納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液和蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法【專利摘要】本發(fā)明涉及一種納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液和蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，屬于納米【
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】和紡織品后整理【
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】。其技術(shù)方案為：第一步，以硝酸銀為制備納米銀的前驅(qū)體，以蛋白質(zhì)作為穩(wěn)定劑，制備納米銀-蛋白質(zhì)復合溶液，測得納米銀粒徑為10-50nm。第二步，將纖維素類紡織品先氧化處理，然后利用納米銀-蛋白質(zhì)復合溶液對其進行功能化改性整理，得到蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品。納米銀復合溶液制備工藝簡單、操作方便，還原劑和穩(wěn)定劑無毒；功能化改性過程采用為一浴法浸漬整理。制得的紡織品一方面具有優(yōu)異的抗菌性能，另一方面又被蛋白質(zhì)涂覆改性，提高了抗菌紡織品的多功能化和服用性能?！緦＠f明】納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液和蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法【
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】[0001]本發(fā)明涉及一種納米銀復合水溶液和抗菌紡織品的制備方法，特別是一種納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液和蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，屬于納米【
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】和紡織品后整理【
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】。【
背景技術(shù)：
】[0002]納米技術(shù)的出現(xiàn)，使貴金屬銀粒子在納米尺寸下的殺菌能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，極少的納米銀可產(chǎn)生強大的殺菌作用，可在數(shù)分鐘內(nèi)殺死細菌，廣譜殺菌且無耐藥性，能夠促進傷口的愈合、細胞的生長及受損細胞的修復。納米銀的制備方法有物理法和化學法。化學法制備的納米銀顆粒形貌可控，操作簡單?；瘜W法有溶膠-凝膠法、電鍍法、氧化還原法和微乳液法等。在制備納米銀時，必須選擇合適的還原劑將銀離子還原為納米銀，并要加入合適的分散劑對納米銀顆粒進行分散，以防止其團聚，降低抗菌效果。隨著科學技術(shù)的發(fā)展和人們對自身健康和環(huán)境污染的關(guān)注，綠色化學在全球范圍得到了快速的發(fā)展，綠色化學也推動了綠色功能紡織品的研發(fā)和生產(chǎn)。因此，近年來選擇對環(huán)境和人體無害的還原劑和分散劑成為制備納米銀的一個研究熱點。N.Vigneshwaran等[N.Vigneshwaran,R.P.Nachane,R.H.BalasubramanyaandP.V.Varadarajan.Anovelone-pot‘green’synthesisofstablesilvernanoparticlesusingsolublestarch.CarbohydrateResearch341(2006)2012-2018.]利用可溶性淀粉作為“綠色”還原劑和分散劑合成了納米銀顆粒。A.Hebeish等[A.Hebeish,A.El-Shafei,S.Sharaf,S.Zaghloul.Novelprecursorsforgreensynthesisandapplicationofsilvernanoparticlesintherealmofcottonnishing.CarbohydratePolymers84(2011)605-613.]利用環(huán)糊精衍生物作為還原劑和分散劑來制備納米銀，并分析了納米銀溶膠對棉織物的整理效果O[0003]利用蛋白質(zhì)改性纖維素紡織品，是先對紡織品進行選擇性氧化，然后接枝蛋白質(zhì)而制得，蛋白質(zhì)改性纖維素紡織品結(jié)合了纖維素纖維和蛋白質(zhì)材料的優(yōu)點，具有親膚、光滑、吸濕透氣等功能性。目前對紡織品的功能整理大多為單一功能化整理，故研發(fā)一種多功能化的紡織品具有良好的發(fā)展前景。[0004]目前公開的文獻中，中國專利《一種抗菌纖維素纖維或制品及其制備方法》公開了紡織品后整理【
