RU2680078C2 - Method of application of silver nanoparticles to textile materials - Google Patents
Method of application of silver nanoparticles to textile materials Download PDFInfo
- Publication number
- RU2680078C2 RU2680078C2 RU2016126217A RU2016126217A RU2680078C2 RU 2680078 C2 RU2680078 C2 RU 2680078C2 RU 2016126217 A RU2016126217 A RU 2016126217A RU 2016126217 A RU2016126217 A RU 2016126217A RU 2680078 C2 RU2680078 C2 RU 2680078C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- cocoalkyl
- type
- nps
- acid
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title abstract description 23
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 20
- 239000004753 textile Substances 0.000 title abstract description 7
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 5
- 239000002280 amphoteric surfactant Substances 0.000 abstract description 21
- 239000000654 additive Substances 0.000 abstract description 11
- 230000003115 biocidal effect Effects 0.000 abstract description 11
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 abstract description 8
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 abstract description 6
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 abstract 1
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 30
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 29
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 description 28
- 239000004332 silver Substances 0.000 description 28
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 20
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 19
- 239000011734 sodium Substances 0.000 description 17
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 16
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 10
- 239000000047 product Substances 0.000 description 9
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 8
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 8
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 8
- -1 silver ions Chemical class 0.000 description 8
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 8
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 7
- 159000000000 sodium salts Chemical class 0.000 description 7
- 229960003237 betaine Drugs 0.000 description 6
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 6
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 5
- RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M D-gluconate Chemical compound OC[C@@H](O)[C@@H](O)[C@H](O)[C@@H](O)C([O-])=O RGHNJXZEOKUKBD-SQOUGZDYSA-M 0.000 description 5
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 5
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 5
- 229940050410 gluconate Drugs 0.000 description 5
- 229920001281 polyalkylene Polymers 0.000 description 5
- 239000004094 surface-active agent Substances 0.000 description 5
- 125000000954 2-hydroxyethyl group Chemical group [H]C([*])([H])C([H])([H])O[H] 0.000 description 4
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M Cetrimonium bromide Chemical compound [Br-].CCCCCCCCCCCCCCCC[N+](C)(C)C LZZYPRNAOMGNLH-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229920005615 natural polymer Polymers 0.000 description 3
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 3
- 125000001424 substituent group Chemical group 0.000 description 3
- OAHNQUKKWVAYGR-UHFFFAOYSA-N 3-[2-carboxyethyl(2-ethylhexyl)amino]propanoic acid Chemical compound CCCCC(CC)CN(CCC(O)=O)CCC(O)=O OAHNQUKKWVAYGR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- YZMCEFRJPWTZMX-UHFFFAOYSA-N 3-[2-carboxyethyl(octyl)amino]propanoic acid Chemical compound CCCCCCCCN(CCC(O)=O)CCC(O)=O YZMCEFRJPWTZMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N Betaine Natural products C[N+](C)(C)CC([O-])=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 108010022355 Fibroins Proteins 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003945 anionic surfactant Substances 0.000 description 2
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 2
- UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N beta-alanine Chemical class NCCC(O)=O UCMIRNVEIXFBKS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 150000001735 carboxylic acids Chemical class 0.000 description 2
- 239000003093 cationic surfactant Substances 0.000 description 2
- 238000012993 chemical processing Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 description 2
- LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N glyoxal Chemical compound O=CC=O LEQAOMBKQFMDFZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 238000005470 impregnation Methods 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 2
- TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N octane Chemical compound CCCCCCCC TVMXDCGIABBOFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 229930195734 saturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K sodium citrate Chemical compound O.O.[Na+].[Na+].[Na+].[O-]C(=O)CC(O)(CC([O-])=O)C([O-])=O NLJMYIDDQXHKNR-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 229930195735 unsaturated hydrocarbon Natural products 0.000 description 2
- VAZJLPXFVQHDFB-UHFFFAOYSA-N 1-(diaminomethylidene)-2-hexylguanidine Polymers CCCCCCN=C(N)N=C(N)N VAZJLPXFVQHDFB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AQFLVLHRZFLDDV-UHFFFAOYSA-N 1-phenylpropan-1-amine Chemical compound CCC(N)C1=CC=CC=C1 AQFLVLHRZFLDDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DYNFCHNNOHNJFG-UHFFFAOYSA-M 2-formylbenzoate Chemical compound [O-]C(=O)C1=CC=CC=C1C=O DYNFCHNNOHNJFG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- TXPKUUXHNFRBPS-UHFFFAOYSA-N 3-(2-carboxyethylamino)propanoic acid Chemical class OC(=O)CCNCCC(O)=O TXPKUUXHNFRBPS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 101710134784 Agnoprotein Proteins 0.000 description 1
- SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N Glutaraldehyde Chemical compound O=CCCCC=O SXRSQZLOMIGNAQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N Glycine Chemical class NCC(O)=O DHMQDGOQFOQNFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M Lactate Chemical compound CC(O)C([O-])=O JVTAAEKCZFNVCJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O N,N,N-trimethylglycinium Chemical compound C[N+](C)(C)CC(O)=O KWIUHFFTVRNATP-UHFFFAOYSA-O 0.000 description 1
- 229910002651 NO3 Inorganic materials 0.000 description 1
- NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N Nitrate Chemical compound [O-][N+]([O-])=O NHNBFGGVMKEFGY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910019142 PO4 Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 1
- 229920002413 Polyhexanide Polymers 0.000 description 1
- XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M Propionate Chemical compound CCC([O-])=O XBDQKXXYIPTUBI-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M Sodium laurylsulphate Chemical compound [Na+].CCCCCCCCCCCCOS([O-])(=O)=O DBMJMQXJHONAFJ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 159000000021 acetate salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 125000005211 alkyl trimethyl ammonium group Chemical group 0.000 description 1
- 125000002947 alkylene group Chemical group 0.000 description 1
- 125000000129 anionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000004380 ashing Methods 0.000 description 1
- 238000001636 atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000003139 biocide Substances 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000006227 byproduct Substances 0.000 description 1
- 150000001732 carboxylic acid derivatives Chemical class 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 230000015271 coagulation Effects 0.000 description 1
- 238000005345 coagulation Methods 0.000 description 1
- 239000003240 coconut oil Substances 0.000 description 1
