[發明專利]納米銀修飾蠶絲的制備方法及其產品和應用

有效

• 申請號: 201410145408.8
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103882718A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 魯志松;孟梅;李長明;蔣彥可;夏慶友
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: D06M15/61
• 分類號: D06M15/61;D06M15/263;D06M13/463;D06M10/06;A01N59/16;A01N25/08;A01P1/00;D06M101/10
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

技術領域

本發明屬于材料領域，具體涉及納米銀修飾蠶絲的制備方法，還涉及由該方法制得的產品和應用。

背景技術

蠶絲是一種純天然的蛋白質纖維，其絲質輕柔、光滑、富有彈性，素有“纖維皇后”之美譽。蠶絲的主要成分為純天然動物蛋白纖維，其構造和人類的皮膚極為接近，具有滑爽、透氣、輕柔、吸濕、不刺癢及抗靜電等特點，從而使其成為制作貼身衣物的上乘織物。然而，與人造纖維相比，蠶絲制品存在光致變黃/老化、易于滋生細菌等缺點，極大的制約了蠶絲產品的應用范圍和市場競爭力。

隨著納米技術的飛速發展，各種具備不同結構和功能的納米材料被制備出來并應用于各領域，在推動科學技術發展的同時，也改變了人們的日常生活。納米銀是利用現代納米技術制造的新一代抗菌材料，因其具有優異的抗菌殺菌活性及在傷口修復方面的積極作用，在醫學生物學領域獲得了廣泛應用。

由于銀納米粒子具有廣譜的抗菌活性（對于革蘭氏陰性菌、革蘭氏陽性菌均具有良好的抗性），在納米材料修飾抗菌蠶絲的研究中，銀納米粒子修飾蠶絲也是迄今研究最多的一種。銀納米粒子修飾蠶絲主要有兩種方式：第一種是將已合成好的銀納米粒子修飾到蠶絲表面。由于該方法需要先合成銀納米粒子，再通過化學方法修飾蠶絲使其與銀納米粒子之間相互作用，步驟復雜，不利于推廣應用，僅出現在早期的研究中，已被逐漸摒棄。第二種方式是在蠶絲表面原位合成銀納米粒子。在該方法中銀納米粒子直接在蠶絲表面生成，步驟簡單、修飾牢固，是目前研究較多的方式。但是由于蠶絲表面可用于吸附銀離子的化學基團密度有限，難以實現高密度銀納米粒子的負載。雖然也有人通過在蠶絲表面包裹聚合物來提高負載量，但是單層的聚合物所提供的化學基團仍舊不足。

超分子自組裝薄膜尺寸在納米尺度范圍內，是構筑納米結構與納米器件的一種非常有效的方法。靜電層層自組裝技術是超分子自組裝方法的一種，組裝過程中成膜的驅動力是帶有不同電荷的分子之間的靜電作用。靜電層層自組裝薄膜具有較多優點：靜電層層自組裝制備薄膜的實驗具有很好的重復性；靜電層層自組裝膜中層與層之間強烈的作用力，使膜的穩定性比LB膜和化學吸附法有極大提高；同時其適用范圍極廣，理論上認為，任何帶相反電荷的分子都能以該法自組裝成膜，因此靜電層層自組裝法更有實用性，但利用靜電層層自組裝制備納米銀修飾蠶絲未見報道。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的之一在于提供納米銀修飾蠶絲的制備方法，其制備方法簡單，不需要高溫高壓，條件溫和；本發明的目的之二在于提供利用上述方法制得的納米銀修飾蠶絲；本發明的目的之三在于提供納米銀修飾蠶絲的應用。

為實現上述發明目的，本發明提供如下技術方案：

納米銀修飾蠶絲的制備方法，包括如下步驟，

（1）將蠶絲進行脫膠，得脫膠蠶絲；

（2）將步驟（1）所得脫膠蠶絲在聚乙亞胺溶液中浸泡，然后用水浸泡，再在聚丙烯酸溶液中浸泡，接著用水浸泡，得基層聚合物膜修飾的蠶絲；

（3）將步驟（2）所得基層聚合物膜修飾的蠶絲用二甲基二烯丙基氯化銨溶液浸泡，然后用水浸泡，再用聚丙烯酸溶液浸泡，接著用水浸泡，得聚合物膜修飾的蠶絲；

（4）將步驟（3）所得聚合物膜修飾的蠶絲放入在AgNO₃溶液中，用紫外輻照進行納米銀修飾，干燥，得納米銀修飾的蠶絲。

本發明中為了使聚合物膜在脫膠蠶絲表面自組裝更充分，設計如圖1所示的自組裝容器，該容器包括盛裝浸泡液的容器，并在容器內壁的底部設置滑輪，同時在容器上方設置一個滑輪，聚合物膜修飾蠶絲時，取脫膠蠶絲固定在容器內滑輪和容器上方的滑輪上，滑動滑輪，保證同一段蠶絲在相應溶液中浸泡相應的時間。將蠶絲經過不同的自組裝容器即可包被不同層數的聚合物膜。

本發明中蠶絲脫膠可以用現有的脫膠方法進行脫膠，如水煮沸脫膠方法、高溫高壓脫膠方法等，優選的，將蠶絲置于濃度為0.05g/L的NaCO₃溶液中煮沸0.5～1小時，然后用去離子水洗滌2次，重復NaCO₃溶液煮沸和水洗滌步驟2次，然后在18～25℃下干燥，得脫膠蠶絲。采用該方法脫膠的條件溫和，不需要使用高溫高壓，強酸強堿，未添加有害成分。

本發明中聚合物修飾蠶絲可以選擇其他帶相反電荷的分子的聚合物進行自組裝，優選的所述步驟（2）是將步驟（1）所得的脫膠蠶絲在濃度為1mg/mL的聚乙亞胺溶液中浸泡5-20min，然后用去離子水浸泡5-20min，再在濃度為1mg/mL的聚丙烯酸溶液中浸泡5-20min，接著用去離子水浸泡5-20min，得基層聚合物膜修飾的蠶絲。