PL235531B1 - Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action - Google Patents

Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action Download PDF

Info

Publication number
PL235531B1
PL235531B1 PL420689A PL42068917A PL235531B1 PL 235531 B1 PL235531 B1 PL 235531B1 PL 420689 A PL420689 A PL 420689A PL 42068917 A PL42068917 A PL 42068917A PL 235531 B1 PL235531 B1 PL 235531B1
Authority
PL
Poland
Prior art keywords
filler
silver nanoparticles
cellulose acetate
antiseptic
peg
Prior art date
Application number
PL420689A
Other languages
Polish (pl)
Other versions
PL420689A1 (en
Inventor
Daniel Hybiak
Józef GARBARCZYK
Józef Garbarczyk
Beata Dudzińska-Bajorek
Original Assignee
Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa Im Hipolita Cegielskiego W Gnieźnie
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa Im Hipolita Cegielskiego W Gnieźnie filed Critical Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa Im Hipolita Cegielskiego W Gnieźnie
Priority to PL420689A priority Critical patent/PL235531B1/en
Publication of PL420689A1 publication Critical patent/PL420689A1/en
Publication of PL235531B1 publication Critical patent/PL235531B1/en

Links

Landscapes

  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Agricultural Chemicals And Associated Chemicals (AREA)

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymywania hydrofitowego antyseptycznego napełniacza z udziałem nanocząstek oraz zastosowanie napełniacza do wytwarzania kompozytów o działaniu antydrobnoustrojowym w postaci folii, pojemników lub różnego typu opakowań w przemyśle spożywczym, jak i rolniczym.The subject of the invention is a method of obtaining a hydrophyte antiseptic filler with the participation of nanoparticles and the use of the filler for the production of composites with antimicrobial action in the form of films, containers or various types of packaging in the food and agricultural industries.

Znane są sposoby otrzymania nanocząstek srebra w środowisku wodnym, jak i niewodnym. Najwięcej doniesień literaturowych na temat otrzymywania nanocząstek metali dotyczy chemicznej redukcji jonów metali pochodzących z tzw. prekursorów metali. Są to związki danego metalu w postaci soli lub związków organometalicznych, które w danym środowisku reakcyjnym ulegają łatwemu rozpadowi na jony. Rozmiar, kształt, stan agregacji oraz stabilność nanocząstek kontroluje się dzięki odpowiedniemu doborowi parametrów syntezy takich jak: stężenie prekursora metalu, stężenie stabilizatora oraz stosunek molowy reduktora do prekursora. Do najczęściej stosowanych reduktorów można zaliczyć: borowodorek sodu, hydrazynę, nadtlenek wodoru, formaldehyd, glukozę, siarczan (IV) sodu, kwas askorbinowy. Osadzanie nanocząstek srebra z chitozanem na polietylenie opisano w publikacji M. Yakar (Jokar), R. A. Rahman, N. A. Ibrahim, International Journal of Polymeric Materials 61 (2012) 371 (Layer by Layer Deposition of Polyethylene Glycol Capped Silver Nanoparticles/Chitosan on Polyethylene Substrate). Natomiast w pracy Jang Ki Hyuk et al. („Phocatalytic activities of cellulose-based nanofibers...” Carbohydrate Polymers (20140215), 102, pp. 956-961) zajmowano się fotokatalityczną aktywnością włókienek acetylocelulozowych (CA) zawierających nanocząstki srebra. Włókienka CA zawierające jony srebra otrzymane były metodą elektroprzędzenia. Natomiast redukcja jonów Ag+ do atomowego srebra przeprowadzana była poprzez napromieniowanie nanowłókienek światłem ultrafioletowym. W kolejnej operacji napromieniowane nanowłókienka poddawano procesowi deacetylacji za pomocą roztworu KOH. Celem cytowanej pracy było sprawdzenie katalitycznej aktywności tych materiałów w zastosowaniu do membran. W innej pracy: Ji-Woon et al. („Preparation of Nanoparticles in Cellulose Acetate...” Bull. of the Korean Chemical Society (20050520), pp 837-840) analizowano oddziaływania między kompleksami srebra i cząsteczkami octanu celulozy, tworzenie i kontrolowanie wymiarów nanocząstek srebra oraz reakcje nano Ag z polimerem octanu celulozy.There are known methods of obtaining silver nanoparticles in both aqueous and non-aqueous environments. The largest number of reports in the literature on the preparation of metal nanoparticles concerns the chemical reduction of metal ions from the so-called metal precursors. These are compounds of a given metal in the form of salts or organometallic compounds that easily decompose into ions in a given reaction medium. The size, shape, aggregation state and stability of nanoparticles are controlled by the appropriate selection of the synthesis parameters, such as: metal precursor concentration, stabilizer concentration and the molar ratio of reducer to precursor. The most commonly used reducing agents include: sodium borohydride, hydrazine, hydrogen peroxide, formaldehyde, glucose, sodium sulphate (IV), ascorbic acid. The deposition of silver nanoparticles with chitosan on polyethylene is described in M. Yakar (Jokar), RA Rahman, NA Ibrahim, International Journal of Polymeric Materials 61 (2012) 371 (Layer by Layer Deposition of Polyethylene Glycol Capped Silver Nanoparticles / Chitosan on Polyethylene Substrate) . However, in the work of Jang Ki Hyuk et al. ("Phocatalytic activities of cellulose-based nanofibers ..." Carbohydrate Polymers (20140215), 102, pp. 956-961) investigated the photocatalytic activity of acetylcellulose (CA) fibrils containing silver nanoparticles. CA fibrils containing silver ions were obtained by the electrospinning method. On the other hand, the reduction of Ag + ions to atomic silver was carried out by irradiating nanofibers with ultraviolet light. In the next operation, irradiated nanofibers were subjected to a deacetylation process with a KOH solution. The aim of the cited study was to check the catalytic activity of these materials when applied to membranes. In another work: Ji-Woon et al. ("Preparation of Nanoparticles in Cellulose Acetate ..." Bull. Of the Korean Chemical Society (20050520), pp. 837-840) the interactions between silver complexes and cellulose acetate molecules, the formation and control of silver nanoparticle sizes, and nano Ag-polymer reactions were analyzed cellulose acetate.

