[發明專利]織物用聚合物基鈰摻雜納米氧化鋅復合抗菌劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610198226.6
• 申請日: 2016-04-01
• 公開（公告）號: CN105648745B
• 公開（公告）日: 2018-04-17
• 發明（設計）人: 高黨鴿;呂磊紅;呂斌;馬建中;楊林濤
• 申請（專利權）人: 陜西科技大學
• 主分類號: D06M11/83
• 分類號: D06M11/83;D06M11/44;D06M15/356;D06M101/06
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本發明屬于織物抗菌劑技術領域，具體涉及一種織物用聚合物基鈰摻雜納米氧化鋅復合抗菌劑及其制備方法。

背景技術

棉織物由于其具有良好的透氣性、舒適度而深受人們的喜愛，然而這類纖維素纖維易滋生細菌等微生物，使紡織品變色發黃、產生不愉快的氣味，甚至發生交叉感染危害人類的健康。因此，對紡織品進行抗菌整理變的尤為重要，大量的需求促進了織物用抗菌整理劑的研究與發展。

納米氧化鋅是近年來一種熱門的無機抗菌材料，具有尺寸小、比表面積大、穩定性高等特點，對革蘭氏陰性菌和革蘭氏陽性菌均有優異的抗菌作用，廣泛應用于醫藥抗菌材料中。氧化鋅屬于典型的光催化抗菌劑之一，在光照的條件下，氧化鋅產生光生電子和電子空穴，接觸環境中空氣和水分生成·O^2-、·OH^-和H₂O₂等具有強活性的物質，可以與細菌細胞大部分有機物反應，起到殺菌抑菌的作用。但產生的電子空穴對由于電荷吸引而易復合，降低光催化抗菌能力；氧化鋅可吸收光的范圍多在紫外區域，對光的利用率低。稀土摻雜可以有效的克服這些問題。稀土離子摻雜后，光生電子轉移到稀土元素表面，且稀土離子的半徑與鋅離子等離子半徑差別較大，稀土離子摻雜進入晶格中改變氧化物結晶度，引起更多晶格缺陷，有效阻止了電子和空穴的復合，提高光催化抗菌性能。同時，稀土摻雜帶入虛擬禁帶，改變半導體材料中的禁帶能級結構，使稀土摻雜后氧化物結構的帶隙變寬，擴大了對光吸收范圍，提高了光的利用率。稀土摻雜氧化物抗菌材料得到廣泛研究。（SumethaSuwanboon, PongsatonAmornpitoksuk, PhuwadolBangrak, et al. optical and antibacterial properties of nanocrystalline Zn_1-xLa_xO compound semiconductor[J]. Materials Sciencein Semiconductor Processing, 16(2013): 504-512.）。摻雜的納米ZnO主要通過共混紡絲和后整理方法整理到織物上，然而氧化鋅與織物間的作用力多為物理結合，隨著紡織品使用次數和洗滌次數的增加，氧化鋅易脫落，影響紡織品的抗菌性能，且單一摻雜的氧化鋅的抗菌性能無法滿足人們的需求。

發明內容

本發明目的是提供一種織物用聚合物基鈰摻雜納米氧化鋅復合抗菌劑及其制備方法，通過此方法制備復合抗菌材料，并將其應用于棉織物抗菌整理，解決現有技術中的抗菌材料對棉織物的革蘭氏陰性菌和陽性的抗菌性能不高，且隨著洗滌次數的增多，棉織物抗菌性能快速喪失的問題。

為達到上述目的，本發明的技術方案是：

織物用聚合物基鈰摻雜納米氧化鋅復合抗菌劑的制備方法，由以下步驟實現：

步驟一：以硝酸鈰、醋酸鋅為原料，通過共沉淀法制備鈰摻雜納米氧化鋅；

步驟二：以鈰摻雜納米氧化鋅、二甲基二烯丙基氯化銨、烯丙基縮水甘油醚為原料，通過原位法制備聚合物基鈰摻雜納米氧化鋅復合抗菌劑。

所述步驟一的具體步驟如下：

（1）、將4.92-9.85質量份的醋酸鋅溶于10倍質量份的去離子水中，得到醋酸鋅水溶液；

（2）、將0.072-2.17質量份的六水合硝酸鈰溶于等同于醋酸鋅溶液質量的去離子水中，得到硝酸鈰水溶液；

（3）、將9.33質量份的氫氧化鈉溶于50質量份的去離子水中，得到氫氧化鈉水溶液；

（4）、將水浴鍋升溫到60-70℃，醋酸鋅水溶液和氫氧化鈉水溶液加入三口燒瓶中，400rpm的電動攪拌下，保溫反應2.5h，向其中加入硝酸鈰水溶液，保溫反應2.5h，將水浴鍋溫度升到90℃，保溫反應3h，冷卻至室溫，將所得懸浮液離心，并用乙醇和水分別洗滌兩次；

（5）、冷凍干燥后獲得鈰摻雜納米氧化鋅，所述鈰摻雜納米氧化鋅中鈰與鋅的摩爾百分比為0.5%-3%。

所述步驟二的具體步驟如下：

（1）、將3.3質量份的過硫酸鉀溶于17.5質量份的去離子水中，將其按2/3、1/6、1/6分開，得到引發劑A、引發劑B、引發劑C；

（2）、將0.24-0.72質量份的鈰摻雜納米氧化鋅加入到30質量份的去離子水中，在200-400w功率下，超聲分散35min；