一种纳米银线抗菌复合材料及其制作方法
阅读说明：本技术 一种纳米银线抗菌复合材料及其制作方法 (Nano silver wire antibacterial composite material and preparation method thereof ) 是由 赖耀升 江建志 彭丰章 于 2019-09-30 设计创作，主要内容包括：本发明涉及抗菌复合材料制备技术领域,本发明的技术方案为：一种纳米银线抗菌复合材料及其制作方法,所述纳米银线抗菌复合材料包括层基材和纳米银线层,所述纳米银线层采用纳米银线墨水涂布或印刷在所述层基材的上表面,所述层基材为棉布或纸；所述纳米银线层的厚度为1um以内。纳米银线交织成网,纳米银线不易释出污染环境；棉布或纸上印刷涂布的纳米银线层,直接与皮肤或食物接触,可达到最佳的杀菌效果。(The invention relates to the technical field of preparation of antibacterial composite materials, and the technical scheme of the invention is as follows: a nanometer silver line antibacterial composite material and its preparation method, the said nanometer silver line antibacterial composite material includes layer substrate and nanometer silver line layer, the said nanometer silver line layer adopts nanometer silver line ink to coat or print on the upper surface of the said layer substrate, the said layer substrate is cotton cloth or paper; the thickness of nanometer silver line layer is within 1 um. The nano silver wires are interwoven into a net, so that the nano silver wires are not easy to release to pollute the environment; the nano silver wire layer printed and coated on the cotton cloth or paper is directly contacted with skin or food, thereby achieving the best sterilization effect.)
技术领域
本发明涉及抗菌复合材料制备技术领域，尤其涉及到一种纳米银线抗菌复合材料及其制作方法。
背景技术
纳米银具有良好的杀菌作用，纳米银是粉末状银单质，粒径小于100nm，一般在10-50nm之间。纳米银颗粒可直接与菌体的氧代谢酶(-SH)结合，使菌体窒息而死的独特作用机制，可杀死与其接触的大多数细菌、真菌、霉菌、孢子等微生物。可在数分钟内杀死650多种细菌。对大肠杆菌、***、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性。粒径越小，杀菌性能越强。
鱼虾肉类等生鲜食物容易受环境中细菌的污染，保鲜不易。传统上常用保鲜塑料膜塑料袋，不但不能防止细菌滋生，而且环境塑料污染严重，中国专利CN104005303A公开了一种纳米银复合抗菌纸及其制作方法和应用，使用了硝酸银浸泡的方式使纳米银粒附着到纸张上，显然是不合理的，即使有纳米银粒附着在纸上，也非常容易析出或掉落，利用含有纳米银的抗菌保鲜纸取代塑料膜，既能对食物抗菌保鲜，又能免除环境的塑料污染，吸附在纸张中的纳米银颗粒容易析出，释放到环境中也会对生态有一定影响，也会杀灭环境中的有益菌体。长期接触析出的纳米银颗粒会在生物体内形成银沉积会对生物，人体产生不良影响，沉积过多甚至会有明显中毒现象。
含有纳米银的抗菌棉布可以有效保护伤口，防止细菌孳生，在外伤敷料、绷带、抗菌床单坐垫、女性卫生巾等医疗卫生用品领域，用途广泛，现有技术，均是采用纳米银颗粒作为抗菌成分，比如中国专利CN107151861A，但是吸附在棉布纤维中的纳米银颗粒容易析出，释放到环境中也会对生态有一定影响，也会杀灭环境中的有益菌体。长期接触析出的纳米银颗粒会在生物体内形成银沉积会对生物，人体产生不良影响，沉积过多甚至会有明显中毒现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种纳米银线抗菌复合材料及其制作方法。
本发明的上述技术目的是用过以下技术方案实现的：
一种纳米银线抗菌复合材料，包括层基材和纳米银线层，所述纳米银线层采用纳米银线墨水涂布或印刷在所述层基材的上表面。
作为一种纳米银线抗菌复合材料的优选方案，所述层基材为棉布或纸或铝箔或塑胶薄膜。
作为一种纳米银线抗菌复合材料的优选方案，所述纳米银线层的厚度为1um以内。
