રિસાયકલ કરી શકાય તેવા, ધોઈ શકાય તેવા એન્ટિમાઇક્રોબાયલ સિલ્વર-ધરાવતી નોનવોવનની સ્થળ પર રોલ તૈયારી

Nature.com ની મુલાકાત લેવા બદલ આભાર. તમે જે બ્રાઉઝરનો ઉપયોગ કરી રહ્યા છો તેના વર્ઝનમાં મર્યાદિત CSS સપોર્ટ છે. શ્રેષ્ઠ પરિણામો માટે, અમે તમારા બ્રાઉઝરના નવા વર્ઝનનો ઉપયોગ કરવાની ભલામણ કરીએ છીએ (અથવા ઇન્ટરનેટ એક્સપ્લોરરમાં સુસંગતતા મોડ બંધ કરો). આ દરમિયાન, ચાલુ સપોર્ટ સુનિશ્ચિત કરવા માટે, અમે સ્ટાઇલિંગ અથવા JavaScript વિના સાઇટ પ્રદર્શિત કરી રહ્યા છીએ.
આજે, એન્ટીબેક્ટેરિયલ ગુણધર્મો ધરાવતા કાર્યાત્મક કાપડ વધુ લોકપ્રિય છે. જો કે, ટકાઉ અને સુસંગત કામગીરી ધરાવતા કાર્યાત્મક કાપડનું ખર્ચ-અસરકારક ઉત્પાદન એક પડકાર રહે છે. પોલીપ્રોપીલીન (PP) નોનવોવન ફેબ્રિકને સુધારવા માટે પોલીવિનાઇલ આલ્કોહોલ (PVA) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, અને પછી PVA-સંશોધિત AgNPs-લોડેડ PP (AgNPs તરીકે ઓળખાય છે). /PVA/PP) ફેબ્રિક બનાવવા માટે સિલ્વર નેનોપાર્ટિકલ્સ (AgNPs) ને સ્થાને જમા કરવામાં આવ્યા હતા. PVA કોટિંગનો ઉપયોગ કરીને PP ફાઇબરનું એન્કેપ્સ્યુલેશન લોડેડ Ag NPs ને PP ફાઇબર સાથે સંલગ્નતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરવામાં મદદ કરે છે, અને Ag/PVA/PP નોનવોવન નોંધપાત્ર રીતે સુધારેલ યાંત્રિક ગુણધર્મો અને એસ્ચેરીચીયા કોલી (E. coli તરીકે ઓળખાય છે) સામે પ્રતિકાર દર્શાવે છે. સામાન્ય રીતે, 30mM સિલ્વર એમોનિયા સાંદ્રતા પર ઉત્પાદિત Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિકમાં વધુ સારી યાંત્રિક ગુણધર્મો હોય છે, અને E. coli સામે એન્ટિબેક્ટેરિયલ રક્ષણ દર 99.99% સુધી પહોંચે છે. ફેબ્રિક 40 ધોવા પછી પણ ઉત્તમ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ જાળવી રાખે છે અને વારંવાર ઉપયોગ કરવાની ક્ષમતા ધરાવે છે. વધુમાં, Ag/PVA/PP નોન-વોવન ફેબ્રિક તેની સારી હવા અભેદ્યતા અને ભેજ અભેદ્યતાને કારણે ઉદ્યોગમાં વ્યાપક ઉપયોગની સંભાવનાઓ ધરાવે છે. વધુમાં, અમે રોલ-ટુ-રોલ ટેકનોલોજી પણ વિકસાવી છે અને આ પદ્ધતિની શક્યતા ચકાસવા માટે પ્રારંભિક સંશોધન હાથ ધર્યું છે.
આર્થિક વૈશ્વિકરણના ઊંડાણ સાથે, મોટા પાયે વસ્તીની હિલચાલથી વાયરસના સંક્રમણની શક્યતા ખૂબ વધી ગઈ છે, જે સારી રીતે સમજાવે છે કે નવલકથા કોરોનાવાયરસમાં વિશ્વભરમાં ફેલાવાની આટલી મજબૂત ક્ષમતા કેમ છે અને તેને અટકાવવાનું મુશ્કેલ છે1,2,3. આ અર્થમાં, તબીબી રક્ષણાત્મક સામગ્રી તરીકે પોલીપ્રોપીલીન (PP) નોનવોવેન્સ જેવા નવા એન્ટીબેક્ટેરિયલ સામગ્રી વિકસાવવાની તાત્કાલિક જરૂર છે. પોલીપ્રોપીલીન નોન-વોવેન ફેબ્રિકમાં ઓછી ઘનતા, રાસાયણિક જડતા અને ઓછી કિંમતના ફાયદા છે4, પરંતુ તેમાં એન્ટીબેક્ટેરિયલ ક્ષમતા, ટૂંકી સેવા જીવન અને ઓછી સુરક્ષા કાર્યક્ષમતા નથી. તેથી, PP નોનવોવેન સામગ્રીમાં એન્ટીબેક્ટેરિયલ ગુણધર્મો આપવાનું ખૂબ મહત્વનું છે.
એક પ્રાચીન એન્ટીબેક્ટેરિયલ એજન્ટ તરીકે, ચાંદી વિકાસના પાંચ તબક્કાઓમાંથી પસાર થઈ છે: કોલોઇડલ સિલ્વર સોલ્યુશન, સિલ્વર સલ્ફાડિયાઝિન, સિલ્વર સોલ્ટ, પ્રોટીન સિલ્વર અને નેનોસિલ્વર. દવા5,6, વાહકતા7,8,9, સપાટી-ઉન્નત રામન સ્કેટરિંગ10,11,12, રંગોનું ઉત્પ્રેરક અધોગતિ13,14,15,16 વગેરે ક્ષેત્રોમાં ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સનો ઉપયોગ વધુને વધુ થઈ રહ્યો છે. ખાસ કરીને, ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સ (AgNPs) પરંપરાગત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ એજન્ટો જેમ કે ધાતુના ક્ષાર, ક્વાટર્નરી એમોનિયમ સંયોજનો અને ટ્રાઇક્લોસન કરતાં તેમના જરૂરી બેક્ટેરિયલ પ્રતિકાર, સ્થિરતા, ઓછી કિંમત અને પર્યાવરણીય સ્વીકાર્યતાને કારણે ફાયદા ધરાવે છે17,18,19. વધુમાં, મોટા ચોક્કસ સપાટી વિસ્તાર અને ઉચ્ચ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિવાળા ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સ ઊનના કાપડ20, સુતરાઉ કાપડ21,22, પોલિએસ્ટર કાપડ અને અન્ય કાપડ સાથે જોડી શકાય છે જેથી એન્ટિબેક્ટેરિયલ ચાંદીના કણોનું નિયંત્રિત, સતત પ્રકાશન પ્રાપ્ત થાય23,24. આનો અર્થ એ છે કે AgNPs ને સમાવીને, એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ સાથે PP કાપડ બનાવવાનું શક્ય છે. જોકે, PP નોનવોવનમાં કાર્યાત્મક જૂથોનો અભાવ હોય છે અને તેમની ધ્રુવીયતા ઓછી હોય છે, જે AgNPs ના એન્કેપ્સ્યુલેશન માટે અનુકૂળ નથી. આ ખામીને દૂર કરવા માટે, કેટલાક સંશોધકોએ પ્લાઝ્મા સ્પ્રેઇંગ26,27, રેડિયેશન ગ્રાફ્ટિંગ28,29,30,31 અને સપાટી કોટિંગ32 સહિત વિવિધ ફેરફાર પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને PP કાપડની સપાટી પર Ag નેનોપાર્ટિકલ્સ જમા કરવાનો પ્રયાસ કર્યો છે. ઉદાહરણ તરીકે, ગોલી એટ અલ. [33] એ PP નોનવોવન ફેબ્રિકની સપાટી પર પ્રોટીન કોટિંગ રજૂ કર્યું, પ્રોટીન સ્તરની પરિઘ પર એમિનો એસિડ AgNPs ના બંધન માટે એન્કર પોઈન્ટ તરીકે સેવા આપી શકે છે, જેનાથી સારી એન્ટિબેક્ટેરિયલ ગુણધર્મો પ્રાપ્ત થાય છે. પ્રવૃત્તિ. લી અને સહકાર્યકરો 34 એ શોધી કાઢ્યું કે અલ્ટ્રાવાયોલેટ (UV) એચિંગ દ્વારા સહ-ગ્રાફ્ટ કરાયેલ N-isopropylacrylamide અને N-(3-aminopropyl)methacrylamide હાઇડ્રોક્લોરાઇડ મજબૂત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે, જોકે UV એચિંગ પ્રક્રિયા જટિલ છે અને યાંત્રિક ગુણધર્મોને ઘટાડી શકે છે. તંતુઓ. . ઓલિયાની એટ અલ. એગ NPs-PP જેલ ફિલ્મોને ગામા ઇરેડિયેશન સાથે શુદ્ધ PP ને પ્રીટ્રીટ કરીને ઉત્તમ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ સાથે તૈયાર કરી; જોકે, તેમની પદ્ધતિ પણ જટિલ હતી. આમ, ઇચ્છિત એન્ટિમાઇક્રોબાયલ પ્રવૃત્તિ સાથે રિસાયકલ કરી શકાય તેવા પોલીપ્રોપીલીન નોનવોવનનું કાર્યક્ષમ અને સરળતાથી ઉત્પાદન કરવું એક પડકાર રહે છે.
