Performa Antimikroba dari Kain Katun yang Dilapisi dengan Triclosan, Silver dan Chitosan

Performa Antimikroba dari Kapas yang Dilapisi dengan Triclosan, Silver dan Chitosan – Agen antimikroba diterapkan pada tekstil untuk menekan pertumbuhan mikroorganisme, generasi bau serta kerusakannya. Kain katun selesai dengan tiga jenis agen antimikroba yang berbeda (1) Ultrafresh NMV2: produk berbasis triclosan, (2) N9 Perak murni: dispersi logam perak murni, dan (3) kitosan untuk mengembangkan karakteristik antimikroba.

Performa Antimikroba dari Kapas yang Dilapisi dengan Triclosan, Silver dan Chitosan

agion-tech – Kain jadi dievaluasi efektivitasnya terhadap bakteri Gram positif ( Staphylococcus aureus ) dan bakteri Gram negatif ( Escherichia coli ) dalam hal persentase pengurangan CFU bakteri. Pengaruh metode finishing, melalui. pad-dry dan pad-dry-cure diikuti dengan pencucian berulang, konsentrasi agen antibakteri, dan pH dioptimalkan.

Kinerja antimikroba dievaluasi sebelum pencucian dan setelah setiap lima siklus pencucian; hasilnya dianalisis secara statistik dan efek pada sifat fisik kain jadi juga dievaluasi. Triclosan ditemukan efektif secara signifikan pada konsentrasi rendah, sedangkan perak menunjukkan aktivitas antimikroba yang sangat baik pada atau di atas 10 g/L dan kitosan kurang aktif dibandingkan dengan yang lain. Pencucian siklik menunjukkan pengaruh yang signifikan secara statistik terhadap aktivitas akhir hingga lima siklus tetapi hampir berkurang hingga setengahnya untuk kitosan.
pengantar

Tekstil bertindak sebagai pembawa mikroorganisme, seperti bakteri patogen dan penghasil bau, jamur dan jamur yang menyebabkan kerusakan pada pakaian, kehilangan kekuatan, pewarnaan, perubahan warna dan bahkan dapat menyebabkan penyakit kulit. Lapisan antimikroba menjaga kebersihan dan memungkinkan untuk menghindari infeksi dari patogen terutama di rumah sakit, panti jompo, sekolah, hotel, dan tempat umum yang ramai. Mereka mencegah bau tak sedap pada pakaian intim, pakaian dalam, kaus kaki dan pakaian atletik. Mikroba menyerang serat alam karena sifatnya yang hidrofilik. Pada kapas pada kondisi tertentu keberadaan karbohidrat berperan sebagai nutrisi dan sumber energi bagi mikroba.

Bahan

Kain katun tenunan polos yang diputihkan dan dimerserisasi memiliki 0,126 kg/m 2 , 55 ujung per cm, 28 tusukan per cm, lusi 67,6 Nm (lengkungan 40 detik) dan jumlah pakan 67,6 Nm (40 detik pakan). Ultrafresh NMV2 berbasis Triclosan dan Mikro Perak Murni N9 berbasis Perak diperoleh dari Resil Chemicals (Bangalore, India) dan kitosan (>75% deasetilasi) diperoleh dari Hi Media (Mumbai, India). Bakteri gram positif S. aureus ATCC 6538 dan bakteri Gram negatif E. coli ATCC 10536 adalah dua mikroorganisme yang dipelajari dan dipasok oleh Imptech, Chandigarh.

Efisiensi agen antimikroba

Untuk agen antimikroba berbasis triclosan dan perak, uji efisiensi umum melalui agar dilakukan dengan metode “Zona penghambatan”. Di piring agar nutrisi terpisah 100 l S. aureus (pencacahan inokulum bakteri 5.0 × 108 CFU/ml) dan E. coli (pencacahan inokulum bakteri 2 × 108 CFU/ml) disebarkan dengan spreader. Di setiap piring dibuat kantong kecil dan 100 l agen antimikroba murni ditempatkan di dalamnya. Pelat disimpan dalam inkubator selama 24 jam untuk menentukan zona hambat untuk kedua agen.

