CN106637931A - 一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法。将纺织物浸没于金属盐与保护剂的混合溶液中，于一定时间后取出，利用电子还原将吸收的部分金属盐溶液还原为纳米金属团聚体。将所得材料置于清水中洗涤，常温真空干燥。至此，制得表面负载纳米金属团聚体的多功能纺织物。该材料的宏观颜色、聚团大小及金属载量可通过改变电子还原时间或金属盐溶液浓度进行调控。其负载的纳米金属颗粒粒径为2～13nm，纳米金属颗粒团聚体直径为40～150nm。由于纳米金属的特性，所制备的纺织物材料可以被赋予多种优异性能，例如装饰性颜色、抗菌性能、防UV性能以及导电性等，使其在纳米金属制备、医疗制药、催化等领域具有潜在应用。

Description

一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法
技术领域
本发明涉及纳米材料技术领域，具体涉及一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法。
背景技术
棉、亚麻、粘胶纤维和人造纤维等纤维材料制成的纺织物由于具有良好的吸湿性能、保暖性能和屏蔽性而被广泛应用于服装领域及医疗领域。但是，随着人们生活水平的提高，传统纺织物的单一功能已不能满足人们的需求。例如传统纺织品不能阻隔的紫外线会造成皮肤不适甚至一系列皮肤疾病，传统纺织品不能抑制细菌传播从而促进了流行疾病的扩散蔓延，另外传统纺织品产生的静电也给人们的生活带来诸多不便。因此对于多功能纺织物的研究日益兴盛。
纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围(1～100nm)或由它们作为基本单元构成的材料，大约相当于10～100个原子紧密排列在一起的尺度。纳米颗粒和纳米颗粒聚团是典型的介观系统，它具有表面效应、小尺寸效应和宏观量子隧道效应。与宏观固体材料相比，纳米材料在光学、热学、电学、磁学、力学以及化学方面的性质会表现出显著的不同。因此纳米金属粒子具有许多独特的性能和潜在应用。例如纳米磁性材料、纳米陶瓷材料、纳米传感器、纳米倾斜功能材料、纳米半导体材料、纳米抗菌材料和纳米催化材料等诸多领域具有广泛的应用前景。
目前，多种方法可以用于制备金属纳米颗粒及其聚团材料，比如蒸发凝聚法、水热法、溶胶凝胶法、溶剂挥发分解法和化学沉积法等。这些方法反应环境多为液相，反应过程多需加热，纳米颗粒容易团聚，粒径较大；有的制备过程繁琐，操作复杂，耗时长，条件苛刻，不易控制；有的制备过程需要加入化学还原剂和分散剂，其中部分化学还原剂对环境危害巨大。
另外，将金属纳米颗粒及其聚团材料与纺织物结合的方法大体有两种。一种是非原位合成法，即用上文所述方法先制备得到金属纳米颗粒及其聚团材料的溶胶，再将纺织物浸没于该溶胶中使纳米材料负载其上。这种方法过程复杂，不易控制载量，并且得到的纳米材料与纺织物之间没有键合作用，导致两者之间的结合力较弱，极大的限制了多功能纺织物的应用。另一种方法是原位合成法，即先将纺织物浸没于金属盐溶液中，再用上文所述方法将浸渍在纺织物上的金属盐还原得到金属纳米颗粒及其聚团，这种方法可以通过控制金属盐溶液的浓度控制载量并且制得的金属与纺织物表面的原子有键合作用，从而使得两者之间的结合力较强，为多功能纺织物的广泛应用提供了保障，但是由于纺织物表面亲水基团的作用，使该方法不易控制所得的纳米颗粒粒径，影响了纳米材料性质的深入利用，另外此方法的反应过程多需加热，因此耐热性差的纺织物可能会产生机械性能甚至是化学结构的变化，不具有普适性。
等离子体是物质存在的第四态,是气体分子受热或受外加电场、辐射等能量激发而解离、电离形成的电子、离子、原子(基态或激发态)、分子(基态或激发态)、自由基等粒子组成的集合体。宇宙99％的组成部分都是等离子体，它大量存在于太阳、恒星和闪电中。冷等离子体是是一种热力学非平衡状态的等离子体，可以在常温甚至更低温度下产生，具有电子能量较高，主体温度较低的特点，因此冷等离子体处理过程具有较高的处理效率和较低的能耗，目前可应用于化学合成、薄膜制备、表面改性、团簇颗粒及粉末制备、精细化学加工、高分子材料等领域。
发明内容
本发明提供了一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法，目的在于通过在纺织物表面负载纳米金属团聚体以实现其多功能化，例如装饰性颜色、抗菌性能、防UV性能以及导电性等。其制备过程除表面活性剂外不再添加其他化学试剂，不需要控制在液相环境下，只需一步即可完成纳米金属的还原制备，装置简单，操作方便，节省能耗，高效环保，所制得的纳米金属颗粒粒度小且均匀，纳米金属颗粒聚团大小及载量可控。
