CN105040415A - 一种纳米抗菌面料 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种纳米抗菌面料，按照10:1-1:1的体积比，将0.01-1g/L丝素蛋白溶液与0.01-100g/L的氯金酸溶液混合，调节pH=10，在20℃-80℃的温度条件下超声1-10h，得到纳米金胶体溶液，然后再将面料浸入到浓度0.01-10g/L的纳米金溶液，二浸二轧即可得到纳米抗菌面料。本发明采用丝素作为纳米金的还原剂和稳定剂，具备工艺简单、反应温和、绿色环保等优点，采用二浸二轧制备得到的抗菌面料的抑菌率可达99%，并具有优异的耐洗性。
Description
技术领域
本发明属于纺织领域，特别涉及一种纳米抗菌面料。
背景技术
近年来，纳米技术已经成为物理、化学、生物、医学和材料科学等各学科间的前沿技术，因对能源、医学、电子学、航空工业等具有无法估量的巨大影响而备受研究人员的关注。而金属纳米粒子的合成，因具有独特的物理、化学、光学、电学、磁学、热学、生物学等性质而引起极大的兴趣，金属纳米粒子尤其是纳米金在多个领域具有巨大的潜在应用价值，如传感技术、光学设备、催化、生物标记、药物转载和癌症治疗等。
可以通过多种化学及物理方法制备纳米金粒子。常用的物理方法有摩擦和热解，合成过程不仅需要耗费大量能源来维持高温和高压，而且速度慢，价格高；传统的湿化学方法则经常使用既昂贵又具有毒性的试剂作为还原剂和稳定剂，残留大量未反应的试剂在溶液中，污染环境，不符合现在的绿色环保理念。基于此原因，寻找一种环境友好型、绿色、简便的纳米金合成方法成为研究热点。生物法相比于物理、化学法更有优势，来源广泛，反应条件温和，在常温常压下就可进行反应，合成的金属纳米粒子具有良好的生物相容性。
目前已采用的绿色还原剂主要包括：细菌、真菌、放线菌、酵母菌、藻类、植物及其提取物、葡萄糖、抗败血酸等。丝素是蚕丝的主体，主要由α-氨基酸组成，表面大量含羟基、羧基、氨基等极性基团，可用作金属纳米粒子的稳定剂和保护剂，制备具有良好的分散和稳定作用的金属纳米粒子。
抗菌纺织品可以提高产品的附加值，满足人们对健康环保的需求，因此越来越受到广大纺织研究者的重视，市场潜力很大。在抗菌纺织品的研究领域中，纳米金/纳米银抗菌剂的应用是实现纺织品抗菌性能的重要途径。纳米金抗菌纺织品的制备方法主要有纤维改性法和织物后整理法。纤维改性法即首先在成纤高聚物中添加纳米金，然后进行湿法或熔融纺丝，再加工制成抗菌织物；织物后整理则是通过在织物表面涂层或浸渍等方式，使纺织材料表面形成纳米金抗菌层。
发明内容
本发明针对现有技术存在的不足，旨在提供一种纳米抗菌面料。
本发明通过下述技术方案予以实现：
将蚕丝置于质量分数为5%的沸腾碳酸钠溶液中脱胶60分钟后，用去离子水洗涤5次，放于60℃烘箱中烘干，去除丝胶和其它杂质，制得纯净的丝素纤维；然后配制10mol/L的溴化锂溶液，将溶液于50℃烘箱中恒温1小时，接着将丝素纤维置于溴化锂溶液中，在50℃烘箱中继续恒温1小时，获得丝素蛋白溶液；将丝素蛋白溶液使用5层医用纱布过滤后，装入透析袋中透析，其中透析液为去离子水，透析时间为3天，2小时换一次水；将透析好的丝素蛋白溶液重复离心3次，离心速度10000转/分钟，离心时间15分钟，即可获得纯净的丝素蛋白溶液。
按照10:1-1:1的体积比，将0.01-1g/L的丝素蛋白溶液与0.01-100g/L的氯金酸溶液混合，调节pH=10，在20℃-80℃的温度条件下超声1-10h，得到纳米金胶体溶液，用乙醇和去离子水反复清洗，离心，60-100℃真空干燥1-24h后得到纳米金。
