Поиск


ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №37

                    ( читать ... )

ЖУРНАЛ "ТЕХНИЧЕСКИЙ ТЕКСТИЛЬ" №36

                    ( читать ... )

Ссылки партнеров

Защитный текстиль


Нетканых, искусственных и композицион. материалов/Защитный текстиль/Репеллентная отделка текстильных материалов для специальной одежды

Репеллентная отделка текстильных материалов для специальной одежды

16 марта 2010
Технический текстиль №23, 2010

Разуваев Андрей Валерьевич

История и акутальность. Одно из главных направлений биоцидной защиты человека с помощью специально обработанных текстильных материалов - профилактика инфекционных заболеваний 1, вызываемых их переносчиками - в особенности кровососущими насекомыми, как в быту, так и в профессиональной области. В бытовой сфере это в основном относится:

  • к мебельным и обивочным материалам для интерьеров жилых и общественных зданий (гостиниц, офисов, кафе и ресторанов)
  • к изделиям (одежде,  снаряжению, палаткам и спальным мешкам) для занятий спортом на природе
  • к изделиям для активного отдыха (рыбалки, охоты, путешествий) -  не в последнюю очередь для жителей лесной или заболоченной местности.

Необходимостью становится репеллентная отделка в профессиональной сфере, когда речь идет о специальной одежде для лесников, геологов, спасателей, пожарных, военнослужащих, сотрудников геологоразведочных экспедиций, буровых, газовых месторождений. Помимо этого репеллентная отделка необходима  и на транспорте для придания свойств отпугивания различных насекомых текстильным обивочным материалам  в интерьерах транспортных салонов и станций.

Но особенную актуальность приобретает одежда с репеллентной отделкой в качестве профилактического средства в периоды эпидемий клещевого энцефалита, причем не только в отдаленных таежных районах, но и в Европейской части России и даже в Центральной Европе.

Хорошо известно, что еще доисторический человек знал способы защиты от укусов кровососущих насекомых и паразитов с помощью отпугивающих их растений.  Шаманы, колдуны, народные целители издавна знали, что укусы насекомых - это не только неприятные ощущения для человека, но вероятность заболевания. Древние охотники и воины натирали тело, одежду и даже лошадей травами и соком различных растений из семейства сложноцветных (Compositae), содержащих природные пиретрины. В Древнем Египте и азиатских странах для защиты от насекомых использовали различные эфирные масла.

Начало промышленной защитной обработки текстиля можно отнести к 1930-м годам после освоения в производстве «сеток Павловского», предназначенных для защиты лица и шеи человека от укусов летающих насекомых. Эти сетки изготавливались из рыболовецких сетей, пропитываемых летучими репеллентными синтетическими средствами 2.

В 1950-х годах для защиты военнослужащих армии США от кровососущих насекомых был разработан диэтилолтолуамид, широко известный под торговым названием  Дэта 3. На его основе изготавливались многочисленные мази и лосьоны для кожи, а также спреи для нанесения на одежду. Изначально предназначенное для армейского применения, средство  Дэта  стало активно применяться охотниками, рыбаками, туристами.

В настоящее время хорошо известно специальное туристическое снаряжение американской фирмы Palsa Outdoor Products, поступающее в продажу в герметичной упаковке с вложенной кассетой, которая содержит летучее репеллентное вещество, которое сохраняет после вскрытия свои свойства в течение 30...45 суток 2.

Безусловного интереса заслуживает отечественная разработка ученых  ИХР РАН  - оригинальный метод (запатентованная технология) целенаправленного изменения состояния репеллентов для пролонгированного выделения их с текстильного материала в окружающую среду 4. В соответствии с ним для производства текстильной продукции с устойчивыми репеллентными свойствами осуществляется двухстадийная обработка материала, причем первая стадия реализуется на текстильном предприятии, а вторая  - после пошива готового изделия.

В частности, экспериментальная партия костюмов, изготовленных для ЗАО  Архангельскгеологоразведка, поступила к потребителю в пакетах, предупреждающих преждевременное испарение репеллентов (на основе  Дэта). Срок хранения изделия в герметичной упаковке составляет не менее 3 месяцев, а длительность репеллентного действия ткани при стандартной норме расхода препарата 20 г/м2 достигает 2 месяцев.

