Jak funkcjonalne przędze poliestrowe zwiększają działanie antybakteryjne i ognioodporne

Oczekuje się, że szpitalna kurtyna zapewniająca prywatność przejdzie normę rozprzestrzeniania się płomienia zgodnie z normą NFPA 701 i nadal będzie posiadać właściwości antybakteryjne po 50 praniach w domu. Standardowy poliester tego nie robi, dlatego też przędza zapisana w tej specyfikacji nigdy nie jest standardowym poliestrem.

Funkcjonalne przędze poliestrowe przenoszą aktywną substancję chemiczną do łańcucha polimeru lub do stopu, dzięki czemu wydajność zależy od włókna, a nie od zmywanej obróbki powierzchni. Dla kupującego prawdziwe pytanie jest węższe, niż sugeruje język marketingu: jaka droga dodatku, przy jakim załadunku, zweryfikowana jaką metodą testową i ile go zostało po wykończeniu, farbowaniu i praniu.

W tym przewodniku omówiono dwie rodziny wydajności, chemię stojącą za każdą z nich, ograniczenia procesów decydujące o tym, które trasy w ogóle nadają się do produkcji na linii poliestrowej, a także klauzule należące do zamówienia zakupu.

Co sprawia, że przędza poliestrowa jest funkcjonalna

Funkcjonalna przędza poliestrowa to włókno z politereftalanu etylenu (PET), które zawiera określony dodatek lub komonomer przy kontrolowanym obciążeniu, dzięki czemu wykończona przędza zapewnia mierzalną właściwość, taką jak redukcja logarytmiczna lub efekt rozprzestrzeniania się płomienia, którego nie jest w stanie zapewnić standardowy PET.

Funkcjonalna przędza poliestrowa: włókno PET, do którego podczas polimeryzacji, sporządzania przedmieszki lub przędzenia ze stopu wprowadza się środek antybakteryjny, opóźniający palenie, stabilizujący promieniowanie UV lub antystatyczny i którego działanie jest weryfikowane na podstawie opublikowanej normy testowej, a nie deklaracji wizualnej.

Istnieją trzy ścieżki produkcyjne, które różnią się znacznie bardziej trwałością niż ceną jednostkową:

Kopolimeryzacja. Grupa aktywna, najczęściej fosfor zmniejszający palność, jest wbudowana w łańcuch PET podczas polikondensacji i nie może migrować, wymywać ani wymywać.
Dodatek przedmieszki. Koncentrat zawierający srebro, cynk lub minerały jest wprowadzany do linii przędzalniczej, zwykle w proporcji od 1:10 do 1:20.
Wykończenie powierzchni. Tkanina lub dzianina jest po wyprodukowaniu wyściełana lub powlekana od spodu. Jest to najtańsza metoda i pierwsza, która traci właściwości pod wpływem ścierania lub wielokrotnego prania.

Denier tworzy ramkę dla aplikacji. Programy związane z opieką zdrowotną i odzieżą zwykle mieszczą się w przedziale od 50D/24F do 300D/96F, podczas gdy w podłogach wykorzystuje się luzem ciągłe włókno (BCF) w zakresie od 1000 do 2600 dtex, gdzie płomień i działanie przeciwdrobnoustrojowe ocenia się na podstawie gotowego dywanu, a nie samej przędzy.

Producenci przędz funkcjonalnych Integracja wydajności na etapie przędzy: Właściwości funkcjonalne wprowadzone do przędzy — poprzez modyfikację polimeru, projekt przekroju poprzecznego włókna lub dodanie dodatków... Zobacz produkt →

Działanie antybakteryjne: redukcja kłody, substancje aktywne i trwałość prania

Działanie antybakteryjne poliestru podaje się jako redukcję log, a oświadczenie handlowe zwykle wymaga redukcji o co najmniej 2 dzienniki (99 procent) zgodnie z ISO 20743 lub 99,9 procent zgodnie z AATCC 100, nadal utrzymującej się po wielokrotnym praniu.

