一种抗菌织物的制备方法、抗菌织物及抗菌产品
阅读说明：本技术 一种抗菌织物的制备方法、抗菌织物及抗菌产品 (Preparation method of antibacterial fabric, antibacterial fabric and antibacterial product ) 是由 朱向忠 于 2020-05-14 设计创作，主要内容包括：本发明涉及抗菌技术领域,具体涉及一种抗菌织物的制备方法、抗菌织物及抗菌产品,其中,抗菌织物的制备方法包括步骤一、对织物进行等离子体处理；步骤二、在织物表面涂布纳米银抗菌分散液；步骤三、对织物进行干燥处理；步骤四、对织物进行红外光处理。抗菌织物采用上述的方法制成,所述抗菌织物包括熔喷布、无纺布、棉布、尼龙布中的至少一种。抗菌产品包括上述的抗菌织物,所述抗菌产品包括口罩、防护服、手套中的至少一种。本发明的制备步骤简单,纳米银和织物纤维间的附着力强,不需要引入聚合物粘结剂,抗菌活性更好,更环保。(The invention relates to the technical field of antibiosis, in particular to a preparation method of an antibacterial fabric, the antibacterial fabric and an antibacterial product, wherein the preparation method of the antibacterial fabric comprises the steps of firstly, carrying out plasma treatment on the fabric; step two, coating the nano-silver antibacterial dispersion liquid on the surface of the fabric; step three, drying the fabric; and step four, carrying out infrared light treatment on the fabric. The antibacterial fabric is prepared by the method, and comprises at least one of melt-blown cloth, non-woven cloth, cotton cloth and nylon cloth. The antibacterial product comprises the antibacterial fabric, and the antibacterial product comprises at least one of a mask, protective clothing and gloves. The preparation method disclosed by the invention is simple in preparation steps, strong in adhesive force between the nano silver and the fabric fiber, free of introducing a polymer binder, better in antibacterial activity and more environment-friendly.)
技术领域
本发明涉及抗菌技术领域，具体涉及一种抗菌织物的制备方法、抗菌织物及抗菌产品。
背景技术
常见织物具有较大的表面积和较强的吸湿能力，细菌很容易附着繁殖，导致织物纤维褪色及其机械强度降低，而且会产生特殊气味，尤其可能造成感染或引起疾病传播，甚至严重危害使用者的生命健康。因此，赋予织物抗菌功能以降低细菌对人体的侵害是十分必要的。抗菌剂决定织物的抗菌性，其主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂和复合抗菌剂。其中，无机抗菌剂具有抗菌广谱性、耐热性、持久性等优点，是医疗卫生、日用化工等领域常用的抗菌剂品种。
近年来，纳米银(Ag)因其抗菌广谱性、抗菌活性高、安全性高、不易产生耐药性等特点，已成为新型代表性的无机抗菌剂，被广泛应用于医疗和服装等领域。纳米Ag的抗菌性源于Ag+的释放，其抗菌机理是银离子和细胞膜蛋白质中的含硫基团反应，直接破坏细胞膜，增加其通透性，银离子穿过细胞膜进入细胞内和呼吸链蛋白质作用，以及阻碍DNA复制，从而导致细菌死亡达到杀菌目的。
目前，纳米银抗菌织物的制备方法主要包括：1)将纳米银和聚合物配制成纺丝液，通过静电纺丝制备抗菌织物；2)将聚合物粘结剂粘结到碳纤维布上，然后将纳米银喷涂于粘结剂，从而纳米银通过粘结剂粘附于碳纤维布表面；3)将纳米银和聚合物配制成混合液，采用浸-扎处理使纳米银粘附于碳纤维表面制备抗菌复合材料。
