PL231089B1 - Method for biofunctionalization of textile materials - Google Patents
Method for biofunctionalization of textile materialsInfo
- Publication number
- PL231089B1 PL231089B1 PL411473A PL41147315A PL231089B1 PL 231089 B1 PL231089 B1 PL 231089B1 PL 411473 A PL411473 A PL 411473A PL 41147315 A PL41147315 A PL 41147315A PL 231089 B1 PL231089 B1 PL 231089B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- weight
- polymer
- copper
- temperature
- copper silicate
- Prior art date
Links
Classifications
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01D—MECHANICAL METHODS OR APPARATUS IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS
- D01D5/00—Formation of filaments, threads, or the like
- D01D5/08—Melt spinning methods
- D01D5/098—Melt spinning methods with simultaneous stretching
- D01D5/0985—Melt spinning methods with simultaneous stretching by means of a flowing gas (e.g. melt-blowing)
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F1/00—General methods for the manufacture of artificial filaments or the like
- D01F1/02—Addition of substances to the spinning solution or to the melt
- D01F1/10—Other agents for modifying properties
- D01F1/103—Agents inhibiting growth of microorganisms
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/02—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- D01F6/04—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins
- D01F6/06—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds from polyolefins from polypropylene
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/44—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/46—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polymers obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyolefins
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/58—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products
- D01F6/62—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters
- D01F6/625—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from homopolycondensation products from polyesters derived from hydroxy-carboxylic acids, e.g. lactones
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D01—NATURAL OR MAN-MADE THREADS OR FIBRES; SPINNING
- D01F—CHEMICAL FEATURES IN THE MANUFACTURE OF ARTIFICIAL FILAMENTS, THREADS, FIBRES, BRISTLES OR RIBBONS; APPARATUS SPECIALLY ADAPTED FOR THE MANUFACTURE OF CARBON FILAMENTS
- D01F6/00—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof
- D01F6/88—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds
- D01F6/92—Monocomponent artificial filaments or the like of synthetic polymers; Manufacture thereof from mixtures of polycondensation products as major constituent with other polymers or low-molecular-weight compounds of polyesters
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)
- Chemical Or Physical Treatment Of Fibers (AREA)
Description
Opis wynalazkuDescription of the invention
Przedmiotem wynalazku jest sposób funkcjonalizacji materiałów włókienniczych prowadzący do uzyskania właściwości antybakteryjnych i antygrzybiczych.The subject of the invention is a method of functionalisation of textiles leading to antibacterial and antifungal properties.
Nadawanie materiałom włókienniczym właściwości antybakteryjnych i antygrzybiczych ma bardzo istotne znaczenie w przypadku ich zastosowań specjalnych, szczególnie do wyrobu materiałów higieniczno-sanitarnych i elementów odzieży ochronnej.Providing textiles with antibacterial and antifungal properties is very important in the case of their special applications, especially for the production of hygienic and sanitary materials and elements of protective clothing.
Od dość dawna wiadomo, że tlenek miedzi posiada właściwości antybakteryjne, antywirusowe i antygrzybicze [np. G. Borkow, J. Gabbay, FASEB J., vol. 18, 1728-1737 (2004); Antimicrobial Agents and Chemotherapy, vol. 51,2605-2607 (2007); International Journal of Antimicrobial Agents, vol. 33, 587-590 (2009); Formatex, 197-209 (2011); The Open Biology Journal, vol. 6, 1-7 (2013); International Journal of Pharmaceutical Research and Developments, vol. 6, 72-78 (2014)]. Chociaż w stosunku do większości mikroorganizmów wystarczają niewielkie stężenia miedzi, zwykle stosuje się większe dawki do zahamowania wzrostu niektórych mikroorganizmów i uzyskania aktywności bakteriocydowej [New Journal of Chemistry, vol. 35, 1198 (2011)]. Trwałe właściwości biocydowe tkanin zawierających 3-10% miedzi opisali Gabbay, Borkow et al. [Journal of Industrial Textiles, vol. 35 (2006) 323-335].It has been known for quite a long time that copper oxide has antibacterial, antiviral and antifungal properties [e.g. G. Borkow, J. Gabbay, FASEB J., Vol. 18, 1728-1737 (2004); Antimicrobial Agents and Chemotherapy, Vol. 51, 2605-2607 (2007); International Journal of Antimicrobial Agents, vol. 33, 587-590 (2009); Formatex, 197-209 (2011); The Open Biology Journal, vol. 6, 1-7 (2013); International Journal of Pharmaceutical Research and Developments, vol. 6, 72-78 (2014)]. Although low concentrations of copper are sufficient for most microorganisms, higher doses are usually used to inhibit the growth of some microorganisms and obtain bactericidal activity [New Journal of Chemistry, vol. 35, 1198 (2011)]. Permanent biocidal properties of fabrics containing 3-10% copper were described by Gabbay, Borkow et al. [Journal of Industrial Textiles, vol. 35 (2006) 323-335].
