RU2746633C1 - Multi-layer protective material - Google Patents
Multi-layer protective material Download PDFInfo
- Publication number
- RU2746633C1 RU2746633C1 RU2020140938A RU2020140938A RU2746633C1 RU 2746633 C1 RU2746633 C1 RU 2746633C1 RU 2020140938 A RU2020140938 A RU 2020140938A RU 2020140938 A RU2020140938 A RU 2020140938A RU 2746633 C1 RU2746633 C1 RU 2746633C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- silver
- fibers
- hydrophilic
- acid
- layer
- Prior art date
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims abstract description 117
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 title claims abstract description 69
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims abstract description 38
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims abstract description 34
- -1 silver ions Chemical class 0.000 claims abstract description 32
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 29
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 27
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 26
- 230000002209 hydrophobic effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 claims abstract description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 claims description 48
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 claims description 28
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 19
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 claims description 11
- 150000008043 acidic salts Chemical class 0.000 claims description 4
- 239000007788 liquid Substances 0.000 abstract description 19
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 7
- 244000005700 microbiome Species 0.000 abstract description 5
- 238000009736 wetting Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 61
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 59
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 16
- MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N Oxalic acid Chemical compound OC(=O)C(O)=O MUBZPKHOEPUJKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N Silver ion Chemical compound [Ag+] FOIXSVOLVBLSDH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 239000002609 medium Substances 0.000 description 9
- 230000000844 anti-bacterial effect Effects 0.000 description 8
- 230000000845 anti-microbial effect Effects 0.000 description 8
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 8
- 229910052621 halloysite Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 8
- HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N aluminum;trihydroxy(trihydroxysilyloxy)silane;hydrate Chemical compound O.[Al].[Al].O[Si](O)(O)O[Si](O)(O)O HPTYUNKZVDYXLP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 229920003043 Cellulose fiber Polymers 0.000 description 6
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 6
- 239000000443 aerosol Substances 0.000 description 6
- KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N citric acid Chemical compound OC(=O)CC(O)(C(O)=O)CC(O)=O KRKNYBCHXYNGOX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 6
- 239000000047 product Substances 0.000 description 6
- 241000588626 Acinetobacter baumannii Species 0.000 description 5
- 241000589517 Pseudomonas aeruginosa Species 0.000 description 5
- 241000191967 Staphylococcus aureus Species 0.000 description 5
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 5
- 239000010419 fine particle Substances 0.000 description 5
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 5
- 239000002121 nanofiber Substances 0.000 description 5
- 210000003296 saliva Anatomy 0.000 description 5
- 239000010457 zeolite Substances 0.000 description 5
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 4
- 239000004952 Polyamide Substances 0.000 description 4
- 229920000297 Rayon Polymers 0.000 description 4
- 239000004599 antimicrobial Substances 0.000 description 4
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 4
- 235000006408 oxalic acid Nutrition 0.000 description 4
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 4
- YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N salicylic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1O YGSDEFSMJLZEOE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N silver(1+) nitrate Chemical compound [Ag+].[O-]N(=O)=O SQGYOTSLMSWVJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000004480 active ingredient Substances 0.000 description 3
- 239000013543 active substance Substances 0.000 description 3
- 230000001580 bacterial effect Effects 0.000 description 3
- 159000000007 calcium salts Chemical class 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 229920001600 hydrophobic polymer Polymers 0.000 description 3
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 3
- DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxomolybdenum Chemical compound O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.O=[Mo](=O)=O.OP(O)(O)=O DHRLEVQXOMLTIM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;trioxotungsten Chemical compound O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.O=[W](=O)=O.OP(O)(O)=O IYDGMDWEHDFVQI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 3
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 3
- GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N sodium;9,10-dioxoanthracene-2-sulfonic acid Chemical compound [Na+].C1=CC=C2C(=O)C3=CC(S(=O)(=O)O)=CC=C3C(=O)C2=C1 GGCZERPQGJTIQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 3
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 3
- JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 2-azaniumyl-2-(4-fluorophenyl)acetate Chemical compound OC(=O)C(N)C1=CC=C(F)C=C1 JKFYKCYQEWQPTM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 208000035143 Bacterial infection Diseases 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N Ethanol Chemical compound CCO LFQSCWFLJHTTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000282412 Homo Species 0.000 description 2
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021607 Silver chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910021612 Silver iodide Inorganic materials 0.000 description 2
- 206010040880 Skin irritation Diseases 0.000 description 2
- KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N Terephthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=C(C(O)=O)C=C1 KKEYFWRCBNTPAC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 241000700605 Viruses Species 0.000 description 2
- 230000002745 absorbent Effects 0.000 description 2
- 239000002250 absorbent Substances 0.000 description 2
- 239000012736 aqueous medium Substances 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 208000022362 bacterial infectious disease Diseases 0.000 description 2
- 239000011575 calcium Substances 0.000 description 2
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 2
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 2
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 2
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 2
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 2
- 239000004205 dimethyl polysiloxane Substances 0.000 description 2
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000000921 elemental analysis Methods 0.000 description 2
- 238000005538 encapsulation Methods 0.000 description 2
- 229940093915 gynecological organic acid Drugs 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N isophthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC(C(O)=O)=C1 QQVIHTHCMHWDBS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 2
- 239000003921 oil Substances 0.000 description 2
- 235000019198 oils Nutrition 0.000 description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 description 2
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 2
- FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N papa-hydroxy-benzoic acid Natural products OC(=O)C1=CC=C(O)C=C1 FJKROLUGYXJWQN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N phthalic acid Chemical compound OC(=O)C1=CC=CC=C1C(O)=O XNGIFLGASWRNHJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920000435 poly(dimethylsiloxane) Polymers 0.000 description 2
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 2
- 238000006116 polymerization reaction Methods 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M potassium benzoate Chemical compound [K+].[O-]C(=O)C1=CC=CC=C1 XAEFZNCEHLXOMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M potassium bromide Chemical compound [K+].[Br-] IOLCXVTUBQKXJR-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 210000002345 respiratory system Anatomy 0.000 description 2
- 229960004889 salicylic acid Drugs 0.000 description 2
- ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M silver bromide Chemical compound [Ag]Br ADZWSOLPGZMUMY-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229940045105 silver iodide Drugs 0.000 description 2
- HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M silver monochloride Chemical compound [Cl-].[Ag+] HKZLPVFGJNLROG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 229910001961 silver nitrate Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 2
- 230000036556 skin irritation Effects 0.000 description 2
- 231100000475 skin irritation Toxicity 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000003075 superhydrophobic effect Effects 0.000 description 2
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 2
- 210000004243 sweat Anatomy 0.000 description 2
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 description 2
- 150000003751 zinc Chemical class 0.000 description 2
- BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N (S)-malic acid Chemical compound OC(=O)[C@@H](O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-REOHCLBHSA-N 0.000 description 1
- BSYNRYMUTXBXSQ-FOQJRBATSA-N 59096-14-9 Chemical compound CC(=O)OC1=CC=CC=C1[14C](O)=O BSYNRYMUTXBXSQ-FOQJRBATSA-N 0.000 description 1
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005995 Aluminium silicate Substances 0.000 description 1
- 241000894006 Bacteria Species 0.000 description 1
- CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M Bromide Chemical compound [Br-] CPELXLSAUQHCOX-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000025254 Cannabis sativa Species 0.000 description 1
- 235000012766 Cannabis sativa ssp. sativa var. sativa Nutrition 0.000 description 1
- 235000012765 Cannabis sativa ssp. sativa var. spontanea Nutrition 0.000 description 1
- 229910021595 Copper(I) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N Cu2+ Chemical compound [Cu+2] JPVYNHNXODAKFH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000588724 Escherichia coli Species 0.000 description 1
- 206010017533 Fungal infection Diseases 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N Hydroxylamine Chemical compound ON AVXURJPOCDRRFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 241000208202 Linaceae Species 0.000 description 1
- 235000004431 Linum usitatissimum Nutrition 0.000 description 1
- 208000031888 Mycoses Diseases 0.000 description 1
- 229920001046 Nanocellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 229910021606 Palladium(II) iodide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 229920001131 Pulp (paper) Polymers 0.000 description 1
- 239000004113 Sepiolite Substances 0.000 description 1
- BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N Silane Chemical compound [SiH4] BLRPTPMANUNPDV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M Sodium bicarbonate-14C Chemical compound [Na+].O[14C]([O-])=O UIIMBOGNXHQVGW-DEQYMQKBSA-M 0.000 description 1
- QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L Sulfate Chemical compound [O-]S([O-])(=O)=O QAOWNCQODCNURD-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 208000036142 Viral infection Diseases 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 238000004026 adhesive bonding Methods 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- 238000006136 alcoholysis reaction Methods 0.000 description 1
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 1
- BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N alpha-hydroxysuccinic acid Natural products OC(=O)C(O)CC(O)=O BJEPYKJPYRNKOW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000323 aluminium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000012211 aluminium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 1
- 230000000840 anti-viral effect Effects 0.000 description 1
- 159000000032 aromatic acids Chemical class 0.000 description 1
- 229960005070 ascorbic acid Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000012620 biological material Substances 0.000 description 1
- 238000007664 blowing Methods 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229910052791 calcium Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000009120 camo Nutrition 0.000 description 1
- 125000004432 carbon atom Chemical group C* 0.000 description 1
- 235000005607 chanvre indien Nutrition 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 229920001577 copolymer Polymers 0.000 description 1
- 238000007334 copolymerization reaction Methods 0.000 description 1
- 229910001431 copper ion Inorganic materials 0.000 description 1
- PDZKZMQQDCHTNF-UHFFFAOYSA-M copper(1+);thiocyanate Chemical compound [Cu+].[S-]C#N PDZKZMQQDCHTNF-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M copper(i) iodide Chemical compound I[Cu] LSXDOTMGLUJQCM-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N dialuminum;dioxosilane;oxygen(2-);hydrate Chemical compound O.[O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3].O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Si]=O GUJOJGAPFQRJSV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O HNPSIPDUKPIQMN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- QEKREONBSFPWTQ-UHFFFAOYSA-N disilver dioxido(dioxo)tungsten Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-][W]([O-])(=O)=O QEKREONBSFPWTQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000001523 electrospinning Methods 0.000 description 1
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 1
- 230000003203 everyday effect Effects 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 239000011487 hemp Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical group 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000007062 hydrolysis Effects 0.000 description 1
- 238000006460 hydrolysis reaction Methods 0.000 description 1
- 230000000415 inactivating effect Effects 0.000 description 1
- 150000002484 inorganic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N kaolin Chemical compound O.O.O=[Al]O[Si](=O)O[Si](=O)O[Al]=O NLYAJNPCOHFWQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002386 leaching Methods 0.000 description 1
- 150000002632 lipids Chemical class 0.000 description 1
- 229940057995 liquid paraffin Drugs 0.000 description 1
- 231100000516 lung damage Toxicity 0.000 description 1
- HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N magnesium orthosilicate Chemical compound [Mg+2].[Mg+2].[O-][Si]([O-])([O-])[O-] HCWCAKKEBCNQJP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000000391 magnesium silicate Substances 0.000 description 1
- 229910052919 magnesium silicate Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019792 magnesium silicate Nutrition 0.000 description 1
- 239000001630 malic acid Substances 0.000 description 1
- 235000011090 malic acid Nutrition 0.000 description 1
- 150000007522 mineralic acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000003020 moisturizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000178 monomer Substances 0.000 description 1
- HWPKGOGLCKPRLZ-UHFFFAOYSA-M monosodium citrate Chemical compound [Na+].OC(=O)CC(O)(C([O-])=O)CC(O)=O HWPKGOGLCKPRLZ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 235000018342 monosodium citrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000002524 monosodium citrate Substances 0.000 description 1
- 229910052901 montmorillonite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002105 nanoparticle Substances 0.000 description 1
- 239000002071 nanotube Substances 0.000 description 1
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- HNNUTDROYPGBMR-UHFFFAOYSA-L palladium(ii) iodide Chemical compound [Pd+2].[I-].[I-] HNNUTDROYPGBMR-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 239000000123 paper Substances 0.000 description 1
- 235000019271 petrolatum Nutrition 0.000 description 1
- ZXDJCKVQKCNWEI-UHFFFAOYSA-L platinum(2+);diiodide Chemical compound [I-].[I-].[Pt+2] ZXDJCKVQKCNWEI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229920000779 poly(divinylbenzene) Polymers 0.000 description 1
- 229920001467 poly(styrenesulfonates) Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 229920000307 polymer substrate Polymers 0.000 description 1
- 229920000098 polyolefin Polymers 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001296 polysiloxane Polymers 0.000 description 1
- 229920000915 polyvinyl chloride Polymers 0.000 description 1
- 239000004800 polyvinyl chloride Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 description 1
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 description 1
- 239000002964 rayon Substances 0.000 description 1
- 239000004627 regenerated cellulose Substances 0.000 description 1
- 229910052624 sepiolite Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000019355 sepiolite Nutrition 0.000 description 1
- 229910000077 silane Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000004756 silanes Chemical class 0.000 description 1
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 description 1
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 1
- 150000003378 silver Chemical class 0.000 description 1
- 229940100890 silver compound Drugs 0.000 description 1
- 150000003379 silver compounds Chemical class 0.000 description 1
- MSFPLIAKTHOCQP-UHFFFAOYSA-M silver iodide Chemical compound I[Ag] MSFPLIAKTHOCQP-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- MHLYOTJKDAAHGI-UHFFFAOYSA-N silver molybdate Chemical compound [Ag+].[Ag+].[O-][Mo]([O-])(=O)=O MHLYOTJKDAAHGI-UHFFFAOYSA-N 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
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 description 1
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000001648 tannin Substances 0.000 description 1
- 235000018553 tannin Nutrition 0.000 description 1
- 229920001864 tannin Polymers 0.000 description 1
- 235000015112 vegetable and seed oil Nutrition 0.000 description 1
- 239000008158 vegetable oil Substances 0.000 description 1
- 230000003612 virological effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A41—WEARING APPAREL
- A41D—OUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
- A41D13/00—Professional, industrial or sporting protective garments, e.g. surgeons' gowns or garments protecting against blows or punches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B32—LAYERED PRODUCTS
- B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
- B32B5/00—Layered products characterised by the non- homogeneity or physical structure, i.e. comprising a fibrous, filamentary, particulate or foam layer; Layered products characterised by having a layer differing constitutionally or physically in different parts
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Physical Education & Sports Medicine (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
- Respiratory Apparatuses And Protective Means (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к защитным материалам, используемым для подавления роста микроорганизмов; в частности, к материалам, применяемым в средствах индивидуальной защиты от вирусных и бактериальных инфекций и может найти применение в быту, в медицине, фармацевтической промышленности, а также в других отраслях промышленности, где требуется длительное ношение средств индивидуальной защиты, в частности, лицевых масок, респираторов, противогазов.The invention relates to protective materials used to suppress the growth of microorganisms; in particular, to materials used in personal protective equipment against viral and bacterial infections and can be used in everyday life, in medicine, pharmaceutical industry, as well as in other industries where long-term wearing of personal protective equipment is required, in particular, face masks, respirators, gas masks.
Известен защитный материал, способный инактивировать попадающие на него вирусы даже в присутствии липидов и белков и независимо от наличия у вируса оболочки (RU 2549065, 2015). Материал состоит из основы (вискозное нетканое полотно) и тонкодисперсных частиц, обладающих антивирусными свойствами. Тонкодисперсные частицы состоят из, по меньшей мере, одного неорганического соединения из следующей группы: йодида платины (II), йодида палладия (II), йодида серебра (I), йодида меди (I) и тиоцианата меди (I). Закрепление тонкодисперсных частиц осуществляется при помощи связующего вещества, например, мономера или олигомера силана.Known protective material capable of inactivating viruses falling on it even in the presence of lipids and proteins and regardless of whether the virus has an envelope (RU 2549065, 2015). The material consists of a base (viscose nonwoven fabric) and fine particles with antiviral properties. Fine particles consist of at least one inorganic compound from the following group: platinum (II) iodide, palladium (II) iodide, silver (I) iodide, copper (I) iodide and copper (I) thiocyanate. The attachment of the fine particles is carried out using a binder such as a silane monomer or oligomer.
Недостатком данного материала является невозможность отвода жидкости с внутренней поверхности изделия, что приводит к прямому контакту тонкодисперсных частиц и кожи человека в результате механического уноса жидкости вместе с тонкодисперсными частицами размером менее 100 нм.The disadvantage of this material is the impossibility of removing liquid from the inner surface of the product, which leads to direct contact of fine particles and human skin as a result of mechanical entrainment of liquid together with fine particles less than 100 nm in size.
Известен защитный материал (RU 2632636, 2017), представляющий собой спанбонд, обработанный раствором, содержащим действующие вещества: хлорид, натрия бикарбонат, 5%-ный раствор йода спиртовой, 3%-ный раствор калия бромида, коллоидное серебро и дистиллированную воду. Действующие вещества раствора наносятся на спанбонд ультразвуком. Материал обладает выраженным бактерицидным эффектом по отношению к исследованным бактериям S. aureus, Е. coli, P. aeruginosa.Known protective material (RU 2632636, 2017), which is a spunbond treated with a solution containing active ingredients: chloride, sodium bicarbonate, 5% alcohol iodine solution, 3% potassium bromide solution, colloidal silver and distilled water. The active ingredients of the solution are applied to the spunbond by ultrasound. The material has a pronounced bactericidal effect against the studied bacteria S. aureus, E. coli, P. aeruginosa.
