Préparation in situ, rouleau à rouleau, d'un tissu non tissé chargé en Ag recyclable, lavable et antibactérien

Rapports scientifiques volume 12, Numéro d'article : 13206 (2022) Citer cet article

994 accès

3 citations

Détails des métriques

Les tissus fonctionnels dotés de performances antibactériennes sont de plus en plus appréciés de nos jours. Cependant, la fabrication de tissus fonctionnels offrant des performances durables et stables de manière rentable reste un défi. Le tissu non tissé en polypropylène (noté PP) a été modifié par de l'alcool polyvinylique (noté PVA), suivi du dépôt in situ de nanoparticules d'argent (notées Ag NP) pour obtenir du PP modifié au PVA et chargé en Ag NP (noté Ag). /PVA/PP). L'encapsulation de la fibre PP par un revêtement PVA contribue à améliorer considérablement l'adhésion des Ag NP chargés à la fibre PP, et les tissus non tissés Ag/PVA/PP présentent des propriétés mécaniques considérablement améliorées ainsi qu'une excellente activité antibactérienne contre Escherichia coli (codée comme E. coli). Typiquement, le non-tissé Ag/PVA/PP obtenu à une concentration en argent ammoniac de 30 mM présente les meilleures propriétés mécaniques et le taux antibactérien atteint 99,99 % contre E. coli. Le tissu conserve une excellente activité antibactérienne même après 40 cycles de lavage, montrant des perspectives de réutilisation. De plus, le tissu non tissé Ag/PVA/PP pourrait trouver une application prometteuse dans l’industrie, grâce à sa perméabilité à l’air et à l’humidité souhaitées. De plus, nous avons développé un procédé de production roll-to-roll et mené une exploration préliminaire pour vérifier la faisabilité de cette méthode.

Les mouvements massifs de population ainsi que l’approfondissement de la mondialisation économique ont considérablement accru la possibilité de propagation du virus, ce qui pourrait bien expliquer pourquoi il est difficile de prévenir l’épidémie d’un nouveau virus corona ayant une forte capacité de propagation mondiale1,2,3. En ce sens, il est urgent de développer de nouveaux matériaux antibactériens comme les tissus non tissés en polypropylène (PP) comme matériaux de protection médicale. Les tissus non tissés en PP présentent une faible densité, une inertie chimique, un faible coût et d'autres avantages4. Malheureusement, ils n'ont à eux seuls aucune capacité antibactérienne et présentent une durée de vie courte et une faible efficacité de protection. Par conséquent, il est important de doter le tissu non tissé PP d’une capacité antibactérienne.

L'argent, un ancien agent antibactérien, a subi cinq étapes de développement, notamment la solution d'argent colloïdal, l'argent sulfadiazine, le sel d'argent, l'argent protéique et le nanoargent. Les applications du nano-argent sont de plus en plus étendues, notamment dans le domaine médical5,6, la conductivité électrique7,8,9, le Raman amélioré en surface10,11,12, la dégradation catalytique des colorants13,14,15,16, etc. En particulier, les nanoparticules d'argent (Ag NP) sont avantageuses par rapport aux agents antimicrobiens conventionnels tels que le sel métallique, le composé d'ammonium quaternaire et le triclosan, grâce à leur résistance bactérienne, leur stabilité, leur faible coût et leur acceptation environnementale souhaitées17,18,19. En outre, les Ag NP avec une grande surface spécifique et une activité antibactérienne élevée peuvent être attachés à des tissus, notamment des tissus de laine20, des tissus de coton21,22 et des tissus de polyester, pour obtenir une libération continue de particules d'argent antibactériennes de manière contrôlable23,24. Cela signifie qu’il pourrait être possible de fabriquer des tissus PP possédant une activité antibactérienne par encapsulation avec des Ag NP. Cependant, les non-tissés PP manquent de groupes fonctionnels et présentent une faible polarité, ce qui est défavorable à leur encapsulation par les Ag NP. Pour surmonter cet inconvénient, certains chercheurs ont tenté d'adopter diverses méthodes de modification, notamment la pulvérisation plasma26,27, le greffage par rayonnement28,29,30,31 et le revêtement de surface32 pour déposer des Ag NP sur la surface des tissus PP. Par exemple, Goli et al.33 ont introduit un revêtement protéique sur la surface du tissu non tissé PP ; l'acide aminé à la périphérie de la couche protéique pourrait servir de points d'ancrage pour la combinaison des Ag NP, obtenant ainsi une bonne activité antibactérienne. Li et ses collègues34 ont découvert que le N-isopropylacrylamide et le chlorhydrate de N-(3-aminopropyl) méthacrylamide co-greffés via une gravure ultraviolette (UV) présentaient une activité antibactérienne efficace, bien que le processus de gravure UV soit compliqué et puisse aggraver les propriétés mécaniques des fibres. En prétraitant le PP vierge sous rayonnement gamma, Oliani et al35 ont fabriqué des films de gel Ag NPs-PP dotés d'une activité antibactérienne exceptionnelle ; cependant, leur approche était également compliquée. En résumé, il reste toujours difficile de préparer des tissus non tissés en PP recyclables dotés de l'activité antibactérienne souhaitée de manière efficace et simple.