リサイクル可能、洗濯可能、抗菌性の銀担持不織布をロールツーロールでその場で製造

Scientific Reports volume 12、記事番号: 13206 (2022) この記事を引用

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メトリクスの詳細

抗菌性能を備えた機能性繊維が今、ますます歓迎されています。 しかし、耐久性があり、安定した性能を備えた機能性生地をコスト効率の高い方法で製造することは依然として課題です。 ポリプロピレン (PP と表示) 不織布をポリビニル アルコール (PVA と表示) で改質し、続いて銀ナノ粒子 (Ag NP と表示) をその場堆積させて、PVA 改質および Ag NP を充填した PP (Ag と表示) を生成しました。 /PVA/PP）生地。 PVA コーティングによる PP 繊維のカプセル化は、充填された Ag NP の PP 繊維への接着力の大幅な強化に貢献し、Ag/PVA/PP 不織布は機械的特性が大幅に向上するとともに、大腸菌 (コード名:) に対して優れた抗菌活性を示します。大腸菌）。 一般に、銀アンモニア濃度 30 mM で得られた Ag/PVA/PP 不織布は最高の機械的特性を有し、大腸菌に対する抗菌率は 99.99% に達します。 40回洗濯しても優れた抗菌力を維持しており、再利用が可能です。 さらに、Ag/PVA/PP 不織布は、その望ましい通気性と透湿性のおかげで、産業における有望な用途を見出すことができます。 さらに、ロールツーロール生産プロセスを開発し、その実現可能性を検証するための予備調査を実施しました。

経済のグローバル化の深化に伴う大規模な人口移動により、ウイルスが蔓延する可能性が大幅に高まっており、世界中に蔓延する強力な能力を持った新型コロナウイルスの蔓延を防ぐのが難しい理由が十分に説明されている可能性があります1、2、3。 その意味で、医療用保護材としてポリプロピレン（PP）不織布のような新たな抗菌性素材の開発が急務となっている。 PP 不織布は、低密度、化学的不活性、低コストなどの利点 4 を示しますが、残念ながら、単独では抗菌能力がなく、耐用年数が短く、保護効率も低いです。 したがって、PP不織布に抗菌性を付与することは重要である。

古代の抗菌剤である銀は、コロイド銀溶液、スルファジアジン銀、銀塩、プロテイン銀、ナノ銀を含む 5 段階の開発を経てきました。 ナノ銀の応用は、医療分野 5,6、電気伝導性 7,8,9、表面増強ラマン 10,11,12、色素の触媒分解 13,14,15,16 など、ますます広範囲になっています。 特に、銀ナノ粒子（Ag NP）は、望ましい細菌耐性、安定性、低コスト、環境への許容性のおかげで、金属塩、第四級アンモニウム化合物、トリクロサンなどの従来の抗菌剤よりも有利です17、18、19。 さらに、比表面積が大きく抗菌活性が高い Ag NP をウール生地 20、綿生地 21,22、ポリエステル生地などの生地に付着させることで、制御可能なモードで抗菌銀粒子の連続放出を達成することができます 23,24。 これは、Ag NP をカプセル化することで抗菌活性を備えた PP 布地を製造できる可能性があることを意味します。 しかし、PP 不織布には官能基が欠如しており、極性が低いため 25、Ag NP によるカプセル化には不利です。 この欠点を克服するために、一部の研究者は、プラズマスパッタリング 26,27、放射線グラフト化 28,29,30,31、表面コーティング 32 などのさまざまな改質方法を採用して、PP 布地表面に Ag NP を堆積しようと試みています。 例えば、Goli et al.33 は、PP 不織布の表面にタンパク質コーティングを導入しました。 タンパク質層の周囲のアミノ酸は、Ag NP の組み合わせのアンカーポイントとして機能し、それによって良好な抗菌活性が達成される可能性があります。 Li ら 34 は、紫外線 (UV) エッチングによって共グラフトされた N-イソプロピルアクリルアミドと N-(3-アミノプロピル) メタクリルアミド塩酸塩が効率的な抗菌活性を示すものの、UV エッチングプロセスは複雑であり、繊維の機械的特性を悪化させる可能性があることを発見しました。 Oliani ら 35 は、ガンマ線照射下で未加工の PP を前処理することにより、優れた抗菌活性を備えた Ag NPs-PP ゲルフィルムを作製しました。 しかし、彼らのアプローチも複雑でした。 要約すると、所望の抗菌活性を有するリサイクル可能なＰＰ不織布を効率的かつ容易な方法で製造することは依然として課題である。