本發(fā)明涉及一種抗菌紡織品的制備方法，特別是一種長效抗菌紡織品的制備方法，屬于紡織品功能整理技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
日常生活中，人們不可避免地會接觸到各類微生物，這些微生物會對人類健康造成威脅。隨著化學技術(shù)和人們生活質(zhì)量的提高，各類抗菌材料層出不窮。納米技術(shù)的出現(xiàn)，使貴金屬銀粒子在納米尺寸下的殺菌能力產(chǎn)生了質(zhì)的飛躍，納米銀具有廣譜抗菌且不易產(chǎn)生耐藥性，具有高效、安全、穩(wěn)定性高的優(yōu)點。銀系抗菌劑在醫(yī)療衛(wèi)生、紡織、食品、環(huán)境等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。殼聚糖是一種天然有機抗菌劑，具有廣譜抗菌性，對霉菌、細菌都有很好的抗菌性能，對人體無毒、無刺激，可生物降解。近年來抗菌紡織品的需求在國內(nèi)外呈現(xiàn)快速增長勢頭，目前抗菌紡織品的生產(chǎn)主要有兩種方式，用抗菌纖維生產(chǎn)抗菌紡織品或用抗菌劑對紡織品進行抗菌整理，其中利用抗菌劑對紡織品進行整理是一種簡單易行的方法。
目前銀系抗菌紡織品的制備方法，主要包括兩類，一類是先制備出穩(wěn)定的納米銀溶液，在一定條件下將紡織品在納米銀溶液中處理，使得納米銀吸附到紡織品表面而獲得，如在專利《一種抗菌無紡布的制備方法及制備用浸軋液》中公開了一種納米銀整理抗菌無紡布的制備方法，一定量的納米銀溶膠和peg-400、pvp以及丙烯酸組成抗菌整理液，其中納米銀是主抗菌劑，peg-400、pvp以及丙烯酸作為抗菌整理過程的穩(wěn)定劑，對無紡布進行浸漬壓軋?zhí)幚?，從而獲得納米銀抗菌無紡布；另一類是通過在紡織品表面原位生成納米銀，獲得納米銀抗菌紡織品，如專利《一種納米銀抗菌紡織品及其制備方法》中公開了一種抗菌紡織品的制備方法，將紡織品浸入含有硝酸銀、還原劑和2-氨基乙基甲基丙烯酸酯鹽酸鹽的混合溶液中，然后采用高能射線輻照紡織品，使得納米銀粒子在紡織品表面原位生成。這兩類方法均有一定的缺點，前一種方法工藝流程較長，包含納米銀制備和整理紡織品兩個步驟，且存在納米銀與紡織品結(jié)合牢度較低，抗菌性耐久性差的問題，第二種方法也需要選擇合適的還原劑、分散劑、穩(wěn)定劑以及助劑等來制備抗菌紡織品。殼聚糖抗菌紡織品的制備，通常是將殼聚糖或殼聚糖衍生物溶解制備成溶液，對紡織品進行浸漬處理或與紡織品交聯(lián)制備抗菌紡織品。
納米銀有許多優(yōu)點，但是其粒徑小、表面能高、化學性質(zhì)活潑，易發(fā)生團聚和氧化，從而影響其抗菌效果。殼聚糖的抗菌性能受到ph值、分子量和脫乙酰度的影響，如殼聚糖在酸性條件下抗菌性較好，而在中性或堿性環(huán)境下的抗菌性大大減弱。另外，納米銀屬于溶出型抗菌劑，隨著紡織品使用時間和洗滌次數(shù)的增加，其抗菌性能會不斷下降，而殼聚糖為非溶出型抗菌劑，如將納米銀與殼聚糖結(jié)合，一方面殼聚糖長分子鏈可與納米銀發(fā)生作用來穩(wěn)定納米銀，另一方面納米銀與殼聚糖協(xié)同作用，可以克服殼聚糖在中性或堿性環(huán)境中抗菌性差的缺點，實現(xiàn)長效優(yōu)異的抗菌性能。浙江大學碩士論文《殼聚糖納米銀溶液的制備及其在棉織物上的應(yīng)用》一文中，以硼氫化鈉為還原劑，以殼聚糖為穩(wěn)定劑與硝酸銀作用，制備了殼聚糖納米銀溶液，然后用浸漬法對棉織物進行抗菌整理。該制備方法也存在納米銀與棉織物結(jié)合牢度不高，耐洗性差以及納米銀溶液利用低的缺點。
技術(shù)實現(xiàn)要素：
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的工藝復(fù)雜，納米銀穩(wěn)定性差，抗菌耐久性不好等問題，提供一種簡便易行的長效抗菌紡織品的制備方法，本發(fā)明的特點是工藝簡單，制備的抗菌紡織品具有抗菌性強且耐久性好的優(yōu)點。
