CN106521942B - 尿囊素应用方法及原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种尿囊素应用方法及原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，属于材料与纺织技术领域。该方法简单易操作，使得整理后的纺织品对人体皮肤没有伤害。原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，包括：用硝酸银溶液浸渍纺织品，将浸渍后的纺织品真空干燥，随后将纺织品加入作为还原剂的尿囊素溶液中，加热至50～70℃，保温0.5～1小时，从而获得整理后的纺织品。

Description

尿囊素应用方法及原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法
技术领域
本发明属于材料及纺织领域，具体来说，涉及尿囊素应用方法及原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法。
背景技术
尿囊素纯品是一种无毒、无味、无刺激性、无过敏性的白色晶体。尿囊素广泛存在于烟草种子、甜菜、小麦芽、尿膜液等动植物界，现在主要用于三方面：(1)尿囊素具有促进细胞生长，加快伤口愈合，软化角质蛋白等生理功能，是皮肤创伤的良好愈合剂和抗溃疡药剂。(2)由于尿囊素是一种两性化合物，能结合多种物质形成复盐，具有避光、杀菌防腐、止痛、抗氧化作用，能使皮肤保持水份，滋润和柔软，是美容美发等化妆品的特效添加剂，广泛用于雀斑霜、粉刺液、香波、香皂、牙膏、刮脸洗剂、护发剂、收敛剂、抗汗除臭洗剂等的添加剂。(3)尿囊素是优良的植物生长调节剂，可刺激植物生长，对小麦、柑桔、水稻、蔬菜、大豆等均有显著增产效果，并有固果，早熟作用。
棉织物由于良好的舒适性，长期作为贴身衣物。人体的皮脂、汗液以及其他的一些分泌物，在一定条件下能够为微生物的生长繁殖提供适宜的环境，而且棉纤维中的糖类在一定条件下能够为微生物的生存提供能量，因此棉织物的抗菌整理有着极其重要的意义。
纳米银通过表面原子对银离子的缓释作用，能够起到一定杀菌效果。除此之外，纳米银颗粒能够吸附在细菌细胞壁的表面，并破坏其功能，而且纳米银能够渗透到细胞的内部，通过结合复合物(如DNA)中的含硫或磷基团，达到进一步破坏细胞活性，达到抗菌的功效。
纳米银常用的制备方法有化学还原法、光化学还原法、生物还原法。化学还原法是在液相中，选择合适的还原剂，将Ag+还原成Ag0，通过生长得到纳米银的方法。此法制得的纳米银易团聚，因此常需加入适量表面活性剂来降低银颗粒的团聚程度。典型的还原剂有抗坏血酸、葡萄糖、多元醇、腐殖酸、硼氢化钠(NaBH4)等。表面活性剂通常为十二烷基磺酸钠、聚乙烯吡咯烷酮、月桂酸、柠檬酸钠等。还原剂硼氢化钠，吸入或者皮肤接触时对人体有害。
因此，在纺织领域中，需要寻求一种对人体没有伤害的还原剂，来制备纳米银，从而使得整理后的纺织品对人体没有伤害。
发明内容
本发明的目的之一是提供尿囊素应用方法，在抗菌整理纺织品过程中作为还原剂应用，使得整理后的纺织品对人体没有伤害。
本发明的另一目的是提供原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，方法简单易操作，使得整理后的纺织品对人体皮肤没有伤害。
为实现上述目的，一方面，本发明实施例提供尿囊素在抗菌整理纺织品过程中作为还原剂的应用。
另一方面，本发明实施例提供一种原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，该方法包括：用硝酸银溶液浸渍纺织品，将浸渍后的纺织品真空干燥，随后将纺织品加入作为还原剂的尿囊素溶液中，加热至50～70℃，保温0.5～1小时，从而获得整理后的纺织品。
作为优选例，所述的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01～0.2MOL/L，浸渍纺织品的时间为1～2小时。
作为优选例，所述的尿囊素溶液的摩尔浓度为0.05～0.2MOL/L。
作为优选例，所述的将纺织品加入尿囊素溶液中，还加入聚乙烯醇溶液。
作为优选例，所述的聚乙烯醇溶液的质量浓度为2～5％，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.5～2.5。
作为优选例，所述的纺织品中含有纤维素纤维或蛋白质纤维。