本发明利用冷等离子体原位合成负载于纺织物表面的纳米颗粒团聚体，过程简单，耗时短，处理效率高，避免了使用还原剂和分散剂可能对环境造成的危害，并且在保留了传统原位合成法载量可控和结合力较强等特点的同时，还利用等离子体高能量，低温度的特性保证了纳米颗粒粒径的均匀可控性和纺织材料的稳定性，使得与纳米颗粒团聚体结合的纺织物表现出多种优异性能，有助于其在催化，生物医药等领域的应用。
本发明的技术方案如下：
一种与纳米金属材料结合制备的多功能纺织物，由于纳米金属的表面等离子体共振特性，该纺织物的宏观颜色可通过改变纳米金属种类、纳米金属载量或聚团大小进行调控，其中金属载量会随金属盐溶液浓度的增加而增大，而聚团大小会随金属盐溶液浓度或者电子还原时间的增加而增大。纳米金属颗粒粒径为2～13nm，纳米金属颗粒团聚体直径为40～150nm。
而且，上述方案中所述的金属为标准电极电位大于零的金属离子，优选为铂或钯或金或银等贵金属及其合金。
而且，上述方案中所述的纺织物由棉纤维材料或麻纤维材料或毛纤维材料或丝纤维材料等天然纤维材料构成。
而且，上述方案中所述的纺织物由粘胶纤维材料或醋酸纤维材料或铜氨纤维材料等人造纤维材料构成。
而且，上述方案中所述的纺织物由涤纶或锦纶或晴纶或丙纶或芳纶等合成纤维材料构成。
纳米金属材料与纺织物结合可以赋予纺织物多种优异性能，并且不同纳米材料与纺织物的组合可以得到不同的特性。例如纺织物的装饰性颜色可以通过负载纳米金或银等材料实现，纺织物的抗菌性可以通过负载纳米金或银或铂等材料实现，纺织物的防UV性可以通过负载纳米金或银等材料实现，纺织物的导电性和防静电性可以通过负载纳米金或银或铂等材料实现，纺织物在催化领域的应用可以通过负载纳米钯或铑等材料实现。
本发明的生产方法包括以下步骤：
(1)将纺织物浸没于金属盐与表面活性剂的混合溶液中；
(2)将充分浸润后的纺织物直接装入冷等离子体放电器中，并通入等离子体放电气体；
(3)利用高压电源在电极两端施加200～5000V的直流或交流电使放电气体放电，形成的等离子体将纺织物表面浸渍的金属盐还原为单质纳米金属颗粒并聚集成纳米金属颗粒聚团，还原时间为1～10min。
(4)将制得的样品置于清水中洗涤，其后在常温条件下真空干燥。
而且，步骤(1)中所述的金属盐为硝酸盐或碳酸盐或氯化物或有机金属盐；所述的金属盐溶液溶质为水或离子液体或有机溶剂；所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或十二烷基硫酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。
而且，步骤(1)中所述的金属盐的浓度为1～10mM/L；表面活性剂的浓度为10mg/mL。
而且，步骤(2)中所述的等离子体放电器包括样品仓，阳极，阴极，气体入口，气体出口，介质阻挡层，高压电源和真空泵；所述的等离子体放电气体为惰性气体或空气或氧气或氢气，或者上述非氢气体的混合物。
而且，步骤(3)中所述的气体放电的形式为辉光放电或介质阻挡放电或射频放电；所述的冷等离子体温度为-70～150℃。
与传统纳米材料及其制备方法相比，本发明具有以下突出的有益效果：
1.本多功能纺织物通过与纳米金属结合具有了多种优异性能，例如装饰性颜色、抗菌性能、防UV性能以及导电性等。
2.本多功能纺织物负载的纳米金属颗粒粒度小且均匀，纳米金属颗粒聚团大小可控，在纺织物表面均匀分散，具有优良的性能，可广泛用于纳米金属制备、医疗制药、催化等领域。
3.本多功能纺织物的制备过程是通过高压直流或交流电源放电产生的冷等离子体中的大量高能电子最先到达浸渍于表面上的金属盐颗粒附近，其中一部分电子会被俘获，金属盐即被静电还原为纳米金属颗粒并形成纳米金属颗粒聚团，从而在固相条件下实现了金属纳米颗粒的制备。
4.本多功能纺织物的制备方法采用冷等离子体技术，可在室温甚至室温以下进行，避免了高温下金属的烧结，提高了纳米金属颗粒及纳米金属颗粒聚团的均匀性和可控性，并且此方法耗能低，操作简便，不使用化学还原剂和分散剂，绿色环保。
5.本多功能纺织物的制备方法中的冷等离子体可以采用辉光放电，介质阻挡放电和射频放电，所通入的气体可选择惰性气体、空气、氧气及混合气体，因此可以根据不同材料来选择不同的等离子体形式和气体。
附图说明
图1：是实例1中不同载量的硝酸银经低温等离子体处理在棉布表面还原后得到不同颜色和粒径大小的样品图；
图2：是实例1中硝酸银经低温等离子体处理还原后的高倍透射电镜图；
图3(1)：是实例1中负载有纳米银的棉布表面的扫描电镜图；
图3(2)：是实例1中负载有纳米银的棉布表面碳元素的能量色散谱图；
图3(3)：是实例1中负载有纳米银的棉布表面银元素的能量色散谱图；
