Добровольська А.В. Сумська О.П.

Херсонський національний технічний університет

Використання природної сировини для опорядження текстильних матеріалів

У ХХІ столітті суспільство постало перед необхідністю нового підходу та кардинальних змін у технологіях промисловості. Головна причина, що впливає на ситуацію в галузі - порушення тонкої рівноваги взаємного впливу інтенсивної промислової діяльності людини та явищ природи в усіх її проявах. В умовах значної динамічності сучасного життя все ж поступово відбулася переоцінка пріоритетів на користь збереження стабільного екологічного стану навколишнього середовища та здоров’я людини. Так, нині у цілому світі відбувається усвідомлення необхідності глибокої екологізації хімічної промисловості, формування екологічної освіти та культури, системи наукових знань.

В ряді публікацій, вирішення екологічних проблем в рамках текстильної промисловості розглядається на різних рівнях, і може здійснюватись через різні види технічних рішень. Найбільш оптимальним варіантом є поєднання шляхів екологізації з певними технологічними задачами, з огляду на актуальність, перспективність, реальність здійснення. Одним із пріоритетів напрямків є створення високоякісної текстильної продукції, на базі „екологічно корисного” асортименту, до складу якого входять тільки безпечні, екологічно чисті компоненти.

Аналізуючи останні публікації, зауважимо, що впровадження природних барвників, як екологічно чистої сировини в текстильну промисловість оцінюють, як прогресивно науково-технічний напрямок, що завойовує й формує свою власну нішу.

Таким чином, з урахуванням нових вимог, до якості текстильних матеріалів, є доцільним використати лікувальні властивості деяких природних барвників, для створення „корисного” асортименту спрямованого на забезпечення захисних (зокрема, антимікробних) функцій, збереження безпеки людини в умовах впливу патогенної мікрофлори.

Першим етапом здійснення поставленої задачі було проведення системного аналізу теоретичних та експериментальних досліджень, щодо можливості застосування різних біологічно активних складових рослин, потенційно придатних для фарбування. З усього ряду природних барвників, які характеризуються різнобічними фармакологічними властивостями найбільший практичний інтерес викликає Звіробій звичайний (HYPERICUM PERFORATUL) – зарекомендований в фармацевтичній промисловості, як активний антибіотичний засіб. Крім того звіробій вигідно вирізняється наявністю у своєму хімічному складі забарвлюючих сполук, які відносяться до різних класів.

Наступною стадією є екстрагування фарбувальних та біологічно активних речовин із рослинної сировини, в нашому випадку із звіробою. Екстракційний процес лежить в основі технологій одержання індивідуальних фітопрепаратів (алкалоїдів, глікозидів та ін.), тому на сьогоднішній час накопичена вагома база методів екстракції.

Важливою умовою є вибір екстрагенту, до якого пред'являється ряд загальних вимог: селективна розчинність, високі дифузійні властивості, хімічної індиферентності, безпечність для людини, легкою регенерацією і можливістю повторного використання, бути дешевим і доступним. Крім того, необхідно створити оптимальні умови для дифузійного процесу, враховуючи фактори, які впливають на повноту та швидкість витягнення: ступінь подрібнення, різниця концентрацій, температура, густину екстрагента, час екстракції та гідродинамічні умови.

Зауважимо, що були впровадженні і довгий час успішно використовувалися такі антимікробні препарати на основі звіробою, як іманін та новоіманін. Таким чином, використовуючи позитивний попередній досвід досліджень в області екстрагування, було вибрано, на наш погляд, найвідповіднішу методику отримання діючих сполук звіробою, шляхом водно-лужного екстрагування 0,5% розчином NaOH, взятого у відношенні з сухою травою 1:10, послідовним п’ятикратним кип’ятінням. Після охолодження підкисляємо 10% соляною кислотою, а випавший при цьому осад відстоюють, водний шар декантуємо, осад центрифугуємо, відмиваємо від залишку кислоти та сушимо в тонкому при затемненні, Т=40-50°С і подрібнюють. Отримана порошкоподібна маса надалі буде називатися ББЗ.

Наступним етапом реалізації поставленої мети є розробка оптимального рецептурно-технологічного режиму фарбування з використанням різних субстратів. Для початку обрано текстильний матеріал з вовни. Важливою характеристикою при розробці рецептурного режиму фарбування текстильних матеріалів є мінімальна концентрація барвника у робочому розчині. З урахуванням цього доцільно попередньо оцінити забарвлюючу здатність отриманого препарату. Оскільки досліджувана речовина представляє собою комплекс сполук фенольного характеру та конденсованих дубильних та фарбувальних сполук для кількісної оцінки використано фармакопійний метод Левенталя. На основі проведеного експерименту визначено, що найменшою концентрацією препарату у фарбувальній ванні буде 2 г/л.

Фарбування проводимо по періодичному способу 60 хв. без використання у робочому розчині електроліту, що відповідає сучасній тенденції використання функціональних барвників з малою кількістю електроліту.

В ході експерименту було визначено вплив таких технологічних параметрів як концентрація, температура, та рН середовища на колористичні характеристики отримуваних забарвлень (табл.1) та визначено стійкість до фізико-механічного впливу.

Таблиця 1

Колористичні характеристики забарвлень

С г/л	рН	L*	a*	b*	C*	H*
4	7	53.491	3.294	8.834	9.428	69.523
	6.4	60.403	3.671	6.921	7.834	62.033
	5.3	57.734	6.440	9.874	11.789	56.864
	4.5	49.404	9.377	13.129	16.134	54.443
	3.9	51.977	9.653	12.990	16.184	53.362
5	7	55.083	2.893	5.011	5.789	59.977
	6.4	53.909	4.546	5.449	7.096	50.142
	5.3	53.393	7.135	8.865	11.380	51.151
	4.5	50.757	10.331	13.690	17.151	52.939

Отримані результати дають змогу зробити такі висновки:

- досліджуваний препарат характеризується достатньо високою фарбувальною здатністю і може розглядатися, як самостійний барвник з власними колористичними характеристиками;

- змінюючи умови фарбування можно отримати гаму кольорів від коричневого до сірого;

- даний препарат містить фарбувальні сполуки, які в залежності від рН середовища дають складні колористичні ефекти;

- отримані забарвлення характеризуються гарною стійкістю до фізико-механічних впливів та прання.

Наявність в отриманому препараті окрім фарбувальних сполук інших біологічно активних речовин та використання іманіну як антибіотичного засобу дає змогу припустити, що текстильні матеріали пофарбовані ББЗ будуть мати виражений антибіотичний ефект. Наразі нами складений план дослідницької діяльності та проведено попередню експериментальну роботу, що підтверджує можливість отримувати текстильні матеріали з корисними споживчими властивостями використовуючи природну сировину.