CN106012510A - 具耐洗性的抗菌纤维、抗菌纺织物及其制备方法 - Google Patents

具耐洗性的抗菌纤维、抗菌纺织物及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种具耐洗性的抗菌纤维，包括棉纤维，棉纤维在其表层上通过反应由纳米银、粘胶和纤维素复合而成一层表层；纤维素由纤维素基黄原酸盐与硫酸反应生成，从而形成一体式的棉纤维芯层和表层。本发明还公开一种具耐洗性的抗菌纤维的制备方法、抗菌纺织物制备方法、抗菌纺织物。本发明中的纳米银与纤维素复合，并非简单的物理吸附，且不存在纳米银与胶黏剂性质不同而引起的易脱落，因此即使清洗多次也不会脱落，不仅保证了抗菌效果，还环境友好。因此极少的纳米银就可产生强大杀菌作用，广谱杀菌且无任何的耐药性，还能促进伤口愈合，在纺织材料、医疗器械及制品、家具家电涂层等领域具有广泛应用前景。

Description

具耐洗性的抗菌纤维、抗菌纺织物及其制备方法
技术领域
本发明是申请号为201510023120.8，申请日为2015年1月15日，名称为“一种抗菌纤维及其制备方法”的发明专利申请的分案申请。本发明涉及一种纤维，特别是一种抗菌纤维及其制备方法，属纺织技术领域。
背景技术
日常生活中细菌无处不在，纺织品在穿着过程中，吸收分泌物、汗液、皮脂等物质，非常容易成为细菌繁殖的温床，在温度湿度适合的条件下，细菌的繁殖速度非常之快，短短数小时可繁殖百万数量级的细菌。在此过程中不仅会挥发具有恶臭气味的代谢废物，还会引发相关的传染病。毛巾、内裤、床单等因此成为交叉感染最有利的媒介，对人体健康成为重大威胁，因此，具有抗菌功能的纺织面料对于防止病菌的侵害有着极其重要的作用，并随着科技的发展，广泛而深入地辐射到生活的各个细节当中，用抗菌功能性纺织面料制作的日用品已逐渐为人们所重视。纳米银制作的抗菌纺织物已有较多报道，申请号为201110210130.4、名称为“可溶性海藻酸盐/羧甲基卡拉胶复合抗菌纤维及其制备方法”的发明专利公开了一种复合抗菌纤维，由可溶性海藻酸盐、羧甲基卡拉胶和纳米银分散液混合后的溶液采用湿法纺丝法制备而成；申请号为201110075463.0、名称为“一种多功能复合纺织面料的加工方法”的发明专利中将聚氨酯和二甲基甲酰胺混合后加入改性聚硅氧烷消泡剂充分搅拌，静置12小时以上后作为面料浆料分两次涂刮于离型纸上烘干后，贴合纳米银纤维底布，最后烘干后收卷剥离，静置12小时后得到复合纺织面料。然而，采用上述方法所制备的抗菌纤维中纳米银为借助胶粘剂分散于纤维的表层，随着胶粘剂的清洗纳米银会逐渐流失，导致抗菌效果不长久且、效果不理想，另一方面还存在纤维强度不够、制备方法繁琐等缺点。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种制备方法简单、抗菌性能优越且效果持久的抗菌纤维，利用纤维素黄原酸盐遇酸形成纤维素的原理，将纳米银吸附在芯层纤维表面之后，进一步浸泡到纤维素黄原酸盐溶液中再以酸液还原形成复合有纳米银的纤维素表层的技术方案，得到以粘胶为改性剂的纳米银棉纤维，其制备方法简单、纤维强度大、抗菌性能持久。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种具耐洗性的抗菌纤维，包括棉纤维，棉纤维在其表层(3)上通过反应由纳米银(2)、粘胶和纤维素复合而成一层表层(3)；纤维素由纤维素基黄原酸盐与硫酸反应生成，从而形成一体式的棉纤维芯层(1)和表层(3)。
所述表层(3)的纤维素由纤维素基黄原酸钠与硫酸反应生成。
一种具耐洗性的抗菌纤维的制备方法，所述方法包括以下步骤：
①将棉纤维浸泡于纳米银溶液，纳米银溶液浓度为25-200ppm，调pH为7-8，浸泡5-30min后取出干燥，得吸附纳米银的棉纤维；
②将吸附纳米银的棉纤维浸泡于纤维素基黄原酸盐溶液中5-60min，取出干燥，得粘结纳米银的棉纤维；纤维素基黄原酸盐粘度为1000-50000CPas；
③将粘结纳米银的棉纤维于硫酸溶液中浸泡5-30min，取出得抗菌纤维。
所述步骤①、②和③中浴比分别为1∶5-20、1∶5-15和1∶10-20。
所述步骤②中纤维素基黄原酸盐为纤维素基黄原酸钠。
所述步骤③中硫酸浓度为5-30g/L，或者所述步骤③取出后经洗涤、干燥。
一种具耐洗性的抗菌纤维，采用权利要求3至6中任一种方法制备而成。