આ અભ્યાસમાં, પોલીવિનાઇલ આલ્કોહોલ, પર્યાવરણને અનુકૂળ અને ઓછી કિંમતની પટલ સામગ્રી, જેમાં સારી ફિલ્મ બનાવવાની ક્ષમતા, ઉચ્ચ હાઇડ્રોફિલિસિટી અને ઉત્તમ ભૌતિક અને રાસાયણિક સ્થિરતા છે, તેનો ઉપયોગ પોલીપ્રોપીલિન કાપડને સુધારવા માટે કરવામાં આવે છે. ગ્લુકોઝનો ઉપયોગ ઘટાડતા એજન્ટ તરીકે થાય છે36. સંશોધિત PP ની સપાટીની ઊર્જામાં વધારો AgNPs ના પસંદગીયુક્ત નિક્ષેપણને પ્રોત્સાહન આપે છે. શુદ્ધ PP ફેબ્રિકની તુલનામાં, તૈયાર Ag/PVA/PP ફેબ્રિકમાં સારી રિસાયક્લેબિલિટી, E. coli સામે ઉત્તમ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ, 40 ધોવાના ચક્ર પછી પણ સારા યાંત્રિક ગુણધર્મો અને નોંધપાત્ર શ્વાસ લેવાની ક્ષમતા, જાતિ અને ભેજની અભેદ્યતા દર્શાવવામાં આવી છે.
25 ગ્રામ/મીટર2 ની ચોક્કસ ગુરુત્વાકર્ષણ અને 0.18 મીમી જાડાઈ ધરાવતું PP નોનવોવન ફેબ્રિક જિયુઆન કાંગ'આન સેનિટરી મટિરિયલ્સ કંપની લિમિટેડ (જિયુઆન, ચીન) દ્વારા પૂરું પાડવામાં આવ્યું હતું અને 5×5 સેમી2 માપના શીટ્સમાં કાપવામાં આવ્યું હતું. સિલ્વર નાઈટ્રેટ (99.8%; AR) ઝિલોંગ સાયન્ટિફિક કંપની લિમિટેડ (શાન્ટૌ, ચીન) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. ગ્લુકોઝ ફુઝોઉ નેપ્ચ્યુન ફુયાઓ ફાર્માસ્યુટિકલ કંપની લિમિટેડ (ફુઝોઉ, ચીન) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. પોલીવિનાઇલ આલ્કોહોલ (ઔદ્યોગિક ગ્રેડ રીએજન્ટ) તિયાનજિન સિટોંગ કેમિકલ ફેક્ટરી (તિયાનજિન, ચીન) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. ડીયોનાઇઝ્ડ પાણીનો ઉપયોગ દ્રાવક અથવા કોગળા તરીકે કરવામાં આવતો હતો અને અમારી પ્રયોગશાળામાં તૈયાર કરવામાં આવતો હતો. પોષક તત્વોનું અગર અને સૂપ બેઇજિંગ એઓબોક્સિંગ બાયોટેકનોલોજી કંપની લિમિટેડ (બેઇજિંગ, ચીન) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું. ઇ. કોલી સ્ટ્રેન (ATCC 25922) ઝાંગઝોઉ બોચુઆંગ કંપની (ઝાંગઝોઉ, ચીન) પાસેથી ખરીદવામાં આવ્યું હતું.
પરિણામી PP પેશીઓને ઇથેનોલમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી 15 મિનિટ સુધી ધોવામાં આવ્યા. પરિણામી PVA ને પાણીમાં ઉમેરીને 95°C પર 2 કલાક માટે ગરમ કરવામાં આવ્યું જેથી જલીય દ્રાવણ મળે. પછી ગ્લુકોઝને 10 મિલી PVA દ્રાવણમાં 0.1%, 0.5%, 1.0% અને 1.5% ના માસ અપૂર્ણાંક સાથે ઓગાળવામાં આવ્યું. શુદ્ધ પોલીપ્રોપીલીન નોનવોવન ફેબ્રિકને PVA/ગ્લુકોઝ દ્રાવણમાં ડૂબાડવામાં આવ્યું અને 60°C પર 1 કલાક માટે ગરમ કરવામાં આવ્યું. ગરમ થયા પછી, PP-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ નોનવોવન ફેબ્રિકને PVA/ગ્લુકોઝ દ્રાવણમાંથી દૂર કરવામાં આવે છે અને 0.5 કલાક માટે 60°C પર સૂકવવામાં આવે છે જેથી વેબની સપાટી પર PVA ફિલ્મ બને, જેનાથી PVA/PP કમ્પોઝિટ કાપડ મળે.
સિલ્વર નાઈટ્રેટને 10 મિલી પાણીમાં ઓગાળીને ઓરડાના તાપમાને સતત હલાવતા રહેવું પડે છે અને એમોનિયા ટીપાંમાં ઉમેરવામાં આવે છે જ્યાં સુધી દ્રાવણ પારદર્શકથી ભૂરા અને ફરીથી પારદર્શક ન થાય અને ચાંદીના એમોનિયાનું દ્રાવણ (5-90 mM) ન મળે. ચાંદીના એમોનિયાના દ્રાવણમાં PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિક મૂકો અને તેને 60°C પર 1 કલાક માટે ગરમ કરો જેથી ફેબ્રિકની સપાટી પર Ag નેનોપાર્ટિકલ્સ બને, પછી તેને ત્રણ વખત પાણીથી ધોઈ લો અને Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ ફેબ્રિક મેળવવા માટે 60°C પર 0.5 કલાક માટે સૂકવો.
પ્રારંભિક પ્રયોગો પછી, અમે સંયુક્ત કાપડના મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે પ્રયોગશાળામાં રોલ-ટુ-રોલ સાધનો બનાવ્યા. પ્રતિકૂળ પ્રતિક્રિયાઓ અને દૂષણ ટાળવા માટે રોલર્સ PTFE થી બનેલા છે. આ પ્રક્રિયા દરમિયાન, ઇચ્છિત Ag/PVA/PP સંયુક્ત ફેબ્રિક મેળવવા માટે રોલર્સની ગતિ અને રોલર્સ વચ્ચેના અંતરને સમાયોજિત કરીને ગર્ભાધાન સમય અને શોષિત દ્રાવણની માત્રાને નિયંત્રિત કરી શકાય છે.