Wadą tych metod jest relatywnie wysoki koszt prowadzenia procesu, produkowane są duże ilości zanieczyszczeń oraz skażenie powierzchni nanocząstek produktami reakcji prowadzące do obniżenia ich bioaktywności.The disadvantage of these methods is the relatively high cost of the process, large amounts of pollutants are produced and the surface contamination of nanoparticles with reaction products leading to a reduction in their bioactivity.

Alternatywą do tych technik jest metoda zaproponowana przez M. Popa, T. Pradell, D. Crespo, J. M. Calderon-Moreno, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 303 (2007) 184. W technice tej jako prekursor metalu jest stosowany azotan (V) srebra (AgNOs), natomiast czynnikiem redukującym jony Ag+ jest krótko łańcuchowy poli(tlenek etylenu) PEG. Technika ta ma wiele zalet, do których najważniejszych można zaliczyć: w reakcji biorą udział elektrony pochodzące z utleniania grup hydroksylowych do grup aldehydowych, rozmiar oraz kształt nanocząstek Ag może być kontrolowany poprzez warunki termiczne reakcji oraz tworzące się nanocząstki są stabilizowane poprzez atomy tlenu wchodzące w skład łańcuchów PEG.An alternative to these techniques is the method proposed by M. Pop, T. Pradell, D. Crespo, JM Calderon-Moreno, Colloids and Surfaces A: Physicochem. Eng. Aspects 303 (2007) 184. In this technique, silver nitrate (AgNOs) is used as the metal precursor, while the Ag + ion reducing agent is short chain poly (ethylene oxide) PEG. This technique has many advantages, the most important of which are: electrons from the oxidation of hydroxyl groups to aldehyde groups take part in the reaction, the size and shape of Ag nanoparticles can be controlled by the thermal conditions of the reaction and the nanoparticles formed are stabilized by the oxygen atoms included in the reaction. PEG chains.

