本发明涉及一种纳米银抗菌剂的制备方法，属于抗菌技术领域。
背景技术：
近年，由于受“非典型肺炎”、“禽流感”、“h1n1甲型流感”的影响，人们的卫生意识不断增强，对抗菌材料及其制品的需求大大提高。在一般的生活中，环境中大量存在的病毒、细菌、真菌等微生物，不仅污染着环境，还直接导致很多疾病的产生和传染，对人类健康造成极大的威胁，使人们对抗菌剂的需求日益强烈。
无机抗菌剂由于性能稳定、抗菌谱广、耐候性能好、容易产业化是目前应用最广泛的一种抗菌剂，主要是以无机材料为载体，通过负载银、铜、锌等离子或单质，由于铜盐有颜色，而锌的抗菌性比银和铜差，所以目前大部分无机抗菌剂主要以银为主。另外，无机载银抗菌剂具有抗菌广谱性，其抗菌效果强、安全性高，是近年来抗菌材料研究的重点，然而，无机载银抗菌剂颗粒在制备过程中存在纳米银极易团聚、固液分离困难，副产物多，导致所得产品形貌不规则、粒径分布宽泛不均匀、纯度低及抗菌性能降低的问题。
因此发明一种粒径分布均匀，不易团聚的新型纳米银抗菌剂对无机银抗菌剂制备技术领域具有积极的意义。
技术实现要素：
本发明所要解决的技术问题：针对目前无机载银抗菌剂颗粒在制备过程中存在纳米银极易团聚、固液分离困难，导致所得产品形貌不规则、粒径分布宽泛不均匀、抗菌性能降低的问题，提供了一种纳米银抗菌剂的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）称取螃蟹壳，用水洗涤后装入酶解罐，再向酶解罐中加入中性蛋白酶溶液，搅拌均匀后密封酶解，待酶解结束后，过滤去除酶解滤液，得到酶解螃蟹壳；
（2）将上述酶解螃蟹壳依次用氢氧化钠溶液和盐酸浸泡，浸泡完成后过滤分离得到滤渣，用清水洗涤滤渣至中性，再将洗涤后的滤渣烘干，粉碎，过200目筛，收集得到过筛粉末；
（3）将上述过筛粉末倒入多巴胺溶液中，振荡浸渍，浸渍结束后离心处理，分离得到沉淀物，晾干后即得抗菌剂载体，备用；
（4）称取葛根，去皮后粉碎，将粉碎后的葛根碎块和水混合后，倒入石磨中研磨，收集研磨后的乳白色浆液，将所得乳白色浆液装入玻璃酶解罐中，静置陈化，待陈化结束后，用注射器吸取去除上层清液，得到酶解罐底部粘稠的葛根淀粉浆；
（5）依次将α-淀粉酶和外切葡聚糖酶加入到上述葛根淀粉浆中，保温酶解，待酶解结束后，过滤去除滤渣，得到滤液，再将滤液离心处理，分离得到上层液，即为淀粉酶解液，备用；
（6）称取氧化钙加入到去离子水中，搅拌，静置陈化，待陈化完成后，用注射器吸取收集上层澄清液，量取氯化铵溶液装入烧瓶中，再向烧瓶中加入上层澄清液，密封烧瓶，在60～70℃下搅拌反应，得到反应液，备用；
（7）量取质量分数为2%硝酸银溶液装入带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，再向烧瓶中加入步骤（3）备用的抗菌剂载体，启动搅拌器，搅拌混合，得到悬浊液；
（8）通过滴液漏斗依次向上述悬浊液中滴加步骤（6）备用的反应液和步骤（5）备用的上层液，滴加完毕后，启动搅拌器，搅拌反应，待反应结束后，将反应产物喷雾干燥，所得干燥产物即为纳米银抗菌剂。
所述的中性蛋白酶溶液的质量分数为10%，中性蛋白酶溶液的加入量为：每一千克螃蟹壳中加入一升中性蛋白酶溶液，酶解温度为40～50℃，酶解时间为4～6h。
所述的氢氧化钠溶液浓度为2mol/l，盐酸浓度为1.5mol/l。
所述的过筛粉末和多巴胺溶液的质量比为1:10，多巴胺溶液的质量浓度为2g/l。
