CN106192395B - 改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法；该方法第一步将棉织物浸渍到半胱氨酸盐酸盐溶液中，加热使半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应，清洗，烘干；第二步将上述得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中，通过巯基的络合作用固定纳米银，烘干，清洗，最终获得抗菌棉织物。本发明所获得的纳米银颗粒粒径为20～60nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率都达到100％，经20次标准洗涤后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率仍保持100％。该方法对人体安全性高，对环境无污染，保留了棉织物的优良性能，在棉织物抗菌改性中具有实际应用潜力。

Description

改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法

发明领域

本发明涉及一种利用半胱氨酸盐酸盐改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法，属于织物处理技术领域。

技术背景

微生物是一类个体体积微小、结构简单的低等生物，主要包括细菌、真菌、病毒等，一般肉眼难以观察到。人们在日常穿着过程中，人体分泌物和环境污染物等会残留在织物上，为微生物的生长提供了丰富的营养物质和适宜的繁殖条件，不仅使织物变色、发臭、物理机械性能下降等，更会造成人体细菌感染，引起各种疾病，甚至可能危及生命。棉织物属于天然纤维，具有很多优点，吸湿性好、与皮肤接触性好、穿着舒适、容易整理、制成的产品易生物降解等，备受人们的青睐。但棉织物作为一种亲水性的纤维，容易吸湿，为微生物的繁殖提供了湿热环境，织物会发霉、变质，影响使用性能，并对人体的健康构成威胁。随着人们生活质量的提高和健康环保意识的增强，人们将抗菌剂应用于纺织品中以杀死附着在上面的微生物，保护人体不受感染。如今，人们对抗菌纺织品的需求越来越旺盛，对抗菌纺织品的杀菌性能、使用安全性和高效持久性也提出更高的要求，使科研人员的在抗菌纺织品领域进一步深入探索，努力开发出具有工业应用潜力与价值的抗菌纺织物以满足人们的需求。纳米银由于具有纳米材料的独特性能，具有超强的渗透性与活性，杀菌性能是普通银的数百倍，近年来在纺织品上应用和研究成为一个热点，但普遍存在耐洗涤性能差的问题，为了解决这一问题，本课题将半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，然后将表面改性的棉织物浸渍到纳米银胶体中，使纳米银与改性棉织物表面巯基发生络合作用，获得抗菌性和耐洗性能非常优异的棉织物。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提出了一种改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法。

要解决的技术问题：纳米银的杀菌能力强弱一般与其粒径大小有关，粒径越小，杀菌能力越强。因此，我们希望制备的纳米银的粒径能够尽可能得小，但纳米银粒径越小比表面积越大，容易发生集聚，因此需要有效的分散剂来稳定胶体。

技术方案：针对上述问题，本发明提供一种利用半胱氨酸盐酸盐改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法，使半胱氨酸羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，再使纳米银与改性棉织物表面巯基发生络合作用，固定纳米银颗粒，制备的纳米银颗粒粒径为20～60nm。

一种利用半胱氨酸盐酸盐改性棉织物表面络合纳米银制备抗菌棉织物的方法包括以下步骤：

步骤一：将棉织物浸渍到0.5～5mol/L的半胱氨酸盐酸盐溶液中，然后置于烘箱中160～180℃加热5min，使半胱氨酸羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，清洗三次，置于烘箱中在60～80℃的温度下烘干，得到改性棉织物；

步骤二：将0.001～0.01mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入0.005～0.05mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将步骤一得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中5～10min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后60～80℃烘干，清洗，然后在烘箱中烘干，获得抗菌棉织物。

