NANO BẠC TRONG XỬ LÝ PROTEASE TẠO RA VẢI CHỐNG MA SÁT, CHỐNG TĨNH ĐIỆN VÀ KHÁNG KHUẨN

Nghiên cứu này được thực hiện bằng cách phân tích tác động của việc xử lý bề mặt đối với len bằng cách sử dụng các tỷ lệ phần trăm khác nhau của protease (3%, 6% và 9%) với việc kết hợp các hạt nano bạc và theo độ pH thay đổi (tức là, pH = 4 và pH = 7). Việc so sánh hình thái bề mặt sợi và phân tích FTIR đã được thực hiện để xác định đặc điểm của lớp phủ nano. Kết quả cho thấy tác dụng chống tĩnh điện và kháng khuẩn trên các mẫu được xử lý ở 3% protease và 6% protease tốt hơn so với các mẫu được xử lý ở 9% protease. Tương ứng, các mẫu được xử lý ở pH 4 có đặc tính chống tĩnh điện và kháng khuẩn tốt hơn so với các mẫu được xử lý ở pH 7. Các hợp chất lưu huỳnh đóng một vai trò quan trọng trong sự tương tác và hấp thụ của các hạt nano bạc.

Vải chống ma sát, chống tĩnh điện và kháng khuẩn nano bạc

(Bản quyền thuộc về NanoCMM Technology)

Quý khách hàng có nhu cầu nano bạc nguyên liệu 15000 ppm dùng trong dệt may vui lòng liên hệ Hotline 0378.622.740 – 098.435.9664

1. Giới thiệu

Mặc dù có nhiều loại sợi tổng hợp hiện nay, nhưng sợi tự nhiên vẫn được yêu cầu cao và được ưu tiên sử dụng. Trong số các loại sợi tự nhiên khác, sợi len cũng đang được hầu hết người tiêu dùng lựa chọn là một trong những loại sợi tự nhiên quan trọng. Ngành chăn nuôi không chỉ được thiết lập để lấy thịt và sữa, mà chúng còn cung cấp len hoặc sợi tóc và do đó ảnh hưởng tích cực đến thu nhập của bất kỳ quốc gia hoặc tiểu bang nào [ 1 ]. Bất kể nhu cầu thị trường cao, sợi len không được sử dụng làm sợi cao cấp nhất do sự khan hiếm của nó [ 2]. Sợi len nguyên sinh ít nhiều có những thiếu sót lớn, tức là tính kỵ nước tự nhiên của bề mặt ngoài do lớp axit béo, độ nhám bề mặt do cấu trúc của lớp biểu bì và là môi trường tốt cho sự phát triển và lan truyền của vi khuẩn dưới nhiệt độ thích hợp và độ ẩm. Đối với hai phương pháp trước, một số kỹ thuật đã được áp dụng để phân hủy lớp bề mặt chất béo [ 3 – 5 ] và / hoặc phủ hoặc chế tạo các vật liệu ưa nước trên lớp axit béo trên bề mặt sợi len [ 6 – 8 ]. Tuy nhiên, các phương pháp xử lý như vậy thường gây ra một số tổn thất về đặc tính cơ học và / hoặc ảnh hưởng đến cảm giác tự nhiên và sự thoải mái của nó.

