CN102217651A - 一种无机芳香纳米抗菌剂及其抗菌织物制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种无机芳香纳米抗菌剂及其抗菌织物制备方法，将卡波树脂利用表面活性剂溶胀于去离子水中，三乙醇胺调节PH到6.0-7.0，形成稳定的胶体乳液。在胶体乳液中加入还原性高分子聚合物和银盐，为了提高银的纯度，加入小分子还原剂，在5～100℃下进行还原，即可获得纳米银抗菌剂。将抗菌剂对织物进行浸扎或浸泡处理，制备抗菌的织物具有抗菌快速、高效、广谱、持久的特点。其制备方法和整理工艺简单、成本低、无污染、易产业化。

Description

一种无机芳香纳米抗菌剂及其抗菌织物制备方法

技术领域

本发明涉及一种无机芳香纳米抗菌剂及其抗菌织物制备方法，属于纳米材料与技术领域。

背景技术

抗菌织物具有阻断疾病传播，保洁卫生，织物自身性能维护，包括防止织物制品着色，脆化变色等优点，具有广阔的应用前景。获得抗菌性能优异的织物，其关键在于选择优良的抗菌剂。抗菌剂种类从最初的天然抗菌剂发展到有机化合物类抗菌剂，再到高分子聚合物类抗菌剂，然后发展到无机纳米级的抗菌剂。天然抗菌剂主要来自自然界的提炼物，抗菌效果不明显；有机抗菌剂大多是含氮、硫、氯等元素的各类复杂化合物，其主要品种有：季铵盐类、双胍类、醇类、酚类、醛类、有机金属类、砒啶类、噻吩类等，该类抗菌短期内杀菌效果明显，但稳定性差，大多都有耐热稳定性差、寿命短、易渗出，溶出物毒性，不耐洗涤，作用寿命短，有一定的毒性和挥发性，容易对皮肤和眼睛造成刺激。无机抗菌剂正是由于它缓释长效性，耐热性，安全性，广谱性和可加工性等方面较天然有机抗菌剂更有优势，因此无机抗菌剂日益受到人们的亲睐。

无机抗菌剂主要是利用银、铜、锌和钛等金属的抗菌能力，其中Ag系抗菌剂具有其他金属不可比拟的抗菌能力，对细菌、真菌、霉菌都有很好的抗菌作用，他的抗菌作用具有广谱、长效、安全、无副作用等特点，而且用量极少就可以达到很好的抗菌效果，耐久性好，在人体内难以聚集，在化学上被称为“永久性杀菌剂”，并且具有无毒和非迁移性。因此，Ag系抗菌剂成为抗菌织物的首选无机抗菌剂。Ag系抗菌剂包括纳米银和载银粉体，对于载银粉体，一般粒径相对于纳米银较大，而且多为粉末，在进行抗菌整理时候要重新分散。而纳米银具有粒径小、比表面积大、抗菌性能强、同时与织物结合更牢固、对织物的其他性能影响较小等特点。

发明内容

本发明的目的是提供一种超细粒径，分散性和稳定性好，具有高效抗菌作用的无机芳香纳米银抗菌剂。

本发明的另一目的是将所制得纳米银抗菌剂对棉麻织物进行抗菌整理，获得抗菌高效，持久的棉麻织物。

本发明的目的是通过以下步骤这样实现的：

(1)将卡波树脂利用表面活性剂溶胀于去离子水中，三乙醇胺调节PH到6.0-7.0，形成稳定的胶体乳液。卡波树脂为卡波934，卡波940，卡波941，卡波1342，卡波980中的一种或多种。卡波树脂比例为0.1-1％。表面活性剂为EDTA，十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠中的一种或多种。

(2)在胶体乳液中加入还原性高分子聚合物和银盐，为了提高纳米银的纯度，加入小分子的有机或无机还原剂，还原剂为抗坏血酸、鞣酸、植酸，维生素E，异抗坏血酸，茶多酚，木糖醇中的一种或多种。在5～100℃下进行还原，即可获得纳米银抗菌剂。还原性高分子聚合物作为稳定剂，其所占比重为1％-50％；还原性高分子聚合物为聚乙二醇，氢醌型树脂，聚乙烯醇，还原性蛋白，多肽，核酸中的一种或多种。银离子来源于含银的银盐，硝酸银或乙酸银，银盐比重为1％-10％。银盐与小分子还原剂的物料比为1∶1-4∶1，小分子还原剂百分比为0.1％-0.5％。

