[发明专利]一种载银活性炭纤维的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种纺织材料的处理方法，特别涉及一种载银活性炭纤维的制备方法。

背景技术

活性炭纤维(ACF)，亦称纤维状活性炭，是性能优于活性炭颗粒和粉状活性炭的高效活性吸附材料和环保工程材料，其较发达的比表面积和较窄的孔径分布使得它具有较快的吸附脱附速度和较大的吸附容量，且可方便地加工为毡、布、纸等不同的形状，并具有耐酸碱、耐腐蚀特性，因此在环境保护、催化、医药、军工等领域已得到了广泛应用。

在活性炭纤维应用于空气过滤和水过滤过程中，活性炭纤维发挥了优异的过滤净化作用，对空气和水中的细菌也有一定的吸附作用，但活性炭纤维不能灭菌，易造成过滤材料的二次污染；在活性炭纤维应用于医用敷料过程中，活性炭纤维体现了优异的渗液和气味的吸附作用，但往往易滋生细菌，造成伤口感染。载银活性炭纤维克服了传统活性炭纤维不能抗菌的缺点，使其兼具吸附和抗菌性能。

载银活性炭纤维的制备方法目前主要有二种，即前载银技术和后载银技术。前载银技术即在纤维炭化和活化之前将银负载到纤维表面，如中国发明专利“银离子活性碳抗菌敷料及其制备方法”(CN102133420A)中，公开了一种将银离子溶液(如硝酸银)和前驱体纤维放入蒸汽压力容器中加热到115～130℃，时间10～30分钟，将银负载到前驱体纤维上，然后经炭化、活化制得载银活性炭纤维的方法。这种方法存在的问题主要是溶液中的银离子不易负载到前驱体纤维上，且经炭化、活化后，炭纤维表面银颗粒分布不匀、颗粒直径大小不一，抗菌性能差。后载银技术，即在纤维炭化和活化之后，采用喷涂、浸渍吸附等方法在活性炭纤维表面负载银离子或纳米银。如中国发明专利“一种在活性碳纤维上负载纳米银的方法”(CN10138700)中，公开了一种通过电化学沉积法在活性碳纤维上负载纳米银的方法，即首先利用活性碳纤维的吸附能力吸附银离子，然后采用阴极还原法将其还原为银单质，通过控制操作条件获得纳米银并在生成同时直接固定在活性碳纤维表面。如“载银活性碳纤维对大肠杆菌吸附性能的研究”([J]环境科学学报，1999，19(3)，328～331)，提出了一种采用真空浸渍吸附硝酸银溶液，再热分解制备载银活性炭纤维的方法。如中国发明专利“活性碳纤维-纳米银复合医用抗菌材料及其制备方法”(CN1726782)中，公开了一种通过浸入或喷洒含银溶液并振荡使得纳米银颗粒嵌入活性炭纤维内部，制得载银活性炭纤维的方法。如“利用纳米银与活性碳纤维的结合制作抗菌材料的方法”(CN02129358.9)，公开了一种用离子交换法将纳米量级的银与氧化银的结合着床在活性碳纤维的表面，制备载银活性炭纤维的方法。后载银技术往往存在以下问题：(1)银与活性炭纤维的结合力差，在用于水过滤过程中，易脱落，使用寿命短；(2)降低了活性炭纤维的吸附量；(3)可能引入其他杂质，造成活性炭纤维应用于医用敷料时的安全性问题等。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种活性炭纤维表面纳米银颗粒均匀、稳定，且具有优异的抗菌性和生物安全性的载银活性炭纤维的制备方法。

实现本发明目的的技术方案是提供一种载银活性炭纤维的制备方法，包括如下步骤：

1、将清洗干净的粘胶纤维置于质量浓度为0.01～0.1g/l的羟烷基化环糊精水溶液中浸渍处理5～10分钟，脱水后得到载有羟烷基化环糊精的粘胶纤维；

2、将载有羟烷基化环糊精的粘胶纤维置于质量浓度为0.01～0.1g/l的银盐水溶液中浸渍处理5～10分钟，脱水后得到同时载有羟烷基化环糊精和银盐的粘胶纤维；

3、将同时载有羟烷基化环糊精和银盐的粘胶纤维置于去离子水中，在温度为80～100℃的条件下，原位还原处理1～10分钟，再经脱水、烘干，得到金黄色载银粘胶纤维；

4、将金黄色载银粘胶纤维置于质量浓度为10～40g/l的磷酸氢二钠水溶液中浸泡4～16小时；经脱水、烘干后，在温度为400～600℃的氮气气氛中炭化处理10～30分钟，获得载银炭纤维；

5、升温至900～1200℃，通入氮气和压力为0.2～0.4Mpa的水蒸气，活化处理10～30分钟，得到一种载银活性炭纤维。

本发明技术方案所述的羟烷基化环糊精为羟丙基环糊精或羟乙基环糊精；所述的银盐为硝酸银或醋酸银。