但是现有的纳米银抗菌织物的制备方法存在以下缺点：1)为了增强纳米银和织物纤维间的附着力而引入聚合物粘结剂，增加成本且不利于环保；2)纳米银易被聚合物粘结剂完全包裹，减少Ag+的释放，降低其抗菌活性；3)静电纺丝、先后涂布粘结剂和纳米银、浸-扎处理，这些工艺相对复杂，不利于高效生产纳米银抗菌织物。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明提供一种抗菌织物的制备方法，制备步骤简单，纳米银和织物纤维间的附着力强，不需要引入聚合物粘结剂，抗菌活性更好，更环保。
本发明还提供一种抗菌织物，其抗菌性能好，且更加环保。
本发明还进一步提供一种抗菌产品，抗菌性能好，且更加环保安全。
本发明的公开了一种抗菌织物的制备方法，其包括如下制备步骤：
步骤一、对织物进行等离子体处理；
步骤二、在织物表面涂布纳米银抗菌分散液；
步骤三、对织物进行干燥处理；
步骤四、对织物进行红外光处理。
本发明通过对织物表面进行等离子体处理，可以增加织物纤维表面活性官能团，如：羟基、羧基等，从而增加织物纤维的表面能，确保后续纳米银抗菌分散液在织物纤维表面的润湿性，为后续涂布无聚合物粘结剂的纳米银分散液提供保障。
本发明通过对织物表面进行红外光处理，由于红外光波能引发纳米银和织物纤维间等离子体耦合，使纤维表面与纳米银接触位点产生局部高温发生熔融，从而使纳米银嵌入织物纤维表面且不被包裹，提高纳米银和织物间的附着力，同时不影响Ag+的有效释放，从而确保其抗菌活性。
其中，所述等离子体处理时的功率为100-2000W，所述等离子体处理时间为1.2s-12s。
其中，所述纳米银抗菌分散液包括银纳米线和溶剂。
银纳米线相比Ag纳米颗粒，一维结构的银纳米线和织物表面具有更好的附着力，且能增强耐久性。此外，相同的抗菌效果下，银纳米线具有更低的细胞毒性。
其中，所述纳米银抗菌分散液中的银纳米线的质量分数为0.05％-5％。
其中，所述溶剂包括去离子水、无水乙醇、异丙醇中的至少一种。
其中，所述干燥处理时的温度为60-100℃，干燥时间为1-10min。
其中，所述红外光处理时的红外光波长为0.75-300μm，优先地，所述红外光处理时的红外光波长为1.5-2.5μm。
其中，所述红外光处理时间为1-10min。
本发明还公开了一种抗菌织物，所述抗菌织物采用上述的方法制成，所述抗菌织物包括熔喷布、无纺布、棉布、尼龙布中的至少一种。
本发明还公开了一种抗菌产品，所述抗菌产品包括上述的抗菌织物，所述抗菌产品包括口罩、防护服、手套中的至少一种。
本发明的有益效果在于：
本发明的抗菌织物的制备方法通过将织物经过等离子体处理，然后将纳米银抗菌分散液涂布于织物表面，最后对织物进行红外光处理即可得到抗菌织物；相对现有技术，本发明无需在纳米银抗菌分散液中添加聚合物粘合剂，即可实现银纳米线在织物纤维表面的良好附着，成本更低且环保；本发明采用红外光处理涂覆纳米银抗菌分散液的织物，使纳米银嵌入织物纤维表面且未被织物纤维包裹，不影响Ag+的有效释放，从而确保抗菌织物的抗菌活性。因此，本发明克服了当前技术的成本较高、环保不利、抗菌性能弱化、工艺复杂等问题。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
一种抗菌织物的制备方法，其包括如下制备步骤：
步骤一、采用等离子体处理机对织物进行等离子体处理，所述等离子体处理机的有效处理宽度为0.2m，等离子体处理时的功率为500W，所述等离子体处理时间为2.4s；
步骤二、采用微凹版印刷工艺在织物表面涂布纳米银抗菌分散液；
步骤三、采用烘箱对织物表面进行干燥处理，所述烘箱的长度为10m，所述干燥处理时的温度为90℃，干燥时间为2min；
步骤四、采用红外灯箱对织物进行红外光处理，所述红外灯箱的长度为10m，所述红外光处理时的红外光波长为2μm，所述红外光处理时间为2min。
其中，所述纳米银抗菌分散液包括银纳米线和异丙醇溶剂。
其中，所述纳米银抗菌分散液中的银纳米线的质量分数为2％。
其中，所述织物的传送速度为5m/min。
其中，所述织物为熔喷布。
实施例2
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例2的制备方法与实施例1的区别在于，实施例2中等离子体处理时的功率为1800W，实施例2的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例3
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例3的制备方法与实施例1的区别在于，实施例3中等离子体处理时的功率为100W，实施例3的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例4
