МОДИФИЦИРОВАНИЕ ЛЬНЯНЫХ ТКАНЕЙ

Методы модифицирования текстильных материалов

Человечество всегда стремилось находить способы поддержания и сохранения здоровья своего организма. Большое значение для хорошего самочувствия играет состояние кожного покрова. Поэтому издавна повышенное внимание обращено на текстильные материалы, поскольку они постоянно соприкасаются с кожей человека [I].

Текстильным материалам предъявляют ряд требований по наличию свойств, которые условно можно разделить на физико-механические, медико-биологические, гигиенические, функциональные, эстетические и др. [13, 18].

Сегодня текстильные материалы вызывают интерес не только своими изначальными природными свойствами, но и дополнительными качествами, которые им можно придать (обогатить, модифицировать). Такие текстильные материалы становятся носителями лекарственных препаратов, причем часто с пролонгированным действием. В этом случае к свойствам самого материала добавляются новые лечебные характеристики.

В косметологии применяют текстильные маски и салфетки с активной составляющей для ухода за кожей лица и шеи. Ряд фирм выпускает в продажу изделия в виде тонкой текстильной основы, пропитанной биодобавками (Intria Japonica производитель Kanebo, «Плацента Маек» от Placenta Laboratories Inc, Abr/f Швейцария) [29, 96].

Были проведены исследования по обеспечению эффективного профилактического воздействия на кожу человека льняных биологически активных компонентов, нанесенных на текстильную основу [65, 68]. В основу исследования было положено предположение, что структура материала-основы позволит ввести в него определенную концентрацию биологически активных веществ (БАВ).

Для осуществления поставленной задачи получения материала с заданными свойствами внимание было обращено на известные технологии отделки текстильных материалов [18, 22]. В процессе такой отделки тканям придается комплекс новых свойств (уменьшение смина-емости, биоцидная отделка и т.д.).

Сегодня известны различные способы получения модифицированных текстильных материалов [3, 12, 15], которые условно можно классифицировать на четыре группы.

1. Препарат вводится в прядильный раствор или расплав перед стадией получения волокна. Далее из полученного волокна изготовляется изначально заданный материал.

Этот способ осуществляется на заводах-изготовителях волокон и предусматривает получение искусственных и синтетических материалов. Преимущества данного метода заключаются в равномерном распределении вводимого компонента по структуре волокна и отсутствии дополнительных технологических операций на установленном оборудовании. Однако синтетические материалы уступают остальным по своим гигиеническим характеристикам (например, по гидрофобности). Данный способ сейчас широко не применяется из-за необходимости выдерживать высокие технологические температуры процессов изготовления волокон. Жесткие условия проводимых технологических операций снижают активность вводимых компонентов, трансформируют их или вовсе уничтожают.

• 2. Водимое вещество присоединяется к макромолекуле волокно-или пленкообразующего соединений химической связью. Процесс образования связи (ковалентной, ионной, координационной и др.) осуществляется за счет различных технологических операций. Этот способ предусматривает проведение химической реакции между реакционноспособными группами волокна. При этом должно соблюдаться требование наличия в волокне или в дополнительных веществах функциональных групп -ЫШ, -ОН.
• 3. Препарат наносится на поверхность материала-основы с композицией, в которую предварительно он был введен. Композиция в данном случае сравнима с печатной краской, где загустителем может являться полимер с введенным в него биологически активным веществом по аналогии с красителем. Это физический способ иммобилизации биологически активных веществ, для реализации которого могут быть использованы традиционные технологии отделки тканей: печать через сетчатый шаблон, аппретирование (шпредингование).

Данный метод обладает рядом преимуществ:

• • осуществляется возможность вводить в загуститель и, соответственно, в текстильный материал вещества как синтетического, так и природного происхождения;
• • можно осуществлять процесс вне зависимости от показателя растворимости вводимого вещества;
• • простота технологического оформлений процесса (рис. 6.1).

На текстильный материал наносится печатная композиция. Затем материал высушивается при температуре приемлемой для вводимого вещества, разрезается, упаковывается и стерилизуется.

Переход печатания материала от одной композиции к другой возможен без изменения технологического режима. Также применений способа печати через сетчатый шаблон позволяет регулировать различными способами количество вводимого в текстильный материал вещества, сохранить паро- и воздухопроницаемость текстильного материала за счет создания не сплошной, а дискретной пленки.

Печатание

>

/-N

Шпредингование

ч_/

Рис. 6.1. Общая технологическая схема процесса отделки тканей

4. Вещество вводится в текстильный материал путем пропитки из раствора, дисперсии или эмульсии, с последующей сушкой. Способ прост в исполнении. В этом случае препарат удерживается на материале за счет физических сил. Концентрация вводимого в текстильный материал соединений зависит от растворимости веществ.

В процессе отделки и введения препаратов в текстильную основу, обогащаемый компонент может присоединиться к волокну, из которого изготовлен текстильный материал, различными способами.

Таким образом, варианты присоединения модифицирующей композиции к текстильной основе условно можно разделить на:

• • присоединение веществ обогащающей композиции химическими связями между активными группами (химическая модификация);
• • закрепление веществ обогащающей композиции в тонкой структуре волокон за счет физических сил (физическая модификация);
• • нанесение модифицирующей композиции с образованием комплекса вводимый препарат — вспомогательное вещество — основа.

Химическая модификация требует наличия у компонентов функциональных групп, способных вступать во взаимодействия с волокнами, и одновременно отвечать за придание новых свойств материалам. Вещества могут закрепляться на волокне химическими связями трех видов: координационной, ионнои и наиОолее прочной — ковалентной. Структурная модификация связана с возможностью слабого присоединения веществ или их распада под воздействием окружающих факторов.

Для нанесения модифицирующей композиции на текстильные материалы используют различные способы: пропитка, намазывание, окунание, обрызгивание (напыление), нанесение загущенных составов способом печатания с последующей сушкой [12, 37, 59].

Вариант нанесения композиции методом пропитки позволяет равномерно распределить вещества в полотне, но при этом тратится большое их количество. Более точного и быстрого нанесения препарата на текстильный носитель позволяет добиться метод обрызгивания.

Анализируя известные способы придания новых свойств текстильным полотнам, можно отметить метод поверхностного нанесения веществ на материалы (окунание) [44, 96]. Этот давно известный в практике способ достаточно прост в исполнении. Он не требует сложного специального оборудования и даёт высокий практический результат. Метод окунания является наименее трудоемким и простым способом получения модифицированных текстильных полотен. Поэтому в данной работе был испытан и применён метод поверхностного нанесения модифицирующей композиции путем окунания в рабочий раствор.

Таким образом, для решения поставленной задачи придания новых свойств текстильным материалам были использованы исключительно отечественные компоненты природного происхождения по технологии, минимизирующей отрицательное воздействие на окружающую среду, для чего было применено научное обоснование волокнистого состава, структуры и способов обогащения текстильных полотен.