(3)将所制备的纳米银抗菌剂0.5-2％分散于水性介质中，对织物浸扎处理，带液量60-80％，烘干温度100-150℃，制备出抗菌性能优良的抗菌织物，在附载过程中可以采用加入0.01-0.15％的黏合剂提高附载能力。

(4)将制备无机纳米抗菌剂0.1-0.5％稀释到水中形成整理液，织物按照浴比1∶20，浸泡于整理液10-30分钟，室温自然晾干获得抗菌性能优良的抗菌织物。

本发明的纳米银抗菌剂分散于其它单体中进行原位聚合，制备具有抗菌功能的高分子材料；将所得的纳米银抗菌剂通过共混的方式加入塑料、涂料、橡胶、合成纤维和胶粘剂中，制备出具有抗菌功能的复合材料。

本发明具有如下优点：

1、本发明在整个制备过程中，由于采用具有还原性的高聚物作为分散稳定剂，所制备的纳米银粒径小且分布窄，有很好的储存稳定性，整个制备过程无污染。

2、对比载银粉体类抗菌剂，纳米银平均粒径更小，易于与织物结合，同时卡波树脂具有粘合性，提高了抗菌织物的耐洗涤性。

3、在织物整理最后一道工序即柔软处理过程中进行抗菌整理，排除了其他整理工艺对抗菌整理的影响，同时由于棉布的表面特性，更有利于纳米银与棉纤维结合。该过程工艺简单，便于产业化。另外，对于织物成品采用浸泡法后自然晾干获得抗菌织物，操作简单，便于家庭推广。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步说明：

实施例1

将卡波树脂1g，甘油1g，溶胀于800ml去离子水中，加入三乙醇胺1ml调节PH值为6.0-7.0，形成A液；在1000mL三口烧瓶中加入50-200mL聚乙二醇和800mlA液，加入1克硝酸银，抗坏血酸0.2-0.3g，在超声脱气下用高纯氮气置换瓶中的氧气3-5次，在60℃下反应3小时获得纳米银抗菌剂，将所制得的高分子稳定分散的纳米银抗菌剂用水稀释到50L，结合柔软剂508G 1200g配成整理液，对10×2.4m织物经过浸轧处理，轧余率65％，拉幅烘干温度100-120℃即获得抗菌织物。

实施例2

将卡波树脂1g，甘油1g，溶胀于800ml去离子水中，加入三乙醇胺1ml调节PH值为6.0-7.0，形成A液；在1000mL三口烧瓶中加入1-10g聚乙烯醇和800mlA液，加入1g硝酸银，抗坏血酸0.1-0.2g，在超声脱气下用高纯氮气置换瓶中的氧气3-5次，在60℃下反应3小时，将所制得的高分子稳定分散的纳米银抗菌剂用水稀释到50L，结合柔软剂508G 1200g配成整理液，对10×2.4m织物经过浸轧处理，时间30-60s，轧余率65％，拉幅烘干温度100-120℃即获得抗菌织物。

实施例3

将卡波树脂1g，甘油1g，溶胀于800ml去离子水中，加入三乙醇胺1ml调节PH值为6.0-7.0，形成A液；在1000mL三口烧瓶中加入50-200mL聚乙二醇和800mlA液，加入1克硝酸银，植酸10-100ml，在超声脱气下用高纯氮气置换瓶中的氧气3-5次，在30℃下反应3小时，将所制得的高分子稳定分散的纳米银抗菌剂用水稀释到50L，结合柔软剂508G 1200g配成整理液，对10×2.4m织物经过浸轧处理，时间30-60s，轧余率65％，拉幅烘干温度100-120℃即获得抗菌织物。