- 235000019864 coconut oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000010415 colloidal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000000249 desinfective effect Effects 0.000 description 1
- XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N dimethylbenzylamine Chemical compound CN(C)CC1=CC=CC=C1 XXBDWLFCJWSEKW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 229940079593 drug Drugs 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 description 1
- 229960000587 glutaral Drugs 0.000 description 1
- 229940015043 glyoxal Drugs 0.000 description 1
- PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N gold Chemical compound [Au] PCHJSUWPFVWCPO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052737 gold Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010931 gold Substances 0.000 description 1
- NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N iminodiacetic acid Chemical class OC(=O)CNCC(O)=O NBZBKCUXIYYUSX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 1
- 238000002354 inductively-coupled plasma atomic emission spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 125000003010 ionic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 229940127554 medical product Drugs 0.000 description 1
- 239000002082 metal nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 239000003607 modifier Substances 0.000 description 1
- 150000004682 monohydrates Chemical class 0.000 description 1
- NYNKJVPRTLBJNQ-UHFFFAOYSA-N n'-(3-aminopropyl)-n'-dodecylpropane-1,3-diamine Chemical compound CCCCCCCCCCCCN(CCCN)CCCN NYNKJVPRTLBJNQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 1
- SMGTYJPMKXNQFY-UHFFFAOYSA-N octenidine dihydrochloride Chemical compound Cl.Cl.C1=CC(=NCCCCCCCC)C=CN1CCCCCCCCCCN1C=CC(=NCCCCCCCC)C=C1 SMGTYJPMKXNQFY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K phosphate Chemical compound [O-]P([O-])([O-])=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 1
- 239000010452 phosphate Substances 0.000 description 1
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002239 polyacrylonitrile Polymers 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L silver sulfate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-]S([O-])(=O)=O YPNVIBVEFVRZPJ-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910000367 silver sulfate Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052708 sodium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000012279 sodium borohydride Substances 0.000 description 1
- 229910000033 sodium borohydride Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001509 sodium citrate Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000003784 tall oil Substances 0.000 description 1
- 229920001169 thermoplastic Polymers 0.000 description 1
- 239000004416 thermosoftening plastic Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
- 239000000080 wetting agent Substances 0.000 description 1
- 210000002268 wool Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06B—TREATING TEXTILE MATERIALS USING LIQUIDS, GASES OR VAPOURS
- D06B1/00—Applying liquids, gases or vapours onto textile materials to effect treatment, e.g. washing, dyeing, bleaching, sizing or impregnating
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B82—NANOTECHNOLOGY
- B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
- B82Y99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D06—TREATMENT OF TEXTILES OR THE LIKE; LAUNDERING; FLEXIBLE MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- D06M—TREATMENT, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE IN CLASS D06, OF FIBRES, THREADS, YARNS, FABRICS, FEATHERS OR FIBROUS GOODS MADE FROM SUCH MATERIALS
- D06M13/00—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment
- D06M13/10—Treating fibres, threads, yarns, fabrics or fibrous goods made from such materials, with non-macromolecular organic compounds; Such treatment combined with mechanical treatment with compounds containing oxygen
- D06M13/184—Carboxylic acids; Anhydrides, halides or salts thereof
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Nanotechnology (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Treatments For Attaching Organic Compounds To Fibrous Goods (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Изобретение относится к химии полимеров и касается способа нанесения наночастиц (НЧ) серебра на текстильные материалы (ТМ) для получения изделий с биоцидными свойствами, которые могут найти применение в текстильной промышленности, медицине и ветеринарии.The invention relates to the chemistry of polymers and relates to a method of applying nanoparticles (NPs) of silver on textile materials (TM) to obtain products with biocidal properties, which can be used in the textile industry, medicine and veterinary medicine.
Уровень техникиThe level of technology
Из уровня техники хорошо известно, что многие соединения серебра и наносеребро обладают выраженным бактерицидным действием, в связи с этим они могут быть использованы для придания различным ТМ антибактериальной активности. Такие материалы могут быть использованы для изготовления одежды, постельного белья, медицинского текстиля и изделий медицинского назначения, в частности повязок, бинтов, салфеток.In the prior art it is well known that many silver compounds and nano-silver have a pronounced bactericidal effect, in this regard, they can be used to impart various TM antibacterial activity. Such materials can be used for the manufacture of clothing, bed linen, medical textiles and medical products, in particular dressings, bandages, napkins.
Из патента RU 2402655 известен способ получения бактерицидных серебросодержащих материалов на основе природных полимеров, а именно фиброина натурального шелка, этот материал может быть использован для производства бактерицидных перевязочных средств, медицинской одежды, нижнего и постельного белья, фильтров для обеззараживания воды. Способ включает пропитку природного полимера водным раствором нитрата серебра. В качестве природного полимера используют фиброин натурального шелка, который обрабатывают в течение 20-60 мин водным раствором нитрата серебра с концентрацией 0,025-1,0 мас.% при комнатной температуре. В раствор дополнительно вводят боргидрид натрия при соотношении AgNO3:NaBH4 1:1-1:10.From patent RU 2402655 a method is known for producing bactericidal silver-containing materials based on natural polymers, namely, natural silk fibroin, this material can be used to produce bactericidal dressing materials, medical clothing, underwear and bed linen, water disinfecting filters. The method involves the impregnation of the natural polymer with an aqueous solution of silver nitrate. The natural fibroin of natural silk is used as a natural polymer, which is treated for 20-60 minutes with an aqueous solution of silver nitrate with a concentration of 0.025-1.0 wt.% At room temperature. Sodium borohydride is additionally introduced into the solution at a ratio of AgNO 3 : NaBH 4 of 1: 1-1: 10.
Из европейского патента ЕР 2274470 известен способ изготовления натуральных и синтетических ТМ, содержащих серебряные НЧ. Способ включает проведение реакции между ионами серебра и восстановителями в водном или водно-спиртовом растворе. ТМ могут погружаться в раствор в виде свободных волокон, нитей, пряжи, в виде тканей или нетканых материалов.From European patent EP 2274470 a method for manufacturing natural and synthetic TM containing silver low frequencies is known. The method includes carrying out the reaction between silver ions and reducing agents in an aqueous or aqueous-alcoholic solution. TM can be immersed in the solution in the form of loose fibers, yarn, yarn, in the form of fabrics or nonwoven materials.