图4：是实例1中硝酸银经低温等离子体处理还原负载在棉布表面后对于大肠杆菌和芽孢枯草杆菌的抑菌实验结果图；
图5：是实例2与实例3中不同载量的硝酸银与氯金酸经低温等离子体处理在丝绸表面还原后得到不同颜色和粒径大小的样品图。
具体实施方式
本发明通过以下实施进一步详述，但本实施例所叙述的技术内容是说明性的，而不是限定性的，不应依此来局限本发明的保护范围。
实施例1
将纯棉布浸没于硝酸银(AgNO3)和PVP的混合溶液中，其中硝酸银的浓度为1mM/L，PVP的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的棉布，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氩气作放电气体，维持200Pa的压力，在电极上施加300V的交流电压，采用辉光放电等离子体还原硝酸银(AgNO3)，等离子体温度为50℃，还原时间为3min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有纳米银的棉布。通过改变此过程中AgNO3的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实棉布表面负载的纳米金属颗粒大小为2～13nm，经过扫描电镜证实棉布表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为40～150nm。该样品呈浅黄色并且对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌具有优异的抗菌性能。与纳米银颗粒结合制得的棉布经透射电镜、扫描电镜、能量色散谱和抑菌实验分析，可以得出以下结果：
如图1所示的实验结果实物照片，从图中可以看到不同载量的硝酸银经冷等离子体还原后得到不同颜色和粒径的样品，且样品的颜色随着载量的增加，颜色由浅黄色变至黑色。
如图2所示的高倍透射电镜图，从图中可以看到所制得的纳米银颗粒粒径小且均匀，大小为2～13nm；
如图3所示的扫描电镜图和能量色散谱图，从图中可以看到得到的纳米银颗粒聚团均匀分布在棉纤维表面；
如图4所示的抑菌实验结果图，从图中可以看到负载有纳米银的棉布周围有明显的抑菌圈，说明其对大肠杆菌和芽孢枯草杆菌的生长有强烈的抑制作用。
实施例2
将丝绸浸没于硝酸银(AgNO3)和PVP的混合溶液中，其中硝酸银的浓度为2mM/L，PVP的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的丝绸，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氩气作放电气体，维持200Pa的压力，在电极上施加500V的交流电压，采用辉光放电等离子体还原AgNO3，等离子体温度为80℃，还原时间为5min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有纳米银的丝绸。通过改变此过程中AgNO3的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实丝绸表面负载的纳米金属颗粒大小为2～13nm，经过扫描电镜证实丝绸表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为40～150nm。该样品呈黄色并且对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌具有优异的抗菌性能。
如图5所示的实验结果实物照片,从图中可以看到不同载量的硝酸银经冷等离子体还原后得到不同颜色和粒径的样品。
实施例3
将丝绸浸没于氯金酸(HAuCl4)和PVP的混合溶液中，其中氯金酸的浓度为5mM/L，PVP的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的丝绸，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氩气作放电气体，维持200Pa的压力，在电极上施加500V的交流电压，采用辉光放电等离子体还原HAuCl4，等离子体温度为25℃，还原时间为5min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有纳米金的丝绸。通过改变此过程中HAuCl4的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实丝绸表面负载的纳米金属颗粒大小为2～10nm，经过扫描电镜证实丝绸表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为20～100nm。该样品呈红色并且对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌具有优异的抗菌性能。