Недостатком известного материала является низкое содержания действующих веществ. К тому же действующие вещества являются спирто- или водорастворимыми, что при контакте со слюной человека или конденсации выдыхаемой жидкости приводит к вымыванию действующих веществ. Кроме того, при вымывании действующих веществ возможна их концентрация в отдельных участках материала с образованием крупных частиц, которые могут попадать на кожу и в дыхательные пути.The disadvantage of the known material is the low content of active ingredients. In addition, the active substances are alcohol- or water-soluble, which, upon contact with human saliva or condensation of the exhaled liquid, leads to the leaching of the active substances. In addition, when the active substances are washed out, their concentration in certain areas of the material is possible with the formation of large particles that can get on the skin and into the respiratory tract.
Известен многослойный защитный материал, состоящий из нескольких слоев, имеющих функции: фильтрация крупных частиц, фильтрация мелких частиц, бактерицидная функция (US 2015289573, 2015). Бактерицидный эффект достигается путем использования цеолитов, содержащих ионы серебра и меди. Цеолиты могут быть закреплены на основе из хлопка, бумаги, полиэтилена, нейлона, района и подобных материалов.Known multilayer protective material, consisting of several layers that have functions: filtration of large particles, filtration of small particles, bactericidal function (US 2015289573, 2015). The bactericidal effect is achieved by using zeolites containing silver and copper ions. Zeolites can be fixed to a base of cotton, paper, polyethylene, nylon, rayon and similar materials.
К недостаткам описанного многослойного защитного материала следует отнести отсутствие внутреннего слоя, способствующего отводу жидкости от защищаемой поверхности (т.е. кожи человека). В этом случае со временем происходит накопление биологического материала вблизи защищаемой поверхности, что ведет к снижению эффективности материала при длительной эксплуатации.The disadvantages of the described multilayer protective material include the absence of an inner layer that facilitates the drainage of liquid from the protected surface (i.e., human skin). In this case, over time, biological material accumulates near the protected surface, which leads to a decrease in the effectiveness of the material during long-term operation.
Из известных технических решений наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является многослойный защитный нетканый материал с полиамидными нановолокнами (RU 2529829, 2014). Нетканый материал состоит из нескольких слоев и включает скрепленные между собой путем точечного склеивания подложку с полиамидными нановолокнами, содержащими, по меньшей мере, одно антимикробное вещество, и защитный слой. При этом полиамидные нановолокна содержат, по меньшей мере, одно антимикробное вещество из полигуанидинового ряда в количестве от 6 до 35 мас. %, а термоскрепление слоя с нановолокнами и защитного слоя является точечным с поверхностной плотностью нанесения клея от 0,5 до 10 г/м2.Of the known technical solutions, the closest in technical essence and the achieved result to the proposed one is a multilayer protective nonwoven material with polyamide nanofibers (RU 2529829, 2014). The nonwoven material consists of several layers and includes a substrate with polyamide nanofibers containing at least one antimicrobial substance and a protective layer, bonded to each other by means of point bonding. In this case, the polyamide nanofibers contain at least one antimicrobial substance from the polyguanidine series in an amount from 6 to 35 wt. %, and the thermal bonding of the layer with nanofibers and the protective layer is point-like with the surface density of the glue application from 0.5 to 10 g / m 2 .
Известный защитный материал включает полимерную подложку и гидрофобные полиамидные нановолокна с противомикробным веществом полигуанидинового ряда. При этом известный материал не обеспечивает эффективный отвод жидкости от защищаемой поверхности (т.е., кожи человека) и не предотвращает прямой контакт противомикробных веществ с защищаемой поверхностью. По этой причине известный материал не обеспечивает высокую эффективность при длительной непрерывной эксплуатации.The known protective material includes a polymer substrate and hydrophobic polyamide nanofibers with an antimicrobial substance of the polyguanidine series. At the same time, the known material does not provide effective drainage of liquid from the protected surface (i.e., human skin) and does not prevent direct contact of antimicrobial substances with the protected surface. For this reason, the known material does not provide high efficiency during long-term continuous operation.
Кроме того, известный защитный материал не является безопасным для использования ввиду того, что он содержит антимикробное вещество из полигуанидинового ряда. Известно, что вещества полигуанидинового ряда вызывают раздражение кожи при прямом контакте, а также могут вызывать тяжелые поражения легких при ингаляционном попадании в дыхательные пути (Cummings, K.J.; Kreiss, К. (2015) DOI:10.1055/s-0035-1549452; Lachenmeier (2015) DOI: 10.1016/bs.seda.2015.06.005).In addition, the known protective material is not safe to use due to the fact that it contains an antimicrobial substance from the polyguanidine series. It is known that substances of the polyguanidine series cause skin irritation upon direct contact, and can also cause severe lung damage if inhaled into the respiratory tract (Cummings, KJ; Kreiss, K. (2015) DOI: 10.1055 / s-0035-1549452; Lachenmeier ( 2015) DOI: 10.1016 / bs.seda.2015.06.005).
Технической проблемой, на решение которой направлено настоящее изобретение, является повышение противомикробной эффективности защитного материала при длительной эксплуатации, в том числе, при многократном увлажнении и высыхании защитного материала, а также повышение гигиеничности и безопасности средств индивидуальной защиты.The technical problem to be solved by the present invention is to increase the antimicrobial effectiveness of the protective material during long-term operation, including with repeated moistening and drying of the protective material, as well as increasing the hygiene and safety of personal protective equipment.
Указанная проблема решается созданием многослойного защитного материала, характеризующегося тем, что он содержит, по меньшей мере, два слоя, один из которых, являющийся внешним по отношению к защищаемой поверхности, выполнен из гидрофильного пористого материала, содержащего серебросодержащий компонент и кислотный агент, выбранный из ряда нелетучие кислоты, смеси нелетучих кислот малорастворимыми средними солями, нелетучие кислые соли, смеси нелетучих кислых солей с малорастворимыми средними солями, инкапсулированный в поры материала и обеспечивающий увеличение концентрации ионов серебра в воде при смачивании ею материала, а внутренний слой выполнен из волокнистого гидрофобного материала, при этом пористость гидрофильного материала выбирают в диапазоне микропор или мезопор с обеспечением пролонгированного высвобождения кислотного агента, инкапсулированного в порах.This problem is solved by creating a multilayer protective material, characterized in that it contains at least two layers, one of which, which is external to the surface to be protected, is made of a hydrophilic porous material containing a silver-containing component and an acid agent selected from the series non-volatile acids, mixtures of non-volatile acids with slightly soluble medium salts, non-volatile acid salts, mixtures of non-volatile acid salts with poorly soluble medium salts, encapsulated in the pores of the material and providing an increase in the concentration of silver ions in water when the material is wetted with it, and the inner layer is made of a fibrous hydrophobic material, when the porosity of the hydrophilic material is selected in the range of micropores or mesopores to ensure a prolonged release of the acidic agent encapsulated in the pores.
Достигаемый технический результат заключается в обеспечении отвода жидкости от защищаемой поверхности и предотвращении роста микроорганизмов при многократном увлажнении и высыхании защитного материала за счет низкой скорости высвобождения кислотного агента.The achieved technical result consists in ensuring the removal of liquid from the protected surface and preventing the growth of microorganisms during repeated moistening and drying of the protective material due to the low rate of release of the acidic agent.
Описываемый многослойный защитный материал способствует отводу жидкости от защищаемой поверхности (т.е. кожи человека) и, вместе с тем, обеспечивает достижение высокой концентрации ионов серебра и низкого водородного показателя в отведенной жидкости, что препятствует росту микроорганизмов, обеспечивает безопасность при длительном использовании материала и предотвращает появление неприятного запаха при смачивании материала водой (здесь и далее под термином «вода» понимают конденсат, выдыхаемый аэрозоль, пот, слюну и другие водные среды). Использование кислотного агента с низкой скоростью высвобождения позволяет эффективно подавлять рост микроорганизмов, в том числе, при многократном увлажнении и высыхании защитного материала.The described multilayer protective material promotes the drainage of liquid from the protected surface (i.e. human skin) and, at the same time, ensures the achievement of a high concentration of silver ions and a low pH value in the withdrawn liquid, which prevents the growth of microorganisms, ensures safety during prolonged use of the material and prevents the appearance of an unpleasant odor when the material is wetted with water (hereinafter, the term "water" means condensate, exhaled aerosol, sweat, saliva and other aqueous media). The use of an acidic agent with a low release rate makes it possible to effectively suppress the growth of microorganisms, including with repeated moisturizing and drying of the protective material.
