纳米银纺织品的制备及检测

发布时间：2020-03-30 20:42

【摘要】：纳米银抗菌织物由于其优异的抗菌性、无耐药性不影响织物外观等特性被广泛应用到纺织服装、医疗等领域。纳米银粒子一旦渗透皮肤表层进入皮下组织,就会进一步被吸收,从而进入人体的血液循环系统,带来的潜在危害是相当严重的,纳米银织物的可萃取银含量的检测及安全性评价就尤为重要。本论文采用棉、涤棉、皮革为研究对象,分别采用浸轧法和自还原法制备纳米银抗菌织物,并采用电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP)检测纳米银织物的银总量及可萃取银含量。结果表明:通过纤维素纤维本身具有的还原和吸附作用,可将硝酸银整理液的银离子还原在棉织物表面,初步探讨了整理工艺的影响因素,发现当硝酸银整理液浓度为1.5mmol/L、整理温度85℃、时间1h、浴比1:50时,制备的纳米银棉织物表面的纳米银粒子分布均匀,粒子尺寸10~140nm,且纳米银在织物上牢度较高。以浸轧法制备的纳米银纺织品为研究对象,选择去离子水为萃取剂,采用恒温水浴振荡法,在37℃下振荡萃取1h,可萃取银含量为12.01%~43.01%;且采用TEM可观察到水萃取液中有分布较均匀的尺寸为40nm~70nm的纳米银粒子,表明经浸轧法整理的纳米银织物,其表面的纳米银能被水萃取下来,可能会转移至人体中,对人体健康存在潜在的危害。通过相同的自还原法制备纳米银皮革织物,通过电子扫描显微镜观察整理皮革的表面,微波消解-ICP法测量银总量,结果发现整理后的皮革光面纳米银颗粒密度较低,皮革毛面粒子发生聚集尺寸较大,且与自还原法制备棉织物相比,总体还原效率低。
【图文】：

纤维素大分子,结构式,纳米银,原位还原法

理机械外力的手段，将含有纳米银的整理剂整理至织物上。邵明等[15]通过浸轧法将纳米银整理液中的纳米银粒子负载到涤纶织物上，抗菌效率达 99.9%。原位还原法是提前将含有银离子的整理剂通过各种方法负载至织物上，然后再将银离子在织物上直接还原成纳米银的一种方法[57]。高晓红[58]将经乙醇溶液预处理的棉织物浸入银氨溶液中制得了抗菌性能良好的纳米银抗菌棉织物。对于浸渍法和原位还原法，前者在浸渍过程中，织物负载的纳米银为整理液中的较少部分，，纳米银利用率低；后者需要在反应过程中加入各种大量溶剂以及还原剂，而且在反应过程中也无法将体系中的银离子全部还原，这样就会造成大量的浪费以及污染[59]。本论文拟通过自还原法制备抗菌棉织物。相对于浸轧法与原位还原法，工艺简单，且能够有效地减少浪费和降低环境污染。纤维素的化学结构是由D-吡喃葡萄糖环彼此以β-1, 4-糖苷键以C1椅式构象联结而成的线形高分子化合物[60]，其结构表达式如图 1 所示。

自还原,棉织物,法制,图片

(a) (b) (c)图 2 自还原法制备的棉织物的电镜扫描图片从图 2 中可以看出，未处理过的棉织物，纤维表面有着棉纤维固有的纵向条纹，而处理过的纤维表面已经几乎看不出纵向条纹，而且表面分布着颗粒；图 b中，颗粒较为均匀地分布在纤维表面，颗粒直径普遍较小，大部分颗粒的直径分布在在 10～30nm 之间；图 c 中，颗粒密度要远远高于前两者，聚集现象也非常明显，且大部分颗粒的直径分布在 50～140nm 之间，主要是由于硝酸银浓度高导致粒子聚集。（2）自还原法制备棉织物的 SEM 能谱图图 3 为利用冷场发射扫描电子显微镜对自还原法制备的抗菌棉织物测定的能谱图，表 2-3 为所测定的元素分布结果。
【学位授予单位】：北京服装学院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS195.6

【参考文献】