CN100535208C - 纳米银竹炭分散液及其制备纳米银竹炭纤维的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及纳米银竹炭分散液及其制备纳米银竹炭纤维的方法，目的是克服目前国内抗菌织物一般方式生产的缺陷，采用粘胶纤维浆粕经熟成及二道过滤后与纳米银竹炭分散液共同压送到纺丝机进行纺丝的方法，制备具有长效的释放负离子、可发射远红外线、抗菌、吸附功能的纤维；纳米银的粒径20～60nm，竹炭的粒径不大于0.5μm。

Description

纳米银竹炭分散液及其制备纳米银竹炭纤维的方法

技术领域：

本发明涉及纳米纤维的制备方法技术领域，特别涉及纳米银竹炭分散液及其制备纳米银竹炭纤维的方法。

背景技术：

纳米技术是二十世纪90年代出现的一门新兴技术。由于构成纳米材料的微粒具有特殊的表面效应和小尺寸效应，因此能够产生与常规材料不同的物理、化学性质，如具有高强度、高韧性、良好的导电和静电屏蔽效应，能够抗紫外线、吸收可见光和红外线、抗老化，具有很强的抗菌除臭功能和吸附能力等特点。近年来，纳米技术发展迅速，席卷了整个科学技术领域，它在纺织品后整理方面、印染方面都有较大的开发价值和发展前途，并且纳米纺织品技术研究是目前国内外研究的一个热点。

纳米银系纤维及纳米银竹炭纤维的研究和开发，与其它纳米纤维相比，银系抗菌纤维具有以下优点：

(1)广谱抗菌性

实验表明，银离子及纳米银抗菌纤维有很好的广谱抗菌性。纤维中纳米银与细菌体内的酶蛋白结合后使其失去活性，从而抑制了细菌的再繁殖。经国家有关部门对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌6小时检测，抗菌率分别达到99.9％。按国家洗涤标准洗涤100次试验，抗菌率仍可达99.9％。经过对皮肤进行的毒理试验结果，证明对人体无毒无刺激、安全无害，各项物理指标均符合国家标准。

(2)安全性高

尽管银在微量浓度下即有抗菌性，但对于人等大型动物来说是毒性非常低的金属。有史以来，银就被用作食器和装饰品，至今都未发现安全性方面的问题。由于无机抗菌剂多数是将银、铜、锌等载附在多元氧化物或氧化物无机载体上，本质上是安全的。

(3)抗菌持续时间长

无机系抗菌剂大部分不溶或难溶于水，而且不挥发，当混入树脂、纤维、陶瓷釉等中时，牢固地结合于机体中，从而保证了抗菌效果的持久和耐久。

竹炭纤维的特点：

(1)超强的吸附力：竹炭吸附能力是木炭的5倍以上，对甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘能发挥吸收、分解异味和消臭的作用。例如：普通粘胶纤维的氨去除率只有17.4％，而竹炭粘胶纤维的氨去除率达到54％。

(2)发射远红外线，蓄热保暖：远红外线发射率高达0.87，能蓄热保暖，温升速度比普通棉织物快。

(3)调湿，达到除湿与干燥的功效：高平衡回潮率和保水率，赋予了竹炭纤维调湿的本领。

(4)负离子发射浓度高：通常都市公园的负离子浓度为1000-2000个/cm³，郊外田野的负离子浓度为5000-50000个/cm³，竹炭纤维发射负离子的浓度为6800个/cm³，相当于郊外田野的负离子浓度，因此有益于身体健康。

目前国内抗菌织物一般采用三种方式生产：一是采用后整理技术，当前市场销售的抗菌制品90％是采用后整理技术加工而成。后整理技术是将纤维、纱线、织物或成衣置入含有抗菌物质的溶液中浸泡以达到抗菌效果，由于服装经常需要洗涤，将会把抗菌物质从其纤维表面洗掉，所以用这种方法生产的抗菌纤维的抗菌效果不能持久，耐洗性差、抗菌效果较低；二是采用有机物抗菌剂添加的方法，添加有机物抗菌剂的缺点是不耐高温，一般为溶出型，抗菌难以持久；三是采用无机物添加的方法，即载有铜、锌、银离子复合其它阳离子方式，还有采用陶瓷粉、活性炭与稀土激活等技术手段，采用银锌铜复合纺丝的缺点是纤维容易变色、无机物添加量比较大、降低了纤维的可纺性和可染性、降低了纤维的强度，抗菌效果也不够理想，采用稀土添加易造成辐射伤害，缺少安全性。

