專利名稱：一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于納米銀抗菌織物的整理制備領(lǐng)域，特別涉及一種以浸漬工藝制備載有 納米銀抗菌織物的方法。
背景技術(shù)：
隨著生活水平的提高，人們對紡織品的衛(wèi)生服用性要求逐漸提高，具有抗菌功能 的紡織品市場也在逐漸擴(kuò)大。目前，抗菌劑大體可分為無機(jī)系列抗菌劑和有機(jī)系列抗菌劑 兩大類。有機(jī)抗菌劑因其自身特點(diǎn)化學(xué)穩(wěn)定性差、耐熱性差，已不能滿足市場要求。近年來， 無機(jī)納米材料發(fā)展迅速，但大多數(shù)報(bào)道是在載體材料(如分子篩、蒙脫土、碳酸鈣等)上負(fù) 載納米級銀、鋅、銅、稀土元素等，其缺點(diǎn)是載體材料無抗菌性，抗菌有效成分少，抗菌劑用
里入寸。最近，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)貽貝能夠自由吸附在濕的物體表面。通過對其足部結(jié)構(gòu)的研究 發(fā)現(xiàn)，貽貝足部的蛋白質(zhì)組成中含有大量的多巴胺。研究發(fā)現(xiàn)多巴胺在堿性條件下能夠發(fā) 生聚合反應(yīng)，形成的聚多巴胺具有一定的粘附性。從而使人們想到利用多巴胺在大的物體 表面形成的功能性聚合物薄膜作為二次反應(yīng)的平臺，對物體表面進(jìn)行進(jìn)一步的改性處理。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的 方法，該方法制備的載納米銀織物具有較好的耐皂洗牢度及高效持久的抗菌性，在經(jīng)過30 次水洗后，銀含量仍舊保持在15mg/g，殺菌率仍可達(dá)到100%;且制備工藝簡單，對環(huán)境不造 成污染，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。本發(fā)明的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，包括(1)配制濃度為20g/L的Tris緩沖溶液，然后將鹽酸多巴胺溶入Tris緩沖溶液 中，配制成濃度為0. 05-0. 25mol/L的多巴胺溶液，用鹽酸調(diào)整溶液pH值至7_10的范圍內(nèi)；(2)將清洗過的織物以1 30的浴比浸漬于上述配制的多巴胺溶液中，控制反應(yīng) 溫度為20-40°C，攪拌反應(yīng)20-30h后取出、清洗，得到涂覆聚多巴胺薄膜的織物；(3)將上述反應(yīng)制得的涂覆聚多巴胺薄膜的織物放入濃度為0. 05-0. 35mol/L的 硝酸銀水溶液中，浴比為1 60，浸漬8-lOh后取出，用水沖洗干凈后，在40°C條件下真空 烘干，得到載納米銀織物。所述步驟(1)中的Tris緩沖溶液為三羥甲基氨基甲烷的水溶液；所述步驟(1)中的多巴胺溶液的濃度為0. 1-0. 2mol/L ；所述步驟(1)中的多巴胺溶液PH值為8 9;所述步驟(2)中的織物為親水性織物或疏水性織物；優(yōu)選的親水性織物為棉、毛、絲織物；優(yōu)選的疏水性織物為滌綸、腈綸；所述步驟(3)中的硝酸銀水溶液的濃度為0. 1-0. 3mol/L ；所述的載有納米銀抗菌織物，其銀含量的分布為l-60mg/g，銀粒子的平均粒度為10-150nm。由于鹽酸多巴胺不僅可以在親水性織物(如棉、毛、絲織物)表面形成聚多巴胺薄 膜還可以在疏水性織物(如滌綸、腈綸)表面形成聚多巴胺薄膜。在反應(yīng)過程中，聚多巴胺 不僅起到了還原劑的作用，將溶液中的銀離子還原成納米銀粒子，同時(shí)將納米銀粒子粘附 在織物表面，無需加入額外的粘附劑或還原劑。同時(shí)聚多巴胺對銀納米粒子的結(jié)合不僅僅 是物理粘附作用，還有兒茶酚鄰羥基結(jié)構(gòu)及胺基對納米銀粒子的綁定作用，所以抗菌織物 具有很高的耐洗滌性。有益效果本發(fā)明制備的載納米銀織物具有較好的耐皂洗牢度及高效持久的抗菌性，在經(jīng)過30次水洗后，殺菌率仍可達(dá)到100% ；且制備方法工藝簡單，對環(huán)境不造成污染，成本低，適 合大規(guī)模生產(chǎn)。