Výroba textilií s potravinářským podtextem

V rámci spolupráce řešitelů sdružení textilních firem CLUTEX - klastr technické textilie, byla na základě zakázky "Zajištění výzkumu, vývoje a aplikačního ověřování nových typů textilních materiálů na bázi biopolymerů a surovin z přírodních obnovitelných zdrojů pro zpracování textilií šetrnými zušlechťovacími postupy s využitím biotechnologií čistší produkce" v roce 2012 firmou Inotex vyvinuta technologie využití amarantového oleje k funkcionalitě textilních materiálů s cílem zvýšení jejich přidané hodnoty.

Využití zemědělských a potravinářských odpadů s vysokou čistotou, aplikovaných ekologicky šetrnými postupy pomocí inovačních technologií, představuje možnost dosažení nových funkčních efektů a zároveň alternativu chemických prostředků v rámci strategie trvale udržitelného rozvoje. Využití produktů na bázi obnovitelných zdrojů pro potravinářský a farmaceutický průmysl biotechnologickými postupy zaručuje reprodukovatelné složení produktů a nezávadnost získaných materiálů.

Na trhu s textiliemi s vysokou přidanou hodnotou se do centra zájmu spotřebitelů dostávají výrobky s funkčními efekty z oblasti podpory a stabilizace zdravotního stavu, redukce negativních vlivů životního prostředí, snižování míry stresu, péče o pokožku a tzv. well-being efektu, což jsou vlastnosti užitečné pro pracovní oblečení i oblečení pro volný čas, zdravotnické textilie, lůžkoviny a nábytkové artikly i textilie určené pro potřeby stárnoucí populace.

Amarant (rod laskavcovité, Amarantaceae, obsahující 70 druhů) je kosmopolitní rostlina s rychlou obnovitelností, která je nenáročná na podmínky pěstování. Je zdrojem důležitých surovin pro potravinářský, farmaceutický i textilní průmysl (lýkové vlákno, amarantový škrob, amarantový olej), její složky jsou součástí mnoha potravinových doplňků a kosmetických výrobků. Ve firmě Inotex byla vyvinuta inovační technologie finální úpravy textilií založená na využití amarantového oleje jako přírodního obnovitelného zdroje terpenického uhlovodíku skvalen a dalších prospěšných látek (vitamin E, nenasycené mastné kyseliny).

Vlastnosti amarantového oleje:

- Posiluje imunitní systém (prevence infekcí).

- Zvyšuje odolnost proti UV záření (transformace na vitamin D1).

- Zpomaluje proces stárnutí pokožky.

- Zvyšuje tělesnou a duševní odolnost.

- Snižuje pocit únavy a působí proti stresu.

- Pomáhá regulaci látkové přeměny tuků, také cholesterolu.

- Snižuje účinky rakovinotvorných látek v oblastech s vysokou koncentrací výfukových plynů a průmyslových exhalací.

- Zhášení volných radikálů (protinádorové účinky).

Výjimečné vlastnosti dodává amarantovému oleji vysoký obsah uhlovodíku skvalen (5-6 %), který je účinnou složkou produktu. Konvenčním zdrojem skvalenu, využívaného především ve farmaceutickém průmyslu, je živočišný tuk získávaný z jater hlubinných žraloků a kytovců (obsah 1,0-1,5% skvalenu). Tato skutečnost je kritizována ochránci životního prostředí a ekologických iniciativ.

Rostlinný původ skvalenu (z amarantového oleje) představuje významnou výhodu pro jeho uplatnění na trhu. Proto byla ověřována možnost využití textilních povrchů jako nosičů k zakotvení této látky na površích, které jsou v kontaktu s lidskou pokožkou.

Vzhledem k tomu, že amarantový olej je organická sloučenina nemísitelná s vodou, jeví se jako vhodný způsob aplikace technika enkapsulace, kdy účinná složka se postupně a rovnoměrně uvolňuje z jádra mikrokapsle semipermeabilní stěnou do vnějšího prostředí během používání textilie.

Finální úpravy celobavlněné košiloviny s plošnou hmotností 100 g/m2 byly provedeny aplikací disperze mikrokapslí v kombinaci s vybranými pojivovými systémy na bázi samosíťujících polyether/polyuretanových nanoemulzí s cílem účinného zakotvení mikrokapslí na povrchu textilií a zajištění dostatečné stability funkčního efektu v údržbě praním. Analýza FTIR zjistila, že tato úprava aplikovaná enkapsulační technikou je stálá minimálně v deseti cyklech praní při 40 °C. Analýzou transportu vlhkosti (moisture management) metodou AATCC TM 195 na přístroji SDL Atlas bylo potvrzeno, že daná úprava má příznivý vliv na odvádění vlhkosti (potu). Dosažené efekty jsou srovnatelné s hodnotami zjištěnými při úpravě založené na aplikaci skvalenu živočišného původu. Využití obnovitelného amarantového oleje proto představuje plnohodnotnou variantu suroviny živočišného původu.

Bifunkční mikrokapsle:

Kombinaci příznivých efektů skvalenu a antimikrobiálních vlastností lze dosáhnout enkapsulací amarantového oleje do mikrokapslí, které mají na melaminové stěně z vnější strany pevně zakotvené nanočástice stříbra. Aplikace produktu s obsahem těchto antimikrobiálních bifunkčních mikrokapslí (Texsilvercap SQ) v kombinaci se samosíťujícím nanoemulzním pojivem zajišťuje dle metod pro testování antimikrobiálního efektu AATCC T 147 (kvalitativní) a AATCC 100 (kvantitativní) provedených v laboratoři TRA Toronto antimikrobiální vlastnosti upravených textilií z bavlny a směsi bavlna/polyester. Tento efekt je přitom stálý minimálně v deseti cyklech praní při 40 °C.

Uplatnění i v zahraničí

Technologie využití amarantového oleje k funkcionalizaci textilních materiálů je nabízena i do zahraničí prostřednictvím sítě Enterprise Europe Network díky Inovačnímu a technologickému centru (VÚTS).

Ing. Lenka Martinková
Inotex, ve spolupráci s ITC (VÚTS)