Aktywne substancje antybakteryjne stosowane w funkcjonalnej przędzy poliestrowej oraz droga, jaką każdy z nich przechodzi do włókna.
System aktywny	Sposób działania	Trasa i załadunek	Uważaj
Jon srebra na zeolicie lub nośniku szklanym	Wiąże grupy tiolowe w enzymach bakteryjnych i przerywa replikację DNA	Przedmieszka w stopie, 0,3 do 1,5 procent wagowych	Ryzyko żółknięcia w jasnych odcieniach bieli, przegląd produktów biobójczych w UE
Pirytion cynku	Zakłóca transport błonowy i aktywność enzymów	Przedmieszka lub wykończenie padające, 0,1 do 0,5 procent	Silny na tekstylia podłogowe, należy stosować ograniczenia w UE
Czwartorzędowy silan amoniowy	Fizycznie rozrywa błonę komórkową i pozostaje związany z włóknem	Wykończenie kopolimerowe lub wydechowe	Niska migracja i trwałość, ale węższe spektrum niż srebro
Chitozan	Kationowy biopolimer atakuje ścianę komórkową	Wykończenie lub mieszanka wydechu, 1 do 3 procent	Produkt pochodzenia biologicznego, ale najszybciej traci aktywność po praniu alkalicznym

Metoda testowa decyduje, czy roszczenie jest uzasadnione. ISO 20743 to metoda ilościowa akceptowana przez większość europejskich nabywców, AATCC 100 to standardowe odniesienie w Stanach Zjednoczonych, a AATCC 147 to jedynie jakościowy test pasm równoległych, który sam w sobie nie może uzasadniać twierdzeń procentowych.

Trwałość ma miejsce wtedy, gdy dostawcy oddzielają się od siebie. Protokół taki jak AATCC 135, obowiązujący przez 50 cykli prania w domu, stanowi roboczy punkt odniesienia dla tekstyliów przeznaczonych do opieki zdrowotnej i hotelarstwa. Przędze z substancją aktywną rozproszoną wewnątrz włókna zwykle tracą od 0,3 do 0,6 log w ciągu 50 cykli, podczas gdy wykończenie nakładane powierzchniowo zwykle spada poniżej 1 log w ciągu 20 cykli.

Praktyczna zasada dotycząca zamówień: określ jednocześnie normę, próg rejestrowania i protokół prania. Oświadczenie o działaniu antybakteryjnym bez numeru cyklu prania nie stanowi specyfikacji.

Regulacja zamyka pętlę. W Unii Europejskiej wyroby poddane działaniu podlegają przepisom rozporządzenia w sprawie produktów biobójczych (UE) nr 528/2012, triklosan nie wchodzi w grę, a substancje czynne na bazie srebra pozostają w fazie aktywnej oceny. Każdy dostawca wysyłający tekstylia antybakteryjne do UE musi udokumentować zarówno substancję czynną, jak i status jej zatwierdzenia. Ta sama presja dotyczy opieki zdrowotnej, gdzie nabywcy tekstyliów coraz częściej traktują informację o środkach przeciwdrobnoustrojowych jako część dokumentacji dotyczącej kontroli infekcji, jak opisano w niniejszej nocie na temat antybakteryjna przędza funkcjonalna do użytku medycznego .

Ognioodporność poliestru: dwie drogi chemiczne i jedna granica temperatury

Poliester opóźniający palenie działa albo w fazie skondensowanej, gdzie fosfor sprzyja tworzeniu się zwęgleń i zagłusza płomień paliwa, albo w fazie gazowej, gdzie chemia halogenowa wychwytuje rodniki przenoszące spalanie. Wybór nie jest kwestią preferencji; jest ona ustawiana w oknie od 280 do 295 stopni Celsjusza linii przędzenia ze stopu PET.

Kopolimeryzowany fosfor

Komonomer fosforu jest wbudowany w szkielet PET w ilości około 0,5 do 1,0 procent wagowych fosforu. Rezultat jest trwały: wytrzymuje barwienie, wielokrotne pranie i ścieranie. Ograniczający wskaźnik tlenu (LOI) sięga 30 do 32 w porównaniu z 20 do 21 w przypadku standardowego PET. Kosztem jest dedykowana linia do polikondensacji i wyższa cena polimeru.