如图5所示的实验结果实物照片，从图中可以看到不同载量的氯金酸经冷等离子体还原后得到不同颜色和粒径的样品。
实例4
将涤纶面料浸没于硝酸银(AgNO3)、氯金酸(HAuCl4)和PEG的混合溶液中，其中硝酸银与氯金酸的浓度为2mM/L，PEG的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的涤纶面料，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氮气作放电气体，维持500Pa的压力，在电极上施加500V的交流电压，采用辉光放电等离子体还原AgNO3和HAuCl4，等离子体温度为100℃，还原时间为5min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有金银合金的纳米金属颗粒聚团的涤纶面料。通过改变此过程中AgNO3和HAuCl4的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实涤纶面料表面负载的纳米金属颗粒大小为10～20nm，经过扫描电镜证实涤纶面料表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为50～200nm。该样品呈红色，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌具有优异的抗菌性能并且对UVA和UVB波段的光的透过率仅为0.52％和0.39％，具有突出的的防UV性。
实例5
将羊毛织物浸没于氯铂酸(H2PtCl6)和SDS的混合溶液中，其中氯铂酸的浓度为10mM/L，SDS的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的羊毛织物，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氦气作放电气体，维持500Pa的压力，在电极上施加1000V的交流电压，采用电晕放电等离子体还原H2PtCl6，等离子体温度为100℃，还原时间为1min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有纳米铂的羊毛织物。通过改变此过程中H2PtCl6的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实羊毛织物表面负载的纳米金属颗粒大小为10～20nm，经过扫描电镜证实羊毛织物表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为20～80nm。该样品呈黑色，对革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌和真菌具有优异的抗菌性能并且其电阻低至37.0Ω±1.8Ω，具有良好的导电性。
实例6
将竹浆粘胶纤维织物浸没于氯化钯(PdCl2)和CTAB的混合溶液中，其中氯化钯的浓度为8mM/L，CTAB的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的竹浆粘胶纤维织物，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氧气作放电气体，维持800Pa的压力，在电极上施加3800V的直流电压，采用辉光放电等离子体还原PdCl2，等离子体温度为100℃，还原时间为8min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有纳米钯的竹浆粘胶纤维织物。通过改变此过程中PdCl2的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实竹浆粘胶纤维织物表面负载的纳米金属颗粒大小为8～20nm，经过扫描电镜证实竹浆粘胶纤维织物表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为50～200nm。该样品呈棕色并且可用作CO2加氢制甲醇反应的催化剂，使反应产率达到20％，具有优异的催化效果。
实例7