Z publikacji C.C. Trapalis'aet al. [Journal of Sol-Gel Science and Technology, vol. 26, 1213-1218 (2003)] znany jest sposób otrzymywania na płytkach szklanych cienkich kompozytowych powłok krzemianowych zawierających miedź (Cu/SiO2). Metodą zol-żel, w wyniku hydrolizy za pomocą stechiometrycznej ilości wody, a następnie kondensacji tetraetoksysilanu Si(OC2Hs)4 z acetyloacetonianem miedzi Cu(acac)2, w środowisku kwaśnym (pH = 3) otrzymano homogeniczny roztwór o barwie zielonej, który ogrzewano w temperaturze 70°C przez 2 godziny, a następnie ochłodzono do temperatury pokojowej i nanoszono przez zanurzenie na mikroskopowe płytki szklane. Cienkie warstwy krzemianu miedzi wygrzewano w atmosferze utleniającej i redukującej w temperaturze do 500°C w celu wytworzenia nanocząstek Cu. Strukturę powłok badano metodą XRD oraz za pomocą metod spektroskopowych UV-Vis i HIRBS. Otrzymane powłoki wykazywały wysoką aktywność antybakteryjną wobec szczepów Escherichia Coli, rosnącą ze wzrostem stężenia metalu, a zmniejszającą się ze wzrostem temperatury obróbki termicznej w procesie tworzenia nanocząstek Cu. Jednak najskuteczniejsze właściwości antybakteryjne wykazywały powłoki nie poddawane obróbce termicznej w atmosferze utleniającej, bądź redukcyjnej.From the publication of C.C. Trapalis'a et al. [Journal of Sol-Gel Science and Technology, vol. 26, 1213-1218 (2003)] there is known a method of obtaining thin composite silicate coatings containing copper (Cu / SiO2) on glass plates. Using the sol-gel method, as a result of hydrolysis with a stoichiometric amount of water, and then condensation of Si (OC2Hs) 4 tetraethoxysilane with copper acetylacetonate Cu (acac) 2, in an acidic environment (pH = 3), a homogeneous green solution was obtained, which was heated in at 70 ° C for 2 hours, then cooled to room temperature and dip applied to microscopic glass plates. Thin copper silicate layers were annealed in an oxidizing and reducing atmosphere at temperatures up to 500 ° C in order to produce Cu nanoparticles. The structure of the coatings was examined using the XRD method and the UV-Vis and HIRBS spectroscopic methods. The obtained coatings showed high antibacterial activity against Escherichia Coli strains, increasing with increasing metal concentration and decreasing with increasing temperature of thermal treatment in the process of Cu nanoparticle formation. However, the most effective antibacterial properties were shown by coatings that were not subjected to thermal treatment in an oxidizing or reducing atmosphere.
W czasopiśmie Journal of Physical Chemistry B, vol. 110, 24923-24928 (2006) opisano osadzanie miedzi na powierzchni sferycznych nanocząstek krzemionki w celu uzyskania hybrydowej struktury nanokompozytu Cu-SiO2. Nanocząstki SiO2 służyły jako podłoże do ciągłego osadzania miedzi. Strukturę chemiczną i morfologię nanokompozytu badano metodą spektroskopii (XPS), skaningowej mikroskopii elektronowej z rentgenowskim rozpraszaniem energii (SEM-EDX) oraz transmisyjnej mikroskopii elektronowej (TEM). Nanocząstki miedzi, homogenicznie wytwarzane na powierzchni nanocząstek SiO2, nie ulegały agregacji i wykazywały znakomite działanie antybakteryjne w stosunku do wielu mikroorganizmów.The Journal of Physical Chemistry B, vol. 110, 24923-24928 (2006) describes the deposition of copper on the surface of spherical silica nanoparticles to obtain the hybrid structure of the Cu-SiO2 nanocomposite. SiO2 nanoparticles served as a substrate for continuous copper deposition. The chemical structure and morphology of the nanocomposite were investigated by spectroscopy (XPS), X-ray energy scattering scanning electron microscopy (SEM-EDX) and transmission electron microscopy (TEM). Copper nanoparticles, homogeneously produced on the surface of SiO2 nanoparticles, did not aggregate and showed excellent antibacterial activity against many microorganisms.
Mezoporowate kserożele krzemianu miedzi o dużej powierzchni właściwej (463 m2/g) i rozmiarach porów 2 nm, wykazujące właściwości antybakteryjne zależne od stężenia miedzi otrzymywano również w procesie zol-żel [Biomedical Materials, vol. 4, 045008 (2009)].Xerogels mesoporous silicate, copper of high surface area (463 m 2 / g) and pore size of 2 nm, exhibiting antibacterial properties depends on the concentration of copper were also obtained by the sol-gel [Biomedical Materials, Vol. 4, 045,008 (2009)].
Ren et al. [International Journal of Antimicrobial Agents, vol. 33 (2009) 587-590] stwierdzili, że minimalne bakteriocydowe stężenie nanocząstek CuO w stosunku do bakterii Pseudomonas aeruginosa wynosi ok. 5000 gg/ml. Sugerowali jednocześnie, że uwalnianie jonów miedzi do lokalnego środowiska jest konieczne dla zachowania aktywności mikrobiologicznej. Jednak za pomocą badań metodą AAS stwierdzono brak prostej korelacji pomiędzy ilością uwalnianej miedzi z matrycy polimerowej, a zahamowaniem wzrostu bakterii. Najprawdopodobniej, efekt ten został spowodowany przez inne czynniki, takie jak np. gładkość powierzchni. Inną przyczynę mogło stanowić uwalnianie organicznych składników polimerów. Wykazano, że najwyższą aktywność w stosunku do bakterii wykazują nanocząstki CuO o wymiarach 1-10 nm [Nanotechnology, vol. 16 (2005) 2346-2353, Dyes and Pigments, vol. 73 (2007) 298-304].Ren et al. [International Journal of Antimicrobial Agents, vol. 33 (2009) 587-590] found that the minimum bactericidal concentration of CuO nanoparticles in relation to the bacteria Pseudomonas aeruginosa is about 5000 gg / ml. At the same time, they suggested that the release of copper ions into the local environment is necessary to maintain microbial activity. However, using the AAS method, no simple correlation was found between the amount of copper released from the polymer matrix and the inhibition of bacterial growth. Most likely, this effect was caused by other factors, such as the smoothness of the surface. Another reason could be the release of organic polymer components. It has been shown that the highest activity towards bacteria is shown by CuO nanoparticles with dimensions of 1-10 nm [Nanotechnology, vol. 16 (2005) 2346-2353, Dyes and Pigments, vol. 73 (2007) 298-304].
