一种抗菌抗紫外线棉织物及其制备工艺

成果介绍

科技计划：

成果形式：新工艺

合作方式：技术转让

参与活动：驻苏高校院所苏北五市产学研合作对接活动第七届中国江苏产学研合作大会

专利情况：正在申请 ,其中:发明专利 0 项
已授权专利,其中:发明专利 1 项
专利号:
ZL 2016 1 0106042.2

成果简介

成果概况

一种抗菌抗紫外线棉织物及其制备工艺，涉及抗菌棉织物领域，该制备工艺中，首先制备分子量≤50万的羧甲基壳聚糖，然后利用羧甲基壳聚糖配制羧甲基壳聚糖溶液，并使用羧甲基壳聚糖溶液对原棉织物进行浸泡预处理，得到羧甲基壳聚糖改性棉织物；最后利用含银离子溶液和还原剂对羧甲基壳聚糖改性棉织物进行银离子吸附还原处理。本发明利用分子量≤50万的羧甲基壳聚糖原位吸附银离子，并在棉织物表面还原银离子，制成纳米银棉织物，该纳米银棉织物的抗菌抗紫外线性能好，且耐水洗性好。

创新要点

1、本发明制备工艺首先制备分子量≤50的羧甲基壳聚糖，然后配制羧甲基壳聚糖溶液，并对原棉织物进行羧甲基壳聚糖改性处理；最后利用含银离子溶液和还原剂对改性后的棉织物进行银离子吸附还原处理，得到抗菌抗紫外线棉织物。该工艺利用羧甲基壳聚糖分子原位吸附银离子，并在棉织物表面还原银离子，制成纳米银棉织物，该纳米银棉织物的抗菌抗紫外线性能好，且耐水洗性好。 2、本发明制备工艺利用低分子量羧甲基壳聚糖分子原位吸附银离子，并在棉织物表面还原银离子，这种银粒子的原位合成法是制备复合材料的新方法之一，有降低材料成本，简化工艺过程的优点；棉织物作为基体，在复合材料的制备过程中与基体无界面反应，基体表面无污染，生成的银粒子尺寸小，为纳米级银。

主要技术指标

紫外线防护系数UPF，Ultraviolet Protection Factor，表示棉织物防护紫外线的能力，其数值越大表明其抗紫外线的效果越好。原棉织物a的抗紫外性较差，基本没有防护效果。未经羧甲基壳聚糖处理的棉织物b，它的UPF数值与a相比，有了一定的提高，具有较好的紫外线防护效果。经分子量≥100万的羧甲基壳聚糖（粘度较大的羧甲基壳聚糖）预处理的棉织物c的抗紫外性与b的抗紫外性相当。经分子量≤50万的羧甲基壳聚糖（粘度较小的羧甲基壳聚糖）预处理的棉织物d与前三者相比，它的抗紫外性有了明显的提高，按照有关棉织物抗紫外线辐射性能的测试标准，d的UPF数值已经达到了50+，具有非常优异的防护效果，由此可以看出，本发明纳米银棉织物属于抗紫外线产品。纳米银棉织物在水洗5次后与未洗前相比，UPF值有所下降，但是依然是具有优异防护效果的抗紫外产品。水洗10次后与水洗5次相比，UPF值基本没有变化，但水洗20次后，与水洗10次相比，UPF值反而上升了。从纳米银棉织物水洗的结果可知，纳米银棉织物经过20次水洗后，具体的UPF值虽然有所下降，但依然都在50+，说明本发明制备工艺制得的纳米银棉织物的抗紫外性能很好，而且耐水洗性很好。水洗20次后的纳米银棉织物i对大肠杆菌的抑菌宽度和纳米银棉织物d的抑菌宽度相当，对金黄色葡萄球菌的抑菌宽度有所下降，说明本发明制备工艺制得的纳米银棉织物的抗菌效果具有较好的耐水洗性。另外在菌种试验中，原棉织物a没有抗菌性，在其周围长满了细菌；仅经过羧甲基壳聚糖处理后的棉织物h在棉织物与细菌接触的交界处长满了细菌，棉织物h基本没有抗菌性，原因是：壳聚糖有游离氨基，在酸性条件下生成-NH3+而具有抗菌性，而羧甲基壳聚糖在氨基上发生了较多的取代，减小了游离氨基的含量，也降低了羧甲基壳聚糖的抗菌性，所以经分子量≤50万的羧甲基壳聚糖（粘度较小的羧甲基壳聚糖）处理的棉织物没有抗菌效果，纳米银棉织物d的表面呈现明显黄棕色，纳米银棉织物d具有明显的抗菌效果，在棉织物的周围都没有细菌生长，有明显的抑菌区，证实了本发明制备工艺制得的纳米银棉织物有抑菌性能，这是因为纳米银粒径小，比表面积大，更容易附着在细胞膜上，破坏细胞壁，使细菌丧失功能。棉织物i在经过20次水洗后棉织物的颜色有所下降，但是依然具有明显的抗菌性能，棉织物i对大肠杆菌的抗菌性优于金黄色葡萄球菌。

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