发明内容：

本发明的目的是针对现有技术的不足而提供纳米银竹炭分散液及其制备纳米银竹炭纤维的方法。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：

用粘胶纤维浆粕经熟成及二道过滤后与纳米银竹炭分散液共同压送到纺丝机进行纺丝，制成纳米银竹炭纤维。

其中，纳米银竹炭分散液的压送量为纳米银竹炭的实际含量占该纳米银竹炭纤维的3％～10％。

纳米银竹炭分散液，其包括以下物质：(按百公斤计)

纳米银    3～8％

竹炭粉    25～35％

平平加    1～3％

EL-40     2.5～4％

OP-10     0.5～1.5％

三乙醇胺  2.5～4.5％

乙二醇    6～13％

去离子水  余量。

将上述物料按配方量配制混匀后，经全封闭精密卧式镐珠研磨机研磨至竹炭粉粒径不大于0.5μm出料。

本发明采用上述配方制得的分散液可以生产出性能非常良好的纳米银竹炭纤维，而且采用上述加工方法，克服了目前国内抗菌织物一般方式生产的缺陷，可以保证生产出较佳的纳米银竹炭纤维。

具体实施方式：

本发明采用粘胶纤维浆粕经熟成及二道过滤后与纳米银竹炭分散液共同压送到纺丝机进行纺丝的方法，制备具有长效的释放负离子、发射远红外线、抗菌、吸附功能的纤维；其中，纳米银竹炭分散液的压送量为纳米银竹炭的实际含量占该纳米银竹炭纤维的3％～1 0％，其纺丝方法与现有技术相同，在此不赘述。

该纳米银竹炭纤维是一种通过高效吸收和发射远红外线、释放负离子而具有保温、改善微循环系统、促进血液循环、抑制微生物生长等保健功能的纤维；另外由于其表面增大，吸附性能随之增大，因此在抗菌、抗臭等方面具有更好的性能；它能应用于日常生活用品，包括制服、便装、衬衫、内衣、睡衣、床上用品和手帕等，适用于“有神经性皮炎患者的床上用品、T恤衫、衬衫、袜子、男女内衣”等；还可用在医疗卫生用品上，如纳米银抗菌口罩、抗菌湿巾、抗菌卫生巾、卫生护垫、婴儿尿布、成人失禁用品、医用床单、医用敷料、纳米银创口贴、纳米银烧烫伤贴等，此外还可用于汽车车厢、室内空调抗菌过滤介质上，以及制作服装衬布、抗菌肩垫、胸罩、抗菌鞋垫、鞋材、毯子等。

金属银杀菌的机理就是阻断细菌的生理过程。在温暖潮湿的环境里，银离子具有非常高的生物活性——这意味着银离子极易同其它物质相结合，使得细菌细胞膜内外的蛋白质凝固，从而阻断细菌细胞的呼吸和繁殖过程。环境越温暖潮湿，银离子的活性就越强，因此纳米银竹炭纤维还适合应用于服装领域。

本发明的纳米银竹炭分散液的较优化的制作配方是：(按百公斤计)

纳米银    5％

竹炭粉    28％

平平加    1.6％

EL-40     3.3％

OP-10     0.9％

三乙醇胺  3.3％

乙二醇    10％

去离子水  余量

其中，将上述物料按配方量配制混匀后，经全封闭精密卧式镐珠研磨机研磨至竹炭粉粒径不大于0.5μm出料即可，再经前述方法进行加工得到纳米银竹炭纤维，其中纳米银的粒径20～60nm。

Claims (4)

1、纳米银竹炭分散液，其特征在于：其包括以下物质：按百公斤计，

纳米银    3～8％

竹炭粉    25～35％

平平加    1～3％

EL-40     2.5～4％

OP-10     0.5～1.5％

三乙醇胺  2.5～4.5％

乙二醇    6～13％

去离子水  余量。

2、根据权利要求1所述的纳米银竹炭分散液，其特征在于：将上述物料按配方量配制混匀后，经全封闭精密卧式镐珠研磨机研磨至竹炭粉粒径不大于0.5μm出料。

3、用权利要求1所述的纳米银竹炭分散液制备纳米银竹炭纤维的方法，其特征在于：用粘胶纤维浆粕经熟成及二道过滤后与纳米银竹炭分散液共同压送到纺丝机进行纺丝，制成纳米银竹炭纤维。

4、根据权利要求3所述的纳米银竹炭分散液制备纳米银竹炭纤维的方法，其特征在于：纳米银竹炭分散液的压送量为纳米银竹炭的实际含量占该纳米银竹炭纤维的3％～10％。