Istotą wynalazku jest sposób otrzymywania hydrofilowego antyseptycznego napełniacza z udziałem nanocząstek srebra dla polimerów poliolefinowych hydrofobowych polegający na tym, że napełniacz otrzymuje się w czterech etapach i tak: w pierwszym etapie, od 0,01 do 2 g AgNOs (azotan V srebra) rozpuszcza się w 100 cm3 poli(tlenku etylenu) (PEG) w temperaturze pokojowej, a następnie energicznie miesza przy użyciu mieszadła mechanicznego w temperaturze 25°C, przez 2 godziny, do uzyskania nanocząstek srebra w PEG, w drugim etapie, do proszku octanu celulozy, w temperaturze pokojowej, przy ciągłym mieszaniu, stopniowo dodaje się rozpuszczalnika do momentu uzyskania homogenicznego układu o lepkości 2 Pa-s, dalej w trzecim etapie, do produktu z etapu drugiego dodaje się stopniowo, podczas energicznego mieszania, produkt końcowy z etapu pierwszego, w ilości do od 1 do 45% wagowych względem octanu celulozy, po czym mieszaninę w takiej postaci wylewa się na płaską powierzchnię do uzyskania cienkiej warstwy, a następnie w czwartym etapie produkt końcowy z etapu 3 suszy się w temperaturze 40°C przez 24 godziny, po czym uzyskane tworzywo rozdrabnia się.The essence of the invention is a method of obtaining a hydrophilic antiseptic filler with the participation of silver nanoparticles for hydrophobic polyolefin polymers, consisting in the fact that the filler is obtained in four stages and thus: in the first stage, from 0.01 to 2 g of AgNOs (silver nitrate V) is dissolved in 100 cm 3 of poly (ethylene oxide) (PEG) at room temperature, and then vigorously stirred using a mechanical stirrer at 25 ° C, for 2 hours, to obtain silver nanoparticles in PEG, in the second step, to cellulose acetate powder, in at room temperature, with constant stirring, the solvent is gradually added until a homogeneous system with a viscosity of 2 Pa is obtained, then in the third stage, the final product from the first stage is gradually added to the product of the second stage, while vigorously stirring, from 1 to 45% by weight relative to cellulose acetate, then the mixture is poured on a flat surface until a thin surface is obtained. layers, and then, in the fourth step, the final product from step 3 is dried at 40 ° C for 24 hours, after which the obtained material is ground.

Korzystnym jest, gdy rozpuszczalnikiem jest aceton albo metyloetyloketon, albo octan etylu, albo estry kwasu octowego.It is preferred that the solvent is acetone or methyl ethyl ketone or ethyl acetate or esters of acetic acid.

Korzystnym jest także, gdy napełniacz ma postać proszku, granulatu, folii.It is also advantageous if the filler is in the form of a powder, granules or foil.

Zastosowanie hydrofilowego antyseptycznego napełniacza z udziałem nanocząstek srebra dla polimerów poliolefinowych hydrofobowych, którym jest roztwór nanocząstek srebra osadzony w ilościThe use of a hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefin polymers, which is a solution of silver nanoparticles deposited in the amount of

PL 235 531 B1 od 1 do 45% wag. względem nośnika w postaci octanu celulozy do wytwarzania kompozytów o działaniu antydrobnoustrojowym na bazie izotaktycznego polipropylenu albo polietylenu.% From 1 to 45 wt.%. to a cellulose acetate carrier for the preparation of antimicrobial composites based on isotactic polypropylene or polyethylene.

W wynalazku wykorzystano sposób otrzymywania nanocząstek srebra w oparciu o wspomnianą powyżej metodę M. Popa, T. Pradell, D. Crespo, J. M. Calderon-Moreno do uzyskania napełniacza polimerów na bazie octanu celulozy o właściwościach antyseptycznych.The invention uses the method of obtaining silver nanoparticles based on the above-mentioned method of M. Pop, T. Pradell, D. Crespo, J. M. Calderon-Moreno to obtain a cellulose acetate-based polymer filler with antiseptic properties.

Dzięki zastosowaniu rozwiązania według patentu, uzyskano następujące efekty techniczno-użytkowe:Thanks to the application of the solution according to the patent, the following technical and operational effects were obtained:

• Ag/PEG działa plastyfikująco na octan celulozy poprawiając tym samym jego kompatybilność z polimerami hydrofobowymi, • octan celulozy z Ag/PEG wykazuje działanie antyseptyczne w szerokim zakresie pH wobec bakterii gram ujemnych, jak i dodatnich, • octan celulozy z Ag/PEG w osnowie z polimeru poliolefinowego wykazuje działanie antyseptyczne w szerokim zakresie pH wobec bakterii gram ujemnych, jak i dodatnich, • octan celulozy posiada dużą nasiąkliwość wody (do 10% względem swojej masy), z tego względu napełniacz Ag/PEG wykazuje działanie antyseptyczne już w pierwszej dobie kontaktu z patogenem, • uzyskany napełniacz Ag/PEG może być zastosowany do wytwarzania folii o działaniu antyseptycznym na bazie polimerów poliolefinowych przeznaczonych np. dla przemysłu spożywczego, jak i rolniczego, • uzyskany napełniacz Ag/PEG może być zastosowany do wytwarzania pojemników o dowolnym kształcie, które wykazują działanie antyseptyczne i mogą mieć zastosowanie np. do przechowywania żywności lub produktów pochodzenia rolniczego.• Ag / PEG has a plasticizing effect on cellulose acetate, thus improving its compatibility with hydrophobic polymers, • cellulose acetate with Ag / PEG has an antiseptic effect in a wide range of pH against gram negative and positive bacteria, • cellulose acetate with Ag / PEG in the matrix made of polyolefin polymer shows antiseptic effect in a wide range of pH against gram negative and positive bacteria, • cellulose acetate has high water absorption (up to 10% in relation to its weight), therefore Ag / PEG filler shows antiseptic effect already in the first day of contact with pathogen, • the obtained Ag / PEG filler can be used to produce films with an antiseptic effect based on polyolefin polymers intended, for example, for the food and agricultural industries, • the obtained Ag / PEG filler can be used to produce containers of any shape, which have an antiseptic effect and can be used, for example, for storing food or pro products of agricultural origin.

