докторант по ОП "Безопасность непродовольственных товаров и изделий"
050012, г.Алматы, ул.Толе Би 100
PhD student in the program "Safety of non-food products and goods"
050012, Almaty, Tole Bi st., 100
PhD, ассоц. профессор кафедры "Технология текстильного производства"
050012, г.Алматы, ул.Толе Би 100
PhD, Associate Professor, Department of Textile Production Technology
050012, Almaty, Tole Bi st., 100
д.т.н., профессор кафедры "Химия, химическая технология и экология"
050012, г.Алматы, ул.Толе Би 100
Doctor of Technical Sciences, Professor of the Department of Chemistry, Chemical Technology and Ecology
050012, Almaty, Tole Bi st., 100
PhD, профессор Института текстильного машиностроения и технологии высококачественных материалов
01069, г.Дрезден, ул.Хохе 6
PhD, Professor, Institute of Textile Engineering and High-Performance Materials Technology, Dresden University of Technology
01069, Dresden, Hohe st., 6
Статья посвящена разработке целлюлозных текстильных материалов с антимикробными свойствами на основе наночастиц меди, полученных по принципам «зелёной химии». Основная цель исследования заключалась в создании экологически безопасного способа модификации хлопчатобумажных тканей, обеспечивающего устойчивый антибактериальный эффект. В качестве восстановителя применялась аскорбиновая кислота, стабилизаторами служили желатин и глюкоза. Такой выбор позволил сформировать стабильные коллоидные системы наночастиц меди и добиться их равномерного распределения в волокнистой структуре. Для усиления закрепления наночастиц дополнительно использовался тетраэтоксисилан, образующий оксидокремниевую матрицу. В работе описана методика синтеза и модификации хлопчатобумажных тканей, а также проанализированы свойства выбранных стабилизаторов. Сканирующая электронная микроскопия подтвердила различия в морфологии наночастиц: при использовании желатина формировались более мелкие и однородные частицы (30–74 нм), тогда как глюкоза приводила к образованию агрегатов увеличенного размера (56–143 нм). Эти данные согласуются с результатами микробиологических испытаний: обработанные образцы показали зону ингибирования роста E. coli до 0,4 мм. Практическая ценность исследования заключается в разработке метода, который может быть использован для создания функциональных хлопчатобумажных тканей с антимикробными и защитными характеристиками, востребованными в лёгкой и медицинской промышленности.
This article is dedicated to the development of antimicrobial cellulose textile materials based on copper nanoparticles, obtained following the principles of «green chemistry». The main goal of the research was to create an environmentally friendly method for modifying cotton fabrics, ensuring a stable antibacterial effect. Ascorbic acid was used as a reducing agent, while gelatin and glucose served as stabilizers. This choice allowed for the formation of stable colloidal systems of copper nanoparticles and their uniform distribution within the fibrous structure. To enhance the fixation of the nanoparticles, tetraethoxysilane was additionally used to form a silicon oxide matrix. The paper describes the synthesis and modification methods for cotton fabrics and analyzes the properties of the selected stabilizers. Scanning electron microscopy confirmed the differences in nanoparticle morphology: using gelatin resulted in smaller and more uniform particles (30–74 nm), whereas glucose led to the formation of larger aggregates (56– 143 nm). These data are consistent with the results of microbiological tests: the treated samples showed a zone of inhibition of E. coli growth up to 0.4 mm. The practical value of the research lies in the development of a method that can be used to create functional cotton fabrics with antimicrobial and protective properties, which are in demand in the light and medical industries.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.