Общим недостатком этих изобретений является необходимость проведения синтеза металлического серебра непосредственно в присутствии обрабатываемого волокна, что, в свою очередь, затрудняет контроль процесса восстановления, размера нанесенных частиц серебра, а также может приводить к загрязнению волокна побочными продуктами и непрореагировавшими реагентами, что, в свою очередь, может затруднить дальнейшую обработку волокна и производство готовых изделий.A common disadvantage of these inventions is the need to synthesize metallic silver directly in the presence of the fiber being processed, which, in turn, makes it difficult to control the recovery process, the size of the deposited silver particles, and can also lead to contamination of the fiber by-products and unreacted reagents, which in turn , may complicate further fiber processing and manufacturing of finished products.
Из патента RU 2401349 известен способ антимикробной отделки целлюлозосодержащего ТМ, заключающемся в предварительном приготовлении модифицирующего водного раствора соли ацетата, или лактата, или пропионата, или сульфата серебра с концентрацией от 0,1 до 10 г/л, погружении в него ТМ и выдерживании в течение от 0,5 до 2 мин при комнатной температуре, с последующим отжимом до остаточной влажности от 100 до 150% и сушкой при температуре от 20 до 180°С. Модифицирующий водный раствор включает поверхностно-активное вещество с концентрацией от 0,1 до 2,0 г/л. В качестве поверхностно-активного вещества может быть использован смачиватель, например синтанол или сульфосид. В процессе мокрой отделки ТМ образуются НЧ соединений серебра, которые осаждаются на поверхности ТМ, обеспечивая его антимикробную активность.From the patent RU 2401349 a method for the antimicrobial finishing of cellulose-containing TM is known, which consists in the preliminary preparation of a modifying aqueous solution of acetate salt, or lactate, or propionate, or silver sulfate with a concentration of from 0.1 to 10 g / l, immersing in it with TM and aging for from 0.5 to 2 minutes at room temperature, followed by pressing to a residual moisture content of from 100 to 150% and drying at a temperature of from 20 to 180 ° C. The modifying aqueous solution includes a surfactant with a concentration of from 0.1 to 2.0 g / l. A wetting agent, such as synthanol or sulfoside, may be used as a surfactant. In the process of TM wet finishing, silver NPs are formed, which are deposited on the TM surface, ensuring its antimicrobial activity.
Одним из недостатков этого способа является необходимость формирования НЧ солей серебра непосредственно в процессе модифицирования, что, в свою очередь, затрудняет поддержание оптимальных условий формирования НЧ и их размера. Кроме того, предлагаемые в качестве модификаторов соли серебра достаточно хорошо растворимы в воде, как следствие, они будут достаточно легко смываться при эксплуатации и стирке полученных материалов.One of the drawbacks of this method is the need to form silver NPs directly during the modification process, which, in turn, makes it difficult to maintain optimal conditions for the formation of NPs and their size. In addition, silver salts offered as modifiers are rather well soluble in water, as a result, they will be quite easily washed off during operation and washing of the obtained materials.
Из патента RU 2418016 известен способ получения трудногорючих полимерных изделий на основе полиэтилентерефталата с биоцидными свойствами, который включает вытяжку полимерного изделия на основе полиэтилентерефталата в адсорбционно-активной жидкой среде, содержащей модифицирующие добавки, и сушку изделия, при этом по крайней мере одна модифицирующая добавка является биоцидным препаратом и по крайней мере одна модифицирующая добавка является антипиреном. В RU 2418016 приведен перечень биоцидных препаратов и антипиренов, совместимых при совместном использовании при вытяжке полиэтилентерефталатных изделий. В качестве биоцидного препарата могут быть использованы: хлорид бензилдиметил[3-(миристоиламино)пропил]аммония, соли алкилдиметилбензил-аммония, диоктилдиметиламмония, дидецилдиметиламмония, октилдецилдиметил-аммония, N,N-дидецил-N-метилполи(оксиэтил)аммония, алкилдиметилэтиламмония, алкилдиметил(этилбензил)аммония, диметилбензиламмония, алкилтриметиламмония, октенидиндигидрохлорид, N,N-бис-(3-аминопропил)додециламин, хлорид, фосфат, глюконат, моногидрат поли(гексаметиленгуанидиния), полиалкиленгуанидины, фосфат поли(4,9-диоксадодекан-1,12-гуанидиния), гидрохлорид, глюконат и другие соли полигексаметиленбигуанида, глиоксаль, глутаровый альдегид, о-фталевый альдегид, нитрат, ацетат, хлорид и другие соли серебра, металлическое серебро в виде микро- и НЧ. Концентрация биоцидного препарата в жидкой среде может составлять от 0,05 до 37 мас.%.From patent RU 2418016 a method is known for producing slow-burning polymeric products based on polyethylene terephthalate with biocidal properties, which includes drawing a polymeric product based on polyethylene terephthalate in an adsorption-active liquid medium containing modifying additives, and drying the product, while at least one modifying additive is biocidal drug and at least one modifying additive is a flame retardant. In RU 2418016 is a list of biocidal preparations and flame retardants that are compatible when used together in the extraction of polyethylene terephthalate products. The following may be used as a biocide; (ethylbenzyl) ammonium, dimethylbenzylammonium, alkyltrimethylammonium, octenidine dihydrochloride, N, N-bis- (3-aminopropyl) dodecylamine, chloride, phosphate, gluconate, poly (hexamethylenguanidium monohydrate), polyalkyleneguanidane, chimers, aluminylene, ianine, poly (hexamethylenguanidinium), polyalkylenegluidane,, alkylenes, io, io, poly (hexamethylenguanidium), polyalkylene, ianine, octane, gluconate, poly (hexamethylenguanidinium), polyalkylene, ianine, octane, gluconate, poly (hexamethylenguanidium), polyalkylene, ianine, polyalkylene, gluconate, poly (hexamethylenguanidium), polyalkylene gluanide, 3, 4) 1,12-guanidine), hydrochloride, gluconate and other salts of polyhexamethylene biguanide, glyoxal, glutaraldehyde, o-phthalic aldehyde, nitrate, acetate, chloride and other silver salts, metallic silver in the form of micro and NP. The concentration of the biocidal preparation in a liquid medium can be from 0.05 to 37 wt.%.
При эксплуатации изделий из модифицированного волокна, изготовленных в соответствии со способом, раскрытым в RU 2418016, с использованием низкомолекулярных биоцидных добавок возможно постепенное вымывание антибактериального препарата из полимерной матрицы и, как следствие, уменьшение биоцидного действия волокна с течением времени. Скорость вымывания биоцидной модифицирующей добавки может быть уменьшена за счет использования высокомолекулярных веществ, более эффективно удерживающихся матрицей.When using products from modified fibers made in accordance with the method disclosed in RU 2418016, using low molecular weight biocidal additives, it is possible to gradually flush out the antibacterial preparation from the polymer matrix and, as a result, the biocidal action of the fiber decreases over time. The rate of leaching of a biocidal modifying additive can be reduced by using high molecular weight substances that are more effectively retained by the matrix.