Tính kỵ nước tự nhiên của sợi len gây ra sự tích tụ điện tích trên bề mặt sợi. Xử lý chống tĩnh điện cho hàng dệt len ​​làm giảm điện trở suất điện và tạo điều kiện thuận lợi cho việc tiêu tán điện tích trên sợi và do đó làm giảm sự phóng điện tiềm năng cao. Hơn nữa, bằng cách giảm điện trở suất bề mặt của vật liệu dệt len, cũng có thể đạt được các đặc tính giải phóng đất, dẫn điện và điện từ và che chắn nhiệt tốt hơn. Ki và cộng sự. [ 9] duy trì rằng hiệu quả chống tĩnh điện của các loại vải len thành phẩm có AgNPs trên bề mặt của chúng tăng lên một chút lên đến 50 ppm, sau đó, nó được tìm thấy sẽ giảm khi thêm AgNPs. Gần đây, một phương pháp mới để sản xuất hàng dệt len ​​chống tĩnh điện bằng tổng hợp polypyrrole tại chỗ (PPy) và các xử lý của nó trên bề mặt hàng dệt len ​​đã được nghiên cứu [ 10 ]. Hơn nữa, Wang et al. [ 11 ] Vải polyester được xử lý trước sau đó được phủ ống nano carbon một thành (SWCNT) bằng cách phủ-sấy-đóng rắn trong các điều kiện plasma khác nhau và nhận thấy rằng các điều kiện thích hợp nên được sử dụng để tối ưu hóa đặc tính chống tĩnh điện của vải polyester.

Không chỉ trên len, mà còn trên các phương tiện dệt khác, một số nghiên cứu đã được thực hiện để làm cho sợi kháng khuẩn. Dubas và cộng sự. [ 12 ] cố định các hạt nano bạc kháng khuẩn (AgNPs) trên sợi nylon và tơ tằm bằng cách nhúng tuần tự vào dung dịch loãng của AgNPs được phủ poly (axit metacrylic) và poly (diallyl dimethyl amoni clorua) bằng cách sử dụng phương pháp lắng đọng từng lớp phương pháp. Họ cho rằng giảm 80% vi khuẩn đối với sợi tơ và 50% đối với sợi nylon nhờ sự hình thành một màng mỏng có màu. Khalil-Abad và Yazdanshenas [ 13 ] đã tạo ra các hạt bạc trên sợi bông bằng cách xử lý với dung dịch nước KOH và AgNO 3, tiếp theo là quá trình hydrophob hóa bề mặt. Các loại vải dệt từ bông cải tiến có khả năng tiêu diệt cả vi khuẩn Gram âm và Gram dương trên bề mặt vải.

Yu và cộng sự. [ 14 ] tổng hợp các hạt nano bạc (AgNPs) bằng lá nho Dolcetto tự nhiên và chế tạo chúng bằng sợi alginate bằng phương pháp kéo sợi ướt và xác nhận tính chất kháng khuẩn của sợi alginate chống lại cả vi khuẩn gây bệnh Gram dương và Gram âm. Xue và cộng sự. [ 15 ] tạo ra AgNP trên sợi bông bằng cách khử tại chỗ [Ag (NH 3 ) 2 ] + với glucose, sau đó vải dệt đã qua xử lý được biến tính bằng alkylsilan với một chuỗi dài và có hoạt tính kháng khuẩn cao hơn đối với Escherichia coli . Liu và cộng sự. [ 16] tổng hợp các hạt nano bạc bằng cách sử dụng chiếu xạ mặt trời và chiết xuất Nageia Nagi theo phương pháp tiếp cận bền vững và hóa học xanh và đánh giá hoạt tính kháng khuẩn của chúng. Hơn nữa, việc tổng hợp AgNPs đang được báo cáo bằng cách sử dụng các loại lá tự nhiên biến thể, chẳng hạn như tre [ 17 ], Chinese Holly [ 18 ], Gui Hua ( Osmanthus Fragrans ) [ 19 ], v.v.