Nanokrzemionkę modyfikowaną na powierzchni cząstkami miedzi wykorzystano do usuwania zapachu merkaptanów i związków siarki z ropy naftowej. Według publikacji w czasopiśmie Langmuir, vol. 26, 15837-15844 (2010) krzemionka zmodyfikowana przez dodatek miedzi wykazywała również działanie antybakteryjne.Surface-modified nanosilica with copper particles was used to remove the smell of mercaptans and sulfur compounds from crude oil. According to the publication in the Langmuir journal, vol. 26, 15837-15844 (2010), the silica modified by the addition of copper also showed antibacterial activity.
PL 231 089 B1PL 231 089 B1
W krzemianie miedzi CuO-SiO2 antybakteryjne i antygrzybicze właściwości tlenku miedzi oraz aktywność wirusobójcza połączone są z biokompatybilnością nietoksycznością i różnorodnością powierzchni krzemionki. Krzemian miedzi jest stosowany w medycynie i biologii, np. do kontrolowanego uwalniania leków i termicznej terapii nowotworów. Dodatkową zaletą krzemianu miedzi CuO-SiO2 jest możliwość modyfikacji jego powierzchni i właściwości za pomocą substancji hydrofobowych, prostych procesów chemicznych i związków organofunkcyjnych [Bioelectrochemistry, vol. 87, 50-57 (2012)].In copper silicate CuO-SiO2, the antibacterial and antifungal properties of copper oxide and virucidal activity are combined with the biocompatibility, non-toxicity and diversity of the silica surface. Copper silicate is used in medicine and biology, e.g. for the controlled release of drugs and thermal cancer therapy. An additional advantage of copper silicate CuO-SiO2 is the possibility of modifying its surface and properties using hydrophobic substances, simple chemical processes and organofunctional compounds [Bioelectrochemistry, vol. 87, 50-57 (2012)].
Z publikacji w czasopiśmie Nanoscale Research Letters, vol. 6, 594-602 (2011) wiadomo, że bawełniane materiały tekstylne impregnowane zolem krzemionkowym zawierającym 0,5-2% mas. nanocząstek miedzi po wysuszeniu wykazywały doskonałe właściwości antybakteryjne zarówno wobec bakterii gram-ujemnych jak i gram-dodatnich. W celu zablokowania grup hydroksylowych krzemionki niektóre próbki poddawano modyfikacji w reakcji z heksadecylo(trimetoksy)silanem.It is known from the publication in the journal Nanoscale Research Letters, vol. 6, 594-602 (2011) that cotton textiles impregnated with silica sol containing 0.5-2% wt. After drying, copper nanoparticles showed excellent antibacterial properties against both gram-negative and gram-positive bacteria. In order to block the silica hydroxyl groups, some samples were modified by reaction with hexadecyl (trimethoxy) silane.
Według artykułu w czasopiśmie Journal of Biomedical Nanotechnology, vol. 8, 558-566 (2012) nanocząstki SiO2 o strukturze „jądro-powłoka” zawierające dodatek ok. 0,1 μg Cu (w postaci nierozpuszczalnego wodorotlenku miedzi) posiadały znacznie lepsze właściwości antybakteryjne wobec bakterii Escherichia coli i Bacillus subtilis, niż to zaobserwowano dla samego Cu(OH)2. W przypadku CuSiO3 o strukturze „jądro-powłoka” minimalne stężenie hamujące wzrost tych bakterii wynosiło 2,4 μg Cu/ml. Natomiast z publikacji w czasopiśmie Journal of Agricultural and Food Chemistry (2014;dx.doi.org/10.1021/jf502350w) wynika, że nanokompozyty krzemionki ze związkami miedzi o różnej wartościowości, a szczególnie wzbogacone przez dodatek związków Cu(0) i Cu(l) wykazywały wyższą skuteczność antybakteryjną, niż związki Cu(II) - wobec bakterii Xanthomonas alfalfae i Escherichia coli. Badania fitotoksyczności w warunkach szklarniowych (z udziałem Vinca sp. i Hamlin orange) wykazały, że te nanokompozyty są bezpieczne dla roślin i mogą być stosowane, jako biocydy w rolnictwie.According to the article in the Journal of Biomedical Nanotechnology, vol. 8, 558-566 (2012), SiO2 nanoparticles with the "nucleus-shell" structure containing the addition of approx. 0.1 μg Cu (in the form of insoluble copper hydroxide) had much better antibacterial properties against Escherichia coli and Bacillus subtilis bacteria than was observed for Cu (OH) 2 alone. In the case of CuSiO3 with the "nucleus-shell" structure, the minimum concentration inhibiting the growth of these bacteria was 2.4 µg Cu / ml. On the other hand, the publication in the Journal of Agricultural and Food Chemistry (2014; dx.doi.org/10.1021/jf502350w) shows that silica nanocomposites with copper compounds of different valences, especially enriched by the addition of Cu (0) and Cu (l ) showed higher antimicrobial efficacy than Cu (II) compounds - against Xanthomonas alfalfae and Escherichia coli. Phytotoxicity studies in greenhouse conditions (with Vinca sp. And Hamlin orange) have shown that these nanocomposites are safe for plants and can be used as biocides in agriculture.
W czasopiśmie AMB Express, vol. 3, 53 (2013) opisano bardzo dobre właściwości antybakteryjne nanokompozytów Cu-SiO2, otrzymanych w postaci cienkich warstw metodą CVD, wobec licznych patogenów występujących w warunkach szpitalnych (Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Stenotrophomonas maltophilia, Enterococcus faecium, Staphylococcus ureus i Pseudomonas aeruginosa). Metodą SEM potwierdzono nanostrukturę cząstek Cu w matrycy krzemionkowej. Badane powłoki nanokompozytów Cu-SiO2 mogą być również stosowane do ochrony mikrobiologicznej powierzchni metalowych i ceramicznych.AMB Express, vol. 3, 53 (2013) describes the very good antibacterial properties of Cu-SiO2 nanocomposites obtained in the form of thin films by CVD method against numerous pathogens present in hospital conditions (Acinetobacter baumannii, Klebsiella pneumoniae, Stenotrophomonas maltophilia, Enterococcus faecium , Staphylococcus ureus and Pseudomonas aeruginosa). The nanostructure of Cu particles in a silica matrix was confirmed by the SEM method. The tested Cu-SiO2 nanocomposite coatings can also be used for the microbiological protection of metal and ceramic surfaces.