Из патента RU 2552467 известен способ модификации ТМ НЧ металлов, в котором ТМ подвергают обработке путем его погружения в водный раствор при температуре 20±5°С, нагреваемый до температуры 40°С, содержащий коллоидные наночастицы с концентрацией 10-100% от веса материала, с последующим нагреванием раствора до температуры 80°С и выдерживанием в нем текстиля в течение 30 минут, после чего осуществляют извлечение материала, отжим его до остаточной влажности 150-200% и финишную сушку при температуре от 80 до 150°С в течение 1-1,5 мин. В состав водного раствора могут входить коллоидные НЧ серебра, золота, никеля, платины. ТМ может быть из волокон хлопка, или вискозы, или полиэстера, или полиакрилонитрила, или полиамида, или шелка, или шерсти или смесовым материалом. Сначала готовят модифицирующий раствор путем перемешивания готового концентрированного раствора металлических НЧ с дистиллированной водой в концентрациях от 10 до 100% от веса материала и нагревают его до 40°С. Далее текстиль пропитывают приготовленным раствором на типовом оборудовании для отделки ТМ путем погружения в ванну с приготовленным раствором, нагревания раствора до 80°С с выдерживанием в нем в течение 30 мин в условиях активной гидродинамики. Далее ТМ отжимают до необходимой остаточной влажности и сушат при температуре от 80 до 150°С, в течение 1-1,5 мин. Управляющим переходом металлических НЧ из раствора на волокно является изменение температуры. Гидрофобные синтетические, термопластичные волокна при превышении соответствующей температуры стеклования переходят в высокоэластичное состояние, которое характеризуется свободным объемом, соизмеримым с пористостью гидрофильных волокон. В результате отделки ТМ при повышенных температурах НЧ металлов путем диффузии проникают в структуру ТМ на макро- и микроуровне, усиливается адгезия НЧ к поверхности волокон. Активная гидродинамика интенсифицирует конвективную диффузию процесса, обеспечивает равномерное распределение НЧ в структуре ТМ. По совокупности существенных признаков изобретение, раскрытое в RU 2552467, является наиболее близким аналогом заявляемого изобретения.From patent RU 2552467 a method is known for modifying TM metal nanoparticles, in which TM is processed by immersing it in an aqueous solution at a temperature of 20 ± 5 ° C, heated to a temperature of 40 ° C, containing colloidal nanoparticles with a concentration of 10-100% by weight of the material, followed by heating the solution to a temperature of 80 ° C and keeping the textile in it for 30 minutes, after which the material is extracted, squeezed to a residual moisture of 150-200% and finished drying at a temperature of 80 to 150 ° C for 1-1 ,5 minutes. The composition of the aqueous solution may include colloidal NP of silver, gold, nickel, platinum. TM can be from cotton fibers, or viscose, or polyester, or polyacrylonitrile, or polyamide, or silk, or wool or a blended material. First, prepare the modifying solution by mixing the finished concentrated solution of metal NP with distilled water in concentrations from 10 to 100% by weight of the material and heat it to 40 ° C. Next, the textiles are impregnated with the prepared solution on standard equipment for finishing the TM by immersing it in a bath with the prepared solution, heating the solution to 80 ° C, keeping it there for 30 minutes under the conditions of active hydrodynamics. Next TM squeeze to the required residual moisture and dried at a temperature of from 80 to 150 ° C for 1-1.5 minutes The control transition of metallic NPs from solution to fiber is a change in temperature. Hydrophobic synthetic thermoplastic fibers, when the corresponding glass transition temperature is exceeded, turn into a highly elastic state, which is characterized by a free volume commensurate with the porosity of the hydrophilic fibers. As a result of TM finishing at elevated temperatures, the NP of metals penetrates into the TM structure at the macro and micro levels by diffusion, and the adhesion of NP to the fiber surface is enhanced. Active hydrodynamics intensifies the convective diffusion of the process, ensures uniform distribution of the NP in the TM structure. The set of essential features of the invention, disclosed in EN 2552467, is the closest analogue of the claimed invention.
Основным недостатком этого способа является то, что материалы, полученные при нанесении НЧ без использования добавок, обеспечивающих адгезию металла к основе, могут быть недостаточно устойчивы при стирке и эксплуатации в контакте с водой и водными растворами.The main disadvantage of this method is that the materials obtained during the deposition of NPs without the use of additives that ensure the adhesion of the metal to the base may not be sufficiently stable during washing and operation in contact with water and aqueous solutions.
В связи с этим возникает задача подбора малотоксичной добавки, обеспечивающей прочное закрепление НЧ на поверхности ТМ в процессе пропитки.In this regard, the problem arises of selecting a low-toxic additive that provides a strong fixation of NPs on the TM surface during the impregnation process.
Достаточно прочное закрепление биоцидной добавки на полимерной основе может быть достигнуто при использовании способа нанесения НЧ серебра на ТМ, более подробно описанного далее.A sufficiently strong fixing of a biocidal additive on a polymer base can be achieved using the method of applying silver NP to TM, described in more detail below.
Описание изобретенияDescription of the invention
При проведении комплексных экспериментальных исследований было показано, что при обработке ТМ на основе хлопка, вискозы и полиэтилентерефталата (ПЭТФ) коллоидными растворами НЧ серебра введение в раствор амфотерных поверхностно-активных веществ (ПАВ) позволяет увеличить прочность закрепления НЧ серебра на поверхности полимерной основы. Полученные таким образом ТМ, модифицированные НЧ серебра, более устойчивы к стирке, чем материалы, полученные без добавления амфотерных ПАВ в коллоидный раствор НЧ серебра.When conducting complex experimental studies, it was shown that when treating TM based on cotton, viscose and polyethylene terephthalate (PET) with colloidal silver NP solutions, the introduction of amphoteric surfactants into the solution increases the strength of silver NP fixing on the surface of the polymer base. Thus obtained TM, modified silver NPs, are more resistant to washing than materials obtained without the addition of amphoteric surfactants to a colloidal solution of silver NPs.