Các hạt nano cung cấp đa chức năng cho hàng dệt đang được duy trì sau khi giặt nhiều lần [ 20 – 22 ]. Các hạt nano đang được sử dụng cho nhiều ứng dụng khác nhau; bên cạnh nhiều lợi ích của chúng, có một số thiếu sót và các vấn đề sức khỏe liên quan đến các hạt nano, như đã được xem xét và báo cáo gần đây [ 23 ]. Tuy nhiên, bạc đã được báo cáo là một trong những chất kháng khuẩn an toàn và không độc hại đối với cơ thể con người, có thể tiêu diệt các vi sinh vật có hại [ 24]. Mục đích của bài báo này là trình bày đặc tính kháng khuẩn, chống sâu mọt và tính chất điện của hàng dệt len ​​bằng cách ứng dụng keo nano. Ở đây, chúng tôi đã phân tích các hạt nano bạc (AgNPs) có bán trên thị trường về khả năng kháng khuẩn và chống tĩnh điện là chủ yếu. Các loại vải dệt len ​​được xử lý trước bằng một enzyme protease để làm cho bề mặt sợi len dễ tiếp nhận các hạt nano bạc.

2. Thực nghiệm

2.1. Vật liệu

Enzyme cấp phân tích Savinase 16L được mua từ Novozymes Biopharmaceuticals, Ltd, Trung Quốc. Hạt bạc (Ag + ) cấp thương mại (AGS-2YR-001) được cung cấp bởi Công ty TNHH Công nghệ Nano Thượng Hải, Trung Quốc. Hydro peroxit cấp phân tích (H 2 O 2 ) và natri cacbonat (Na 2 CO 3 ) được mua từ Công ty TNHH Thuốc thử Hóa chất Tập đoàn Y học Trung Quốc, Trung Quốc. Natri sulfit cấp phân tích (NaHSO 4 ), natri pyrophosphat (Na 4 P 2 O 7 ) và axit axetic (C 2 H 4 O 2) được mua từ Công ty TNHH Hóa chất Hóa chất của Tập đoàn Công nghiệp Hóa chất, Trung Quốc. Natri clorua (NaCl) cấp phân tích được mua từ Công ty TNHH Công nghiệp hóa chất tốt Hàng Châu Gao Jing, Trung Quốc. Peptone, bột men và thạch bột được cung cấp bởi Base Bio-Tech Co., Ltd., Hàng Châu, Trung Quốc. Các chủng vi khuẩn Gram âm Klebsiella pneumoniae ( K. pneumoniae ; ATCC 4352) và vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus ( S. aureus ; ATCC 6538) được lấy từ Trường Đại học Khoa học Đời sống, Đại học Đông Hoa, Trung Quốc. Tween 20 được cung cấp bởi Hainan Zhongxin Chemical Co., Ltd. Thượng Hải, Trung Quốc.

Các mẫu vải hoặc sợi len được đặt ở nhiệt độ tiêu chuẩn (tức là 20 ± 2 ° C) và độ ẩm (tức là 65 ± 2%) môi trường trước tất cả các thí nghiệm trong 24 giờ để cân bằng độ ẩm. Tất cả các mẫu được giữ trong một túi khô. Tất cả các mẫu sợi có khối lượng đơn vị là 15 g. Các mẫu vải đã được cắt theo yêu cầu thử nghiệm. Tỷ lệ rượu 1: 30 đã được sử dụng trong thí nghiệm.

2.2. Phủ H2O2 / Protease với nano bạc

Tỷ lệ enzyme protease là khác nhau (ví dụ: 3%, 6% và 9%) trong xử lý bề mặt trước khi kết hợp các hạt nano bạc, và giá trị pH thay đổi ở giai đoạn kết hợp bạc; pH 4 và pH 7 đã được sử dụng. Thí nghiệm được tiến hành như minh họa trong Hình 1 .

Quá trình H2O2, protease và nano bạc với tỷ lệ protease thay đổi và với độ pH thay đổi.

2.3. Đặc tính của lớp phủ nano bạc

Hình thái bề mặt của sợi sau khi xử lý bằng protease và hạt nano bạc được xác định bằng Kính hiển vi điện tử quét (TM3000) với phạm vi phóng đại 20–30000X của Hitachi, Nhật Bản. Hình ảnh hiển vi SEM được chụp ở độ phóng đại 2000X được trình bày.