与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下有益效果：本发明创新性的将尿囊素应用于新的领域，将其作为还原剂来原位合成纳米银抗菌整理纺织品。尿囊素的原位合成纳米银抗菌整理棉织物，具有良好的生物相容性、较好的抗菌性，对人体无害。利用本发明实施例的方法整理后的纺织品，可应用于生物医用敷料，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
下面具体介绍本发明实施例的技术方案。
本发明实施例提供尿囊素在抗菌整理纺织品过程中作为还原剂的应用。
上述背景技术部分，介绍了目前尿囊素的主要用途，包括作为皮肤创伤的良好愈合剂和抗溃疡药剂、广泛用作化妆品的添加剂、优良的植物生长调节剂。由此可见尿囊素的用途对环境友好，生物相容性较好，符合还原纳米银安全无害的技术要求。尿囊素分子结构式如下所示：
从式中可知：尿囊素分子内含有多个氨基。将尿囊素在抗菌整理纺织品过程中作为还原剂的应用，利用尿囊素分子上含有的氨基还原银离子为纳米银。这个应用方法突破了目前尿囊素的常用应用领域。
本发明实施例还提供一种原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，该方法包括：
用硝酸银溶液浸渍纺织品，将浸渍后的纺织品真空干燥，随后将纺织品加入作为还原剂的尿囊素溶液中，加热至50～70℃，保温0.5～1小时，从而获得整理后的纺织品。
在上述实施例中，用硝酸银溶液浸渍纺织品，使得纺织品上敷有银离子。然后将浸渍后的纺织品真空干燥，避免硝酸银接触空气变质。同时，干燥处理也有利于固定纺织品上硝酸银的含量。将纺织品加入尿囊素溶液中，尿囊素作为还原剂，尿囊素分子结构上的N、O易与银离子形成配位结合，将纺织品上敷着的银离子还原为纳米银颗粒。为促进还原反应的发生，将纺织品和尿囊素溶液加热至50～70℃，保温0.5～1小时。该反应过程用化学方程式表示如下：
作为优选例，所述的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01～0.2MOL/L，浸渍纺织品的时间为1～2小时。所述的尿囊素溶液的摩尔浓度为0.05～0.2MOL/L。作为优选例，在将纺织品加入尿囊素溶液中，还加入聚乙烯醇溶液。聚乙烯醇溶液作为稳定剂，聚乙烯醇对银颗粒具有良好的保护与分散作用，避免纳米银颗粒团聚。作为优选，所述的聚乙烯醇溶液的质量浓度为2～5％，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.5～2.5。
上述实施例或优选例中，所述的纺织品中含有纤维素纤维或蛋白质纤维。
当然，纺织品中也可以不含纤维素纤维或蛋白质纤维，仍然可以在抗菌整理纺织品过程中，利用尿囊素作为还原剂，将银离子还原为纳米银。
本发明实施例的方法操作方便，工艺参数易控制，成本低廉，适合于工业化生产。
下面通过试验，来验证采用本发明实施例的方法整理后的纺织品具有良好的抗菌功能。当整理后的纺织品具有良好的抗菌功能，即说明尿囊素作为还原剂，将银离子还原为纳米银，利用纳米银进行抗菌处理。
试验对象：采用本发明方法整理后的纺织品，具体包括以下6个实施例。
实施例1
取一纺织品，该纺织品是纯棉布。将该纺织品按照以下方法进行整理。
用摩尔浓度为0.05MOL/L的硝酸银溶液浸渍纺织品，浸渍时间为1.5小时；将浸渍后的纺织品真空干燥；随后将纺织品加入作为还原剂的摩尔浓度为0.05MOL/L的尿囊素溶液中，并向尿囊素溶液中加入质量浓度为3％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.5；加热整个溶液至50℃，保温0.7小时，从而获得整理后的纺织品。
实施例2
取一纺织品，该纺织品是涤棉混纺布，其中，棉纤维占整个纺织品质量的40％。将该纺织品按照以下方法进行整理。
用摩尔浓度为0.1MOL/L的硝酸银溶液浸渍纺织品，浸渍时间为2小时；将浸渍后的纺织品真空干燥；随后将纺织品加入作为还原剂的摩尔浓度为0.08MOL/L的尿囊素溶液中，并向尿囊素溶液中加入质量浓度为4％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.8；加热整个溶液至60℃，保温0.8小时，从而获得整理后的纺织品。
实施例3
取一纺织品，该纺织品是羊毛腈纶混纺，其中，羊毛纤维占整个纺织品质量的30％。将该纺织品按照以下方法进行整理。
用摩尔浓度为0.2MOL/L的硝酸银溶液浸渍纺织品，浸渍时间为1小时；将浸渍后的纺织品真空干燥；随后将纺织品加入作为还原剂的摩尔浓度为0.15MOL/L的尿囊素溶液中，并向尿囊素溶液中加入质量浓度为2％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.6；加热整个溶液至70℃，保温1小时，从而获得整理后的纺织品。