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例1中原棉織物、多巴胺整理后棉織物和載納米銀抗菌織物的 X射線光電子能譜圖，其中，A原棉織物、B多巴胺整理后棉織物、C負(fù)載納米銀粒子的棉織 物；圖2為本發(fā)明實(shí)施例1中原棉織物、多巴胺整理后棉織物和載納米銀抗菌織物的 掃描電子顯微鏡圖，其中，A原棉織物、B多巴胺整理后棉織物、C負(fù)載納米銀粒子的棉織物；圖3為本發(fā)明實(shí)施例1中載納米銀抗菌織物的耐洗滌性；圖4為本發(fā)明實(shí)施例1中載納米銀抗菌織物的抗菌性，其中，A經(jīng)過多巴胺處理但 未負(fù)載納米銀粒子的棉織物、B負(fù)載納米銀粒子的棉織物未經(jīng)水洗處理、C負(fù)載納米銀粒子 的棉織物水洗30次；(a) “0”接觸時(shí)間樣品、(b)培養(yǎng)24h后樣品。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明 而不用于限制本發(fā)明的范圍。此外應(yīng)理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內(nèi)容之后，本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價(jià)形式同樣落于本申請所附權(quán)利要求書所限定 的范圍。實(shí)施例1稱取3g三羥甲基氨基甲烷溶解在150ml水中配制Tris緩沖溶液，將鹽酸多巴胺 溶解在Tris緩沖溶液中，多巴胺溶液的濃度為0. 2mol/L，用鹽酸調(diào)整溶液pH值至8. 5，然 后取5g清洗后的棉織物放入反應(yīng)浴中，控制反應(yīng)溫度為30°C，在磁力攪拌的條件下反應(yīng) 24h后取出，用蒸餾水清洗干凈，然后將其放入濃度為0. 3mol/L的硝酸銀溶液中，浴比為 1 60，浸漬8h后取出，用蒸餾水沖洗干凈后在40°C條件下真空烘干。即可得到含有納米 銀粒子的具有抗菌功能的棉織物。圖1為本實(shí)施例制備的原棉織物(A)、多巴胺整理后棉織物(B)和含有納米銀粒子 的棉織物(C)的χ射線光電子能譜圖。對于多巴胺整理后棉織物可通過ms峰的出現(xiàn)判斷 多巴胺已經(jīng)存在于棉織物表面。另外，通過X射線光電子能譜中Ag3d(368.4eV)峰的位置 可以證明棉織物上的銀是以銀粒子的形式存在于織物表面。
圖2為原棉織物㈧、多巴胺改性棉織物⑶和負(fù)載銀納米粒子的棉織物(C)的掃 描電子顯微鏡圖。結(jié)合多巴胺改性棉織物的X射線光電子能譜圖可以證明在堿性條件下， 多巴胺能自發(fā)的在棉織物表面發(fā)生聚合反應(yīng)，并在棉織物表面形成一層粗糙的聚多巴胺薄 膜。從圖2. B中可以看出多巴胺整理后棉織物上負(fù)載的銀粒子屬于納米級別，粒徑在SOnm 左右且分布均勻。圖3為負(fù)載納米銀粒子的棉織物按照IS0105-C10測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行的織物耐洗性測 試后，對織物樣品進(jìn)行消解測得的織物表面銀含量?？梢宰C明使用該方法制備的載納米銀 織物具有極好的耐皂洗牢度，在經(jīng)過30次水洗后，銀含量仍舊保持在15mg/g左右。圖4為棉織物按照AATCC(美國紡織染色家和化學(xué)家協(xié)會)100-2004測試標(biāo)準(zhǔn)進(jìn) 行的抗菌性試驗(yàn)。從圖A和B的對比中可以證明，只經(jīng)過多巴胺處理的棉織物基本不具備 抗菌性，而負(fù)載銀納米粒子的織物殺菌率可達(dá)到100%，所以納米銀粒子是織物抗菌的主要 原因。從圖四C中看出，織物在經(jīng)過30次水洗后殺菌率仍可達(dá)到100%，可以證明該方法制 備的載納米銀抗菌織物具有高效持久的抗菌性。實(shí)施例2按照實(shí)施例1所述方法制備載納米銀抗菌織物，將多巴胺溶液的濃度調(diào)整為 0. lmol/L，硝酸銀濃度調(diào)整為0. lmol/L，其它條件不變。制備的含有納米銀粒子的具有抗 菌功能的棉織物表面負(fù)載的納米銀含量為27mg/g，在經(jīng)受30次水洗后，銀含量仍可達(dá)到 llmg/g，殺菌率可達(dá)到100%。