Influencia de la biodegradabilidad de no tejidos de PLA ante la presencia de nanopartículas de plata

Abstract

[ES] La presencia de nanopartículas de metales, de óxidos metálicos o de compuestos basados en metales muestran interesantes propiedades que difieren significativamente de las que presentan a escala macroscópica. Dentro de la familia de las nanopartículas metálicas, una de las que ha suscitado mayor interés en el campo textil son las nanopartículas de plata (AgNPs) debido a su fuerte actividad antimicrobiana. Sin embargo, una serie de propiedades físico-químicas de las AgNPs están involucradas en su toxicidad intrínseca, por lo que es un punto clave estudiar la adherencia de estas partículas en los textiles durante su uso, así como, si estas interfieren en el fin de vida del producto una vez ya no es posible su reciclado. En este proyecto se ha analizado la influencia de la presencia de nanopartículas de plata en el proceso de biodegradabilidad de un textil y su contaminación en el sistema. Concretamente se ha trabajado con un no tejido de ácido poliláctico (PLA) debido al uso que podría adquirir como toallita desinfectante. Se ha estudiado también la influencia que tiene el proceso de envejecimiento tras el uso en el proceso de biodegradabilidad. Para ello, se han aplicado nanopartículas de plata en telas de PLA y se ha realizado un envejecimiento acelerado de las telas mediante procesos normalizados de lavado y frotado. Además, se ha estudiado la adherencia de las nanopartículas en el sustrato, así como, el crecimiento microbiológico aerobio en estas. Tras el protocolo de medición propuesto, se ha definido que las telas impregnadas con nanopartículas de plata afectan negativamente al proceso de biodegradabilidad del PLA, siendo el proceso de envejecimiento un retardante mayor en la biodegradabilidad, debido a que las nanopartículas se encuentran de forma más superficial, activando así, la capacidad de inhibición bacteriana aerobia propia de la plata y teniendo una adherencia menor en el sustrato. No se muestra ecotoxicidad en las tierras tras el proceso de biodegradabilidad, pero sí una disminución de la actividad microbiana del compost en aquellas que estaban tratadas con nanopartículas de plata.

[EN] The presence of metal nanoparticles, metal oxides or metal-based compounds show interesting properties that differ significantly from those at the macroscopic scale. Within the family of metal nanoparticles, one of the most interesting in the textile field is silver nanoparticles (AgNPs) due to their strong antimicrobial activity. However, a number of physico-chemical properties of AgNPs are involved in their intrinsic toxicity, so it is a key issue to study the adhesion of these particles to textiles during their use, as well as whether they interfere with the end of life of the product once it is no longer possible to recycle it. This project has analysed the influence of the presence of silver nanoparticles in the biodegradability process of a textile and its contamination in the system. Specifically, we worked with a nonwoven made of polylactic acid (PLA) due to its potential use as a disinfectant wipe. The influence of the ageing process after use on the biodegradability process has also been studied. For this purpose, silver nanoparticles have been applied on PLA fabrics and an accelerated ageing of the fabrics has been carried out by means of standardised washing and rubbing processes. In addition, the adherence of the nanoparticles to the substrate was studied, as well as the aerobic microbiological growth on the nanoparticles. After the proposed measurement protocol, it has been defined that fabrics impregnated with silver nanoparticles negatively affect the PLA biodegradability process, being the ageing process a greater retardant in the biodegradability, due to the fact that the nanoparticles are more superficial, thus activating the aerobic bacterial inhibition capacity of silver and having a lower adherence to the substrate. No ecotoxicity was observed in the soils after the biodegradability process, but there was a decrease in the microbial activity of the compost in those treated with silver nanoparticles.

[CA] La presència de nanopartícules de metalls, d'òxids metàl·lics o de compostos basats en metalls mostren interessants propietats que difereixen significativament de les que presenten a escala macroscòpica. Dins de la família de les nanopartícules metàl·liques, una de les quals ha suscitat major interés en el camp tèxtil són les nanopartícules de plata (*AgNPs) a causa de la seua forta activitat antimicrobiana. No obstant això, una sèrie de propietats fisicoquímiques de les *AgNPs estan involucrades en la seua toxicitat intrínseca, per la qual cosa és un punt clau estudiar l'adherència d'aquestes partícules en els tèxtils durant el seu ús, així com, si aquestes interfereixen en la fi de vida del producte una vegada ja no és possible el seu reciclatge. En aquest projecte s'ha analitzat la influència de la presència de nanopartícules de plata en el procés de biodegradabilitat d'un tèxtil i la seua contaminació en el sistema. Concretament s'ha treballat amb un no teixit d'àcid *poliláctico (PLA) a causa de l'ús que podria adquirir com a tovalloleta desinfectant. S'ha estudiat també la influència que té el procés d'envelliment després de l'ús en el procés de biodegradabilitat. Per a això, s'han aplicat nanopartícules de plata en teles de PLA i s'ha realitzat un envelliment accelerat de les teles mitjançant processos normalitzats de rentada i fregat. A més, s'ha estudiat l'adherència de les nanopartícules en el substrat, així com, el creixement microbiològic aerobi en aquestes. Després del protocol de mesurament proposat, s'ha definit que les teles impregnades amb nanopartícules de plata afecten negativament el procés de biodegradabilitat del PLA, sent el procés d'envelliment un retardant major en la biodegradabilitat, pel fet que les nanopartícules es troben de forma més superficial, activant així, la capacitat d'inhibició bacteriana aeròbia pròpia de la plata i tenint una adherència menor en el substrat. No es mostra ecotoxicitat en les terres després del procés de biodegradabilitat, però sí una disminució de l'activitat microbiana del compost en aquelles que estaven tractades amb nanopartícules de plata