В качестве амфотерных ПАВ могут быть, например, использованы производные карбоновых кислот, в частности, N-алкилзамещенные производные аминоуксусной кислоты, 3-аминопропионовой кислоты, иминодиуксусной кислоты и иминодипропионовой кислоты, а также N-алкилбетаины. Заявленный технический результат, заключающийся в увеличении устойчивости материалов, модифицированных НЧ серебра, к стирке, достигается при использовании для модифицирования различных НЧ серебра, как положительно, так и отрицательно заряженных, и при использовании в качестве добавки амфотерных ПАВ, относящихся к различным классам химических соединений.As amphoteric surfactants, for example, carboxylic acid derivatives can be used, in particular, N-alkyl substituted derivatives of aminoacetic acid, 3-aminopropionic acid, iminodiacetic acid and iminodipropionic acid, as well as N-alkylbetaines. The claimed technical result, which consists in increasing the resistance of materials modified with silver NP to washing, is achieved by using various silver NPs, both positively and negatively charged, for modifying various silver NPs, and using amphoteric surfactants belonging to different classes of chemical compounds as an additive.
Известно, что НЧ серебра в коллоидных растворах не являются электростатически нейтральными, они заряжены либо положительно, либо отрицательно. Отталкивание между одноименно заряженными частицами препятствует их агрегации с последующей коагуляцией и вносит существенный, а зачастую и определяющий вклад в агрегативную устойчивость коллоидного раствора. По-видимому, амфотерные ПАВ, содержащие разноименно заряженные ионогенные группы способны, с одной стороны, образовывать ионные ассоциаты и с положительно заряженными НЧ, и с отрицательно заряженными. С другой стороны, наличие гидрофобных участков в молекулах амфотерных ПАВ позволяет ассоциатам молекул ПАВ и НЧ прочно удерживаться на поверхности слабо заряженных полимеров, например, хлопка, вискозы и ПЭТФ.It is known that silver NPs in colloidal solutions are not electrostatically neutral, they are charged either positively or negatively. Repulsion between like-charged particles interferes with their aggregation followed by coagulation and makes a significant and often decisive contribution to the aggregative stability of the colloidal solution. Apparently, amphoteric surfactants containing oppositely charged ionic groups are capable, on the one hand, of forming ionic associates with positively charged NPs and with negatively charged ones. On the other hand, the presence of hydrophobic sites in the molecules of amphoteric surfactants allows the associates of the surfactant and NP molecules to firmly hold onto the surface of weakly charged polymers, for example, cotton, viscose and PET.
Это позволяет обобщить результаты экспериментальных исследований и сделать заключение о возможности достижения заявленного технического результата при использовании в качестве добавки различных ПАВ, относящихся к классу амфотерных.This allows you to summarize the results of experimental studies and to make a conclusion about the possibility of achieving the stated technical result when using as an additive various surfactants belonging to the class of amphoteric.
Заявляемое изобретение относится к способу модификации ТМ НЧ серебра, включающему обработку материала водным раствором, включающим НЧ серебра и по крайней мере одно амфотерное поверхностно-активное вещество, а также включающему отжим и сушку.The invention relates to a method for modifying TM silver nanoparticles, including processing the material with an aqueous solution, including silver NPs and at least one amphoteric surfactant, as well as including squeezing and drying.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения концентрация амфотерного поверхностно-активного вещества составляет от 0,01 до 1 мас.%.In a preferred embodiment of the invention, the concentration of amphoteric surfactant is from 0.01 to 1 wt.%.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения концентрация НЧ серебра составляет от 0,01 до 0,5 мас.%.In a preferred embodiment of the invention, the silver NP concentration is from 0.01 to 0.5% by weight.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения по крайней мере одно амфотерное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей карбоновые кислоты и их производные с общей формулойIn a preferred embodiment of the invention, at least one amphoteric surfactant is selected from the group comprising carboxylic acids and their derivatives with the general formula
а также карбоновые кислоты и их производные с общей формулойas well as carboxylic acids and their derivatives with the general formula
при этом заместители М1 и М2 выбраны из группы, включающей Н, Na, K, NH4, при этом число а равно 1 или 2, число b равно 2 или 3, число с равно 1 или 2, число m равно 1 или 2, число n равно 0 или больше 0, число р равно 0 или больше 0, число q больше 0, при этом заместитель R1 выбран из группы, включающей разветвленные и неразветвленные насыщенные и ненасыщенные линейные и циклические углеводородные радикалы.wherein the substituents M 1 and M 2 are selected from the group including H, Na, K, NH 4 , wherein the number a is 1 or 2, the number b is 2 or 3, the number c is 1 or 2, the number m is 1 or 2, the number n is 0 or greater than 0, the number p is 0 or greater than 0, the number q is greater than 0, and the substituent R 1 is selected from the group consisting of branched and unbranched saturated and unsaturated linear and cyclic hydrocarbon radicals.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения по крайней мере одно амфотерное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей N-(2-этилгексил)-иминодипропионовую кислоту и ее соли, N-октилимино-дипропионовую кислоту и ее соли, N-таллоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соли, N-кокоалкилиминодипропионовую кислоту и ее соли, N-кокоалкил-аминопропионовую кислоту и ее соли, соединение типа I, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=2, b=3, с=2, m=2, n=1, р=0, соединение типа I, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=2, b=2, с=2, m=2, n=1, р=0, смесь соединений типа I, в которых R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, n находится в пределах от 5 до 10, р=0, смесь соединений типа I, в которых R1 представляет собой таллоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, n находится в пределах от 1 до 5, р=0, смесь соединений типа I, в которых R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, n находится в пределах от 1 до 5, р находится в пределах от 7 до 10, соединение типа II, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=2, b=3, с=2, m=2, q=1, р=0, соединение типа II, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=2, с=1, m=1, q=1, р=0, смесь соединений типа II, в которых R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, q находится в пределах от 5 до 10, р находится в пределах от 7 до 10.In a preferred embodiment of the invention, at least one amphoteric surfactant is selected from the group consisting of N- (2-ethylhexyl) -iminodipropionic acid and its salt, N-octylimino-dipropionic acid and its salts, N-talloalkylaminodipropionic acid and its salts , N-cocoalkyl aminodipropionic acid and its salts, N-cocoalkyl-aminopropionic acid and its salts, type I compound in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, a = 2, b = 3, c = 2 , m = 2, n = 1, p = 0, a compound of type I, in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, a = 2, b = 2, c = 2, m = 2, n = 1, p = 0, a mixture of type I compounds, in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, n ranges from 5 to 10, p = 0, a mixture of type I compounds in which R 1 is talloalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, n ranges from 1 to 5, p = 0, a mixture of type I compounds in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, n is in the range from 1 to 5, p is in the range from 7 to 10, type II compound in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, a = 2, b = 3, c = 2, m = 2, q = 1, p = 0, compound of type II, in which R 1 pre is cocoalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 1, b = 2, c = 1, m = 1, q = 1, p = 0, a mixture of type II compounds in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, q is in the range from 5 to 10, p is in the range from 7 to 10.