Z artykułu w czasopiśmie Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, vol. 8, 869-876 (2013) wiadomo, że alginiany miedzi i cynku oraz ich kompozyty z krzemionką wykazują silniejsze działanie przeciwbakteryjne niż zwykłe roztwory soli Cu i Zn wobec szczepów bakterii Enterococcus faecalis, chociaż zostały użyte w mniejszym stężeniu. Ponadto te hybrydowe materiały okazały się biokompatybilne i nie powodowały cytotoksycznych efektów w stosunku do komórek eukariotycznych. Mogą być zatem przydatne w stopniowym uwalnianiu leków i inżynierii tkanek, zachowując dużą aktywność mikrobiologiczną w dłuższym czasie.From an article in the Digest Journal of Nanomaterials and Biostructures, vol. 8, 869-876 (2013), it is known that copper and zinc alginates and their composites with silica have a stronger antibacterial effect than ordinary Cu and Zn salt solutions against Enterococcus faecalis bacteria, although they were used at a lower concentration. Moreover, these hybrid materials turned out to be biocompatible and did not cause cytotoxic effects on eukaryotic cells. They can therefore be useful for the gradual release of drugs and tissue engineering, while maintaining high microbial activity over time.
Z informacji opublikowanych w czasopiśmie Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, vol. 108, 358-365 (2013) wynika, że nanocząstki miedzi osadzone na powierzchni montmorylonitu sodowego (MMT), bądź interkalowane wewnątrz jego struktury warstwowej, wykazywały dużą trwałość w atmosferze powietrza (powyżej 3 miesięcy) oraz znakomitą aktywność mikrobiologiczną wobec różnych kolonii bakterii: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, powodując zanik >90% bakterii po 12 h. Badania cytotoksyczności wykazały minimalny niekorzystny wpływ tego nanokompozytu na ludzkie komórki w przypadku przekroczenia minimalnego stężenia hamującego wzrost tych mikroorganizmów (M.B.C.). Mimo to przewiduje się obiecujące perspektywy zastosowań nanokompozytu MMT-Cu do celów terapeutycznych.Information published in the journal Colloids and Surfaces B: Biointerfaces, vol. 108, 358-365 (2013) shows that copper nanoparticles deposited on the surface of sodium montmorillonite (MMT), or intercalated inside its layer structure, showed high persistence in the air atmosphere ( over 3 months) and excellent microbiological activity against various bacterial colonies: Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Pseudomonas aeruginosa, Enterococcus faecalis, resulting in the disappearance of> 90% of bacteria after 12 hours. Cytotoxicity tests showed a minimal adverse effect of this nanocomposite on human cells when the minimum the growth inhibitory concentration (MBC) of these microorganisms. Nevertheless, there are promising prospects for applications of the MMT-Cu nanocomposite for therapeutic purposes.
Natomiast w czasopiśmie Journal of Materials Science, vol. 41, 5208-5212 (2006) opisano silne właściwości antybakteryjne monodyspersyjnych nanocząstek miedzi o wymiarach 2-5 nm, osadzonych na krzemianie magnezu [MgsSh2O3o(OH)4(H2O)4*8H2O] (sepiolicie), w stosunku do bakterii Staphylococcus aureus i Escherichia coli. Ich skuteczność okazała się porównywalna z aktywnością biologiczną Triclosanu.On the other hand, the Journal of Materials Science, vol. 41, 5208-5212 (2006) describes the strong antibacterial properties of monodisperse copper nanoparticles with dimensions of 2-5 nm, deposited on magnesium silicate [MgsSh2O3o (OH) 4 (H2O) 4 * 8H2O] ( sepiolite) against Staphylococcus aureus and Escherichia coli. Their effectiveness turned out to be comparable to the biological activity of Triclosan.
Z informacji opublikowanych w czasopiśmie Journal of Materials Chemistry B, vol. 2, 846-858 (2014) wynika, że również jony Cu2+ wbudowane w strukturę warstw krzemianu wapnia CaSiO3, osadzonego metodą elektroforezy na powierzchni tytanu, uwalniają się stopniowo z takiej powłoki i wykazują dobre właściwości antybakteryjne wobec szczepów bakterii Escherichia coli, Staphylococcus aureus, a także podwyższoną odporność antykorozyjną w stosunku do czystego tytanu. Natomiast sam CaSiO3 nie posiada cech antybakteryjnych.The information published in the Journal of Materials Chemistry B, vol. 2, 846-858 (2014) shows that also Cu 2 + ions embedded in the structure of calcium silicate CaSiO3 layers deposited by electrophoresis on the titanium surface are gradually released from such a coating and show good antibacterial properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus bacteria strains, as well as increased anti-corrosion resistance in relation to pure titanium. However, CaSiO3 itself does not have antibacterial properties.
PL 231 089 B1PL 231 089 B1
Według artykułu w czasopiśmie Biochimica et Biophysica Acta, vol. 1840, 3264-3276 (2014) silne właściwości antybakteryjne wobec bakterii Escherichia coli i Staphylococcus aureus wykazują zarówno sferyczne nanokompozyty miedzi jak i srebra z mulitem (3Al2O3’2SiO2). Jednak aktywność mikrobiologiczna nanokompozytu miedzi z mulitem okazała się wyższa niż nanokompozytu srebra z mulitem, przypuszczalnie ze względu na mniejszą wielkość cząstek tego kompozytu. Obydwa nanokompozyty wykazywały dobrą cytokompatybilność przy stężeniu 1 mg/ml (M.B.C.) i terapeutyczne właściwości w leczeniu ran u myszy.According to an article in the journal Biochimica et Biophysica Acta, vol. 1840, 3264-3276 (2014), both spherical copper and silver nanocomposites with mullite (3Al2O3'2SiO2) demonstrate strong antibacterial properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. However, the microbial activity of the copper-mullite nanocomposite turned out to be higher than that of the silver-mullite nanocomposite, presumably due to the smaller particle size of this composite. Both nanocomposites showed good cytocompatibility at 1 mg / ml (M.B.C.) and therapeutic properties in the treatment of wounds in mice.
