Preparação rolo a rolo in situ de tecido não tecido reciclável, lavável e antibacteriano carregado com Ag

Scientific Reports volume 12, Número do artigo: 13206 (2022) Citar este artigo

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Tecidos funcionais com desempenho antibacteriano são mais bem-vindos hoje em dia. No entanto, a fabricação de tecidos funcionais com desempenho estável e durável por meio de uma maneira econômica continua sendo um desafio. O tecido não tecido de polipropileno (denotado como PP) foi modificado por álcool polivinílico (denotado como PVA), seguido pela deposição in-situ de nanopartículas de prata (denotadas como Ag NPs) para fornecer PP modificado com PVA e carregado com Ag NPs (denotado como Ag /PVA/PP). O encapsulamento da fibra PP pelo revestimento PVA contribui para aumentar consideravelmente a adesão dos Ag NPs carregados à fibra PP, e os tecidos não tecidos Ag/PVA/PP exibem propriedades mecânicas significativamente melhoradas, bem como excelente atividade antibacteriana contra Escherichia coli (codificado como E. coli). Tipicamente, o tecido não tecido Ag/PVA/PP obtido na concentração de prata e amônia de 30 mM tem as melhores propriedades mecânicas e a taxa antibacteriana chega a 99,99% contra E. coli. O tecido mantém excelente atividade antibacteriana mesmo após 40 ciclos de lavagem, apresentando perspectivas de reutilização. Além disso, o tecido não tecido Ag/PVA/PP pode encontrar aplicação promissora na indústria, graças à sua permeabilidade ao ar e à umidade. Além disso, desenvolvemos um processo de produção rolo a rolo e realizamos uma exploração preliminar para verificar a viabilidade desse método.

Os movimentos populacionais em massa, juntamente com o aprofundamento da globalização econômica, aumentaram muito a possibilidade de propagação do vírus, o que poderia explicar por que é difícil prevenir a epidemia do novo vírus corona com forte capacidade de se espalhar em todo o mundo1,2,3. Nesse sentido, é urgente o desenvolvimento de novos materiais antibacterianos como os não tecidos de polipropileno (PP) como materiais de proteção médica. Tecidos não tecidos PP apresentam baixa densidade, inércia química, baixo custo e outras vantagens4, eles sozinhos, infelizmente, não têm capacidade antibacteriana e exibem vida útil curta e baixa eficiência de proteção. Portanto, é importante dotar o tecido não tecido de PP com capacidade antibacteriana.

A prata, um antigo agente antibacteriano, passou por cinco estágios de desenvolvimento, incluindo solução de prata coloidal, sulfadiazina de prata, sal de prata, proteína de prata e nano prata. A aplicação da nanoprata é cada vez mais extensa, como no campo médico5,6, condutividade elétrica7,8,9, Raman10,11,12 aprimorado na superfície, degradação catalítica de corantes13,14,15,16 e assim por diante. Especialmente, as nanopartículas de prata (Ag NPs) são vantajosas sobre agentes antimicrobianos convencionais, como sal metálico, composto de amônio quaternário e triclosan, graças à resistência bacteriana desejada, estabilidade, baixo custo e aceitação ambiental17,18,19. Além disso, Ag NPs com grande área de superfície específica e alta atividade antibacteriana podem ser anexados a tecidos, incluindo tecidos de lã20, tecidos de algodão21,22 e tecidos de poliéster para alcançar a liberação contínua de partículas de prata antibacteriana em um modo controlável23,24. Isso significa que pode ser viável fabricar tecidos de PP com atividade antibacteriana por encapsulamento com Ag NPs. No entanto, os nãotecidos de PP carecem de grupos funcionais e apresentam baixa polaridade25, o que é desfavorável para seu encapsulamento por Ag NPs. Para superar essa desvantagem, alguns pesquisadores tentaram adotar vários métodos de modificação, incluindo pulverização catódica26,27 de plasma, enxerto de radiação28,29,30,31 e revestimento de superfície32 para depositar Ag NPs na superfície de tecidos de PP. Por exemplo, Goli et al.33 introduziram um revestimento de proteína na superfície do tecido não tecido PP; o aminoácido na periferia da camada de proteína poderia atuar como pontos de ancoragem para a combinação de Ag NPs, alcançando assim uma boa atividade antibacteriana. Li e colaboradores34 descobriram que N-isopropilacrilamida e N-(3-aminopropil) metacrilamidacloridrato co-enxertados via ataque ultravioleta (UV) exibiram atividade antibacteriana eficiente, embora o processo de ataque UV fosse complicado e pudesse piorar as propriedades mecânicas das fibras. Ao pré-tratar PP puro sob radiação gama, Oliani et al35 fabricaram filmes de gel Ag NPs-PP com excelente atividade antibacteriana; sua abordagem, no entanto, também foi complicada. Em resumo, ainda permanece um desafio preparar tecidos não tecidos de PP recicláveis ​​com atividade antibacteriana desejada de maneira eficiente e fácil.