配置浓度0.01-10g/L的纳米金溶液，然后将面料浸入其中，浸渍时间为100min，二浸二轧，压力为1kg/m2，带液率为90%，120℃下预烘3分钟，180℃下焙烘30秒，水洗至中性后30℃低温烘干后即可得到纳米抗菌面料；其中所述面料含有面纱和底纱，面纱采用150D/96F涤纶低弹丝DTY与PHA纤维混纺而成的双纱线，面纱中DTY与PHA的比例为60%：40%，底纱为150D/144F涤纶低弹丝DTY。
本发明具有如下有益效果：
本发明采用丝素作为还原剂和稳定剂，具备工艺简单、反应温和、绿色环保等优点。将制备的纳米金用于处理面料，抑菌率可达99%，并具有优异的耐洗性。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
实施例1：
将蚕丝置于质量分数为5%的沸腾碳酸钠溶液中脱胶60分钟后，用去离子水洗涤5次，放于60℃烘箱中烘干，去除丝胶和其它杂质，制得纯净的丝素纤维；然后配制10mol/L的溴化锂溶液，将溶液于50℃烘箱中恒温1小时，接着将丝素纤维置于溴化锂溶液中，在50℃烘箱中继续恒温1小时，获得丝素蛋白溶液；将丝素蛋白溶液使用5层医用纱布过滤后，装入透析袋中透析，其中透析液为去离子水，透析时间为3天，2小时换一次水；将透析好的丝素蛋白溶液重复离心3次，离心速度10000转/分钟，离心时间15分钟，即可获得纯净的丝素蛋白溶液。
将100ml的1g/L的丝素蛋白溶液与1g/L的氯金酸溶液混合，调节pH=10，在80℃的温度条件下超声1h，得到纳米金胶体溶液，用乙醇和去离子水反复清洗，离心，100℃真空干燥12h后得到纳米金。
配置浓度0.01-10g/L的纳米金溶液，然后将面料浸入其中，浸渍时间为100min，二浸二轧，压力为1kg/m2，带液率为90%，120℃下预烘3分钟，180℃下焙烘30秒，水洗至中性后30℃低温烘干后即可得到纳米抗菌面料；其中所述面料含有面纱和底纱，面纱采用150D/96F涤纶低弹丝DTY与PHA纤维混纺而成的双纱线，面纱中DTY与PHA的比例为60%：40%，底纱为150D/144F涤纶低弹丝DTY。
实施例2：
将蚕丝置于质量分数为5%的沸腾碳酸钠溶液中脱胶60分钟后，用去离子水洗涤5次，放于60℃烘箱中烘干，去除丝胶和其它杂质，制得纯净的丝素纤维；然后配制10mol/L的溴化锂溶液，将溶液于50℃烘箱中恒温1小时，接着将丝素纤维置于溴化锂溶液中，在50℃烘箱中继续恒温1小时，获得丝素蛋白溶液；将丝素蛋白溶液使用5层医用纱布过滤后，装入透析袋中透析，其中透析液为去离子水，透析时间为3天，2小时换一次水；将透析好的丝素蛋白溶液重复离心3次，离心速度10000转/分钟，离心时间15分钟，即可获得纯净的丝素蛋白溶液。
将100ml的0.5g/L的丝素蛋白溶液与50ml的10g/L的氯金酸溶液混合，调节pH=10，在50℃的温度条件下超声4h，得到纳米金胶体溶液，用乙醇和去离子水反复清洗，离心，80℃真空干燥5h后得到纳米金。
配置浓度0.01-10g/L的纳米金溶液，然后将面料浸入其中，浸渍时间为100min，二浸二轧，压力为1kg/m2，带液率为90%，120℃下预烘3分钟，180℃下焙烘30秒，水洗至中性后30℃低温烘干后即可得到纳米抗菌面料；其中所述面料含有面纱和底纱，面纱采用150D/96F涤纶低弹丝DTY与PHA纤维混纺而成的双纱线，面纱中DTY与PHA的比例为60%：40%，底纱为150D/144F涤纶低弹丝DTY。
实施例3：
将蚕丝置于质量分数为5%的沸腾碳酸钠溶液中脱胶60分钟后，用去离子水洗涤5次，放于60℃烘箱中烘干，去除丝胶和其它杂质，制得纯净的丝素纤维；然后配制10mol/L的溴化锂溶液，将溶液于50℃烘箱中恒温1小时，接着将丝素纤维置于溴化锂溶液中，在50℃烘箱中继续恒温1小时，获得丝素蛋白溶液；将丝素蛋白溶液使用5层医用纱布过滤后，装入透析袋中透析，其中透析液为去离子水，透析时间为3天，2小时换一次水；将透析好的丝素蛋白溶液重复离心3次，离心速度10000转/分钟，离心时间15分钟，即可获得纯净的丝素蛋白溶液。
