×
27.07.2013
216.012.59c4

СПОСОБ ПОВЕРХНОСТНОГО МОДИФИЦИРОВАНИЯ ПОЛИПРОПИЛЕНОВОГО МАТЕРИАЛА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к текстильной и химической промышленности. Заявлен способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала путем однократного фторирования газообразным фтором в смеси с инертным газом. Модифицирование проводят при комнатной температуре в течение 25-30 минут. Содержание фтора в смеси 9-11 об.%. Инертный газ - азот, гелий. Технический результат - подавление развития патогенных микрогрибов и повышение гидрофобности материала, уменьшение энергоемкости процесса. 2 табл., 6 пр.
Основные результаты: Способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала фторированием газообразным фтором в смеси с инертным газом при комнатной температуре, отличающийся тем, что фторирование проводят однократно при содержании фтора в смеси 9-11 об.% в течение 25-30 мин.
Реферат Свернуть Развернуть

Введение

Изобретение относится к текстильной и химической промышленности, а именно к поверхностному модифицированию полипропиленовых материалов с целью придания им специальных свойств.

Уровень техники

Известно, что поверхностное модифицирование полипропиленовых волокнистых материалов обеспечивает придание им различных специальных свойств, в частности антимикробных, в том числе, антигрибковых свойств. Поверхностное модифицирование можно осуществлять различными способами.

Известны способы модификации поверхности материала из полипропилена (Патенты РФ 2223982, опубл. 20.02.2004; РФ 2288239, опубл. 27.11.2006), заключающиеся в активации поверхности погруженного в раствор материала под действием тлеющего разряда между раствором электролита и расположенным над раствором анодом при атмосферном давлении и одновременной или последующей обработке активированной поверхности биологически активными веществами. Хотя технической задачей указанных способов является придание полипропиленовому материалу высокой каталитической активности, их использование позволяет также создать хирургические материалы, обладающие локальным лечебным эффектом (О.А.Голубчиков, Т.А.Агеева, В.А.Титов. Поверхностная модификация полипропилена биоактивными соединениями // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И.Менделеева), 2004, т. XLVIII, №4, с.166-172). Однако недостатками нанесения биологически активных веществ на предварительно активированный плазменно-растворным способом полипропиленовый материал являются энергоемкость способов, необходимость использования дорогостоящих биоцидных препаратов и специального оборудования, не производимого в промышленных масштабах.

Известен способ придания полипропиленовым нетканым материалам антимикробных свойств, в том числе, антигрибковых, за счет модифицирования катионами меди и серебра, которые вводят методом ионообменного замещения в полипропиленовый материал, предварительно активированный в системе плазма-раствор при атмосферном давлении в воздухе (В.А.Титов. Физико-химические процессы в системах плазма-полимер и плазма-раствор - полимер // Автореферат дисс.… докт. физ.-мат. наук, ИГХТУ, Иваново, 2009, 32 с). Этот способ является затратным, кроме того, он требует использования специального оборудования, не производимого в промышленных масштабах.

Известен также способ химической модификации полипропиленовых волокнистых материалов антимикробными веществами (О.В.Горнухина, Н.Е.Куляшова, И.А.Вершинина. Полипропиленовые материалы, химически модифицированные антимикробными веществами // Известия вузов. Химия и химическая технология, 2011, вып.54, №11, с.100-102). Способ заключается в химической активации поверхности полипропиленовых материалов 20%-ным водным раствором гидроксида натрия в присутствии сульфата железа (II) при температуре кипения в течение 2 часов, последующей обработке 2%-ным раствором нитрата серебра при температуре 17±2°C в течение 12 часов и промывке дистиллированной водой. Авторы показали, что модифицированные материалы обладают, по сравнению с исходными, выраженным антимикробным эффектом. К недостаткам этого способа следует отнести большую длительность процесса обработки, энергоемкость процесса модификации и значительную потерю прочности полипропиленового волокнистого материала.

Наиболее близким к изобретению по техническому существу является способ поверхностной модификации кристаллических и аморфных термопластов и резин (Патент SU №1816773, опубл. 23.05.1993), предусматривающий обработку полимерных материалов газообразным фтором в смеси с инертным газом в 2-5 стадий, между которыми осуществляют термообработку: для кристаллических термопластов при температуре на 25-35°C ниже температуры плавления, для аморфных термопластов при температуре, лежащей в интервале от температуры стеклования до температуры на 10°C ниже ее, для резин - при 40-100°C. Общее время обработки составляет 1-60 мин. Такая модификация позволяет снизить проницаемость полимерных материалов по низкомолекулярным веществам и повысить их грибостойкость.

