Finální úpravy textilií VI Doc. Ing. Michal Vik, Ph.D., Ing. Martina Viková, Ph.D.
Nešpinivá úprava
Špína špínu můžeme dělit podle původu: • Špína vylučovaná tělem – tukové substance (karboxylové kyseliny, estery a vosky, glyceridy) • Městská špína – vodorozpustná složka, vlhkost, anorganická složka, uhlík nebo podle charakteru: • Suchá – tuhé částice ve vzduchu • Mokrá – suspenze – zemina ve vodě - roztoky – ovocné šťávy – váží se velmi pevně • 3. Mastná – tuky, oleje
Mechanismus špinění Špína může být uložena na textilním materiálu různě:
Rozdělení úprav Soil repellent – aktivní úprava, zamezuje průniku špíny do vlákna Soil release – pasivní úprava, špína částečně proniká do vlákna, snadné odstranění detergenty Anti-soil redeposition – zabránění znovuusazení špíny dispergované v prací lázni
SOIL REPELLENT Aktivní typ úpravy – textilie je chráněna před zašpiněním, odpuzuje všechny druhy špíny. Principem je snížení povrchového napětí textilie pod 30 mN/m (oleje mají povrchové napětí cca 30mN/m) Nejúčinější prostředky jsou sloučeniny na bázi perfluoralkanů
Perfluoralkany I
Aplikace perfluoralkanů • Z mléčné disperze • Katalyzátory na bázi isokyanátů • Impregnace fulárem – zasušení na 100°C nebo 140 – 160°C d) Standardní produkty – 90°C – musí se žehlit, aby došlo k orientaci řetězců e) Laundry air dry (LAD) – nemusí se přežehlovat
Kombinace perfluoralkanů a silikonů
SOIL RELEASE
Testování
ANTIMIKROBIÁLNÍ TEXTILNÍ ÚPRAVY
Potřeba Antimikrobiálních Textilií Mikrobiální působení na textilii se projevuje v: Tvorbě zápachu Poklesu pevnosti
Riziku kontaminace Ztráta kvality Detrimentalní efekt na textilii
Vývoj ANTIMIKROBIÁLNÍCH TEXTILIÍ
Detrimentalní efekt na spotřebitele
Nejčastěji napadané lokality těla
Antimikrobiální textilie Výrobu antimikrobiálních textilií lze rozdělit dvou kategorií: Pre – příprava – přídavek antimikrobiální látky do polymeru před jeho zvlákňováním (chemie vláken). Post – příprava – úprava vláken či textilií v průběhu zušlechťovacích operací (finální úpravy). Antimikrobiální vlákna
Vlákna s antimikrobiální úpravou
Textilie s antimikrobiální úpravou
Komerční označení antimikrobiálních textilií ANTIMIKROBIÁLNÍ VLÁKNA Komerční označení
Výrobce
TEXTILIE S ANTIMIKROBIÁLNÍ ÚPRAVOU AEGIS ®
DEVAN
RHOVILAS ®
RHOVYL
VANTOCIL IB ®
ZENECA
AMICOR ®
COURTAULDS
ACTICIDE ®
THEOR
AMICOR PLUS ®
COURTAULDS
KATHON ®
ROHM ET HAAS
SILFRESH ®
NOVACETA
PREVENTOL ®
BAYER
MICROSAFE AM ®
HOECHST-CELANESE
BIO-PRUF ®
MORTON
BACTEKILLER ®
KANEBO
SANIGARD ®
SANDOZ-SANITIZED
LIVERFRESH N ®
KANEBO
LIVERFRESH A ®
KANEBO
LUFNEN VA ®
KANEBO
AEGIS ®
DEVAN
SA 30 ®
KURARAY
EOSY ®
UNITIKA
BOLFUR ®
UNITIKA
EASOF ®
UNITIKA
FV 4503 ®
AZOTA-LENZING
UNIFRESHER ®
UNITIKA
CHITOPOLY ®
FUJI-SPINNING
BIOSIL B 89 ®
TOYOBO
THUNDERON ®
NIHO SANMO DYING
BIOCHITON ®
ASAHI CHEM. IND.
BIO-PRUF ®
MORTON
VLÁKNA S ANTIMIKROBIÁLNÍ ÚPRAVOU
Antimikrobiální prostředky I • bakteriostatický účinek – zastavení buněčného růstu - buňky se nedělí - počet buněk se nezvyšuje • baktericidní účinek - zastavení buněčného cyklu (růst,dělení) - ztráta životaschopnosti buněk - odumírání buněk, logaritmická křivka odumírání
Antimikrobiální prostředky II Antimikrobiální prostředky omezují růst nebo ničí mikroorganismy pomocí: Poškození buněčné stěny Inhibicí syntézy na buněčné stěně Ovlivněním permeability buněčné stěny Inhibicí syntézy proteinů a nukleových kyselin Inhibicí aktivity enzymů Základní třídy antimikrobiálních prostředků: Kovy a soli kovůÆ deaktivace proteinů Kvarterní amoniové soli Æ poškození membrány – buněčné stěny N-Halaminy Æ oxidativní poškození Ostatní: organické molekuly (Triclosan, apod.), přírodní sloučeniny (chitosan, apod.)