Penerapan agen antimikroba

Larutan berair dari agen antimikroba disiapkan pada pH spesifik dengan pengadukan konstan. Kain katun diperlakukan secara terpisah dengan merendam dalam larutan antimikroba akhir selama 30 detik untuk Ultrafresh NMV2 (triclosan) serta untuk bahan N9 Perak murni (perak) dan 10 menit untuk kitosan (karena cairan pad terlalu kental dan tidak mudah habis pada cotton) diikuti dengan padding pada padder laboratorium di bawah tekanan dan kecepatan yang terkontrol untuk mencapai ekspresi 70–80% (owf). Kain dikeringkan pada suhu 80 °C selama 5 menit. Curing dilakukan pada suhu 150 °C selama 5 menit. Tabel 1 menyebutkan berbagai konsentrasi agen antimikroba dipelajari.

Evaluasi sifat kapas jadi

Aktivitas antimikroba untuk kapas yang tidak diberi perlakuan dan yang diberi perlakuan dievaluasi terhadap dua mikroorganisme terpilih yaitu S. aureus bakteri Gram positif dan E. coli bakteri Gram negatif dengan mengevaluasi tingkat penurunan persentase (% R) dalam CFU bakterinya dengan menggunakan metode uji AATCC 100 : 2004.

Baca Juga  : Kerangka Organik Logam Antimicrobial

Uji pencucian pada kain jadi dilakukan dengan menggunakan larutan sabun cuci 5 g/L bersama dengan 2 g/L Na 2 CO 3, rasio mandi 1:50 pada 35–37 °C selama 30 menit dalam binatu-meter. Sifat fisik kain jadi dievaluasi untuk pemulihan lipatan total (TCRA, AATCC Test 66-2003), kekuatan tarik (ISO 13934-1:1999), kekuatan sobek (ASTM D1424-09), panjang lentur (ASTM D1388), permeabilitas udara (AP, BS 5636) dan untuk penilaian indeks putih, spektrofotometer (Datacolor Check, USA) digunakan pada panjang gelombang 400 nm.

Analisis statistik

Aktivitas antimikroba dan daya tahan terhadap siklus pencucian kain katun jadi antimikroba dianalisis secara statistik menggunakan ANOVA pada tingkat kepercayaan 95% menggunakan Statistica 10. Faktor independen adalah konsentrasi agen antimikroba, siklus pencucian, dan bakteri untuk mempelajari perbedaan yang signifikan secara statistik antara perlakuan. pada kapas jadi.

Rencana percobaan

Lapisan akhir diaplikasikan pada kapas awalnya pada konsentrasi tertentu menggunakan (a) pad-dry dan (b) pad-dry-cure untuk mengembangkan aktivitas antibakteri yang akan lebih tahan lama untuk kinerja antimikroba. Metode uji AATCC 100:2004 digunakan untuk evaluasi kuantitatif untuk kain jadi dengan dan tanpa pencucian berulang hingga lima siklus.

Konsentrasi awal yang dipilih untuk triclosan dan perak masing-masing adalah 60 dan 10 g/L pada pH 6. Kitosan (5 g/L) dilarutkan dalam asam asetat 1% untuk deionisasi dan kelarutan lengkapnya. Berdasarkan hasil ini, metode aplikasi dipilih sesuai untuk setiap agen yang menunjukkan tingkat kinerja antimikroba tertinggi pada konsentrasi optimum. Pengaruh pH pada aktivitas antimikroba juga dipelajari. Daya tahan akhir masing-masing agen untuk konsentrasi optimal dievaluasi.

Pengujian anti-mikroba

Pengujian antimikroba dilakukan dengan metode uji AATCC 100:2004 untuk penilaian kuantitatif efektivitas antibakteri agen antimikroba terhadap bakteri Gram positif ( Staphylococcus aureus ) dan bakteri Gram negatif ( Escherichia coli )). Swatch melingkar dengan diameter 4,8 ± 0,1 cm dipotong dari kain uji. Potongan-potongan yang dipotong ditumpuk dalam toples kaca mulut lebar 250 ml dengan tutup ulir diikuti dengan sterilisasi pada 121 ° C selama 15 menit. 0,5 ml larutan bakteri ditambahkan ke swatch sehingga seluruhnya diserap oleh satu swatch.

Tabung disimpan selama 24 jam dalam inkubator pada suhu 37°C. Setelah 24 jam 50 ml air garam steril ditambahkan ke masing-masing toples diikuti dengan pengocokan selama 15 menit dalam shaker. Selanjutnya tiga pengenceran serial dilakukan dengan mengambil 100 l dalam 900 l air garam dalam tabung reaksi mikro eppendorf. Pelat agar nutrisi dibuat dan 100 l larutan bakteri encer ini diinokulasi ke dalam pelat agar dan dibiarkan selama 24 jam dalam inkubator pada suhu 37 °C. Setelah 24 jam jumlah CFU bakteri dari bakteri yang terbentuk pada cawan agar dihitung.