Các mẫu len được xử lý bằng protease và các hạt nano bạc đã được kiểm tra bằng phổ hồng ngoại sử dụng Máy quang phổ hồng ngoại biến đổi Nicolet 6700 Fourier của Thermo Fisher của Mỹ. Quang phổ nằm trong khoảng từ 4000 cm −1 đến 400 cm −1 . Sự thay đổi của các nhóm chức trong sợi trước và sau khi xử lý sợi len được phân tích bằng sự thay đổi của các đỉnh và vùng lõm trong phổ.

2.4. Đặc tính của các thuộc tính điện

Điện trở cụ thể của sợi quang của sợi được xử lý chống tĩnh điện được xác định bằng máy đo điện trở cụ thể của sợi (XR-1A) từ Changzhou Textile Instrument Ltd., Trung Quốc, với điện trở 10 6 –10 13  Ω. Điện trở suất thể tích trung bình (Ω · cm) của một mẫu cỡ 15 g, 10 bộ, được đo. Việc thử nghiệm các mẫu được thực hiện ở điều kiện tiêu chuẩn 20 ± 2 ° C và độ ẩm tương đối 65 ± 3%.

Chu kỳ bán rã của vải và điện áp tĩnh được đo bằng máy thử tĩnh điện cảm ứng dệt (do vải gây ra) (YG401) 10 kV 100000 s từ Nhà máy Dệt may Ningbo, Trung Quốc, theo tiêu chuẩn Trung Quốc FZ / T01042-1996 “Xác định nửa tĩnh điện – Tuổi thọ của các đặc tính tĩnh điện của vật liệu dệt. ” Các điều kiện thử nghiệm được sử dụng là nhiệt độ 20 ° C và độ ẩm tương đối, 30% –40%.

2.5. Đặc tính của độ bền giặt

Độ bền giặt của sợi len phủ nano bạc được xác định bằng cách tuân theo GB / T 3921.3-1997 Hàng dệt – các thử nghiệm về độ bền màu – độ bền màu khi giặt. Sợi len được tráng nano được giặt ở 60 ° C trong dung dịch giặt được pha chế bởi 2 g / L Tween 20 (chất tẩy rửa không chứa ion) trong 5 phút dưới sự khuấy nhẹ của máy giặt. Sau đó, xả các sợi len trong nước lạnh và sau đó sấy khô ở nhiệt độ 80 ° C. Các sợi len phủ nano được giặt 20 lần. Độ bền giặt của AgNP trên sợi len phủ nano được đánh giá bằng cách so sánh các đặc tính điện của AgNPs trước và sau khi giặt.

2.6. Đặc tính của đặc tính kháng khuẩn

Hiệu suất kháng khuẩn của các mẫu len được đánh giá định lượng đối với vi khuẩn Gram âm Klebsiella pneumoniae ( K. pneumoniae ; ATCC 4352) và vi khuẩn Gram dương Staphylococcus aureus ( S. aureus ; ATCC 6538) theo phương pháp thử nghiệm AATCC 100-1999. Cả K. pneumoniae và S aureus đều được nuôi cấy trên thạch. Thạch được chuẩn bị theo phương pháp được mô tả trong bài báo trước của chúng tôi [ 22 ]. Các mẫu len được đặt trên đĩa thạch chứa vi trùng, được cấy S. aureus và K. pneumoniae. Các mẫu len được làm ướt bằng dung dịch cấy bằng cách sử dụng ∼0,5% Tween 20, một tác nhân không ion thương mại. Hiệu suất kháng khuẩn của các mẫu len được tính toán sau 24 giờ kể từ khi tiếp xúc với tỷ lệ phần trăm vi khuẩn giảm (R%); về mặt toán học, nó có thể được biểu thị bằng phương trình sau:nơi là giảm phần trăm vi khuẩn, là số khuẩn lạc vi khuẩn hình thành bởi sợi len không được điều trị, và là số khuẩn lạc vi khuẩn hình thành bởi sợi len được xử lý.

