專利名稱:一種抗菌無紡布及無紡布制品的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種利用納米技術(shù)與無紡布結(jié)合而得到的抗菌無紡布。以化學(xué)相轉(zhuǎn)移方法將水性納米銀抗菌劑制備成有機納米銀溶膠,使抗菌劑與無紡布具有良好的相容性。 以該溶膠與有機溶劑混合后,噴涂于無紡布表面,干燥后能制備抗菌無紡布,由此制備的無紡布具有持久的抗菌作用。
背景技術(shù):
無紡布由于其工藝流程短、生產(chǎn)速度快,產(chǎn)量高、成本低、用途廣、原料來源多等特點,已被廣泛使用于各個領(lǐng)域。但是,由于人們對生活質(zhì)量要求的越來越高,對于抗菌無紡布的抗菌抑菌要求也越來越高。目前,無紡布制品在人們的日常生活和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有十分重要的地位。為使無紡布制品得到更廣泛的應(yīng)用,人們常在制備無紡布制品的過程中添加抗菌劑,從而獲得抗菌無紡布制品。抗菌無紡布中使用的抗菌劑可歸為無機類、有機類和天然類。有機類抗菌劑存在毒理安全差,化學(xué)穩(wěn)定性差,會使微生物產(chǎn)生的耐藥性。天然類抗菌劑因來源、提取水平、成本等條件的限制,其應(yīng)用推廣有一定困難,同時天然抗菌劑存在穩(wěn)定性差、有色度等問題,應(yīng)用范圍窄。無機抗菌劑通過將無機抗菌材料固有的穩(wěn)定和抗菌成分的高效性、 廣譜性相結(jié)合,成功地克服了以上缺點。無機納米材料的制備是當(dāng)前材料研究的一個熱點話題,特別是納米銀制備技術(shù)加速發(fā)展,方法多種多樣。按實施狀態(tài)可分為乳液法、溶液法、氣相法,按反應(yīng)條件分為還原法、光照法、超聲法、水熱法、電解法以及最近采用Y射線輻射法,上述方法各具特點。其中化學(xué)還原法因為所需實驗條件簡單,易于控制而得到普遍應(yīng)用。但這方法的合成通常應(yīng)用于水相,因為水能溶解許多金屬鹽以及不同類型的表面活性劑和多種聚合物,并可通調(diào)整溶液中各組分之間的濃度比來控制粒子的尺寸和形狀,并傳其外于穩(wěn)定關(guān)態(tài)。水溶液的納米銀粒子要獲得廣泛應(yīng)用,一般需要借助無機載體(沸石、硅藻土、碳纖維等)及有機載體 (棉及粘膠纖維等),將所含納米銀載體磨成干燥粉體,用于各類抗菌制品是當(dāng)前最主要的工藝方法。此法工藝復(fù)雜、能耗高,獲得納米銀產(chǎn)品粒度大、易團聚,一般為1微米。從抗菌的功效方面來看,由于含銀沸石因其都存在于纖維內(nèi)部,與外界的有效接觸不夠,因此抗菌的效果也隨之降低。因此,研究開發(fā)一種以無機納米抗菌成分的無紡布,以拓展無紡布的應(yīng)用范圍,是人們所十分期望的。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為解決上述現(xiàn)狀而提供一種抗菌無紡布制備方法,以制備具有高效持久抗菌性能的無紡布,從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實現(xiàn)上述發(fā)明目的,本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案,其特征在于,所述方法為本方法依據(jù)聚乙烯吡咯烷酮(PVP)在水中溶解度隨溫度升高而降低的特性,建立了將PVP保護的銀離子從水相轉(zhuǎn)移到油相的簡單而有效相轉(zhuǎn)移技術(shù),它與傳統(tǒng)的納米粒子相轉(zhuǎn)移技術(shù)完全不同的方法。該法利用化學(xué)還原法先于水溶液中制備粒度均勻含PVP表面活性劑的納米銀粒子水溶液,然后向納米水溶膠中加入適量正丁醇,在攪拌條件下升溫至 850C,即可使金屬納米銀粒子從水相轉(zhuǎn)移至有機相,納米銀粒子不僅相轉(zhuǎn)移效率高,而且在油相分散性好,無團聚發(fā)生。以化學(xué)相轉(zhuǎn)移方法將水性納米銀抗菌劑制備成有機納米銀溶膠,使抗菌劑與無紡布具有良好的相容性。以該溶膠與有機溶劑混合后,噴涂于無紡布表面,干燥后制得一種抗菌無紡布,所獲得的無紡布具有分散性好,工藝簡單和無環(huán)境污染等特點。該方法具體包含下列步驟(1)納米銀水溶膠的制備在攪拌下將NaOH溶液加入AgNO3溶液中產(chǎn)生沉淀。再將氨水加入使沉淀溶解, 在攪拌下加入葡萄糖溶液,成為納米銀溶液,在納米銀水溶液中添加聚乙烯吡咯烷酮(PVP) 混合攪拌后制得納米銀水溶膠。反應(yīng)機理如下2AgN03+2Na0H — 2Ag0H+2NaN032Ag0H ^ Ag20+H20Ag20+4NH40H — 2Ag (NH3) 0H+3H202Ag (NH3) 20H+C6H1206 — 2Ag+C6H1207+2NH3+H20(2)納米銀粒子的相轉(zhuǎn)移在納米銀水溶膠中加入總重量20-50%的正丁醇溶液,在攪拌條件下將混合物水浴加熱至80°C-85°C攪拌1-2小時,靜至室溫。待油水混合物自然分層后,銀納米粒子將會自發(fā)地從水相轉(zhuǎn)移至正丁醇相。