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】中，一種抗菌纖維素纖維或制品及其制備方法，其以蠶絲蛋白作為還原劑，以可溶性淀粉作為分散劑先制備出納米銀溶膠，然后與一定濃度的蛋白質(zhì)溶液混合，制得納米銀-蛋白質(zhì)溶液的二元復合溶液。利用該二元復合溶液整理纖維素纖維或制品。該專利中納米銀-蛋白質(zhì)溶液的二元復合溶液采用兩步法制備，首先制備出由可溶性淀粉分散的納米銀溶膠，然后與蛋白質(zhì)溶液混合而制得二元復合溶液。未見有以丙三醇作為還原劑，以絲素蛋白質(zhì)或絲膠蛋白質(zhì)作為穩(wěn)定劑一步法制得納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液，然后對纖維素織物進行多功能化整理的文獻報道?！?br/>發(fā)明內(nèi)容】[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是:提供一種納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法；該方法以蛋白質(zhì)為模板和穩(wěn)定劑，以丙三醇為還原劑，制備的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液中納米銀顆粒穩(wěn)定性好。[0006]本發(fā)明要解決的另一技術(shù)問題是:提供一種蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，該方法是采用納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液整理纖維素紡織品，制備得到的紡織品一方面具有優(yōu)異的抗菌性能，另一方面又被蛋白質(zhì)涂覆改性，提高了抗菌紡織品的多功能化和服用性能。[0007]解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:一種納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法，包括以下步驟:將一定質(zhì)量的硝酸銀和穩(wěn)定劑蛋白質(zhì)溶解于水中配制氧化溶液，另將還原劑丙三醇溶解于水中配制還原溶液，然后將還原溶液加入到氧化溶液中，攪拌加熱反應獲得納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液；所述的硝酸銀、穩(wěn)定劑和水按0.1?1:6?15:200的質(zhì)量比配置成氧化溶液；所述的還原劑和水以1:1?10的質(zhì)量比配置成還原溶液。[0008]所述的步驟(I)中將還原溶液加入到氧化溶液中，攪拌加熱反應獲得納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的具體操作為:將還原溶液滴加入氧化溶液中，還原溶液和氧化溶液的體積配比為1:5-15，滴加過程保持攪拌，滴加完畢后加熱反應并不斷攪拌，制得黃色或棕黃色納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液。[0009]所述的制備納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的加熱反應條件為:反應溫度為60-80V，反應時間為30-120min。[0010]所述的穩(wěn)定劑蛋白質(zhì)是絲素蛋白質(zhì)或絲膠蛋白質(zhì)。[0011]本發(fā)明的另一技術(shù)方案是:一種蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，包括以下步驟:將紡織品用2-10g/L的高碘酸鈉溶液避光處理，得到氧化紡織品；將氧化紡織品在納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液中浸潰震蕩30-120min，浴比為1:30-1:50，溫度為450C-600C;取出后焙烘，然后水洗晾干，得蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品；所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液是本發(fā)明所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法制備得到的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液。[0012]所述的紡織品避光處理過程中，紡織品與高碘酸鈉溶液的比值為:lg:30-50mL，處理過程溫度為40-50°C，時間30-120min。[0013]所述的紡織品為天然棉纖維、天然麻纖維或再生纖維素紡織品。[0014]本發(fā)明采用一浴法制備納米銀-絲膠蛋白或納米銀-絲素蛋白復合溶膠。在硝酸銀-絲膠或絲素-丙三醇三元反應體系中以硝酸銀為制備納米銀的前驅(qū)體，以丙三醇作為還原劑將Ag+還原為AgO;以天然蛋白質(zhì)(天然蛋白質(zhì)絲膠或絲素)作為穩(wěn)定劑，利用絲膠或絲素的卷曲長鏈或β型長鏈結(jié)構(gòu)，以其作為穩(wěn)定劑和分散劑保護所制備的納米銀顆粒不發(fā)生團聚，從而制得粒徑小且分散性良好，黃色或棕黃色的納米銀-絲膠蛋白復合溶膠或納米銀-絲素蛋白復合溶膠；然后用其對纖維素織物進行抗菌和改性整理。