Hasil dan Diskusi

Triclosan dan ion perak keluar atau menjauh dari permukaan yang diaplikasikan dan bekerja pada mekanisme pelindian pada tingkat yang lambat namun terkendali untuk memberikan perlindungan terhadap mikroba (Kut et al. 2005 ). Triclosan adalah agen non-ionik, oleh karena itu diasumsikan tidak membentuk ikatan kimia dengan selulosa. Ini memiliki berat molekul rendah dan bertindak seperti pewarna dispersi dengan tingkat kelelahan tinggi yang berdifusi ke dalam serat seperti poliester dan nilon (Gao dan Cranston 2008 ).

Partikel perak tergabung dalam polimer sintetis sebelum ekstrusi dan selama penggunaannya berdifusi ke permukaan serat di mana ia membentuk ion perak dengan adanya uap air dan bertindak melawan mikroba. Laju pelepasan perak dari serat dapat dipengaruhi oleh sifat fisik dan kimia serat serta jumlah perak dalam serat (Gao dan Cranston 2008 ). N9 Perak murni dalam keadaan logam tidak terionisasi. Itu tidak keluar dari kain dan bertindak melawan mikroba melalui kontak dengan permukaan.

Agen triclosan dan perak dievaluasi untuk uji “Zona penghambatan” yang memberikan analisis kualitatif sejauh mana agen antimikroba secara efektif bermigrasi ke agar dan menyebar keluar. Gambar 1 menunjukkan zona penghambatan bakteri E. coli dengan agen antimikroba berbasis triclosan dan perak yang ditandai masing-masing sebagai C1 dan C2.

Hal yang sama dilakukan pada bakteri S. aureus dan hasilnya sama dengan E. coli . Ditemukan bahwa triclosan tercuci keluar dan memiliki lebih banyak zona hambat sedangkan perak memiliki zona hambat yang sangat rendah karena ketidakmampuan fungsional perak untuk berdifusi melalui nutrisi agar karena mengikat dengan protein dalam agar-agar (Swofford 2010 ).). Tes ini tidak dilakukan untuk kitosan karena membentuk ikatan dengan selulosa dan tetap tidak mampu larut.

Evaluasi aktivitas antibakteri dalam berbagai metode padding

Kain katun jadi dievaluasi untuk aktivitas antimikroba terhadap S. aureus dan E. coli sebelum dan sesudah setiap siklus pencucian hingga lima kali. Hasil untuk ketiga agen dengan dua metode aplikasi yang berbeda disajikan pada Tabel 2.

Ditemukan bahwa untuk pelapis berbahan dasar triclosan dan perak tidak ada perbedaan substansial yang terlihat dalam aktivitas antibakteri terhadap kedua bakteri terpilih setelah pengawetan. Tidak ada perbedaan signifikan yang ditemukan antara kedua metode aplikasi untuk triclosan dan perak sedangkan hasil untuk kitosan menunjukkan aktivitas yang lebih baik setelah pengawetan.

Ada pengurangan 100% dalam aktivitas antimikroba di kedua metode dengan triclosan (60 g/L) terhadap kedua bakteri tanpa pencucian. Ini mempertahankan aktivitas antimikroba hingga 99,98% bahkan setelah siklus pencucian ke-5. Untuk studi lebih lanjut, konsentrasi triclosan diformulasikan dari 5 g/L dan seterusnya. Perak pada 10 g/L menunjukkan tingkat reduksi yang relatif sama untuk kedua metode aplikasi terhadap kedua bakteri.

Ini menunjukkan tingkat pengurangan 95,65 dan 92,5% tanpa pencucian apa pun dan setelah lima pencucian menunjukkan 94.S. aureus dan E. coli masing-masing. Agen berbasis perak murni N9 hanya memiliki partikel perak yang terdispersi dalam air dan tidak memerlukan pengawetan karena tidak memiliki gugus ikatan silang; konsentrasi itu dipilih dari 3 g/L dan seterusnya.