步骤（4）中所述的葛根碎块和水的质量比为1:5，陈化时间为1～2天。
所述的α-淀粉酶和外切葡聚糖酶葛根淀粉浆的质量比为1:1:10，保温酶解温度为40～50℃，保温酶解时间为6～8h。
步骤（6）中所述的每1l去离子水中加入100g氧化钙，静置陈化时间为1～2天，氯化铵溶液的质量分数为70%，氯化铵溶液和上层澄清液的体积比为1:1。
步骤（7）中所述的每100ml硝酸银溶液中加入1g抗菌剂载体。
步骤（7）中所述的悬浊液、反应液和上层液的体积比为2:1:2。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明首先通过酶解、酸浸碱泡制备得到具有抗菌性能的多孔甲壳素，再将其浸入多巴胺溶液中，使多巴胺在多孔甲壳素表面发生自聚交联反应，形成一层聚多巴胺复合膜，制得抗菌剂载体，再将葛根淀粉酶解制备富含葡萄糖的上层液，将抗菌剂载体倒入硝酸银溶液中，利用载体表面多巴胺膜的初期螯合性锁住银离子，再添加反应液，利用氨水和硝酸银反应生成氢氧化二氨合银均匀的附着在载体表面，最后利用上层液中葡萄糖以及甲壳素载体自身带有的醛基将银离子还原成纳米银均匀的附着在载体上，通过抗菌剂载体表面的空间位阻，阻止银粒子逐渐变大，同时也避免了纳米银的团聚，最后得到的纳米银抗菌剂形貌规则，粒径分布均匀；
（2）本发明制得的纳米银抗菌剂由于载体的存在，最终形成的抗菌剂体积变大，更易固液分离，具有极佳的抗菌性。
具体实施方式
首先称取1～2kg螃蟹壳，用水洗涤3～5次后装入酶解罐中，再向酶解罐中加入1～2l质量分数为10%中性蛋白酶溶液，搅拌均匀后密封酶解罐，在40～50℃下酶解4～6h，待酶解结束后，过滤去除酶解滤液，得到酶解螃蟹壳；将酶解螃蟹壳依次浸入2l浓度为2mol/l氢氧化钠溶液和2l浓度为1.5mol/l盐酸中，分别搅拌浸泡30～40min，浸泡完成后过滤分离得到浸泡滤渣，再用清水反复洗涤浸泡滤渣直至洗涤液呈中性，将洗涤后的浸泡滤渣放入烘箱，在105～110℃下干燥1～2h，再将干燥浸泡滤渣放入粉碎机中粉碎20～30min，并过200目筛，得到过筛粉末；再将过筛粉末按重量比为1:10倒入质量浓度为2g/l多巴胺溶液中，摇床振荡浸渍3～5h，浸渍结束后移入离心机，以4000～5000r/min转速离心处理10～15min，分离得到沉淀物，晾干后即得抗菌剂载体；然后称取2～3kg葛根去皮后粉碎20～30min，将粉碎后的葛根碎块和水按质量比为1:5混合后，倒入石磨中研磨3～5遍，收集研磨后的乳白色浆液，将所得乳白色浆液装入玻璃酶解罐中，静置陈化1～2天，待陈化结束后，用注射器吸取去除上层清液，得到酶解罐底部粘稠的葛根淀粉浆；按质量比为1:1:10，依次将α-淀粉酶和外切葡聚糖酶加入到上述葛根淀粉浆中，在40～50℃下酶解6～8h，待酶解结束后，过滤去除滤渣，得到滤液，再将滤液移入卧式离心机，以3000～4000r/min转速离心处理10～15min，分离得到上层液；称取400～500g氧化钙加入到3～5l去离子水中，搅拌反应20～30min后，静置陈化1～2天，待陈化完成后，用注射器吸取收集上层澄清液，量取400～500ml质量分数为70%氯化铵溶液装入烧瓶中，再向烧瓶中加入400～500ml上层澄清液，密封烧瓶，在60～70℃下搅拌反应15～20min，得到反应液；量取100～200ml质量分数为2%硝酸银溶液装入带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，再向烧瓶中加入1～2g抗菌剂载体，启动搅拌器，以200～300r/min转速搅拌混合15～20min，得到悬浊液；最后通过滴液漏斗依次向悬浊液中滴加40～50ml反应液和100～200ml上层液，滴加完毕后，启动搅拌器，以50～60r/min转速搅拌反应20～30min，待反应结束后，将反应产物喷雾干燥，所得干燥产物即为纳米银抗菌剂。