Dodatek przedmieszki

Środek zmniejszający palność jest mieszany w wióry nośne i opuszczany na linię przędzalniczą. Zmiany są szybkie, a koszt inwestycyjny niski, ale samo ładowanie kosztuje wytrzymałość, a systemy mineralne wymagają 40 do 60 procent obciążenia, aby w ogóle zadziałały, czyli poziomu, którego nie przetrwa żadne włókno tekstylne.

Limit temperatury wyklucza większość chemii minerałów. Hydrat trójtlenku glinu uwalnia wodę endotermicznie w temperaturze 180–220 stopni Celsjusza, więc nie może przejść przez stopiony PET i zamiast tego należy do powłoki spodniej. Wodorotlenek magnezu rozkłada się w temperaturze około 330 stopni Celsjusza, co nie pozostawia prawie żadnego marginesu w linii przędzenia o 290 stopni. Halogen plus trójtlenek antymonu zapewnia wysoki LOI w stopie, ale dekaBDE zostało wpisane na listę Konwencji Sztokholmskiej w 2017 r., a programy bezhalogenowe są obecnie standardem w europejskich tekstyliach kontraktowych.

Systemy uniepalniające dla poliestru, ich granice przetwarzania i LOI, jaki każdy może osiągnąć.
systemu FR	Jak to działa	Limit przetwarzania	Typowy LO
Kopolimeryzowany fosfor	Tworzenie się zwęglenia w fazie skondensowanej	Dodawany podczas polikondensacji, trwały powyżej 290°C	30 do 32
Halogen z trójtlenkiem antymonu	Zmiatanie rodników w fazie gazowej	Przedmieszka stabilna w stopie	28 do 33
Przedmieszka fosforowa	Zwęglenie w fazie skondensowanej, spadek od 1:10 do 1:20	Przedmieszka stabilna w stopie	26 do 29
Hydrat trójtlenku glinu	Endotermiczne uwalnianie wody powoduje rozcieńczenie paliwa	Rozkłada się w temperaturze 180 do 220 C, pozostawiając jedynie powłokę	24 do 27 na tkaninie powlekanej
Wodorotlenek magnezu	Uwalnianie endotermiczne w wyższej temperaturze	Rozkłada się w pobliżu 330 C, marginalnie w stopie	25 do 28 przy dużym obciążeniu

Ograniczanie wskaźnika tlenu przez włókno, procent tlenu wymagany do podtrzymania spalania

Bawełna 18

Standardowy PET 21

Wełna 25

Poliester trudnopalny 32

Wartości są typowymi zakresami LOI mierzonymi według ASTM D2863 lub ISO 4589-2. Aby włókno samogasło, musi przekraczać stężenie tlenu w swoim otoczeniu.

Dostawcy przędz poliestrowych DTY Specyfikacja produktu Parametry techniczne Zobacz produkt →

Czy jedna przędza może spełniać oba wymagania?

Tak, właściwości antybakteryjne i ognioodporne można wbudować w pojedynczą przędzę poliestrową, ale pakiet dodatków należy wybrać jako parę, a nie jako dwa niezależne zakupy, ponieważ kilka substancji aktywnych koliduje ze sobą chemicznie i termicznie.

Trzy interakcje decydują o tym, czy podwójne roszczenie przetrwa:

Interakcja ładowania. Anionowe fosforowe środki zmniejszające palność mogą wiązać kationowe czwartorzędowe amoniowe środki przeciwdrobnoustrojowe i zmniejszać redukcję logarytmiczną. Systemy oparte na srebrze lub niejonowe pozwalają uniknąć tego konfliktu.
Interakcja termiczna. Srebro katalizuje degradację termooksydacyjną w stopie, co objawia się utratą masy cząsteczkowej, żółknięciem w białych odcieniach i wyższą szybkością pękania na linii przędzenia.
Ładowanie i wytrzymałość. Włókno PET klasy tekstylnej ma wytrzymałość od 3,8 do 4,5 cN/dtex. Ciężkie obciążenie minerałami pociąga to w kierunku 2,5 cN/dtex, wymuszając wyższy współczynnik rozciągania i więcej pęknięć włókien.

