New bioactive polymer filtering material composed of nonwoven polypropylene containing alkylammonium microbiocides on a perlite carrier

• Autorzy: Gutarowska B. , Brycki B. , Majchrzycka K. , Brochocka A.

Warianty tytułu

PL

Nowy bioaktywny polimerowy materiał filtracyjny obejmujący włókninę polipropylenową zawierającą alkiloamoniowe mikrobiocydy na nośniku perlitowym

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This article presents a new bioactive polymer filtering material obtained by the pneumothermal method from polypropylene with an active substance, alkylammonium microbiocide, as an active substance on a perlite carrier. Material with only 8 % of this bioperlite (0.37 % biocide) showed high antimicrobial activity against gram-positive and gram-negative bacteria: E.coli, P.aeruginosa, K.pneumoniae (99.9 % reduction), S.aureus, M.flavus (95 %) and fungi: A.niger (98 %) and C.albicans (94 %) after 6 hours of incubation. Bacteria B.subtilis were less evidently sensitive to the biocidal activity of the bioactive nonwoven fabric (86 % reduction), but material with 10 % bioperlite showed 100 % reduction of microorganisms. The application of bioperlite caused an increase in the hydrophilic character of the polymer material. It was found that an increase in the humidity of the bioactive nonwoven caused an increase in the antimicrobial properties of the material. In a test of model filtering systems that included the new bioactive nonwoven fabric with bioperlite, its high antimicrobial activity and efficient aerosol filtration for both solid and liquid particles (NaCl and paraffin oil mist) and also microorganisms (E.coli, S.aureus) were established. The presented filtering system with a bioactive nonwoven fabric including alkylammonium microbiocides on a perlite carrier may be applied in the production of filtering half-masks and filters in workplaces where microbiological risk occurs.

PL

Przedstawiono nowy bioaktywny materiał polimerowy o właściwościach filtrujących otrzymany metodą pneumotermicznego formowania włókniny z polipropylenu z dodatkiem różnych ilości substancji aktywnej - biocydu alkiloamoniowego - na nośniku stanowiącym perlit (tabela 1). Materiał taki zawierający tylko 8 % bioperlitu (0,37 % biocydu) charakteryzował się już dużą aktywnością wobec bakterii gram-dodatnich i gram-ujemnych: E.coli, P.aeruginosa, K.pneumoniae (99.9 % redukcji), S.aureus, M.flavus (95 %) i grzybów: A.niger (98 %) oraz C.albicans (94 %) po 6 godzinach inkubacji (tabela 2); bakterie B.subtilis były znacznie mniej wrażliwe na bioaktywną włókninę (86 % redukcji). Natomiast efekt redukcji mikroorganizmów materiału z 10-proc. zawartością bioperlitu wynosił 100 % (tabela 2). Zastosowanie bioperlitu przyczyniło się do zwiększenia hydrofilowego charakteru materiału polimerowego. Stwierdzono, iż wzrost wilgotności materiału bioaktywnego powoduje polepszenie właściwości przeciwdrobnoustrojowych materiału (tabela 3). W badaniach modelowych układów materiałów filtrujących zawierających nową bioaktywną włókninę wykazano ich doskonałą aktywność przeciwdrobnoustrojową oraz skuteczną filtrację bioaerozolu cząstek zarówno stałych (NaCl), jak i ciekłych (mgła oleju parafinowego) oraz drobnoustrojów (E.coli, S.aureus) (tabela 4). Omówiono układ filtrujący - włóknina PP z biocydem alkiloamoniowym na perlicie jako nośniku - może mieć zastosowanie do produkcji półmasek filtrujących albo filtrów w miejscach pracy, gdzie istnieje zagrożenie czynnikami mikrobiologicznymi.

Słowa kluczowe

EN

bioactive polypropylene; filtering nonwovens; antimicrobial properties; alkylammonium microbiocides; perlite; half-masks

PL

bioaktywny polipropylen; włókniny filtrujące; właściwości przeciwdrobnoustrojowe; mikrobiocydy alkiloamoniowe; perlit; półmaski

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz – Instytut Chemii Przemysłowej
• Czasopismo: Polimery
• Rocznik: 2010
• Tom: T. 55, nr 7-8
• Strony: 568--574
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys.