实例1
首先称取1kg螃蟹壳，用水洗涤3次后装入酶解罐中，再向酶解罐中加入1l质量分数为10%中性蛋白酶溶液，搅拌均匀后密封酶解罐，在40℃下酶解4h，待酶解结束后，过滤去除酶解滤液，得到酶解螃蟹壳；将酶解螃蟹壳依次浸入2l浓度为2mol/l氢氧化钠溶液和2l浓度为1.5mol/l盐酸中，分别搅拌浸泡30min，浸泡完成后过滤分离得到浸泡滤渣，再用清水反复洗涤浸泡滤渣直至洗涤液呈中性，将洗涤后的浸泡滤渣放入烘箱，在105℃下干燥1h，再将干燥浸泡滤渣放入粉碎机中粉碎20min，并过200目筛，得到过筛粉末；再将过筛粉末按重量比为1:10倒入质量浓度为2g/l多巴胺溶液中，摇床振荡浸渍3h，浸渍结束后移入离心机，以4000r/min转速离心处理10min，分离得到沉淀物，晾干后即得抗菌剂载体；然后称取2kg葛根去皮后粉碎20min，将粉碎后的葛根碎块和水按质量比为1:5混合后，倒入石磨中研磨3遍，收集研磨后的乳白色浆液，将所得乳白色浆液装入玻璃酶解罐中，静置陈化1天，待陈化结束后，用注射器吸取去除上层清液，得到酶解罐底部粘稠的葛根淀粉浆；按质量比为1:1:10，依次将α-淀粉酶和外切葡聚糖酶加入到上述葛根淀粉浆中，在40℃下酶解6h，待酶解结束后，过滤去除滤渣，得到滤液，再将滤液移入卧式离心机，以3000r/min转速离心处理10min，分离得到上层液；称取400g氧化钙加入到3l去离子水中，搅拌反应20min后，静置陈化1天，待陈化完成后，用注射器吸取收集上层澄清液，量取400ml质量分数为70%氯化铵溶液装入烧瓶中，再向烧瓶中加入400ml上层澄清液，密封烧瓶，在60℃下搅拌反应15min，得到反应液；量取100ml质量分数为2%硝酸银溶液装入带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，再向烧瓶中加入1g抗菌剂载体，启动搅拌器，以200r/min转速搅拌混合15min，得到悬浊液；最后通过滴液漏斗依次向悬浊液中滴加40ml反应液和100ml上层液，滴加完毕后，启动搅拌器，以50r/min转速搅拌反应20min，待反应结束后，将反应产物喷雾干燥，所得干燥产物即为纳米银抗菌剂。
经检测，本发明制得的纳米银抗菌剂颗粒中的纳米银粒子粒径均一，粒径为50～100nm，而传统无机载银抗菌剂颗粒中的纳米银粒子粒径分布宽泛，粒径分布范围为20～400nm。按质量比1:50，将本发明制得的纳米银抗菌剂添加至去离子水中，混合均匀制得处理液，再按浴比1:30将织物放入制得的处理液中浸渍，并搅拌30s后，升温至38℃保温25min，再轧压至织物带液率为75%后，于温度为78℃下预烘3min，再于温度为98℃下焙烘2min即可。本发明纳米银抗菌剂具有较好的抗菌性能，由本发明抗菌剂处理后的织物抗菌效果好，对大肠杆菌抗菌率为96.9%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为96.2%，经水洗10次后对大肠杆菌抗菌率仍达84.1%，可有效降低人们感染病菌的机率，而经传统无机载银抗菌剂处理后的织物抗菌效果好，对大肠杆菌抗菌率为96.2%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为95.6%，经水洗10次后对大肠杆菌抗菌率仍达81.3%。