2 log Minimalna redukcja ISO 20743 w przypadku roszczenia

30-32 LOI osiągnięty przez kopolimer fosforu PET

50 AATCC 135 cykli prania potwierdza trwałość

280-295 C Okno temperatury przędzenia ze stopu PET

Kolejność testów ma takie samo znaczenie jak chemia. Wynik antybakteryjny należy zmierzyć po zakończeniu całej sekwencji barwienia i wykańczania, a wynik płomienia należy zmierzyć po nałożeniu jakiejkolwiek powłoki spodniej, ponieważ wykończenie dodane później może zarówno zablokować miejsca srebrne, jak i dodać paliwa do tkaniny. Dostawca, który zgłasza test płomienia szarej tkaniny i test antybakteryjny gotowej tkaniny, zmierzył dwa różne produkty.

Gdzie podwójna specyfikacja zarabia na siebie

Połączona specyfikacja antybakteryjna i trudnopalna zwraca się w pięciu kategoriach tekstyliów, z których każda podlega krajowej metodzie testowej, która wymusza obie właściwości na tym samym materiale.

Zastosowania końcowe wymagające poliestru antybakteryjnego i ognioodpornego w tej samej konstrukcji.
Zakończ użycie	Test rządzenia	Typowa specyfikacja przędzy
Zasłony zapewniające prywatność w szpitalu	NFPA 701, ISO 20743	150D do 300D DTY, fosfor FR plus przedmieszka srebrna
Tykanie materaca	16 CFR 1632, AATCC 100	200D do 300D FDY lub DTY, kopolimeryzowany FR
Tapicerowane siedzenia	Kalifornia TB 117-2013, ASTM E648	300D do 600D DTY, bezhalogenowy FR
Dywany i dywaniki kontraktowe	16 CFR 1630 i 1631, test pigułkowy ASTM D2859	1000 do 2600 dtex BCF, FR plus środek antybakteryjny
Ochronna odzież robocza	EN ISO 11612, NFPA 2112	Filament FR od 150D do 300D, często zmieszany z wiskozą FR

Podłogi to kategoria, w której te dwie funkcje najbardziej bezpośrednio się wzmacniają. Włókno wierzchnie dywanu spełnia zarówno wymagania antybakteryjne, wynikające z zatrzymywania wilgoci i brudu, jak i wymagania dotyczące palności, wynikające z testu pigułki metenaminy w Stanach Zjednoczonych i badania strumienia promieniowania ISO 9239-1 w Europie. Ponieważ powierzchnia jest duża, a cykle czyszczenia intensywne, tylko przędze zawierające chemię wewnątrz włókna zachowują swoje parametry przez cały okres użytkowania dywanu.

Polyester Carpet and Rug yarns Manufacturers

Producenci przędzy poliestrowej do dywanów i dywaników przędza dywanowa i przędza dywanowa Zobacz produkt →

Lista kontrolna zakupów funkcjonalnej przędzy poliestrowej

Zamówienie zakupu przędzy funkcjonalnej powinno określać metodę badania, próg pozytywny, kondycjonowanie próbki i protokół prania, ponieważ sama etykieta antybakteryjna lub trudnopalna nie zawiera żadnych treści technicznych.

