[發(fā)明專利]一種納米銀粒子的制備方法及其應(yīng)用

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201510517548.8
• 申請日: 2015-08-22
• 公開（公告）號: CN105088755A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙兵
• 申請（專利權(quán)）人: 趙兵
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;B22F9/24;D03D15/00;D03D13/00;D02G3/04;D06M101/06
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技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于紡織領(lǐng)域，特別涉及一種納米銀粒子的制備方法及其應(yīng)用。

背景技術(shù)

紡織品被公認(rèn)為是滋生微生物如細(xì)菌、真菌的媒介。自然界中的微生物群落廣泛地存在于周圍的環(huán)境中，一旦遇到適宜的濕度、養(yǎng)分和溫度能夠迅速滋生。滋生在紡織品上的微生物不僅影響紡織品自身使用性能，而且影響到使用者的健康。因此如何抑制或殺滅附著于紡織品的微生物尤其是是紡織品產(chǎn)業(yè)迫切需要解決的問題。

抗菌紡織品可以提高產(chǎn)品的附加值，滿足人們對健康環(huán)保的需求，因此越來越受到廣大紡織研究者的重視，市場潛力很大。在抗菌紡織品的研究領(lǐng)域中，納米銀抗菌劑的應(yīng)用是實現(xiàn)紡織品抗菌性能的重要途徑。銀系抗菌劑有很多優(yōu)點：一是抗菌活性高，特別是在溫暖潮濕的環(huán)境里，銀系抗菌劑具有更強的生物抗菌活性，當(dāng)銀離子的濃度為10^-6級時便具有一定的抑菌效果，在眾多具有抗菌作用的金屬離子中，其殺菌和抑制病原體的能力有如下規(guī)律：Ag>>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe；二是很高的安全性，用濃度很低的銀離子處理后的細(xì)胞沒有明顯的細(xì)胞聚集、細(xì)胞變形、細(xì)胞溶解和pH值等的變化，可見少量的銀離子對人體沒有明顯的傷害作用；同時銀系抗菌劑還不易產(chǎn)生抗藥性，具有良好的耐久性。銀系抗菌劑的抗菌效率和其表面積關(guān)系極大，銀的顆粒越小，抗菌效率越高，因此在銀系抗菌劑中，納米銀抗菌劑尤其受到了廣泛的關(guān)注。納米銀是指粒子直徑小于100nm，大約含有20-15,000個銀原子的銀顆粒。納米銀因具有小尺寸效應(yīng)、表面效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)和宏觀量子隧道效應(yīng)等，顯現(xiàn)出不同于常規(guī)的物理、化學(xué)和生物性能，包括優(yōu)異的抗菌性能。

傳統(tǒng)的納米銀的制備分為物理法和化學(xué)法。物理法對儀器設(shè)備要求較高，生產(chǎn)費用昂貴。化學(xué)法多采用水合肼、甲醛、多元醇、有機胺等做還原劑，雖然這些還原劑具有高活性，但對環(huán)境有害，并且制得的納米銀易發(fā)生團聚現(xiàn)象。

近年來，采用綠色、環(huán)保、高效和廉價的方法制備納米銀逐漸成為研究的熱點，相比于物理、化學(xué)法更有優(yōu)勢，來源廣泛，反應(yīng)條件溫和，在常溫常壓下就可進行反應(yīng)，合成的納米銀粒子具有良好的生物相容性。目前已采用的綠色還原劑主要包括：維生素、檸檬酸鈉、焦棓酸、對苯二酚、茶多酚、葡萄糖、果糖、蔗糖、植物及果皮提取物、微生物等。

腐殖質(zhì)是已死的生物體在土壤中經(jīng)微生物分解而形成的有機物質(zhì)。黑褐色，含有植物生長發(fā)育所需要的一些元素，能改善土壤，增加肥力。能夠幫助增加可以讓空氣和水進入的空隙，也同樣產(chǎn)生植物必須的氮，硫，鉀和磷。動植物殘體在微生物作用下形成簡單化合物的同時又重新合成復(fù)雜的高分子化合物。

早期研究認(rèn)為腐殖物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)單元是與酚或醌鍵合的含氮化合物和碳水化合物，隨后研究認(rèn)為腐殖酸是木質(zhì)素經(jīng)過一系列氧化和脫甲基過程后形成的醌衍生物與氨基酸和多糖縮合而成的化合物。近期研究認(rèn)為腐殖物質(zhì)可以通過各種機理形成，其核心由4個結(jié)構(gòu)單元組成，即兩個木質(zhì)素單體形成的二聚物、酚氨基酸復(fù)合體、羥基醌和木質(zhì)素的C₆、C₃單元。腐殖酸由于以上結(jié)構(gòu)上的特點，可通過疏水作用、配位交換和氫鍵作用吸附有機物質(zhì)，能夠與金屬離子發(fā)生很強的絡(luò)合和結(jié)合作用，從而影響它們在環(huán)境中的形態(tài)、遷移、轉(zhuǎn)化和生物可得性及毒性。由于酚羥基的存在，腐殖質(zhì)具有較強的氧化還原活性，它可以還原金屬。目前未見以腐殖質(zhì)為穩(wěn)定劑和還原劑制備納米銀的報道。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，旨在提供一種納米銀粒子的制備方法及其應(yīng)用。

本發(fā)明通過下述技術(shù)方案予以實現(xiàn)：

所述混紡織物由經(jīng)緯紗交織形成，所述經(jīng)紗為50%棉/30%亞麻/20%竹纖維，所述緯紗為100%棉，所述經(jīng)緯紗的線密度為18.2*18.2tex，組織結(jié)構(gòu)3/1斜紋，幅寬60cm，緊度77.04%，厚度0.5mm，織物密度344*264/(根·(10cm)^-1)。

將腐殖質(zhì)加入到0.01-10g/L的硝酸銀溶液中混合攪拌均勻，其中腐殖質(zhì)與硝酸銀的質(zhì)量比為1:1-10:1，然后置于微波爐中，600w加熱10-60min，用乙醇和去離子水反復(fù)清洗，離心，80℃真空干燥12h后得到納米銀粒子；然后配置0.01-10g/L的納米銀溶液，然后將上述混紡織物浸入其中，浸漬時間為100min，二浸二軋，壓力為1kg/m²，帶液率為90%，120℃下預(yù)烘3分鐘，180℃下焙烘30秒，水洗至中性后30℃低溫烘干。

本發(fā)明具有如下有益效果：