VEGA3 સ્કેનીંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપ (SEM; જાપાન ઇલેક્ટ્રોનિક્સ, જાપાન) નો ઉપયોગ કરીને 5 kV ના પ્રવેગક વોલ્ટેજ પર ટીશ્યુ સપાટી મોર્ફોલોજીનો અભ્યાસ કરવામાં આવ્યો હતો. ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સની સ્ફટિક રચનાનું વિશ્લેષણ એક્સ-રે વિવર્તન (XRD; બ્રુકર, D8 એડવાન્સ્ડ, જર્મની; Cu Kα રેડિયેશન, λ = 0.15418 nm; વોલ્ટેજ: 40 kV, વર્તમાન: 40 mA) દ્વારા 10–80° ની રેન્જમાં કરવામાં આવ્યું હતું. 2θ. સપાટી-સંશોધિત પોલીપ્રોપીલીન ફેબ્રિકની રાસાયણિક લાક્ષણિકતાઓનું વિશ્લેષણ કરવા માટે ફોરિયર ટ્રાન્સફોર્મ ઇન્ફ્રારેડ સ્પેક્ટ્રોમીટર (ATR-FTIR; નિકોલેટ 170sx, થર્મો ફિશર સાયન્ટિફિક ઇન્કોર્પોરેશન) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો. Ag/PVA/PP સંયુક્ત કાપડની PVA સંશોધક સામગ્રી નાઇટ્રોજન પ્રવાહ હેઠળ થર્મોગ્રેવિમેટ્રિક વિશ્લેષણ (TGA; મેટલર ટોલેડો, સ્વિટ્ઝર્લૅન્ડ) દ્વારા માપવામાં આવી હતી. Ag/PVA/PP સંયુક્ત કાપડમાં ચાંદીનું પ્રમાણ નક્કી કરવા માટે ઇન્ડક્ટિવલી કપલ્ડ પ્લાઝ્મા માસ સ્પેક્ટ્રોમેટ્રી (ICP-MS, ELAN DRC II, Perkin-Elmer (Hong Kong) Co., Ltd.) નો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો.
Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ ફેબ્રિક (સ્પષ્ટીકરણ: 78×50cm2) ની હવા અભેદ્યતા અને પાણીની વરાળ ટ્રાન્સમિશન દર તૃતીય-પક્ષ પરીક્ષણ એજન્સી (Tianfangbiao Standardization Certification and Testing Co., Ltd.) દ્વારા GB/T. 5453-1997 અને GB/T 12704.2-2009 અનુસાર માપવામાં આવ્યો હતો. દરેક નમૂના માટે, પરીક્ષણ માટે દસ અલગ અલગ બિંદુઓ પસંદ કરવામાં આવે છે, અને એજન્સી દ્વારા પ્રદાન કરવામાં આવેલ ડેટા દસ બિંદુઓની સરેરાશ છે.
Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ ફેબ્રિકની એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિને ચાઇનીઝ ધોરણો GB/T 20944.1-2007 અને GB/T 20944.3- અનુસાર અનુક્રમે 2008 માં અગર પ્લેટ ડિફ્યુઝન પદ્ધતિ (ગુણાત્મક વિશ્લેષણ) અને શેક ફ્લાસ્ક પદ્ધતિ (જથ્થાત્મક વિશ્લેષણ) નો ઉપયોગ કરીને માપવામાં આવી હતી. એસ્ચેરીચીયા કોલી સામે Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ ફેબ્રિકની એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ અલગ અલગ ધોવાના સમયે નક્કી કરવામાં આવી હતી. અગર પ્લેટ ડિફ્યુઝન પદ્ધતિ માટે, ટેસ્ટ Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ ફેબ્રિકને પંચનો ઉપયોગ કરીને ડિસ્ક (વ્યાસ: 8 મીમી) માં પંચ કરવામાં આવે છે અને એસ્ચેરીચીયા કોલી (ATCC 25922) સાથે ઇનોક્યુલેટેડ અગર પેટ્રી ડીશ સાથે જોડવામાં આવે છે. ; 3.4 × 108 CFU ml-1) અને પછી 37°C અને 56% સંબંધિત ભેજ પર લગભગ 24 કલાક માટે ઇન્ક્યુબેટેડ. અવરોધના ક્ષેત્રનું ડિસ્કના કેન્દ્રથી આસપાસની વસાહતોના આંતરિક પરિઘ સુધી ઊભી રીતે વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. શેક ફ્લાસ્ક પદ્ધતિનો ઉપયોગ કરીને, પરીક્ષણ કરાયેલ Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ ફેબ્રિકમાંથી 2 × 2 cm2 ફ્લેટ પ્લેટ તૈયાર કરવામાં આવી હતી અને 121°C અને 0.1 MPa પર 30 મિનિટ માટે બ્રોથ વાતાવરણમાં ઓટોક્લેવ કરવામાં આવી હતી. ઓટોક્લેવિંગ પછી, નમૂનાને 5-mL એર્લેનમેયર ફ્લાસ્કમાં ડુબાડવામાં આવ્યો હતો જેમાં 70 mL બ્રોથ કલ્ચર સોલ્યુશન (સસ્પેન્શન સાંદ્રતા 1 × 105–4 × 105 CFU/mL) હતું અને પછી 150 °C rpm અને 25°C ના ઓસીલેટીંગ તાપમાને 18 કલાક માટે ઇન્ક્યુબેટેડ કરવામાં આવ્યું હતું. ધ્રુજારી પછી, ચોક્કસ માત્રામાં બેક્ટેરિયલ સસ્પેન્શન એકત્રિત કરો અને તેને દસ ગણું પાતળું કરો. જરૂરી માત્રામાં પાતળું બેક્ટેરિયલ સસ્પેન્શન એકત્રિત કરો, તેને અગર માધ્યમ પર ફેલાવો અને 37°C અને 56% સંબંધિત ભેજ પર 24 કલાક માટે કલ્ચર કરો. એન્ટીબેક્ટેરિયલ અસરકારકતાની ગણતરી માટેનું સૂત્ર છે: \(\frac{\mathrm{C}-\mathrm{A}}{\mathrm{C}}\cdot 100\%\), જ્યાં C અને A અનુક્રમે 24 કલાક પછી કોલોનીઓની સંખ્યા છે. નિયંત્રણ જૂથ અને Ag/PVA/PP સંયુક્ત પેશીઓમાં ઉગાડવામાં આવે છે.
Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ કાપડની ટકાઉપણુંનું મૂલ્યાંકન ISO 105-C10:2006.1A અનુસાર ધોવાથી કરવામાં આવ્યું હતું. ધોવા દરમિયાન, ટેસ્ટ Ag/PVA/PP કમ્પોઝિટ કાપડ (30x40mm2) ને કોમર્શિયલ ડિટર્જન્ટ (5.0g/L) ધરાવતા જલીય દ્રાવણમાં બોળીને 40±2 rpm અને 40±5 rpm/min. હાઇ સ્પીડ પર ધોઈ લો. °C 10, 20, 30, 40 અને 50 ચક્ર. ધોયા પછી, કાપડને ત્રણ વખત પાણીથી ધોઈ નાખવામાં આવે છે અને 50-60°C તાપમાને 30 મિનિટ માટે સૂકવવામાં આવે છે. ધોવા પછી ચાંદીના જથ્થામાં ફેરફારને એન્ટીબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિની ડિગ્રી નક્કી કરવા માટે માપવામાં આવ્યો હતો.