实施例4
取一纺织品，该纺织品材质是羊毛涤纶混纺，其中，羊毛占整个纺织品质量的60％。将该纺织品按照以下方法进行整理。
用摩尔浓度为0.15MOL/L的硝酸银溶液浸渍纺织品，浸渍时间为1.8小时；将浸渍后的纺织品真空干燥；随后将纺织品加入作为还原剂的摩尔浓度为0.2MOL/L的尿囊素溶液中，并向尿囊素溶液中加入质量浓度为3.5％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.7；加热整个溶液至58℃，保温0.9小时，从而获得整理后的纺织品。
实施例5
取一纺织品，该纺织品材质是亚麻涤纶混纺，其中亚麻纤维占整个纺织品质量的35％。将该纺织品按照以下方法进行整理。
用摩尔浓度为0.18MOL/L的硝酸银溶液浸渍纺织品，浸渍时间为1.3小时；将浸渍后的纺织品真空干燥；随后将纺织品加入作为还原剂的摩尔浓度为0.18MOL/L的尿囊素溶液中，并向尿囊素溶液中加入质量浓度为2.5％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:2；加热整个溶液至65℃，保温0.6小时，从而获得整理后的纺织品。
实施例6
取一纺织品，该纺织品材质是涤纶。将该纺织品按照以下方法进行整理。
用摩尔浓度为0.01MOL/L的硝酸银溶液浸渍纺织品，浸渍时间为1.6小时；将浸渍后的纺织品真空干燥；随后将纺织品加入作为还原剂的摩尔浓度为0.17MOL/L的尿囊素溶液中，并向尿囊素溶液中加入质量浓度为5％的聚乙烯醇溶液，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:2.5；加热整个溶液至55℃，保温0.5小时，从而获得整理后的纺织品。
抗菌测试方法：按照AATCC100-2012《纺织品抗菌整理的评价》中的测试方法，对上述6个实施例整理前后的纺织品的抗菌性能进行测试，测试结果如表1所示。
表1
从表1可知：整理前的纺织品，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率均为0，而经过本发明方法整理后的纺织品，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的杀菌率均大于86％。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的技术人员应该了解，本发明不受上述具体实施例的限制，上述具体实施例和说明书中的描述只是为了进一步说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由权利要求书及其等效物界定。

Claims (6)

1.一种原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，其特征在于，该方法包括：
用硝酸银溶液浸渍纺织品，将浸渍后的纺织品真空干燥，使得纺织品上敷有银离子；随后将纺织品加入作为还原剂的尿囊素溶液中，加热至50～70℃，保温0.5～1小时，尿囊素分子结构上的N、O与银离子形成配位结合，将纺织品上敷着的银离子还原为纳米银颗粒，从而获得整理后的纺织品。
2.按照权利要求1所述的原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，其特征在于，所述的硝酸银溶液的摩尔浓度为0.01～0.2mol/L ，浸渍纺织品的时间为1～2小时。
3.按照权利要求1或2所述的原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，其特征在于，所述的尿囊素溶液的摩尔浓度为0.05～0.2mol/L 。
4.按照权利要求1所述的原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，其特征在于，所述的将纺织品加入尿囊素溶液中，还加入聚乙烯醇溶液。
5.按照权利要求4所述的原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，其特征在于，所述的聚乙烯醇溶液的质量浓度为2～5％，聚乙烯醇溶液和尿囊素溶液的体积比为：1:1.5～2.5。
6.按照权利要求1所述的原位合成纳米银抗菌整理纺织品的方法，其特征在于，所述的纺织品中含有纤维素纤维或蛋白质纤维。
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