[发明专利]一种纳米银粒子的制备及其应用

说明书

技术领域

本发明属于纺织领域，特别涉及一种纳米银粒子的制备及其应用。

背景技术

纺织品被公认为是滋生微生物如细菌、真菌的媒介。自然界中的微生物群落广泛地存在于周围的环境中，一旦遇到适宜的湿度、养分和温度能够迅速滋生。滋生在纺织品上的微生物不仅影响纺织品自身使用性能，而且影响到使用者的健康。因此如何抑制或杀灭附着于纺织品的微生物尤其是是纺织品产业迫切需要解决的问题。

抗菌纺织品可以提高产品的附加值，满足人们对健康环保的需求，因此越来越受到广大纺织研究者的重视，市场潜力很大。在抗菌纺织品的研究领域中，纳米银抗菌剂的应用是实现纺织品抗菌性能的重要途径。银系抗菌剂有很多优点：一是抗菌活性高，特别是在温暖潮湿的环境里，银系抗菌剂具有更强的生物抗菌活性，当银离子的浓度为10^-6级时便具有一定的抑菌效果，在众多具有抗菌作用的金属离子中，其杀菌和抑制病原体的能力有如下规律：Ag>>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe；二是很高的安全性，用浓度很低的银离子处理后的细胞没有明显的细胞聚集、细胞变形、细胞溶解和pH值等的变化，可见少量的银离子对人体没有明显的伤害作用；同时银系抗菌剂还不易产生抗药性，具有良好的耐久性。银系抗菌剂的抗菌效率和其表面积关系极大，银的颗粒越小，抗菌效率越高，因此在银系抗菌剂中，纳米银抗菌剂尤其受到了广泛的关注。纳米银是指粒子直径小于100nm，大约含有20-15,000个银原子的银颗粒。纳米银因具有小尺寸效应、表面效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应等，显现出不同于常规的物理、化学和生物性能，包括优异的抗菌性能。

传统的纳米银的制备分为物理法和化学法。物理法对仪器设备要求较高，生产费用昂贵。化学法多采用水合肼、甲醛、多元醇、有机胺等做还原剂，虽然这些还原剂具有高活性，但对环境有害，并且制得的纳米银易发生团聚现象。

近年来，采用绿色、环保、高效和廉价的方法制备纳米银逐渐成为研究的热点，相比于物理、化学法更有优势，来源广泛，反应条件温和，在常温常压下就可进行反应，合成的纳米银粒子具有良好的生物相容性。目前已采用的绿色还原剂主要包括：维生素、柠檬酸钠、焦棓酸、对苯二酚、茶多酚、葡萄糖、果糖、蔗糖、植物及果皮提取物、微生物等。

麝香草酚（thymol），别名麝香草脑、百里酚，片状结晶，极易溶于乙醇、乙醚、醋酸、氯仿和苯中。天然存在于唇形科植物百里香属植物中，有百里香属植物的辛香和草香香气，是植物挥发油的主要成分（含50%左右），可用酚钠盐法从植物挥发油中单离出来，再经干燥、减压蒸馏即得产品。麝香草酚可用作食用香料、医疗上的防腐剂和杀菌剂。麝香草酚有很强的杀螨作用，1%溶液半小时死亡率100%，0.03%的溶液24h杀灭100%。

中国发明专利201310291305.8：采用防螨纺织品常用的防螨活性物3-苯氯基苄基（IRS）顺、反式-3-（2，2-二氯乙烯基）-2、2-二甲基环丙烷羧酸酯作为保护剂来制备纳米银，可以使纳米银同时实现抗菌和防螨的双重效果，适宜于纺织品的抗菌防螨复合功能化整理。但氯菊酯主要用于低毒杀虫剂，可以用于防治棉花、蔬菜、茶叶、果树上多种害虫，尤其适于卫生害虫的防治，并不适宜用于长期接触人体皮肤的纺织品。并且它仍需要采用硼氢化钠、硼氢化钾、水合肼、维生素C、还原性葡萄糖中的一种作为还原剂来还原纳米银。

发明内容

本发明针对现有技术存在的不足，旨在提供一种纳米银粒子的制备及其应用。

本发明通过下述技术方案予以实现：

按照100:1-1:1的体积比，将0.01-1g/L的麝香草酚溶液与0.01-100g/L的硝酸银溶液混合，在30℃-80℃的温度条件下均速搅拌10-600min，得到纳米银胶体溶液，用乙醇和去离子水反复清洗，离心，在80℃，真空干燥1-24h后得到纳米银颗粒。

配置浓度0.01-10g/L的纳米银溶液，然后将棉/羊绒/绢丝织物浸入其中，浴比1:50，浸渍时间为60min，二浸二轧，压力为1kg/m²，带液率为85%，在温度为95℃的鼓风烘箱中预烘8min，停滞1min，再在温度为95℃的鼓风烘箱中预烘10min，接着170℃下焙烘5min，水洗至中性后在温度为30℃的低温烘干后即可得到抗菌棉/羊绒/绢丝织物；其中所述棉/羊绒/绢丝织物各组分的比例为50%/30%/20%，由经纬纱交织而成，经纱为2股11.8tex棉/羊绒/绢丝，纬纱为23.6tex棉/羊绒/绢丝。