Многослойный защитный материал, содержит, по меньшей мере, два слоя, один из которых, являющийся внешним по отношению к защищаемой поверхности, выполнен из гидрофильного пористого материала, содержащего серебросодержащий компонент и кислотный агент, выбранный из ряда: нелетучие кислоты, смеси нелетучих кислот со средними солями, нелетучие кислые соли, смеси нелетучих кислых солей со средними солями, инкапсулированный в поры материала и обеспечивающий увеличение концентрации ионов серебра в воде при смачивании ею материала, а внутренний слой выполнен из волокнистого гидрофобного материала, при этом пористость гидрофильного материала выбирают в диапазоне микропор или мезопор с обеспечением пролонгированного высвобождения кислотного агента, инкапсулированного в порах.Multilayer protective material contains at least two layers, one of which, which is external to the surface to be protected, is made of a hydrophilic porous material containing a silver-containing component and an acid agent selected from the series: non-volatile acids, mixtures of non-volatile acids with medium salts, non-volatile acid salts, mixtures of non-volatile acid salts with medium salts, encapsulated in the pores of the material and providing an increase in the concentration of silver ions in water when the material is wetted with it, and the inner layer is made of a fibrous hydrophobic material, while the porosity of the hydrophilic material is selected in the range of micropores or mesopores with the provision of prolonged release of the acidic agent, encapsulated in the pores.
Описываемый защитный материал может быть применен при изготовлении различных средств индивидуальной защиты. При этом внутренний слой, выполненный из волокнистого гидрофобного материала, располагают таким образом, чтобы он контактировал с кожей, а внешний слой, выполненный из гидрофильного пористого материала, располагают таким образом, чтобы он не контактировал с кожей.The described protective material can be used in the manufacture of various personal protective equipment. In this case, the inner layer made of a fibrous hydrophobic material is positioned so that it contacts the skin, and the outer layer made of a hydrophilic porous material is positioned so that it does not contact the skin.
При этом внутренний слой может быть выполнен тканым или нетканым, может состоять из гидрофобных полимерных волокон, маслонаполненных волокон или же супергидрофобных волокон.In this case, the inner layer can be woven or non-woven, it can consist of hydrophobic polymer fibers, oil-filled fibers or superhydrophobic fibers.
Толщину слоя, выполненного из гидрофобного материала, выбирают таким образом, чтобы капли жидкости с защищаемой поверхности (т.е., кожи человека) проникали через гидрофобный материал и контактировали с гидрофильным материалом, вследствие чего впитывались волокнами гидрофильного материала. Предпочтительно выбирают толщину слоя, выполненного из гидрофобного материала, в диапазоне от 0,2 до 3,0 мм, наиболее предпочтительно от 0,5 до 1,0 мм, например, 0,75 мм.The thickness of the layer made of a hydrophobic material is chosen so that drops of liquid from the surface to be protected (i.e., human skin) penetrate the hydrophobic material and contact the hydrophilic material, as a result of which they are absorbed by the fibers of the hydrophilic material. Preferably, the thickness of the layer made of a hydrophobic material is selected in the range from 0.2 to 3.0 mm, most preferably from 0.5 to 1.0 mm, for example 0.75 mm.
При этом в качестве гидрофобных полимерных волокон могут быть использованы волокна полиолефинов (например, полиэтилена, полипропилена), полимерных сложных эфиров (например, полиэтилентерефталата), волокна продуктов полимеризации галогензамещенных олефинов (например, поливинилхлорида, политетрафторэтилена).In this case, fibers of polyolefins (for example, polyethylene, polypropylene), polymeric esters (for example, polyethylene terephthalate), fibers of polymerization products of halogen-substituted olefins (for example, polyvinyl chloride, polytetrafluoroethylene) can be used as hydrophobic polymer fibers.
В качестве маслонаполненных волокон могут быть использованы целлюлозные волокна (например, хлопковые, льняные, конопляные, или же волокна из древесной целлюлозы), пропитанные нелетучей гидрофобной жидкостью (например, рафинированным растительным маслом, вазелиновым маслом, перфторированными жидкими углеводородами, замещенным полисилоксаном, в частности, полидиметилсилоксаном).Cellulose fibers (for example, cotton, linen, hemp, or wood pulp fibers) impregnated with a non-volatile hydrophobic liquid (for example, refined vegetable oil, liquid paraffin, perfluorinated liquid hydrocarbons substituted with polysiloxane, in particular, polydimethylsiloxane).
В качестве супергидрофобных волокон могут быть использованы как гидрофобные полимерные волокна, так и маслонаполненные волокна, поверхность которых имеет шероховатость в диапазоне размеров от 0,1 до 100 мкм, что обеспечивает краевой угол смачивания водой на воздухе свыше 150°. Указанная шероховатость может обеспечиваться нанесением на поверхность волокон покрытия, включающего наноразмерные и микроразмерные гидрофобные частицы. В частности, нанесение таких частиц может осуществляться путем их синтеза на поверхности волокон, например, в ходе алкоголиза или гидролиза в присутствии аммиака (процесс Штобера) смеси силанов, включающей тетраалкоксисилан и алкилалкоксисилан, причем тетраалкоксисилан включает короткоцепочечные алкокси-заместители (например, метокси- или этокси-), а алкилтриалкоксисилан включает от одного до трех короткоцепочечных алкокси-заместителя (например, метокси- или этокси-) и от одного до трех длинноцепочечных алкил-заместителя (в частности, с количеством атомов углерода от шести до тридцати; например, додецил-, тетрадецил-, гексадецил- или октадецил-).As superhydrophobic fibers, both hydrophobic polymer fibers and oil-filled fibers can be used, the surface of which has a roughness in the size range from 0.1 to 100 microns, which provides a contact angle of water wetting in air over 150 °. The specified roughness can be provided by applying a coating to the surface of the fibers, including nanoscale and micro-sized hydrophobic particles. In particular, the deposition of such particles can be carried out by their synthesis on the surface of fibers, for example, during alcoholysis or hydrolysis in the presence of ammonia (Stober process) of a mixture of silanes, including tetraalkoxysilane and alkylalkoxysilane, and the tetraalkoxysilane includes short-chain alkoxy substituents (for example, methoxy- or ethoxy-), and the alkyltrialkoxysilane includes one to three short-chain alkoxy substituents (e.g., methoxy- or ethoxy-) and one to three long-chain alkyl substituents (e.g., six to thirty carbon atoms; for example, dodecyl- , tetradecyl-, hexadecyl- or octadecyl-).
Гидрофильный пористый материал может быть выполнен тканым или нетканым, и может состоять из гидрофильных пористых волокон или же из гидрофильных волокон с нанесенным пористым носителем. При этом пористые волокна или пористый носитель содержат кислотный агент, заполняющий поры и высвобождающийся при смачивании гидрофильных волокон водными средами, в частности, конденсатом, выдыхаемым аэрозолем, потом, слюной (водой). Кроме того, пористые волокна или пористый носитель содержат серебросодержащий компонент, который при смачивании гидрофильного материала водой с пониженным водородным показателем вследствие взаимодействия с кислотным агентом обеспечивает увеличение концентрации ионов серебра в воде.The hydrophilic porous material can be woven or non-woven and can be composed of hydrophilic porous fibers or hydrophilic fibers coated with a porous carrier. In this case, porous fibers or a porous carrier contain an acidic agent that fills the pores and is released when the hydrophilic fibers are wetted with aqueous media, in particular, condensate exhaled by an aerosol, then saliva (water). In addition, porous fibers or a porous carrier contain a silver-containing component, which, when wetting a hydrophilic material with water with a reduced pH value due to interaction with an acidic agent, increases the concentration of silver ions in water.
При этом в качестве гидрофильных пористых волокон могут использоваться целлюлозные волокна, включающие наноразмерные частицы целлюлозы, или полимерные пористые волокна, специально обработанные для повышения их гидрофильности. В частности, в качестве гидрофильных пористых волокон могут использоваться нанофибриллярная целлюлоза, нанокристаллическая целлюлоза или их смеси, формованные в виде волокон. Также в качестве гидрофильных пористых волокон могут использоваться волокна из пористых полимеров, таких как поли(дивинилбензол), поли(стиролсульфонат натрия), специально обработанных для повышения гидрофильности их поверхности, например, в кислородной плазме.In this case, cellulose fibers containing nanosized cellulose particles or polymeric porous fibers specially treated to increase their hydrophilicity can be used as hydrophilic porous fibers. In particular, nanofibrillar cellulose, nanocrystalline cellulose, or mixtures thereof formed into fibers can be used as hydrophilic porous fibers. Also, as hydrophilic porous fibers, fibers made of porous polymers such as poly (divinylbenzene), poly (sodium styrene sulfonate), specially treated to increase the hydrophilicity of their surface, for example, in oxygen plasma, can be used.
