CN111764157B - 基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法 - Google Patents

基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，包括：搅拌的同时将氧化石墨烯分散液和壳聚糖溶液混合，继续搅拌后静置，形成氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物通过浸‑轧‑烘工艺对压力衣面料进行整理，直至氧化石墨烯/壳聚糖复合物吸收完全；将整理后的压力衣面料放入水中，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物，得到抗菌压力衣面料。本发明中氧化石墨烯与壳聚糖都具有良好的抗菌性能，两者反应过程中，氧化石墨烯上的羧基与壳聚糖中的氨基发生酰胺化反应生成‑NHCO‑键，产生协同抗菌作用，生成氧化石墨烯/壳聚糖复合物。压力衣面料与复合物以离子键结合，提高两者的结合牢度。

Description

基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法
技术领域
本发明涉及抗菌纺织品研发领域，具体是一种基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法。
背景技术
近年来随着中国经济的迅速发展，每年都会有大量的患者因为工业事故、交通事故、自然灾害等烧伤，或者由于术后皮肤组织的过度修复而产生增生性瘢痕，这种增生性瘢痕不仅严重影响机体功能和美观，还可因疼痛和感觉异常导致患者睡眠障碍、焦虑、抑郁，大幅降低患者的生活质量。
压力疗法是防治中、重度增生性瘢痕的最有效方法之一，其治疗机制为机械压力对患处产生持续压力造成局部缺血，抑制纤维细胞增殖以及胶原的合成，促进基质蛋白酶的释放，达到重塑瘢痕淡化瘢痕的效果。文献《于震峰.压力治疗对烧伤后增生性瘢痕的远期影响分析[J].中国医药指南,2019.》以及文献《张宇飞,赵立环,于洁,李翠玉.基于纺织品的增生性瘢痕压力疗法研究进展[J].山东纺织科技,2017,58(02):49-53.》探讨了压力疗法对于增生性瘢痕具有抑制作用，可改善其颜色，值得推广，然而目前的压力衣面料对菌体没有抑制和杀灭作用，压力疗法治疗增生性瘢痕需长期佩戴压力衣，压力衣极易吸收人体汗腺和脾腺分泌的排泄物，为微生物创造了一个易于生长和繁殖的环境，易引发感染和多种并发症，使病人承受极大的痛苦。鉴于采用压力疗法防治增生性瘢痕的有效性，以及该疗法在实施过程中患者存在细菌感染风险的现状，研发具有抗菌效果的压力衣用于瘢痕增生的防治显得尤为重要。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明拟解决的技术问题是，提供一种基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法。
本发明解决所述技术问题的技术方案是，提供一种基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、制备氧化石墨烯/壳聚糖复合物：搅拌的同时将氧化石墨烯分散液和壳聚糖溶液混合，继续搅拌后静置，形成氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
步骤二、利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物整理压力衣面料，得到抗菌压力衣面料；
(1)利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物通过浸-轧-烘工艺对压力衣面料进行整理，直至氧化石墨烯/壳聚糖复合物吸收完全；
(2)将整理后的压力衣面料放入水中，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物，得到抗菌压力衣面料。
与现有技术相比，本发明有益效果在于：
(1)氧化石墨烯与壳聚糖都具有良好的抗菌性能，两者反应过程中，氧化石墨烯上的羧基与壳聚糖中的氨基发生酰胺化反应生成-NHCO-键，生成氧化石墨烯/壳聚糖复合物。该复合物具备氧化石墨烯和壳聚糖各自的优异性能，是在生物复合材料的特征上加入了纳米材料的优点，充分发挥了复合物的结构参数以及复合效应，表现出了最佳的宏观性能，在氧化石墨烯/壳聚糖复合物抗菌整理压力衣面料方面氧化石墨烯与壳聚糖可产生协同作用。并且氧化石墨烯可使壳聚糖均匀分布于面料表面，避免团聚现象。
(2)采用氧化石墨烯与壳聚糖的复合物对压力衣面料进行抗菌整理，在酸性环境中锦纶/氨纶混纺的压力衣面料中的锦纶中含有氨基，可以吸收质子变为-NH3 +、-NH2 +-，并与复合物上的羧基等阴离子基团以离子键结合，提高面料或织物与复合物的结合牢度。
(3)通过多次的浸-轧-烘的整理方法使得复合物与压力衣面料紧密结合。
具体实施方式
下面给出本发明的具体实施例。具体实施例仅用于进一步详细说明本发明，不限制本申请权利要求的保护范围。
本发明提供了一种基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法(简称方法)，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、常温下，采用溶液共混法制备氧化石墨烯/壳聚糖复合物；
(1)将壳聚糖粉末溶胀于体积分数为1％～3％(优选2％)的冰乙酸溶液中，形成浓度为1mg/ml～5mg/ml的壳聚糖溶液；将氧化石墨烯超声分散于水中，超声20min-30min至分散均匀，形成浓度为1mg/ml～5mg/ml的氧化石墨烯分散液；
(2)强烈磁力或机械搅拌的同时将氧化石墨烯分散液缓慢逐渐加入到壳聚糖溶液中，继续磁力搅拌1h-1.5h(优选1h)后静置10h-14h(优选12h)，形成氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
