Насекомые – вредители материалов и изделий. Моль – вредитель шерсти и меха. Способы борьбы

Воздействие микроорганизмов  на солому осуществляется либо при  ее расстиле непосредственно в хозяйствах и длится 20 — 30 сут., либо при ее мочке  в условиях льнозаводов, где процесс  мочки заканчивается через 2 — 4 сут.

В условиях расстила, при  увлажнении разостланной соломы атмосферными осадками и выпадающей росой в аэробных условиях основная роль принадлежит микроскопическим грибам. По данным зарубежных исследователей, при расстиле соломы наиболее распространены грибы следующих родов: Pullularia (прорастает в коре стебля); Cladosporium (образовывает на стеблях бархатистый налет от оливкового до темно-зеленого цвета); Altemaria (прорастает в кору гибкой бесцветной цепочкой и, несомненно, играет важную роль при росяном расстиле).

Исследованиями было выявлено, что наиболее активно разрушает пектиновые вещества льносоломы при расстилах гриб Cladosporium.

При мочке льна на льнозаводах  для микрофлоры создаются иные условия, чем при расстиле. Здесь солома погружается в жидкость, а также среда обедняется кислородом, благодаря его вытеснению из стеблей жидкостью и потреблению аэробными бактериями, размножающимися за счет легкодоступных питательных веществ, экстрагирующихся из соломы.

Такие условия благоприятны для размножения анаэробных пектинразлагающих  клостридий, относящихся к группе почвенных споровых бактерий, включающей сравнительно небольшое число видов. Большинство из них относятся к теплолюбивым организмам, поэтому в подогретой жидкости процесс проходит за 2 —4 сут., при более низкой температуре + (15...20°С) процесс длится 10 — 15 сут.

При воздействии микроорганизмов  на льняное волокно количество пектиновых веществ уменьшается на 38 %, а содержание целлюлозы только на 1,2%. Количество воскообразных веществ и зольность волокна при действии микроорганизмов практически не меняются.

У целлюлозы льна доля упорядоченной  области составляет 83,6%, малоупорядоченной  — 5,1%, неупорядоченной — 15,7%. При  микробиологическом разрушении доля неупорядоченных  областей в целлюлозе льна уменьшается до 7,8%, доля упорядоченных областей возрастает до 86,9 %. Соотношение малоупорядоченных областей в целлюлозе льна изменяется незначительно.

Микробиологические повреждения  льняных, джутовых и других лубяных волокон и тканей из них проявляются в виде отдельных прокрашиваний (появления цветных пятен либо потемнения волокон) и сопровождаются появлением гнилостного запаха. На пораженных лубяных волокнах обнаружены микроскопические поперечные трещины и сколы, микроотверстия и раковины в стенках волокна.

Исследования относительной  биостойкости лубяных волокон показали, что наиболее стойкими являются волокна  манильской пеньки и джута, наименее стойкими — волокна льна и конопли.

Естественная биостойкость натуральных лубяных волокон  в целом невысока и в условиях повышенной влажности и температуры под влиянием микроорганизмов наступает быстрое понижение физико-химических и прочностных показателей как самих волокон, так и изделий из них. В целом, считается, что по биостойкости лубяные волокна находятся примерно на одном уровне с хлопковыми.

На биостойкость целлюлозных  волокон большое влияние оказывает последующая обработка их отделочными растворами — шлихтой и аппретами, — содержащими в своем составе крахмал, муку, смолы и другие вещества, придающие текстильным материалам износостойкость, несминаемость, огнестойкость и т.д. Многие из этих веществ представляют хорошую питательную среду для микроорганизмов, поэтому на стадии шлихтования и аппретирования пряжи и тканей обращается особое внимание на строгое соблюдение санитарно-гигиенических и технологических мер, предотвращающих опасность инфицирования тканей микроорганизмами и биоповреждения их в дальнейшем.

Биоповреждения  шерстяных волокон

Шерстью называют волосяной  покров животных, который широко используется в текстильной и легкой промышленности. По своему строению и химическому составу шерстяное волокно значительно отличается от всех других видов волокон и характеризуется большим разнообразием и неоднородностью свойств. В качестве шерстяного сырья используют овечью шерсть, а также верблюжью, козью и кроличью.

После тщательной очистки  шерстяное волокно можно считать  состоящим практически полностью  из белка — кератина. В состав шерсти входят следующие элементы (в %): углерод — 50, водород — 6 — 7, азот — 15 — 21, кислород — 21—24, сера — 2 — 5 и другие элементы.

Химической особенностью шерсти является высокое содержание различных аминокислот. Известно, что шерсть является сополимером не менее 17 аминокислот, в то время как большинство синтетических волокон представляет собой сополимеры двух мономеров.

По данным английского  исследователя Д. Лидера (J.D.Leeder) волокно шерсти можно рассматривать как собрание чешуйчатых и корковых клеток, скрепленных клеточно-мембранным комплексом, который таким образом образует единственную непрерывную фазу в кератиновом веществе волокна. Именно этот межклеточный цемент и может легко подвергаться химической и микробиологической деградации.