આકૃતિ 1 Ag/PVA/PP સંયુક્ત ફેબ્રિકના ઉત્પાદનનું યોજનાકીય આકૃતિ દર્શાવે છે. એટલે કે, PP નોનવોવન સામગ્રી PVA અને ગ્લુકોઝના મિશ્ર દ્રાવણમાં ડૂબી જાય છે. PP-ઇમ્પ્રેગ્નેટેડ નોન-વોવન સામગ્રીને સીલિંગ સ્તર બનાવવા માટે મોડિફાયર અને રિડ્યુસિંગ એજન્ટને ઠીક કરવા માટે સૂકવવામાં આવે છે. સૂકા પોલીપ્રોપીલીન નોનવોવન કાપડને સિલ્વર એમોનિયા દ્રાવણમાં ડૂબાડવામાં આવે છે જેથી સિલ્વર નેનોપાર્ટિકલ્સ સિટુમાં જમા થાય. મોડિફાયરની સાંદ્રતા, ગ્લુકોઝ અને સિલ્વર એમોનિયાનો મોલર રેશિયો, સિલ્વર એમોનિયાની સાંદ્રતા અને પ્રતિક્રિયા તાપમાન Ag NPs ના વરસાદને અસર કરે છે. આ મહત્વપૂર્ણ પરિબળો છે. આકૃતિ 2a એ Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના પાણીના સંપર્ક કોણની મોડિફાયર સાંદ્રતા પરની અવલંબન દર્શાવે છે. જ્યારે મોડિફાયર સાંદ્રતા 0.5 wt.% થી 1.0 wt.% સુધી વધે છે, ત્યારે Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનો સંપર્ક કોણ નોંધપાત્ર રીતે ઘટે છે; જ્યારે મોડિફાયર સાંદ્રતા 1.0 wt.% થી 2.0 wt.% સુધી વધે છે, ત્યારે તે વ્યવહારીક રીતે બદલાતું નથી. આકૃતિ 2 b 50 mM સિલ્વર એમોનિયા સાંદ્રતા અને ગ્લુકોઝ અને સિલ્વર એમોનિયાના વિવિધ દાઢ ગુણોત્તર (1:1, 3:1, 5:1, અને 9:1) પર તૈયાર કરાયેલા શુદ્ધ PP તંતુઓ અને Ag/PVA/PP કાપડની SEM છબીઓ દર્શાવે છે. . છબી. ). પરિણામી PP તંતુ પ્રમાણમાં સરળ હોય છે. PVA ફિલ્મ સાથે એન્કેપ્સ્યુલેશન પછી, કેટલાક તંતુઓ એકસાથે ગુંદર ધરાવતા હોય છે; ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સના જમા થવાને કારણે, તંતુઓ પ્રમાણમાં ખરબચડા બની જાય છે. જેમ જેમ રિડ્યુસિંગ એજન્ટ અને ગ્લુકોઝનો દાઢ ગુણોત્તર વધે છે, તેમ તેમ Ag NPs નું જમા થયેલ સ્તર ધીમે ધીમે જાડું થાય છે, અને જેમ જેમ મોલર રેશિયો 5:1 અને 9:1 સુધી વધે છે, તેમ તેમ Ag NPs એગ્રીગેટ્સ બનાવવાનું વલણ ધરાવે છે. PP તંતુઓની મેક્રોસ્કોપિક અને માઇક્રોસ્કોપિક છબીઓ વધુ સમાન બને છે, ખાસ કરીને જ્યારે રિડ્યુસિંગ એજન્ટ અને ગ્લુકોઝનો દાઢ ગુણોત્તર 5:1 હોય છે. 50 mM સિલ્વર એમોનિયા પર મેળવેલા અનુરૂપ નમૂનાઓના ડિજિટલ ફોટોગ્રાફ્સ આકૃતિ S1 માં બતાવવામાં આવ્યા છે.
વિવિધ PVA સાંદ્રતા પર Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના પાણીના સંપર્ક ખૂણામાં ફેરફાર (a), 50 mM ની ચાંદીની એમોનિયા સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની SEM છબીઓ અને ગ્લુકોઝ અને ચાંદીની એમોનિયાના વિવિધ દાઢ ગુણોત્તર [(b))); (1) PP ફાઇબર, (2) PVA/PP ફાઇબર, (3) દાઢ ગુણોત્તર 1:1, (4) દાઢ ગુણોત્તર 3:1, (5) દાઢ ગુણોત્તર 5:1, (6) દાઢ ગુણોત્તર 9:1], ચાંદીની એમોનિયા સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની એક્સ-રે વિવર્તન પેટર્ન (c) અને SEM છબી (d): (1) 5 mM, (2) 10 mM, (3) 30 mM, (4) 50 mM, (5) 90 mM અને (6) Ag/PP-30 mM. પ્રતિક્રિયા તાપમાન 60°C છે.
આકૃતિ 2c માં પરિણામી Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના એક્સ-રે વિવર્તન પેટર્ન બતાવે છે. PP ફાઇબર 37 ના વિવર્તન શિખર ઉપરાંત, 2θ = ∼ 37.8°, 44.2°, 64.1° અને 77.3° પર ચાર વિવર્તન શિખરો (1 1 1), (2 0 0), (2 2 0), ક્રિસ્ટલ પ્લેન (3 1 1) ને ક્યુબિક ફેસ-કેન્દ્રિત સિલ્વર નેનોપાર્ટિકલ્સને અનુરૂપ છે. જેમ જેમ સિલ્વર એમોનિયા સાંદ્રતા 5 થી 90 mM સુધી વધે છે, તેમ તેમ Ag ના XRD પેટર્ન વધુ તીક્ષ્ણ બને છે, જે સ્ફટિકીયતામાં અનુગામી વધારા સાથે સુસંગત હોય છે. શેરરના સૂત્ર અનુસાર, 10 mM, 30 mM અને 50 mM સિલ્વર એમોનિયા સાથે તૈયાર કરાયેલ Ag નેનોપાર્ટિકલ્સના અનાજ કદની ગણતરી અનુક્રમે 21.3 nm, 23.3 nm અને 26.5 nm કરવામાં આવી હતી. આનું કારણ એ છે કે ચાંદીના એમોનિયાની સાંદ્રતા ધાતુ ચાંદી બનાવવા માટે ઘટાડા પ્રતિક્રિયા પાછળનું પ્રેરક બળ છે. ચાંદીના એમોનિયાની વધતી સાંદ્રતા સાથે, Ag NPs ના ન્યુક્લિયેશન અને વૃદ્ધિનો દર વધે છે. આકૃતિ 2d Ag એમોનિયાની વિવિધ સાંદ્રતા પર મેળવેલા Ag/PVA/PP કાપડની SEM છબીઓ દર્શાવે છે. 30 mM ની ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા પર, Ag NPs નું જમા થયેલ સ્તર પ્રમાણમાં એકરૂપ હોય છે. જો કે, જ્યારે ચાંદીના એમોનિયાની સાંદ્રતા ખૂબ ઊંચી હોય છે, ત્યારે Ag NP જમા થયેલ સ્તરની એકરૂપતા ઘટવાનું વલણ ધરાવે છે, જે Ag NP જમા થયેલ સ્તરમાં મજબૂત સંચયને કારણે હોઈ શકે છે. વધુમાં, સપાટી પર ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સ બે આકાર ધરાવે છે: ગોળાકાર અને ભીંગડાંવાળું. ગોળાકાર કણોનું કદ આશરે 20-80 nm છે, અને લેમેલર લેટરલ કદ આશરે 100-300 nm છે (આકૃતિ S2). સુધારેલા PP ફેબ્રિકની સપાટી પર Ag નેનોપાર્ટિકલ્સનું જમા થયેલ સ્તર અસમાન છે. વધુમાં, તાપમાનમાં વધારો Ag NPs (આકૃતિ S3) માં ઘટાડો કરે છે, પરંતુ પ્રતિક્રિયા તાપમાન ખૂબ વધારે હોવાથી Ag NPs ના પસંદગીયુક્ત વરસાદને પ્રોત્સાહન મળતું નથી.
