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

Scientific Reports volume 12, Artigo número: 13206 (2022) Citar este artigo

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Tecidos funcionais com atuação antibacteriana são mais bem-vindos hoje em dia. No entanto, a fabricação de tecidos funcionais com desempenho durável e estável de forma 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 obter PP modificado com PVA e carregado com Ag NPs (denotado como Ag /PVA/PP). O encapsulamento da fibra PP pelo revestimento de PVA contribui para aumentar significativamente 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 (codificada como E. coli). Normalmente, o tecido não tecido Ag/PVA/PP obtido com concentração de prata e amônia de 30 mM apresenta as melhores propriedades mecânicas e a taxa antibacteriana chega a 99,99% contra E. coli. O tecido mantém excelente atividade antibacteriana mesmo após lavagem por 40 ciclos, apresentando perspectivas de reaproveitamento. Além disso, o tecido não tecido Ag/PVA/PP pode encontrar aplicação promissora na indústria, graças à sua desejada permeabilidade ao ar e à umidade. Além disso, desenvolvemos um processo de produção rolo a rolo e conduzimos uma exploração preliminar para verificar a viabilidade deste método.

Os movimentos populacionais em massa, juntamente com o aprofundamento da globalização económica, aumentaram enormemente a possibilidade de propagação do vírus, o que poderia explicar porque é difícil prevenir a epidemia do novo vírus corona com forte capacidade de propagação mundial1,2,3. Nesse sentido, é urgente desenvolver novos materiais antibacterianos, como tecidos não tecidos de polipropileno (PP), como materiais de proteção médica. Os tecidos não tecidos de PP apresentam baixa densidade, inércia química, baixo custo e outras vantagens4. Infelizmente, eles sozinhos não têm capacidade antibacteriana e apresentam 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, prata sulfadiazina, sal de prata, prata proteica e nanoprata. A aplicação da nanoprata é cada vez mais extensa, como na área médica5,6, condutividade elétrica7,8,9, Raman aprimorado na superfície10,11,12, degradação catalítica de corantes13,14,15,16 e assim por diante. Especialmente, as nanopartículas de prata (Ag NPs) são vantajosas em relação aos agentes antimicrobianos convencionais, como sal metálico, composto de amônio quaternário e triclosan, graças à sua desejada resistência bacteriana, estabilidade, baixo custo e aceitação ambiental . Além disso, Ag NPs com grande área superficial específica e alta atividade antibacteriana podem ser fixados em tecidos, incluindo tecidos de lã20, tecidos de algodão21,22 e tecidos de poliéster para obter liberação contínua de partículas de prata antibacterianas de modo controlável23,24. Isto significa que poderia ser viável fabricar tecidos de PP possuindo atividade antibacteriana por encapsulamento com Ag NPs. Porém, os tecidos não tecidos de PP carecem de grupos funcionais e apresentam baixa polaridade , o que é desfavorável ao seu encapsulamento por Ag NPs. Para superar esta desvantagem, alguns pesquisadores tentaram adotar vários métodos de modificação, incluindo pulverização catódica de plasma 26,27, enxerto de radiação 28,29,30,31 e revestimento de superfície 32 para depositar Ag NPs na superfície dos tecidos de PP. Por exemplo, Goli et al.33 introduziram um revestimento proteico na superfície do tecido não tecido de PP; o aminoácido na periferia da camada proteica poderia atuar como pontos de ancoragem para a combinação de Ag NPs, alcançando assim uma boa atividade antibacteriana. Li e colaboradores descobriram que N-isopropilacrilamida e N- (3-aminopropil) metacrilamida hidrocloreto 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 o 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 a atividade antibacteriana desejada de uma maneira fácil e eficiente.