一种抗菌纺织物制备方法，采用如前所述的任一种方法，且棉纤维采用棉纤维织物替代。
一种抗菌纺织物制备方法，采用如前所述的任一种方法制备抗菌纤维，再将该抗菌纤维制成抗菌纺织物。
一种抗菌纺织物，采用如前所述的任一种方法制备而成。
上述技术方案中，以棉纤维为芯层，吸附纳米银，然后将吸附纳米银的棉纤维浸泡于纤维素基黄原酸盐的粘胶溶液中，将纳米银定位在棉纤维外围，进一步将粘结纳米银的棉纤维浸入酸溶液中，纤维素基黄原酸盐遇酸形成纤维素，纳米银颗粒分散于粘胶表层，形成以粘胶为改性剂的纳米银棉纤维织物，其结构为以棉纤维为芯层，以纳米银/纤维素复合物为表层。该抗菌纤维中，极少的纳米银就可产生强大的杀菌作用，对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等多种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，可在数分钟内杀死650多种细菌，广谱杀菌且无任何的耐药性，另一方面，还能够促进伤口的愈合、细胞的生长及受损细胞的修复，对皮肤也未发现任何刺激反应，在纺织材料、医疗器械及制品、家具家电涂层等领域广泛应用。而抗菌纤维中的纳米银为与纤维素复合，并非简单的物理吸附，且不存在纳米银与胶黏剂性质不同而引起的易脱落，因此即使清洗多次也不会脱落，不仅保证了抗菌效果，还环境友好。
采用上述技术方案产生的有益效果在于：(1)本发明的抗菌纤维抗菌性能优越，耐洗性能良好。(2)构思巧妙、生产方法简单，易于实现工业化生产，在服装、纺织等领域有巨大的应用潜力。
附图说明
图1为本发明的抗菌纤维横截面结构示意图；
图中，1、棉纤维芯层，2、纳米银，3、表层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做具体说明。
实施例1
将质量浓度为5％的纳米银颗粒溶液稀释至50ppm，调节pH＝7，将棉纤维以浴比1∶10浸入50ppm的纳米银颗粒溶液中10min，使纳米银吸附在棉纤维上，然后放入甩干机中进行甩干处理得吸附纳米银的棉纤维；再将吸附纳米银的棉纤维浸泡到粘度为1000CPas的纤维素黄原酸钠溶液中(浴比1∶5)持续10min，而后在甩机进行甩干，再将其浸泡在5g/L的硫酸中15min，浴比1∶10，最后取出经过热水洗、冷水洗，然后以甩干机高速甩干，热风干燥、定型即得到本发明所述的抗菌纤维。
实施例2
将质量浓度为5％的纳米银溶液稀释至25ppm，调节pH＝8，将棉纤维以浴比1∶20浸入该溶液中30min，使纳米银吸附在棉纤维上，然后放入甩干机中进行甩干处理得吸附纳米银的棉纤维；再将吸附纳米银的棉纤维浸泡到粘度为5000CPas的纤维素黄原酸钠溶液中(浴比1∶10)持续20min，而后在甩机进行甩干，再将其浸泡在15g/L的硫酸中30min，浴比1∶20，最后取出经过热水洗、冷水洗、脱水、烘干、定型即得到本发明所述的抗菌纤维。
实施例3
将质量浓度为5％的纳米银溶液稀释至100ppm，调节pH＝8，将棉纤维以浴比1∶5浸入该溶液中15分钟，使纳米银吸附在棉纤维上，然后放入甩干机中进行甩干处理得吸附纳米银的棉纤维；再将吸附纳米银的棉纤维浸泡到粘度为50000CPas的纤维素黄原酸钠溶液中持续50min，浴比1∶15，而后在甩机进行甩干，再将其浸泡在30g/L的硫酸浴中10min，浴比1∶10，最后取出经过热水洗、冷水洗、脱水、烘干即得到本发明所述的抗菌纤维。
实施例4
优化实施例，将质量浓度为5％的纳米银溶液稀释至100ppm，调节pH＝8，将棉纤维以浴比1∶10浸入该溶液中5分钟，使纳米银吸附在棉纤维上，然后放入甩干机中进行甩干处理得吸附纳米银的棉纤维；再将吸附纳米银的棉纤维浸泡到粘度为5000CPas的纤维素黄原酸钠溶液中持续30min，浴比1∶10，而后在甩机进行甩干，再将其浸泡在25g/L的硫酸浴中10min，浴比1∶20。最后取出经过热水洗、冷水洗、脱水、烘干即得到本发明所述的抗菌纤维。
将上述产品按照FZ/T 73023《抗菌针织品》标准方法进行抗菌检测，水洗50次之后评价其抗菌性能，抗菌率如下表1所示，其中的测试方法参照如下公式：
Xs＝(A-B)/A×100％，式中，Xs为抗菌率(％)，A为测试样实验前平均菌落数，B为测试样实验后平均菌落数。
表1实施例1-4所得产品的抑菌率(％)
综上可见，利用本发明的方法所制备的抗菌纤维制备方法简单，抗菌效果好，耐洗性能良好。