Wynalazek ilustruje poniższe przykłady:The invention is illustrated by the following examples:

Przykład 1Example 1

W pierwszym etapie, 0,01 g AgNO3 (azotan V srebra) rozpuszczono w 100 cm3 poli(tlenku etylenu) (PEG) w temperaturze pokojowej, a następnie energicznie miesza przy użyciu mieszadła mechanicznego w temperaturze 25°C, przez 2 godziny do uzyskania nanocząstek srebra w PEG. Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS (fig. 1) oraz badaniem WAXS (dyfraktogram przedstawiony na fig. 2).In the first step, 0.01 g of AgNO3 (silver nitrate V) was dissolved in 100 cm 3 of polyethylene oxide (PEG) at room temperature, and then vigorously stirred with a mechanical stirrer at 25 ° C for 2 hours to obtain silver nanoparticles in PEG. The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry (Fig. 1) and by WAXS examination (diffraction pattern shown in Fig. 2).

W drugim etapie, do proszku octanu celulozy w temperaturze pokojowej, przy ciągłym mieszaniu, stopniowo dodawano rozpuszczalnik w postaci metyloetyloketonu do momentu uzyskania homogenicznego układu o lepkości 2 Pa-s.In the second step, methyl ethyl ketone solvent was gradually added to the cellulose acetate powder at room temperature with constant stirring until a homogeneous system was obtained with a viscosity of 2 Pa.

W trzecim etapie, do produktu z etapu drugiego dodawano stopniowo, podczas energicznego mieszania, produkt końcowy z etapu pierwszego, w ilości 1% wagowych względem octanu celulozy. Mieszaninę w takiej postaci wylewano na płaską powierzchnię do uzyskania cienkiej warstwy.In the third step, the end product of the first step was gradually added to the product of the second step, with vigorous stirring, in an amount of 1% by weight based on cellulose acetate. The mixture was poured as such on a flat surface until a thin layer was obtained.

W czwartym etapie produkt końcowy z etapu 3 suszono w temperaturze 40°C przez okres 24 godzin, następnie uzyskane tworzywo rozdrabniano za pomocą młynka laboratoryjnego do postaci proszku.In the fourth stage, the final product from stage 3 was dried at 40 ° C for 24 hours, then the obtained material was ground into a powder with a laboratory grinder.

Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS w octanie celulozy w postaci proszku (fig. 3), a działanie antyseptyczne Ag/PEG w octanie celulozy w postaci proszku przy użyciu metody posiewu bakterii na szalce Petriego (fig. 4a przedstawia próbkę kontrolną, a fig. 4b przedstawia Ag/PEG w octanie celulozy w postaci proszku).The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry in cellulose acetate powder (Fig. 3) and the antiseptic effect of Ag / PEG in cellulose acetate powder using the Petri dish method (Fig. 4a shows a control sample, and Figure 4b shows Ag / PEG in cellulose acetate powder).

Przykład 2Example 2

W pierwszym etapie, 0,8 g AgNO3 (azotan V srebra) rozpuszczono w 100 cm3 poli(tlenku etylenu) (PEG) w temperaturze pokojowej, a następnie energicznie miesza przy użyciu mieszadła mechanicznego w temperaturze 25°C, przez 2 godziny do uzyskania nanocząstek srebra w PEG. Obecność nanocząsteczek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS (fig. 5) oraz badaniem WAXS, w wyniku którego otrzymano dyfraktogram przedstawiony na fig. 6.In the first step, 0.8 g of AgNO3 (silver nitrate V) was dissolved in 100 cm 3 of polyethylene oxide (PEG) at room temperature, and then vigorously stirred with a mechanical stirrer at 25 ° C for 2 hours to obtain silver nanoparticles in PEG. The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry (Fig. 5) and by WAXS examination, which gave the diffractogram shown in Fig. 6.

W drugim etapie, do proszku octanu celulozy w temperaturze pokojowej, przy ciągłym mieszaniu, stopniowo dodawano rozpuszczalnik w postaci acetonu do momentu uzyskania homogenicznego układu o lepkości 2 Pa-s.In the second step, acetone solvent was gradually added to the cellulose acetate powder at room temperature with constant stirring until a homogeneous system was obtained with a viscosity of 2 Pa · s.