納米銀復合溶液制備工藝簡單、操作方便，還原劑和穩(wěn)定劑無毒；功能化改性過程采用為一浴法浸潰整理。制得的紡織品一方面具有優(yōu)異的抗菌性能，另一方面又被蛋白質(zhì)涂覆改性，提高了抗菌紡織品的多功能化和服用性能。[0015]下面，結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明之納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液和蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法的技術(shù)特征作進一步的說明?！緦＠綀D】【附圖說明】[0016]圖1為實施例1中制得納米銀-絲膠復合水溶液稀釋一定倍數(shù)后測得的紫外-可見吸收光譜。[0017]圖2是實施例3中制得的納米銀TEM圖。[0018]圖3是實施例2中棉織物、氧化棉織物以及蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌棉織物的FTIR圖譜。[0019]圖1中:(a)為0.5%絲膠溶液的UV-Vis吸收光譜；(b)為納米銀-絲膠復合水溶液的UV-Vis吸收光譜。納米銀-絲膠復合水溶液在419nm處出現(xiàn)了一個明顯的強吸收峰，此吸收峰位置為納米銀的特征吸收峰，說明反應中有銀納米顆粒生成。[0020]圖3中:(a)、(b)、(c)分別為棉織物、氧化棉織物以及蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌棉織物的紅外光譜圖?！揪唧w實施方式】[0021]實施例1:納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法。[0022]納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備:0.2g硝酸銀和IOg絲膠蛋白質(zhì)溶于200g水中配制氧化溶液，另將IOg丙三醇溶于IOg水中制備還原溶液，將還原溶液滴加入氧化溶液中并保持攪拌，還原溶液和氧化溶液的體積配比為1:5，滴加完后于60°C下攪拌反應120min，得到棕黃色的納米銀-絲膠復合水溶液，銀納米顆粒粒徑為20-30nm。[0023]實施例2:蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法。[0024]將棉織物置于4g/L的NaIO4溶液中，于50°C下反應60min，得到氧化棉織物。以g:ml計，棉織物=NaIO4溶液為1:30。將氧化棉織物在上述實施例1制備得到的納米銀-絲膠復合水溶液中浸潰處理60分鐘，浸潰溫度60°C，浴比1:30(即氧化棉織物與納米銀-絲膠復合水溶液的比值為lg:30ml);浸潰后軋去織物中大量溶液，軋余率100%;然后將織物置于烘箱中80°C預烘5min，并于130°C焙烘3min，取出后于自來水中清洗lmin，室溫晾干，得到蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌棉織物。[0025]實施例3:納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法。[0026]納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備:0.1g硝酸銀和8g絲素蛋白質(zhì)溶于200g水中配制氧化溶液，將5g丙三醇溶于IOg水中配制還原溶液，然后將還原溶液滴加入氧化溶液中，還原溶液和氧化溶液的體積配比為1:15，滴加過程保持攪拌，滴加完后于60°C下反應90min,得到黃色的納米銀-絲素復合水溶液,銀納米顆粒粒徑為10_20nm。[0027]實施例4:蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法。[0028]將麻纖維織物置于8g/L的NaIO4溶液中，于45°C下反應60min，得到氧化麻織物。以g:ml計，麻織物=NaIO4溶液為1:40。將氧化麻織物在上述實施例3制備得到的納米銀-絲素復合水溶液中浸潰處理90分鐘，處理溫度為60°C，浴比1:40(即氧化棉織物與納米銀-絲素復合水溶液的比值為lg:40ml);浸潰后軋去織物中大量溶液，軋余率100%;然后將織物置于烘箱中80°C預烘5min，并于130°C焙烘5min，取出后于自來水中清洗lmin，室溫晾干，得到蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌麻織物。[0029]實施例5:納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法。[0030]納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備:0.5g硝酸銀和30g絲膠蛋白質(zhì)溶于500g水中配制氧化溶液，將20g丙三醇溶于50g水中配制還原溶液，然后將還原溶液滴加入氧化溶液中，還原溶液和氧化溶液的體積配比為1:10，滴加過程保持攪拌，滴加完后于70°C下反應120min，得到棕黃色的納米銀-絲膠復合水溶液，銀納米顆粒粒徑為10_30nm。