步骤二、利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物整理压力衣面料，得到抗菌压力衣面料；
(1)采用浸-轧-烘工艺对面料进行整理，直至氧化石墨烯/壳聚糖复合物被吸收完全；
具体是：①浸工艺是：常温下，将压力衣面料以浴比1:20～30浸入氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液中，保持0.5-1.5h；
②轧工艺是：常温下，设定日本轧车的橡胶辊压力为1.1kpa-1.3kpa(优选1.2kpa)，轧出面料中多余的氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
③烘工艺是：将轧完的面料取下，固定到连续式烘干定形机上，设定温度为80-100℃，烘干时间为2min～5min(优选2min)。
(2)将整理后的面料放入水中搅拌5min-7min(优选5min)，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物并烘干，得到抗菌压力衣面料。
所述水为蒸馏水或去离子水。
实施例中，抗菌性能测试的方法是：根据国标GB/T20944.3-2008，将一个典型菌落接种到有50ml营养肉汤的250ml锥形瓶中，放入恒温摇床(37±1)℃、130rpm，振荡培养18-20小时。将整理好的抗菌压力衣面料试样和对照压力衣试样剪成(2×2)mm的碎片，分别用电子天平称取(0.75±0.05)g的碎片试样，分别装入到250ml的锥形瓶中，然后将若干70ml、0.03mol/L的PBS缓冲液分别装入到250ml的锥形瓶中，并置于立式压力蒸汽灭菌锅中，设置温度为121℃，灭菌25分钟。在无菌单人单面超净台中分别将其倒入装有压力衣试样的250ml锥形瓶中，吸取5ml经稀释的大肠杆菌(金黄色葡萄球菌)悬液分别加入到锥形瓶中，将锥形瓶放入到恒温摇床中，温度设置为(24±1)℃，速度设置为150rpm，振荡培养18小时。
等待压力衣试样与大肠杆菌(金黄色葡萄球菌)悬液振荡接触18小时后，将锥形瓶中的大肠杆菌悬浮液进行10倍梯度稀释后涂在平板上后将其放入培养箱中，设置温度为(37±1)℃培养一段时间，等待大肠杆菌菌落生长到合适的大小后，计算平板中的大肠杆菌菌落数量，以对照压力衣试样大肠杆菌菌落数量为基准，且对照压力衣试样大肠杆菌菌落数控制在(30-300)CFU之间(可多不可少)，选择合适稀释倍数的平板，并计算出抑菌率。
实施例1
步骤一、常温下，制备氧化石墨烯/壳聚糖复合物：
(1)将0.5g壳聚糖粉末溶胀于体积分数2％的100ml的冰乙酸溶液中，形成浓度为5mg/ml的壳聚糖溶液；将0.1g氧化石墨烯超声20min均匀分散于100ml蒸馏水中，形成质量分数为1mg/ml的氧化石墨烯分散液；
(2)强烈磁力搅拌的同时将氧化石墨烯分散液加入至壳聚糖溶液中，继续搅拌1h后静置12h，形成氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
步骤二、利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物整理压力衣面料，得到抗菌压力衣面料：
(1)采用浸-轧-烘工艺对面料进行整理，直至氧化石墨烯/壳聚糖复合物被吸收完全；
①浸：常温下，将压力衣面料以浴比1:30浸入氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液中，保持1.5h；
②轧：常温下，设定日本轧车的橡胶辊压力为1.2kpa，轧出面料中多余的氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
③烘：将轧完的面料取下，固定到连续式烘干定形机上，设定温度为100℃，烘干时间为2min。
(2)将整理后的面料放入蒸馏水中搅拌5min，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物并烘干，得到抗菌压力衣面料。
经抗菌性能测试，本实施例抑菌率为89.03％。
实施例2
步骤一、常温下，制备氧化石墨烯/壳聚糖复合物：
(1)将0.5g壳聚糖粉末溶胀于体积分数2％的500ml的冰乙酸溶液中，形成浓度为1mg/ml的壳聚糖溶液；将0.1g氧化石墨烯超声20min均匀分散于100ml蒸馏水中，形成质量分数为1mg/ml的氧化石墨烯分散液；
(2)强烈磁力搅拌的同时将氧化石墨烯分散液加入至壳聚糖溶液中，继续搅拌1h后静置12h，形成氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
步骤二、利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物整理压力衣面料，得到抗菌压力衣面料：
(1)采用浸-轧-烘工艺对面料进行整理，直至氧化石墨烯/壳聚糖复合物被吸收完全；
①浸：常温下，将压力衣面料以浴比1:30浸入氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液中，保持0.5h；
②轧：常温下，设定日本轧车的橡胶辊压力为1.2kpa，轧出面料中多余的氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
③烘：将轧完的面料取下，固定到连续式烘干定形机上，设定温度为80℃，烘干时间为2min。
(2)将整理后的面料放入蒸馏水中搅拌5min，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物并烘干，得到抗菌压力衣面料。
经抗菌性能测试，本实施例抑菌率为86.99％。
本发明未述及之处适用于现有技术。

