Incorporación de nanopartículas de óxido de cobre en tejidos de algodón para mejorar la solidez al sudor a partir de diferentes métodos textiles: agotamiento, impregnación y agotamiento - impregnación

Abstract

El presente trabajo consistió en obtener tejidos de 100% algodón funcionalizados con nanopartículas de óxido de cobre (NPs de CuO) que reduzcan el crecimiento de la bacteria Escherichia coli y que cuenten con buena solidez al sudor, esto a partir del estudio de los diversos métodos de teñido empleados en la industria textil. Los métodos usados fueron agotamiento, impregnación, llamado también método de teñido a la continua, y de agotamiento-impregnación. Se optimizaron la gradiente, dosificación, temperatura y la velocidad de rotación para el caso del método por agotamiento, empleando la máquina de última generación ECO DYER. Para la aplicación del método de impregnación se estableció el pick-up, tiempo y temperatura de fijación, además, se utilizó un foulard vertical de laboratorio y una estufa. Para la obtención del CuO se utilizó la sal precursora de sulfato de cobre pentahidratado y el hidróxido de sodio. Los tejidos funcionalizados con NPs de CuO obtenidos a partir de los diferentes métodos fueron sometidos a la evaluación de solidez al sudor y a pruebas de resistencia de 25 lavados, usando las normas ISO 105 - E04:2013 e ISO 105 - C06:2010, respectivamente. Además de ello, la propiedad antimicrobiana contra la cepa Escherichia coli fue evaluada usando la norma ASTM E2149:2013. Según los resultados obtenidos fue el tejido con el método de impregnación el que mejor respondió a en las tres evaluaciones mencionadas anteriormente, por esta razón fue analizado sus propiedades físicas y realizado su caracterización estructural, análisis elemental y de superficie, finalmente este tejido presentó buena solidez al sudor y resistencia a 25 lavadas. La evaluación microbiológica de todos los tejidos funcionalizados con NPs de CuO obtenidos por los tres métodos presentó una reducción bacteriana del 99,9%, en el caso del tejido producido por el método de impregnación, luego de 25 lavadas, sometida a la prueba de sudor y simulación del uso de prenda, la reducción se mantuvo por encima del 80%.

The present work consisted of obtaining 100% cotton fabrics functionalized with copper oxide nanoparticles (CuO NPs) that reduce the growth of Escherichia coli bacteria and that have good fastness to perspiration, this from the study of various methods of dyeing used in the textile industry. The methods used were exhaustion, impregnation, also called continuous dyeing method, and exhaustion-impregnation. The heating rate, dosage, temperature and rotation speed were optimized for the case of the exhaustion method, using the latest generation ECO DYER machine. For the application of the impregnation method, the pick-up, time and fixing temperature were established, in addition, a laboratory vertical padder and an oven were used. To obtain CuO, the precursor salt of copper sulfate pentahydrate and sodium hydroxide were used. The functionalized fabrics with CuO NPs obtained from the different methods were subjected to the evaluation of fastness to perspiration and resistance tests of 25 washes, using the ISO 105 - E04:2013 and ISO 105 - C06:2010 standards, respectively. In addition to this, the antimicrobial property against Escherichia coli strain was evaluated using ASTM E2149:2013 standard. The microbiological evaluation of all functionalized fabrics with CuO NPs obtained by the three methods showed a bacterial reduction of 99.9%, in the case of the fabric produced by the impregnation method, after 25 washes, subjected to the perspiration test and simulation of the use of garment, the reduction remained above 80%.