解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種長效抗菌紡織品的制備方法，先對紡織品進行退漿或精煉處理，然后采用低溫等離子體對紡織品進行預(yù)處理；將經(jīng)過預(yù)處理的紡織品于室溫下在殼聚糖溶液與硝酸銀溶液組成的混合整理液中浸漬10～30分鐘，取出后軋去多余整理液，軋余率為100～150%，將浸漬了整理液的紡織品移入微波設(shè)備中采用微波處理一定時間，反應(yīng)結(jié)束后取出，水洗，晾干即得到抗菌紡織品；
采用低溫等離子體對紡織品進行預(yù)處理是以空氣、氧氣、氮氣或氨氣作為介質(zhì)，低溫等離子體工作氣壓為30～60pa，輸出功率為100～300w，處理時間2～8min；
所述的混合整理液的配制方法如下：先配制質(zhì)量分數(shù)0.5～2%的殼聚糖溶液和ag+濃度為0.001～0.01mol/l的硝酸銀水溶液，將硝酸銀水溶液與殼聚糖溶液混合得到混合溶液，控制硝酸銀溶液與殼聚糖溶液的體積比為1：10～50，然后將次亞磷酸鈉加入上述混合溶液中，攪拌溶解并混合均勻，控制次亞磷酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為1～5%，得到混合整理液。
所述的紡織品為棉、麻、粘膠、蠶絲、羊毛、大豆蛋白纖維、蠶蛹蛋白纖維或含有上述纖維的混紡機織物、針織物或非織造紡織品。
微波處理的工藝參數(shù)為：微波功率為600～1000w，處理時間3～10min。
殼聚糖溶液的配制采用現(xiàn)有技術(shù)，即將殼聚糖分散于質(zhì)量分數(shù)為2～8%的檸檬酸水溶液中，先超聲處理30～60min，然后在50℃下磁力攪拌直至溶解，殼聚糖的質(zhì)量分數(shù)控制為0.5～2%。
本發(fā)明的原理是：紡織品經(jīng)過等離子體處理后使得紡織纖維具有更高的化學活性，等離子體處理后紡織纖維表面適當粗化，以利于對整理液的吸附和化學反應(yīng)。經(jīng)低溫等離子體處理的紡織品浸漬整理液，在微波輻射加熱條件下ag+與纖維素或蛋白質(zhì)作用而成為單質(zhì)銀，在此過程中纖維素或蛋白質(zhì)既是還原劑又是分散劑，纖維作為納米銀生長的模板，得到粒徑比較均勻且分散的納米銀；另外殼聚糖借助檸檬酸和次亞磷酸鈉的作用與紡織纖維發(fā)生交聯(lián)而牢固結(jié)合，殼聚糖在纖維表面形成抗菌膜。納米銀被殼聚糖分子包纏或包裹，在穩(wěn)定納米銀粒子的同時，對納米銀粒子的溶出起緩釋作用，使得紡織品的抗菌效果更持久。
由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明所制備的抗菌紡織品抗菌性能優(yōu)異，耐洗滌，達到持久抗菌的效果，且制備技術(shù)工藝簡單，化學污染少，其有益效果分述如下：
（1）采用低溫等離子體處理紡織品，提高纖維的反應(yīng)活性和親水性，使紡織品表面適當粗化，提高紡織品對整理液的吸附以及對ag+的還原能力和對殼聚糖的交聯(lián)作用，另外等離子體技術(shù)無化學污染。
（2）納米銀和殼聚糖協(xié)同作用，充分發(fā)揮二者的抗菌性能，實現(xiàn)對紡織品的高效抗菌。
（3）殼聚糖借助檸檬酸的交聯(lián)作用而涂覆在紡織品表面，納米銀粒子被殼聚糖長分子鏈包纏或被殼聚糖膜所包裹，穩(wěn)定納米銀粒子，并對納米銀的溶出起到緩釋作用，從而使得紡織品的抗菌性能能夠更持久和穩(wěn)定。
（4）制備工藝簡單易行。
下面，結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)特征做進一步說明。
具體實施方式
實施例1
將殼聚糖分散在5%的檸檬酸水溶液中，控制殼聚糖的質(zhì)量分數(shù)為2%，先超聲分散60min，然后在50℃下磁力攪拌直至溶解，為殼聚糖溶液；用純水配制硝酸銀溶液，ag+濃度為0.005mol/l；將硝酸銀溶液與殼聚糖溶液混合，控制硝酸銀溶液與殼聚糖溶液的體積比為1：30，然后將次亞磷酸鈉加入上述混合溶液中，攪拌溶解并混合均勻，控制次亞磷酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為4%，得到混合整理液。
對棉織物進行退漿或精煉，然后采用氮低溫等離子體對其進行處理，工作氣壓為50pa，功率為250w，處理時間3min；將經(jīng)過低溫等離子體處理的棉織物在混合整理液中室溫浸漬20分鐘，取出后軋去多余整理液，軋余率為100%；將浸漬了整理液的紡織品移入微波設(shè)備中處理，工藝參數(shù)為微波功率800w，處理時間8min。取出水洗，晾干，即得到性能優(yōu)良的抗菌紡織品。