Istotą wynalazku jest sposób biofunkcjonalizacji materiałów włókienniczych za pomocą krzemianu miedzi, korzystnie w postaci hydratu, który wstępnie miesza się z ko mponentem polimerowym i plastyfikatorem, całość ogrzewa do stopienia polimeru, po czym stopioną kompozycję poddaje się procesowi pneumotermicznego wytłaczania i rozdmuchiwania ciekłego stopu polimerowego w strumieniu gorącego powietrza. Krzemian miedzi stosuje się w postaci hydratu, w ilości 0,1-4% wagowych.The essence of the invention is the method of biofunctionalization of textiles with the use of copper silicate, preferably in the form of a hydrate, which is premixed with the polymer component and plasticizer, the whole is heated to the polymer melt, and then the molten composition is subjected to the process of pneumothermic extrusion and blowing of the liquid polymer melt in hot air. Copper silicate is used in the form of a hydrate in an amount of 0.1-4% by weight.
Sposobem według wynalazku jako komponenty polimerowe stosuje się polimery wybrane z grupy obejmującej polipropylen (PP) i jego kopolimery, polilaktyd(PLA), polihydroksyalkaniany (PHA), polietylen(PE) i/lub ich mieszaniny. Alternatywnie stosuje się krzemian miedzi w postaci koncentratu z polimerem, zawierającego 1-25% wagowych hydratu krzemianu miedzi, który miesza się z tym samym lub innym polimerem i pozostałymi składnikami w takich proporcjach wagowych, żeby zawartość hydratu krzemianu miedzi w wytwarzanym materiale włókienniczym wynosiła 0,1-4% wagowych.In the process of the invention, polymers selected from the group consisting of polypropylene (PP) and its copolymers, polylactide (PLA), polyhydroxyalkanoates (PHA), polyethylene (PE) and / or mixtures thereof are used as polymer components. Alternatively, copper silicate is used in the form of a concentrate with a polymer, containing 1-25% by weight of copper silicate hydrate, which is mixed with the same or different polymer and other ingredients in such proportions by weight that the content of copper silicate hydrate in the fabric produced is 0. 1-4% by weight.
Jako plastyfikatory stosuje się związki o konsystencji ciekłej, wybrane z grupy obejmującej: oligomery glikolu etylenowego lub glikolu propylenowego, kopolimery glikolu etylenowego i glikolu propylenowego, monoalkilowe etery oligomerów glikolu etylenowego, estry gliceryny, estry kwasu cytrynowego lub kwasu winowego, estry pentaerytrytolu, diestry alkilowe kwasu ftalowego, olej parafinowy, żywice epoksydowe, hydroksyalkilowe lub hydroksy-eterowe pochodne polisiloksanów, oligoestry kwasu krzemowego, oligodimetylosiloksanodiol, poliwęglanodiol, polikaprolakton, bądź polikaprolaktonodiol. Plastyfikatory stosuje się w ilości 1,5-15% wagowych w stosunku do masy polimeru lub masy mieszaniny polimerów, korzystnie 2,5-5% wagowych.The plasticizers used are compounds of liquid consistency, selected from the group consisting of: ethylene glycol or propylene glycol oligomers, ethylene glycol and propylene glycol copolymers, monoalkyl ethers of ethylene glycol oligomers, glycerin esters, citric acid or tartaric acid esters, pentaerythritol acid esters, diesters of acid phthalic acid, paraffin oil, epoxy resins, hydroxyalkyl or hydroxyether polysiloxanes, oligoesters of silicic acid, oligodimethylsiloxanediol, polycarbonate diol, polycaprolactone or polycaprolactone diol. Plasticizers are used in an amount of 1.5-15% by weight relative to the weight of the polymer or the weight of the polymer mixture, preferably 2.5-5% by weight.
Przedmiot wynalazku ilustrują poniższe przykłady, w sposób nieograniczający jego zakresu.The following non-limiting examples illustrate the subject matter of the invention.
P r z y k ł a d 1 (próbka 5 w tabeli 1).Example 1 (sample 5 in table 1).
Do 100,0 g granulatu polipropylenu HL 512 FB (PP) dodano 5,0 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 2% wagowych sproszkowanego bezwodnego krzemianu miedzi. W skład aparatury do wytwarzania bioaktywnych materiałów włókienniczych wchodzą: wytłaczarka ślimakowa, głowica rozwłókniająca, nagrzewnica sprężonego powietrza i urządzenie odbiorcze w postaci ruchomego bębna.To 100.0 g of HL 512 FB polypropylene (PP) pellets were added 5.0 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600), followed by 2% by weight of anhydrous copper silicate powder. The apparatus for the production of bioactive textiles includes: a screw extruder, a fiberising head, a compressed air heater and a receiving device in the form of a moving drum.
Parametry przetwórstwa PP były następujące:The processing parameters of PP were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą m elt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Next, the process of extruding the composite polypropylene non-woven fabric with the m elt-blown method was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 2 (próbka 2 w tabeli 1).Example 2 (sample 2 in table 1).