Еще один подход к приданию длительной защиты от кровососущих насекомых - недавняя разработка специалистами швейцарской фирмы Sanitized AG способа перманетной отделки текстильных материалов репеллентым средством на основе перметрина, принятого в качестве стандарта TL 8305-0331 для изготовления полевой формы  Бундесвера 5.

Терминология.

  • Репеллентная отделка текстильных материалов - специальная обработка, придающая текстилю свойство отталкивать кровососущих насекомых, являющихся переносчиками вирусных инфекционных заболеваний.
  • Репеллент - препарат, обладающий отпугивающим действием по отношению к различным видам членистоногих насекомых.
  • Дезинсекция - отпугивание или умерщвление членистоногих (в особенности - кровососущих) насекомых, имеющих эпидемиологическое или санитарно-гигиеническое значение.
  • Акарицид - средство, обеспечивающее гибель клещей.
  • Инсектицид - препарат, вызывающий гибель насекомых.

Применение инсектицидов в различных областях жизнедеятельности человека:

  • Сельское хозяйство в настоящее время является наиболее крупным потребителем различных видов инсектицидных препаратов для защиты от насекомых-вредителей растений.
  • Ветеринария применяет инсектицидные и акарицидные средства для защиты животных от паразитов - блох, клещей. Владельцам домашних животных хорошо известны антиблошиные ошейники и противопаразитные шампуни.
  • Санитарно-эпидемиологические службы, станции дезинфекции широко используют инсектицидные препараты в целях дезинсекции помещений (борьбы с домашними насекомыми), а также стирки одежды (в том числе освобождения ее от паразитов).
  • Фирмы по производству продуктов питания с помощью биоцидных препаратов, в том числе инсектицидных, обеспечивают соблюдение необходимых санитарно-гигиенических требований в цехах и рабочих помещениях.
  • Текстильная и швейная отрасли  применяют репеллентные средства, но пока еще, к сожалению, в крайне ограниченных объемах, при производстве специальной одежды.

Характеристики и разновидности инсектицидных препаратов. Наиболее важными характеристиками любого инсектицида независимо от области его применения являются:

  • широкий спектр защитного действия от насекомых
  • продолжительность эффекта
  • удобство применения
  • минимальный запах или его отсутствие
  • стабильность при возможном контакте с другими химическими веществами
  • светостойкость
  • безопасность для организма человека.

Основные виды активно действующих  репеллентных средств:

  1. Дэта (диэтилолтолуамид)
  2. ДМФ (диметилфталат)
  3. синтетические пиретроиды
  4. натуральные эфирные масла.

Препараты на основе Дэта и  ДМФ, разработанные более полувека назад, хотя и до сих пор очень широко распространены, но по экологическим причинам 6, 7 их потребление неуклонно уменьшается (см. ниже раздел «Безопасность репеллентной отделки»). Эфирные масла обладают неярко выраженным репеллентным эффектом и являются крайне дорогостоящими, поэтому применяются очень ограниченно. Поэтому в данной статье имеет смысл уделить основное внимание группе пиретроидов.

Пиретроиды - группа инсектицидов - синтетических аналогов природных пиретринов, к которой относятся соединения, сходные с ними по характеру и механизму физиологического действия, но иногда существенно различные по химическому строению 8. По данным статистики, в 2008 году в Россию было ввезено, в основном для нужд сельского хозяйства, около 160 тонн различных пиретроидов 9.

Пиретроиды первого поколения - эфиры хризантемовой кислоты - наиболее изучены. Они обладают высокой инсектицидной активностью, но, как и природные пиретрины, легко окисляются на свету и поэтому используются главным образом в закрытых помещениях против бытовых насекомых.

Пиретроиды второго поколения -  эфиры 3-(2,2-дигалогенвинил)-2,2 диметилциклопропанкарбоновых  кислот, например, наиболее широко применяемый перметрин. Эти соединения обладают широким спектром действия (инсектицидным и акарицидным), эффективны при очень малых нормах расхода. Их активно используют в сельском хозяйстве для обработки хлопчатника, а также многих садовых культур. Перметрин, кроме того, нашел применение против бытовых насекомых, а также для обработки текстиля и упаковочных материалов.

