[發(fā)明專利]石墨烯/殼聚糖二元協(xié)效改性抗菌織物制備方法

在審

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• 申請日: 2018-12-02
• 公開（公告）號: CN109487555A
• 公開（公告）日: 2019-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 吳燕;卞雨晴;王曉棠;張海橋;吳智慧;孫英純;丁洋;陳可欣
• 申請（專利權）人: 南京林業(yè)大學
• 主分類號: D06M15/03
• 分類號: D06M15/03;D06M11/74;D06M13/207
• 代理公司: 南京君陶專利商標代理有限公司 32215
• 代理人: 沈根水

本發(fā)明涉及一種石墨烯/殼聚糖二元協(xié)效改性抗菌織物制備方法，包括：1）將殼聚糖溶于2%的檸檬酸溶液制備殼聚糖溶液，無酸味；2）將待處理織物浸漬所制得殼聚糖溶液，烘干；3）利用攪拌磨將機械剝離的石墨烯和織物片段進行混合；4）將處理后的織物置于旋轉微波干燥器中，進行微波干燥；5）清水沖洗、脫水、烘干、包裝。優(yōu)點：純殼聚糖自身在機械性能及其它性能方面存在缺陷，殼聚糖/石墨烯與純殼聚糖相比，具有更好的各項性能。織物經(jīng)過殼聚糖浸漬后，石墨烯鋒利的片層邊緣給細菌細胞膜帶來的物理損傷，使得細胞內物質流出而使得細菌死亡，同時采用機械混合法制備方法，不僅僅局限于傳統(tǒng)織物的改性，應用范圍更廣。

技術領域

本發(fā)明是一種石墨烯/殼聚糖二元協(xié)效改性抗菌織物制備方法，屬于紡織品抗菌整理技術領域。

背景技術

日常家具紡織品產(chǎn)品很容易滋生細菌。對這類紡織品進行抗菌整理，可以緩解紡織品滋生的各類細菌給人體帶來的傷害。但現(xiàn)有抗菌織物領域尚且存在著抗菌效果不足、成本高昂、過程可控性差、等缺陷，而采用殼聚糖/石墨烯對紡織品進行抗菌整理的方法，抗菌性能得到明顯提高，成本低廉，過程可控，適用性好且滿足日常對織物抗菌的性能要求。

殼聚糖具有優(yōu)良的可降解性、生物相容性、無抗原性、吸附性和安全性等性能，被廣泛應用于紡織后整理中,具有優(yōu)異的抗菌性能生物相容性、生物降解能力及與金屬結合的能力，但由于殼聚糖的機械強度較低，限制了殼聚糖的應用，而石墨烯具備的強機械強度和優(yōu)良的熱穩(wěn)定性使石墨烯成為了增強殼聚糖性能的優(yōu)異復合物。

石墨烯具有優(yōu)異的抗菌性能，將石墨烯整理到織物上，即可制備抗菌織物，相對于傳統(tǒng)的無機、有機抗菌劑，石墨烯基本沒有細胞毒性，更適合與人體皮膚直接接觸。

耐清洗、具有長持效性、可重復使用的石墨烯抗菌棉布已研制成功，這一發(fā)現(xiàn)預示著石墨烯可以用于制造新型的抗菌“邦迪”。另外，石墨烯及其復合材料還可以通過石墨烯片層上的含氧基團，如羧基、羥基等與菌體細胞壁上的生物分子形成氫鍵，使菌體細胞質隔離，菌體最終失去養(yǎng)分而死。

發(fā)明內容

本發(fā)明提出的是一種石墨烯/殼聚糖二元協(xié)效改性抗菌織物制備方法，其目的在于針對現(xiàn)有抗菌織物領域存在的抗菌效果不足、成本高昂等缺陷，含石墨烯的殼聚糖/石墨烯納米復合膜與純殼聚糖相比，具有更好的力學性能。石墨烯與殼聚糖分子并不是簡單的疊加，而是在晶區(qū)有一定的相互作用。這種相互作用干擾了殼聚糖 分子鏈原有的排列，改變了殼聚糖的結晶度；氧化石墨烯的大表面積，在施加應力時，在殼聚糖基體中起到了“骨架”的作用，對復合材料的受力起到傳遞力的作用，從而提高復合材料的力學強度；石墨烯的加入，與殼聚糖分子之間發(fā)生了強烈的氫鍵作用，改變了殼聚糖長鏈大分子的排列取向，增強了復合膜的結構致密性，降低了復合膜的水蒸氣透過率； 石墨烯的親水基團，如-OH、-COOH等，部分與殼聚糖分子中的-NH2 之間產(chǎn)生氫鍵作用，部分處于自由狀態(tài)，一定程度上增加了殼聚糖/石墨烯復合膜的水溶性。提出一種抗菌性能得到明顯提高，成本低廉，過程可控，適用性好且滿足日常對織物抗菌的性能要求的石墨烯/殼聚糖二元協(xié)效改性抗菌織物制備方法。

本發(fā)明的技術解決方案：

石墨烯/殼聚糖二元協(xié)效改性抗菌織物制備方法，包括以下步驟：

（1）殼聚糖溶液制備：將2毫升的檸檬酸加入99毫升的去離子水中制備2%的檸檬酸溶液，然后殼聚糖溶于2%的檸檬酸溶液中，攪拌至澄清，過濾不溶物；

（2）將待處理織物浸漬所制得殼聚糖溶液，烘干；

（3）利用攪拌磨將機械剝離的石墨烯和織物片段進行混合，改善石墨烯溶于水不勻的問題且應用范圍更廣；

（4）微波干燥：將處理后的織物置于旋轉微波干燥器中，進行微波干燥；

（5）清水沖洗、脫水、烘干、包裝。

本發(fā)明的有益效果：