Способ получения антибиотического покрытия на фильтрующем материале

Изобретение относится к области получения и производства фильтрующих материалов для очистки воздуха промышленных помещений на основе полимерных волокон, обладающих антибиотическими свойствами. Осуществляют синтез полимера на фильтрующем материале в низкотемпературной плазме тлеющего разряда в парах адамантана. Вначале камеру с фильтрующим материалом вакуумируют, подают аргон и проводят газоразрядную очистку материала. После очистки камеру вновь вакуумируют и напускают пары адамантана с последующим зажиганием тлеющего разряда для получения тонкого покрытия на поверхности материала. Изобретение позволяет придать поверхности фильтрующего материала антибиотические (антифунгальные) свойства. 1 пр.

 

Изобретение относится к области получения и производства фильтрующих материалов на основе полимерных волокон, обладающих антибиотическими свойствами.

Известен способ получения материала на пористой металлической подложке селективного слоя из керамики с сушкой при 200°C и сжиманием при температуре 0,3-0,4 от температуры плавления порошка (патент РФ №2424083 от 20.07.2011, БИ №20). Однако этот способ применяют для керамического материала с использованием растворов.

Известен способ получения композиционного материала, состоящего из нетканого слоя, содержащего ионообменное волокно на основе привитого сополимера поликапроамида с фосфорборметакрилатом при соотношении масс трикотажной основы и нетканого слоя 1:(1,3-1,6) (патент РФ 22307034 от 27.09.2007, БИ №2), однако этот способ получения предназначен для улучшения эксплуатационных свойств композиционного материала, а сам материал не обладает антибиотическими свойствами.

Известен способ получения материала, содержащего в качестве основы нетканый полимерный волокнистый материал, полученный методом раздува из расплава полипропилена, поликарбоната и полиэтилентетрафталата с нанесением на основу из полимерного волокнистого материала раствора соли олова (II) гидролизом до диоксида олова и последующим нагревом в микроволновой печи (патент РФ №2401153 от 10.10.2010, БИ №28). Техническим результатом данного решения является получение материала, обладающего сорбционными свойствами по отношению к различным примесям. Однако полученные данным способом фильтрующие материалы не обладают антибиотическими свойствами и могут применяться только для очистки жидкостей.

Известен синтез полимеров в тлеющем разряде в парах адамантана (Андреева А.В., Зынь В.И., Сафонов А.А. и др. Полимеризация паров адамантана в тлеющем разряде // Известия Самарского научного центра РАН. Т.13, №4, с.84-90, 2011 г. г. Самара). Однако указанный способ синтеза проводится для нанесения покрытий на непроводящие ткани и электроды, а для фильтрующего материала не используется.

Известен способ получения полимерного покрытия с использованием плазмохимического синтеза (патент EA 10879 B1 от 30.12.2008). Однако не указано, на основе какого мономера получается полимер и то, что последний наносится на фильтрующий материал.

Известен способ получения покрытия на поверхностях имплантатов (патент US 20050220840 A1 от 06.10.2005). Однако и данный способ не предусматривает нанесение покрытия на фильтрующий материал.

Наиболее близкими по технической сущности и достигаемому результату являются способ антисептической обработки поверхности изделия из полимерного материала, заключающийся в образовании на поверхности изделия антисептического покрытия посредством биосодержащего препарата на основе нанодисперсного порошка бентонита, интеркалированного ионами серебра или (и) меди в растворе полимерного связующего, и процесс образования антисептического покрытия из полимерного материала на основе кремнийорганических каучуков модифицированием в кислородной плазме (патент РФ №2416435 от 20.04.2011, БИ №11).

Техническим результатом настоящего изобретения является получение антибиотического покрытия на фильтрующем материале из паров адамантана в плазме тлеющего разряда. Технический результат достигается тем, что вначале камеру с фильтрующим материалом вакуумируют, подают аргон и проводят газоразрядную очистку материала; после очистки камеру вновь вакуумируют и напускают пары адамантана с последующим зажиганием тлеющего разряда для синтеза покрытия на поверхности материала.

Способ изготовления антибиотического покрытия на фильтрующий материал осуществляется следующим образом. Фильтрующий материал помещают в камеру установки аномального тлеющего разряда пониженного давления вдоль границы положительного столба тлеющего разряда между электродами, после чего камеру вакуумируют до остаточного давления не выше 10^-3 Па. Затем в камеру напускается аргон до рабочего давления 80 Па. Зажигается тлеющий разряд, производится калибровка параметров разряда (плотность тока через электроды 2-5 А/м²), время горения разряда 50-150 секунд. Затем камера повторно вакуумируется до давления 10^-3 Па, после чего в камеру напускаются пары адамантана при давлении 15-100 Па. На электроды системы плазмообразования подают напряжение частотой 50 Гц - 20 кГц и зажигают плазму тлеющего разряда с плотностью тока разряда 0,1-30 А/м². Синтез антибиотического покрытия осуществляется до толщин 20-50 нм. Время обработки определяется выбором давления паров адамантана, плотностью и частотой тока разряда.

Задачей изобретения является придание поверхности фильтрующего материала антибиотических (атифунгальных) свойств.

Эта задача решается таким образом, что согласно изобретению поверхность фильтрующего материала обрабатывают в низкотемпературной плазме тлеющего разряда пониженного давления в парах адамантана, что приводит к созданию на поверхности тонкого антифунгального покрытия.

Заявителю неизвестно использование в науке и технике отличительных признаков заявляемого способа с достижением указанного технического результата.

Примеры конкретного выполнения изготовления антибиотического фильтрующего материала

Пример 1.

Покрываемый образец размещается в вакуумной камере между электродами в качестве подложки. Производится откачивание атмосферного воздуха до давления 10^-3 Па, после чего в камеру напускается аргон до рабочего давления 80 Па. Зажигается тлеющий разряд, производится калибровка параметров разряда (плотность тока через электроды 3 А/м²), время горения разряда 100 секунд. Затем камера повторно вакуумируется до давления 10^-3 Па, после чего напускается исходное соединение - адамантан, до установления рабочего давления 80 Па. Перевод адамантана из кристаллического состояния в газообразное осуществляется терморезистивным плавлением. Адамантан в газообразном состоянии - хорошо летучее соединение, которое через игольчатый натекатель поступает в рабочую камеру. Процесс проходит в реакторе, работающем в проточном режиме. Длительность обработки материала в газовом разряде варьируется в диапазоне 200-600 секунд. Значения плотности тока разряда выбираются в диапазоне значений от 1 до 15 А/м², наибольшие значения скорости осаждения наблюдаются в диапазоне 2-5 А/м². Полученное покрытие обладает более ярко выраженными антифунгальными свойствами по отношению к Aspergillus niger в случае обработки в течение 300 секунд.

Преимуществами заявленного способа по сравнению с известными являются следующие:

1. Простой технологический процесс получения покрытия.

2. Экономичность процесса.

3. Получается покрытие с антибиотическими свойствами по отношению к поверхности используемого фильтрующего материала.

4. Незначительная длительность процесса.

Полученный фильтрующий материал используется для изготовления фильтров очистки воздуха промышленных помещений.

Способ получения антибиотического покрытия на фильтрующем материале, включающий синтез полимера в низкотемпературной плазме тлеющего разряда в парах адамантана, отличающийся тем, что вначале камеру с фильтрующим материалом вакуумируют, подают аргон и проводят газоразрядную очистку материала, после очистки камеру вновь вакуумируют и напускают пары адамантана с последующим зажиганием тлеющего разряда для синтеза покрытия на поверхности материала.