Požadavky na antimikrobiální úpravy Antimikrobiální textilie musí zajistit: Efektivní kontrolu bakterií, plísní a hub Selektivní aktivitu směřovanou na nežádoucí mikroorganizmy Absence toxických účinků na výrobce i zákazníka Stálost v praní a chemickém čištění Aplikovatelnost bez nežádoucího vlivu na textilii Akceptovatelná schopnost transportu vlhkosti Kompatibilita s ostatními zušlechťovacími prostředky Jednoduchá aplikace, kompatibilita se stávajícími textilními technologiemi
Technologie Antimikrobialních Úprav (a)
Antimicrobialní protředek ve hmotě vlákna: Tento postup je použitelný u syntetických vláken, kdy prostředek je přidáván do polymeru v průběhu zvlákňování.
(b)
Povrchová aplikace: Použitelná pro všechna vlákna. Stálost v praní závisí na afinitě textilního materiálu. Povrchová aplikace může ovlivnit omak textilie.
(c)
Chemická vazba: Dosahuje se nejvyšších stálostí. Vyžaduje odpovídající chemické skupiny na textilii.
(a)
(b)
(c)
Alkylamoniové kationty Technologie Aegis
N-Halaminy N-Halaminy ničí bakterie a viry oxidativním působeném chlóru Mluvíme o tzv. HALOSHIELD Technologii
CHITOSAN I
Možnosti ukotvení biopolymerů:
Převzato:Dierk Knittel, Eckhard Schollmeyer, Lenzinger Berichte, 85 (2006) 124-130
TINOSAN 110AM NEW I • Anionaktivní organický antimikrobiální prostředek • Obvyklá koncentrace 5% z hmotnosti materiálu • Aplikace vytahovacími postupy spolu s barvením PET a PAD a jejich směsí
TINOSAN 110AM NEW II Aplikace TINOSANu 110 AM NEW během barvení PET HT postupem
Stříbro I
Ascophyllum Nodosum / Vlákno / Příze / Textilie
SeaCell®
TM AgPure Nanostříbro na PES
Nanostříbro na ba
Otisk ruky, která zanechala bakterie na textilii s nanočásticemi stříbra od firmy AgPure
Cyklodextriny Cyclodextrins Basic product: ß–cyclodextrin – cyclic oligosaccharide Disadvantages: ¾ low water solubility ¾ not stable to hydrolysis < pH 3
Research and development lead to: CIBATEX ® OC-CLD Optimal water solubility Application in moist crosslinking process with pH 1.5 possible
Bambusová vlákna – antimikrobiální?
Převzato: Zhang et all., Afr. J. Biotechnol. Vol. 9(45), pp. 7710-7717, 8 November, 2010
Úvaha vychází ze skutečnosti, že přírodní bambus obsahuje deriváty kyseliny fenolové, antrachinony a kumaríny. Obrázek a graf ukazují, že dochází k inhibici růstu řady bakteriálních kmenů. Obsahují tyto látky bambusová vlákna, se kterými se setkáváme?
AATCC 100 Antimikrobiální test
Protimolová úprava
Brouci v koberci 1. Koberec může být sídlištěm řady brouků, kteří obvykle obydlují hůře přístupná místa.
Škody lze zmírnit nebo odstranit těmito opatřeními : • použitím látek odpuzujících larvy, tzv. repelentů • použitím kontaktních jedů, tj. látek usmrcujících dotykem • použitím zažívacích jedů
Multifunkční Textilie Občané jsou permanentně chráněni pomocí flexibilních struktur s bariérovým efektem: nehořlavost, ochrana před působením hluku a tepla, stínění elektrostatického působení a elektromagnetického záření, filtrace prachu, hmyzu apod. Z důvodu zajištění maximální úrovně bezpečnosti občanů v budovách, dopravě a k zajištění dobré pohody občanů je nutno přehodnotit dosavadní přístupy ke konstrukci a úpravám textilií. Po zrušení dovozních kvót od 1-1-2005 Evropský textilní průmysl zvýšil přidanou hodnotu svých výrobků aby zachoval konkurenceschopnost. Vývoj MULTIFUNKČNÍCH TEXTILIÍ S vyšší technologickou náročností a přidanou hodnotou
NANOTECHNOLOGIE •
Nano – uniquess of size
Nano částice
Pavoučí hedvábí
Lidský vlas
Nano-Whiskers™ I Whiskers (Vousy) Páteř
Háčky
Vlákno
•Hydro a oleofobita •Super odolnost •Prodyšnost •Nemění omak •Textilie zůstává měkká a
přirozená
•Nemačkavost
Nano-Whiskers™ II Kapka vody
10-100nm
Vlákno
10-50µm
WATER REPELLENCY - 100% COTTON
Untreated
New
20 Washings
50 Washings
NanoSphere® I The classical surface: The contact surface of a water drop or a particle of dirt with the textile, and therefore the level of adhesion, is very large. As a result, water or dirt adheres to the textile.
The NanoSphere® surface: Water drops or particles of dirt lie only on the peaks of the nano particles, and therefore have a lower contact area. Adhesion is significantly reduced, water runs off, dirt is repelled or can be simply rinsed off.
NanoSphere® II
Lotus
Bionics (also known as biomimetics, bioinspiration, biognosis, biomimicry) is the application of biological methods and systems found in nature to the study and design of engineering systems and modern technology
Treated Textile
Aerosil ® 90 a smíšené silany
Obrázek A ukazuje obrazy textilií upravených bez mikrovlného a obrázek B s mikrovlným roztokem Aerosil ® 90 a smíšených silanů. OTMS (n-octyltrimethoxysiloxan)
BTEOSE (bis triethoxysilyl ethan)
Mikrovlnný ohřev – nešpinivá úprava