Под термином «кокоалкил» подразумевается смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородных радикалов, в основном C8-C22, входящая в состав продуктов, получаемых при химической переработке кокосового масла.The term "cocoalkyl" refers to a mixture of saturated and unsaturated hydrocarbon radicals, mainly C 8 -C 22 , which is part of the products obtained from the chemical processing of coconut oil.
Под термином «таллоалкил» подразумевается смесь насыщенных и ненасыщенных углеводородных радикалов, в основном С8-С24, входящая в состав продуктов, получаемых при химической переработке таллового масла.The term "talloalkyl" refers to a mixture of saturated and unsaturated hydrocarbon radicals, mainly C 8 -C 24 , which is part of the products obtained by chemical processing of tall oil.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения по крайней мере одно амфотерное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей бетаины с общей формулойIn a preferred embodiment of the invention, at least one amphoteric surfactant is selected from the group comprising betaines with the general formula
и бетаины с общей формулойand betaines with the general formula
при этом число а равно 2 или 3, число m равно 0 или больше 0, число n равно 0 или больше 0, число р равно 0 или больше 0, при этом заместители R1, R2 и R3 выбраны из группы, включающей Н, разветвленные и неразветвленные насыщенные и ненасыщенные линейные и циклические углеводородные радикалы, за исключением соединений, в которых n равно 0 и R2 представляет собой Н, за исключением соединений, в которых m равно 0 и R1 представляет собой Н, и за исключением соединений, в которых р равно 0 и R3 представляет собой Н.while the number a is 2 or 3, the number m is 0 or greater than 0, the number n is 0 or greater than 0, the number p is equal to 0 or greater than 0, and the substituents R 1 , R 2 and R 3 are selected from the group including H , branched and unbranched saturated and unsaturated linear and cyclic hydrocarbon radicals, with the exception of compounds in which n is 0 and R 2 is H, with the exception of compounds in which m is 0 and R 1 is H, and with the exception of compounds, in which p is 0 and R 3 is N.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения по крайней мере одно амфотерное поверхностно-активное вещество выбрано из группы, включающей кокоалкилдиметилбетаин, таллоалкилдиметилбетаин, таллоалкил-бис-(2-гидрокси-этил)-бетаин, соединение типа III, в котором R1 представляет собой кокоалкил, R2 и R3 - Н, m=0, n=1, р=1 (кокоалкил-бис-(2-гидроксиэтил)-бетаин), соединение типа III, в котором R1, R2 и R3 представляют собой Н, m=1, n=1, р=1, смесь соединений типа III, в которых R1 представляет собой таллоалкил, R2 и R3 - Н, m=0, n находится в пределах от 7 до 10, р находится в пределах от 7 до 10, соединение типа IV, в котором R1 представляет собой кокоалкил, R2 и R3 - Н, а=3, m=0, n=1, р=1, смесь соединений типа IV, в которых R1 представляет собой таллоалкил, R2 и R3 - Н, а=2, m находится в пределах от 7 до 10, и находится в пределах от 7 до 10, р находится в пределах от 7 до 10.In a preferred embodiment of the invention, at least one amphoteric surfactant is selected from the group comprising cocoalkyl dimethyl betaine, talloalkyldimethyl betaine, talloalkyl bis (2-hydroxy-ethyl) -betaine, a compound of the type III, in which R 1 is cocoalkyl, R 2 and R 3 - H, m = 0, n = 1, p = 1 (cocoalkyl-bis- (2-hydroxyethyl) -betaine), a compound of type III, in which R 1 , R 2 and R 3 are H, m = 1, n = 1, p = 1, a mixture of compounds of type III, in which R 1 is talloalkyl, R 2 and R 3 is H, m = 0, n is in the range from 7 to 10, p finds ranging from 7 to 10, a compound of type IV, in which R 1 is cocoalkyl, R 2 and R 3 is H, a = 3, m = 0, n = 1, p = 1, a mixture of compounds of type IV, which R 1 represents talloalkyl, R 2 and R 3 - N, a = 2, m is in the range from 7 to 10, and is in the range from 7 to 10, p is in the range from 7 to 10.
В предпочтительном варианте выполнения изобретения ТМ выбран из группы, включающей хлопок, вискозу и ПЭТФ.In a preferred embodiment of the invention, the TM is selected from the group comprising cotton, viscose and PET.
Примеры выполнения изобретенияExamples of carrying out the invention
Обработку ТМ, в частности хлопка, вискозы и ПЭТФ, осуществляли путем выдерживания материала в водном коллоидном растворе НЧ серебра, дополнительно содержащем амфотерное ПАВ, при температуре от 15 до 85°С в течение от 1 до 30 мин при перемешивании раствора, затем материал извлекали, промывали водой течение примерно 10 секунд, отжимали до остаточной влажности от 150 до 200% и высушивали при температуре от 80 до 150°С в течение не менее 1 мин.Treatment of TM, in particular cotton, viscose and PET, was carried out by keeping the material in an aqueous colloidal solution of silver NPs, which additionally contained an amphoteric surfactant, at a temperature of from 15 to 85 ° C for 1 to 30 minutes while stirring the solution, then the material was removed, washed with water for about 10 seconds, pressed to a residual moisture content of from 150 to 200% and dried at a temperature of from 80 to 150 ° C for at least 1 minute.
При обработке ТМ использовали положительно заряженные НЧ серебра, стабилизированные бромидом цетилтриметиламмония (ЦТМАБ), со средним размером 15 нм и отрицательно заряженные НЧ серебра, стабилизированные цитратом натрия (ЦН), со средним размером 10 нм.When treating TM, positively charged silver NPs stabilized with cetyltrimethylammonium bromide (CTMAB) with an average size of 15 nm and negatively charged silver NPs stabilized with sodium citrate (CN) with an average size of 10 nm were used.
Концентрацию НЧ серебра варьировали от 0,01 до 0,5 мас.%.The concentration of silver NPs varied from 0.01 to 0.5 wt.%.
