CN103451921B - 中空抗菌导电银纤维及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种中空抗菌导电银纤维及其制备方法，包括中空纤维本体，其特征是：在该中空纤维本体的内表面设有镀银层。所述中空银抗菌导电纤维的制备方法，包括以下步骤：（1）将中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将中空纤维的一端置于AgNO3溶液中；（2）向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对中空纤维另一端的空置容器抽真空；（3）保持中空纤维两端的压力差，向盛有AgNO3溶液的容器中加入氨水溶液和乙醛；再将中空纤维置于水浴中加热，在中空纤维的内壁上生成银颗粒，即得到所述的中空抗菌导电银纤维。本发明具有导电效果，可以有效防止静电荷的积聚，具有抗静电和防电磁辐射的功能，并且具有抗菌保健的功能。
Description
技术领域
本发明涉及一种中空纤维，尤其是一种中空抗菌导电银纤维及其制备方法，属于纺织纤维技术领域。
背景技术
功能性纤维是目前纺织材料领域的开发热点，随着人民生活水平的提高和对生活品质的要求提高，对于现代纺织品也提出了新的要求，传统原料已经不能满足人们对于保健和绿色的需求，一些功能性防护产品的开发也要求原材料有所改进。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种中空抗菌导电银纤维及其制备方法，该纤维具有蓬松的手感，良好的抗菌效果，并且电磁屏蔽功能强大。
按照本发明提供的技术方案，所述中空抗菌导电银纤维，包括中空纤维本体，其特征是：在该中空纤维本体的内表面设有镀银层。
所述中空纤维本体的外径为22～24μm，中空纤维本体的内径为11～12μm。
所述中空银抗菌导电纤维的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）将中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为1.5%～3%；
（2）向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对中空纤维另一端的空置容器抽真空，在中空纤维的两端产生压力差为24～28atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入中空纤维的内腔中；
（3）保持中空纤维两端的压力差为24～28atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为1.5～3%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加10～15ml氨水溶液和10～15ml乙醛；加入完毕，继续保持压差15～45分钟，再将中空纤维置于60～65℃水浴中加热，反应时间为2～4小时在中空纤维的内壁上生成粒径为0.1～0.5μm的银颗粒，即得到所述的中空抗菌导电银纤维。
所述中空纤维为涤纶中空纤维。
所述中空抗菌导电纤维的载银量为0.2～0.8mg/g。
本发明所述中空银抗菌导电纤维不仅具有中空纤维的透气性和蓬松的特点，还具有导电效果，可以有效防止静电荷的积聚，具有抗静电和防电磁辐射的功能，并且由于银抗菌纤维粒子均一，能够有效的防止和杀死细菌，具有抗菌保健的功能。
附图说明
图1为本发明所述中空抗菌导电银纤维的结构示意图。
图2为图1的半剖图。
图3为本发明所述中空抗菌导电银纤维的横断面电镜图。
图4为不同载银量对金黄色葡萄球菌的抗菌性能图。
图5为不同载银量对大肠埃希菌的抗菌性能图。
图6为不同载银量对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图。
图7为不同载银量对大肠埃希菌的抑菌率的示意图。
具体实施方式
下面结合具体附图对本发明作进一步说明。
如图1、图2所示：所述中空抗菌导电银纤维包括中空纤维本体1，在该中空纤维本体1的内表面设有镀银层2；所述中空纤维本体1的外径为22～24μm，中空纤维本体1的内径为11～12μm。
实施例一：一种中空银抗菌导电纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将涤纶中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将涤纶中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，涤纶中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为1.5%；
（2）向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对涤纶中空纤维另一端的空置容器抽真空，在涤纶中空纤维的两端产生压力差为24atm，使AgNO3溶液由涤纶中空纤维的一端灌入涤纶中空纤维的内腔中；
（3）保持涤纶中空纤维两端的压力差为24atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为1.5%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加10ml氨水溶液和10ml乙醛；加入完毕，继续保持压差15分钟，再将涤纶中空纤维置于60℃水浴中加热，反应时间为4小时在涤纶中空纤维的内壁上生成粒径为0.1μm的银颗粒，即得到所述的中空抗菌导电银纤维，中空抗菌导电银纤维的载银量为0.2mg/g。
实施例二：一种中空银抗菌导电纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将涤纶中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将涤纶中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，涤纶中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为13%；
（2）向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对涤纶中空纤维另一端的空置容器抽真空，在涤纶中空纤维的两端产生压力差为28atm，使AgNO3溶液由涤纶中空纤维的一端灌入涤纶中空纤维的内腔中；