આકૃતિ 3a ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા, જમા ચાંદીની માત્રા અને તૈયાર કરેલા Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ વચ્ચેના સંબંધને યોજનાકીય રીતે દર્શાવે છે. આકૃતિ 3b ચાંદીના એમોનિયાની વિવિધ સાંદ્રતા પર નમૂનાઓના એન્ટિબેક્ટેરિયલ પેટર્ન દર્શાવે છે, જે નમૂનાઓની એન્ટિબેક્ટેરિયલ સ્થિતિને સીધી રીતે પ્રતિબિંબિત કરી શકે છે. જ્યારે ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા 5 mM થી 90 mM સુધી વધી, ત્યારે ચાંદીના વરસાદનું પ્રમાણ 13.67 g/kg થી વધીને 481.81 g/kg થયું. વધુમાં, જેમ જેમ ચાંદીના જથ્થાનું પ્રમાણ વધે છે, તેમ તેમ E. coli સામે એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ શરૂઆતમાં વધે છે અને પછી ઉચ્ચ સ્તરે રહે છે. ખાસ કરીને, જ્યારે ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા 30 mM હોય છે, ત્યારે પરિણામી Ag/PVA/PP ફેબ્રિકમાં ચાંદીના જથ્થાનું પ્રમાણ 67.62 g/kg હોય છે, અને એન્ટિબેક્ટેરિયલ દર 99.99% હોય છે. અને અનુગામી માળખાકીય લાક્ષણિકતા માટે પ્રતિનિધિ તરીકે આ નમૂનાને પસંદ કરો.
(a) એન્ટીબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિના સ્તર અને લાગુ કરાયેલ Ag સ્તરની માત્રા અને ચાંદીના એમોનિયાની સાંદ્રતા વચ્ચેનો સંબંધ; (b) ડિજિટલ કેમેરા વડે લેવામાં આવેલા બેક્ટેરિયલ કલ્ચર પ્લેટોના ફોટોગ્રાફ્સ જેમાં ખાલી નમૂનાઓ અને 5 mM, 10 mM, 30 mM, 50 mM અને 90 mM ચાંદીના એમોનિયાનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરાયેલા નમૂનાઓ દર્શાવવામાં આવ્યા છે. એસ્ચેરીચીયા કોલી સામે Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ
આકૃતિ 4a PP, PVA/PP, Ag/PP અને Ag/PVA/PP ના FTIR/ATR સ્પેક્ટ્રા દર્શાવે છે. 2950 cm-1 અને 2916 cm-1 પર શુદ્ધ PP ફાઇબરના શોષણ બેન્ડ –CH3 અને –CH2- જૂથોના અસમપ્રમાણ સ્ટ્રેચિંગ વાઇબ્રેશનને કારણે છે, અને 2867 cm-1 અને 2837 cm-1 પર તે –CH3 અને –CH2 જૂથો –. –CH3 અને –CH2– ના સપ્રમાણ સ્ટ્રેચિંગ વાઇબ્રેશનને કારણે છે. 1375 cm–1 અને 1456 cm–1 પર શોષણ બેન્ડ –CH338.39 ના અસમપ્રમાણ અને સપ્રમાણ શિફ્ટ વાઇબ્રેશનને આભારી છે. Ag/PP ફાઇબરનો FTIR સ્પેક્ટ્રમ PP ફાઇબર જેવો જ છે. PP ના શોષણ બેન્ડ ઉપરાંત, PVA/PP અને Ag/PVA/PP કાપડના 3360 cm-1 પર નવા શોષણ શિખર –OH જૂથના હાઇડ્રોજન બોન્ડના સ્ટ્રેચિંગને આભારી છે. આ દર્શાવે છે કે પોલીપ્રોપીલીન ફાઇબરની સપાટી પર PVA સફળતાપૂર્વક લાગુ પડે છે. વધુમાં, Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનું હાઇડ્રોક્સિલ શોષણ શિખર PVA/PP ફેબ્રિક કરતા થોડું નબળું છે, જે ચાંદી સાથે કેટલાક હાઇડ્રોક્સિલ જૂથોના સંકલનને કારણે હોઈ શકે છે.
શુદ્ધ PP, PVA/PP ફેબ્રિક અને Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનું FT-IR સ્પેક્ટ્રમ (a), TGA કર્વ (b) અને XPS માપન સ્પેક્ટ્રમ (c), અને શુદ્ધ PP (d), PVA/PP PP ફેબ્રિક (e) અને Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનું Ag 3d પીક (f) નું C 1s સ્પેક્ટ્રમ.
આકૃતિ 4c માં PP, PVA/PP, અને Ag/PVA/PP કાપડના XPS સ્પેક્ટ્રા દર્શાવે છે. શુદ્ધ પોલીપ્રોપીલીન ફાઇબરના નબળા O 1s સિગ્નલનું કારણ સપાટી પર શોષાયેલા ઓક્સિજન તત્વ હોઈ શકે છે; 284.6 eV પર C 1s ની ટોચ CH અને CC ને આભારી છે (આકૃતિ 4d જુઓ). શુદ્ધ PP ફાઇબરની તુલનામાં, PVA/PP ફેબ્રિક (આકૃતિ 4e) 284.6 eV (C–C/C–H), 285.6 eV (C–O–H), 284.6 eV (C–C/C–H), 285.6 eV (C–O–H) અને 288.5 eV (H–C=O)38 પર ઉચ્ચ પ્રદર્શન દર્શાવે છે. વધુમાં, PVA/PP ફેબ્રિકના O 1s સ્પેક્ટ્રમને 532.3 eV અને 533.2 eV41 (આકૃતિ S4) પર બે શિખરો દ્વારા અંદાજિત કરી શકાય છે, આ C 1s શિખરો C–OH અને H–C=O (PVA અને એલ્ડીહાઇડ ગ્લુકોઝ જૂથના હાઇડ્રોક્સિલ જૂથો) ને અનુરૂપ છે, જે FTIR ડેટા સાથે સુસંગત છે. Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિક C-OH (532.3 eV) અને HC=O (533.2 eV) (આકૃતિ S5) ના O 1s સ્પેક્ટ્રમને જાળવી રાખે છે, જેમાં 65.81% (પરમાણુ ટકાવારી) C, 22. 89. % O અને 11.31% Ag (આકૃતિ S4) નો સમાવેશ થાય છે. ખાસ કરીને, Ag 3d5/2 અને Ag 3d3/2 ની ટોચ 368.2 eV અને 374.2 eV (આકૃતિ 4f) પર વધુ સાબિત કરે છે કે Ag NPs PVA/PP42 નોનવોવન ફેબ્રિકની સપાટી પર ડોપ કરવામાં આવે છે.
શુદ્ધ PP, Ag/PP ફેબ્રિક અને Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના TGA વણાંકો (આકૃતિ 4b) દર્શાવે છે કે તેઓ સમાન થર્મલ વિઘટન પ્રક્રિયાઓમાંથી પસાર થાય છે, અને Ag NPs ના નિક્ષેપનથી PP. ફાઇબર PVA/PP ફાઇબર (480 °C (PP ફાઇબર) થી 495 °C સુધી) ના થર્મલ ડિગ્રેડેશન તાપમાનમાં થોડો વધારો થાય છે, જે કદાચ Ag અવરોધની રચનાને કારણે છે.43. તે જ સમયે, 800°C પર ગરમ કર્યા પછી PP, Ag/PP, Ag/PVA/PP, Ag/PVA/PP-W50 અને Ag/PP-W50 ના શુદ્ધ નમૂનાઓની શેષ માત્રા અનુક્રમે 1.32%, 16.26% અને 13.86% હતી. % અનુક્રમે 9.88% અને 2.12% (અહીં પ્રત્યય W50 50 ધોવા ચક્રનો સંદર્ભ આપે છે). શુદ્ધ PP નું બાકી રહેલું પ્રમાણ અશુદ્ધિઓને આભારી છે, અને બાકીના નમૂનાઓ Ag NPs ને આભારી છે, અને ચાંદીથી ભરેલા નમૂનાઓની શેષ માત્રામાં તફાવત તેમના પર લોડ થયેલા ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સનું અલગ અલગ પ્રમાણ હોવાને કારણે હોવો જોઈએ. વધુમાં, Ag/PP ફેબ્રિકને 50 વખત ધોવા પછી, શેષ ચાંદીનું પ્રમાણ 94.65% ઘટ્યું હતું, અને Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનું શેષ ચાંદીનું પ્રમાણ લગભગ 31.74% ઘટ્યું હતું. આ દર્શાવે છે કે PVA એન્કેપ્સ્યુલેટિંગ કોટિંગ PP મેટ્રિક્સ સાથે AgNPs ના સંલગ્નતાને અસરકારક રીતે સુધારી શકે છે.
