Мікробіологія текстильних товарів

Текстильні товари виготовляють із волокон, що за походженням поділяються на натуральні та хімічні.

До групи натуральних волокон належать органічні волокна рослинного походження (бавовна, льон, конопля та ін.) та органічні волокна тваринного походження (вовна та шовк натуральні). До цієї групи належать також неорганічні натуральні волокна (азбест).

До групи хімічних волокон відносять штучні волокна – целюлозні, білкові, альгінові та каучукові, а також волокна синтетичні, які отримують з різних полімерів.

Мікрофлора органічних волокон рослинного походження (бавовни, льону та коноплі) в процесі переробки та споживання виробів із цієї сировини залежить від екологічних факторів. При вимочуванні льону і коноплі спеціально створюють такі умови, за яких розвиваються мікроорганізми, що продукують пектолітичні ферменти. В результаті гідролізу пектинових речовин у стеблі льону чи коноплі вивільнюються волокна, що до вимочування були склеєні пектиновими речовинами. Після висушування та наступних технологічних процесів кількість мікроорганізмів у волокнах суттєво зменшується, але все ж залишається високою. Так, наприклад, в 1г бавовни кількість окремих груп мікроорганізмів може знаходитись в таких межах:

Бактерії – 10.000 10⁵ – 6900010⁵

Актиноміцети – 110⁵ – 30010⁵

Дріжджі – 0 – 20 10⁵

Гриби – 210⁴ – 180  10⁵

Процес мікробіологічного розкладу рослинних волокон проходить по-різному і з різною інтенсивністю, в залежності від умов зберігання та експлуатації готових виробів. Вплив мікроорганізмів зростає в результаті тривалого зберігання сировини та експлуатації готових виробів у вологих приміщеннях, при постійному контакті з ґрунтом або водою. Розвиток грибів у виробах виявляється у вигляді плям різного кольору, а саме:

• жовто-помаранчеві плями є результатом розвитку грибів Oidium aurautiacum, Aspergillus flavus, Aspergillus ochraceus, Aspergillus glaucus;

• зелені та оливково-зелені – Penicillum crustaceum, Penicillum glaucum, Aspergillus galucus, Aspergillus versicolor, Aspergillus fumnigatus, а також Trichoderma viride i роду Botrytis;

• червоні плями – Aspergillus ruber, Aspergillus roseus;

• фіолетові плями – гриби роду Fusarium;

• бронзові плями – Cladosporium herbarium i гриби роду Hormodendrum;

• темно-бронзові та чорні плями – Mucor mucedo, Rhizopus nigricans, Aspergillus niger, Aspergillus terreus, а також гриби родів Stemphylium i Curvularia.

Розвиток мікроорганізмів надає волокнам і виробам із них неприємного затхлого запаху. Якщо процес зайшов далеко, то в результаті розкладу клітковини волокон, проби повністю втрачають свою міцність. Допоміжні матеріали з натуральної шкіри, що використовуються на кінцевих стадіях виробництва виробів із натуральних рослинних волокон, сприяють розвитку грибів. Процес розкладу клітковини волокон рослинного походження відбувається в результаті дії екзоферментів, які виділяються мікроорганізмами. Гіфи міцелія грибів проникають всередину волокна і руйнують його з внутрішньої і зовнішньої сторін. Дія руйнівних ферментів можлива лише за умови набрякання волокна в результаті його зволоження. Розпад клітковини до розчинних у воді продуктів (гідроліз) починається, коли вологість рослинних волокон чи виробів з них перевищує 10%. Надалі потреба грибів у воді задовольняється за рахунок кінцевих продуктів розкладу клітковини.

Мікрофлора органічних волокон тваринного походження (вовна, натуральний шовк) зумовлена білковою природою цих волокон. Головною складовою вовни є білок α – кератин, що складається не менш як з 19 пептидних груп, поєднаних між собою сірковод­не­ви­ми зв’язками. Інші зв’язки (пентозани, феноли, глікоген та зв’язки фос­фору) складають приблизно 1%.

