Zvětšit obrázek

Kevlar potažený ochrannou vrstvou proti mikrobům zůstává i po vystavení plísni Candida tropicalis bez zjevných povlaků. (Kredit: American Chemical Society)

Kevlar je firemní označení pro para-aramidové vlákno. Vyniká pozoruhodnou pevnosti . Je 5x pevnější než ocel při stejné hmotnosti. Má vysokou teplotní odolnost. Proto je vyhledávaným materiálem v celé řadě náročných aplikací.

Zvětšit obrázek

Yuyu Sun

Najdeme ho v optických kabelech, pancéřování vozidel, na letadlech, lodích, sportovním zboží, stanech, ale i oděvech policistů, vojáků, požárníků, zdravotníků a záchranářů všeho druhu. Všude tam, kde je žádoucí vysoká pevnost a odolnost. 
Z nyní zveřejněné studie autorů Yuyu Sun a Jie Luo vyplývá, že se jim k již pověstným charakteristikám kevlaru podařilo jeho ošetřením získat jeho odpudivost k mikrobům.                                                        

Vědci z University Jižní Dakoty na kevlarová vlákna nanesli látku, která brání rozvoji nebezpečným patogenům. V podstatě jde o látku známou pod označením N-halamin. Halaminy jsou sloučeniny obsahující jednu, nebo více kovalentních vazeb dusík-halogen, jež jsou běžně vytvářeny  pomocí vazby chlóru (bromu) na imidové, amidové, nebo amino skupiny. Biologický účinek halaminů je přičítán oxidativním vlastnostem vazeb N-Cl a N-Br. Monomery a polymery N-halaminů skýtají široké uplatnění k ošetření tkanin. Zvláště těch, které jsou často ve styku s vlhkým prostředím a tvoří ideální prostředí pro růst bakterií a plísní.

Ošetřená a neošetřená vlákna kevlaru byla  podrobena testům při kterých tkaninu „infikovali“ mikroby E. coli, Staphylococcus aureus, Candida tropicalis (a fungus), MS2 virusem, a spórami bakterie Bacillus subtilis. Poslední ze jmenovanýchje sice sama neškodná, ale v testu byly její spóry  použity k imitování spór anthraxu. Během krátké doby byla neošetřená vlákna zmíněných mikrobů doslova plná, zatímco na ošetřených vláknech jich bylo jen nepatrně, nebo žádní. Ochranný halaminový povrch působí dlouhodobě a může být případně obnoven. Autoři tvrdí, že nezhoršuje vlastnosti vlákna, jakými je například jeho pevnost ani pocit komfortu u osoby nesoucí oděv z takto ošetřeného vlákna.

Zvětšit obrázek

Podobně to vypadá u N-halaminem ošetřeným textilním vláknem vystaveným tentokrát bakteriím (E. coli). Povrch vlákna je nekontaminovaný. (Kredit: Yuyu Sun)

N-halaminy a jimi ošetřené textilie mají potenciál širšího uplatnění, než jakou je ochrana výrobků z kevlaru. N-halaminy lze nanášet i na obyčejná textilní vlákna, například z  poly-acrylonitrilu, poly-styrenu, poly-vinyl acetátu, celulózy,... Z toho plyne, že se zde nabízí jejich využití k výrobě ústních roušek, respirátorů, pracovních oděvů, filtrů do klimatizačních zařízení domácností i automobilů,...

Zvětšit obrázek

Kontrolní pokus s neošetřeným vláknem – povrch je bakteriemi doslova poset. (Kredit: Yuyu Sun)

Výhodou je, že aktivní povrch tkanin lze jednoduchým způsobem po určité době obnovit a získat tak znovu původní antimikrobiální účinky. Přes nespornou výhodu je třeba mít na mysli, že tyto výrobky nám nezaručí, že při styku s infekcí neonemocníme, ale že jen riziko onemocnění snižují. Na druhou stranu nutno přiznat, že každé snížení rizika je úspěchem. Proto ani nepřekvapuje, že na aktivní povrchy tvořené N-halaminovými sloučeninami byl podán patent (US Patent 6162452)

Pramen: American Chemical Society.
Luo et al. Acyclic N-Halamine Coated Kevlar Fabric Materials: Preparation and Biocidal Functions. Industrial & Engineering Chemistry Research, 2008; 0 (0): 0 DOI: 10.1021/ie800021p