将100ml的1g/L的丝素蛋白溶液与将20ml的50g/L的氯金酸溶液混合，调节pH=10，在40℃的温度条件下超声10h，得到纳米金胶体溶液，用乙醇和去离子水反复清洗，离心，60℃真空干燥24h后得到纳米金。
配置浓度0.01-10g/L的纳米金溶液，然后将面料浸入其中，浸渍时间为100min，二浸二轧，压力为1kg/m2，带液率为90%，120℃下预烘3分钟，180℃下焙烘30秒，水洗至中性后30℃低温烘干后即可得到纳米抗菌面料；其中所述面料含有面纱和底纱，面纱采用150D/96F涤纶低弹丝DTY与PHA纤维混纺而成的双纱线，面纱中DTY与PHA的比例为60%：40%，底纱为150D/144F涤纶低弹丝DTY。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (6)
1.一种纳米抗菌面料，其特征在于：
（1）将蚕丝置于质量分数为5%的沸腾碳酸钠溶液中脱胶60分钟后，用去离子水洗涤5次，放于60℃烘箱中烘干，去除丝胶和其它杂质，制得纯净的丝素纤维；然后配制10mol/L的溴化锂溶液，将溶液于50℃烘箱中恒温1小时，接着将丝素纤维置于溴化锂溶液中，在50℃烘箱中继续恒温1小时，获得丝素蛋白溶液；将丝素蛋白溶液使用5层医用纱布过滤后，装入透析袋中透析，其中透析液为去离子水，透析时间为3天，2小时换一次水；将透析好的丝素蛋白溶液重复离心3次，离心速度10000转/分钟，离心时间15分钟，即可获得纯净的丝素蛋白溶液；
（2）按照一定的体积比，将丝素蛋白溶液与氯金酸溶液混合，调节pH=10，在20℃-80℃的温度条件下超声1-10h，得到纳米金胶体溶液，用乙醇和去离子水反复清洗，离心，干燥处理后得到纳米金；
（3）配置浓度0.01-10g/L的纳米金溶液，然后将面料浸入其中，浸渍时间为100min，二浸二轧，压力为1kg/m2，带液率为90%，120℃下预烘3分钟，180℃下焙烘30秒，水洗至中性后30℃低温烘干后即可得到纳米抗菌面料；其中所述面料含有面纱和底纱，面纱采用150D/96F涤纶低弹丝DTY与PHA纤维混纺而成的双纱线，底纱为150D/144F涤纶低弹丝DTY。
2.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌面料，其特征在于，步骤（2）所述体积比为10:1-1:1。
3.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌面料，其特征在于，步骤（2）所述丝素蛋白溶液的浓度为0.01-1g/L。
4.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌面料，其特征在于，步骤（2）所述氯金酸溶液的浓度为0.01-100g/L。
5.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌面料，其特征在于，步骤（2）所述干燥处理是指将干燥箱温度设定在60-100℃，真空干燥1-24h。
6.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌面料，其特征在于，步骤（3）所述面纱中DTY与PHA的比例为60%：40%。
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