Desenvolvimento de materiais têxteis com propriedades antimicrobianas utilizando para o efeito nanopartículas de ouro

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Vieira, Bárbara Marques
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1822/84169
Resumo: Dissertação de mestrado integrado em Engenharia Têxtil
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spelling Desenvolvimento de materiais têxteis com propriedades antimicrobianas utilizando para o efeito nanopartículas de ouroDevelopment of textile materials with antimicrobial properties using gold nanoparticlesAntimicrobianoDesenho de experiênciasFuncionalizaçãoNanopartículasOuroAntimicrobialDesign of experimentsFunctionalizationGoldNanoparticlesEngenharia e Tecnologia::Outras Engenharias e TecnologiasDissertação de mestrado integrado em Engenharia TêxtilOs hospitais são locais onde o risco de infeção é maior, devido à concentração e variedade de microrganismos presentes nos mesmos, incluindo de variantes resistentes a antibióticos. Para além disso, o surto da doença por coronavírus - 2019 (COVID-19), causado pelo vírus denominado síndrome respiratória aguda grave coronavírus 2 (SARS-CoV-2), assim como a exposição dos profissionais de saúde e pacientes a este, levou a um considerável aumento nos casos de infeção nos hospitais. Isto, juntamente com o aumento exponencial da utilização de Equipamentos de Proteção Individual (EPIs) descartáveis durante a pandemia, mostrou a necessidade de uma atualização da indústria têxtil, de forma a produzir mais e melhores EPIs, que sejam mais seguros e sustentáveis, não apenas para os profissionais de saúde, mas também para os restantes cidadãos. No presente trabalho, foi estudada a funcionalização de substratos têxteis à base de algodão, poliéster e misturas destes com nanopartículas de ouro e hidroxiapatite, com elevadas propriedades antimicrobianas. O propósito principal passou por entender quais as melhores condições para a funcionalização dos têxteis, de modo a obter elevado rendimento e uniformidade, assim como solidez à lavagem, até 20 ciclos. Foram analisados diversos fatores, entre eles, o pré-tratamento dos substratos têxteis, processos de funcionalização, agentes de ligação, pH, tempo, temperatura, auxiliares têxteis, entre outros. Aplicou-se também a metodologia Design of Experiments (DoE), que permite otimizar processos (neste caso, para prever qual era a melhor relação entre tempo e temperatura), com uma limitada quantidade de ensaios. Neste ponto, foram avaliadas a atividade antimicrobiana dos substratos funcionalizados, bem como a sua durabilidade à lavagem. A avaliação da quantidade de nanopartículas ligadas ao substrato foi feita por meio de análises da Espectrometria UV-Vis, Microscopia Eletrónica de Varrimento acoplada com espetroscopia de raios X por dispersão de energia (SEM-EDS) e Espetroscopia de Absorção Atómica (AAS). O processo de funcionalização que se revelou mais eficiente foi por esgotamento. Por sua vez, o uso de surfactantes conduziu a melhorias significativas quanto à dispersão das nanopartículas e a uniformidade dos têxteis acabados. Foi possível obter substratos têxteis com um bom rendimento de nanopartículas ligadas e com boa solidez à lavagem. Os substratos mostraram ainda boa atividade antibacteriana, inclusive, após 20 ciclos de lavagem.Hospitals are places where the risk of infection is higher, due to the concentration and variety of microorganisms present in them, including antibiotic resistant strains. Added to this, the outbreak of coronavirus disease 2019 (COVID-19), caused by severe acute respiratory syndrome coronavirus 2 (SARS-CoV-2), and the exposure of healthcare workers and patients to this new virus, led to a great increase of infection cases in the hospitals. This, summed to the huge amounts of disposable Personal Protection Equipment (PPEs) used during the pandemic, clearly called for an update from the textile industry, to produce more and better PPE, including safer and more sustainable ones, not only for the healthcare workers, but also for the remaining citizens. This work focused on the functionalization of textile fabrics based on cotton, polyester and their combination with gold-hydroxyapatite nanoparticles (NPs), with high antimicrobial properties and. The main goal of this work was to find the most suitable conditions for the textile functionalization, to obtain high yields and uniformity, and washing fastness up to 20 washing cycles. Many factors were analysed, such as textile substrates pre-treatments, functionalization processes, crosslinking agents, pH, time and temperature, textile auxiliaries, etc. Design of Experiments (DoE) was applied, as this allows to optimize the process (in this case to predict the most suitable relation time vs. temperature) with a limited number of experiments. The functionalized substrates’ antimicrobial activity and its durability to washing was evaluated. The assessment of the NPs bonded to the substrates was done by UV-vis analysis, Scanning Electron Microscopy coupled with energy-dispersive X-ray Spectrometry (SEM-EDS) and Atomic Absorption Spectroscopy (AAS). The results showed that the best functionalization process was by exhaustion, and the use of surfactants highly improved the dispersion of the NPs and the uniformity of finished textiles. It was possible to obtain textile substrates with a good yield of linked NPs and with a good washing fastness. The textile substrates showed good antimicrobial activity, even after 20 washing cycles.Obrigada ainda à Fundação para a Ciência e a Tecnologia pelo financiamento do projeto Plasmed – Bionanocomposite coatings with controllable antibacterial activity using atmospheric pressure plasma deposition (PTDC/CTM-TEX/28295/2017), no âmbito do qual foram realizados os testes de atividade antibacteriana e antivírica.Zille, AndreaVilaça, Maria Helena PereiraUniversidade do MinhoVieira, Bárbara Marques2022-03-092022-03-09T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://hdl.handle.net/1822/84169por203255313info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2023-07-21T12:14:07Zoai:repositorium.sdum.uminho.pt:1822/84169Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-19T19:06:21.394479Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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