Композиційна полімерна нитка з наночастками срібла і міді

1. Композиційна полімерна нитка з наночастками срібла і міді, що містить полімерну основу і армуючий наповнювач, яка відрізняється тим, що як армуючий наповнювач застосовані наночастки срібла і міді, отримані ерозійновибуховим диспергуванням срібних і мідних гранул. 3 27411 В основу корисної моделі поставлена задача підвищення бактерицидної і антимікотичної активності нитки. Запропонована, як і відома композиційна полімерна нитка містить полімерну основу і армуючий наповнювач і, відповідно до цієї пропозиції, в якості армуючого наповнювача в ній застосовані наночастки срібла і міді, отримані ерозійно-вибуховим диспергуванням срібних і мідних гранул з середнім розміром наночасток в діапазоні 2...1000нм, при цьому вона має круглий переріз або виконана плівковою з діаметром і товщиною відповідно, які щонайменше в два рази перевищують середній розмір наночасток армуючого наповнювача. В якості армуючого наповнювача в нитці застосовані наночастки срібла і міді, отримані ерозійно-вибуховим диспергуванням срібних і мідних гранул. Використання в якості армуючого наповнювача наночасток срібла і наночасток міді підвищує бактерицидну, антимікотичну і віруліцидну активність нитки. Добре відомі антимікробні, антиоксидантні, імуномодулюючі, протизапальні і інші важливі властивості наночасток міді, які найефективніше виявляються в присутності срібла. Срібло, навіть в мінімальних дозах, значно підсилює властивості міді. Це вказує на каталітичні властивості срібла по відношенню до міді в біохімічних реакціях, де ці метали виступають як синергісти. Їх сумісна дія на мікроорганізми значно вища, ніж у срібла і у міді окремо. Мідно-срібні колоїдні розчини наночасток володіють антимікробною, вірулітичною, антимікотичною дією при мінімальному прояві токсичних і алергічних властивостей. Мідь є складовою частиною великої кількості металоферментів, вона грає ключову роль в обмінних процесах. Сучасні наукові дослідження показали, що склади з сріблом і міддю в нанодисперсному стані набагато менш токсичні в порівнянні з складами, в яких ті ж метали знаходяться в іонному стані, отриманому розчиненням солей. Наприклад, наночастки міді в 7 разів менш токсичні іонів міді, що перевірене на великій кількості експериментів, проведених вченими [див. Арсентьева И.П. Использование биологических активных препаратов на основе наночастиц металлов в медицине и сельском хозяйстве. Доклад на совещании: «Индустрия наносистем и материалы: оценка нынешнего состояния и перспективы развития». Москва, Центр «Открытая экономика». Опубл. 07.02.2006, http://www.strf.ru/client/doctrine.aspx]. Отримання наночасток срібла і наночасток міді методом ерозійно-вибухового диспергування срібних і мідних гранул дозволяє за рахунок високої дисперсності наночасток срібла і міді підвищити біоцидну активність нитки і отримати наночастки без домішок хімічних речовин, що покращує екологічні властивості нитки [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7]. Крім того, сумісне використання наночасток срібла і наночасток міді дозволяє 4 розширити спектр біоцидної дії нитки як за рахунок застосування двох металів, що мають різну спрямованість біоцидної дії, так і за рахунок взаємного синергетичного посилення дії срібла і міді при сумісному їх використанні. Наночастки срібла і міді отримують ерозійновибуховим диспергуванням гранул срібла і міді, що знаходяться в деіонізованій воді [див. Патент України на корисну модель №23550. Спосіб ерозійно-вибухового диспергування металів. МПК B22F9/14. Опубл.25.05.2007. Бюл.№7]. Це дозволяє отримувати наночастки з середнім розміром в діапазоні 2...1000нм. Диполі води за рахунок дії електростатичного поля наелектризованих наночасток обволікають наночастки металу, утворюючи колоїдний розчин наночасток срібла і міді. Осадженням наночасток з колоїдного розчину і подальшою сушкою отримують порошок наночасток срібла і міді. Порошок наночасток срібла і міді використовують для введення в прядильний розплав. Колоїдний розчин наночасток срібла і міді використовують для введення в прядильний розчин. Нитка в одному з виконань має круглий переріз з діаметром, який щонайменше в два рази перевищує середній розмір наночасток армуючого наповнювача. Це сприяє збереженню міцності нитки і дозволяє уникнути розривів нитки, викликаних великими неоднорідностями. Нитка в іншому виконанні виконана плівковою з товщиною, яка щонайменше в два рази перевищує середній розмір наночасток армуючого наповнювача. Це також сприяє збереженню міцності нитки і дозволяє уникнути розривів нитки. Нитки готують за методами екструзії прядильного розплаву або розчину шляхом формування через фільєру. Початкова суміш для формування може бути отримана різними шляхами: в процесі полімеризації мономера у присутності наповнювача, зміщенням полімеру і наповнювача у вигляді порошків або у вигляді дисперсії наповнювача в розплаві або розчині полімеру. Поєднання високої в'язкості прядильної композиції і використання армуючого наповнювача у ви гляді наночасток срібла і міді дозволяє отримати високонаповнену нитку круглого перерізу або плівкову нитку. В якості армуючого наповнювача використовуються наночастки срібла і міді, які мають, як правило, сферичну форму, що сприяє збереженню міцності нитки. Переважно, щоб наночастки були такі малі, як тільки можливо, а саме, щоб щонайменше 90мас.% частинок мали розмір частинок менш ніж 1000нм. При цьому розподіл розмірів наночасток повинен бути таким відносно вузьким, щоб стабільність процесу не порушувалася і щоб уникнути розривів волокна, викликаних великими неоднорідностями. Так, розподіл наночасток за розмірами повинен бути переважно таким, щоб відношення між розміром частинок 90%-ной частини і розміром частинок 10%-ной частини було не менш ніж 10:1. Такі вимоги до наночасток забезпечує ерозійновибухова технологія отримання наночасток срібла і міді. Підмішування порошку наночасток срібла і міді 5 27411 в полімер здійснюють зміщенням їх з розплавленим полімером згідно такій зазвичай використовуваній те хнології, як вальцювання, зміщення в змішувачі типу змішувача Бенбері або зміщення в циліндрі екструдера і т.п., тобто, щоб досягався по суті рівномірний розподіл наночасток в масі полімеру. Це дозволяє отримати нитки з однорідним розподілом армуючого наповнювача. Початкова суміш для формування може бути отримана зміщенням полімеру і армуючого наповнювача у вигляді дисперсії наповнювача в розчині полімеру. В цьому випадку в якості армуючого наповнювача використовується колоїдний розчин наночасток срібла і міді. Нитка круглого перерізу може бути сформована із ступенем витяжки фільєри від 1 до 3. Сформовану нитку круглого перерізу перед і/або після прокату можна піддавати термовитяжці до кратності від 2 до 5. В якості термопластичного полімеру можна використовува ти поліетилен, тоді, як в якості розчинника застосовують розчинник з ряду: декалін, мінеральне масло, тетралін, ксилол. Отримання плівкової нитки засноване на тому, що спочатку з термопластичного полімеру, який містить наночастки срібла і міді, формують нитку круглого перерізу екструзією через фільєру, потім отриману нитку прокатують між вальцами при температурі нижче за температуру плавлення полімеру до товщини плівкової нитки, що перевищує принаймі в два рази розмір частинок наповнювача. 6