При этом в качестве гидрофильных волокон с нанесенным пористым носителем могут использоваться целлюлозные волокна с нанесенным пористым носителем, выбранным из ряда: силикагель, оксид алюминия, алюмосиликатные пористые материалы (например, галлуазит, монтмориллонит, каолин), магнийсиликатные пористые материалы (например, сепиолит, палыгорскит), цеолиты различной структуры (например, цеолиты NaX, цеолиты СаА).In this case, cellulose fibers coated with a porous carrier can be used as hydrophilic fibers coated with a porous carrier selected from the series: silica gel, aluminum oxide, aluminosilicate porous materials (for example, halloysite, montmorillonite, kaolin), magnesium silicate porous materials (for example, sepiolite, palygorsk ), zeolites of various structures (for example, NaX zeolites, CaA zeolites).
При этом в качестве серебросодержащего компонента могут использоваться как соединения серебра, так и металлическое серебро в таком виде, что при смачивании водой гидрофильного материала и понижении водородного показателя воды (рН) происходит увеличение концентрации ионов серебра в воде. В частности, в качестве источника серебра могут использоваться малорастворимые соли серебра (например, хлорид серебра, бромид серебра, иодид серебра, молибдат серебра, фосфомолибдат серебра, вольфрамат серебра, фосфовольфрамат серебра, сульфат серебра), а также наноразмерные или микроразмерные частицы металлического серебра (например, наночастицы, получаемые кипячением нитрата серебра в присутствии восстанавливающего агента, выбранного из ряда: лимонная кислота и ее соли, яблочная кислота и ее соли, танниновая кислота и ее соли, аскорбиновая кислота и ее соли, гидроксиламин и его соли).In this case, both silver compounds and metallic silver can be used as the silver-containing component in such a form that when the hydrophilic material is wetted with water and the pH of the water (pH) decreases, the concentration of silver ions in water increases. In particular, poorly soluble silver salts (for example, silver chloride, silver bromide, silver iodide, silver molybdate, silver phosphomolybdate, silver tungstate, silver phosphotungstate, silver sulfate), as well as nanosized or micro-sized particles of metallic silver (for example , nanoparticles obtained by boiling silver nitrate in the presence of a reducing agent selected from the series: citric acid and its salts, malic acid and its salts, tannin acid and its salts, ascorbic acid and its salts, hydroxylamine and its salts).
Содержание серебросодержащего компонента в гидрофильном материале составляет от 0,1% мас. до 20% мас., предпочтительно от 0,2% мас. до 5,0% мас., например, 0,5% мас.The content of the silver-containing component in the hydrophilic material ranges from 0.1% by weight. up to 20% wt., preferably from 0.2% wt. up to 5.0% wt., for example, 0.5% wt.
При этом пористость гидрофильных волокон выбирают так, чтобы обеспечить высвобождение кислотного агента, инкапсулированного в порах волокон, в течение длительного времени. Предпочтительно выбирают пористость волокон в диапазоне микропор (диаметр пор менее 2 нм) или в диапазоне мезопор (диаметр пор 2-50 нм).In this case, the porosity of the hydrophilic fibers is chosen so as to ensure the release of the acidic agent encapsulated in the pores of the fibers for a long time. Preferably, the porosity of the fibers is selected in the range of micropores (pore diameter less than 2 nm) or in the range of mesopores (pore diameter 2-50 nm).
При этом в качестве кислотного агента могут использоваться нелетучие кислоты, в частности, нелетучие органические кислоты, нелетучие неорганические кислоты, нелетучие кислые соли, а также смеси любых указанных соединений с малорастворимыми в воде средними солями. Предпочтительно используют малорастворимые в воде средние соли, имеющие в составе тот же самый анион, что и указанные соединения.In this case, non-volatile acids can be used as an acidic agent, in particular, non-volatile organic acids, non-volatile inorganic acids, non-volatile acid salts, as well as mixtures of any of these compounds with slightly water-soluble medium salts. It is preferable to use medium-low water-soluble salts having the same anion as the indicated compounds.
В качестве кислотного агента могут использоваться нелетучие кислоты или нелетучие кислые соли, характеризующиеся степенью высвобождения из пор гидрофильного материала не более 25% от их общего содержания в гидрофильном материале в течение 30-35 минут. В частности, в качестве кислотного агента могут использоваться гетерополикислоты (например, фосфорномолибденовая кислота, фосфорновольфрамовая кислота), ароматические кислоты (например, салициловая кислота, ацетилсалициловая кислота, фталевая кислота, изофталевая кислота, терефталевая кислота), многоосновные органические кислоты (например, щавелевая кислота, лимонная кислота), а также кислые соли указанных кислот (например, однозамещенный фосфомолибдат калия, однозамещенный цитрат натрия и другие). Также в составе кислотного агента могут использоваться малорастворимые в воде средние соли. При этом скорость растворения кислотного агента в воде дополнительно снижается за счет частичного замещения соответствующей кислоты или кислой соли на среднюю соль, имеющую растворимость в воде ниже, чем растворимость в воде самой кислоты или кислой соли. Так, например, в случае применения в составе кислотного агента фосфорномолибденовой или фосфорновольфрамовой кислоты их скорость растворения в воде может быть дополнительно снижена за счет частичного замещения на соль кальция путем контактирования инкапсулированного в пористых волокнах или в пористом носителе кислотного агента с концентрированным водным раствором солей кальция. В случае применения в составе кислотного агента салициловой кислоты ее скорость растворения в воде может быть дополнительно снижена за счет частичного замещения на соль цинка путем контактирования инкапсулированного в пористых волокнах или в пористом носителе кислотного агента с концентрированным водным раствором солей цинка. Таким образом, в качестве кислотного агента могут применяться смеси нелетучих кислот и малорастворимых в воде средних солей для обеспечения низкой скорости растворения кислотного агента и продолжительной эффективности защитного материала.Non-volatile acids or non-volatile acid salts characterized by a degree of release from the pores of the hydrophilic material of no more than 25% of their total content in the hydrophilic material within 30-35 minutes can be used as the acidic agent. In particular, heteropoly acids (for example, phosphomolybdic acid, phosphotungstic acid), aromatic acids (for example, salicylic acid, acetylsalicylic acid, phthalic acid, isophthalic acid, terephthalic acid), polybasic organic acids (for example, oxalic acid, citric acid), as well as acid salts of these acids (for example, monosubstituted potassium phosphomolybdate, monosodium citrate and others). Also, in the composition of the acidic agent, medium salts, poorly soluble in water, can be used. In this case, the rate of dissolution of the acidic agent in water is further reduced due to the partial replacement of the corresponding acid or acidic salt with an average salt having a water solubility lower than the water solubility of the acid or acidic salt itself. So, for example, in the case of using phosphoromolybdic or phosphotungstic acid as part of an acidic agent, their dissolution rate in water can be further reduced due to partial substitution with a calcium salt by contacting the acidic agent encapsulated in porous fibers or in a porous carrier with a concentrated aqueous solution of calcium salts. In the case of using salicylic acid as part of an acidic agent, its dissolution rate in water can be further reduced by partial substitution with a zinc salt by contacting an acidic agent encapsulated in porous fibers or in a porous carrier with a concentrated aqueous solution of zinc salts. Thus, as an acidic agent, mixtures of non-volatile acids and slightly water-soluble medium salts can be used to ensure a low dissolution rate of the acidic agent and long-term effectiveness of the protective material.
Содержание кислотного агента в гидрофильном материале составляет от 0,1% мас. до 20% мас., предпочтительно от 0,5% мас. до 5,0% мас., например, 2,0% мас.The content of the acidic agent in the hydrophilic material ranges from 0.1% wt. up to 20% wt., preferably from 0.5% wt. up to 5.0% wt., for example, 2.0% wt.