R% = (A-B)/A*100%

2.7. Đặc tính của ma sát sợi

Tính chất ma sát của sợi đơn đã được kiểm tra bằng máy đo hệ số ma sát sợi (XCF-1A) với độ chính xác ± 1 từ Viện Thượng Hải, Trung Quốc. Hệ số ma sát tĩnh và hệ số ma sát động học của mỗi sợi được ghi lại ở các điều kiện thử nghiệm tiêu chuẩn (tức là 20 ° C và 60% RH). Dữ liệu thống kê của hệ số ma sát động học được thu thập và sử dụng trong nghiên cứu này.

3. Kết quả và thảo luận

3.1. Ảnh hưởng đến hình thái bề mặt của sợi len

Hình thái bề mặt và ảnh hưởng của việc xử lý lên sợi len được quan sát bằng kính hiển vi điện tử quét (SEM) ở độ phóng đại 2000X (30  μ m). Hình ảnh vi mô của các mẫu chưa xử lý được trình bày trong Hình 2 . Từ hình ảnh hiển vi, có thể quan sát thấy bề mặt chưa được xử lý của các sợi len được bao phủ bởi các lớp vảy được sắp xếp và nguyên vẹn như ngói. Các cạnh của vảy nổi rõ.

Hình 2 (a) cho thấy sợi chưa được xử lý. Hình 2 (b) – 2 (d) là len được xử lý với các tỷ lệ protease khác nhau được kết hợp với 8% hạt nano bạc giống nhau, tất cả đều ở pH 4. Hình 2 (e)cho thấy sợi len được xử lý bằng 6% protease và 8% hạt nano bạc ở pH 7. Sau khi xử lý / xử lý protease, có thể thấy rằng cấu trúc quy mô thay đổi theo tỷ lệ protease được sử dụng, trong đó độ lồi và kết tụ của quy mô được giảm xuống. vì protease được sử dụng giảm và chúng trở nên kém sâu hơn. Sự gián đoạn của các vảy được tăng lên mặc dù các vảy không bị tước hoàn toàn nhưng sâu hơn trên các lớp vảy sợi của mẫu được xử lý bằng 9% protease. Lớp vảy của nó bị suy giảm và có thể nhìn thấy sự mỏng đi của sợi. Có thể thấy, sau khi phủ chất chống tĩnh điện sẽ tạo thành một lớp màng hút nước liên tục trên lớp vảy, làm cho các vạch vảy bị mờ và toàn thân nhẵn, chỉ có vảy cục bộ là không phủ hoàn toàn. Các sợi được xử lý ở độ pH cao hơn (tức là, 7) để lộ các hạt lắng đọng trên bề mặt sợi, và các vảy bị hư hỏng thêm. Do đó, việc nâng cao độ pH có thể ảnh hưởng đến các đặc tính bề mặt sợi. Hơn nữa, cũng có thể thấy rõ rằng lượng bạc được hấp thụ ở pH càng thấp càng cao.

Ảnh hiển vi SEM của bề mặt len ​​trước và sau khi xử lý nano bạc

Sợi len ở pH cao hơn điểm đẳng điện có điện tích bề mặt âm. Điện tích này sẽ hoạt động như một tác nhân hạn chế ban đầu để hấp thụ các loại anion. Ở pH thấp hơn, một tỷ lệ đáng kể các nhóm amin bên trong được proton hóa, gây ra sự trung hòa của điện tích bề mặt này và sự hấp thụ lượng AgNP cao hơn. Rõ ràng là nhiệt độ tăng dẫn đến tải trọng bạc lên vải cao hơn do động năng tăng. Trong điều kiện kiềm, các ion bạc dường như xúc tác sự phân hủy cysteine, sau đó giải phóng H 2 S và do đó hình thành các nhóm thiol bổ sung, sau đó được chuyển thành mercaptit.