પહેરવાના આરામનું મૂલ્યાંકન કરવા માટે, તૈયાર પોલીપ્રોપીલીન ફેબ્રિકની હવા અભેદ્યતા અને પાણીની વરાળ પ્રસારણ દર માપવામાં આવ્યો. સામાન્ય રીતે કહીએ તો, શ્વાસ લેવાની ક્ષમતા વપરાશકર્તાના થર્મલ આરામ સાથે સંબંધિત છે, ખાસ કરીને ગરમ અને ભેજવાળા વાતાવરણમાં44. આકૃતિ 5a માં બતાવ્યા પ્રમાણે, શુદ્ધ PP ની હવા અભેદ્યતા 2050 mm/s છે, અને PVA માં ફેરફાર કર્યા પછી તે ઘટીને 856 mm/s થઈ જાય છે. આનું કારણ એ છે કે PP ફાઇબરની સપાટી પર બનેલી PVA ફિલ્મ અને વણાયેલા ભાગ તંતુઓ વચ્ચેના અંતરને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે. Ag NPs લાગુ કર્યા પછી, Ag NPs લાગુ કરતી વખતે PVA કોટિંગના વપરાશને કારણે PP ફેબ્રિકની હવા અભેદ્યતા વધે છે. વધુમાં, ચાંદીના એમોનિયાની સાંદ્રતા 10 થી 50 mmol સુધી વધતાં Ag/PVA/PP કાપડની શ્વાસ લેવાની ક્ષમતા ઘટે છે. આ એ હકીકતને કારણે હોઈ શકે છે કે ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતામાં વધારો સાથે ચાંદીના થાપણની જાડાઈ વધે છે, જે છિદ્રોની સંખ્યા અને તેમાંથી પાણીની વરાળ પસાર થવાની સંભાવનાને ઘટાડવામાં મદદ કરે છે.
(a) ચાંદીના એમોનિયાની વિવિધ સાંદ્રતા સાથે તૈયાર કરાયેલ Ag/PVA/PP કાપડની હવા અભેદ્યતા; (b) ચાંદીના એમોનિયાની વિવિધ સાંદ્રતા સાથે તૈયાર કરાયેલ Ag/PVA/PP કાપડનું પાણીની વરાળ પ્રસારણ; (c) વિવિધ સંશોધકો વિવિધ સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag ફેબ્રિક/PVA/PP ના તાણ વળાંક; (d) ચાંદીના એમોનિયાની વિવિધ સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનો તાણ વળાંક (30 mM ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag/PVA/PP ફેબ્રિક પણ બતાવવામાં આવ્યું છે) (40 ધોવાના ચક્ર પછી PP કાપડના તાણ વળાંકોની તુલના કરો).
પાણીની વરાળ પ્રસારણનો દર ફેબ્રિકના થર્મલ આરામનું બીજું મહત્વનું સૂચક છે45. તે તારણ આપે છે કે કાપડની ભેજની અભેદ્યતા મુખ્યત્વે શ્વાસ લેવાની ક્ષમતા અને સપાટીના ગુણધર્મો દ્વારા પ્રભાવિત થાય છે. એટલે કે, હવાની અભેદ્યતા મુખ્યત્વે છિદ્રોની સંખ્યા પર આધાર રાખે છે; સપાટીના ગુણધર્મો પાણીના અણુઓના શોષણ-પ્રસાર-વિસર્જન દ્વારા હાઇડ્રોફિલિક જૂથોની ભેજની અભેદ્યતાને અસર કરે છે. આકૃતિ 5b માં બતાવ્યા પ્રમાણે, શુદ્ધ PP ફાઇબરની ભેજની અભેદ્યતા 4810 g/(m2·24h) છે. PVA કોટિંગ સાથે સીલ કર્યા પછી, PP ફાઇબરમાં છિદ્રોની સંખ્યા ઘટે છે, પરંતુ PVA/PP ફેબ્રિકની ભેજની અભેદ્યતા વધીને 5070 g/(m2·24h) થાય છે, કારણ કે તેની ભેજની અભેદ્યતા મુખ્યત્વે સપાટીના ગુણધર્મો દ્વારા નક્કી કરવામાં આવે છે. છિદ્રો નહીં. AgNPs ના નિક્ષેપ પછી, Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની ભેજની અભેદ્યતા વધુ વધી હતી. ખાસ કરીને, 30 mM ની ચાંદીની એમોનિયા સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની મહત્તમ ભેજની અભેદ્યતા 10300 g/(m2·24h) છે. તે જ સમયે, ચાંદીના એમોનિયાની વિવિધ સાંદ્રતા પર મેળવેલ Ag/PVA/PP કાપડની વિવિધ ભેજ અભેદ્યતા ચાંદીના જમાવટ સ્તરની જાડાઈ અને તેના છિદ્રોની સંખ્યામાં તફાવત સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે.
કાપડના યાંત્રિક ગુણધર્મો તેમના સેવા જીવનને ખૂબ પ્રભાવિત કરે છે, ખાસ કરીને રિસાયકલ કરી શકાય તેવા પદાર્થો તરીકે46. આકૃતિ 5c Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના તાણ તણાવ વળાંક દર્શાવે છે. શુદ્ધ PP ની તાણ શક્તિ માત્ર 2.23 MPa છે, જ્યારે 1 wt% PVA/PP ફેબ્રિકની તાણ શક્તિ નોંધપાત્ર રીતે વધીને 4.56 MPa થઈ છે, જે દર્શાવે છે કે PVA PP ફેબ્રિકનું એન્કેપ્સ્યુલેશન તેના યાંત્રિક ગુણધર્મોને નોંધપાત્ર રીતે સુધારવામાં મદદ કરે છે. ગુણધર્મો. PVA/PP ફેબ્રિકના વિરામ સમયે તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણ PVA મોડિફાયરની વધતી સાંદ્રતા સાથે વધે છે કારણ કે PVA ફિલ્મ તણાવને તોડી શકે છે અને PP ફાઇબરને મજબૂત બનાવી શકે છે. જો કે, જ્યારે મોડિફાયર સાંદ્રતા 1.5 wt.% સુધી વધે છે, ત્યારે સ્ટીકી PVA પોલીપ્રોપીલીન ફેબ્રિકને સખત બનાવે છે, જે પહેરવાના આરામને ગંભીર અસર કરે છે.
શુદ્ધ PP અને PVA/PP કાપડની તુલનામાં, Ag/PVA/PP કાપડના વિરામ સમયે તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણ વધુ સુધર્યું છે કારણ કે PP રેસાની સપાટી પર સમાનરૂપે વિતરિત Ag નેનોપાર્ટિકલ્સ ભારનું વિતરણ કરી શકે છે47,48. તે જોઈ શકાય છે કે Ag/PP ફાઇબરની તાણ શક્તિ શુદ્ધ PP કરતા વધારે છે, જે 3.36 MPa (આકૃતિ 5d) સુધી પહોંચે છે, જે Ag NPs ની મજબૂત અને મજબૂત અસરની પુષ્ટિ કરે છે. ખાસ કરીને, 30 mM (50 mM ને બદલે) ની ચાંદીની એમોનિયા સાંદ્રતા પર ઉત્પાદિત Ag/PVA/PP ફેબ્રિક વિરામ સમયે મહત્તમ તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણ દર્શાવે છે, જે હજુ પણ Ag NPs ના સમાન નિક્ષેપ તેમજ સમાન નિક્ષેપને કારણે છે. ચાંદીના એમોનિયાની ઉચ્ચ સાંદ્રતાની સ્થિતિમાં ચાંદીના NPs નું એકત્રીકરણ. વધુમાં, 40 ધોવાના ચક્ર પછી, 30 mM ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા પર તૈયાર કરાયેલ Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના વિરામ સમયે તાણ શક્તિ અને વિસ્તરણ અનુક્રમે 32.7% અને 26.8% ઘટ્યું (આકૃતિ 5d), જે આ પછી જમા થયેલા ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સના નાના નુકસાન સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે.
