一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布及制备方法与流程

1.本发明涉及一种功能纺织布，具体是一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布及制备方法。


背景技术：

2.众所周知，面料是用于制造成衣的重要原材料，现有的面料品种众多，但随着人们生活水平的提高，需要提供能满足不同人群需要的新品种。人们对服装的要求不仅仅对服装款式、做工的要求，更多的是对服装品质的要求，这就要求在服装面料上要跟得上服装形式的发展，其功能性、舒适、环保、健康等面料的特征成为人们越来越关注的话题。尤其在保证安全性的基础上，人们越来越多地关注着面料在除臭、抑菌、杀菌等方面的功能。
3.目前，也有纳米银抗菌布料，但现在纳米银布料主要以纳米银颗粒通过粘合剂、耦合剂等加注到纺织布里，有一定的杀菌功能，但纳米银颗粒容易脱落，容易使布料失去杀菌效果；不仅这样现有的纳米银布料中没有添加牺牲板保护银单质与空气中的硫进行反应生成硫化银，致使银离子失去抗菌活性，因此，现有技术存在缺陷，需要进一步改进。


技术实现要素：

4.为了解决这些问题，本发明提出了一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布，该纳米银线抗菌纺织布的纺丝或纺线与纳米银线嵌入和耦合处理，纺丝或纺线上均匀含有纳米银线成分，同时，在纺丝或纺线均匀粘合微量纳米铁，通过织机织成适合穿着的具有广谱抗菌的功能布料。
5.该纳米银线抗菌布料能够有效避免空气中硫对银纳米线的影响，且通过调整银纳米线浆料的配方，使得银纳米线与基底材料之间的粘结性大幅提高，解决了银纳米线易于脱落的问题。
6.为了使本领域技术人员更加清楚本发明的内容，本发明提供一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布的制备方法，包括如下步骤：第一步：复合纳米银线料浆及制备 1）将称取好的银源和pvp分散在经过前处理的多元醇溶剂中，在60℃的水浴锅中进行加热搅拌，直至银源完全溶解，得到透明的橙黄色溶液；2）使用双注射器向步骤1）中的橙黄色溶液中加入适量的晶种覆盖剂和还原剂，此时，维持反应温度在80℃，搅拌10-60min；3）待步骤2）中的预反应完成后，将反应容器再以1-3℃/min的升温速率升温至90-110℃反应3-5h；4）待步骤3）反应完成后，使用冰水浴对反应溶液进行急冷，然后经洗涤、离心处理，得到高长径比纳米银线；5）取步骤4）的产物分散在乙醇溶液中，然后在搅拌的情况下，再向该溶液中加入适量的粘结剂（hpc），配置好长径比纳米银线料浆，备用；
6）取已配置好的纳米铁粉乙醇溶液，然后在搅拌的情况下，再向该溶液中加入适量的粘结剂（hpc），备用。
7.第二步：纳米银线纺织物制备（1）取纺织用丝或线若干，将其用去离子水和乙醇进行循环超声洗涤，然后再60℃的烘箱中过夜干燥；（2）将步骤（1）中干燥后的纺织丝或线放入第一步中配制好的纳米银线的浆液中，对其进行浸渍-干燥的循环处理，循环次数为3-5次，然后再50℃的烘箱中过夜干燥；（3）再将提前制备好的含有铁纳米颗粒的溶液喷涂在烘干后的步骤（2）的产物上，使得在其表面沉积一些铁颗粒，然后再50℃的烘箱中过夜干燥，得到复合纳米银线织物丝或线；（4）将步骤（3）中的复合纳米银线织物丝或线，送至织布工段，由织布机把该复合纳米银线丝或线织成广谱杀菌的布料。
8.根据本发明，优选的，在第一步的步骤2）中所用银纳米线的长度为50-100μm，长径比大于1000，所用银纳米线浆液的浓度为1.8-2.5mg/ml。
9.进一步的，所述第一步的步骤1）中银源是指氯化银银或醋酸银中的一种；所述的多元醇是按体积比1:3配制的乙醇和异丙醇混合溶剂，所述的多元醇前处理是指将配制好的混合多元醇溶剂在氢气下鼓泡处理30-50min，注意：此步要进行尾气环境处理。
10.进一步的，所述步骤2）中晶种覆盖剂是指溴化钠或碘化钠中的一种，其水溶液浓度为0.01-0.2g/ml；所述还原剂为水合肼，且双注射器中两管的注射速度相同，均为1-5ml/min。
11.根据本发明，优选的，在第一步的步骤2）中所用银纳米线的长度为50-100μm，长径比大于1000，所用银纳米线浆液的浓度为1.8-2.5mg/ml。
12.根据本发明，优选的，在第一步的步骤2）中所用银纳米线浆液制备方法如下：首先，将银纳米线分散在乙醇溶液中，然后在搅拌的情况下，再向该溶液中加入适量的粘结剂，所用的粘结剂为羟丙基纤维素（hpc），该粘结剂的添加量为溶液总质量的0.1-1%。
13.根据本发明，优选的，在第一步的步骤6）中取已配置好的纳米铁粉乙醇溶液，然后在搅拌的情况下，再向该溶液中加入适量的粘结剂（hpc），该粘结剂的添加量为溶液总质量的0,01-0.1%。
14.根据本发明，优选的，在第二步的步骤（3）中，在嵌入纳米银线的纺织丝（线）的表面通过沉积纳米铁颗粒，从而使得相对活波的金属铁与空气中的硫先反应，起到牺牲模板的作用，从而保护了相对反应活性低的银，进而提高了本发明中隔离膜的耐用性能。
15.本发明的有益效果是：1、本发明的纺织布添加复合长径比纳米银线，纳米银线具有广谱的杀菌功能，对布料的应用环境进行广谱消毒杀菌，而且长径比纳米银线更适合于纺织丝（线）的嵌入与耦合，解决用纳米银颗粒存在分布不均和稳定性差的问题；2、在纳米银线布料中引入牺牲模板纳米铁，从而克服了环境中硫原子对银纳米线的刻蚀反应，极大的延长了纳米银线抑菌杀菌的活性，尤其是在高硫环境中的应用；3、通过在银纳米浆料中添加hpc，从而提高了银纳米线和基体之间的结合力，经过常规的水洗实验，我们发现，经过水洗100次后，纳米银线附着率和杀菌抑菌效能没有太大变化，适合于长期使用。