将铜氨纤维织物浸没于乙酰丙酮铑(Rh(acac)3)和PVP的混合溶液中，其中乙酰丙酮铑的浓度为1mM/L，PVP的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的铜氨纤维织物，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入空气作放电气体，维持大气压力，在电极上施加200V的交流电压，采用辉光放电等离子体还原H3RhCl6，等离子体温度为-70℃，还原时间为1min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有纳米铑的铜氨纤维织物。通过改变此过程中H3RhCl6的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实铜氨纤维织物表面负载的纳米金属颗粒大小为8～20nm，经过扫描电镜证实铜氨纤维织物表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为50～200nm。该样品呈黑色并且可用作合成气制乙醇反应的催化剂，使反应产率达到50％，具有优异的催化效果。
实例8
将腈纶面料浸没于氯金酸(HAuCl4)、氯铂酸(H2PtCl6)和CTAB的混合溶液中，其中氯金酸与氯铂酸的浓度为10mM/L，CTAB的浓度为10mg/mL。1h后取出充分浸湿的腈纶面料，置于等离子体的两个电极板之间，密闭，将真空室抽真空，然后充入氦气作放电气体，维持1000Pa的压力，在电极上施加5000V的直流电压，采用电晕放电等离子体还原HAuCl4和H2PtCl6，等离子体温度为150℃，还原时间为10min。其后将制得的样品置于蒸馏水中洗涤，并在室温下真空干燥以得到负载有金铂纳米合金的腈纶面料。通过改变此过程中HAuCl4和H2PtCl6的浓度可以制备得到不同载量及粒径的纳米金属颗粒和纳米金属颗粒聚团。经过透射电镜证实腈纶面料表面负载的纳米金属颗粒大小为8～20nm，经过扫描电镜证实腈纶面料表面负载的纳米金属颗粒聚团大小为50～200nm。该样品呈黑色，电阻低至26.0Ω±1.2Ω，具有良好的导电性和防静电性。
本发明公开和提出的一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法，本领域技术人员可通过借鉴本文内容，适当改变条件路线等环节实现，尽管本发明的方法和制备技术已通过较佳实施例子进行了描述，相关技术人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和技术路线进行改动或重新组合，来实现最终的制备技术。特别需要指出的是，所有相类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，他们都被视为包括在本发明精神、范围和内容中。

Claims (10)

1.一种与纳米金属材料结合制备多功能纺织物的方法；其特征是包括以下步骤：
(1)将纺织物浸没于金属盐与表面活性剂的混合溶液中；
(2)将充分浸润后的纺织物直接装入冷等离子体放电器中，并通入等离子体放电气体；
(3)利用高压电源在电极两端施加200～5000V的直流或交流电使放电气体放电，形成的等离子体将纺织物表面浸渍的金属盐还原为单质纳米金属颗粒并聚集成纳米金属颗粒聚团，还原时间为1～10min；
(4)将制得的样品置于清水中洗涤，其后在常温条件下真空干燥。
2.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的金属盐为硝酸盐或碳酸盐或氯化物或有机金属盐；所述的金属为铂或钯或金或银的贵金属及其合金。
3.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的表面活性剂为聚乙烯吡咯烷酮或聚乙二醇或十二烷基硫酸钠或十六烷基三甲基溴化铵。
4.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(1)中所述的金属盐的浓度为1～10mM/L；表面活性剂的浓度为10mg/mL。
5.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的等离子体放电气体为惰性气体或空气或氧气或氢气，或者上述非氢气体的混合物。
6.如权利要求1所述的方法，其特征是步骤(3)中所述的气体放电的形式为辉光放电或介质阻挡放电或射频放电。
7.如权利要求1所述的方法，其特征是冷等离子体温度为-70～150℃。
8.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的纺织物由棉纤维材料或麻纤维材料或毛纤维材料或丝纤维材料的天然纤维材料构成。
