Development of the methods of finishing non-woven fabric with brass nanoparticles

Abstract

Studies have been conducted on the process of obtaining brass nanoparticles by means of reduction with environmentally friendly preparations in order to give biocidal properties to non-woven fabric. The aim of the study is to modify a non-woven material using silver nanoparticles to give it biocidal properties. The effective composite preparation developed for biocidal finishing of textile materials is relatively inexpensive, environmentally and toxicologically safe. Its application opens up prospects for manufacturing a wide range of competitive, environmentally friendly, bio-resistant textile materials for various purposes. Process conditions of antibacterial finishing of textile materials were the followings: an aqueous solution with brass nanoparticles was sprayed onto the surface of a non-woven fabric, then dried and heat treated at 180 °C on a thermal press. To study the biocidal activeness of heat-treated material, a microbiological investigation was carried out. Non-woven fabric processed on the basis of brass nanoparticles obtains pronounced antifungal activeness in terms of investigating C.albicansATCC 2091 and C.albicansATCC 10231 test strains. Also, experiments on toxic and skin-irritating effects of non-woven material processed by the proposed method showed its safety for human health. The developed product based on silver nanoparticles provides high indicators of bio-resistance of textile material and meets the environmental requirements for textile auxiliary substances. In the production of nonwovens, processing with this composition can be combined with the emulsification of a mixture of fibers, or carried out after the formation of the canvas with subsequent heat treatment and calendering.

Проведены исследования процесса получения наночастиц меди путем восстановления экологически безопасными препаратами с целью придания биоцидных свойств нетканому материалу. Целью исследования является модификация нетканого материала с применением наночастиц серебра для придания ей биоцидных свойств. Разработанный для биоцидной отделки текстильных материалов эффективный композиционный препарат сравнительно недорог, экологически и токсикологически безопасен. Его применение открывает перспективы изготовления широкого ассортимента конкурентоспособных, экологически чистых, биоустойчивых текстильных материалов различного назначения. Условия процесса антибактериальной отделки текстильного материала были следующими: водный раствор с наночастицами меди наносили методом распыления на поверхность нетканого материала, потом осуществляли сушку и термообработку при 180 °С на термопрессе. Для изучения биоцидной активности обработанного материала были проведены микробиологические исследования. Нетканый материал, обработанный на основе нанчастиц меди, обладает выраженной противогрибковой активностью в отношении исследуемых C.albicansATCC 2091 и C.albicansATCC 10231 тест-штаммов. Также испытания на токсическое и кожнораздражающее действия нетканого материала, обработанного предлагаемым способом показали его безопасность для здоровья человека. Разработанное средство на основе наночастиц серебра обеспечивает высокие показатели биостойкости текстильного материала и отвечает экологическим требованиям, предъявляемым к текстильно-вспомогательным веществам. На производстве нетканых материалов обработку данным составом можно совмещать с эмульсированием смеси волокон, либо проводить после формирования холста с последующей термообработкой и каландрированием.

Бейматаға биоцидтік қасиеттер беру үшін экологиялық таза препараттармен тотықсыздандыру арқылы мыс нанобөлшектерін алу процесі бойынша зерттеулер жүргізілді. Зерттеудің мақсаты - биоцидтік қасиет беру мақсатында күміс нанобөлшектерін қолдана отырып, бейматаны модификациялау. Тоқыма материалдарына биоцидтік касиет беруге арналған тиімді композициялық препарат салыстырмалы түрде арзан, экологиялық және токсикологиялық қауіпсіз. Оны қолдану әртүрлі мақсаттағы бәсекеге қабілетті, экологиялық таза, биотұрақты тоқыма материалдарының кең ассортиментін шығаруға мүмкіндік ашады. Тоқыма материалын антибактериалды өңдеу процесінің шарттары келесідей болды: мыс нанобөлшектері бар сулы ерітінді бейматаның бетіне бүрку арқылы қолданылды, содан кейін кептіру және термопрессте 180° C термиялық өңдеу жүргізілді. Өңделген материалдың биоцидтік белсенділігін зерттеу үшін микробиологиялық зерттеу жүргізілді. Мыс нанобөлшектері негізінде өңделген беймата зерттелген C.albicansATCC 2091 және C.albicansATCC 10231 сынақ штаммдарына қарсы айқын зеңге қарсы белсенділікке ие. Сондай-ақ ұсынылған әдіспен өңделген беймата улы және тері тітіркендіргіш әсеріне жүргізілген сынақтар оның адам денсаулығына қауіпсіздігін көрсетті. Күміс нанобөлшектері негізіндегі құрам текстиль материалдарына жоғары биоцидтік қасиет береді, сонымен қатар текстиль-көмекші заттарға қойылатын экологиялық талаптарды қанағаттандырады. Өндірісте бейматаны ұсынылған құраммен бүркіп өңдеу процесін талшықтар қоспасын эмульсиялау кезінде немесе жайғақ қалыптастырылғаннан соң жүргізуге болады, одан кейін термоөңдеу және каландрлеу процестері өтеді.