实例2
首先称取2kg螃蟹壳，用水洗涤4次后装入酶解罐中，再向酶解罐中加入2l质量分数为10%中性蛋白酶溶液，搅拌均匀后密封酶解罐，在45℃下酶解5h，待酶解结束后，过滤去除酶解滤液，得到酶解螃蟹壳；将酶解螃蟹壳依次浸入2l浓度为2mol/l氢氧化钠溶液和2l浓度为1.5mol/l盐酸中，分别搅拌浸泡35min，浸泡完成后过滤分离得到浸泡滤渣，再用清水反复洗涤浸泡滤渣直至洗涤液呈中性，将洗涤后的浸泡滤渣放入烘箱，在108℃下干燥2h，再将干燥浸泡滤渣放入粉碎机中粉碎25min，并过200目筛，得到过筛粉末；再将过筛粉末按重量比为1:10倒入质量浓度为2g/l多巴胺溶液中，摇床振荡浸渍4h，浸渍结束后移入离心机，以4500r/min转速离心处理13min，分离得到沉淀物，晾干后即得抗菌剂载体；然后称取3kg葛根去皮后粉碎25min，将粉碎后的葛根碎块和水按质量比为1:5混合后，倒入石磨中研磨4遍，收集研磨后的乳白色浆液，将所得乳白色浆液装入玻璃酶解罐中，静置陈化2天，待陈化结束后，用注射器吸取去除上层清液，得到酶解罐底部粘稠的葛根淀粉浆；按质量比为1:1:10，依次将α-淀粉酶和外切葡聚糖酶加入到上述葛根淀粉浆中，在45℃下酶解7h，待酶解结束后，过滤去除滤渣，得到滤液，再将滤液移入卧式离心机，以3500r/min转速离心处理13min，分离得到上层液；称取450g氧化钙加入到4l去离子水中，搅拌反应25min后，静置陈化2天，待陈化完成后，用注射器吸取收集上层澄清液，量取450ml质量分数为70%氯化铵溶液装入烧瓶中，再向烧瓶中加入450ml上层澄清液，密封烧瓶，在65℃下搅拌反应18min，得到反应液；量取150ml质量分数为2%硝酸银溶液装入带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，再向烧瓶中加入2g抗菌剂载体，启动搅拌器，以250r/min转速搅拌混合18min，得到悬浊液；最后通过滴液漏斗依次向悬浊液中滴加45ml反应液和150ml上层液，滴加完毕后，启动搅拌器，以55r/min转速搅拌反应25min，待反应结束后，将反应产物喷雾干燥，所得干燥产物即为纳米银抗菌剂。
经检测，本发明制得的纳米银抗菌剂颗粒中的纳米银粒子粒径均一，粒径为50～100nm，而传统无机载银抗菌剂颗粒中的纳米银粒子粒径分布宽泛，粒径分布范围为20～400nm。按质量比1:75，将本发明制得的纳米银抗菌剂添加至去离子水中，混合均匀制得处理液，再按浴比1:30将织物放入制得的处理液中浸渍，并搅拌33s后，升温至40℃保温28min，再轧压至织物带液率为75%后，于温度为80℃下预烘4min，再于温度为100℃下焙烘3min即可。本发明纳米银抗菌剂具有较好的抗菌性能，由本发明抗菌剂处理后的织物抗菌效果好，对大肠杆菌抗菌率为98.0%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为97.8%，经水洗11次后对大肠杆菌抗菌率仍达83.9%，可有效降低人们感染病菌的机率，而经传统无机载银抗菌剂处理后的织物抗菌效果好，对大肠杆菌抗菌率为97.0%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为96.6%，经水洗11次后对大肠杆菌抗菌率仍达80.7%。