Однако полимер, модифицированный по этому способу, не подавляет развития патогенных микрогрибов и имеет невысокую гидрофобность, что препятствует его использованию в качестве материала, предотвращающего развитие грибковых заболеваний у человека и овощных культур. К тому же способ довольно сложен, поскольку состоит из трех стадий, причем каждая из двух стадий фторирования, разделенных термообработкой, включает несколько операций. К ним относятся загрузка материала в реактор, откачка воздуха из реактора, заполнение реактора фторсодержащей смесью. Кроме того, этот способ является энергоемким, т.к. термообработка между фторированиями проводится при температуре 130-150°C.

Сущность изобретения

Изобретательская задача состояла в поиске более простого способа поверхностного модифицирования полипропиленового материала фторированием газообразным фтором в смеси с инертным газом при комнатной температуре, который придал бы материалу свойство подавлять развитие патогенных микрогрибов, повышенную гидрофобность и имел бы меньшую энергоемкость.

Поставленная задача решена способом поверхностного модифицирования полипропиленового материала фторированием газообразным фтором в смеси с инертным газом при комнатной температуре, в котором фторирование проводят однократно при содержании фтора в смеси 9-11 об.% в течение 25-30 минут.

Технический результат изобретения заключается в том, что полипропиленовый материал приобретает свойство подавлять развитие не только плесневых микрогрибов, но и патогенных, что предотвращает развитие грибковых заболеваний и у человека, и у овощных культур. Поэтому полипропиленовый материал можно с успехом использовать в производстве чулочно-носочного и спортивного трикотажа, агропромышленной пленки и нетканого материала для защиты овощных культур, например, от фитофтороза. Поскольку полипропиленовая пленка обладает после модификации еще и повышенной гидрофобностью, она при использовании для упаковки продуктов превращается в защитный барьер, предотвращающий попадание влаги на пищевые продукты и препятствующий развитию на них плесневых микрогрибов. К тому же способ характеризуется малой энергоемкостью, т.к. исключает необходимость термообработки материала.

Сведения, подтверждающие возможность воспроизведения изобретения.

Для реализации способа можно использовать следующие вещества:

- фтор;

- инертный газ, например азот, гелий.

Предложенным способом можно модифицировать полипропиленовые нити, ткань, пленку, иглопробивной и термоскрепленный нетканый материал, в том числе спанбонд агропромышленного назначения.

Прямое газофазное фторирование полипропиленовых материалов проводили в замкнутом реакторе, снабженном газовыми вентилями, позволяющими проводить откачку системы с помощью форвакуумного насоса до давления остаточных газов 4-7 Па. Для нейтрализации ядовитых фтора и продукта реакции - фтористого водорода использовали специальную ловушку, наполненную оксидом алюминия и фтористым натрием. Все части реактора, контактирующие с фтором и его смесями, выполнены из нержавеющей стали, стали-3 и тефлона. Образец помещали в замкнутый реактор, воздух из которого откачивали до остаточного давления 4-7 Па и заполняли фторсодержащей смесью до давления 0,9-1,0 МПа. Через 25-30 мин обработки фторирующую смесь удаляли из реактора и извлекали модифицированный полимерный образец. Давление смесей, используемых для фторирования, измеряли образцовым вакууметром. Для контроля давления остаточных газов применяли вакууметр ионизационно-термопарный ВИТ-2 с термопарным преобразователем ПМТ-2.

Свойства полипропиленового материала, модифицированного по способу-прототипу и заявленному способу контролировали одинаково:

- для оценки антимикробных свойств использовали метод, представляющий собой упрощенный вариант счетного микробиологического теста ASTM Е 2149 (ASTM Е2149-10 Standard Test Method for Determining the Antimicrobial Activity of Immobilized Antimicrobial Agents Under Dynamic Contact Conditions. USA, 2001). Этот тест основан на подсчете количества колоний микробов, образующихся при 24-часовом контакте измельченного волокнистого материала, подвергнутого модифицирующей обработке немигрирующим препаратом, с физиологическим раствором, в который введено определенное количество колоний микробов в виде суспензии. Чтобы избежать ошибок при подсчете колоний микроорганизмов и сократить длительность подсчета, количество образовавшихся колоний оценивали фотометрически по изменению мутности раствора, которая увеличивалась при разрастании микроорганизмов. Для этого, сравнивая оптическую плотность растворов, определяли % роста культуры. По % роста культуры результаты эксперимента подразделяли на 4 группы: 100% - отсутствие эффекта; более 10% - недостаточное действие; 1-9% - хороший эффект; менее 1% - очень хороший эффект. В качестве тестовых патогенных микрогрибов использовали Candida albicans, тестовых плесневых микрогрибов - Penicillium funiculosum;

- гидрофобность полипропиленовых материалов оценивали по краевым углам смачивания водой (град.), которые определяли методом проецирования изображения на плоскость.