實(shí)施例3按照實(shí)施例1所述方法制備載納米銀抗菌織物，將浸漬的棉織物改為疏水性的滌 綸織物，其它條件不變。制備的含有納米銀粒子的具有抗菌功能的滌綸織物表面負(fù)載的納 米銀含量為1 0mg/g，在經(jīng)受30次水洗后，銀含量仍可達(dá)到3mg/g，殺菌率可達(dá)到100%。實(shí)施例4按照實(shí)施例1所述方法制備載納米銀抗菌織物，將浸漬的棉織物改為疏水性的滌 綸織物，多巴胺濃度調(diào)整為0. lmol/L，其它條件不變。制備的含有納米銀粒子的具有抗菌功 能的滌綸織物表面負(fù)載的納米銀含量為9mg/g，在經(jīng)受30次水洗后，銀含量仍可達(dá)到2mg/ g，殺菌率可達(dá)到100%。
權(quán)利要求
一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，包括(1)配制濃度為20g/L的Tris緩沖溶液，然后將鹽酸多巴胺溶入Tris緩沖溶液中，配制成濃度為0.05-0.25mol/L的多巴胺溶液，用鹽酸調(diào)整溶液pH值至7-10的范圍內(nèi)；(2)將清洗過的織物以1∶30的浴比浸漬于上述配制的多巴胺溶液中，控制反應(yīng)溫度為20-40℃，攪拌反應(yīng)20-30h后取出、清洗，得到涂覆聚多巴胺薄膜的織物；(3)將上述反應(yīng)制得的涂覆聚多巴胺薄膜的織物放入濃度為0.05-0.35mol/L的硝酸銀水溶液中，浴比為1∶60，浸漬8-10h后取出，用水沖洗干凈后，在40℃條件下真空烘干，得到載納米銀織物。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征在 于所述步驟(1)中的Tris緩沖溶液是三羥甲基氨基甲烷的水溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征在 于所述步驟(1)中的多巴胺溶液的濃度為0. 1-0. 2mol/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征在 于所述步驟(1)中的多巴胺溶液PH值為8 9。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征在 于所述步驟(2)中的織物為親水性織物或疏水性織物。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征在 于所述的親水性織物為棉、毛或絲織物；疏水性織物為滌綸或腈綸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征在 于所述步驟(3)中的硝酸銀水溶液的濃度為0. 1-0. 3mol/L。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，其特征 在于所述的載有納米銀抗菌織物，其銀含量的分布為l-60mg/g，銀粒子的平均粒度為 10-150nm。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以浸漬工藝制備載有納米銀抗菌織物的方法，包括將鹽酸多巴胺溶入Tris緩沖溶液中，用鹽酸調(diào)整溶液pH值至7-10的范圍內(nèi)；然后將織物以1∶30的浴比浸漬于上述配制的多巴胺溶液中，于20-40℃攪拌反應(yīng)20-30h后取出、清洗，得到涂覆聚多巴胺薄膜的織物；再將織物放入硝酸銀水溶液中，浸漬8-10h后，清洗、烘干，得到載納米銀織物。本發(fā)明制備的載納米銀織物耐皂洗牢度高、抗菌性持久，在經(jīng)過30次水洗后，殺菌率仍可達(dá)到100％；且制備方法工藝簡單，對環(huán)境不造成污染，成本低，適合大規(guī)模生產(chǎn)。
文檔編號D06M101/32GK101864670SQ20101020775
公開日2010年10月20日 申請日期2010年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月23日
發(fā)明者劉艷, 張琳萍, 徐紅, 毛志平, 王晶, 石雪, 鐘毅, 馬輝 申請人:東華大學(xué)