3.2. Phân tích phổ hồng ngoại của sợi len sau khi xử lý

Kỹ thuật quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier được sử dụng để phân tích sợi len trước và sau khi xử lý, nhằm điều tra những thay đổi trong cấu trúc sợi. Kết quả được thể hiện trong Hình 3 . Các tần số dải 1071 cm −1 và 1040 cm −1 được gán cho axit cysteic -SO 3 – và cysteine ​​monoxide ‐SO  -, và những thay đổi trong đường truyền của chúng đã được quan sát thấy.

Phổ hồng ngoại sợi len sau khi xử lý bằng protease, nano bạc

Sự xuất xứ và cường độ của các dải dao động SO 3 ở 1040 cm −1 là dấu hiệu mạnh mẽ cho thấy các liên kết disulfua SS đã bị phân cắt và sau đó bị oxy hóa thành các gốc axit cysteic bởi hydro peroxit trong quá trình tiền xử lý. Cũng cần lưu ý rằng sự gia tăng tỷ lệ protease (ở cùng độ pH, tức là, 4) gây ra những thay đổi tiếp theo xảy ra, điều này đã chuyển đổi axit cysteic thành cysteine ​​monoxide và do đó làm thay đổi các dải dao động ở 1073 cm −1 và 1075 cm −1 tương ứng là 6% và 9%. Điều này chỉ ra rằng lưu huỳnh và các hợp chất của lưu huỳnh đóng một vai trò quan trọng trong việc xử lý bề mặt của sợi len, và do đó, sợi len từ cừu thiếu lưu huỳnh có thể yêu cầu xử lý nhẹ.

Các nghiên cứu sâu hơn đã được thực hiện để đánh giá những thay đổi do xử lý sợi len trong cấu trúc sợi bằng cách tăng độ pH từ 4 lên 7. Phổ hồng ngoại của sợi trước và sau khi xử lý sợi được nghiên cứu bằng cách sử dụng quang phổ hồng ngoại biến đổi Fourier. Kết quả được thể hiện trong Hình 4 . Có thể thấy rằng bằng cách tăng độ pH, giá trị truyền qua cũng tăng lên, điều này cho thấy có thể có sự suy giảm lưu huỳnh và các gốc lưu huỳnh trên bề mặt của sợi len. Cả hai tần số dải 1073 cm −1 và 1040 cm −1 đều tăng về độ truyền qua, cho thấy sự suy giảm bề mặt của sợi quang.

Ảnh hưởng của pH và phân tích phổ hồng ngoại của sợi len sau khi xử lý.

3.3. Hiệu suất kháng khuẩn nano bạc

Tính năng kháng khuẩn của vải phủ nano có liên quan đến sự tương tác giữa các hạt nano và protein, đặc biệt là ở các nhóm thiol (sulfhydryl, –SH). Vì mô này giúp các protein bị cuốn vào với nó, tương tự như vậy, mô này đã giúp enzim được kết dính với nó. Trên sự kết dính, sự trao đổi chất của tế bào sẽ bị ức chế gây ra cái chết của vi sinh vật. Sợi len đã đạt được hoạt tính kháng khuẩn tuyệt vời, như được trình bày trong Bảng 1 .

Hiệu suất kháng khuẩn của sợi len

Có thể thấy rằng mẫu vải được phủ 6% Pro./AgNPs ở pH 7 có tính kháng khuẩn kém hơn so với các mẫu khác. Mặc dù khả năng kháng khuẩn này kém hơn một chút so với hiệu suất kháng khuẩn của các mẫu khác ở pH 4, nhưng nó cũng rất đáng kể.

3.4. Nano bạc ảnh hưởng đến điện trở suất thể tích của sợi len

Thông thường, một sợi có điện trở 1 × 10 10  Ω · cm ở điều kiện RH 65% và 20 ° C có thể được coi là chống tĩnh điện. Điện trở cụ thể của sợi tổng hợp là hơn 1 × 10 13  Ω · cm, và đối với sợi len, nó là khoảng 1 × 10 11  Ω · cm. Kết quả thử nghiệm cụ thể được thể hiện trong Hình 5 .