Пример

Образец полипропиленового материала помещали в герметичный реактор, воздух из которого откачивали до остаточного давления 6 Па и заполняли фторсодержащей смесью состава 10% фтора, 90% азота до давления в реакторе 0,9 МПа. Выдерживали образцы в реакторе при комнатной температуре в течение 30 минут. Затем фторирующую смесь удаляли из реактора и извлекали из него модифицированный полипропиленовый материал.

Свойства полипропиленовых материалов, модифицированных по способу-прототипу, а также по заявленному способу при различных продолжительности фторирования и составе газовой смеси, приведены в таблицах 1 и 2.

Способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала фторированием газообразным фтором в смеси с инертным газом при комнатной температуре, отличающийся тем, что фторирование проводят однократно при содержании фтора в смеси 9-11 об.% в течение 25-30 мин.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 20.
27.07.2013
№216.012.59c3

Способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала

Изобретение относится к текстильной и химической промышленности. Описан способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала однократным фторированием. Модифицирование проводят при комнатной температуре в течение 25-30 минут газовой смесью. Газовая смесь содержит фтор 8-10% об.,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488600
Дата охранного документа: 27.07.2013
20.12.2013
№216.012.8d24

Способ получения нанодисперсного фторопласта

Изобретение относится к получению нанодисперсного фторорганического материала, который может быть использован в качестве твердой смазки, а также в составе композиций для приборов, устройств, машин и механизмов, в том числе, масляных композиций для двигателей и трансмиссий автомобилей. Способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501815
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.01.2014
№216.012.9cf4

Способ улучшения фотостабильности полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка с оболочкой из органических, металлоорганических или кремнийорганических соединений

Изобретение относится к способу улучшения фотостабильности полупроводниковых квантовых точек типа ядро-оболочка, в которых внутреннее полупроводниковое ядро покрыто оболочкой из органических, металлоорганических или кремнийорганических соединений. Данное изобретние может найти применение в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505886
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.02.2014
№216.012.9e44

Способ получения металл-полимерного композитного материала для радиотехнической аппаратуры

Изобретение относится к получению металл-полимерных композиционных материалов, предназначенных для применения в радиотехнической аппаратуре в качестве радиопоглощающих и экранирующих материалов. Способ включает высокоскоростное термическое разложение металлсодержащих соединений с образованием...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506224
Дата охранного документа: 10.02.2014
20.05.2014
№216.012.c64f

Способ получения препрега для композиционных материалов

Изобретение относится к области получения препрегов для создания композиционных материалов на основе непрерывных высокопрочных высокомодульных полиэтиленовых волокон из сверхвысокомолекулярного полиэтилена, которые могут быть использованы в различных областях техники, например, в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002516526
Дата охранного документа: 20.05.2014
10.07.2014
№216.012.dcef

Синтетические нити с высокой хемостойкостью и низким коэффициентом трения

Изобретение относится к технологии получения синтетических нитей с высокими хемостойкостью и гидрофобностью и низким коэффициентом трения и может быть использовано в химической промышленности. Нить представляет собой полимерную матрицу, на поверхности которой расположен слой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522337
Дата охранного документа: 10.07.2014
10.07.2014
№216.012.dcf0

Способ получения синтетических нитей

Изобретение относится к технологии получения синтетических нитей с высокими хемостойкостью и гидрофобностью и низким коэффициентом трения. Способ заключается в формовании нитей из расплава полимера, нанесении авиважного препарата, ориентационном вытягивании и термофиксации. Авиважный препарат...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002522338
Дата охранного документа: 10.07.2014
27.11.2014
№216.013.0a9b

Способ получения защитных покрытий на вентильных металлах и их сплавах

Изобретение относится к области получения защитных антифрикционных износостойких и обладающих высокой коррозионной стойкостью покрытий на вентильных металлах и их сплавах, преимущественно на титане и его сплавах, алюминии и его сплавах, сплавах магния, и может найти применение для защиты от...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002534123
Дата охранного документа: 27.11.2014
10.07.2015
№216.013.5ffa

Способ получения антифрикционного материала

Изобретение относится к области получения антифрикционных материалов с покрытиями на основе фтортеломеров алкилкетонов, которые могут быть использованы в узлах трения и в составах смазочных композиций для тяжелонагруженных узлов машин и механизмов. Для получения антифрикционного материала...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556111
Дата охранного документа: 10.07.2015
20.07.2015
№216.013.6327

