RU2746633C1 - Многослойный защитный материал - Google Patents
Многослойный защитный материал 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
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, инкапсулированный в поры материала и обеспечивающий увеличение концентрации ионов серебра в воде при смачивании ею материала. Пористость гидрофильного материала выбирают в диапазоне микропор или мезопор с обеспечением пролонгированного высвобождения кислотного агента, инкапсулированного в порах. Внутренний слой выполнен из волокнистого гидрофобного материала. 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. 2 ил.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
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.
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.
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.
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.
При этом внутренний слой может быть выполнен тканым или нетканым, может состоять из гидрофобных полимерных волокон, маслонаполненных волокон или же супергидрофобных волокон.
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.
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).
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).
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-).
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.
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.
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).
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).
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.
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).
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.
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.
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.
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).
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.
Маска одноразовая может быть целиком изготовлена из многослойного защитного материала или же многослойный защитный материал может составлять отдельный слой в составе маски.
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.
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.
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.
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.
Заявляемый способ иллюстрируется следующими примерами, которые не ограничивают область его применения.
Пример 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Таким образом, средство индивидуальной защиты благодаря действию многослойного защитного материала возможно эксплуатировать в течение длительного времени, в том числе в условиях повышенной влажности.
Пример 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.
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.
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Пример 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.
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Пример 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).
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Пример 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.
Антибактериальное действие обнаружено в отношении Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Acinetobacter baumanii.
Claims (1)
- Многослойный защитный материал, характеризующийся 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 с 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.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140938A RU2746633C1 (ru) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Многослойный защитный материал |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2020140938A RU2746633C1 (ru) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Многослойный защитный материал |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2746633C1 true RU2746633C1 (ru) | 2021-04-19 |
Family
ID=75521292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2020140938A RU2746633C1 (ru) | 2020-12-11 | 2020-12-11 | Многослойный защитный материал |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2746633C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU215120U1 (ru) * | 2022-10-13 | 2022-11-29 | Общество с ограниченной ответственность "Обнинская Текстильная Компания" | Многослойный антибактериальный материал на основе нетканого полотна |
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 (ru) * | 2013-05-13 | 2014-09-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Эфтэк" | Многослойный нетканый материал с полиамидными нановолокнами |
| 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/ru 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 (ru) * | 2013-05-13 | 2014-09-27 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Эфтэк" | Многослойный нетканый материал с полиамидными нановолокнами |
| 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 (ru) * | 2022-10-13 | 2022-11-29 | Общество с ограниченной ответственность "Обнинская Текстильная Компания" | Многослойный антибактериальный материал на основе нетканого полотна |
| RU2807106C1 (ru) * | 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" | Противомикробный материал |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1971375B1 (en) | Wound or surgical dressing | |
| KR100994918B1 (ko) | 항균제를 함유하는 의료용 드레싱 | |
| Liu et al. | Superhydrophobic cotton gauze with durably antibacterial activity as skin wound dressing | |
| AU2008299717B2 (en) | Wound dressing with apertured cover sheet | |
| KR101759363B1 (ko) | 바이러스 불활성화 시트 | |
| EP1979007B1 (en) | Silver-containing antimicrobial articles and methods of manufacture | |
| EP1654114B1 (en) | Silver-containing wound care device, composition therefor, and method of producing | |
| CN101528242B (zh) | 抗微生物制品及其制造方法 | |
| US20130216598A1 (en) | Antimicrobial fibre, fabric and wound dressing containing nano metal and the preparation method thereof | |
| US20190167482A1 (en) | Absorbent sheet | |
| CN107073161A (zh) | 用于清创术的多孔装置、套件和方法 | |
| ES2765374A1 (es) | Filtro multicapa con propiedades antimicrobianas y su uso en aplicaciones de respiradores y mascarillas protectoras | |
| MX2008011571A (es) | Metodo para producir apositos humedos con agente antimicrobiano unido a plata y apositos humedos producidos mediante el metodo. | |
| WO2022003433A1 (en) | Multifunctional filter materials | |
| CN107385917B (zh) | 一种抗菌藻酸盐纤维、其敷料的制备方法及应用 | |
| BRPI0622130A2 (pt) | artigos absorventes compreendendo um sal orgÂnico de zinco e um agente antibacteriano ou cloreto de metal alcalino ou cloreto de metal alcalino terroso | |
| US10912856B2 (en) | Bacterial adsorption dressing with nonphotocatalyst and method of manufacturing the same | |
| WO2017157918A1 (en) | Processes for deposition of elemental silver onto a substrate | |
| KR20120095556A (ko) | 아파타이트를 복합한 항균 나노섬유 웹의 제조방법 | |
| KR20080072725A (ko) | 산성 초흡수제 및 유기 아연 염을 포함하는 흡수 물품 | |
| RU2746633C1 (ru) | Многослойный защитный материал | |
| KR20120112968A (ko) | 아파타이트를 복합한 항균성 폴리우레탄 필름의 제조방법 | |
| WO2012123446A1 (en) | Filter material and face mask against pathogens | |
| JP2000135277A (ja) | 抗菌消臭剤とそれを用いたフィルタ | |
| JP2005218613A (ja) | マスク |