Многослойный защитный материал получают следующим образом. Волокна, образующие гидрофильный материал, используют с пористостью, приданной волокнам в ходе получения (например, при полимеризации), либо обрабатывают волокна для придания им необходимой пористости, например, используют волокна, полученные сополимеризацией и проводят их травление с целью удаления одного из сополимеров, либо наносят на волокна пористый носитель. Серебросодержащий компонент наносят на пористые волокна или на используемый пористый носитель. В случае использования в качестве серебросодержащего компонента наночастиц серебра нанесение проводят следующим образом. Нанесение наночастиц серебра проводят либо синтезом наночастиц серебра и последующим взаимодействием водной дисперсии наночастиц серебра с пористыми волокнами или пористым носителем, или же синтезом наночастиц серебра непосредственно на пористых волокнах или на пористом носителе. В случае использования в качестве серебросодержащего компонента малорастворимой соли серебра нанесение проводят путем пропитки пористого гидрофильного слоя раствором соли серебра (например, раствором нитрата серебра) с последующим образованием малорастворимой соли серебра путем контактирования пропитанного гидрофильного материала с раствором, содержащим ионы, образующие малорастворимую соль с ионами серебра (например, хлорид-ионы, бромид-ионы, иодид-ионы, сульфат-ионы). После получения гидрофильного слоя со свойством пористости и с нанесенным серебросодержащим компонентом проводят инкапсуляцию кислотного агента в порах гидрофильного материала. Для этого проводят контактирование гидрофильного слоя (с ранее нанесенным серебросодержащим компонентом) с раствором кислотного агента с последующим высушиванием. При этом для ускорения инкапсуляции кислотного агента в поры возможно проводить контактирование при перемешивании раствора либо при обработке раствора ультразвуком, либо при многократном вакуумировании раствора. При этом после высушивания возможно проводить частичное замещение используемой кислоты или кислой соли на малорастворимую среднюю соль путем обработки гидрофильного материала с инкапсулированным кислотным агентом раствором, содержащим ионы, образующие малорастворимую соль при взаимодействии с кислотным агентом. Затем скрепляют гидрофильный слой с гидрофобным слоем любым известным способом (сшиванием, склеиванием, свариванием).The multilayer protective material is obtained as follows. The fibers forming the hydrophilic material are used with the porosity imparted to the fibers during production (for example, during polymerization), or the fibers are treated to give them the required porosity, for example, fibers obtained by copolymerization are used and etched to remove one of the copolymers, or a porous carrier is applied to the fibers. The silver-containing component is applied to the porous fibers or to the porous carrier used. In the case of using silver nanoparticles as a silver component, the application is carried out as follows. The deposition of silver nanoparticles is carried out either by the synthesis of silver nanoparticles and subsequent interaction of an aqueous dispersion of silver nanoparticles with porous fibers or a porous carrier, or by the synthesis of silver nanoparticles directly on porous fibers or on a porous carrier. In the case of using a poorly soluble silver salt as a silver-containing component, application is carried out by impregnating a porous hydrophilic layer with a solution of a silver salt (for example, a solution of silver nitrate), followed by the formation of a poorly soluble silver salt by contacting the impregnated hydrophilic material with a solution containing ions that form a poorly soluble salt with silver ions (for example, chloride ions, bromide ions, iodide ions, sulfate ions). After obtaining the hydrophilic layer with the property of porosity and with the deposited silver component, the acid agent is encapsulated in the pores of the hydrophilic material. For this, the hydrophilic layer (with a previously applied silver-containing component) is contacted with an acidic agent solution, followed by drying. In this case, to accelerate the encapsulation of the acidic agent in the pores, it is possible to carry out contacting while stirring the solution or by treating the solution with ultrasound, or by repeatedly evacuating the solution. In this case, after drying, it is possible to partially replace the acid or acid salt used with a poorly soluble average salt by treating the hydrophilic material with an encapsulated acid agent with a solution containing ions that form a poorly soluble salt upon interaction with an acid agent. Then the hydrophilic layer is fastened to the hydrophobic layer by any known method (stitching, gluing, welding).
Средства индивидуальной защиты с применением многослойного защитного материала могут включать такие, как защитные маски (в том числе, одноразовые защитные маски из нетканых материалов, многоразовые защитные маски тканевые), респираторы, фильтрующие противогазы, изолирующие противогазы или костюмы общевойсковой химической и биологической защиты.Personal protective equipment using a multi-layer protective material may include such as protective masks (including disposable protective masks made of nonwoven materials, reusable protective fabric masks), respirators, filter gas masks, self-contained gas masks, or general chemical and biological protection suits.
Маска одноразовая может быть целиком изготовлена из многослойного защитного материала или же многослойный защитный материал может составлять отдельный слой в составе маски.A disposable mask can be made entirely of a multi-layer protective material, or the multi-layer protective material can be a separate layer in the mask.
Маска тканевая может быть модифицирована многослойным защитным материалом. Маска тканевая может быть однослойной или многослойной. В случае если маска тканевая однослойная, многослойный защитный материал может быть нанесен либо распылен на волокна ткани, либо волокна пропитываются суспензией, состоящей из многослойного защитного материала. В случае если маска многослойная, многослойный защитный материал может выступать в качестве отдельного слоя.The cloth mask can be modified with a multilayer protective material. A fabric mask can be single-layer or multi-layer. In the case of a single-layer fabric mask, a multilayer protective material can be either sprayed onto the fibers of the fabric, or the fibers are impregnated with a suspension consisting of a multilayer protective material. If the mask is multilayer, the multilayer protective material can act as a separate layer.
Респиратор может быть модифицирован многослойным защитным материалом. Возможно нанесение многослойного защитного материала на волокна фильтра либо нанесение многослойного защитного материала в качестве отдельного слоя. Клапан выдоха может быть модифицирован слоем многослойного защитного материала для дезактивации выделяемых человеком биоаэрозолей в окружающую среду.The respirator can be modified with a multi-layer protective material. It is possible to apply a multilayer protective material to the filter fibers or to apply a multilayer protective material as a separate layer. The exhalation valve can be modified with a layer of multilayer protective material to decontaminate bioaerosols released by humans into the environment.
Многослойный защитный материал может быть внедрен в фильтрующе- поглощающую коробку гражданского фильтрующего противогаза. Возможна модификация противоаэрозольного фильтра или поглощающего слоя (шихты) многослойным защитным материалом. Волокна фильтра могут быть использованы как гидрофильные волокна в составе многослойного защитного материала, либо многослойный защитный материал может составлять отдельный слой. Модифицированный фильтр помимо задерживания грубодисперсных аэрозолей будет дезактивировать высокодисперсные бактериальные аэрозоли за счет наличия многослойного защитного материала. Многослойный защитный материал может составлять дополнительный слой в фильтрующей коробке противогаза. Многослойный защитный материал, внедренный в поглощающий слой, может быть регенерирован и повторно использован. Для предотвращения контакта многослойного защитного материала в составе поглощающего слоя с кожей человека рекомендуется устанавливать дополнительный защитный слой. Клапан выдоха может быть модифицирован тканным слоем, не препятствующим отводу выдыхаемого воздуха, с нанесенным противомикробным агентом для дезактивации выделяемых человеком биоаэрозолей в окружающую среду. По аналогии с фильтрующим противогазом изолирующий противогаз может быть модифицирован противомикробным компонентом.A multi-layer protective material can be embedded in the filter-absorbing box of a civilian filter gas mask. It is possible to modify the aerosol filter or the absorbing layer (charge) with a multilayer protective material. The filter fibers can be used as hydrophilic fibers in a multilayer backing material, or the multilayer backing material can form a separate layer. The modified filter, in addition to retaining coarse aerosols, will deactivate highly dispersed bacterial aerosols due to the presence of a multilayer protective material. The multi-layer protective material can form an additional layer in the filter box of the gas mask. The multilayer protective material embedded in the absorbent layer can be regenerated and reused. To prevent contact of the multilayer protective material in the composition of the absorbent layer with human skin, it is recommended to install an additional protective layer. The exhalation valve can be modified with a fabric layer that does not interfere with the removal of exhaled air, with an applied antimicrobial agent to deactivate bioaerosols released by humans into the environment. By analogy with the filtering gas mask, the insulating gas mask can be modified with an antimicrobial component.
Костюм общевойсковой химической и биологической защиты может быть модифицирован многослойным защитным материалом. Многослойный защитный материал быть нанесен на волокна ткани, либо на изделие целиком. Волокна ткани в составе изделия могут быть использованы в качестве гидрофильных волокон, на которые наносят пористый носитель с серебросодержащим компонентом и инкапсулированным кислотным агентом.Combined-arms chemical and biological protection suit can be modified with multilayer protective material. Multilayer protective material can be applied to the fibers of the fabric, or to the entire product. The fibers of the fabric in the composition of the product can be used as hydrophilic fibers, on which a porous carrier with a silver-containing component and an encapsulated acid agent is applied.
Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами, которые не ограничивают область его применения.The claimed method is illustrated by the following examples, which do not limit the scope of its application.
Пример 1.Example 1.
Многослойный защитный материал содержит два слоя, один из которых, являющийся внешним по отношению к защищаемой поверхности, выполнен из сотканных вместе волокон целлюлозы (хлопковые волокна) с нанесенным на волокна пористым носителем, содержащим наночастицы серебра, и инкапсулированной в порах кислоный агент фосфорномолибденовую кислоту (Н3РМo12О40), а внутренний слой выполнен из нетканого слоя гидрофобных волокон полиэтилена, полученных формованием из фильер на каландре.The multilayer protective material contains two layers, one of which, external to the surface to be protected, is made of cellulose fibers (cotton fibers) woven together with a porous carrier coated on the fibers containing silver nanoparticles and an acidic agent, phosphoromolybdic acid (H 3 PMo 12 O 40 ), and the inner layer is made of a non-woven layer of hydrophobic polyethylene fibers obtained by spinning from dies on a calender.