根據(jù)gb/t20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價第三部分：震蕩法》對整理后紡織品進行抗菌性測試，該棉織物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率分別達到99.6%、99.4%和95.2%；在標準規(guī)定條件下水洗50次后，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率仍然保留為97.9%、96.3%和90.4%，均符合抗菌紡織品的技術(shù)要求。
實施例2
將殼聚糖分散在3%的檸檬酸水溶液中，控制殼聚糖的質(zhì)量分數(shù)為1%，先超聲分散60min，然后在50℃下磁力攪拌直至溶解，為殼聚糖溶液；用純水配制硝酸銀溶液，ag+濃度為0.002mol/l；將硝酸銀溶液與殼聚糖溶液混合，控制硝酸銀溶液與殼聚糖溶液的體積比為1：40，然后將次亞磷酸鈉加入上述混合溶液中，攪拌溶解并混合均勻，控制次亞磷酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為3%，得到混合整理液。
對桑蠶絲織物進行精煉，然后采用氧低溫等離子體對其進行處理，工作氣壓為30pa，功率為200w，處理時間2min；將經(jīng)過等離子體處理的棉織物在混合整理液中室溫浸漬30分鐘，取出后軋去多余整理液，軋余率為100%；將浸漬了整理液的紡織品移入微波設(shè)備中處理，工藝參數(shù)為微波功率600w，處理時間5min。取出水洗，晾干，即得到性能優(yōu)良的抗菌紡織品。
根據(jù)gb/t20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價第三部分：震蕩法》對整理后紡織品進行抗菌性測試，該棉織物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率分別達到99.2%、98.4%和93.1%；在標準規(guī)定條件下水洗50次后，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率仍然保留為95.9%、93.6%和88.9%，均符合抗菌紡織品的技術(shù)要求。
實施例3
將殼聚糖分散在5%的檸檬酸水溶液中，控制殼聚糖的質(zhì)量分數(shù)為2%，先超聲分散30min，然后在50℃下磁力攪拌直至溶解，為殼聚糖溶液；用純水配制硝酸銀溶液，ag+濃度為0.01mol/l；將硝酸銀溶液與殼聚糖溶液混合，控制硝酸銀溶液與殼聚糖溶液的體積比為1：50，然后將次亞磷酸鈉加入上述混合溶液中，攪拌溶解并混合均勻，控制次亞磷酸鈉的質(zhì)量分數(shù)為5%，得到混合整理液。
對蠶蛹蛋白織物進行精煉處理，然后采用氧低溫等離子體對其進行處理，工作氣壓為30pa，功率為150w，處理時間2min；將經(jīng)過等離子體處理的棉織物在混合整理液中室溫浸漬30分鐘，取出后軋去多余整理液，軋余率為120%；將浸漬了整理液的紡織品移入微波設(shè)備中處理，工藝參數(shù)為微波功率600w，處理時間10min。取出水洗，晾干，即得到性能優(yōu)良的抗菌紡織品。
根據(jù)gb/t20944.3-2008《紡織品抗菌性能的評價第三部分：震蕩法》對整理后織物進行抗菌性測試，該織物對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率分別達到99.8%、99.6%和95.7%；在標準規(guī)定條件下水洗50次后，對金黃色葡萄球菌、大腸桿菌、白色念珠菌的抑菌率仍然保留為99.6%、97.9%和90.8%，均符合抗菌紡織品的技術(shù)要求。
本發(fā)明所述的退漿或精煉處理屬于現(xiàn)有技術(shù)，此處不再贅述。
本發(fā)明的上述實施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護范圍之列。