આકૃતિઓ 6a અને b 0, 10, 20, 30, 40, અને 50 ચક્ર માટે 30 mM ચાંદીના એમોનિયા સાંદ્રતા પર ધોવા પછી Ag/PVA/PP ફેબ્રિક અને Ag/PP ફેબ્રિકના ડિજિટલ કેમેરા ફોટોગ્રાફ્સ દર્શાવે છે. ઘેરા રાખોડી Ag/PVA/PP ફેબ્રિક અને Ag/PP ફેબ્રિક ધોવા પછી ધીમે ધીમે આછો ભૂખરો થઈ જાય છે; અને ધોવા દરમિયાન પહેલાનો રંગ બદલાવ બીજા જેટલો ગંભીર લાગતો નથી. વધુમાં, Ag/PP ફેબ્રિકની તુલનામાં, Ag/PVA/PP ફેબ્રિકમાં ચાંદીનું પ્રમાણ ધોવા પછી પ્રમાણમાં ધીમે ધીમે ઘટ્યું; 20 કે તેથી વધુ વખત ધોવા પછી, પહેલામાં ચાંદીનું પ્રમાણ બીજા કરતા વધારે રહ્યું (આકૃતિ 6c). આ સૂચવે છે કે PVA કોટિંગ સાથે PP ફાઇબરને એન્કેપ્સ્યુલેટ કરવાથી Ag NPs PP ફાઇબર સાથે સંલગ્નતામાં નોંધપાત્ર સુધારો કરી શકે છે. આકૃતિ 6d 10, 40, અને 50 ચક્ર માટે ધોવા પછી Ag/PVA/PP ફેબ્રિક અને Ag/PP ફેબ્રિકની SEM છબીઓ દર્શાવે છે. Ag/PVA/PP કાપડને Ag/PP કાપડ કરતાં ધોવા દરમિયાન Ag NPsનું ઓછું નુકસાન થાય છે, કારણ કે PVA એન્કેપ્સ્યુલેટિંગ કોટિંગ Ag NPs ને PP ફાઇબર સાથે સંલગ્નતા સુધારવામાં મદદ કરે છે.
(a) 0, 10, 20, 30, 40 અને 50 ચક્ર (1-6) માટે ધોવા પછી ડિજિટલ કેમેરા વડે લેવામાં આવેલા Ag/PP ફેબ્રિકના ફોટોગ્રાફ્સ (30 mM સિલ્વર એમોનિયા સાંદ્રતા પર લેવામાં આવેલા); (b) 0, 10, 20, 30, 40 અને 50 ચક્ર (1-6) માટે ધોવા પછી ડિજિટલ કેમેરા વડે લેવામાં આવેલા Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના ફોટોગ્રાફ્સ (30 mM સિલ્વર એમોનિયા સાંદ્રતા પર લેવામાં આવેલા); (c) ધોવા ચક્ર દરમ્યાન બે કાપડના ચાંદીના જથ્થામાં ફેરફાર; (d) 10, 40 અને 50 ધોવા ચક્ર પછી Ag/PVA/PP ફેબ્રિક (1-3) અને Ag/PP ફેબ્રિક (4-6) ની SEM છબીઓ.
આકૃતિ 7 10, 20, 30 અને 40 ધોવાના ચક્ર પછી E. coli સામે Ag/PVA/PP કાપડની એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ અને ડિજિટલ કેમેરા ફોટોગ્રાફ્સ દર્શાવે છે. 10 અને 20 ધોવા પછી, Ag/PVA/PP કાપડનું એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રદર્શન 99.99% અને 99.93% રહ્યું, જે ઉત્તમ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ દર્શાવે છે. 30 અને 40 વખત ધોવા પછી Ag/PVA/PP કાપડનું એન્ટિબેક્ટેરિયલ સ્તર થોડું ઘટ્યું, જે લાંબા ગાળાના ધોવા પછી AgNPs ના નુકસાનને કારણે હતું. જો કે, 40 ધોવા પછી Ag/PP કાપડનો એન્ટિબેક્ટેરિયલ દર ફક્ત 80.16% છે. તે સ્પષ્ટ છે કે 40 ધોવાના ચક્ર પછી Ag/PP કાપડની એન્ટિબેક્ટેરિયલ અસર Ag/PVA/PP કાપડ કરતા ઘણી ઓછી છે.
(a) E. coli સામે એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિનું સ્તર. (b) સરખામણી માટે, 10, 20, 30, 40 અને 40 ચક્ર માટે 30 mM સિલ્વર એમોનિયા સાંદ્રતા પર Ag/PP ફેબ્રિક ધોયા પછી ડિજિટલ કેમેરા વડે લીધેલા Ag/PVA/PP ફેબ્રિકના ફોટોગ્રાફ્સ પણ બતાવવામાં આવ્યા છે.
આકૃતિ 8 માં બે-તબક્કાના રોલ-ટુ-રોલ રૂટનો ઉપયોગ કરીને મોટા પાયે Ag/PVA/PP ફેબ્રિકનું ઉત્પાદન યોજનાકીય રીતે બતાવવામાં આવ્યું છે. એટલે કે, PVA/ગ્લુકોઝ સોલ્યુશનને ચોક્કસ સમયગાળા માટે રોલ ફ્રેમમાં પલાળી રાખવામાં આવ્યું હતું, પછી બહાર કાઢવામાં આવ્યું હતું, અને પછી Ag/PVA/PP ફેબ્રિક મેળવવા માટે તે જ રીતે સિલ્વર એમોનિયા સોલ્યુશનથી ગર્ભિત કરવામાં આવ્યું હતું. (આકૃતિ 8a). પરિણામી Ag/PVA/PP ફેબ્રિક 1 વર્ષ માટે છોડી દેવામાં આવે તો પણ ઉત્તમ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ જાળવી રાખે છે. Ag/PVA/PP ફેબ્રિકની મોટા પાયે તૈયારી માટે, પરિણામી PP નોનવોવન્સને સતત રોલ પ્રક્રિયામાં ગર્ભિત કરવામાં આવ્યા હતા અને પછી PVA/ગ્લુકોઝ સોલ્યુશન અને સિલ્વર એમોનિયા સોલ્યુશનમાંથી ક્રમિક રીતે પસાર કરવામાં આવ્યા હતા અને પ્રક્રિયા કરવામાં આવી હતી. બે પદ્ધતિઓ. જોડાયેલ વિડિઓઝ. ગર્ભાધાન સમય રોલરની ગતિને સમાયોજિત કરીને નિયંત્રિત થાય છે, અને શોષિત દ્રાવણની માત્રા રોલર્સ (આકૃતિ 8b) વચ્ચેના અંતરને સમાયોજિત કરીને નિયંત્રિત થાય છે, જેનાથી મોટા કદના (50 સેમી × 80 સેમી) લક્ષ્ય Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિક અને કલેક્શન રોલર મળે છે. આખી પ્રક્રિયા સરળ અને કાર્યક્ષમ છે, જે મોટા પાયે ઉત્પાદન માટે અનુકૂળ છે.
મોટા કદના લક્ષ્ય ઉત્પાદનોના ઉત્પાદનનો યોજનાકીય આકૃતિ (a) અને Ag/PVA/PP નોનવોવન સામગ્રીના ઉત્પાદન માટે રોલ પ્રક્રિયાનો યોજનાકીય આકૃતિ (b).