При этом в качестве пористого носителя используют нанотрубки галлуазита с иммобилизированными наночастицами серебра, которые выдерживают при интенсивном перемешивании в спиртовом растворе фосфорномолибденовой кислоты. Суспензию пористого носителя центрифугируют при 3000 g, осадок высушивают в сушильном шкафу при температуре плюс 70°С и растирают до состояния порошка. Полученный порошок наносят на гидрофильные волокна целлюлозы, которые предварительно обрабатывают клеящим веществом. Избыток порошка удаляют продувкой сжатым воздухом. Толщина полученного гидрофильного пористого материала составляет 2,5 мм. В полученном гидрофильном пористом материале по результатам элементного анализа методом рентгеновской флуоресцентной спектроскопии содержание молибдена составляет 2% мас., содержание серебра составляет 0,5% мас. Гидрофобные волокна полиэтилена наносят на полученный слой гидрофильных волокон и соединяют с ним методом точечного сваривания таким образом, чтобы гидрофобные волокна образовывали слой толщиной 1,0-1,5 мм.In this case, halloysite nanotubes with immobilized silver nanoparticles are used as a porous carrier, which are kept under vigorous stirring in an alcohol solution of phosphoromolybdic acid. The suspension of the porous carrier is centrifuged at 3000 g, the precipitate is dried in an oven at a temperature of plus 70 ° C and triturated to a powder state. The resulting powder is applied to hydrophilic cellulose fibers, which are pre-treated with an adhesive. Excess powder is removed by blowing with compressed air. The thickness of the obtained hydrophilic porous material is 2.5 mm. In the obtained hydrophilic porous material, according to the results of elemental analysis by X-ray fluorescence spectroscopy, the molybdenum content is 2 wt%, the silver content is 0.5 wt%. Hydrophobic polyethylene fibers are applied to the obtained layer of hydrophilic fibers and connected to it by the method of spot welding so that the hydrophobic fibers form a layer with a thickness of 1.0-1.5 mm.
Защитное действие материала иллюстрируют динамикой высвобождения кислотного агента из гидрофильного пористого материала. Эксплуатация средств индивидуальной защиты зачастую ограничена из-за увлажнения фильтрующего слоя или поверхностей, контактирующих с кожей человека. Такое увлажнение происходит, например, при улавливании фильтрующим материалом выдыхаемого водного аэрозоля и капель слюны, при конденсации влаги из выдыхаемого воздуха. Длительный контакт жидкости с кожей человека провоцирует раздражение кожи, а также бактериальную или грибковую инфекцию. При увлажнении полученного защитного материала наблюдается высвобождение фосфорномолибденовой кислоты из пористого носителя, как показано на Фиг. 1, где представлен график зависимости степени высвобождения кислоты от времени контакта с водой. При этом процесс высвобождения кислоты определяют методом спектрофотометрии: материал с инкапсулированной фосфорномолибденовой кислотой помещают в измеренный объем воды при перемешивании. Через равные промежутки времени (каждые 5 минут) отбирают пробы раствора и определяют концентрацию фосфорномолибденовой кислоты в пробах по показаниям спектрофотометра в диапазоне длин волн 300-330 нм. После этого рассчитывают количество высвободившейся кислоты умножением значения мольной концентрации кислоты на величину объема раствора, контактирующего с материалом, и вычисляют степень высвобождения как отношение количества высвободившейся кислоты к количеству инкапсулированной в материал кислоты в процентах.The protective effect of the material is illustrated by the dynamics of the release of the acidic agent from the hydrophilic porous material. The use of personal protective equipment is often limited due to the wetting of the filter layer or surfaces in contact with human skin. Such humidification occurs, for example, when the filtering material traps the exhaled water aerosol and saliva drops, during the condensation of moisture from the exhaled air. Prolonged contact of the liquid with human skin provokes skin irritation, as well as bacterial or fungal infections. Upon wetting of the obtained protective material, the release of phosphomolybdic acid from the porous support is observed, as shown in FIG. 1, which is a graph showing the degree of acid release versus contact time with water. In this case, the process of acid release is determined by spectrophotometry: the material with encapsulated phosphoromolybdic acid is placed in a measured volume of water with stirring. At regular intervals (every 5 minutes), samples of the solution are taken and the concentration of phosphomolybdic acid in the samples is determined according to the readings of the spectrophotometer in the wavelength range of 300-330 nm. After that, the amount of released acid is calculated by multiplying the molar concentration of the acid by the volume of the solution in contact with the material, and the degree of release is calculated as the ratio of the amount of released acid to the amount of acid encapsulated in the material in percent.
Как видно из Фиг. 1, через 5 минут после контактирования материала с водой высвобождается около 10% инкапсулированной в материал кислоты, а через 30 минут - около 22%. Таким образом, инкапсуляция фосфорномолибденовой кислоты в порах галлуазита обеспечивает пролонгированное высвобождение кислоты при увлажнении защитного материала и обеспечивает защитное действие материала даже при многократном увлажнении и высушивании.As seen in FIG. 1, 5 minutes after contacting the material with water, about 10% of the acid encapsulated in the material is released, and after 30 minutes, about 22%. Thus, the encapsulation of phosphoromolybdic acid in the pores of halloysite provides a prolonged release of acid when the protective material is moistened and provides a protective effect of the material even with repeated moistening and drying.
Защитное действие материала иллюстрируют также распределением воды между слоями защитного материала, как показано на схеме распределения капель жидкости между слоями защитного материала - Фиг. 2. При контактировании капли жидкости 1 (например, конденсата выдыхаемых паров воды, пота, слюны) с защитным материалом со стороны внутреннего слоя 2 происходит продавливание капли сквозь гидрофобные волокна внутреннего слоя и ее контакт с внешним слоем 3, который выполнен из гидрофильного пористого материала и впитывает каплю жидкости. При этом происходит высвобождение кислотного агента из пор гидрофильного слоя, что вызывает понижение водородного показателя (рН) пленки жидкости 4 в гидрофильном слое и, следовательно, увеличение концентрации ионов серебра в пленке жидкости за счет контакта закисленной пленки жидкости с серебросодержащим компонентом в составе гидрофильного слоя.The protective effect of the material is also illustrated by the distribution of water between the layers of the protective material, as shown in the diagram of the distribution of liquid drops between the layers of the protective material - Fig. 2. When a drop of liquid 1 (for example, condensate of exhaled water vapor, sweat, saliva) contacts the protective material from the side of the
Увеличение концентрации ионов серебра препятствует жизнедеятельности бактериальных клеток и их дальнейшему размножению. Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii. Исследования проводили согласно ГОСТ Р ИСО 20776-1-2010.An increase in the concentration of silver ions interferes with the vital activity of bacterial cells and their further reproduction. Antibacterial action was found against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii. The studies were carried out in accordance with GOST R ISO 20776-1-2010.
Средство индивидуальной защиты с использованием многослойного защитного материала изготавливают из двух или трех слоев тканого или нетканого материала. Внешний слой изделия представляет собой фильтр из нетканого слоя полиэтилена, задерживающий грубо дисперсные частицы. Промежуточный слой состоит из гидрофильных волокон с нанесенным пористым носителем и располагается таким образом, чтобы не контактировать с кожей человека. Пористый носитель содержит кислотный агент (фосфорномолибденовую кислоту) и серебросодержащий компонент (наночастицы серебра на галлуазите) и отвечает за противомикробное защитное действие изделия. Внутренний слой материала, контактирующий с кожей, состоит из гидрофобных волокон полиэтилена и препятствует контакту кожи с кислотным агентом.Personal protective equipment using a multilayer protective material is made of two or three layers of woven or non-woven material. The outer layer of the product is a filter made of a non-woven polyethylene layer that retains coarsely dispersed particles. The intermediate layer consists of hydrophilic fibers coated with a porous carrier and is positioned so as not to come into contact with human skin. The porous carrier contains an acidic agent (phosphoromolybdic acid) and a silver-containing component (silver nanoparticles on halloysite) and is responsible for the antimicrobial protective effect of the product. The inner layer of the material in contact with the skin consists of hydrophobic polyethylene fibers and prevents skin contact with the acidic agent.
Таким образом, средство индивидуальной защиты благодаря действию многослойного защитного материала возможно эксплуатировать в течение длительного времени, в том числе в условиях повышенной влажности.Thus, due to the action of a multilayer protective material, personal protective equipment can be used for a long time, including in conditions of high humidity.
Пример 2.Example 2.
Многослойный защитный материал аналогичен по составу материалу по примеру 1 за исключением того, что внешний слой изготовлен из гидрофильного пористого материала, представляющего собой сплетенные вместе вискозные волокна (т.е., регенерированную целлюлозу) с нанесенным на нее пористым носителем - галлуазитом. При этом на галлуазите иммобилизирован серебросодержащий компонент: наночастицы серебра, в поры галлуазита инкапсулирован кислотный агент: смесь фосфорномолибденовой кислоты (95% мольн.) и малорастворимой средней соли - фосфомолибдата кальция (5%мольн.), а внутренний слой выполнен из гидрофобных волокон политетрафторэтилена, полученных методом электропрядения.The multilayer protective material is similar in composition to the material of example 1, except that the outer layer is made of a hydrophilic porous material, which is woven together viscose fibers (i.e., regenerated cellulose) coated with a porous carrier - halloysite. At the same time, a silver-containing component is immobilized on halloysite: silver nanoparticles, an acid agent is encapsulated in the pores of halloysite: a mixture of phosphoromolybdic acid (95% mol.) And a poorly soluble medium salt - calcium phosphomolybdate (5% mol.), And the inner layer is made of hydrophobic fibers, polytetrafluoroethylene obtained by the method of electrospinning.