При обработке ТМ в качестве амфотерных ПАВ использовали N-(2-этилгексил)-иминодипропионовую кислоту и ее натриевую соль, N-октилиминодипропионовую кислоту и ее натриевую соль, N-таллоалкилиминодипропионовую кислоту и ее натриевую соль, N-кокоалкилиминодипропионовую кислоту и ее натриевую соль, N-кокоалкил-аминопропионовую кислоту и ее натриевую соль, соединение типа I, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=2, b=3, с=2, m=2, n=1, р=0, соединение типа I, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=2, b=2, с=2, m=2, n=1, р=0, смесь соединений типа I, в которых R1 представляет собой кокоалкил, М1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, n находится в пределах от 5 до 10, р=0, смесь соединений типа I, в которых R1 представляет собой таллоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, n находится в пределах от 1 до 5, р=0, смесь соединений типа I, в которых R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, n находится в пределах от 1 до 5, р находится в пределах от 7 до 10, соединение типа II, в котором R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=2, b=3, с=2, m=2, q=1, р=0, соединение типа II, в котором R1 представляет собой кокоалкил, М1 и М2 - Na, а=1, b=2, с=1, m=1, q=1, р=0, смесь соединений типа II, в которых R1 представляет собой кокоалкил, M1 и М2 - Na, а=1, b=3, с=1, m=2, q находится в пределах от 5 до 10, р находится в пределах от 7 до 10, кокоалкилдиметилбетаин, таллоалкилдиметилбетаин, таллоалкил-бис-(2-гидрокси-этил)-бетаин, соединение типа III, в котором R1 представляет собой кокоалкил, R2 и R3 - Н, m=0, n=1, р=1 (кокоалкил-бис-(2-гидроксиэтил)-бетаин), соединение типа III, в котором R1, R2 и R3 представляют собой Н, m=1, n=1, р=1, смесь соединений типа III, в которых R1 представляет собой таллоалкил, R2 и R3 - Н, m=0, n находится в пределах от 7 до 10, р находится в пределах от 7 до 10, соединение типа IV, в котором R1 представляет собой кокоалкил, R2 и R3 - Н, а=3, m=0, n=1, р=1, смесь соединений типа IV, в которых R1 представляет собой таллоалкил, R2 и R3 - Н, а=2, m находится в пределах от 7 до 10, n находится в пределах от 7 до 10, p находится в пределах от 7 до 10.When treating TM, N- (2-ethylhexyl) -iminodipropionic acid and its sodium salt, N-octylimino-dipropionic acid and its sodium salt, N-talloalkylimino-dipropionic acid and its sodium salt, N-coco-alkyminopropropropystic, as well as its sodium salt, N-talloalkylimine-hypopionic acid and its sodium salt, N-taloalkylimidinopropionic acid and amphoteric surfactants, N-talloalkyliminoimipipionic acid and its sodium salt, N-cocoalkylimopyropropyliche, and N-talonicimidrophenic acid were used as amphoteric surfactants. N-cocoalkyl-aminopropionic acid and its sodium salt, a type I compound in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 2, b = 3, c = 2, m = 2, n = 1 , p = 0, type I compound, in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 2, b = 2, c = 2, m = 2, n = 1, p = 0, mixture connected Type I, in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, n ranges from 5 to 10, p = 0, the mixture compounds of type I, in which R 1 is talloalkyl, M 1 and M 2 are Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, n ranges from 1 to 5, p = 0, a mixture type I compounds in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 are Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, n ranges from 1 to 5, p ranges from 7 to 10, a compound of type II, in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 is Na, a = 2, b = 3, c = 2, m = 2, q = 1, p = 0, compound of the type II, wherein R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, = 1, b = 2, c = 1, m = 1, q = 1, p = 0, a mixture of compounds of type II, in which R 1 is cocoalkyl, M 1 and M 2 - Na, a = 1, b = 3, c = 1, m = 2, q is in the range from 5 to 10, p is in the range from 7 to 10, cocoalkyldimethylbetaine, talloalkyldimethylbetaine, talloalkyl-bis- (2-hydroxy-ethyl) -betaine, type III compound, in which R 1 is cocoalkyl, R 2 and R 3 is H, m = 0, n = 1, p = 1 (cocoalkyl-bis- (2-hydroxyethyl) -betaine), a compound of type III, in which R 1 , R 2 and R 3 are H, m = 1, n = 1, p = 1, a mixture of type III compounds in which R 1 is talloalkyl, R 2 and R 3 are H, m = 0, n is in the pre Ela from 7 to 10, p is in the range from 7 to 10, compound of type IV, in which R 1 is cocoalkyl, R 2 and R 3 is H, a = 3, m = 0, n = 1, p = 1 , a mixture of type IV compounds in which R 1 is talloalkyl, R 2 and R 3 is H, a = 2, m is from 7 to 10, n is from 7 to 10, p is from 7 to 10.
Концентрацию амфотерного поверхностно-активного вещества варьировали от 0,01 до 1 мас.%.The concentration of amphoteric surfactant varied from 0.01 to 1 wt.%.
Для сравнения обработку ТМ проводили также без добавления амфотерного ПАВ и с добавлением ПАВ, не относящихся к амфотерным, в частности катионного ПАВ ЦТМАБ и анионного ПАВ додецилсульфата натрия (ДДСН).For comparison, the treatment of TM was also carried out without the addition of amphoteric surfactants and with the addition of surfactants that are not related to amphoteric, in particular cationic surfactant CTMAB and anionic surfactant sodium dodecyl sulfate (DDSN).
Устойчивость модифицированного материала к стирке определяли, измеряя исходное содержание серебра в полученном ТМ и содержание серебра в ТМ, обработанном с помощью устройства, имитирующего стирку в машинах активаторного типа, в течение 10 мин и последующей промывки образцов в струе холодной воды в течение 1 мин. Цикл, имитирующий стирку, повторяли несколько раз, затем снова измеряя содержание серебра.The resistance of the modified material to washing was determined by measuring the initial silver content in the resulting TM and the silver content in TM treated with a device simulating washing in activator-type machines for 10 minutes and then washing the samples in a stream of cold water for 1 minute. The wash cycle was repeated several times, then measuring the silver content again.
