棉織物納米銀抗菌整理工藝研究.pdf

1、隨著人們生活水平和健康意識的提高，抗菌紡織品（特別抗菌棉織物）越來越受到人們的重視。目前，棉織物納米銀整理工藝技術已廣泛應用于抗菌棉織物制備。但是該工藝仍存在銀離子利用率低，抗菌性和耐洗滌性差等問題。鑒于此，本課題根據(jù)銀離子吸附和在位還原原理，設計棉織物自還原法、棉織物還原劑還原法、接枝棉織物還原劑還原法以及接枝棉織物浸漬-汽蒸還原法等整理工藝制備納米銀抗菌棉織物，通過各自工藝對整理棉織物納米銀含量、銀離子利用率和抗菌性能及其耐洗滌性影

2、響的研究，旨在開發(fā)一種銀離子利用率高、生產(chǎn)成本低的棉織物納米銀整理工藝，并使制備的抗菌織物具有優(yōu)異的抗菌性能及耐洗滌性能。本論文的研究分為二部分:
　　 第一部分為棉織物的納米銀整理研究，包括棉織物自還原法和還原劑還原法。棉織物自還原法是利用棉纖維分子鏈末端潛在醛基還原銀離子的整理工藝，還原劑還原法是利用外加還原劑檸檬酸三鈉還原銀離子的整理工藝。分別研究了兩種棉織物納米銀整理工藝因素對棉織物銀含量的影響，優(yōu)化兩種工藝條件，并測定

3、了兩種整理工藝的硝酸銀利用率、整理織物銀含量、抗菌性及其耐洗性。實驗結(jié)果表明:棉織物自還原法優(yōu)化工藝條件為:浸漬溫度80℃，浸漬時間50min，浴比1∶50，pH為7，硝酸銀濃度為0.3mM(mmol/L)時，制備的整理織物上銀含量為134.7mg/kg，硝酸銀利用率為8.47％，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率分別達到99.6％和99.9％，經(jīng)過50次洗滌后，整理織物上的銀保留率為70.28％;棉織物還原劑還原法優(yōu)化工藝條件為:浸漬

4、溫度85℃，浸漬時間30min，檸檬酸三鈉與硝酸銀的摩爾比10∶1，浴比1∶50，pH為7，硝酸銀濃度為0.3mM時，制備的整理織物上銀含量為266.5mg/kg，硝酸銀利用率為16.71％，對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率均達到99.9％，經(jīng)過50次洗滌后，整理織物上的銀保留率為71.72％。研究表明與棉織物自還原法相比，棉織物還原劑還原法整理工藝的銀離子利用率較高，整理織物耐洗滌性有所提高，但提高不大。還原劑還原法可以有效提高銀離

5、子利用率，但對整理織物耐洗性影響不大。
　　 第二部分為聚甲基丙烯酰胺接枝棉織物納米銀整理研究，其中分三小部分。
　　 (1)聚甲基丙烯酰胺接枝棉織物的制備。采用過硫酸鉀(KPS)為引發(fā)劑，以丙烯酰胺類（丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺）單體對棉織物進行接枝。研究了接枝工藝因素對織物接枝率的影響，優(yōu)化接枝工藝條件，并對織物白度和吸濕性進行測試。實驗結(jié)果表明:接枝優(yōu)化工藝條件為:KPS濃度0.3mol/L，反應溫度70℃，反應時間9

6、0min，pH為9，浴比1∶30。隨著單體濃度的增加，織物接枝率逐漸增加，當單體濃度為0.6 mol/L，接枝率達到平衡，可達22.94％。接枝整理織物的吸濕性有所增強，白度基本不變。
　　 (2)接枝棉織物的還原劑還原法納米銀整理研究。研究了整理工藝因素對接枝棉織物上銀含量影響，優(yōu)化工藝條件，測定了整理接枝棉織物銀含量、銀離子利用率和抗菌性能，研究了其抗菌耐洗性，并與棉織物還原劑還原法整理工藝進行比較。實驗結(jié)果表明:優(yōu)化工藝條

7、件為:接枝率15.05％，檸檬酸鈉與硝酸銀的摩爾比5∶1，浸漬溫度90℃，浸漬時間40min，pH為7，浴比1∶50，硝酸銀濃度為0.3mM時，整理織物上的銀含量為575.3 mg/kg，硝酸銀利用率為35.51％，對大腸桿菌和葡萄球菌抑菌率均達到99.9％，經(jīng)50次洗滌后，銀含量保留率為75.23％，抑菌率仍保持99.9％。研究表明與棉還原劑還原法相比，棉織物接枝改性可以顯著提高銀離子利用率，一定程度上提高整理織物的耐洗滌性。

8、　　 (3)接枝棉織物浸漬-汽蒸納米銀整理研究。研究了整理工藝因素對接枝棉織物上銀含量影響，優(yōu)化工藝條件，測定了整理接枝棉織物銀含量、銀離子利用率和抗菌性能，研究了其抗菌耐洗性，并與接枝棉織物還原劑還原法整理工藝比較。實驗結(jié)果表明:優(yōu)化工藝條件為:接枝率為15.05％，浸漬時間30min，pH為7，汽蒸時間30min，當硝酸銀濃度為0.1mM時，整理織物上銀含量為102.9 mg/kg，硝酸銀利用率為20.19％，對大腸桿菌和葡萄球菌

9、抑菌率均達到99.9％，經(jīng)50次洗滌后，整理織物銀含量保留率為85.19％，對兩種細菌的抑菌率仍超過97％。研究表明相對于接枝棉織物還原劑還原法整理工藝，該工藝銀離子利用率低，但整理織物耐洗滌性得到較大提高。接枝棉織物還原劑還原法工藝吸附和還原協(xié)同作用增加了銀離子吸附率。
　　 研究表明對于提高銀離子利用率來講，聚甲基丙烯酰胺接枝棉織物還原劑還原法整理工藝為優(yōu)選工藝;對于提高整理織物耐洗性來講，聚甲基丙烯酰胺接枝棉織物浸漬-汽蒸