Вирішальними для споживчих властивостей вовни як продукту тваринного походження є організм тварини і екологія, в якій вона перебуває. Ще до стрижки руно є добрим середовищем для розвитку мікроорганізмів, що суттєво впливає на споживчу вартість вовни. При основі вовняного волокна можуть мати місце різні, невластиві даному волокну забарвлення, а саме:

• блакитні, бронзові, червоні та зелені забарвлення, спричинені розвитком бактерії Pseudomonas aeruginosa;

• фіолетові забарвлення, зумовлені розвитком бактерій Chromato­bacterium violaceum;

• рожеві забарвлення, спричинені бактеріями Bacillus subtilis.

Можуть зустрічатися також інші забарвлення, і не лише біля основи волокна, але по всій його довжині. Всі ці дефекти мають мікробну природу і майже завжди їх збудниками є спороутворюючі бактерії із групи гнильних, що ведуть розклад білкових речовин вовняного волокна.

Ознаки мікробіологічного розкладу виробів з вовни виявля­ються не лише в зміні забарвлення, але й у втраті однорідності пряжі чи тканини, а головне – в появі затхлого запаху. В кліматичних умовах Європи вовна пошкоджується, головним чином, бактеріями Bacillus mesentericus та Bacillus Subtilis. Значно рідше зустрічаються пошкодження, спричинені бактеріями Bacillus prodigiosus, Bacillus megaterium, Bacillus putrificus. Розвиток бактерій у вовняних виробах може відбуватися при їхньому зберіганні у вологому стані, тобто при недостатньому сушінні після виготовлення, а також під час перевезення морським транспортом. В купальних костюмах та одягу військовослужбовців часто знаходять місце для свого розвитку бактерії, що розкладають вовняне волокно. Піт, яким забруднені вовняні вироби, сприяє розвитку бактерій. Найкраще розвиваються бактерії при температурі 30–40С, але деякі термофільні бактерії пошкоджують вовну навіть при температурі 55С. Вирішальною умовою розвитку гнильних бактерій є рH вовняних виробів. При pH 8–8,5 розвиток цих бактерій проходить найбільш інтенсивно (в кислому середовищі гнильні бактерії не розвиваються). Діяльність бактерій в недостатньо висушеній вовні може призвести до її зігрівання і навіть до самозапалення. Причиною самозігрівання вовни є термофільні бактерії, зокрема Bacillus coagulaus, Bacillus stearthermophilus, а також Bacillus subtilis. Загальна кількість термо­фільних бактерій в 1г вовни може коливатись від 102 до 1,9 10⁴ КУО.

Останнім часом виявлено також причетність мікроорганізмів до розвитку деяких синтетичних волокон і тканин. Розвиток мікро­орга­нізмів на цих матеріалах може створювати для людини небезпеку пере­дачі інфекції. Окрім цього, в результаті життєдіяль­ності мікроорганізмів зменшується міцність полістеролових волокон на 20%, а поліамідних – на 30%.

В процесі зберігання та експлуатації, особливо в результаті контакту зі шкірою, потом, курявою, мікробіологічна забрудненість текстильних виробів зростає і створюються сприятливі умови для їхнього розвитку. З метою захисту волокон і тканин від руйнування та збільшення терміну експлуатації текстильних товарів волокна та тканини насичують антисептиками. Останні мають відповідати таким вимогам:

• не бути токсичними для людини;

• не впливати на технологічні процеси виробництва тканин і готових виробів;

• не впливати на міцність тканин та їхню світлостійкість;

• бути доступними за ціною.

Серед мікробіоцидів, що застосовуються в текстильній промис­ло­вості, ідеальних немає.

При виробництві технічних тканин (мішків, вентиляційних тканин, військових палаток та ін.) з бавовни та інших волокон застосо­вують нафтен міді.

При виробництві волокон застосовують також 0-фенилфенол в концентрації 0,2–1% від маси волокна. Цей антисептик особливо доцільно використовувати як додаток до апретури на основі крох­малю, а також при виготовленні текстильних товарів, призна­чених для експорту в країни з тропічним кліматом. Така обробка тканин забез­печує відсутність розвитку мікроорганізмів під час зберігання і пере­ве­зення морським транспортом.

При обробці штучних волокон, технічних фільтрів, вовняних виро­бів як антисептик викорис­то­вують пентахлорфенол, що знахо­дить застосування і в інших галузях про­мис­ловості (шкіряній, дерево­обробній).