Funcionalización del cuero mediante la aplicación de nanopartículas de ZnO en la etapa de recurtido

Abstract

Se ha obtenido cuero funcionalizado con nanopartículas de óxido de zinc, con la finalidad de otorgarle propiedades antimicrobianas y antifúngicas. Se sintetizaron nanopartículas de óxido de zinc por el método de precipitación rápida a temperaturas de reacción de 30, 60 y 90 °C, para la síntesis se usaron como agente precipitante hidróxido de sodio (NaOH) y como precursor nitrato de zinc hexahidratado (Zn(NO3)2.6H2O), la mezcla de ambos se calentó y se sometió a agitación constante en un medio acuoso durante 30 min. Las nanopartículas obtenidas fueron caracterizadas mediante las técnicas de difracción de rayos-X (DRX) y microscopía electrónica de barrido (SEM) para el estudio de su estructura y morfología respectivamente. Se obtuvieron nanopartículas de ZnO puras a las temperaturas sintetizadas, con tamaños medio de cristalito de 27, 24 y 22 nm para las temperaturas de reacción 30, 60 y 90 °C respectivamente, además las morfologías cambiaron de semiesférica a varillas a medida que la temperatura aumentaba. Se realizó la funcionalización del cuero wet-blue aplicándole una mezcla de recurtiente y nanopartículas de ZnO durante la etapa de recurtido. El cuero funcionalizado se caracterizó por DRX y SEM para comprobar la impregnación del ZnO en la superficie del cuero. Se caracterizó por espectrometría de dispersión de energía de rayos X (EDS) al cuero funcionalizado con ZnO al 2% (w/w), obteniendo como resultado un porcentaje atómico de 1,54 % para el Zn. También se realizó la espectroscopía de absorción atómica (AAS) para determinar la cuantificación de Zn presente en la muestra del cuero funcionalizado con ZnO al 0.8% (w/w), obteniendo un porcentaje en peso de Zn del 0,04%. Se evaluaron las propiedades antifúngicas de las nanopartículas de ZnO y el cuero funcionalizado, obteniendo para ambas muestras, una mayor sensibilidad inhibitoria en el hongo Penicillium sp que en el Aspergillus sp. También se realizaron pruebas antimicrobianas en el cuero, dando como resultado halos de inhibición en la bacteria Staphylococcus aureus. Finalmente, se realizaron las pruebas mecánicas a los cueros funcionalizados, constatando que estos productos cumplen con los ensayos de calidad para el cuero.

Functionalized leather with zinc oxide nanoparticles has been obtained, in order to give it antimicrobial and antifungal properties. Zinc oxide nanoparticles were synthesized by the rapid precipitation method at reaction temperatures of 30, 60 and 90 °C, for the synthesis sodium hydroxide (NaOH) was used as the precipitating agent and zinc nitrate hexahydrate (Zn(NO3)2.6H2O), the mixture of both was heated and subjected to constant stirring in an aqueous medium for 30 min. The nanoparticles obtained were characterized by X-ray diffraction (XRD) and scanning electron microscopy (SEM) techniques to study their structure and morphology, respectively. Pure ZnO nanoparticles were obtained at the synthesized temperatures, with mean crystallite sizes of 27, 24, and 22 nm for reaction temperatures of 30, 60, and 90 °C, respectively, and the morphologies changed from hemispherical to rods as the temperature increased. increased. Wet-blue leather was functionalized by applying a mixture of retanning agent and ZnO nanoparticles during the retanning stage. The functionalized leather was characterized by DRX and SEM to verify the ZnO impregnation on the leather surface. The leather functionalized with 2% (w/w) ZnO was characterized by X-ray energy dispersion spectrometry (EDS), obtaining as a result an atomic percentage of 1.54% for Zn. Atomic absorption spectroscopy (AAS) was also performed to determine the quantification of Zn present in the leather sample functionalized with 0.8% ZnO (w/w), obtaining a percentage by weight of Zn of 0.04%. The antifungal properties of the ZnO nanoparticles and the functionalized leather were evaluated, obtaining for both samples a greater inhibitory sensitivity in the Penicillium sp fungus than in Aspergillus sp. Antimicrobial tests were also carried out on the leather, resulting in inhibition halos in the Staphylococcus aureus bacteria. Finally, the mechanical tests were carried out on the functionalized leathers, verifying that these products comply with the quality tests for leather.