В полученном гидрофильном пористом материале по результатам элементного анализа методом рентгеновской флуоресцентной спектроскопии содержание молибдена составляет 3,2%мас, содержание серебра составляет 0,7% мас.In the obtained hydrophilic porous material, according to the results of elemental analysis by X-ray fluorescence spectroscopy, the molybdenum content is 3.2% by weight, the silver content is 0.7% by weight.
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.Antibacterial action was found against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Пример 3.Example 3.
Многослойный защитный материал аналогичен по составу материалу по примеру 2 за исключением того, что в качестве кислотного агента используют фосфорновольфрамовую кислоту (H3PW12O40), в качестве серебросодержащего компонента используют хлорид серебра, а внутренний слой выполнен из гидрофобных волокон, полученных пропиткой сотканных вместе хлопковых волокон вазелиновым маслом.The multilayer protective material is similar in composition to the material according to example 2, except that phosphotungstic acid (H 3 PW 12 O 40 ) is used as the acid agent, silver chloride is used as the silver-containing component, and the inner layer is made of hydrophobic fibers obtained by impregnating woven together cotton fibers with petroleum jelly.
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.Antibacterial action was found against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Пример 4.Example 4.
Многослойный защитный материал аналогичен по составу материалу по примеру 2 за исключением того, что гидрофильный пористый материал представляет собой сотканные вместе волокна льна с нанесенным пористым носителем (галлуазитом), в качестве кислотного агента используют кислую калиевую соль щавелевой кислоты (K+[НС2O4]-⋅Н2С2О4), в качестве серебросодержащего компонента используют бромид серебра, а внутренний слой выполнен из гидрофобных волокон, полученных пропиткой сотканных вместе вискозных волокон силиконовым маслом (полидиметилсилоксаном).The multilayer protective material is similar in composition to the material according to example 2, except that the hydrophilic porous material is flax fibers woven together with a porous carrier (halloysite), an acidic potassium salt of oxalic acid (K + [HC 2 O 4 ] - ⋅H 2 C 2 O 4 ), silver bromide is used as the silver-containing component, and the inner layer is made of hydrophobic fibers obtained by impregnating viscose fibers woven together with silicone oil (polydimethylsiloxane).
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.Antibacterial action was found against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Пример 5.Example 5.
Многослойный защитный материал аналогичен по составу материалу по примеру 2 за исключением того, что гидрофильный пористый материал представляет собой волокна нанофибриллярной целлюлозы, осажденные из дисперсии, в качестве кислотного агента используют смесь кислой калиевой соли щавелевой кислоты (K+[НС2O4]-⋅Н2С2О4) и малорастворимой средней кальциевой соли щавелевой кислоты (Са2С2O4), в качестве серебросодержащего компонента используют иодид серебра, а внутренний слой выполнен из гидрофобных волокон полиэтилентерефталата.The multilayer protective material is similar in composition to the material according to example 2, except that the hydrophilic porous material is nanofibrillar cellulose fibers precipitated from the dispersion, a mixture of acid potassium salt of oxalic acid (K + [HC 2 O 4 ] - ⋅ H 2 C 2 O 4 ) and a poorly soluble medium calcium salt of oxalic acid (Ca 2 C 2 O 4 ), silver iodide is used as the silver component, and the inner layer is made of hydrophobic polyethylene terephthalate fibers.
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.Antibacterial action was found against Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140938A RU2746633C1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Multi-layer protective material |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140938A RU2746633C1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Multi-layer protective material |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746633C1 true RU2746633C1 (en) | 2021-04-19 |
Family
ID=75521292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140938A RU2746633C1 (en) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Multi-layer protective material |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746633C1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215120U1 (en) * | 2022-10-13 | 2022-11-29 | Общество с ограниченной ответственность "Обнинская Текстильная Компания" | MULTILAYER ANTIBACTERIAL MATERIAL BASED ON NON-WOVEN FABRIC |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060144403A1 (en) * | 2002-09-16 | 2006-07-06 | Pierre Messier | Facemask with filtering closure |
| US20080229929A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Ken Marcoon | Antimicrobial filtration article |
| US20090205116A1 (en) * | 2005-09-30 | 2009-08-20 | General Electric Company | Article, laminate and associated methods |
| RU2529829C1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-09-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Эфтэк" | Multilayer non-woven fabric with polyamide nanofibres |
| US20150289573A1 (en) * | 2007-06-01 | 2015-10-15 | Marci B. Haas | Self sanitizing face masks and method of manufacture |
| US20200229929A1 (en) * | 2017-07-07 | 2020-07-23 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Penile implant |
-
2020
- 2020-12-11 RU RU2020140938A patent/RU2746633C1/en active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20060144403A1 (en) * | 2002-09-16 | 2006-07-06 | Pierre Messier | Facemask with filtering closure |
| US20090205116A1 (en) * | 2005-09-30 | 2009-08-20 | General Electric Company | Article, laminate and associated methods |
| US20080229929A1 (en) * | 2007-03-22 | 2008-09-25 | Ken Marcoon | Antimicrobial filtration article |
| US20150289573A1 (en) * | 2007-06-01 | 2015-10-15 | Marci B. Haas | Self sanitizing face masks and method of manufacture |
| RU2529829C1 (en) * | 2013-05-13 | 2014-09-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Эфтэк" | Multilayer non-woven fabric with polyamide nanofibres |
| US20200229929A1 (en) * | 2017-07-07 | 2020-07-23 | Boston Scientific Scimed, Inc. | Penile implant |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215120U1 (en) * | 2022-10-13 | 2022-11-29 | Общество с ограниченной ответственность "Обнинская Текстильная Компания" | MULTILAYER ANTIBACTERIAL MATERIAL BASED ON NON-WOVEN FABRIC |
| RU2807106C1 (en) * | 2022-12-05 | 2023-11-09 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Российский государственный университет нефти и газа (национальный исследовательский университет) имени И.М. Губкина" | Anti-microbial material |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1971375B1 (en) | Wound or surgical dressing | |
| KR100994918B1 (en) | Medical dressings containing antimicrobials | |
| Liu et al. | Superhydrophobic cotton gauze with durably antibacterial activity as skin wound dressing | |
| AU2008299717B2 (en) | Wound dressing with apertured cover sheet | |
| KR101759363B1 (en) | Virus inactivation sheet | |
| EP1979007B1 (en) | Silver-containing antimicrobial articles and methods of manufacture | |
| EP1654114B1 (en) | Silver-containing wound care device, composition therefor, and method of producing | |
| CN101528242B (en) | Antimicrobial articles and method of manufacture | |
| US20130216598A1 (en) | Antimicrobial fibre, fabric and wound dressing containing nano metal and the preparation method thereof | |
| US20190167482A1 (en) | Absorbent sheet | |
| ES2765374A1 (en) | MULTILAYER FILTER WITH ANTIMICROBIAL PROPERTIES AND ITS USE IN RESPIRATOR APPLICATIONS AND PROTECTIVE MASKS | |
| MX2008011571A (en) | Methods for producing silver-bonded antimicrobial moist wound dressings and moist wound dressings produced by the methods. | |
| EP4172397A1 (en) | Multifunctional filter materials | |
| WO2012106983A1 (en) | Antibacterial fibrous dressing containing nano-sized metal and preparation method thereof | |
| CN107385917B (en) | Antibacterial alginate fiber, preparation method and application of dressing thereof | |
| BRPI0622130A2 (en) | absorbent articles comprising an organic zinc salt and an antibacterial agent or alkali metal chloride or alkaline earth metal chloride | |
| WO2017157918A1 (en) | Processes for deposition of elemental silver onto a substrate | |
| KR20120095556A (en) | Method for preparing nano fiber web comprising apatite with high antibacterial function | |
| US20180193514A1 (en) | Bacterial adsorption dressing with nonphotocatalyst and method of manufacturing the same | |
| KR20080072725A (en) | Absorbent articles comprising acidic superabsorbents and organic zinc salts | |
| RU2746633C1 (en) | Multi-layer protective material | |
| KR20120112968A (en) | Method for preparing polyurethane film comprising apatite with high antibacterial function | |
| WO2012123446A1 (en) | Filter material and face mask against pathogens | |
| JP2000135277A (en) | Antibacterial deodorant and filter using it | |
| JP2005218613A (en) | mask |