Термопластична полімерна композиція і спосіб одержання матеріалу з термопластичної полімерної композиції

Винахід відноситься до хімічної технології, а саме до одержання термопластичної полімерної композиції і способу її застосування для виготовлення грануляту з наступним формуванням різноманітних матеріалів. Відомі термопластична композиція на основі поліпропілену, що містить термо- і світлостабілізатори (ДСТ 26996-86) і термопластична композиція на основі поліетилену, що містить термо- і світлостабілізатори (ДСТ 16338-85). Композиції не виявляють антимікробні властивості. Відома термопластична композиція на основі формальдегіду з 1,3 діоксоланом у співвідношенні 98:2 мас. % (А.с. СРСР № 1708353.А 61L 15/22, опубл. 30.01.92 р. Б.І. №4), що виявляє завдяки формальдегіду, який виділяється у вологому середовищі, антимікробну активність у відношенні тест-культури стафілококу (Staphylococcus aureus). Відома також термопластична композиція, що містить композиційний матеріал і антимікробну речовину, наведена в способі одержання хімічних волокон, що володіють дезинфікуючими властивостями (А.с. СРСР, №256934,МПК Д 01 f6/06, 1969р.). Композиційний матеріал узятий у кількості 96-99 мас. %. В якості антимікробної речовини використані з'єднання нітрофуранового ряду і їхньої суміші з трихлоркарбонілідом у кількості 1-4 мас. %. Дезинфікуючі властивості даної композиції виявляються у відношенні тест-культури ста філококу і кліток кишкової палички (Escherycheae coli). Відома антимікробна речовина не знищує мікроби грибів (наприклад, типу Candida). Відомий також спосіб одержання матеріалу з термопластичної композиції шляхом введення в композиційний полімер антимікробної речовини з наступним гранулюванням (описане вище А.с. СРСР, №256934, МПК D 01F 6/06, 1969р.). Матеріали, одержані за пропонованим способом, мають антимікробні властивості тільки у відношенні тест-культури стафілококу і кліток кишкової палички. В основу винаходу поставлена задача створення такої термопластичної полімерної композиції і способу одержання матеріалу з неї, в яких шляхом зміни компонентів і їхнього кількісного складу в композиції й інших умов виконання операцій у способі, забезпечувався б більш широкий спектр антимікробної дії. Поставлена задача досягається тим, що в термопластичній полімерній композиції, що містить композиційний полімер і антимікробну речовину, відповідно до винаходу, як антимікробну речовину обрано 2,4,4'-трихлоро-2'гідроксидіфеніловий ефір, при цьому компоненти узяті в наступному співвідношенні, мас. %: Композиційний полімер 99,0-99,95 2,4,4'-трихлоро-2'гідроксидіфеніловий ефір 0,05-1,0 Поставлена задача досягається також тим, що в способі одержання матеріалу з термопластичної полімерної композиції шляхом введення в композиційний полімер антимікробної речовини з наступним гранулюванням, згідно з винаходом, який відрізняється тим, що як антимікробну речовину використовують 2,4,4'-трихлоро-2'гідроксидіфеніловий ефір. Доцільно, щоб після гранулювання формували моно- і комплексні нитки з наступним термоорієнтаційним витягуванням. Доцільно також, щоб після гранулювання формували плівки чи вироби об'ємної форми. Також доцільно, щоб після гранулювання проводили змішання грануляту з наповнювачем з наступним екструдуюванням композиційного листа. Введення антимікробної речовини - 2,4,4'-трихлоро-2'-гідроксидіфенілового ефіру, дозволяє ефективно діяти проти таких бактерій, як стафілокок, клітки кишкової палички, а також грибів типу Candida, перешкоджаючи їхньому росту. Сполучення низької міграційної здатності і високої активності дозволяє йому залишатися ефективним у часі, а висока термічна стабільність (до 300°С) сприяє введенню його безпосередньо в розплав композиційного полімеру. Введення зазначеної антимікробної речовини в розплав композиційного полімеру в кількості більш 1,0 мас.