Antimicrobial effects of copper fiber content in polyester fabrics

Abstract

This study aimed to determine the inhibitory effect of copper yarn content on the growth of microorganisms in polyester fabrics blended with copper yarn, which was developed to prevent the growth of microorganisms that contaminate fabrics. The antimicrobial and antiviral activities were evaluated over time by treating the fabric surface with bacteria, yeast, fungi, and viruses. Cu 50 showed antimicrobial activity against Staphylococcus aureus, Escherichia coli O157:H7, and Klebsiella pneumoniae after 4 h, and against Candida albicans after 2 h, with more than 5 log CFU/ml. After 1 h of treatment, Cu 90 showed a bactericidal activity of more than 5 log CFU/ml against the four strains. The antifungal effect of Cu 50 was no mycelial growth on the fabric surface, and an inhibition zone of 2.67 ± 0.47 mm was observed after 14 days. Cu 90 showed less than 10% hyphae on the fabric surface, and no inhibition zone was observed. The antiviral activity showed virus inhibition of 2 Log TCID50/ml compared with the control when incubated for 6 h after PEDV treatment on Cu 50 and Cu 90. However, no significant differences were found regardless of the copper yarn content. These results suggest that, although it is difficult to inhibit viruses using fabrics containing copper yarns, they have good antimicrobial effects against bacteria and fungi. Therefore, it is believed that polyester fabric blended with copper yarn can be used as an antimicrobial material that can be applied to environments and lifestyles exposed to bacteria or fungi.

본 연구는 직물에 오염을 유발하는 미생물 증식의 예방을위해 개발된 구리 원사와 혼방된 폴리에스테르 원단의 구리원사의 함량에 따른 미생물의 증식 억제 효능을 확인하고자하였다. 2종류 직물(Cu 50, Cu 90)의 표면에 세균, 효모, 곰팡이 및 바이러스를 처리하여 배양 시간별로 항세균, 항바이러스 활성을 평가하였다. Staphylococcus aureus, E. coli 0157: H7, K. pneumoniae에 대해 Cu 50은 4시간 이내 5 log CFU/ml 이상의 항균 활성을 보였고, C. albicans에 대해 2시간 이내 5 log CFU/ml 이상의 살균력을 보였다. Cu 90의 경우 4가지 균종에 대해 1시간 이내 5 log CFU/ml 이상의 강력한 살균력을보였다. 시편의 항곰팡이 활성의 경우 T. longibrachiatum를14일 동안 배양한 결과, Cu 50은 원단 표면에 균사가 성장하지않았으며, 2.67 ± 0.47 mm의 억제대가 관찰되었다. Cu 90의경우 10% 이하로 균사가 성장하였으나, 억제대가 관찰되지않았다. 원단의 항바이러스 활성은 바이러스를 시편에 6시간배양한 결과 대조군에 비해 Cu 50과 Cu 90에서 구리 원사의함량과 관계없이 2 Log 감소를 보였으나 유의적인 차이는 관찰되지 않았다. 이상의 연구결과는 바이러스에 대해서는 효과적은 억제를 관찰할 수 없었으나 구리 원사의 함량에 따라 세균과 곰팡이에 대해 우수한 항균 효과가 있음을 확인하였으며, 구리 원사가 혼방된 폴리에스테르 원단의 항미생물 활성소재로 활용이 가능할 것으로 판단된다.