Claims (5)

1.一种基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，其特征在于该方法包括以下步骤：
步骤一、制备氧化石墨烯/壳聚糖复合物：
(1)将壳聚糖粉末溶胀于体积分数为1％～3％的冰乙酸溶液中，形成浓度为1mg/ml～5mg/ml的壳聚糖溶液；将氧化石墨烯超声均匀分散于水中，形成浓度为1mg/ml～5mg/ml的氧化石墨烯分散液；
(2)搅拌的同时将氧化石墨烯分散液和壳聚糖溶液混合，继续搅拌后静置，形成氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
步骤二、利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物整理压力衣面料，得到抗菌压力衣面料；
(1)利用氧化石墨烯/壳聚糖复合物通过浸-轧-烘工艺对压力衣面料进行整理，直至氧化石墨烯/壳聚糖复合物吸收完全；
所述压力衣面料采用锦纶/氨纶混纺的压力衣面料；
浸工艺是：常温下，将压力衣面料以浴比1:20～30浸入氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液中，保持0.5-1.5h；
轧工艺是：常温下，设定轧车辊压力为1.1kpa-1.3kpa，轧出面料中多余的氧化石墨烯/壳聚糖复合物悬浊液；
烘工艺是：将轧完的面料取下，固定到连续式烘干定形机上，设定温度为80-100℃，烘干时间为2min～5min；
(2)将整理后的压力衣面料放入水中，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物，得到抗菌压力衣面料。
2.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，其特征在于氧化石墨烯的超声时间为20min-30min。
3.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，其特征在于步骤一中，继续搅拌时间为1h-1.5h。
4.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，其特征在于步骤一中，静置时间为10h-14h。
5.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯/壳聚糖的压力衣面料抗菌整理方法，其特征在于步骤二中，将整理后的面料放入水中搅拌5min-7min，除去表面未牢固附着的氧化石墨烯/壳聚糖复合物并烘干，得到抗菌压力衣面料。
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