% погіршує процес переробки полімеру в гранулят, а при використанні добавки в кількості менш 0,05 мас.% не виявляється його антимікробна активність /загибель 50% мікробів/. Для одержання термопластичної полімерної композиції (ТПК) дозують по масі композиційний полімер (поліпропілен чи поліетилен) і антимікробну речовину - 2,4,4'-трихлоро-2'-гідроксидіфеніловий ефір, у необхідному для кожного конкретного випадку співвідношенні компонентів, потім їх механічно змішують і отриману суміш сушать під вакуумом при температурі 80,0±3,0°С і тиску 20мм рт.ст. до залишкової вологості не більш 1,0%. Висушену суміш використовують для виготовлення термопластичного матеріалу, для чого її переробляють в екструдерному плавителі шнекового типу до одержання полімерної жилки при наступних керованих параметрах (див. табл. 1). Таблиця 1 Параметри екструдуювания композиційної жилки Найменування параметру, одиниця виміру Температура екструдуювання, °С Діаметр отворів у фільєрі, мм Час перебування розплаву в екструдері, с Швидкість обертання шнеку, об./хв. Температура охолодної води, °С ТПК на основі поліпропилену поліетилену 230 ¸ 240 235 ¸ 245 2,0 2,0 до 180 до 180 40 40 18-22 18-22 Для одержання термопластичного матеріалу у виді грануляту отриману жилку розрізують на відрізки довжиною 1,5¸2,0мм. З отриманого грануляту ви готовляють різні антимікробні матеріали: моно- і комплексні нитки, штапельне волокно, плівки, вироби об'ємної форми, композиційні листи та ін. Для одержання моно- і комплексних ниток здійснюють: вакуумне сушіння грануляту з ТПК при температурі 80,0±3,0°С і тиску 20мм рт.ст. до залишкової вологості не більш 1,0%; формування з розплаву висушеного грануляту ниток при температурах для ТПК на основі поліпропілену- 250 ¸ 260o C и ТПК на основі поліетилену 220 ¸ 230o C та термоорієнтаційне витягування і крутіння. Для одержання штапельного волокна проводять різання зазначених комплексних ниток у залежності від подальшого використання з наступними довжинами волокон для: вати 20 ¸ 25мм; пряжі 35 ¸ 50мм; нетканого матеріалу 50 ¸ 65мм. Для одержання плівок із ТПК проводять екструдуювання висушеного грануляту через щілинну фільєру з наступним витягуванням і охолодженням, або екструдуювання методом роздування через кільцеву щілину. Температури формування плівок складають: із ТПК на основі поліетилену - 130 ¸ 150o C та ТПК на основі поліпропілену - 170 ¸ 220o C. Для одержання виробів із ТПК об'ємної конфігурації, наприклад, труб, здійснюють безупинне видавлювання розплаву грануляту через кільцевий зазор при температурах 180 ¸ 195o C для ТПК на основі поліетилену 200 ¸ 220o C для ТПК на основі поліпропілену з наступним калібруванням і охолодженням. Для одержання композиційних листів із ТПК здійснюють змішування грануляту з наповнювачем рослинного чи синтетичного походження (в залежності від призначення) з наступним екструдуюванням композиційного листа по відомих технологіях. Сутність винаходу пояснюється конкретними прикладами пропонованої термопластичної композиції, матеріалів на її основі та результатами іспитів. В описаних прикладах антимікробна дія отриманих матеріалів на розвиток тест- культур стафілококу, кліток кишкової палички і грибів оцінювалася відповідно до методики, приведеної в "Госфармокопея СРСР", 11-е вид., частина 2, - 188c. Приклад 1. Виготовляють ТПК в кількості 99,0 мас. % поліпропілену і 1,0 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту. Антимікробна активність грануляту виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2.). Таблиця 2 Антимікробні властивості отриманих матеріалів Матеріал Найближчий аналог Приклад 1 Приклад 2 Приклад 3 Приклад 4 Приклад 5 Приклад 6 Приклад 7 Приклад 8 Приклад 9 Приклад 10 Антимікробна речовина мас.% до 1 мас.