一种纳米银线抗菌复合材料的制作方法，包括如下步骤：
S1、采用化学法生长出直径10-100纳米，长度为10-1000um的纳米银线，再混入涂布液中制作出纳米银线墨水，纳米银线墨水的浓度为0.1％-0.3％。
S2、将纳米银线墨水加压印刷或涂布到棉布或纸上，厚度为1um以内；
S3、采用200℃左右的烤箱或是强光照射对纳米银线层进行热处理，热固化成膜后，形成多层网状编织的三维结构，网目大小分布在100um以内。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、纳米银线交织成网，纳米银线不易释出污染环境；
2、棉布或纸上印刷涂布的纳米银线层，直接与皮肤或食物接触，可达到最佳的杀菌效果；
3、可以印刷图案花纹，提升美观，也减少纳米银线的用量，降低成本。
4、纳米银线层延展性高，可渗入棉布或纸张表面，随棉布或纸张折叠、卷曲、揉皱而不易脱落。
附图说明
图1是本发明提出的一种纳米银线抗菌复合材料结构示意图。
图中数字和字母所表示的相应部件名称：
其中：1-层基材；2-纳米银线层。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合图示与具体实施例，进一步阐述本发明。
如图1所示，本发明提出的一种纳米银线抗菌复合材料，包括层基材和纳米银线层，所述纳米银线层采用纳米银线墨水涂布或印刷纸所述层基材的上表面。
优选的，所述纳米银线层的厚度为1um以内。
实施例一：
所述层基材为棉布，在所述棉布的上表面涂布或印刷纳米银线层，也可以在棉布表面印刷图案花纹，提升美观，减少纳米银线的用量；纳米银线层延展性高，可渗入棉布表面，用于包覆伤口，可杀死细菌，防止细菌感染，随棉布折叠、卷曲、揉皱而不易脱落。
实施例二：
所述层基材为纸，在所述纸的上表面涂布或印刷纳米银线层，也可以在纸表面印刷纳米银线图案花纹，提升美观，减少纳米银线的用量；纳米银线层延展性高、可渗入纸张表面，随纸张折叠、卷曲、揉皱而不易脱落，也耐水洗食物置于纳米银线层之上，包覆起来，可杀死细菌，推迟食物腐败。
实施例三：
所述层基材为铝箔，在所述铝箔的上表面涂布或印刷纳米银线层，也可以在铝箔表面印刷纳米银线图案花纹，提升美观，减少纳米银线的用量；纳米银线层延展性高，随纸铝箔叠、卷曲、揉皱而不易脱落，包覆起来，可杀死细菌，加上的铝箔本身优异的隔绝性能，使得防腐保鲜性能更加优越。
实施例四：
所述层基材为塑胶薄膜，在所述塑胶薄膜的上表面涂布或印刷纳米银线层，也可以在塑胶薄膜表面印刷纳米银线图案花纹，提升美观，减少纳米银线的用量；纳米银线层延展性高，随塑胶薄膜折叠、卷曲、揉皱而不易脱落，包覆起来，可杀死细菌，提升保鲜能力。需要注意的是，层基材为塑胶薄膜时，对纳米银线层进行热处理时优选使用强光照射的热处理方式，塑胶薄膜不易变形。
一种纳米银线抗菌复合材料的制作方法，包括如下步骤：
S1、采用化学法生长出直径10-100纳米，长度为10-1000um的纳米银线，再混入涂布液中制作出纳米银线墨水，纳米银线墨水的浓度为0.1％-0.3％。
S2、将纳米银线墨水加压印刷或涂布到棉布或纸上，厚度为1um以内；
S3、采用200℃左右的烤箱或是强光照射对纳米银线层进行热处理，热固化成膜后，形成多层网状编织的三维结构，网目大小分布在100um以内。
上述技术方案中，步骤S3热处理的目的是以除去粘结剂、包覆剂等成分；同时，在热处理过程中纳米银线之间的接触点能够融合交联在一起，热固化成膜后，则可形成多层网状编织的三维结构，网目大小大约分布在100um以内，延展性能良好，可以调整墨水中纳米银线的浓度，以调整网目大小，网目越大纳米银线层透明度越高，但抗菌能力会下降。
值得注意的是，本发明所采用的涂布液可参考对比文件“201611245540.1”提出的一种纳米银线透明导电膜的生产工艺，其中，所述纳米银线涂布液配置方法：将直径为10～100nm、长度≤200μm的纳米银线溶解在固体含量为0.5～10wt％、平均粒径为10～100nm的溶胶中，使得每1Kg纳米银线涂布液中含有银1～10g；纳米银线涂布液中固体含量为0.5～11wt％，粘度为1～25cps，纳米银线涂层涂布量为10～50mL/m2。
值得注意的是，优选的，为了得到不同厚度的纳米银线层，可以通过多次涂布或印刷的方式实现，也可通过改变纳米银线墨水的不同配比来实现，本发明采用的纳米银线墨水也可参考对比文件CN106883686A所公开的“一种高精度RFID天线用导电油墨的制备方法”。
纳米银线表面迁移产生重结晶，可以在150-200℃左右发生，实现纳米银线间的融合。纳米银线表面有机物解离温度160-200℃，对于涂布浆料可以不必完全分解纳米银线表面有机物，将他们充分解离就可以。因此采用200℃左右的烤箱进行涂布后的热处理即可。
强光照射加热技术实现膜层中纳米银线网格搭接处局部熔化而焊合，使用该技术可避免整体加热处理对柔性基材形成的破坏。
强光照射加热(有的地方也称作“辐照技术熔焊”)的原理是通过引发纳米银线表面离子共振以及在结点处产生高强度电场使结点熔融。结点处产生的热效应大大高于膜层的其他部分，可适用于不耐温的柔性基材。光源可选择普通光源或激光，普通光源有设备要求低、操作简单的优点，一般需要1-2分钟。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。