Додекагидро-клозо-додекаборат полиэтиленимина и способ его получения

Изобретение относится к химии полиэдрических боргидридных соединений и полиэтиленимина. Способ получения додекагидро-клозо-додекабората полиэтиленимина состава CHNH×0,4HBH включает взаимодействие водных растворов полиэтиленимина (ПЭИ) и додекагидро-клозо-додекаборной кислоты (HBH), взятых в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556930
Дата охранного документа: 20.07.2015
Показаны записи 1-10 из 11.
27.07.2013
№216.012.59c3

Способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала

Изобретение относится к текстильной и химической промышленности. Описан способ поверхностного модифицирования полипропиленового материала однократным фторированием. Модифицирование проводят при комнатной температуре в течение 25-30 минут газовой смесью. Газовая смесь содержит фтор 8-10% об.,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488600
Дата охранного документа: 27.07.2013
27.03.2014
№216.012.ae85

Сокристаллическая форма бикалутамида

Изобретение относится к сокристаллической форме бикалутамида с 2-гидроксибензамидом с молярным соотношением 1:1. Сокристаллическая форма имеет: эндотермический пик от 156 до 160°С по данным измерений при помощи дифференциальной сканирующей калориметрии (анализа DSC), пики при 2θ(°) 3.16, 4.94,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002510392
Дата охранного документа: 27.03.2014
27.06.2014
№216.012.d9f2

Сокристаллическая форма фенбуфена

Изобретение относится к фармацевтическим препаратам, а именно к новому сокристаллу фенбуфена. Заявлена сокристаллическая форма фенбуфена с пиразинамидом, где молярное соотношение фенбуфена с пиразинамидом составляет 1:1, имеющая эндотермический пик от 148 до 152°C по данным измерений при помощи...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002521572
Дата охранного документа: 27.06.2014
20.08.2014
№216.012.ea45

Способ беления льняного волокна для изготовления материалов медицинского назначения

Изобретение относится к текстильной промышленности и может быть использовано для получения отбеленного льняного волокна для изготовления ваты, нетканых материалов и изделий на их основе медицинского назначения (раневых покрытий, салфеток, протирок и т.д.), а также предметов гигиены и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525781
Дата охранного документа: 20.08.2014
27.08.2014
№216.012.f0ca

Применение бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(ii)

Изобретение относится к применению бис(2,4,7,8,9-пентаметилдипирролилметен-3-ил)метана дигидробромида в качестве флуоресцентного сенсора на катион цинка(II). Изобретение позволяет повысить флуоресцентную активность гетероциклического органического соединения по отношению к иону цинка(II) в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002527461
Дата охранного документа: 27.08.2014
27.10.2014
№216.013.013d

Способ получения теплоизоляционного материала

Изобретение относится к технологии получения неорганических термостойких, антикоррозионных композиционных материалов при производстве пластиков, антифрикционных и смазочных материалов при изготовлении композиционных материалов для строительной, электротехнической, атомной, машиностроительной и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002531715
Дата охранного документа: 27.10.2014
10.12.2014
№216.013.0e22

Способ получения стерильной саможелирующейся альгинатной системы

Изобретение относится к фармацевтической промышленности, а именно к способу получения стерильной саможелирующейся альгинатной системы, содержащей лекарственное средство. Способ получения включает формирование дисперсии на основе водорастворимого альгината натрия и частиц с гелеобразующим ионом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002535035
Дата охранного документа: 10.12.2014
27.06.2015
№216.013.5a08

Способ получения высокоочищенной целлюлозы из льноволокна

Изобретение относится к химической промышленности и может быть использовано для получения целлюлозного сырья. Льноволокно последовательно обрабатывают раствором серной кислоты и промывают при температуре 25-30°C в течение 25-30 минут, проводят окислительную обработку щелочным раствором...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002554589
Дата охранного документа: 27.06.2015
25.08.2017
№217.015.ab79

Способ получения гигиенического средства противовоспалительного действия для ухода за кожей ног

Изобретение относится к области косметологии и лечебно-профилактической медицине и представляет собой способ получения гигиенического средства противовоспалительного и антисептического действия для ухода за кожей ног, включающий приготовление смеси компонентов в виде порошка, а в качестве...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002612002
Дата охранного документа: 01.03.2017
25.08.2017
№217.015.c2a3

Сокристаллическая форма дифлунисала

Изобретение относится к соединениям фармацевтического назначения, а именно к новому сокристаллу дифлунисала с изониазидом, пригодным для производства фармацевтических препаратов. Заявлена сокристаллическая форма дифлунисала с изониазидом, где молярное соотношение дифлунисала с изониазидом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002617849
Дата охранного документа: 28.04.2017
+ добавить свой РИД