实例3
首先称取2kg螃蟹壳，用水洗涤5次后装入酶解罐中，再向酶解罐中加入2l质量分数为10%中性蛋白酶溶液，搅拌均匀后密封酶解罐，在50℃下酶解6h，待酶解结束后，过滤去除酶解滤液，得到酶解螃蟹壳；将酶解螃蟹壳依次浸入2l浓度为2mol/l氢氧化钠溶液和2l浓度为1.5mol/l盐酸中，分别搅拌浸泡40min，浸泡完成后过滤分离得到浸泡滤渣，再用清水反复洗涤浸泡滤渣直至洗涤液呈中性，将洗涤后的浸泡滤渣放入烘箱，在110℃下干燥2h，再将干燥浸泡滤渣放入粉碎机中粉碎30min，并过200目筛，得到过筛粉末；再将过筛粉末按重量比为1:10倒入质量浓度为2g/l多巴胺溶液中，摇床振荡浸渍5h，浸渍结束后移入离心机，以5000r/min转速离心处理15min，分离得到沉淀物，晾干后即得抗菌剂载体；然后称取3kg葛根去皮后粉碎30min，将粉碎后的葛根碎块和水按质量比为1:5混合后，倒入石磨中研磨5遍，收集研磨后的乳白色浆液，将所得乳白色浆液装入玻璃酶解罐中，静置陈化2天，待陈化结束后，用注射器吸取去除上层清液，得到酶解罐底部粘稠的葛根淀粉浆；按质量比为1:1:10，依次将α-淀粉酶和外切葡聚糖酶加入到上述葛根淀粉浆中，在50℃下酶解8h，待酶解结束后，过滤去除滤渣，得到滤液，再将滤液移入卧式离心机，以4000r/min转速离心处理15min，分离得到上层液；称取500g氧化钙加入到5l去离子水中，搅拌反应30min后，静置陈化2天，待陈化完成后，用注射器吸取收集上层澄清液，量取500ml质量分数为70%氯化铵溶液装入烧瓶中，再向烧瓶中加入500ml上层澄清液，密封烧瓶，在70℃下搅拌反应20min，得到反应液；量取200ml质量分数为2%硝酸银溶液装入带有搅拌器和滴液漏斗的三口烧瓶中，再向烧瓶中加入2g抗菌剂载体，启动搅拌器，以300r/min转速搅拌混合20min，得到悬浊液；最后通过滴液漏斗依次向悬浊液中滴加50ml反应液和200ml上层液，滴加完毕后，启动搅拌器，以60r/min转速搅拌反应30min，待反应结束后，将反应产物喷雾干燥，所得干燥产物即为纳米银抗菌剂。
经检测，本发明制得的纳米银抗菌剂颗粒中的纳米银粒子粒径均一，粒径为50～100nm，而传统无机载银抗菌剂颗粒中的纳米银粒子粒径分布宽泛，粒径分布范围为20～400nm。按质量比1:100，将本发明制得的纳米银抗菌剂添加至去离子水中，混合均匀制得处理液，再按浴比1:30将织物放入制得的处理液中浸渍，并搅拌35s后，升温至42℃保温30min，再轧压至织物带液率为75%后，于温度为82℃下预烘4min，再于温度为102℃下焙烘3min即可。本发明纳米银抗菌剂具有较好的抗菌性能，由本发明抗菌剂处理后的织物抗菌效果好，对大肠杆菌抗菌率为99.8%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为99.4%，经水洗12次后对大肠杆菌抗菌率仍达83.7%，可有效降低人们感染病菌的机率，而经传统无机载银抗菌剂处理后的织物抗菌效果好，对大肠杆菌抗菌率为97.8%，对金黄色葡萄球菌抗菌率为97.5%，经水洗12次后对大肠杆菌抗菌率仍达80.2%。