ચાંદી ધરાવતા PVA/PP નોનવોવન રોલ-ટુ-રોલ રૂટ સાથે જોડાયેલી સરળ ઇન-સીટુ લિક્વિડ ફેઝ ડિપોઝિશન ટેકનોલોજીનો ઉપયોગ કરીને બનાવવામાં આવે છે. PP ફેબ્રિક અને PVA/PP ફેબ્રિકની તુલનામાં, તૈયાર Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિકના યાંત્રિક ગુણધર્મોમાં નોંધપાત્ર સુધારો થયો છે કારણ કે PVA સીલિંગ લેયર Ag NPs ના PP ફાઇબર સાથે સંલગ્નતાને નોંધપાત્ર રીતે સુધારી શકે છે. વધુમાં, PVA/ગ્લુકોઝ સોલ્યુશન અને સિલ્વર એમોનિયા સોલ્યુશનની સાંદ્રતાને સમાયોજિત કરીને PVA ની લોડિંગ માત્રા અને Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિકમાં ચાંદીના NPs ની સામગ્રીને સારી રીતે નિયંત્રિત કરી શકાય છે. ખાસ કરીને, 30 mM સિલ્વર એમોનિયા સોલ્યુશનનો ઉપયોગ કરીને તૈયાર કરાયેલ Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિકે શ્રેષ્ઠ યાંત્રિક ગુણધર્મો દર્શાવ્યા અને 40 ધોવાના ચક્ર પછી પણ E. coli સામે ઉત્તમ એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ જાળવી રાખી, સારી એન્ટિ-ફાઉલિંગ ક્ષમતા દર્શાવી. PP નોન-વોવન સામગ્રી. અન્ય સાહિત્ય ડેટાની તુલનામાં, સરળ પદ્ધતિઓનો ઉપયોગ કરીને અમારા દ્વારા મેળવેલા કાપડ ધોવા માટે વધુ સારી પ્રતિકાર દર્શાવે છે. વધુમાં, પરિણામી Ag/PVA/PP નોનવોવન ફેબ્રિકમાં આદર્શ ભેજ અભેદ્યતા અને પહેરવાની આરામ છે, જે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશનોમાં તેનો ઉપયોગ સરળ બનાવી શકે છે.
આ અભ્યાસ દરમિયાન મેળવેલ અથવા વિશ્લેષણ કરાયેલ તમામ ડેટા (અને તેમની સહાયક માહિતી ફાઇલો) શામેલ કરો.
રસેલ, એસએમ અને અન્ય. COVID-19 સાયટોકાઇન તોફાનનો સામનો કરવા માટે બાયોસેન્સર્સ: આગળના પડકારો. ACS સેન્સ. 5, 1506–1513 (2020).
ઝૈમ એસ, ચોંગ જેએચ, શંકરનારાયણન વી અને હાર્કી એ. કોવિડ-૧૯ અને બહુ-અંગ પ્રતિભાવો. વર્તમાન. પ્રશ્ન. હૃદય. ૪૫, ૧૦૦૬૧૮ (૨૦૨૦).
ઝાંગ આર, વગેરે. ચીનમાં 2019 માં કોરોનાવાયરસ કેસની સંખ્યાના અંદાજો સ્ટેજ અને સ્થાનિક પ્રદેશો દ્વારા ગોઠવવામાં આવે છે. ફ્રન્ટ. દવા. 14, 199–209 (2020).
ગાઓ જે. એટ અલ. ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક હસ્તક્ષેપ સુરક્ષા માટે લવચીક, સુપરહાઇડ્રોફોબિક અને અત્યંત વાહક નોનવોવન પોલીપ્રોપીલીન ફેબ્રિક કમ્પોઝિટ મટિરિયલ. કેમિકલ. એન્જિનિયર. જે. 364, 493–502 (2019).
રાયહાન એમ. એટ અલ. મલ્ટિફંક્શનલ પોલિએક્રિલોનિટ્રાઇલ/સિલ્વર નેનોકોમ્પોઝિટ ફિલ્મોનો વિકાસ: એન્ટિબેક્ટેરિયલ પ્રવૃત્તિ, ઉત્પ્રેરક પ્રવૃત્તિ, વાહકતા, યુવી સંરક્ષણ અને સક્રિય SERS સેન્સર. જે. મેટ. રિસોર્સ. ટેકનોલોજી. 9, 9380–9394 (2020).
દાવડી એસ, કટુવાલ એસ, ગુપ્તા એ, લામિચેન યુ અને પરજુલી એન. ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સ પર વર્તમાન સંશોધન: સંશ્લેષણ, લાક્ષણિકતા અને એપ્લિકેશનો. જે. નેનોમટીરિયલ્સ. 2021, 6687290 (2021).
ડેંગ દા, ચેન ઝી, હુ યોંગ, મા જિયાન, ટોંગ વાયડીએન ​​ચાંદી આધારિત વાહક શાહી તૈયાર કરવા અને તેને આવર્તન-પસંદગીયુક્ત સપાટીઓ પર લાગુ કરવા માટેની એક સરળ પ્રક્રિયા. નેનોટેકનોલોજી 31, 105705–105705 (2019).
હાઓ, વાય. એટ અલ. હાઇપરબ્રાન્ચ્ડ પોલિમર્સ ફ્લેક્સિબલ સર્કિટના ઇંકજેટ પ્રિન્ટિંગ માટે સ્ટેબિલાઇઝર્સ તરીકે સિલ્વર નેનોપાર્ટિકલ્સના ઉપયોગને સક્ષમ બનાવે છે. આર. શુકર. કેમિકલ. 43, 2797–2803 (2019).
લવચીક સેન્સરમાં સંભવિત એપ્લિકેશનો માટે ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સના સ્વ-એસેમ્બલી દ્વારા ઉત્પાદિત કેલર પી અને કાવાસાકી HJML વાહક પાંદડાની નસ નેટવર્ક. મેટ. રાઈટ. 284, 128937.1-128937.4 (2020).
લી, જે. એટ અલ. સપાટી-ઉન્નત રામન સ્કેટરિંગ માટે સંભવિત સબસ્ટ્રેટ તરીકે ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ-સુશોભિત સિલિકા નેનોસ્ફિયર્સ અને એરે. ASU ઓમેગા 6, 32879–32887 (2021).
લિયુ, એક્સ. એટ અલ. ઉચ્ચ સિગ્નલ સ્થિરતા અને એકરૂપતા સાથે મોટા પાયે લવચીક સપાટી ઉન્નત રામન સ્કેટરિંગ સેન્સર (SERS). ACS એપ્લિકેશન મેટ. ઇન્ટરફેસ 12, 45332–45341 (2020).
સંદીપ, કેજી અને અન્ય. ચાંદીના નેનોપાર્ટિકલ્સ (Ag-FNRs) થી શણગારેલા ફુલરીન નેનોરોડ્સનું એક વંશવેલો હેટરોસ્ટ્રક્ચર અસરકારક સિંગલ-કણ સ્વતંત્ર SERS સબસ્ટ્રેટ તરીકે સેવા આપે છે. ભૌતિકશાસ્ત્ર. રાસાયણિક. રાસાયણિક. ભૌતિકશાસ્ત્ર. 27, 18873–18878 (2018).
ઇમામ, એચઇ અને અહેમદ, એચબી. રંગ-ઉત્પ્રેરિત અધોગતિ દરમિયાન હોમોમેટાલિક અને હેટરોમેટાલિક અગર-આધારિત નેનોસ્ટ્રક્ચર્સનો તુલનાત્મક અભ્યાસ. આંતરરાષ્ટ્રીયતા. જે. બાયોલ. મોટા અણુઓ. 138, 450–461 (2019).
ઇમામ, એચઇ, મિખાઇલ, એમએમ, અલ-શેરબીની, એસ., નાગી, કેએસ અને અહેમદ, એચબી સુગંધિત પ્રદૂષક ઘટાડા માટે ધાતુ-આધારિત નેનોકેટાલિસિસ. બુધવાર. વિજ્ઞાન. પ્રદૂષિત. સંસાધન. આંતરરાષ્ટ્રીયતા. 27, 6459–6475 (2020).
અહેમદ એચબી અને ઇમામ એચઇ સંભવિત પાણી શુદ્ધિકરણ માટે ઓરડાના તાપમાને બીજમાંથી ઉગાડવામાં આવતા ટ્રિપલ કોર-શેલ (એજી-એયુ-પીડી) નેનોસ્ટ્રક્ચર્સ. પોલિમર. પરીક્ષણ. 89, 106720 (2020).