 0,8 текс. Содержание антимикробного вещества катамина АВ 1,5%. Линейная плотность волокон последнего слоя в 5 раз больше, чем первого. Поверхностная Плотность материала 400 г/м , Число проколов на 1 м равно 90.1 г материала тормозит рост культуры Staph aureus 209 р в объеме 40 л, культуры Вас. subtilis 6633- 20 л МПБ. Аэродинамическое сопротивление 6,2 Па. Содержание клеток в 1 м3 технологическо го воздуха 25 в 0,1 мл МПБ 1. Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм 22,5.

5Пример 5. Четырехсложный антимикробный вискозный материал получают по примеру 1. Первый слой материала состоит из вискозных волокон линейной плотности 0,17 текс, второй 0,33 текс, третий 0,85 текс,

10 четвертый 1,7 текс. Содержание катамина АБ 1,5%. Линейная плотность волокон последнего слоя в 10 раз больше, чем первого Поверхностная плотность материала 400 г/м2. Число проколов на 1 м равно 100. 1 г

5 материала тормозит рост культуры Staph aureus 209 р в объеме 40 л, культуры Вас, subtilis 6633 - 20 л МПБ. Аэродинамическое сопгютивление 6,3 Па. Содержание клеток в 1 м технологического воздуха 25, в 0,1 мл

0 МПБ 1. Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм 26,9.

П р и м е р 6. Восьмислойный антимикробный фильровальный материал получают по примеру 1. Первый слой материала со5 стоит из вискозных волокон линейной плотности 0,17 текс, второй 0,22 текс, третий 0,22 текс, четвертый 0,33 текс, пятый 0,85 текс, шестой 0,85 текс, седьмой 1,7 текс, восьмой 2,0 текс.

0Содержание катамина АБ 1,5%. Линейная плотность волокон последнего слоя в 12 раз больше, чем первого. Поверхностная плотность материала 500 г/м . Число проколов на 1 м равно 80.1 г материала тормозит

5 рост культуры Staoh.aureus 209 р в объеме 40 л. культуры Вас. subtilis 6633 -20 л МПБ. Аэродинамическое сопротивление 6,9 Па. Содержание клеток в 1 м3 технологического воздуха 25, в 0,1 мл МПБ 1. Коэффициент

0 проскока частиц 0,5 мкм 21,5.

Примеры 7-9. Вискозный антимикробный фильтровальный материал изготовлен из 2-3 слоев волокнистого прочеса по примеру 1. Слои состоят из смеси волокон

5 линейной плотности 0,17-2,0 текс, содержащих 1,7% катамина АБ. Поверхностная плотность материала 300-400 г/м2. Процентное соотношение волокон высокой и малой линейных плотностей в смеси (10:90) 0 (90:10). Объем МПБ, в котором 1 г материала тормозит рост культуры Staph.aureus 209 р,

40 л, культуры Вас. subtilis 6633 20 л. Содержание клеток в 1 м технологического воздуха 25, в 0,1 мл МПБ 1. Аэродинамическое

5 сопротивление материала 5,1-6,2 Па. Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм 22,2- 32,3%.

ПримерЮ (прототип). Пятислойный антимикробный фильтровальный материал получают по примеру 1. Первый слой матеиала состоит из волокон линейной плотноти 0,4 текс, содержание антимикробного вещества в первом слое - гексахлорофена ,6%; второй слой 0,33 текс, содержание гексахлорофена 2,6%; третий слой 0,22 текс, одержание гексахлорофена 2,0%; четвертый слой 0,15 текс, содержание гексахлоро- фена 1,6%; пятый слой 0,11 текс, содержание гексахлорофена 1,6%. Линейная-плотность волокон последнего слоя в 0,3 раза больше, чем первого. Поверхностная плотность материала 300 г/м2. Число проколов на 1 м равно 100. 1 г материала ормозит рост культуры Staph aureus 209 р, в 20 л, культуры Вас. subtllls 6633 ЮлМПБ. Аэродинамическое сопротивление материала 25,4 Па. Содержание клеток в 1 м технологического воздуха 267, в 0,1 мл МПБ 17. Коэффициент проскока частиц 0,5 мкм 40,0.

Примеры 11-15. Двухслойный материал изготовлен по примеру 1. Содержание катамина АБ 0,1-3,0%. Линейная плотность волокон последнего в 0,1-14 раз больше, чем nepporo. Поверхностная плотность материала 300 г/м2. Число проколов на 1 м 60.

Таким образом, выполнение слоев фильтровального материала и содержание в них азотсодержащего антимикробного вещества в количестве 0,2-2,5% позволяет снизить аэродинамическое сопротивление материала по сравнению с прототипом в 3,7-11 раз, улучшить антимикробные свойства материала, снизив содержание клеток микроорганизмов в 1 м технологического

воздуха в 3,6-11 раз, в МПБ-в 4-17 раз. Все это позволяет повысить фильтрующую способность материала.

Формула изобретения

1. Многослойный антимикробный фильтровальный материал, полученный иглопробивным способом из волокнистого прочеса на основе вискозных волокон разной линейной плотности, содержащих антимикробное

вещество, отличающийся тем, что, с целью повышения фильтрующей способности путем снижения аэродинамического сопротивления материала и улучшения его антимикробных свойств, слои выполнены из

волокон, содержащих химически связанное азотсодержащее антимикробное вещество в количестве 0,2-2,5% от массы целлюлозы, при этом линейная плотность волокон составляет 0.17-2,0 текс, а линейная плот-.

ность волокон последнего слоя в 2,6-12 раз больше, чем первого, причем поверхностная плотность материала составляет 300- 500 г/м2.

2. Материал по п. 1.отличающийся

тем, что слои материала выполнены из смеси волокон высокой и малой линейных плотностей при соотношении (10 : 90Н90 : 10} соответственно.

3.Материал по п. 1,отличающийся тем, что азотсодержащее вещество выполнено в виде алкилдиметилбензиламмонийх- лорид, или метацида хлоргидрата, или хлоргексидина битлюконата.

0,85

1,7 2,0

Использование: очистка воздуха от микробов. Сущность изобретения: слои материала выполнены из волокон, содержащих химически связанное азотсодержащее антимикробное вещество в количестве 0,2- 2,5% от массы а-целлюлозы, при этом линейная плотность волокон составляет 0,17-2,0 текс, а линейная плотность волокон последнего слоя в 2,6-12 раз больше, чем первого, причем поверхностная плотность материала 300-500 г/м2. Слой материала м.б. выполнены из смеси волокон высокой и малой линейных плотностей при соотношении (10 : 90Н90 Ю) соответственно. 2 з.п. ф-лы, 2 табл.