Основной химический компонент  шерсти — белок кератин может являться питательной средой для развития микроорганизмов.

Повреждение шерсти может  начинаться еще до стрижки овец, в руне, где создаются благоприятные  условия питания (секреты сальных  желез, воск, эпителий), температуры, аэрации, влажности.

В отличие от микроорганизмов, вызывающих повреждение растительных волокон, микрофлора шерсти непостоянна и представлена в основном видами, свойственными почве и разлагающимся растительным остаткам.

Повреждения шерстяного волокна, начавшись в руне, могут усиливаться  при его хранении переработке  и транспортировке в неблагоприятных  условиях.

Разрушение шерсти протекает  в несколько стадий: вначале микроорганизмы разрушают чешуйчатый слой, а затем  проникают в корковый слой волокна, хотя сам корковый слой не разрушается, так как питательной средой служат расположенные между клетками прослойки межклеточного вещества. В результате нарушается структура волокна: чешуйки и клетки больше не связаны между собой, волокно растрескивается и распадается

Преобладающую роль в разрушении шерсти, однако, играют бактерии. Грибы  на шерсть действуют менее активно. Грибы, используя жир, кожные выделения, создают условия для последующей жизнедеятельности бактерий-разрушителей. Роль микроскопических грибов может сводиться также к расщеплению верхушек волокон, в результате механических усилий растущих гиф. Такое расщепление позволяет проникать во внутрь волокна бактериям. Шерсть в качестве источника углерода грибами используется слабо.

В 1960-х гг. были опубликованы исследования о влиянии наличия жира и грязи на поверхности шерстяных неотмытых волокон на биоповреждаемость шерсти. Выявлено, что неотмытая грязная шерсть повреждается намного быстрее, чем отмытая. Наличие жировых веществ в немытой шерсти способствует развитию грибковой микрофлоры.

Активность микробиологических процессов, развивающихся на шерсти, зависит от механических повреждений  волокна и предварительной обработки шерсти.

Установлено, что проникновение  микроорганизмов может происходить через срезы волокна или через микрощели в чешуйчатом слое. Щели могут быть различного происхождения — механического, химического и т.д. Установлено также, что подвергавшаяся интенсивной механической или химической обработкам шерсть легче разрушается микроорганизмами, чем шерсть, которая не подвергалась таким обработкам.

Так, например, установлена  высокая активность микроорганизмов при отбелке шерсти перекисью водорода в присутствии щелочных агентов, а также в шерсти, мойка которой проводилась в щелочной среде. При обработке шерсти в слабокислой среде активность микроорганизмов резко подавляется. Подавление активности микроорганизмов происходит также на шерсти, окрашенной хромовыми и металлсодержащими красителями. Средняя активность микроорганизмов наблюдается на шерсти, окрашенной кислотными красителями.

Под воздействием микроорганизмов  наблюдаются структурные изменения  шерсти — повреждение чешуйчатого  слоя, полное его отслоение, расщепление  коркового слоя.

Повреждение шерсти приводит к снижению ее прочности, увеличению количества отходов при гребнечесании, а также в приобретении нежелательной синей, зеленой или грязной окраски и появлению гнилостного запаха.

Однако процесс разрушения шерсти под влиянием микроорганизмов протекает медленнее, чем подобные разрушения растительных волокон.

Способы защиты текстильных материалов  
от повреждения микроорганизмами

Придание текстильным  материалам антимикробных свойств  преследует две основные цели: защиту от действия микроорганизмов и защиту от действия патогенной микрофлоры объектов, соприкасающихся с текстильными материалами.

В первом случае речь идет о  придании волокнистым материалам биостойкости, а следовательно, о пассивной защите; во втором случае — о создании условий для превентивной атаки со стороны текстильного материала на болезнетворные бактерии и грибы для предохранения от их действия защищаемого объекта.

Основным методом повышения  биостойкости текстильных материалов является применение антимикробных препаратов (биоцидов). Требования к «идеальному» биоциду следующие:

эффективность воздействия  против наиболее распространенных микроорганизмов при минимальной концентрации и максимальном сроке действия;

нетоксичность применяемых  концентраций для людей;

отсутствие цвета и  запаха;

низкая стоимость и  удобство употребления;

отсутствие ухудшения  физико-механических, гигиенических  и других свойств    изделия;

сочетаемость с другими  отделочными препаратами и текстильно-вспомогательными веществами;

светостойкость, атмосферостойкость.

Практически каждый класс  химических соединений был использован в то или иное время для придания антибактериальной или противогрибковой активности текстильным изделиям.

Применяемые в отечественной  и зарубежной промышленности способы придания текстильным материалам биостойкости можно сгруппировать следующим образом:

пропитка биоцидами, химическая и физическая модификация волокон  и нитей, формируемых затем в  текстильный материал;

пропитка текстильного полотна  растворами или эмульсиями антимикробного препарата, его химическая модификация;