Do 75,0 g granulatu polipropylenu HL 512 FB (PP) dodano 25,0 g granulatu polipropylenu szczepionego bezwodnikiem maleinowym (PP-g-MA) i 5,0 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 1 % wagowy sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.To 75.0 g of HL 512 FB (PP) polypropylene granulate was added 25.0 g of maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) and 5.0 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600), and then 1% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition: 35.23% by weight. CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
PL 231 089 B1PL 231 089 B1
Parametry przetwórstwa PP były następujące:The processing parameters of PP were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 3 (próbka 3 w tabeli 1).Example 3 (sample 3 in table 1).
Do 90,0 g granulatu polipropylenu HL 512 FB (PP) dodano 10,0 g koncentratu polipropylenu zawierającego 10% wagowych sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi (k-PP) i 5,0 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600).To 90.0 g of HL 512 FB (PP) polypropylene pellets were added 10.0 g of a polypropylene concentrate containing 10% by weight of powdered copper silicate hydrate (k-PP) and 5.0 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600).
Parametry przetwórstwa PP były następujące:The processing parameters of PP were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 4 (próbka 10 w tabeli 1).Example 4 (sample 10 in table 1).
Do 100,0 g granulatu polilaktydu (PLA) Ingeo 32510 dodano 5,0 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 1% wagowy sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.To 100.0 g of Ingeo 32510 polylactide (PLA) granulate, 5.0 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600) was added, followed by 1% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition: 35 , 23 wt.% CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
Parametry przetwórstwa PLA były następujące:The processing parameters of PLA were as follows:
- temperatura I strefy wytłaczarki:- temperature of the 1st zone of the extruder:
- temperatura II strefy wytłaczarki:- temperature of the 2nd zone of the extruder:
- temperatura III strefy wytłaczarki:- temperature of III zone of the extruder:
- temperatura nagrzewnicy powietrza- air heater temperature
- prędkość obrotowa ślimaka:- screw rotation speed:
- wydajność polimeru:- polymer efficiency:
- wydatek powietrza:- air flow:
195°C, 245°C, 260°C, 270-290°C, 50 obr./min., 5,4 g/min., 6,7 m3/h.195 ° C, 245 ° C, 260 ° C, 270-290 ° C, 50 rpm., 5.4 g / min. To 6.7 m 3 / h.
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 5 (próbka 13 w tabeli 1 ).Example 5 (sample 13 in table 1).
Do 100,0 g granulatu polilaktydu (PLA) Ingeo 32510 dodano 5,0 g polikaprolaktonodiolu PCL Capa™ 2054 (Perstorp) o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 550 g/mol (PCL-diol), a następnieTo 100.0 g of Ingeo 32510 polylactide (PLA) granulate was added 5.0 g of PCL Capa ™ 2054 polycaprolactone diol (Perstorp) with a number average molecular weight of 550 g / mol (PCL-diol), and then
PL 231 089 B1PL 231 089 B1
1% wagowy sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.1% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition: 35.23% by weight CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
Parametry przetwórstwa PLA były następujące:The processing parameters of PLA were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 6 (próbka 25 w tabeli 2).Example 6 (sample 25 in Table 2).
Do 100,0 g granulatu polilaktydu (PLA) Ingeo 32510 dodano 2,5 g poliwęglanodiolu Desmophen C XP 2716 o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 650 g/mol, a następnie 0,5% wagowych sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O 0,01% wag. K2O.To 100.0 g of Ingeo 32510 polylactide (PLA) granulate, 2.5 g of Desmophen C XP 2716 polycarbonate diol with a number average molecular weight of 650 g / mol was added, and then 0.5% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition: 35, 23 wt.% CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O 0.01 wt.% K2O.
Parametry przetwórstwa PLA były następujące:The processing parameters of PLA were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 7 (próbka 24 w tabeli 1).Example 7 (sample 24 in Table 1).
Do 100,0 g granulatu polilaktydu (PLA) Ingeo 32510 dodano 2,5 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 0,5% wagowych sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.To 100.0 g of Ingeo 32510 polylactide (PLA) granulate, 2.5 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600) was added, followed by 0.5% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition %: 35.23 wt.% CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
Parametry przetwórstwa PLA były następujące:The processing parameters of PLA were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
PL 231 089 B1PL 231 089 B1
P r z y k ł a d 8 (próbka 26 w tabeli 1).Example 8 (sample 26 in Table 1).
Do 100,0 g granulatu polilaktydu (PLA) Ingeo 32510 dodano 1,5 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 0,5% wagowych sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.To 100.0 g of Ingeo 32510 polylactide (PLA) granulate, 1.5 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600) was added, and then 0.5% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition %: 35.23 wt.% CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
Parametry przetwórstwa PLA były następujące:The processing parameters of PLA were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 9 (próbka 20 w tabeli 1).Example 9 (sample 20 in table 1).
Do 100,0 g granulatu polilaktydu (PLA) Ingeo 32510 dodano 5,0 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 0,1 % wagowych sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.To 100.0 g of Ingeo 32510 polylactide (PLA) granulate, 5.0 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600) were added, and then 0.1% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition %: 35.23 wt.% CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
Parametry przetwórstwa PLA były następujące:The processing parameters of PLA were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczęto proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.After establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then the melt-blown method of extruding the composite polypropylene non-woven material was started. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
P r z y k ł a d 10 (próbka 7 w tabeli 1).Example 10 (sample 7 in table 1).
Do 100,0 g granulatu polipropylenu HL 512 FB dodano 5,0 g oligomeru glikolu etylenowego o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 600 g/mol (Polikol PEG 600), a następnie 4% wagowe sproszkowanego hydratu krzemianu miedzi o następującym składzie chemicznym: 35,23% wag. CuO, 62,16% wag. SiO2, 18,52% wag. H2O, 0,02% wag. Na2O i 0,01% wag. K2O.To 100.0 g of HL 512 FB polypropylene granulate was added 5.0 g of ethylene glycol oligomer with a number average molecular weight of 600 g / mol (Polikol PEG 600), and then 4% by weight of powdered copper silicate hydrate with the following chemical composition: 35.23 wt.% CuO, 62.16 wt. SiO2, 18.52 wt.% H2O, 0.02 wt.% Na2O and 0.01 wt.%. K2O.
