Estudio de las interacciones físico químicas del algodón y los óxidos de cobre en los textiles funcionalizados con propiedades antimicrobianas

• Autor: Román Mendoza, Luz Esmeralda
• Formato: tesis doctoral
• Fecha de Publicación: 2023
• Institución: Universidad Nacional de Ingeniería
• Repositorio: UNI-Tesis
• Lenguaje: español
• OAI Identifier: oai:cybertesis.uni.edu.pe:20.500.14076/26929
• Enlace del recurso: http://hdl.handle.net/20.500.14076/26929
• Nivel de acceso: acceso abierto
• Materia: Óxidos de cobre; Funcionalización; Tejido de algodón; Interacción físico-química; Antimicrobiano; https://purl.org/pe-repo/ocde/ford#1.03.01

La aparición y propagación de nuevos microorganismos que causan enfermedades como el COVID-19 y las enfermedades ya existentes como las Infecciones Asociadas a la Atención en Salud (IAAS), son problemas de salud pública y privada a nivel mundial. El uso de tejidos de algodón con propiedades antimicrobianas funcionalizados con óxidos de cobre (CuOx) como el óxido cuproso (Cu2O) y/o óxido cúprico (CuO), podrían ser empleados para prevenir y disminuir la propagación de agentes patógenos como bacterias, virus y hongos. El objetivo del presente trabajo fue realizar un estudio de la interacción físico-química entre los CuOx y la celulosa de la fibra de algodón de un tejido antimicrobiano. Los CuOx se sintetizaron usando tres diferentes sales de cobre (acetato de cobre monohidratado (Cu(CH3COO)2·H2O), nitrato de cobre trihidratado (Cu(NO3)2·3H2O), sulfato de cobre pentahidratado (CuSO4·5H2O)) y un agente reductor (hidróxido de sodio (NaOH)). La funcionalización in situ de tejidos con CuOx fue llevado a cabo por el método de teñido de agotamiento, usando el equipo textil de alta temperatura (HT – High temperatura) de la marca Rapid, modelo Eco Dyer-24. Para la funcionalización fueron usados 2% s.m.t. (sobre la masa del textil) de la sal precursora de cobre y 0,5 g/L de NaOH. Los tejidos de algodón obtenidos fueron caracterizados por espectrometría de masas por plasma acoplado inductivamente (ICP-MS), espectroscopía de fotoelectrones de rayos X (XPS), espectrometría de masas de iones secundarios en el tiempo de vuelo (TOF-SIMS) y microscopía electrónica de barrido (MEB), además, se evaluaron sus características colorimétricas, propiedades físicas y solideces de color, asimismo, se analizó sus propiedades antimicrobianas según la norma ASTM E2149:2013 antes y después de lavados. Los resultados mostraron que los CuOx cambiaron la tonalidad amarilla del tejido no-funcionalizado a pardo rojizo. La cantidad inicial de cobre en los tejidos de algodón fue de 0,009%, el cual después de la funcionalización a partir de acetato, nitrato y sulfato cobre aumentó a 40, 32 y 27%, respectivamente. Existe un tipo de interacción química entre los grupos hidroxilos de la celulosa del algodón y el cobre, asimismo, la superficie de los tejidos funcionalizados tiene una mezcla de Cu2O y CuO. Además de ello, los tejidos funcionalizados con CuOx inhibieron el crecimiento bacteriano de Escherichia coli y Pseudomonas aeruginosa en más del 99% antes y después de 5, 15 y 25 lavados.