W trzecim etapie, do produktu z etapu drugiego dodawano stopniowo, podczas energicznego mieszania, produkt końcowy z etapu pierwszego, w ilości 40% wagowych względem octanu celulozy. Mieszaninę w takiej postaci wylewano na płaską powierzchnię do uzyskania cienkiej warstwy.In the third step, the final product of the first step was gradually added to the product of the second step, with vigorous stirring, in an amount of 40% by weight based on cellulose acetate. The mixture was poured as such on a flat surface until a thin layer was obtained.

W czwartym etapie produkt końcowy z etapu 3 suszono w temperaturze 40°C przez okres 24 godzin, następnie uzyskane tworzywo rozdrabniano za pomocą młynka laboratoryjnego do postaci granulatu.In the fourth stage, the final product from stage 3 was dried at 40 ° C for 24 hours, then the obtained material was ground with a laboratory mill to give granules.

PL 235 531 B1PL 235 531 B1

Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS w octanie celulozy w postaci granulatu (fig. 7), a działanie antyseptyczne Ag/PEG w octanie celulozy w postaci granulatu przy użyciu metody posiewu bakterii na szalce Petriego (fig. 8a przedstawia próbkę kontrolną, a fig. 8b przedstawia Ag/PEG w octanie celulozy w postaci granulatu).The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry in cellulose acetate granular (Figure 7), and the antiseptic effect of Ag / PEG in granulated cellulose acetate using the Petri dish method (Figure 8a shows a control sample, and Figure 8b shows Ag / PEG in cellulose acetate in granular form).

Przykład 3Example 3

W pierwszym etapie, 2 g AgNO3 (azotan V srebra) rozpuszczono w 100 cm3 poli(tlenku etylenu) (PEG) w temperaturze pokojowej, a następnie energicznie miesza przy użyciu mieszadła mechanicznego w temperaturze 25°C, przez 2 godzin do uzyskania nanocząstek srebra w PEG. Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS (fig. 9) oraz badaniem WAXS, w wyniku którego otrzymano dyfraktogram przedstawiony na fig. 10.In the first step, 2 g of AgNO3 (silver nitrate V) was dissolved in 100 cm 3 of polyethylene oxide (PEG) at room temperature, and then vigorously stirred with a mechanical stirrer at 25 ° C for 2 hours to obtain silver nanoparticles. in PEG. The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry (Fig. 9) and by WAXS examination, which gave the diffractogram shown in Fig. 10.

W drugim etapie, do proszku octanu celulozy w temperaturze pokojowej, przy ciągłym mieszaniu, stopniowo dodawano rozpuszczalnik w postaci octanu etylu do momentu uzyskania homogenicznego układu o lepkości 2 Pa-s.In the second step, ethyl acetate solvent was gradually added to the cellulose acetate powder at room temperature with constant stirring until a homogeneous system was obtained with a viscosity of 2 Pa.

W trzecim etapie, do produktu z etapu drugiego dodawano stopniowo, podczas energicznego mieszania, produkt końcowy z etapu pierwszego, w ilości 20% wagowych względem octanu celulozy. Mieszaninę w takiej postaci wylewano na płaską powierzchnię do uzyskania cienkiej warstwy.In the third step, the final product from the first step was gradually added to the product of the second step, with vigorous stirring, in an amount of 20% by weight based on cellulose acetate. The mixture was poured as such on a flat surface until a thin layer was obtained.

W czwartym etapie produkt końcowy z etapu 3 suszono w temperaturze 40°C przez okres 24 godzin, następnie z uzyskanego tworzywa wycinano cienkie folie. Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS w octanie celulozy w postaci foli (fig. 11), a działanie antyseptyczne Ag/PEG w octanie celulozy w postaci folii przy użyciu metody posiewu bakterii na szalce Petriego (fig. 12a przedstawia próbkę kontrolną, a fig. 12b przedstawia Ag/PEG w octanie celulozy w postaci folii).In the fourth step, the final product of step 3 was dried at 40 ° C for 24 hours, then thin films were cut from the resulting material. The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry in cellulose acetate foil (Fig. 11), and the antiseptic activity of Ag / PEG in cellulose acetate foil by the method of inoculating bacteria in a petri dish (Fig. 12a shows a control sample, and Figure 12b shows Ag / PEG in cellulose acetate film).

