本發(fā)明涉及竹材抗菌，具體涉及一種基于l-dopa和pei接枝納米銀涂層的抗菌性竹材制備方法。

背景技術：

1、我國具有豐富的竹資源并且開發(fā)利用程度遠遠不夠，這也與竹材本身的性能相關，竹材具有生長周期短、強度高、韌性好、可降解、可持續(xù)等優(yōu)點，但是竹材的結構主要是纖維細胞、薄壁細胞和導管，主要由纖維素、半纖維素和木質素等成分組成，與木材相比，竹子中還含有相對較多的淀粉、糖類、蛋白質等物質，這使得竹材容易受到細菌和蟲類的侵蝕而發(fā)生霉變、腐朽等現(xiàn)象。因此，為了拓展竹資源的高附加值利用，提高其抗菌性便尤為重要。

2、目前關于竹材抗菌，使用化學制劑浸漬或涂覆在竹材表面的較多，關于抗菌劑，有研究利用原子轉移自由基聚合法(atrp)，將二甲基二烯丙基氯化銨中的季銨基團接枝到納米木聚糖大分子引發(fā)劑表面得到改性納米木聚糖生物抗菌劑。納米銀具有較好抗菌性，可通過原位生長銀納米粒子(agnps)和1h，1h，2h，2h-全氟十硫醇(pfdt)沉積，以制備具有超疏水性，自清潔性能，尺寸穩(wěn)定性，導電性，阻燃性和抗菌活性的多功能竹材料。關于目前竹材的抗菌工藝還包括利用噴霧干燥技術、水包油乳液、納米乳液以及分子復合物包埋技術制備檸檬醛微膠囊的、結合合成抗氧化劑和天然抗氧化劑的技術，運用在竹材抗菌中。利用生物酶催化氧化特性，使用無毒殺菌劑碘與竹材形成穩(wěn)定化學鍵提高碘的抗流失性，增強竹材防霉性能。

3、目前關于竹材抗菌性的研究很有價值和意義，但在改善竹材與抗菌劑界面相容性、提高抗菌劑的環(huán)保性和抗菌效果方面仍需進一步開展。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提出通過使用綠色環(huán)保的生物膠黏劑左旋多巴l-dopa與三羥甲基氨基甲烷pei在竹材表面接枝納米銀形成基于l-d/pei/ag涂層的抗菌劑。l-dopa及其兒茶酚衍生物能自發(fā)聚合，形成一層堅固的聚合物復合層強力附著于竹材的表面，從而提升竹材與涂層的界面相容性，pei的加入能有效地加速骨料的形成，實現(xiàn)l-dopa/pei涂層的構建，銀離子能夠與存在于改性竹材表面的兒茶酚結構發(fā)生銀鏡反應生成納米銀，納米銀具有較好的抗菌性，從而有效提高竹材的抗菌性。

2、本發(fā)明提供一種基于l-dopa和pei接枝納米銀涂層的抗菌性竹材，該抗菌性竹材包括竹材、附著于竹材表面的聚合物薄膜以及接枝在聚合物薄膜表面的納米銀，所述的聚合物薄膜為l-dopa聚合物和/或l-dopa/pei聚合物。

3、在本發(fā)明的一些實施方式中，，該抗菌性竹材的制備方法包括：

4、步驟1)將去竹青后的毛竹鋸切成尺寸為竹塊，采用超純水和無水乙醇對竹塊表面進行清洗，真空烘干，得到的樣品標記為bt；

5、步驟2)將l-dopa倒入水中攪拌均勻，調節(jié)溶液ph為7-10，配置的溶液標記為l-d；

6、或將l-dopa倒入水中攪拌均勻，加入pei，調節(jié)溶液ph為7-10，配置的溶液標記為l-d/pei；

7、步驟3)將竹塊bt放入步驟2)配置好的l-d或l-d/pei溶液，攪拌，取出竹塊，清洗，烘干，得到的樣品分別標記為為bt/l-d或bt/l-d/pei；

8、步驟4)配置銀離子溶液，避光，將步驟3)的樣品分別在銀離子溶液中密封避光反應，獲得抗菌性竹材。

9、在一些實施方式中，步驟2)的l-d與l-d/pei的溶液濃度為1g/l-10g/l,銀離子溶液的濃度為1g/l-5g/l。

10、在一些實施方式中，所述的l-dopa與pei的質量比為1-5:1-5。

11、在一些實施方式中，所述步驟1)包括：將去竹青后的毛竹鋸切成尺寸為20×20×6mm的竹塊，采用超純水和無水乙醇對竹塊表面分別清洗兩遍以洗掉竹塊表面明顯的污漬，之后放入真空干燥箱中，并在50-70℃下干燥24-72h后取出備用，得到的樣品標記為bt。