附图说明
16.图1为一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布放大结构示意图；图2为一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布的长径比纳米银线的放大示意图；图3为一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布实施例1的抗菌检测数据图；图4为一种广谱杀菌的复合纳米银线纺织布实施例2的10次水洗后抗菌检测数据图。
具体实施方式
17.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清除完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，基于本发明中的实施例，本领域内普通技术人员在原有基础上的改进，都属于本发明的保护范围。
18.实施例1第一步：复合纳米银线料浆的制备称取5g的氯化银和12gpvp搅拌分散在500ml的乙醇和异丙醇醇的混合溶剂中，搅拌的同时，配制适量的浓度为0.05mg/ml的溴化钠溶液，搅拌均匀后，使用双注射器以2ml/min的速度将溴化钠溶液和水合肼同时注入反应液中，在80℃下反应40min；之后将反应容器继续升温至100℃并反应5h。反应结束后，取出反应容器使用冰水浴进行快速冷却，之后使用常规的洗涤、离心处理，得到备用纳米银线。取2g备用银线，配置成1000ml的乙醇溶液，然后在搅拌的情况下，再向该溶液中加入1g羟丙基纤维素，搅拌混合均匀，备用。取1g纳米铁粉放入在500ml的乙醇溶液中，搅拌均匀，然后再向该溶液中加入1g羟丙基纤维素，搅拌混合均匀，备用。
19.第二步：纳米银线纺织物制备取500g涤纶纤维丝依次用去离子水和乙醇在超声清洗机中超声清洗3次，每次超声2min，然后捞出，在50℃的烘箱中过夜干燥；将干燥后的涤纶纤维丝放入第一步中配置好的银纳米线浆液中，浸泡5min后，取出沥干，再浸泡沥干，循环3次后停止，在60℃的烘箱中过夜干燥；再将提前制备好的含有铁纳米颗粒的溶液喷涂在烘干后的纤维丝上，使得在其表面沉积一些铁颗粒，然后再50℃的烘箱中干燥，得到复合纳米银线涤纶纤维丝；将纳米银线纤维丝送至织布工段，由织布机把该复合纳米银线涤纶纤维丝织成广谱杀菌的布料，不进行染色处理即得到白色的广谱抗菌涤纶布。
20.实施例2第一步：复合纳米银线料浆的制备称取10g的氯化银和20gpvp搅拌分散在1000ml的乙醇和异丙醇醇的混合溶剂中，搅拌的同时，配制适量的浓度为0.05mg/ml的溴化钠溶液，搅拌均匀后，使用双注射器以5ml/min的速度将溴化钠溶液和水合肼同时注入反应液中，在80℃下反应40min；之后将反应容器继续升温至100℃并反应5h。反应结束后，取出反应容器使用冰水浴进行快速冷却，之后使用常规的洗涤、离心处理，得到备用纳米银线。取3g备用银线，配置成1000ml的乙醇溶液，然后在搅拌的情况下，再向该溶液中加入1g羟丙基纤维素，搅拌混合均匀，备用。取1g纳米铁粉放入在500ml的乙醇溶液中，搅拌均匀，然后再向该溶液中加入1g羟丙基纤维素，搅拌混合均匀，备用。
21.第二步：纳米银线纺织物制备
取500g棉线依次用去离子水和乙醇在超声清洗机中超声清洗3次，每次超声2min，然后捞出，在60℃的烘箱中过夜干燥；将干燥后的棉线放入第一步中配置好的银纳米线浆液中，浸泡5min后，取出沥干，再浸泡沥干，循环3次后停止，在60℃的烘箱中过夜干燥；再将提前制备好的含有铁纳米颗粒的溶液喷涂在烘干后的棉线上，使得在其表面沉积一些铁颗粒，然后再60℃的烘箱中干燥，得到复合纳米银线棉线；将纳米银线棉线送至织布工段，由织布机把该复合纳米银线棉线织成广谱杀菌的布料，不进行染色处理即得到白色的广谱抗菌棉布。
22.对实施例1中的抑菌纺织布进行抗菌性能测试，选择的测试菌株为大肠杆菌atcc8739、金黄色葡萄球菌atcc6538、白色念珠菌atcc10231测试结果如图3所示。从图3中可以看出，实施例1中的广谱抑菌纺织布，其对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌等霉菌均具有抗菌效果，而且能够高效抗菌，其抗菌效果均达到99％以上，具有很好地抗菌效果。
23.对实施例2中的抑菌纺织布进行洗涤后抗菌性能测试，选择的测试菌株为金黄色葡萄球菌atcc6538，经过10次洗涤后，测试结果如图4所示。从图4中可以看出，实施例2中的广谱抑菌纺织布，经过10洗涤后其对金黄色葡萄球菌抗菌效果仍然达到99％以上，说明本技术方案制备的抗菌棉布不具有很好地抗菌效果，而且还有耐水洗的可靠稳定性。
24.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而 且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新 型的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制 所涉及的权利要求。
25.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员 可以理解的其他实施方式。