9.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的纺织物由粘胶纤维材料或醋酸纤维材料或铜氨纤维材料的人造纤维材料构成。
10.如权利要求1所述的方法，其特征是所述的纺织物由涤纶或锦纶或晴纶或丙纶或芳纶的合成纤维材料构成。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107747215A (zh) * 2017-10-11 2018-03-02 深圳砺剑超能材料有限公司 功能性织物的制备方法及功能性织物
CN107938310A (zh) * 2017-12-25 2018-04-20 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 一种抗菌纺织品及其制备方法
CN109338707A (zh) * 2018-11-02 2019-02-15 大连大学 一种表面放电制备载银无纺布的方法
CN111778578A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 上海水星家用纺织品股份有限公司 粘胶基锌离子抗菌纤维的制备方法及应用
CN111851060A (zh) * 2020-08-06 2020-10-30 桐乡市明秀服饰有限公司 纳米银抗菌天然毛绒类纤维制品的制备方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101032754A (zh) * 2007-04-18 2007-09-12 天津大学 低温等离子体还原制备纳米金属的方法
CN101270547A (zh) * 2008-04-30 2008-09-24 苏州大学 纳米功能纺织品的加工方法
CN102051803A (zh) * 2009-11-10 2011-05-11 山东天诺光电材料有限公司 一种镀银导电纤维的制作方法
CN102758352A (zh) * 2011-04-27 2012-10-31 苏州市奥普斯等离子体科技有限公司 织物表面金属化处理方法
CN103862031A (zh) * 2014-02-20 2014-06-18 天津大学 与有序多孔载体或粗糙表面结合制备的复合纳米金属材料及方法
CN104046966A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 天津大学 液相表面制备纳米金属薄膜的方法及在废水金属回收的应用

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101032754A (zh) * 2007-04-18 2007-09-12 天津大学 低温等离子体还原制备纳米金属的方法
CN101270547A (zh) * 2008-04-30 2008-09-24 苏州大学 纳米功能纺织品的加工方法
CN102051803A (zh) * 2009-11-10 2011-05-11 山东天诺光电材料有限公司 一种镀银导电纤维的制作方法
CN102758352A (zh) * 2011-04-27 2012-10-31 苏州市奥普斯等离子体科技有限公司 织物表面金属化处理方法
CN103862031A (zh) * 2014-02-20 2014-06-18 天津大学 与有序多孔载体或粗糙表面结合制备的复合纳米金属材料及方法
CN104046966A (zh) * 2014-06-19 2014-09-17 天津大学 液相表面制备纳米金属薄膜的方法及在废水金属回收的应用

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107747215A (zh) * 2017-10-11 2018-03-02 深圳砺剑超能材料有限公司 功能性织物的制备方法及功能性织物
CN107938310A (zh) * 2017-12-25 2018-04-20 芜湖皖江知识产权运营中心有限公司 一种抗菌纺织品及其制备方法
CN109338707A (zh) * 2018-11-02 2019-02-15 大连大学 一种表面放电制备载银无纺布的方法
CN111778578A (zh) * 2019-04-03 2020-10-16 上海水星家用纺织品股份有限公司 粘胶基锌离子抗菌纤维的制备方法及应用
CN111851060A (zh) * 2020-08-06 2020-10-30 桐乡市明秀服饰有限公司 纳米银抗菌天然毛绒类纤维制品的制备方法

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