[发明专利]一种无机纳米铜抗菌剂的制备和浸渍处理棉壳聚糖混纺抗菌织物的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的领域为纺织品功能整理技术，具体为载铜配体整理剂的制备以及对含壳聚糖或棉纤维织物的整理。

背景技术

目前市场上壳聚糖纤维成本高，可纺性差，抗菌性干扰因素多如：PH、金属离子、脱乙酰度、分子量等等。此外，受细菌代谢产物复杂和生长环境变化多样的影响，壳聚糖纤维主要表现为抑菌性，不具有杀菌性。具有可纺性良好、优异服用性能的棉纤维，与壳聚糖纤维混和，提高棉网的强力，同时赋予混纺纱一定的抑菌性降低成本。但是原棉含有4％-12％的伴生物，而这些物质恰恰为细菌生长提供了碳源、氮源、无机盐以及某些生长因子，壳聚糖纤维束缚在纺织品中不易被溶解，这极大的促进了细菌的繁殖，降低了壳聚糖纤维的抑菌率，甚至过一段时间后完全的失去抑菌作用。铜与氨基、羟基有很稳定配位作用，棉与壳聚糖均为多羟基高聚物，且壳聚糖含有大量的氨基。铜是人体中含量仅次于铁和锌，在微量元素中居第3位的生命元素。在诸多无机抗菌剂中，虽然银离子抗菌纤维已被广泛应用，但是其价格昂贵，反应率较低。铜不但能够被人体代谢而且因微生物对其非常高敏感性而具有优异的杀菌效果。

根据目前的研究领域的分析，为了改善壳聚糖纤维因可纺性和抗菌干扰受到局限应用的现状，本发明首次利用了载铜配体整理剂对含壳聚糖或棉纤维织物进行了整理。

发明内容

针对上述的情况，本发明拟解决的技术问题是提供一种载无机纳米铜配位后整理剂的制备，以及浸渍工艺处理处理低含量壳聚糖/棉混纺针织物的方案。

该发明的流程为：(1)以不同的物质的量的NaOH、CuSO₄、(1∶3)NH₃·H₂O制备含有A([Cu(NH₃)₄](OH)₂)、B([Cu(NH₃)₄]SO₄)不同比例的载铜配体整理剂。(2)然后采用(1)整理剂分别采用相同的浴比、浓度、时间络合浸渍整理棉织物或壳聚糖/棉混纺织物。

本发明的特点：

(1)织物的抗菌性、防紫外性能高效且持久。

(2)大大改善壳聚糖纤维的应用领域，尤其是碱性和多金属离子的环境条件下。

(3)工艺简单、产品成本低。

附图说明

附图1载铜配体改性剂络合壳聚糖/棉混纺针织物前后紫外透射变化曲线

附图2 24小时接触载铜配体改性剂络合壳聚糖/棉混纺针织物的大肠杆菌前后细菌数目对比

附图3载铜配体改性剂络合壳聚糖/棉混纺针织物前后的微观结构形态(放大倍数为1000倍)

附图4载铜配体改性剂络合壳聚糖/棉混纺针织物前后的X电子能谱图 

具体实施方式

采用以下实施例具体说明本发明

实施例1

配制等体积等浓度的NaOH和CuSO4溶液，将NaOH缓慢加入CuSO4溶液中封闭静置5min。然后将反应所得的蓝色沉淀抽滤在抽滤过程中用无水乙醇淋洗数次，最后采用物质的量为Cu的1/2体积比为1∶3的氨水溶解抽滤固体PH≈12，即得到了以A([Cu(NH₃)₄](OH)₂)和B([Cu(NH₃)₄]SO₄)为主要成份且比例相近的载铜配体整理剂。

采用上述制备的载铜配体整理剂以浴比1∶30、时间20min、铜浓度为0.025M/L浸渍络合整理已经过半漂白处理的纯棉织物。然后用温水、冷水洗涤数次直至洗涤水成中性，自然晾干后皂煮(皂片2g/L，95℃，10min，浴比1∶30)再用温水洗涤数次、冷水洗涤数次直至中性，自然晾干。采用琼脂平皿扩散法半定量抗菌实验证实，赋予了纯棉织物抗菌性，抑菌圈可达1.78mm，且将该织物经过50次模拟洗涤后其杀菌(大肠杆菌、金黄色葡萄球菌)效果仍然接近90％。此外，经过防紫外线性能测试，其UDF值可达到80。

实施例2

采用上述制备的载铜配体整理剂以浴比1∶30、时间20min、铜浓度为0.025M/L浸渍络合整理已经过前处理的10/90壳聚糖/棉混纺织物。然后分别用温水、冷水洗涤数次直至洗涤用水成中性。自然晾干后采用皂片2g/L，95℃，10min，浴比1∶30工艺参数对络合混纺织物皂煮，并采用同样的洗涤方法洗涤织物。采用振荡法测试该织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌抗菌率均接近100％，且经过50次模拟洗涤后其杀菌率仅仅降低1％。此外，经过防紫外性能测试，其UDF值可达到100。