[0031]實施例6:蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法。[0032]將粘膠織物置于2g/L的NaIO4溶液中，于45°C下反應30min，得到氧化粘膠織物。以g:ml計，粘膠織物=NaIO4溶液為1:30。將氧化粘膠織物在上述實施例5制備得到的納米銀-絲膠復合水溶液中浸潰處理30分鐘，浸潰溫度為60°C，浴比1:50(即氧化棉織物與納米銀-絲膠復合水溶液的比值為lg:50ml);浸潰后軋去織物中大量溶液，軋余率100%;然后將織物置于烘箱中80°C預烘5min，并于110°C焙烘5min，取出后于自來水中清洗lmin，室溫晾干，得到蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌粘膠織物。[0033]本發(fā)明蛋白質(zhì)改性抗菌紡織品的抗菌性能可以采用抑菌圈法或震蕩法測定。表一是由實施例2和實施例4制備的蛋白質(zhì)改性納米銀抗菌棉織物和麻織物對革蘭氏陰性菌大腸桿菌和革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌抑菌率的測試結(jié)果。根據(jù)國家標準GB/T20944.3-2008(紡織品抗菌性能的評價第3部分:振蕩法)，采用震蕩燒瓶法來測定整理后織物的抑菌率和洗滌不同次數(shù)后樣品的抑菌率。由表一可知，整理后織物具有優(yōu)異的抑菌效果，且耐洗性效果好。[0034]表一:整理織物的抑菌率【權(quán)利要求】1.一種納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將一定質(zhì)量的硝酸銀和穩(wěn)定劑蛋白質(zhì)溶解于水中配制氧化溶液，另將還原劑丙三醇溶解于水中配制還原溶液，然后將還原溶液加入到氧化溶液中，攪拌加熱反應獲得納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液；所述的硝酸銀、穩(wěn)定劑和水按0.1?1:6?15:200的質(zhì)量比配置成氧化溶液；所述的還原劑和水以1:1?10的質(zhì)量比配置成還原溶液。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法，其特征在于:所述的步驟(I)中將還原溶液加入到氧化溶液中，攪拌加熱反應獲得納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的具體操作為:將還原溶液滴加入氧化溶液中，還原溶液和氧化溶液的體積配比為1:5-15，滴加過程保持攪拌，滴加完畢后加熱反應并不斷攪拌，制得黃色或棕黃色納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法，其特征在于:所述的制備納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的加熱反應條件為:反應溫度為60-80°C，反應時間為30_120min。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法，其特征在于:所述的穩(wěn)定劑蛋白質(zhì)是絲素蛋白質(zhì)或絲膠蛋白質(zhì)。5.一種蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，其特征在于:包括以下步驟:將紡織品用2-10g/L的高碘酸鈉溶液避光處理，得到氧化紡織品；將氧化紡織品在納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液中浸潰震蕩30-120min，浴比為1:30-1:50，溫度為45°C-60°C;取出后焙烘，然后水洗晾干，得蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品；所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液是如權(quán)利要求1-4任一項所述的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液的制備方法制備得到的納米銀-蛋白質(zhì)復合水溶液。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，其特征在于:所述的紡織品避光處理過程中，紡織品與高碘酸鈉溶液的比值為:lg:30-50mL，處理過程溫度為40-50°C，時間30-120min。7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的蛋白質(zhì)改性的納米銀抗菌紡織品的制備方法，其特征在于:所述的紡織品為天然棉纖維、天然麻纖維或再生纖維素紡織品?！疚臋n編號】D06M11/83GK103628314SQ201310493947【公開日】2014年3月12日申請日期:2013年10月21日優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日【發(fā)明者】岳新霞,黃繼偉,蔣芳申請人:廣西科技大學