12、在一些實施方式中，所述步驟2)包括：稱取l-dopa倒入水中，攪拌均勻，再用tris溶液調節(jié)溶液ph為8.5，配置的溶液標記為l-d。

13、在一些實施方式中，所述步驟2)包括：稱取l-dopa倒入水中，再加入聚乙烯亞胺，攪拌均勻，用hcl-tris緩沖溶液調節(jié)溶液ph為8.5，配置的溶液標記為l-d/pei。

14、在一些實施方式中，所述步驟3)包括：在配置好的的l-d溶液或l-d/pei溶液中加入竹塊bt，并在50-70℃的磁力攪拌油浴鍋中恒溫攪拌5-8h；最后將攪拌好的竹塊取出，用去離子水清洗兩遍，放入烘箱中在50-70℃下恒溫干燥4-8h。

15、在一些實施方式中，所述步驟4)包括：將agno3倒入水中，用錫紙將燒杯表面包裹至不透光，然后將樣品bt/l-d、bt/l-d/pei分別放入硝酸銀溶液中，用錫紙將燒杯口密封，并將燒杯放入30-60℃的磁力攪拌油浴鍋中恒溫攪拌3-8h，最后將竹塊取出，并用超純水清洗兩遍至中性，放入干燥箱中50-70℃下恒溫干燥4-8h。

16、在一些實施方式中，步驟1)將去竹青后的毛竹鋸切成尺寸為20×20×6mm的竹塊，采用超純水和無水乙醇對竹塊表面分別清洗兩遍以洗掉竹塊表面明顯的污漬，之后放入真空干燥箱中，并在60℃下干燥72h后取出備用，得到的樣品標記為bt；步驟2)稱取l-dopa，倒入水中，再加入聚乙烯亞胺(pei)，攪拌均勻，用hcl-tris緩沖溶液調節(jié)溶液ph為8.5，配置的溶液標記為l-d/pei；步驟3)在配置好的l-d/pei溶液中加入竹塊bt，并在60℃的磁力攪拌油浴鍋中恒溫攪拌8h。最后將攪拌好的竹塊取出，用去離子水清洗兩遍，放入烘箱中在60℃下恒溫干燥6h，得到的樣品分別標記為bt/l-d/pei；步驟4)稱取agno3倒入水中，用錫紙將燒杯表面包裹至不透光，然后將樣品bt/l-d、bt/l-d/pei分別放入硝酸銀溶液中，用錫紙將燒杯口密封，并將燒杯放入40℃的磁力攪拌油浴鍋中恒溫攪拌6h，最后將竹塊取出，并用超純水清洗兩遍至中性，放入干燥箱中60℃下恒溫干燥6h。

17、本發(fā)明提供的竹材表面接枝l-d/pei和納米銀涂層的制備流程圖以及反應機理如圖1所示，l-dopa及其兒茶酚衍生物自聚合形成一層堅固的聚合物附著于竹材表面，pei的加入能有效地加速骨料的形成，實現(xiàn)l-dopa/pei涂層的構建，l-dopa聚合物和l-dopa/pei聚合物中的兒茶酚結構再與銀離子通過螯合作用原位還原形成納米銀涂層，由此得到的樣品分別標記為bt/l-d/ag、bt/l-d/pei/ag。

18、在一些實施例中，對處理前后的竹塊分別進行抗大腸桿菌e.coli*和金黃色葡萄球菌s.aureus*測試，測試結果表明竹材改性處理后bt/l-d/ag和bt/l-d/pei/ag抗菌率均為100％，未處理的竹塊bt對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抗菌率分別為45.3％和57.8％，bt/l-d/ag和bt/l-d/pei/ag處理后抗菌率分別提高了54.7％和42.2％。因此，竹材通過進行l(wèi)-d和pei接枝納米銀的表面改性能夠有效抵抗常見細菌。

19、在一些實施例中，通過對處理前后的竹材進行抗黑曲霉測試，測試結果表明培養(yǎng)5天后，bt和bt/l-d表面有明顯較多的霉菌生長，bt/l-d/ag和bt/l-d/pei/ag表面霉菌數(shù)量較少；培養(yǎng)7天后bt和bt/l-d表面幾乎長滿黑曲霉，但是bt/l-d/ag和bt/l-d/pei/ag表面長有相對少量黑曲霉，而且bt/l-d/ag改性效果在抗霉菌方面要優(yōu)于bt/l-d/pei/ag。