Przykład 4Example 4

W pierwszym etapie, 0,5 g AgNO3 (azotan V srebra) rozpuszczono w 100 cm3 poli(tlenku etylenu) (PEG) w temperaturze pokojowej, a następnie energicznie miesza przy użyciu mieszadła mechanicznego w temperaturze 25°C, przez 2 godziny do uzyskania nanocząstek srebra w PEG. Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS (fig. 13) oraz badaniem WAXS, w wyniku którego otrzymano dyfraktogram przedstawiony na fig. 14.In the first step, 0.5 g of AgNO3 (silver nitrate VN) was dissolved in 100 cm 3 of polyethylene oxide (PEG) at room temperature, and then vigorously stirred with a mechanical stirrer at 25 ° C for 2 hours to obtain silver nanoparticles in PEG. The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry (Fig. 13) and by WAXS examination, which gave the diffractogram shown in Fig. 14.

W drugim etapie, do proszku octanu celulozy w temperaturze pokojowej, przy ciągłym mieszaniu, stopniowo dodawano rozpuszczalnik w postaci estrów kwasu octowego do momentu uzyskania homogenicznego układu o lepkości 2 Pa-s.In the second step, the acetic acid ester solvent was gradually added to the cellulose acetate powder at room temperature with constant stirring until a homogeneous system was obtained with a viscosity of 2 Pa.

W trzecim etapie, do produktu z etapu drugiego dodawano stopniowo, podczas energicznego mieszania, produkt końcowy z etapu pierwszego, w ilości 45% wagowych względem octanu celulozy. Mieszaninę w takiej postaci wylewano na płaską powierzchnię do uzyskania cienkiej warstwy.In the third step, the final product from the first step was gradually added to the product of the second step, with vigorous stirring, in an amount of 45% by weight based on cellulose acetate. The mixture was poured as such on a flat surface until a thin layer was obtained.

W czwartym etapie produkt końcowy z etapu 3 suszono w temperaturze 40°C przez okres 24 godzin, następnie z uzyskanego tworzywa wycinano cienkie folie. Obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS w octanie celulozy w postaci folii (fig. 15), a działanie antyseptyczne Ag/PEG w octanie celulozy w postaci folii przy użyciu metody posiewu bakterii na szalce Petriego (fig. 16a przedstawia próbkę kontrolną, a fig. 16b przedstawia Ag/PEG w octanie celulozy w postaci folii).In the fourth step, the final product of step 3 was dried at 40 ° C for 24 hours, then thin films were cut from the resulting material. The presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry in cellulose acetate film (Figure 15), and the antiseptic effect of Ag / PEG in cellulose acetate film using the Petri dish method (Figure 16a shows a control sample, and Figure 16b shows Ag / PEG in cellulose acetate film).

Przykład zastosowaniaApplication example

Napełniacz otrzymany według przykładu 2 dodano w ilości 0,1% wagowego względem granulatu izotaktycznego polipropylenu, a następnie otrzymane tworzywo kompozytowe wytłoczono w wytłaczarce ślimakowej w temperaturze uplastyczniania polimeru. Tworzywo kompozytowe po wyjściu z głowicy wytłaczarskiej chłodzono do temperatury pokojowej, a następnie granulowano. Tak otrzymane tworzywo kieruje się do dalszego przetworzenia na żądany wyrób finalny.The filler obtained according to example 2 was added in an amount of 0.1% by weight with respect to the granulate of isotactic polypropylene, and then the obtained composite material was extruded in a screw extruder at the polymer plasticizing temperature. After leaving the extrusion head, the composite material was cooled to room temperature and then granulated. The material obtained in this way is sent for further processing into the desired final product.

Po rekrystalizacji do postaci folii obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS napełniacza Ag/PEG osadzonego na octanie celulozy i wytłoczonego w izotaktycznym polipropylenie przedstawione na fig. 17, a działanie antyseptyczne przy użyciu metody posiewu bakterii na szalce Petriego, przy czym fig. 18a przedstawia próbkę kontrolną, a fig. 18b 0,1% antyseptycznego napełniacza w izotaktycznym polipropylenie.After recrystallization to form foil, the presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry of Ag / PEG filler deposited on cellulose acetate and extruded in isotactic polypropylene as shown in Figure 17, and antiseptic performance using the Petri dish method of bacterial inoculation, Fig. 18a shows a control sample and FIG. 18b shows 0.1% filler antiseptic in isotactic polypropylene.

Napełniacz otrzymany według przykładu 2 dodano w ilości 15% wagowych względem granulatu polietylenu, a następnie otrzymane tworzywo kompozytowe wytłoczono w wytłaczarce ślimakowej w temperaturze uplastyczniania polimeru. Tworzywo kompozytowe po wyjściu z głowicy wytłaczarki chłodzono do temperatury pokojowej, a następnie granulowano. Tak otrzymane tworzywo kieruje się do dalszego przetworzenia na żądany wyrób finalny.The filler obtained according to example 2 was added in an amount of 15% by weight with respect to the polyethylene granulate, and then the obtained composite material was extruded in a screw extruder at the polymer plasticization temperature. After leaving the extruder head, the composite material was cooled to room temperature and then granulated. The material obtained in this way is sent for further processing into the desired final product.

