1.7 Способы получения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов

Способы получения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов, содержащих химически связанные антимикробные вещества, могут быть разделены на три основные группы:

1)обработка целлюлозного материала антимикробными веществами, ко- торые:

а)содержат реакционноспособные функциональные группы, способные взаимодействовать с гидроксильными группами целлюлозы;

б)могут образовывать на волокнистом материале комплексные соеди- нения с целлюлозой;

в)могут образовывать полимеры, между макромолекулами которых и макромолекулами целлюлозы возможно образование координационных свя- зей;

обработка целлюлозного материала антимикробным веществом и полифункциональным реагентом, способным присоединять антимикробное вещество к целлюлозе;

предварительная химическая модификация целлюлозного материала с целью введения в макромолекулу целлюлозы реакционноспособных функциональных групп, которые используются для последующего химического присоединения антимикробных веществ.

Различные варианты этих способов придания целлюлозным волокнистым материалам антимикробных свойств, осуществленные в лабораторных условиях, достаточно подробно проанализированы в обзорных работах [37 -39, 40, 43].

На основании детального анализа экспериментальных результатов, полученных при разработке различных вариантов трех указанных выше способов получения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов, может быть сформулирован ряд дополнительных требований, которым должны отвечать предназначенный для практической реализации технологический процесс и свойства полученного материала. Основными из этих требований являются следующее:

1) Модификация целлюлозы (обработка антимикробным веществом, содержащим реакционноспособную группу, или введение в целлюлозу функциональных групп, необходимых для последующего присоединения антимикробных веществ, и само присоединение антимикробных веществ) должна осуществляться достаточно доступными способами.

2) Химикаты, необходимые для модификации целлюлозы, должны выпускаться в промышленном или опытно-промышленном масштабе, обладать высокой активностью, достаточно широким спектром антимикробного действия, низкой токсичностью и быть дешевыми.

3) Антимикробные вещества, используемые для получения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов, должны выпускаться в промышленном или опытно-промышленном масштабе, обладать высокой активностью, достаточно широким спектром антимикробного действия, низкой токсичностью и быть дешевыми.

4)При присоединении антимикробного вещества к модифицированно- му целлюлозному материалу должна достигаться оптимальная прочность химической связи, которая, с одной стороны, должна быть достаточно ла- бильной для того, чтобы обеспечить отщепление от волокна количества ан- тимикробного вещества, необходимого для проявления высокого антимик- робного действия, а с другой стороны, - достаточно стабильной для того, чтобы антимикробные свойства волокнистого материала сохранились после многократных стирок (очевидно, что присоединение антимикробного веще- ства к полимеру химической связью, очень быстро гидролизующейся в мяг ких условиях, не позволит получить антимикробный волокнистый материал, свойства которого сохраняются после многократных стирок). Таким образом, в идеальном случае выделение антимикробного вещества должно быть строго регулируемым.

5) Антимикробные волокнистые материалы должны быть активным и по отношению к патогенной микрофлоре, не оказывать токсического, дерматологического и аллергического действия на организм человека; антимикробные свойства волокнистого материала должны сохраняться после многократных стирок, применяющихся при его эксплуатации.

6) Процессы модификации целлюлозного материала и присоединения антимикробного вещества должны осуществляться на оборудовании, имеющемся на заводах химических волокон и на предприятиях текстильной промышленности, желательно по непрерывной схеме.

7) Процесс получения антимикробного целлюлозного волокнистого материала должен осуществляться без значительной деструкции макромолекул целлюлозы и заметного снижение комплекса физико-механических и гигиенических свойств волокнистого материала.

Следует отметить, что в последние годы возрос интерес в разработке еще одного метода придания целлюлозным волокнистым материалам антимикробных свойств - фиксации антимикробных веществ на волокнистом материале с помощью полимеров, наносимых на его поверхность. В этом случае наряду с антимикробными свойствами волокнистый материал приобретает также и другие практически ценные свойства, обусловленные свойствами полимера, использованного для указанной цели. Например, в работах [59 -61] описана фиксация на целлюлозном волокнистом материале антимикробных веществ с помощью кремнийорганических полимеров, при этом модифицированный материал приобретает высокую гидрофобность и может применять в качестве неприлипающего к ране антимикробного перевязочного средства.

Приведенные выше данные показывают, что в настоящее время разработаны методы получения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов, основанные на фиксации антимикробного вещества в полимерном покрытии, наносимом на поверхность волокнистого материала, химическом присоединении антимикробного вещества к структуре гидратцеллюлозного волокна в процессе его формования. Целлюлозные волокнистые материалы, на поверхность которых нанесено полимерное покрытие, содержащее антимикробные вещество, могут иметь различные области применения. Для получения волокнистых материалов, антимикробная активность которых сохраняется при многократных мокрых обработках в процессе, наиболее целесообразно присоединять антимикробные вещества к макромолекулам целлюлозы химическими связями. Разработаны промышленные варианты получения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов, содержащих химически связанные антимикробные вещества.

1.8 Области применения антимикробных целлюлозных волокнистых материалов

Антимикробные целлюлозные волокнистые материалы могут применяться для различных целей в медицинских учреждениях, различных отраслях промышленности, для изготовления изделий бытового назначения, в длительных экспедициях.

В настоящее время в РФ и за рубежом ведется широкий поиск средств борьбы с внутрибольничной инфекцией. Решение этой проблемы особенно важно для лечения больных с ослабленной иммунологической реактивностью, например больных, перенесших операцию трансплантации почки, которые подвергаются иммунодепрессивной терапии, больных гематологических клиник, родильниц и др. [62 - 64].

Ослабление естественной защитной системы организма, обеспечивающей торможение развития микробов на коже человека, происходит также при воздействии на организм целого ряда отрицательных факторов, например, теплового микроклимата, повышенной влажности воздуха, «светового голода», работы в экстремальных условиях. Повышение микробной обсеменен-ности кожных покровов приводит к увеличению числа гнойничковых заболеваний кожи [42 - 65]. Поэтому снижение микробной обсемененности кожных покровов актуально не только для больных медицинских учреждениях, но и для целого ряда категорий рабочих (например, рабочих горячих цехов, шахтеров). При длительном пребывании человека в герметично замкнутом помещении небольшого объема с ограниченными санитарно-бытовыми условиями (например, в космических аппаратах) также происходит накопление микроорганизмов на коже человека, при этом возрастает относительное количество микрофлоры с признаками патогенности [14, 66]. Поэтому нормализация микрофлоры кожи важна и для людей, работающих в указанных выше условиях.