Пиретроиды третьего поколения, в отличие от других пиретринов, не содержат сложноэфирной группы, обладают наименьшей токсичностью для пчел и  рыб. Доля всех разновидностей пиретроидов на мировом рынке инсектицидов в 1987 году составила 22% по сравнению с 1% в 1976 г.

Перметрин - противопаразитное средство: инсектицидное, акарицидное, противопедикулезное 8. Его действие обусловлено нарушением ионной проницаемости натриевых каналов и торможением процессов в нервных клетках насекомых, что приводит к парализующему эффекту. Эффективен в отношении комаров, различных москитов, головных и лобковых вшей, клопов, муравьев, блох, клещей (энцефалитных и чесоточных) и других эктопаразитов семейства членистоногих 10, 11. Применяется для профилактики инфекционных заболеваний, чесотки, клещевого энцефалита, педикулеза (в том числе платяного).

Находясь на текстильном материале, перметрин оказывает тройное действие на насекомых:

  1. отпугивающее (собственно репеллентное), т.е. препятствующее посадке летающих насекомых и приближению ползающих
  2. дезориентирующее - если насекомое все-таки попало на одежду, то оно под действием препарата начинает терять ориентацию в пространстве и «не понимает», куда нужно вонзить свой кровососущий хоботок
  3. летальное - через 5...10 минут наступает гибель насекомого.

Виды репеллентной защиты человека и технологии заключительной отделки текстиля. Создать отпугивающий насекомых эффект можно различными способами, основными из которых являются:

  • распыление (спрей-метод с помощью бытовых аэрозолей - Раптер и др.) или термическое испарение твердой субстанции (хорошо известные пластины и спирали  Фумитокс, испаряющиеся под действием температуры - при горении либо электроподогреве от бытовой розетки) в жилом помещении; основной недостаток - попадание субстанции в дыхательные пути человека и домашних животных
  • нанесение непосредственно на кожу человека в виде спреев, лосьонов, мазей.

Основным недостатками всех распространенных средств являются:

  • неизбежный небезопасный контакт с кожей человека, а значит ограниченность их применения
  • непродолжительность действия:  через несколько часов вещества, обеспечивающие репеллентный эффект, испаряются.

По сравнению с этими способами перманентная репеллентная отделка текстиля препаратами, воздействующими непосредственно на волокно, безусловно,  предпочтительнее с точки зрения экономии препарата,  целенаправленности и продолжительности его действия (1...2 месяца). Технологически процесс нанесения репеллентных препаратов на текстильный материал проводится тремя способами:

  1. аэрозольным - распылением препарата на поверхность готового изделия
  2. двухстадийным  по технологии ИХР РАН 4: пропиткой ткани на текстильном предприятии раствором специального модификатора репеллента (как отдельной стадии аппретирования, так и совмещенной с другими видами заключительной отделки),  последующей сушки и на второй стадии - аэрозольной обработкой готового швейного изделия с последующей сушкой без нагревания и герметичной упаковкой
  3. одностадийным с использованием препарата  Санитайзед АМ 23-24 5: плюсованием ткани раствором препарата с учетом достижения его концентрации 4...6% от массы сухого материала.

В последнем случае применение препарата вместе с самосшивающимся связующим (в концентрациях 50...100 г/л) позволяет достичь повышенных показателей устойчивости к многократным стиркам. При этом необходима термофиксация связующего на СШМ в течение 90 с при 150°С.

При соблюдении всех технологических параметров процесса выполняются самые жесткие требованиям по репеллентному эффекту (TL 83-05-0331 «Немецкого федерального ведомства по военной технологии и поставкам» (BWB) - количество перметрина на ткани  не превышает 1300 + 300 мг/м2. После 25 стирок допустимо снижение количества перметрина на ткани до 300 мг/м2, что еще обеспечивает репеллентный эффект на минимально допустимом  уровне. Данный вид отделки не имеет ограничения по сроку действия репеллентного эффекта (связанного, как в предыдущих случаях, с летучестью препарата), он сохраняется во время всего срока службы изделия. Готовое изделие не требует герметичной упаковки и не имеет запаха.

Безопасность репеллентной отделки. Современные инсектицидные средства должны не только оказывать прямое полезное действие, но и не иметь побочного вредного. По Европейским стандартам репеллентные препараты являются биоцидными средствами 12,  поэтому подлежат экологическому и токсикологическому контролю и нормированию в соответствии с Европейской директивой по биоцидным продуктам 98/8/EC (The European Biocidal Products Directive - BPD).