Claims (10)

1.一种具耐洗性的抗菌纤维，其特征在于，包括棉纤维，棉纤维在其表层(3)上通过反应由纳米银(2)、粘胶和纤维素复合而成一层表层(3)；纤维素由纤维素基黄原酸盐与硫酸反应生成，从而形成一体式的棉纤维芯层(1)和表层(3)。
2.根据权利要求1所述的具耐洗性的抗菌纤维，其特征在于，所述表层(3)的纤维素由纤维素基黄原酸钠与硫酸反应生成。
3.一种具耐洗性的抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
①将棉纤维浸泡于纳米银溶液，纳米银溶液浓度为25-200ppm，调pH为7-8，浸泡5-30min后取出干燥，得吸附纳米银的棉纤维；
②将吸附纳米银的棉纤维浸泡于纤维素基黄原酸盐溶液中5-60min，取出干燥，得粘结纳米银的棉纤维；纤维素基黄原酸盐粘度为1000-50000CPas；
③将粘结纳米银的棉纤维于硫酸溶液中浸泡5-30min，取出得抗菌纤维。
4.根据权利要求3所述的具耐洗性的抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤①、②和③中浴比分别为1∶5-20、1∶5-15和1∶10-20。
5.根据权利要求4所述的具耐洗性的抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤②中纤维素基黄原酸盐为纤维素基黄原酸钠。
6.根据权利要求4所述的具耐洗性的抗菌纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤③中硫酸浓度为5-30g/L，或者所述步骤③取出后经洗涤、干燥。
7.一种具耐洗性的抗菌纤维，其特征在于，采用权利要求3至6中任一种方法制备而成。
8.一种抗菌纺织物制备方法，其特征在于，采用权利要求3至6中任一种方法，且棉纤维采用棉纤维织物替代。
9.一种抗菌纺织物制备方法，其特征在于，采用权利要求3至6中任一种方法制备抗菌纤维，再将该抗菌纤维制成抗菌纺织物。
10.一种抗菌纺织物，其特征在于，采用权利要求8至9中任一种方法制备而成。
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