Điện trở suất sợi len sau khi xử lý

Điện trở suất thể tích của các mẫu được xử lý bằng 3% protease / hạt nano bạc ở pH 4 có điện trở thấp nhất, trong khi các mẫu được xử lý bằng 6% protease / hạt nano bạc ở pH 7 cao có điện trở suất cao hơn so với các mẫu khác. Điều này cho thấy rằng việc tăng độ pH có thể dẫn đến điện trở suất thấp do ảnh hưởng của các đặc tính bề mặt len ​​bị ảnh hưởng bởi độ pH cao. Sự tổn thương của các tế bào biểu bì có thể làm lộ ra các phần bên trong của sợi, do đó ảnh hưởng đến các đặc tính của nó như liên kết ion trên sợi. Như đã nói ban đầu, lượng bạc được hấp thụ ở độ pH thấp hơn cao hơn, do đó khả năng chống chịu thấp hơn ở độ pH thấp hơn là rõ ràng.

3.5. Nano bạc ảnh hưởng đến chu kỳ bán hủy của sợi len

Kết quả thử nghiệm thời gian bán hủy tĩnh cụ thể được thể hiện trong Hình 6 .

Thời gian bán hủy của len sau khi xử lý

Các đặc tính chống tĩnh điện của các mẫu được xử lý cho thấy thời gian bán hủy tĩnh điện là ngắn trong các mẫu được xử lý bằng cách sử dụng 3% protease. Điều này là do sự tiêu tan nhanh chóng của các điện tích tích tụ được tạo điều kiện bởi nhiều hạt nano bạc hơn. Thời gian bán hủy tĩnh điện của các mẫu khác cũng giảm đáng kể so với 3% protease cho thấy rằng việc biến đổi bề mặt bằng cách tẩy cáu cặn và xử lý ở pH cao có thể ảnh hưởng đến đặc tính chống tĩnh điện của len. Tác dụng của vảy đối với việc tải các hạt nano bạc là do thành phần lớp vảy được tạo thành từ cysteine ​​giúp liên kết các hạt nano bạc trên bề mặt. Có thể thấy rằng việc tước bỏ lớp cáu cặn làm giảm thời gian bán thải tĩnh điện của vải ở một mức độ nhất định.

3.6. Nano bạc ảnh hưởng đến điện áp tương tác của sợi len

Xử lý chống tĩnh điện của thử nghiệm điện áp tĩnh điện do ma sát được trình bày trong Hình 7 .

Điện thế tương tác của len sau khi xử lý

Có thể thấy rằng bằng cách sử dụng 3%, 6% và 9% protease đều đủ hiệu quả để giảm ma sát trên bề mặt len ​​và thậm chí sử dụng ít protease hơn (tức là 3%) kết hợp với các hạt nano bạc có thể cải thiện đáng kể đặc tính chống tĩnh điện của len. . Ở độ pH cao hơn, bề mặt len ​​có thể bị ảnh hưởng và tính chất chống tĩnh điện của nó bị ảnh hưởng. Điện áp tĩnh điện giảm từ 7000 V xuống 1400 V và thậm chí thấp tới 200 V. Việc kết hợp các hạt nano bạc và loại bỏ cặn có thể làm cho sợi len có đặc tính chống tĩnh điện tốt ngay cả sau khi giặt trong xà phòng hai mươi lần.