与已有技术相比较，采用本发明技术方案有显著进步，且能取得有益效果。

(1)该方法对织物改性中使用的是天然氨基酸，对人体的安全性高，对环境无污染，保留了棉织物的优良性能，是棉织物抗菌改性中一种具有实际应用潜力的方法。

(2)采用天然物质半胱氨酸盐酸盐对棉布表面化学改性，以共价键形式引入巯基，极大地提高了纳米银整理棉织物的耐洗涤性能。

具体实施方法

以下结合具体的实施例对本发明的技术方案进一步地说明。

实施例1

1)将0.5g棉织物浸渍到0.5mol/L的L-半胱氨酸盐酸盐溶液中5min，然后置于烘箱中160℃加热5min，使半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，用100ml蒸馏水清洗三次，置于烘箱中60℃烘干。

2)将浓度为0.001mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入浓度为0.005mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将第一步得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中5min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后60℃烘干，用100ml蒸馏水清洗，然后在烘箱中60℃烘干，获得抗菌棉织物，所获得的纳米银颗粒粒径为20～60nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％，经20次标准洗涤后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％。

实施例2

1)将0.5g棉织物浸渍到0.5mol/L的L-半胱氨酸盐酸盐溶液中5min，然后置于烘箱中160℃加热5min，使半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，用100ml蒸馏水清洗三次，置于烘箱中70℃烘干。

2)将浓度为0.001mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入浓度为0.005mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将第一步得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中7min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后60℃烘干，用100ml蒸馏水清洗，然后在烘箱中60℃烘干，获得抗菌棉织物，所获得的纳米银颗粒粒径为20～60nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％，经20次标准洗涤后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％。

实施例3

1)将1g棉织物浸渍到5mol/L的L-半胱氨酸盐酸盐溶液中5min，然后置于烘箱中180℃加热5min，使半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，用100ml蒸馏水清洗三次，置于烘箱中80℃烘干。

2)将浓度为0.01mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入浓度为0.05mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将第一步得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中10min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后80℃烘干，用100ml蒸馏水清洗，然后在烘箱中80℃烘干，获得抗菌棉织物，所获得的纳米银颗粒粒径为20～60nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％，经20次标准洗涤后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％。

实施例4

1)将1g棉织物浸渍到5mol/L的L-半胱氨酸盐酸盐溶液中5min，然后置于烘箱中180℃加热5min，使半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，用100ml蒸馏水清洗三次，置于烘箱中60℃烘干。

2)将浓度为0.01mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入浓度为0.05mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将第一步得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中5min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后80℃烘干，用100ml蒸馏水清洗，然后在烘箱中80℃烘干，获得抗菌棉织物，所获得的纳米银颗粒粒径为20～60nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％，经20次标准洗涤后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％。

实施例5

1)将0.5g棉织物浸渍到2.5mol/L的L-半胱氨酸盐酸盐溶液中5min，然后置于烘箱中170℃加热5min，使半胱氨酸盐酸盐的羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，用100ml蒸馏水清洗三次，置于烘箱中80℃烘干。

2)将浓度为0.005mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入浓度为0.025mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将第一步得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中10min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后80℃烘干，用100ml蒸馏水清洗，然后在烘箱中80℃烘干，获得抗菌棉织物，所获得的纳米银颗粒粒径为20～60nm，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％，经20次标准洗涤后，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的杀菌率为100％。

Claims (1)

1.改性棉织物表面增强纳米银抗菌棉织物耐洗性能的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

步骤一：将棉织物浸渍到0.5～5mol/L的半胱氨酸盐酸盐溶液中，然后置于烘箱中160～180℃加热5min，使半胱氨酸羧基与纤维素羟基发生酯化反应从而将其键接到棉织物表面，取出棉布，清洗三次，置于烘箱中在60～80℃的温度下烘干，得到改性棉织物；

步骤二：将0.001～0.01mol/L柠檬酸钠溶液一次性倒入0.005～0.05mol/L硝酸银溶液中，不断搅拌最后得到亮白色稳定纳米银溶胶，将步骤一得到的改性棉织物浸渍在纳米银溶胶中5～10min，通过巯基的络合作用固定纳米银，取出后60～80℃烘干，清洗，然后在烘箱中烘干，获得抗菌棉织物。