Nazwij normę i próg: ISO 20743 na poziomie 2 log lub wyższym, NFPA 701 Metoda 2 spełnia wymagania lub LOI co najmniej 28 mierzone według ASTM D2863.
Zapytaj, z której trasy korzysta dostawca. Kopolimer, przedmieszka i wykończenie powierzchni mają różną trwałość użytkową i różne narażenia regulacyjne.
Poproś o załadunek dodatku i, w przypadku tras przedmieszki, współczynnik wypuszczenia zastosowany w Twoim zamówieniu.
Potwierdź zakres temperatury topnienia, jaki dodatek toleruje, i czy dostawca stosował już wcześniej ten gatunek.
Zapytaj o wytrzymałość na rozciąganie, wydłużenie, skurcz w wodzie i wchłanianie oleju w klasie funkcjonalnej, a nie w klasie standardowej z tego samego katalogu.
Ustal protokół prania pod kątem trwałości, na przykład 50 cykli zgodnie z AATCC 135 i określ akceptowalną utratę wydajności.
Sprawdź status regulacyjny substancji czynnej na rynku docelowym, w tym rozporządzenie UE w sprawie produktów biobójczych.
Zażądaj próbek na skalę pilotażową i raportów z testów stron trzecich. Raporty z testów wewnętrznych są przydatne do rozwoju, a nie do podjęcia decyzji o zakupie.

Zhejiang Hengyuan Chemical Fibre Group Co., Ltd. prowadzi produkcję i rozwój produktów pod jednym dachem, a kupujący oceniający klasę funkcjonalną mogą poprosić o dane próbne i arkusze specyfikacji za pośrednictwem firmy centrum badawczo-rozwojowe przed złożeniem zamówienia zbiorczego.

Pytania, które kupujący zadają przed dokonaniem zakupu

Ile aktywności antybakteryjnej wytrzymuje 50 domowych prań

W przypadku przędz na bazie srebra, w których substancja aktywna znajduje się wewnątrz włókna, wyniki ISO 20743 po 50 cyklach AATCC 135 zwykle spadają o 0,3 do 0,6 log. Przędza, która zaczyna się od redukcji 3,0 log, pozostaje zatem powyżej progu wymaganego 2 log. Tkanina wykończona powierzchniowo zwykle spada poniżej 1 log w ciągu 20 cykli.

Czy przędza trudnopalna może zawierać również dodatek srebra?

Jest to możliwe, pod warunkiem, że srebro zostanie wprowadzone w ilości poniżej około 1%, a polimer zostanie ustabilizowany przed degradacją termooksydacyjną. Powyżej tego poziomu żółknięcie staje się widoczne w białych odcieniach, a włókna łamią się na linii przędzenia. Następnie należy ponownie sprawdzić wynik płomienia na gotowym materiale, a nie na szarej przędzy.

Która trasa ognioodporna wytrzymuje cały okres użytkowania materiału tekstylnego

Kopolimeryzowany fosfor. Ponieważ fosfor jest komonomerem w łańcuchu PET, nie migruje, nie wypłukuje się ani nie wypłukuje, a LOI od 30 do 32 pozostaje po 50 praniach. Dodatkowa przedmieszka jest drugim wyborem, a powłoka tylna jest najmniej trwałą opcją, zazwyczaj tracąc swoją ocenę w pierwszej kolejności w punktach zgięcia i ścierania.

Jaką przędzę należy zastosować w specyfikacji kurtyny dla służby zdrowia

Przędza teksturowana od 150D do 300D zawierająca od 36 do 96 włókien na przędzę zapewnia nieprzezroczystość, układanie i stabilność wymiarową, jakiej potrzebuje zasłona zapewniająca prywatność, a jednocześnie pozostaje wystarczająco lekka dla standardowych systemów szynowych. Poniżej 100D tkanina staje się zbyt przezroczysta dla prywatności pacjenta, a powyżej 400D obłożenie zauważalnie sztywnieje.

Właściwości antybakteryjne i zmniejszające palność poliestru to decyzja chemiczna na długo przed negocjacjami cenowymi. Kopolimer fosforu o zawartości 0,5 do 1,0 procent zapewnia LOI od 30 do 32, któremu nie może dorównać żadne wykończenie, a system srebra rozproszony we włóknie spełnia wymagania 2-log ISO 20743 w 50 cyklach prania, podczas gdy to samo działanie w przypadku powłoki znika w ciągu 20. Określ standard, próg i protokół prania w zamówieniu, poproś o dane testowe gotowej tkaniny, a te dwie właściwości przestaną ze sobą konkurować inne.