% антимікроб. препарату 1,0 0,5 0,05 0,03 1,15 0,7 0,6 0,08 0,65 0,9 Загибель мікробів % (за 24 год.) Staphylococcus Escherycheae Candida aureus coli Виявляє Виявляє Не виявляє дезинфікуючу дезинфікуючу . дію . дію 99,0 97,5 93,0 85,2 93,0 90,0 80,2 85,0 80,0 20,0 22,0 15,0 Гранулят не вдається одержати 95,6 96,0 93,0 95,0 95,0 92,0 82,0 83,0 85,0 95,0 95,0 92,0 98,0 97,0 93,0 Приклад 2. Виготовляють ТПК з поліпропілену в кількості 99,5 мас. % і 0,5 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту. Антимікробна активність грануляту виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Приклад 3. Виготовляють ТПК із поліпропілену в кількості 99,95 мас. % і 0,05 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту. Антимікробна активність грануляту виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Приклад 4. Виготовляють ТПК із поліпропілену в кількості 99,97 мас. % і 0,03 мас. % (за межами заявленого діапазону) антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту. Ця композиція не виявляє антимікробної активності - загибель зазначених бактерій, кліток і грибів складає менш 50 % (табл. 2). Приклад 5. Виготовляють ТПК із поліпропілену в кількості 98,85 мас. % і 1,15 мас %.( за межами заявленого діапазону) антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту. З цієї композиції не вдається одержати гранулят внаслідок нестабільного процесу екструдуювання і обривів жилки (табл. 2). Приклад 6. Виготовляють ТПК із поліетилену в кількості 99,3 мас. % і 0,7 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту. Антимікробна активність грануляту виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Приклад 7. Виготовляють ТПК з поліетилену в кількості 99,4 мас. % і 0,6 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту, потім здійснюють формування моно- і комплексних ниток з наступним термоорієнтаційним витягуванням і крутінням. Антимікробна активність отриманих ниток виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Приклад 8. Виготовляють ТПК з поліетилену в кількості 99,92 мас. % і 0,08 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту, потім здійснюють формування плівок. Антимікробна активність отриманих плівок виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Приклад 9. Виготовляють ТПК з поліетилену в кількості 99,35 мас. % і 0,65 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту, потім здійснюють формування виробу об'ємної форми у виді труби. Антимікробна активність отриманого виробу виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Приклад 10. Виготовляють ТПК з поліетилену в кількості 99,1 мас. % і 0,9 мас %. антимікробної речовини, після чого її екструдують до одержання грануляту, потім здійснюють змішування грануляту з наповнювачем з наступним екструдуюванням композиційного листа. Антимікробна активність отриманого композиційного листа виявляється у відношенні всіх досліджених бактерій, кліток і грибів (табл. 2). Відома термопластична композиція по найближчому аналогу виявляє дезинфікуючу дію тільки стосовно бактерій стафілококу і кліток кишкової палички. Термопластична полімерна композиція, що містить поліпропілен чи поліетилен і антимікробну речовину, у якості якої обрано 2,4,4'-трихлоро-2'-гідроксидіфеніловий ефір у кількості 0,05-1,0 мас. %. виявляє антимікробну активність до бактерій стафілококу, кліток кишкової палички і до грибів, перешкоджаючи їхньому росту. Таким чином, введення антимікробної речовини - 2,4,4'-трихлоро-2'-гідроксидіфеніловий ефір в композиційний полімер, у межах, що заявляються, (приклади 1-3, 6-10) дозволяє досягти більш широкий спектр його антимікробної дії. При зменшенні змісту антимікробної речовини, що заявляється, (приклад 4) і при його збільшенні (приклад 5) не забезпечується технічний результат, властивий винаходу.