Parametry przetwórstwa PP były następujące:The processing parameters of PP were as follows:
Po ustaleniu się wyżej podanych parametrów dla przetwórstwa PP wszystkie składniki starannie wymieszano i przeniesiono do leja zasypowego wytłaczarki jednoślimakowej. Następnie rozpoczętoAfter establishing the above-mentioned parameters for the processing of PP, all ingredients were thoroughly mixed and transferred to the hopper of the single-screw extruder. Then it started
PL 231 089 Β1 proces wytłaczania kompozytowej włókniny polipropylenowej metodą melt-blown. Otrzymaną włókninę poddano badaniom aktywności mikrobiologicznej wobec kolonii bakterii gram-ujemnych (Escherichia coli) i gram-dodatnich (Staphylococcus aureus) oraz grzyba Candida albicans.PL 231 089 Β1 process of extruding polypropylene composite non-woven fabric with the melt-blown method. The obtained non-woven fabric was tested for microbiological activity against colonies of gram-negative (Escherichia coli) and gram-positive (Staphylococcus aureus) bacteria and Candida albicans.
Wyniki badań zamieszczone w Tabeli 1 wskazują na bakteriobójczej i grzybobójcze właściwości kompozytowych włóknin, zmodyfikowanych za pomocą hydratu krzemianu miedzi.The test results in Table 1 indicate the bactericidal and fungicidal properties of composite nonwovens modified with copper silicate hydrate.
Tabela 1.Table 1.
Składy chemiczne włóknin kompozytowych (z PP lub PLA), zawierających PEG Polikol 600 (lub PCL-diol lub inne plastyfikatory) i uwodniony krzemian miedzi CuSiC>3 xH2O oraz wyniki ich badań mikrobiologicznychChemical compositions of composite nonwovens (made of PP or PLA) containing PEG Polikol 600 (or PCL-diol or other plasticizers) and hydrated copper silicate CuSiC> 3 xH2O and the results of their microbiological tests
PL 231 089 B1 phrPL 231 089 B1 phr
RR
L ** aL ** a
Objaśnienia:Explanations:
części wagowe na 100 cz. wag. polimeru, współczynnik redukcji wzrostu bakterii R, współczynnik redukcji wzrostu bakterii L, zastosowano polikaprolaktonodiol PCL Capa™ 2054 (Perstorp), zastosowano bezwodny krzemian miedzi zastosowano mieszaninę PP (HL 512 FB) i PLA (Ingeo 32510), w proporcji wagowej 1:1, zastosowano mieszaninę PP (HL 512 FB) i polipropylenu szczepionego bezwodnikiem maleinowym (PP-g-MA), w proporcji wagowej 3:1, zastosowano mieszaninę PP (HL 512 FB) i koncentratu polipropylenu zawierającego 10% wag. CuSiO3-xH2O(k-PP), w proporcji wagowej 9:1, zastosowano mieszaninę PP i polietylenu (o liczbowo średniej masie cząsteczkowej 35000 g/mol), w proporcji wagowej 9:1, zastosowano olej parafinowy, jako PHA zastosowano poli[(R)-3-hydroksybutanian] Biomer(r) P209F, zastosowano PEG Polikol 400.parts by weight per 100 parts wt. polymer, bacterial growth reduction factor R, bacterial growth reduction factor L, polycaprolactonediol PCL Capa ™ 2054 (Perstorp), anhydrous copper silicate, a mixture of PP (HL 512 FB) and PLA (Ingeo 32510), in the weight ratio 1: 1, was used, a mixture of PP (HL 512 FB) and maleic anhydride grafted polypropylene (PP-g-MA) in a weight ratio of 3: 1 was used, a mixture of PP (HL 512 FB) and a polypropylene concentrate containing 10 wt. CuSiO3-xH2O (k-PP), in a weight ratio of 9: 1, a mixture of PP and polyethylene (with a number average molecular weight of 35,000 g / mol) was used, in a weight ratio of 9: 1, paraffin oil was used, and the PHA was poly [( R) -3-Hydroxybutanoate] Biomer (r) P209F, PEG Polikol 400 was used.
T a b e l a 2.T a b e l a 2.
Składy chemiczne pozostałych bioaktywnych włóknin kompozytowych z PLA, zawierających Polikol PEG 600 (lub inne plastyfikatory) i uwodniony krzemian miedzi CuSiO3-xH2OChemical compositions of other bioactive PLA composite nonwovens containing Polikol PEG 600 (or other plasticizers) and hydrated copper silicate CuSiO3-xH2O
PL 231 089 B1 phr aPL 231 089 B1 phr a
b cb c
d ed e
g hg h
Objaśnienia:Explanations:
części wagowe na 100 cz. wag. polimeru, zastosowano poliwęglanodiol Desmophen C XP 2716 (Bayer), zastosowano PEG Polikol 300, zastosowano kopolimer tlenku etylenu i tlenku propylenu Rokopol 30P10, zastosowano ftalan dioktylu (DOP), zastosowano PEG Polikol 200, zastosowano kopolimer tlenku etylenu i tlenku propylenu ROKAmer 2950, zastosowano krzemian etylu 40, zastosowano oligodimetylosiloksanodiol Polastosil M200, zastosowano hydroksyeterowypolisiloksanowy kopolimer szczepiony poli[dimetylosiloksano-co-[3-[2-[(2-hydroksyetoksy)propylo]metylosiloksan, zastosowano żywicę epoksydową Epidian 601, zastosowano olej parafinowy.parts by weight per 100 parts wt. polymer, Desmophen C XP 2716 polycarbonate diol (Bayer) was used, PEG Polikol 300 was used, ethylene oxide and propylene oxide Rokopol 30P10 copolymer was used, dioctyl phthalate (DOP) was used, PEG Polikol 200 was used, ROKAmer 2950 ethylene oxide and propylene oxide copolymer was used, ethyl silicate 40, oligodimethylsiloxanediol Polastosil M200 was used, hydroxyether polysiloxane grafted copolymer of poly [dimethylsiloxane-co- [3- [2 - [(2-hydroxyethoxy) propyl] methylsiloxane was used, epoxy resin Epidian 601 was used, paraffin oil was used.