Данная директива, вступившая в силу в 1998 году, подразделяет все биоцидные вещества на 4 группы и 23 типа. Продукция биоцидов для текстильного применения относится к 9 типу: «биоциды для волокнистых материалов, кожи, резины и полимерных материалов». В приложении к данной Директиве содержится список всех разрешенных к применению в странах Евросоюза активно действующих веществ.  К любым инсектицидам как к разновидности биоцидов, в том числе для текстильного применения, предъявляются следующие требования:

  1. Безвредность: нетоксичность, отсутствие раздражения кожи и влияния на собственную  микрофлору человека, (Эко-Текс 100, Allergy UK, Bluesign).
  2. Биологическая разложимость в сточных водах и отсутствие негативного влияния на окружающую среду (данные содержатся в Листах безопасности на каждый продукт).

Что касается отдельных, наиболее распространенных для обработки текстиля, препаратов.

Дэта - препарат, разработанный  в 1950-х годах, уже не отвечает современным требованиям безопасности. Исследования и накопленные факты последних 10-15 лет однозначно доказали его токсичность  при прямом нанесении на кожу человека и животных. Так, по данным зарубежных исследований, 17% Дэта, нанесенного на кожу, попадает в кровоток и способен поражать нервную ткань теплокровных 6.

В 1998 году   Организация по защите окружающей среды (Environmental Protection Agency) запретила использовать этот препарат для непосредственного нанесения на кожу. Продукция, содержащая Дэта, должна иметь маркировку: «только для нанесения на одежду». Причем в США, странах Евросоюза,  Японии и других развитых странах даже нанесение на одежду запрещено для ее использования детьми до 6 лет. Хотя до сих пор доля Дэта на рынке репеллентов составляет около 50%,  она постоянно снижается.

Перметрин малотоксичен для теплокровных животных и человека и в рекомендованных дозах не обладает раздражающим и сенсибилизирующим действием. По параметрам острой токсичности он относится к 4 классу малоопасных соединений согласно классификации ГОСТ 12.1.007-76. Даже при ингаляции (то есть при его термоиспарении) по зоне острого биоцидного эффекта относится к 3 классу умеренно опасных веществ, по зоне повторного биоцидного эффекта - к 4 классу малоопасных средств в соответствии с Классификацией степени опасности средств дезинсекции.

ПРИМЕЧАНИЯ

Литература

1   Разуваев А.В. Биоцидная отделка текстильных материалов // Рынок легкой промышленности, 2009, №. 64 (http://www.rustm.net/catalog/article/1453.html)

2 Кокшаров С.А. Отделка текстильных изделий для длительной защиты от кровососущих насекомых // Текстиль, 2003, 1 (3).

3 Мельников Н.Н. Пестициды. Химия, технология и применение -  М.: 1987.

4 Морыганов А.П., Коломейцева Э.А., Кокшаров С.А. Ресурсосберегающие технологии полифункциональной отделки технического текстиля // НефтьГазПромышленность, 2004, 2 (7).

5 Техническая информация фирмы  Клариант на препарат Санитайзед АМ 23-24.

6 Casida J.E. Environmemtal Health Perspectives  1980, v. 34, p. 189-202.

7 Naumann K. Chemie der Pflanzenschutz- und Schadungsbe-kamfungsmittel, Dd 7, hrsg. Von R. Wegler, B. Heidelberg - N.Y., 1981.

8 The pyre-throid insecticides, ed. By J.P. Leahey, L. - Phil., 1985.

9 Показатели импорта инсектицидных субстанций в Россию в 2006-2008 годах.

10   Боссарт М. Гигиеническая защита текстильных материалов //  РХЖ. (Журнал Российского химического обществава им. Д. И. Менделеева), 2002, т. XLVI, №2, С. 62-65.

11 Гажева А. В., Кожевников В. В. и др. Инфекционная безопасность в медицинских учреждениях. - М.: ЦНИИ организации и информатизации здравоохранения Росздрава, 2005.

12 The European Biocidal Products Directive (98/8/EC), 1998.

КОМПАНИИ И ТОРГОВЫЕ МАРКИ, УПОМЯНУТЫЕ В СТАТЬЕ

ПОХОЖИЕ СТАТЬИ