(3)納米銀有機溶膠的制備將有機和水溶液靜置冷卻至室溫,用液相法分離水與正丁醇溶液。將分離出來的正丁醇納米溶膠凈化過濾,從而獲得制取抗菌無紡布用納米銀粒子有機溶膠。(4)抗菌無紡布的制成以該溶膠與有機溶劑混合后,噴涂于無紡布表面,干燥后制得一種抗菌無紡布。將經(jīng)過凈化處理的納米銀有機溶膠加入有機溶劑稀釋,按重量百分比1-20%以噴涂或浸漬于無紡布表面,干燥機后獲得納米銀抗菌無紡布。下面結(jié)合實例對發(fā)明作進一步的敘述。實施例1制造過程稱取AgNO3 200-2000克,溶于100升水中,加入濃NaOH 150-600克不斷攪拌。然后加入3-20公斤NH4OH混合均勻。在攪拌下加入葡萄糖1-2公斤,制成納米銀水溶液。將 1-2公斤聚乙烯吡咯烷酮(PVP),溶于水納米銀水溶液中,混合均勻制得納米銀水溶膠。在納米銀水溶膠中加入總重量10-30升的正丁醇溶液,在攪拌條件下將混合物水浴加熱至80°C _85°C攪拌1-2小時,靜至室溫。待油水混合物自然分層后,銀納米粒子將會自發(fā)地從水相轉(zhuǎn)移至正丁醇相。將有機和水溶液靜置冷卻至室溫,用液相法分離水與正丁醇溶液。將分離出來的正丁醇納米溶膠凈化過濾,從而獲得制取塑料用納米銀粒子有機溶膠。實施例2原料無紡布(PP)設(shè)備噴涂機和干燥機制造過程將實例(1)納米銀有機溶膠加入有機溶劑混合后,按重量百分比為1-10%的噴灑到無紡布表面,在50°C -10(TC下烘干,制成抗菌無紡布。將該無紡布用于加工一次性口罩、 醫(yī)用防護服、空氣過濾產(chǎn)品和水過濾處理產(chǎn)品。實施例3原料無紡布(粘膠纖維)設(shè)備滾涂機和干燥機制造過程將實例(1)納米銀有機溶膠加入有機溶劑混合后,按重量百分比為 10-20%通過滾涂將納米銀有機溶膠均勻分布到無紡布表面,經(jīng)50°C -100°C下烘干,制成吸水性抗菌無紡布,將該無紡布用于加工成醫(yī)用敷料產(chǎn)品??咕鸁o紡布抗菌性能測試1.抗菌性能測試實施例3的無紡布,經(jīng)檢測結(jié)果如下(1)試驗菌株采用大腸桿菌、金黃色葡萄球菌、白色念珠菌。(2)實驗材料營養(yǎng)瓊脂,生理鹽水。(3)試驗方法消毒技術(shù)規(guī)范(2002版)試驗結(jié)果如下
權(quán)利要求
1.一種抗菌無紡布及無紡布制品的生產(chǎn)方法,其特征在于,所述的方法為(1)納米銀水溶膠的制備。首先以化學(xué)還原的方法生產(chǎn)納米銀水溶液,在該溶液中加入聚乙烯吡咯烷酮保護劑后形成粒徑10-20nm的穩(wěn)定性水溶膠。(2)納米銀粒子的相轉(zhuǎn)移。其后在溫度70-90°C,攪拌速度在50-120rpm/min的條件下, 將正丁醇溶液加入水溶膠的液體中,經(jīng)過充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng),靜至室溫。待油水混合物自然分層后,銀納米粒子將會自發(fā)地從水相轉(zhuǎn)移至正丁醇相。(3)納米銀有機溶膠的制備。將有機和水溶液靜置冷卻至室溫,用液相法分離水與正丁醇溶液。將分離出來的正丁醇納米溶膠凈化過濾,從而獲得制取抗菌無紡布用納米銀粒子有機溶膠。(4)抗菌無紡布的制成。將納米銀有機溶膠與有機溶劑混合后,噴涂于無紡布表面,干燥后制成抗菌無紡布。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌無紡布,其特征在于所述的抗菌無紡布是在無紡布表面涂覆添加有機納米銀粒子溶膠。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗菌無紡布制品,其特征在于所述的無紡布制品為(1)醫(yī)療衛(wèi)生用布手術(shù)衣、防護服、消毒包布、口罩、尿片、衛(wèi)生巾等;( 家庭裝飾用布貼墻布、 臺布、床單、床罩等;C3)跟裝用布襯里、粘合襯、絮片、定型棉、各種合成革底布等;(4)工業(yè)用布過濾材料、土工布、包覆布等;( 農(nóng)業(yè)用布作物保護布、育秧布、灌溉布、保溫幕簾等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的有機納米銀粒子溶膠與有機溶劑混合,其特征在于所述的有機溶劑為與正丁醇相互溶解的其他有機溶劑,如乙醇、正丁醇、苯及苯類溶劑、丙酮等。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種抗菌無紡布及無紡布制品的生產(chǎn)方法。本發(fā)明以化學(xué)相轉(zhuǎn)移方法將水性納米銀抗菌劑制備成有機納米銀溶膠,使抗菌劑與無紡布基體具有良好的相容性。以該溶膠與有機溶劑混合后,噴涂于無紡布表面,干燥后能制備抗菌無紡布,由此制備的無紡布具有持久的抗菌作用。所獲得的無紡布具有納米銀分散性好、粒徑窄20-50nm,且具有工藝簡單和無環(huán)境污染等特點。
文檔編號D06M11/83GK102191681SQ201010125839
公開日2011年9月21日 申請日期2010年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月12日
發(fā)明者周剛 申請人:周剛