摘要: 随着人们生活水平和健康意识的提高，抗菌纺织品（特别抗菌棉织物）越来越受到人们的重视。目前，棉织物纳米银整理工艺技术已广泛应用于抗菌棉织物制备。但是该工艺仍存在银离子利用率低，抗菌性和耐洗涤性差等问题。鉴于此，本课题根据银离子吸附和... 展开 随着人们生活水平和健康意识的提高，抗菌纺织品（特别抗菌棉织物）越来越受到人们的重视。目前，棉织物纳米银整理工艺技术已广泛应用于抗菌棉织物制备。但是该工艺仍存在银离子利用率低，抗菌性和耐洗涤性差等问题。鉴于此，本课题根据银离子吸附和在位还原原理，设计棉织物自还原法、棉织物还原剂还原法、接枝棉织物还原剂还原法以及接枝棉织物浸渍-汽蒸还原法等整理工艺制备纳米银抗菌棉织物，通过各自工艺对整理棉织物纳米银含量、银离子利用率和抗菌性能及其耐洗涤性影响的研究，旨在开发一种银离子利用率高、生产成本低的棉织物纳米银整理工艺，并使制备的抗菌织物具有优异的抗菌性能及耐洗涤性能。本论文的研究分为二部分: 第一部分为棉织物的纳米银整理研究，包括棉织物自还原法和还原剂还原法。棉织物自还原法是利用棉纤维分子链末端潜在醛基还原银离子的整理工艺，还原剂还原法是利用外加还原剂柠檬酸三钠还原银离子的整理工艺。分别研究了两种棉织物纳米银整理工艺因素对棉织物银含量的影响，优化两种工艺条件，并测定了两种整理工艺的硝酸银利用率、整理织物银含量、抗菌性及其耐洗性。实验结果表明:棉织物自还原法优化工艺条件为:浸渍温度80℃，浸渍时间50min，浴比1∶50，pH为7，硝酸银浓度为0.3mM(mmol/L)时，制备的整理织物上银含量为134.7mg/kg，硝酸银利用率为8.47％，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到99.6％和99.9％，经过50次洗涤后，整理织物上的银保留率为70.28％;棉织物还原剂还原法优化工艺条件为:浸渍温度85℃，浸渍时间30min，柠檬酸三钠与硝酸银的摩尔比10∶1，浴比1∶50，pH为7，硝酸银浓度为0.3mM时，制备的整理织物上银含量为266.5mg/kg，硝酸银利用率为16.71％，对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99.9％，经过50次洗涤后，整理织物上的银保留率为71.72％。研究表明与棉织物自还原法相比，棉织物还原剂还原法整理工艺的银离子利用率较高，整理织物耐洗涤性有所提高，但提高不大。还原剂还原法可以有效提高银离子利用率，但对整理织物耐洗性影响不大。 第二部分为聚甲基丙烯酰胺接枝棉织物纳米银整理研究，其中分三小部分。 (1)聚甲基丙烯酰胺接枝棉织物的制备。采用过硫酸钾(KPS)为引发剂，以丙烯酰胺类（丙烯酰胺、甲基丙烯酰胺）单体对棉织物进行接枝。研究了接枝工艺因素对织物接枝率的影响，优化接枝工艺条件，并对织物白度和吸湿性进行测试。实验结果表明:接枝优化工艺条件为:KPS浓度0.3mol/L，反应温度70℃，反应时间90min，pH为9，浴比1∶30。随着单体浓度的增加，织物接枝率逐渐增加，当单体浓度为0.6 mol/L，接枝率达到平衡，可达22.94％。接枝整理织物的吸湿性有所增强，白度基本不变。 (2)接枝棉织物的还原剂还原法纳米银整理研究。研究了整理工艺因素对接枝棉织物上银含量影响，优化工艺条件，测定了整理接枝棉织物银含量、银离子利用率和抗菌性能，研究了其抗菌耐洗性，并与棉织物还原剂还原法整理工艺进行比较。实验结果表明:优化工艺条件为:接枝率15.05％，柠檬酸钠与硝酸银的摩尔比5∶1，浸渍温度90℃，浸渍时间40min，pH为7，浴比1∶50，硝酸银浓度为0.3mM时，整理织物上的银含量为575.3 mg/kg，硝酸银利用率为35.51％，对大肠杆菌和葡萄球菌抑菌率均达到99.9％，经50次洗涤后，银含量保留率为75.23％，抑菌率仍保持99.9％。研究表明与棉还原剂还原法相比，棉织物接枝改性可以显著提高银离子利用率，一定程度上提高整理织物的耐洗涤性。 (3)接枝棉织物浸渍-汽蒸纳米银整理研究。研究了整理工艺因素对接枝棉织物上银含量影响，优化工艺条件，测定了整理接枝棉织物银含量、银离子利用率和抗菌性能，研究了其抗菌耐洗性，并与接枝棉织物还原剂还原法整理工艺比较。实验结果表明:优化工艺条件为:接枝率为15.05％，浸渍时间30min，pH为7，汽蒸时间30min，当硝酸银浓度为0.1mM时，整理织物上银含量为102.9 mg/kg，硝酸银利用率为20.19％，对大肠杆菌和葡萄球菌抑菌率均达到99.9％，经50次洗涤后，整理织物银含量保留率为85.19％，对两种细菌的抑菌率仍超过97％。研究表明相对于接枝棉织物还原剂还原法整理工艺，该工艺银离子利用率低，但整理织物耐洗涤性得到较大提高。接枝棉织物还原剂还原法工艺吸附和还原协同作用增加了银离子吸附率。 研究表明对于提高银离子利用率来讲，聚甲基丙烯酰胺接枝棉织物还原剂还原法整理工艺为优选工艺;对于提高整理织物耐洗性来讲，聚甲基丙烯酰胺接枝棉织物浸渍-汽蒸整理工艺为优选工艺;但考虑到聚甲基丙烯酰胺接枝棉织物浸渍-汽蒸整理工艺中银离子吸附和还原分步进行，有利于银离子浸渍液的重复利用，进而提高生产过程中银离子利用率，降低生产成本。因此，甲基丙烯酰胺接枝棉织物浸渍-汽蒸纳米银整理工艺仍不失为是一种理想的纳米银抗菌整理工艺。 收起