Ag And Ag/TiO2 Nano-Dispersed Systems for Treatment of Leathers with Strong Antifungal Properties

Abstract

The purpose of our work was to create leathers with enhanced antifungal and antimicrobial properties by treating with efficient and ecological agents. Using a simple and productive electrochemical method, stable and high purity nano-Ag based colloidal solutions containing 35 ppm Ag, with 4 nm diameter and – 44 mV zeta potential and Ag/TiO2 dispersed solutions containing 10g/l TiO2 and 45 ppm Ag, with 19.7 nm diameter and – 36.8 mV zeta potential, were obtained. Solutions obtained in this manner have affinity for wet blue or metal-free leather. Even though both colloidal silver solutions and Ag/TiO2 disperse solutions have a very good antifungal and antibacterial activity, only leather treated with Ag/TiO2, especially wet blue type, exhibits a strong antifungal activity up to 28 days of fungi exposure. Also, wet blue and metal-free leathers treated with colloidal silver solutions and Ag/TiO2 dispersed solutions present inhibitory action against Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) and Staphylococcus aureus (ATCC 6538). XPS measurements, relating to composition and chemical state of the Ag on the leather surface, have shown that leather treated with Ag/TiO2 nano-dispersed systems has a greater content of silver Ag0 than in the case of colloidal silver solutions treatment, Ag being better deposited in the matrix of TiO2 nano-powder, and released gradually as silver ions Ag+. The new products give the perspective of a new range of ecologic products, with applications both in the area of leather articles for medical and everyday use, and in the area of materials for additional treatment of wet blue palletized leathers, etc.ResumenEl objeto de nuestra labor fue el crear cueros con mejores propiedades antimicóticas y antimicrobiales por tratamientos con agentes eficientes pero a la vez ecológicos. Utilizando un sencillo, pero productivo método electroquímico, que produce estables soluciones coloidales basadas en nano-Ag de alta pureza conteniendo 35ppm Ag, de 4 nm de diámetro y -44mV de potencial zeta así cómo también soluciones dispersas de Ag/TiO2 conteniendo 10g/l TiO2 y 45ppm Ag, con 19,7 nm de diámetro y -36.8mV de potencial z, fueron obtenidas. Soluciones obtenidas por estas maneras tienen afinidad hacia wet-blue así como hacia cuero exento de metales. Aunque tanto las soluciones de plata coloidal y las soluciones dispersas de Ag/TiO2, tienen ambas buenas actividades antimicóticas y antibacteriales, pero sólo el cuero tratado con Ag/TiO2 , especialmente en el caso del tipo wet-blue, exhiben una fuerte actividad antimicótica por hasta 28 días luego de entrar en contacto con hongos. Tanto el cuero wet-blue cómo el exento de metales, tratados con soluciones de plata coloidal así cómo por dispersiones en solución de Ag/TiO2 presentaron acciones inhibitorias contra Pseudomonas aeruginosa (ATCC 9027) y Staphylococcus aureus (ATCC 6538). Determinaciones por medio de XPS [Espectroscopía Foto-Electrónica por Rayos X] de la composición química y por estado de oxidación de Ag sobre la superficie del cuero han demostrado qué cueros tratados por el sistema de nano-dispersiones de Ag/TiO2 contiene más plata Ag0 que por el tratamiento solamente con soluciones de plata coloidal, Ag siendo mejor depositado en la matriz de TiO2 de nano-polvo, y gradualmente liberado cómo iones de plata Ag+. Los nuevos productos dan una visión de una nueva gama de productos ecológicos, con aplicaciones tanto en el sector de artículos de cuero para usos médicos como de uso cotidiano, y en el área de materiales auxiliares como para el tratamiento de cueros wet-blue paletizados, etc.