Claims (8)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL411473A PL231089B1 (en) | 2015-03-07 | 2015-03-07 | Method for biofunctionalization of textile materials |
EP15195767.7A EP3067445B1 (en) | 2015-03-07 | 2015-11-23 | A method for biofunctionalization of textile materials |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PL411473A PL231089B1 (en) | 2015-03-07 | 2015-03-07 | Method for biofunctionalization of textile materials |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
PL411473A1 PL411473A1 (en) | 2016-09-12 |
PL231089B1 true PL231089B1 (en) | 2019-01-31 |
Family
ID=55236109
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PL411473A PL231089B1 (en) | 2015-03-07 | 2015-03-07 | Method for biofunctionalization of textile materials |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EP (1) | EP3067445B1 (en) |
PL (1) | PL231089B1 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106757493A (en) * | 2017-01-13 | 2017-05-31 | 连云港杜钟新奥神氨纶有限公司 | A kind of blueness defends material spandex preparation method |
WO2022175771A1 (en) | 2021-02-18 | 2022-08-25 | Lynam Pharma Limited | Bio-sustainable nonwoven fabrics and methods for making said fabrics |
EP4079946A1 (en) * | 2021-04-19 | 2022-10-26 | Ergocom Company Limited | Method for manufacturing a melt-blown non-woven fabric for mask and mask using the melt-blown non-woven fabric |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3519168B2 (en) * | 1995-04-13 | 2004-04-12 | 水澤化学工業株式会社 | Amorphous copper silicate, its production method and its use |
KR100956759B1 (en) * | 2003-01-11 | 2010-05-12 | 제이티엘주식회사 | Visco-elastic memory foam with funtions of anti-bacteria, deodorization and far infrared rays emission |
JP4512381B2 (en) * | 2004-02-12 | 2010-07-28 | 日清紡ホールディングス株式会社 | Textile products containing biodegradable plastics |
JP5485988B2 (en) * | 2008-06-12 | 2014-05-07 | スリーエム イノベイティブ プロパティズ カンパニー | Melt blown fine fiber and manufacturing method |
US20120094120A1 (en) * | 2010-10-18 | 2012-04-19 | PurThread Technologies, Inc. | Enhancing and preserving anti-microbial performance in fibers with pigments |
-
2015
- 2015-03-07 PL PL411473A patent/PL231089B1/en unknown
- 2015-11-23 EP EP15195767.7A patent/EP3067445B1/en not_active Not-in-force
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP3067445B1 (en) | 2017-10-04 |
EP3067445A1 (en) | 2016-09-14 |
PL411473A1 (en) | 2016-09-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Lvov et al. | Functional polymer–clay nanotube composites with sustained release of chemical agents | |
Idumah et al. | Recently emerging advancements in halloysite nanotubes polymer nanocomposites | |
US8563020B2 (en) | Compositions and methods for antimicrobial metal nanoparticles | |
US20120301528A1 (en) | Compositions and methods for antimicrobial metal nanoparticles | |
Sanuja et al. | Synthesis and characterization of zinc oxide–neem oil–chitosan bionanocomposite for food packaging application | |
Bugatti et al. | Modified layered double hydroxides in polycaprolactone as a tunable delivery system: in vitro release of antimicrobial benzoate derivatives | |
Stobie et al. | Prevention of Staphylococcus epidermidis biofilm formation using a low-temperature processed silver-doped phenyltriethoxysilane sol–gel coating | |
US20130315972A1 (en) | Compositions and methods for antimicrobial metal nanoparticles | |
Phatai et al. | Structural characterization and antibacterial activity of hydroxyapatite synthesized via sol-gel method using glutinous rice as a template | |
Wang et al. | Synthesis of silver–hydroxyapatite composite with improved antibacterial properties | |
Shanmugam et al. | Antimicrobial and cytotoxicity evaluation of aliovalent substituted hydroxyapatite | |
Vale et al. | Optimization of silver-containing bioglass nanoparticles envisaging biomedical applications | |
Roy et al. | Preparation and antimicrobial assessment of zinc-montmorillonite intercalates based HDPE nanocomposites: A cost-effective and safe bioactive plastic | |
JP5599470B2 (en) | Antifungal material | |
Wilcock et al. | Preparation and antibacterial properties of silver-doped nanoscale hydroxyapatite pastes for bone repair and augmentation | |
EP3067445B1 (en) | A method for biofunctionalization of textile materials | |
Hong et al. | Synthesis of carboxymethylated nanocellulose fabricated ciprofloxacine–montmorillonite composite for sustained delivery of antibiotics | |
Mallakpour et al. | Highly capable and cost-effective chitosan nanocomposite films containing folic acid-functionalized layered double hydroxide and their in vitro bioactivity performance | |
Joy et al. | A novel combination of graphene oxide/palladium integrated polycaprolactone nanocomposite for biomedical applications | |
Saikia | Clay nanostructures for biomedical applications | |
Basak et al. | Green synthesis and characterization of gelatin-PVA silver nanocomposite films for improved antimicrobial activity | |
Murugesan et al. | Fabrication and characterization of strontium substituted chitosan modify hydroxyapatite for biomedical applications | |
Sojka-Ledakowicz et al. | Antimicrobial functionalization of textile materials with copper silicate | |
El-Naggar et al. | Biomedical domains of the as-prepared nanocomposite based on hydroxyapatite, bismuth trioxide and graphene oxide | |
Snigdha et al. | Nylon 6, 12/Cloisite 30B electrospun nanocomposites for dental applications |