Twórcy

autor

Gutarowska B.

autor

Brycki B.

autor

Majchrzycka K.

autor

Brochocka A.

• Technical University of Lodz, Institute of Fermentation Technology and Microbiology, Wolczanska 171/173, 90-924 Lodz, Poland.,

Bibliografia

• 1. Kummer V., Thiel W. R.: Int. Hyg. Environ. Health 2009, doi:0.1016/j.ijheh.2007.06.006, in press.
• 2. Lacey J., Crook B.: Ann. Occup. Hyg. 1988, 32, 515.
• 3. Taha M. P., Drew G. H., Longhurst P. J., Smith R., Pollard S. J.: Atmosph. Environ. 2006, 40, 1159.
• 4. Hipler U. Ch., Eisner P., Fluhr J. W.: J. Biomed. Mat. Res. Part B. Appl. Biomat. 2006, 77B, 156.
• 5. Lala N. L., Ramaseshan R., Bojun L., Sundarrajan S., Barbate R. S., Ying-jun L., Ramakrishna S.: Biotech. Bioeng. 2007, 97, 1357.
• 6. Brochocka A., Ruszkowski K.: Fiber Text. East. Eur. 2000, 3(8), 11.
• 7. Abdou E. S., Elkholy S. S., Elsabee M. Z., Mohamed E.: /. Appl. Polym. Sci. 2008, 108, 2290.
• 8. Gupta B., Jain R., Singh H.: Polym. Advan. Technol. 2008, 19, 1698.
• 9. Kenawy E-R., Abdel-Hay F. L, El-Shanshoury A. E-R. R., El-Newehy M. H.: J. Polym. Sci. Part A: Polym. Chem. 2002, 40, 2384.
• 10. Shin Y., Yoo d. I., Min K.: J. Appl. Polym. Sci. 1999, 71, 2911.
• 11. Tan S., Li G., Shen J., Liu Y, Zong M.: J. Appl Polym. Sci. 2000, 77, 1869.
• 12. Wafa D. M., Breidt F., Gawish S. M., Matthews S. R., Donohue K. V., Roe R. M.: J. Appl Polym. Sci. 2007, 103, 1911.
• 13. Block S. S.: “Disinfection, Sterilization, and Preservation” Lippincott Williams & Wilkins, Philadelphia, USA 2001.
• 14. Praise A. P., Lambert P. A., Maillard J-Y: “Principles and Practice of Disinfection, Preservation and Sterilization”, Blackwell Publishing, Maiden, USA 2004.
• 15. Manivannan G.: “Disinfection and Decontamination; Principles, Applications and Related Issues”, CRC Press Taylor &. Francis Group, Boca Raton, USA 2008.
• 16. Paulus W.: “Directory of Microbiocides for the Protection of Materials. A. Handbook”, Springer, Dordrecht, The Netherlands 2005.
• 17. Kenawy E-R., Mahmoud Y. A.-G.: Macromol. Sci. 2003, 3, 107.
• 18. Chojnowski J., Fortuniak W., Rosciszewski P., Werel W., Lukasiak J., Kamysz W., Halasa R.: J. Inorg. Organometal. Polym. Mat. 2006, 16, 219.
• 19. Nurdin N., Helary G., Sauvet G.: J. Appl. Polym. Sci. 1993, 50, 663.
• 20. Brochocka A.: Fiber. Text. East. Eur. 2001, 9(4), 35.
• 21. Tsai P. P., Wadsworth Larry C: Am. Filt. Separ. Soc.1995, 9, 473.
• 22. Pat. Poland, 193 362 (2007).
• 23. Majchrzycka K., Brochocka A., Gutarowska B., Owczarek E.: Ochrona przed korozją, 2006, 9s/A, 301.
• 24. Li Y., Wong T., Chung J., Guo Y. P., Hu J. Y, Guan Y. T., Yao L., Song Q. W., Newton E.: Am.J. Indus. Med. 2006, 49, 1056.
• 25. Hu R X., Neoh K. G., Cen L., Kang E. T.: Biotech. Bioeng. 2005, 89, 474.
• 26. Akin-Öktem G., Tanrisinibilir S., Tincer T.: J. Appl. Polym. Sci. 2001, 81, 2670.
• 27. Akin-Öktem G., Tincer T. J. Appl. Polym. Sci. 1994, 54, 1103.