PL 235 531 B1PL 235 531 B1

Po rekrystalizacji do postaci folii obecność nanocząstek srebra potwierdzono za pomocą spektrofotometrii UV-VIS napełniacza Ag/PEG osadzonego na octanie celulozy i wytłoczonego w izotaktycznym polipropylenie przedstawione na fig. 19, a działanie antyseptyczne z wykorzystaniem metody posiewu bakterii na szalce Petriego, przy czym fig. 20a przedstawia próbkę kontrolną, a fig. 20b 15% antyseptycznego napełniacza w polietylenie.After recrystallization into foil, the presence of silver nanoparticles was confirmed by UV-VIS spectrophotometry of Ag / PEG filler deposited on cellulose acetate and extruded in isotactic polypropylene as shown in Fig. 19, and antiseptic action using the Petri dish method of bacterial inoculation, Fig. 20a shows a control sample and FIG. 20b shows 15% antiseptic filler in polyethylene.

Claims (6)

1. Sposób otrzymywania hydrofilowego antyseptycznego napełniacza z udziałem nanocząstek srebra dla polimerów poliolefinowych hydrofobowych, znamienny tym, że napełniacz otrzymuje się w czterech etapach i tak: w pierwszym etapie, od 0,01 do 2 g AgNO3 (azotan V srebra) rozpuszczono w 100 cm3 poli(tlenku etylenu) (PEG) w temperaturze pokojowej, a następnie energicznie miesza przy użyciu mieszadła mechanicznego w temperaturze 25°C, przez 2 godziny, do uzyskania nanocząstek srebra w PEG, w drugim etapie, do proszku octanu celulozy, w temperaturze pokojowej, przy ciągłym miesza niu, stopniowo dodaje się rozpuszczalnika do momentu uzyskania homogenicznego układu o lepkości 2 Pa-s, dalej w trzecim etapie, do produktu z etapu drugiego dodaje się stopniowo, podczas energicznego mieszania, produkt końcowy z etapu pierwszego, w ilości 1-45% wagowych względem octanu celulozy, po czym mieszaninę w takiej postaci wylewa się na płaską powierzchnię do uzyskania cienkiej warstwy, a następnie w czwartym etapie produkt końcowy z etapu 3 suszy się w temperaturze 40°C przez 24 godziny, po czym uzyskane tworzywo rozdrabnia się.1. The method of obtaining a hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefin polymers, characterized in that the filler is obtained in four stages and thus: in the first step, from 0.01 to 2 g of AgNO3 (silver nitrate V) was dissolved in 100 cm 3 poly (ethylene oxide) (PEG) at room temperature, then vigorously mix with a mechanical stirrer at 25 ° C, for 2 hours, to obtain silver nanoparticles in PEG, second step, to make cellulose acetate powder at room temperature with continuous stirring, the solvent is gradually added until a homogeneous system with a viscosity of 2 Pa is obtained, then in the third stage, the final product from the first stage is gradually added, with vigorous stirring, in an amount of 1- 45% by weight based on cellulose acetate, the mixture is then poured on a flat surface until a thin layer is obtained, and then in a fourth In stage 3, the final product from stage 3 is dried at 40 ° C for 24 hours, then the resulting material is ground. 2. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że rozpuszczalnikiem jest aceton albo metyloetyloketon, albo octan etylu, albo estry kwasu octowego.2. The method according to p. The process of claim 1, wherein the solvent is acetone or methyl ethyl ketone or ethyl acetate or esters of acetic acid. 3. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że napełniacz ma postać proszku.3. The method according to p. The process of claim 1, wherein the filler is in the form of a powder. 4. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że napełniacz ma postać granulatu.4. The method according to p. The process of claim 1, wherein the filler is in the form of granules. 5. Sposób według zastrz. 1, znamienny tym, że napełniacz ma postać folii.5. The method according to p. The method of claim 1, wherein the filler is in the form of a foil. 6. Zastosowanie hydrofilowego antyseptycznego napełniacza z udziałem nanocząstek srebra dla polimerów poliolefinowych hydrofobowych, którym jest roztwór nanocząstek srebra, który osadzony jest w ilości od 1 do 45% wag. względem nośnika w postaci octanu celulozy, w ilości od 0,1% do 15% wag. do wytwarzania kompozytów o działaniu antydrobnoustrojowym na bazie izotaktycznego polipropylenu albo polietylenu.6. The use of a hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefin polymers, which is a solution of silver nanoparticles deposited in an amount of 1 to 45 wt.%. based on the cellulose acetate carrier in an amount of 0.1% to 15% by weight. for the production of antimicrobial composites based on isotactic polypropylene or polyethylene.
PL420689A 2017-03-01 2017-03-01 Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action PL235531B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420689A PL235531B1 (en) 2017-03-01 2017-03-01 Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PL420689A PL235531B1 (en) 2017-03-01 2017-03-01 Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action