Содержание серебра определяли с помощью метода атомно-эмиссионной спектроскопии с индуктивно-связанной плазмой с использованием прибора Agilent ICP-AES 720-ES в соответствии с инструкцией к прибору после предварительного озоления ТМ и растворения остатка в смеси концентрированной соляной кислоты и концентрированной азотной кислоты.The silver content was determined using the method of atomic emission spectroscopy with inductively coupled plasma using an Agilent ICP-AES 720-ES instrument in accordance with the instructions for the instrument after pre-ashing TM and dissolving the residue in a mixture of concentrated hydrochloric acid and concentrated nitric acid.
Результаты определения устойчивости ТМ к стирке приведены в таблице 1. Из таблицы 1 видно, что использование при обработке ТМ коллоидного раствора НЧ серебра, дополнительно содержащего амфотерный ПАВ, во всех случаях приводит к увеличению устойчивости модифицированного материала (wAg при n=10 и n=20) к стирке. Таким образом, при обработке ТМ НЧ серебра в присутствии амфотерного ПАВ был достигнут заявленный технический результат. Использование анионного и катионного ПАВ вместо амфотерного не позволило достичь заявленного технического результата, таким образом, введение в коллоидный раствор НЧ серебра амфотерного ПАВ является существенным признаком, влияющим на достижение заявленного технического результата.The results of determining the resistance of TM to washing are shown in Table 1. From table 1 it can be seen that the use of a colloidal silver NP solution in addition to amphoteric surfactant for treating TM in all cases leads to an increase in the resistance of the modified material (w Ag for n = 10 and n = 20) to wash. Thus, when treating TM silver nanoparticles in the presence of an amphoteric surfactant, the claimed technical result was achieved. The use of anionic and cationic surfactants instead of amphoteric did not allow to achieve the claimed technical result, thus the introduction of an amphoteric surfactant into a colloidal solution of silver NPs is an essential feature influencing the achievement of the stated technical result.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126217A RU2680078C2 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Method of application of silver nanoparticles to textile materials |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016126217A RU2680078C2 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Method of application of silver nanoparticles to textile materials |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2680078C2 true RU2680078C2 (en) | 2019-02-14 |
Family
ID=65442728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016126217A RU2680078C2 (en) | 2016-06-30 | 2016-06-30 | Method of application of silver nanoparticles to textile materials |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2680078C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2826105C2 (en) * | 2023-02-07 | 2024-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Нанобиотех" | Plant growth and development stimulator |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070003603A1 (en) * | 2004-07-30 | 2007-01-04 | Karandikar Bhalchandra M | Antimicrobial silver compositions |
| RU2402655C2 (en) * | 2009-01-26 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" | Method for production of antimicrobial silver-containing fibre based on natural polymer |
| EP2274470A1 (en) * | 2008-04-30 | 2011-01-19 | Politecnico di Milano | Method of manufacturing natural or synthetic fibres containing silver nano-particles |
| US8361553B2 (en) * | 2004-07-30 | 2013-01-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods and compositions for metal nanoparticle treated surfaces |
| RU2552467C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет(ФГБОУВПО "ЮЗГУ") | Method of modifying textile materials by metal nanoparticles |
-
2016
- 2016-06-30 RU RU2016126217A patent/RU2680078C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20070003603A1 (en) * | 2004-07-30 | 2007-01-04 | Karandikar Bhalchandra M | Antimicrobial silver compositions |
| US8361553B2 (en) * | 2004-07-30 | 2013-01-29 | Kimberly-Clark Worldwide, Inc. | Methods and compositions for metal nanoparticle treated surfaces |
| EP2274470A1 (en) * | 2008-04-30 | 2011-01-19 | Politecnico di Milano | Method of manufacturing natural or synthetic fibres containing silver nano-particles |
| RU2402655C2 (en) * | 2009-01-26 | 2010-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет технологии и дизайна" | Method for production of antimicrobial silver-containing fibre based on natural polymer |
| RU2552467C1 (en) * | 2013-11-15 | 2015-06-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Юго-Западный государственный университет(ФГБОУВПО "ЮЗГУ") | Method of modifying textile materials by metal nanoparticles |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2826105C2 (en) * | 2023-02-07 | 2024-09-04 | Общество с ограниченной ответственностью "Нанобиотех" | Plant growth and development stimulator |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN105200773B (en) | The Nano Silver coating production of chitin modified fabric | |
| CN106978721A (en) | A kind of preparation method of long-acting antibiotic textile | |
| CN111155237B (en) | A composite spinning melt-blown nonwoven fabric with antibacterial function and its preparation method and application | |
| Tania et al. | Processing techniques of antimicrobial textiles | |
| CN106758204A (en) | A kind of arrangement antibacterial process of the knitting fabric of cap | |
| RU2552467C1 (en) | Method of modifying textile materials by metal nanoparticles | |
| CN1054413C (en) | Processing method for antisectic and deodorant textile material and its products | |
| CN111705387A (en) | A kind of preparation method of electrospinning nanofiber/wool antibacterial yarn | |
| JP6101429B2 (en) | Multifunctional regenerated cellulose fiber, fiber structure containing the same, and production method thereof | |
| JP6092510B2 (en) | Antibacterial fiber structure | |
| EP2756846A1 (en) | Antimicrobial cellulose material and process of its production | |
| CN107142726A (en) | A kind of finishing technique for being knitted fabric | |
| RU2402655C2 (en) | Method for production of antimicrobial silver-containing fibre based on natural polymer | |
| RU2680078C2 (en) | Method of application of silver nanoparticles to textile materials | |
| JP5912761B2 (en) | Deodorized regenerated cellulose fiber, fiber structure using the same, and production method thereof | |
| DE69623045T2 (en) | DESODORATING FIBER, MANUFACTURING THE SAME AND DESODORIZING FIBER PRODUCT | |
| JP2535060B2 (en) | Deodorant fiber | |
| JP2000073280A (en) | Antimicrobial acrylic fiber and method for producing the same | |
| JP5691043B2 (en) | Textile structure, antibacterial spun yarn and antibacterial animal wool fabric | |
| RU2486301C2 (en) | Method of treating fibre materials to impart antimicrobial and fungicidal properties | |
| JPH06235116A (en) | Antimicrobial fiber and web | |
| RU2598479C1 (en) | Method for producing silver-containing antibacterial cellulose-containing textiles | |
| WO2005038122A1 (en) | Process for preparing textile containing silver | |
| RU2659267C1 (en) | Silver-containing fabric of vegetable origin production method | |
| CN115287897A (en) | Antibacterial finishing method for micro-nano silver loaded uncooked and bleached pure cotton non-woven fabric |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20200701 |