3.7. Nano bạc ảnh hưởng đến hệ số ma sát

Bề mặt của sợi len thường được bao phủ bởi các vảy, và những vảy này có thể thoái hóa ở các mức độ hoặc mức độ khác nhau bằng cách thay đổi tỷ lệ protease được sử dụng trong quá trình tách vảy. Sau khi xử lý bằng cách sử dụng một tỷ lệ cao protease, lớp bên ngoài của vảy gần như bị lột bỏ hoàn toàn và bề mặt trở nên mịn hơn. Do đó, bề mặt của sợi có ít vảy bị bong tróc có độ ma sát cao hơn nhưng vẫn được cải thiện nhiều so với sợi không được xử lý. Kết quả kiểm tra hệ số ma sát của sợi len được thể hiện trong Hình 8 .

Ma sát của sợi len sau khi xử lý

Cũng có thể lưu ý rằng việc loại bỏ quy mô có thể đạt được hiệu ứng ma sát tốt. Chúng được biểu thị bằng giá trị của sự khác biệt của hệ số ma sát dọc theo hướng thang đo và / hoặc so với hướng thang đo, được giảm đi đáng kể. Vì lý do đó, việc kết hợp các hạt nano bạc trong xử lý protease của sợi len sẽ tốt hơn ở tỷ lệ protease thấp hơn và ở độ pH thấp hơn được sử dụng. Việc tách vảy ảnh hưởng đến các liên kết SS và các nhóm bên trên lớp biểu bì len, những chất cần thiết trong quá trình tải các hạt nano bạc trên len.

4.Kết luận hiệu quả nano bạc

Liên kết disulfide SS bị oxy hóa thành các gốc axit cysteic bởi hydrogen peroxide, và tỷ lệ protease tăng lên gây ra những thay đổi tiếp theo xảy ra, chuyển axit cysteic thành cysteine ​​monoxide của các dải dao động ở 1073 cm −1 và 1075 cm −1 cho 6% và 9% protease tất cả ở pH 4. Điều này chỉ ra rằng lưu huỳnh và các hợp chất của lưu huỳnh đóng một vai trò quan trọng trong việc xử lý bề mặt của sợi len, và do đó, sợi len từ cừu thiếu lưu huỳnh có thể yêu cầu xử lý nhẹ. Điện trở suất thể tích bị ảnh hưởng bởi độ pH. Độ pH cao gây ra điện trở suất quá cao, trong khi độ pH thấp có độ dẫn điện tốt; do đó, các hạt nano bạc cho kết quả tốt hơn nếu được kết hợp ở pH 4.

Thời gian bán hủy và điện áp đều được cải thiện sau khi điều trị. Bề mặt của sợi len thường được bao phủ bởi các vảy, và những vảy này có thể thoái hóa ở các mức độ hoặc mức độ khác nhau bằng cách thay đổi tỷ lệ protease được sử dụng trong quá trình tách vảy. Sau khi xử lý bằng cách sử dụng một tỷ lệ cao protease, lớp bên ngoài của vảy gần như bị lột bỏ hoàn toàn và bề mặt trở nên mịn hơn. Do đó, bề mặt của sợi có ít vảy bị bong tróc có độ ma sát cao hơn nhưng vẫn được cải thiện nhiều so với sợi không được xử lý. Cũng có thể lưu ý rằng việc loại bỏ quy mô có thể đạt được hiệu ứng ma sát tốt. Chúng được biểu thị bằng giá trị của sự khác biệt của hệ số ma sát dọc theo hướng thang đo hoặc so với hướng thang đo, được giảm đi đáng kể. Vì vậy, kết hợp các hạt nano bạc trong xử lý protease sợi len tốt hơn ở pH thấp hơn và tỷ lệ protease được sử dụng thấp hơn. Việc tách vảy ảnh hưởng đến các liên kết SS và các nhóm bên trên lớp biểu bì len, những chất cần thiết trong quá trình tải các hạt nano bạc trên len.

Nguồn tham khảo:

Influence of Incorporating Silver Nanoparticles in Protease Treatment on Fiber Friction, Antistatic, and Antibacterial Properties of Wool Fibers

Hafeezullah Memon ,  Hua Wang3 Sohail Yasin 4 và Adeel Halepoto 5