Publications (2)

Publication Number Publication Date
PL420689A1 PL420689A1 (en) 2018-09-10
PL235531B1 true PL235531B1 (en) 2020-08-24

Family

ID=63445883

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PL420689A PL235531B1 (en) 2017-03-01 2017-03-01 Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action

Country Status (1)

Country Link
PL (1) PL235531B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112868667A (en) * 2021-02-04 2021-06-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 Instant preservative granules and preparation method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
PL433561A1 (en) 2020-04-16 2021-10-18 Centrum Badań I Rozwoju Technologii Dla Przemysłu Spółka Akcyjna Filler for producing composite materials, a composite material, method of producing a composite material and a composite material overlay

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112868667A (en) * 2021-02-04 2021-06-01 中国科学院上海硅酸盐研究所 Instant preservative granules and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
PL420689A1 (en) 2018-09-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Shameli et al. Silver/poly (lactic acid) nanocomposites: preparation, characterization, and antibacterial activity
Malagurski et al. Mineralized agar-based nanocomposite films: Potential food packaging materials with antimicrobial properties
Xu et al. Properties of novel polyvinyl alcohol/cellulose nanocrystals/silver nanoparticles blend membranes
US9491947B1 (en) Method of synthesizing nanoparticles and a nanoparticle-polymer composite using a plant extract
Niu et al. An injectable supramolecular hydrogel hybridized with silver nanoparticles for antibacterial application
KR101417767B1 (en) Antibacterial Food Packaging Film Comprising Chitosan and Inorganic Antibacterials, And Manufacturing Method Of The Same
EP2515642B1 (en) Nanoparticles with fungicidal properties, a process for their preparation and their use in the manufacture of different articles.
JP2013503124A (en) Nano silver-zinc oxide composition
CN111909454A (en) Antibacterial masterbatch and application thereof
Rzayev et al. Functional copolymer/organo-MMT nanoarchitectures. XXII. Fabrication and characterization of antifungal and antibacterial poly (vinyl alcohol-co-vinyl acetate/ODA-MMT/AgNPs nanofibers and nanocoatings by e-spinning and c-spinning methods
Kostic et al. Multifunctional ternary composite films based on PLA and Ag/alginate microbeads: Physical characterization and silver release kinetics
PL235531B1 (en) Hydrophilic antiseptic filler with silver nanoparticles for hydrophobic polyolefine polymers, method for obtaining it and application for production of composites with antimicrobial action
CN113307992B (en) Graphene composite antibacterial master batch and preparation method thereof
CN111410809A (en) Persistent antibacterial polyvinyl alcohol film based on organic metal framework and preparation method thereof
El-Naggar et al. Preparation of bactericidal zinc oxide nanoparticles loaded carboxymethyl cellulose/polyethylene glycol cryogel for gap filling of archaeological bones
Mallakpour et al. Highly capable and cost-effective chitosan nanocomposite films containing folic acid-functionalized layered double hydroxide and their in vitro bioactivity performance
Navaf et al. Impact of metal and metal oxide nanoparticles on functional and antimicrobial activity of starch nanocomposite film; A review
Magesh et al. Effect of biopolymer blend matrix on structural, optical and biological properties of chitosan–agar blend ZnO nanocomposites
CN113637232A (en) Graphene oxide/nano-copper composite antibacterial agent, antibacterial master batch and preparation method thereof
Tang et al. Pullulan-based nanocomposite films with enhanced hydrophobicity and antibacterial performances
Nanjunda et al. Preparation of chitosan/different organomodified clay polymer nanocomposites: studies on morphological, swelling, thermal stability and anti-bacterial properties
KR101871963B1 (en) Antibiotic compound and manufacturing method thereof
Algahtani et al. Tunning Silver@ Gold core@ shell incorporated in poly (vinyl alcohol) via laser ablation: Antibacterial activity and cell viability behavior for wound healing
Shidlovskiy et al. Preparation and characterization of bacterial cellulose composites with silver nanoparticles
Ali et al. Enhancing physical characteristics and antibacterial efficacy of chitosan through investigation of microwave-assisted chemically formulated chitosan-coated ZnO and chitosan/ZnO physical composite