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例4的制备方法与实施例1的区别在于，实施例4中纳米银抗菌分散液中银纳米线的质量分数为0.08％，实施例4的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例5
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例5的制备方法与实施例1的区别在于，实施例5中纳米银抗菌分散液中银纳米线的质量分数为5％，实施例5的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例6
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例6的制备方法与实施例1的区别在于，实施例6中红外光处理时的红外光波长为0.75μm，实施例6的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例7
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例7的制备方法与实施例1的区别在于，实施例7中红外光处理时的红外光波长为300μm，实施例7的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例8
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例8的制备方法与实施例1的区别在于，实施例8中织物的传送速率为1m/min，等离子体处理时的时间为12s，干燥时间为10min，红外光处理时间为10min，实施例8的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例9
一种抗菌织物的制备方法，其中，实施例9的制备方法与实施例1的区别在于，实施例9中织物的传送速率为10m/min，等离子体处理时的时间为1.2s，干燥时间为1min，红外光处理时间为1min，实施例9的其它制备步骤与实施例1相同。
实施例10
抗菌产品，所述抗菌产品包括实施例1的抗菌织物，所述抗菌产品可以为口罩、防护服、手套、卫生用品等。
抗菌性能测试：
将实施例1-9的制备方法制成的抗菌织物分别进行抗菌性能测试，测试结果如下表所示。
通过试验结果可知，采用本发明的制备方法制得的抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有良好的抑菌作用，具体的，本发明的抗菌织物对大肠杆菌的抑菌圈直径为12-25mm，对金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径为11-23mm。
其中，由实施例1-3的试验结果可知，对织物进行等离子体处理有利于提高织物的抗菌性能，当等离子体的处理功率过小时，会影响织物的抗菌性能，制得的抗菌织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌作用会降低，当等离子体处理功率过高时，功率对抗菌织物的影响作用会越来越小，本发明的等离子体功率控制在1800W时抗菌织物的抗菌作用最佳。
由实施例1、实施例4和5的试验结果可知，纳米银抗菌分散液中银纳米线的含量会影响织物的抗菌性能，当银纳米线的含量过低时，织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果下降，而当银纳米线的含量升高时，相应的织物的抗菌性能也更好，当时当银纳米线的含量过高时不仅成本过高，且容易出现银纳米线在溶剂中分散不均匀，进而影响织物的抗菌性能，经试验发现，当银纳米线的质量分数为分散液的5％时，其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌效果更好。
由实施例1、实施例6和7的试验结果可知，红外光波长大小会影响织物的抗菌性能，当红外光波长过大或过小都会影响织物的抗菌性能，其中，当红外光波为1.5-2.5μm时，制得的织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌性能最好，而当红外光波长过大时，频率过小，光的能量降低，处理效果微弱，因此银纳米线在织物纤维表面的嵌入深度非常有限，导致其在织物表面的附着力比较微弱，银纳米线容易脱落，织物上作为抗菌剂的银纳米线的量降低，所以制得的织物的抑菌效果减弱；而当红外光波的波长过小时，织物纤维表面与银纳米线接触微店产生的局部温度较低，因此银纳米线也不能很好地嵌入织物纤维表面，使用时银纳米线容易从织物纤维表面脱落，进而使制得的织物的抑菌效果减弱。
由实施例1、实施例8和9的试验结果可知，等离子体处理时长、红外光处理时长等均会影响制得的织物的抗菌性能。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。