（3）保持涤纶中空纤维两端的压力差为28atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为3%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加15ml氨水溶液和15ml乙醛；加入完毕，继续保持压差45分钟，再将涤纶中空纤维置于65℃水浴中加热，反应时间为2小时在涤纶中空纤维的内壁上生成粒径为0.5μm的银颗粒，即得到所述的中空抗菌导电银纤维，中空抗菌导电银纤维的载银量为0.8mg/g。
实施例三：一种中空银抗菌导电纤维的制备方法，包括以下步骤：
（1）将涤纶中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将涤纶中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，涤纶中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为2%；
（2）向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对涤纶中空纤维另一端的空置容器抽真空，在涤纶中空纤维的两端产生压力差为26atm，使AgNO3溶液由涤纶中空纤维的一端灌入涤纶中空纤维的内腔中；
（3）保持涤纶中空纤维两端的压力差为26atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为2%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加12ml氨水溶液和12ml乙醛；加入完毕，继续保持压差30分钟，再将涤纶中空纤维置于64℃水浴中加热，反应时间为3小时在涤纶中空纤维的内壁上生成粒径为0.4μm的银颗粒，即得到所述的中空抗菌导电银纤维，中空抗菌导电银纤维的载银量为0.5mg/g。
本发明区别以往常规产品通过普通镀银或者银粒子添加技术获得，本发明采用化学镀银方法，获得银离子覆盖纤维内部表面， 银离子均匀排布，粒子大小均一，外部表面与普通纤维无差别，不影响纤维的织造和染整工艺。此种中空银抗菌导电纤维不仅具有中空纤维的透气性和蓬松的特点，还具有导电效果，可以有效防止静电荷的积聚，具有抗静电和防电磁辐射的功能，并且由于银抗菌纤维粒子均一，能够有效的防止和杀死细菌，具有抗菌保健的功能。本发明操作简单，其导电性能与银纤维效果相当，具有很好的传导作用，可以有效的分散静电荷，并且由于其优良的导电性能可以有效的防止电磁辐射造成的伤害。
如图3所示为本发明所述中空银纤维的横断面电镜图，从图3中可以看到中空纤维的内部有银颗粒附着。
对本发明得到的中空银抗菌导电纤维进行抗菌实验，采用以下实验方法：
（1）纤维的前处理：取一定量的银纤维用镊子展成单纤维状，置于紫外灯下灭菌30min，反复翻转纤维进行灭菌；然后将纤维置于无菌0.9%NaCl溶液中（生理盐水）润湿30min；
（2）试验菌的接种：用无菌棉拭子分别蘸取0.1ml、0.05ml浓度为 5×105～5×106CFU/ml试验菌悬液，在营养琼脂培养基平板表面均匀涂抹3次；每涂抹1次平板应转动 60°， 最后将棉拭子绕平板边缘涂抹一周；盖好平皿，置室温干燥 5min；
（3）样片贴放：用无菌镊子取样片贴放于平板表面，并轻压样片使其紧贴于平板表面；盖好平皿，置于37℃恒温培养箱内，培养16~18h并随时观察结果。将没有贴放任何样片的平板作为阳性对照组，贴放未镀银的普通纤维的平板作为阴性对照，将试验结果进行对比分析，结果如图4、图5、图6、图7所示。
图4为不同载银量对金黄色葡萄球菌的抗菌性能图，其中，横坐标PC为没有贴放任何样片的阳性对照组，NC为贴放未镀银普通纤维的阴性对照组，2为载银量为0.2mg/g的中空银纤维，3为载银量为0.3mg/g的中空银纤维，5为载银量为0.5mg/g的中空银纤维，7为载银量为0.7mg/g的中空银纤维；纵坐标为菌落数；每一组柱状图中左侧为试验菌悬液为0.1ml的试验组，右侧为试验功悬液为0.05ml的试验组。
图5为不同载银量对大肠埃希菌的抗菌性能图，其中，横坐标PC为没有贴放任何样片的阳性对照组，NC为贴放未镀银普通纤维的阴性对照组，2为载银量为0.2mg/g的中空银纤维，3为载银量为0.3mg/g的中空银纤维，5为载银量为0.5mg/g的中空银纤维，7为载银量为0.7mg/g的中空银纤维；纵坐标为菌落数；每一组柱状图中左侧为试验菌悬液为0.1ml的试验组，右侧为试验功悬液为0.05ml的试验组。
图6为不同载银量对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图，其中，横坐标NC为贴放未镀银普通纤维的阴性对照组，2为载银量为0.2mg/g的中空银纤维，3为载银量为0.3mg/g的中空银纤维，5为载银量为0.5mg/g的中空银纤维，7为载银量为0.7mg/g的中空银纤维；纵坐标为抑菌率，单位为%。
图7为不同载银量对金黄色葡萄球菌的抑菌率的示意图，其中，横坐标NC为贴放未镀银普通纤维的阴性对照组，2为载银量为0.2mg/g的中空银纤维，3为载银量为0.3mg/g的中空银纤维，5为载银量为0.5mg/g的中空银纤维，7为载银量为0.7mg/g的中空银纤维；纵坐标为抑菌率，单位为%。
从图4～图7可以看出，不管是金黄色葡萄球菌还是大肠埃希菌，随着纤维内表面层银粒子含量的增加，抑菌率都有上升趋势；并且当银粒子含量达到0.7mg/g以上时，该中空银纤维的抑菌率几乎达到100%。
本发明所述中空银纤维的电导率经电导仪测试结果为1.6×10-4～1.6×10-7Ω·cm，近似于金属的电导率。
Claims (1)
1.一种中空抗菌导电银纤维的制备方法，其特征是，包括以下步骤：
（1）将中空纤维的两端分别密封于不相连通的容器中，并将中空纤维的一端置于AgNO3溶液中，中空纤维的另一端置于空置的容器中；所述AgNO3溶液的质量百分浓度为1.5%～3%；
（2）向盛有AgNO3溶液的容器中通压缩空气，对中空纤维另一端的空置容器抽真空，在中空纤维的两端产生压力差为24～28atm，使AgNO3溶液由中空纤维的一端灌入中空纤维的内腔中；
（3）保持中空纤维两端的压力差为24～28atm，向盛有AgNO3溶液的容器中加入浓度为1.5～3%的氨水溶液，再加入乙醛，每500ml的AgNO3溶液中加10～15ml氨水溶液和10～15ml乙醛；加入完毕，继续保持压差15～45分钟，再将中空纤维置于60～65℃水浴中加热，反应时间为2～4小时，在中空纤维的内壁上生成粒径为0.1～0.5μm的银颗粒，即得到所述的中空抗菌导电银纤维；所述中空纤维为涤纶中空纤维；所述中空抗菌导电银纤维的载银量为0.2～0.8mg/g。
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