Daya tahan pencucian kapas jadi antimikroba

Kapas selesai dengan triclosan (20 dan 30 g/L), perak (30 dan 40 g/L) dan kitosan (15 g/L) dievaluasi untuk mempelajari ketahanan akhir setelah pencucian berulang. Gambar 6 menunjukkan perubahan aktivitas antimikroba dari kapas jadi tanpa pencucian dan setelah setiap pencucian hingga lima siklus. Hasil untuk pelapis berbahan dasar triclosan dan perak konsisten dan terbukti sangat efektif melawan S. aureus dan E. colibakteri.

Mereka menunjukkan sedikit penurunan dalam aktivitas antimikroba mereka bahkan setelah lima siklus pencucian berulang; sedangkan, kain jadi kitosan yang dicuci menunjukkan penurunan drastis dalam aktivitas antimikroba mungkin karena penghilangan bahan akhir dari kain karena kitosan membentuk ikatan yang lemah dengan selulosa dan hilangnya sifat kationiknya dalam kondisi pencucian basa.

Dalam kasus triclosan, daya tahan kapas jadi dipertahankan hingga lima siklus pencucian dan menunjukkan tingkat pengurangan >98 dan >99% untuk kain jadi masing-masing 20 dan 30 g/L terhadap S. aureus dan E. coli , menunjukkan efektivitas dan daya tahan antimikroba yang tinggi properti. Serupa halnya dengan perak karena mempertahankan sifat antimikrobanya >99% tingkat pengurangan selama 30 dan 40 g/L terhadap S. aureus dan E. coli masing-masing.

Dari Tabel 2 ditemukan bahwa pada 10 g/L kapas jadi perak menunjukkan penurunan >90 dan >94 % dalam CFU E. coli dan S. aureus pada siklus pencucian ke-5. Kitosan (15 g/L) kapas jadi menunjukkan tingkat reduksi lebih dari 87 dan 94% untuk E. coli dan S. aureus masing-masing tanpa pencucian apapun. Setelah pencucian pertama, ada kerugian yang signifikan dalam aktivitas antimikrobanya. Pada akhir siklus pencucian ke-5 terjadi penurunan aktivitas yang cukup besar menjadi 46 dan 55% masing-masing untuk E. coli dan S. aureus .

Dapat disimpulkan bahwa baik kapas jadi berbasis triclosan dan perak menunjukkan aktivitas antimikroba yang sangat baik di atas untuk 98% terhadap bakteri E. coli dan S. aureus bahkan setelah siklus pencucian ke-5 tetapi untuk kitosan hampir berkurang menjadi setengahnya. Sangat disarankan untuk menggunakan bahan pengikat untuk mengikat silang kitosan dengan selulosa untuk mendapatkan hasil daya tahan yang baik.

Kesimpulan

Dalam penelitian ini tiga jenis agen antimikroba yang berbeda diterapkan dalam teknik pad-dry dan pad-dry-cure dan aktivitas antimikroba dievaluasi terhadap dua bakteri yaitu S. aureus (bakteri Gram positif) dan E. coli(bakteri gram negatif).

Daya tahan akhir dan sifat fisik kapas jadi juga dievaluasi. Untuk bahan berbasis triclosan dan perak (tipe pelindian), aplikasi pad-dry paling cocok tetapi untuk kitosan, pad-dry-cure ditemukan paling efektif. PH kerja terbaik ditemukan pada 6 untuk pelapis berbahan dasar triclosan dan perak.

Triclosan tidak kehilangan aktivitasnya pada pH asam yang lebih rendah sedangkan perak menunjukkan beberapa kehilangan aktivitas antimikroba. Ketiga agen antimikroba menunjukkan kinerja antimikroba yang baik secara keseluruhan pada kapas jadi.

Pelapis berbahan dasar triclosan dan perak menunjukkan aktivitas antimikroba yang jauh lebih tinggi dibandingkan dengan pelapis berbahan dasar kitosan terhadap S. aureus dan E. colipada berbagai konsentrasi. Kitosan ditemukan lebih efektif melawan bakteri Gram positif yaitu S. aureus.

Hasil daya tahan akhir menunjukkan keberlanjutan dan aktivitas antimikroba yang sangat baik untuk kain jadi triclosan dan perak hingga lima siklus pencucian tetapi untuk tingkat pengurangan persentase kitosan dalam CFU sangat menurun pada siklus pencucian ke-5.

Triclosan dan perak tidak menyebabkan perubahan sifat fisik kapas kecuali sedikit penurunan permeabilitas udara; kitosan berpengaruh buruk terhadap sifat fisik kapas jadi terutama pada gagang kain yaitu kekakuan dan permeabilitas udara akibat terbentuknya lapisan pada kain.