实施例4

将卡波树脂1g，甘油1g，溶胀于800ml去离子水中，加入三乙醇胺1ml调节PH值为6.0-7.0，形成A液；在1000mL三口烧瓶中加入10-100g还原性蛋白和800mlA液，加入0.5克硝酸银，茶多酚0.2-0.3g，在超声脱气下用高纯氮气置换瓶中的氧气3-5次，在60℃下反应3小时，得纳米银胶体；将所制得的高分子稳定分散的纳米银抗菌剂用水稀释到50L，结合柔软剂NF-419 400-600g配成整理液，对10×2.4m织物经过浸轧处理，时间30-60s，轧余率65％，拉幅烘干温度100-120℃即获得抗菌织物。

实施例5

将卡波树脂1g，甘油1g，三乙醇胺1ml，溶胀于800ml去离子水中，形成A液；在1000mL三口烧瓶中加入10-100g多肽和800mlA液，0.5克硝酸银，维生素E 0.1-0.2g，在超声脱气下用高纯氮气置换瓶中的氧气3-5次，在60℃下反应3小时，制备出纳米银抗菌剂；将所制得的高分子稳定分散的纳米银抗菌剂用水稀释到50L，结合柔软剂NF-419400-600g配成整理液，对10×2.4m织物经过浸轧处理，时间30-60s，轧余率65％，拉幅烘干温度100-120℃即获得抗菌织物。

实施例6

将卡波树脂1g，甘油1g，溶胀于800ml去离子水中，加入三乙醇胺1ml调节PH值为6.0-7.0，形成A液；在1000mL三口烧瓶中加入10-50g氢醌型树脂和800mlA液，加入1克硝酸银，木糖醇5-10g，在超声脱气下用高纯氮气置换瓶中的氧气3-5次，在30℃下反应3小时，制备出纳米银抗菌剂；将所制得的高分子稳定分散的纳米银抗菌剂用水稀释到50L，结合柔软剂NF-419 400-600g配成整理液，对10×2.4m织物经过浸轧处理，时间30-60s，轧余率65％，拉幅烘干温度100-120℃即获得抗菌织物。

Claims (5)

1.一种无机芳香纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于，它由以下步骤完成：

(1)将卡波树脂利用表面活性剂溶胀于去离子水中，三乙醇胺调节PH到6.0-7.0，形成稳定的胶体乳液。

(2)在胶体乳液中加入还原性高分子聚合物和银盐，为了提高银的纯度，加入小分子还原剂，在5～100℃下进行还原，即可获得纳米银抗菌剂。还原性高分子聚合物作为稳定剂，其所占比重为10％-50％；卡波树脂比例为0.1-1％。银离子来源于含银的银盐，硝酸银或乙酸银，银盐比重为1％-10％。银盐与小分子还原剂的物料比为1∶1-4∶1，小分子还原剂百分比为0.01％-0.5％。

(3)在纳米抗菌剂中加入0.01-05％香精，香精是奶油，檀香，薰衣草，玫瑰，薄荷，绿茶，柠檬，蜂蜜，哈密瓜，草莓，百合，松木，肉桂，椰子，甘草中的一种。

2.一种无机芳香纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于：卡波树脂为卡波934，卡波940，卡波941，卡波1342，卡波980中的一种或多种。还原性高分子聚合物为聚乙二醇，氢醌型树脂，聚乙烯醇，还原性蛋白，多肽，核酸中的一种或多种。

3.一种无机芳香纳米抗菌剂的制备方法，其特征在于：表面活性剂为EDTA，十二烷基苯磺酸钠，十二烷基硫酸钠中的一种或多种。小分子还原剂为抗坏血酸、鞣酸、植酸，维生素E，异抗坏血酸，茶多酚，木糖醇中的一种或多种。

4.一种抗菌织物的制备方法，其特征在于：将制备无机芳香纳米抗菌剂0.5-2％稀释到水中形成整理液，加入黏合剂0.01-0.15％，对织物浸扎处理，带液量60-80％，烘干温度100-150℃。

5.一种抗菌织物的制备方法，其特征在于：将制备无机芳香纳米抗菌剂0.1-0.5％稀释到水中形成整理液，将织物按照浴比1∶20，浸泡于整理液10-30分钟，室温自然晾干。