一种含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法与流程

本发明属于生物医用材料技术领域，具体来说，涉及一种含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法。

背景技术

丙纶无纺布在医疗卫生行业应用广泛，可用于临床用品、消毒隔离服、柔软垫及其他卫生材料等。丙纶良好的疏水性使制品具有不发霉，不霉蛀的优点，为其带来的许多应用场合，使丙纶无纺布成为产量最高的非织造品。同时，疏水性使丙纶在应用过程中存在一些问题，比如容易起静电，不够亲肤等缺点。另一方面，丙纶的分子组成使丙纶的改性难度大，难以接枝，实现材料的功能化。在行业细分越来越充分，不同场合的使用要求越来越高的今天，丙纶无纺布以其低廉的价格占据绝大部分市场，开发具有亲水、抗菌、抗静电等多种功能的丙纶制品，拓展应用范围，具有广阔的市场前景和实用价值。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种含纳米银亲水丙纶无纺布料的整理制备方法，该方法简单，制备成本低，易于批量生产，可制得高效抗菌亲水丙纶无纺布。

本发明的一种含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法，其是先将丙纶无纺布采用氧气等离子体或空气等离子体改性，再与果胶发生作用，再在氢气等离子体作用下，使果胶与丙纶纤维结合，同时在果胶中引入银离子，在等离子体作用过程中，使银离子还原；最后，采用交联剂及沉淀剂，使果胶变性固化，并将剩余的银离子转化成纳米银。

上述所述的一种含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法，具体包括以下步骤：

(1)将丙纶无纺布采用氧气等离子体或空气等离子体，处理得到被等离子体改性的丙纶无纺布；

(2)将改性的丙纶无纺布浸入含有果胶和可溶性银盐的混合溶液中浸泡，干燥；

(3)将干燥后的丙纶无纺布采用氢气等离子体处理；

(4)将经步骤(3)处理后的丙纶无纺布于50-80℃浸入含交联剂和沉淀剂的混合溶液中，使果胶发生交联反应，剩余的银离子转化为纳米银，用清水洗涤至中性，干燥，获得纳米银亲水无纺布面料。

本发明所述的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法中，优选的，步骤(1)处理1～6min得到被等离子体改性的丙纶无纺布为佳。

本发明所述的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法中，优选的，步骤(2)所述混合溶液中，果胶的质量浓度0.2～6％，可溶性银盐的质量浓度为0.001～3％。更优选的，可溶性银盐的浓度为0.01～2％。可溶性银盐可以是硝酸银、氟化银等。

本发明所述的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法中，优选的，步骤(2)浸泡0.5～3min后，于室温～45℃范围空气干燥。

本发明所述的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法中，优选的，步骤(3)处理1～4min。

本发明所述的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法中，优选的，步骤(4)所述交联剂为四甲基胍、三乙醇胺、异丙醇胺、三乙胺、尿素中的至少一种，所述沉淀剂为柠檬酸或可溶性柠檬酸盐。

本发明所述的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法中，优选的，步骤(4)交联剂质量浓度为1～10％。所述沉淀剂可直接加入交联剂溶液中或者采用沉淀剂溶液加入交联剂溶液中，沉淀剂用于银离子的沉积，过量为佳，沉淀剂质量浓度0.5～3％，0.5～1％为佳。可采用盐酸来检验是否还有残余未沉积的银离子，质量浓度5～15％盐酸为佳。

本发明的基本原理是首先基于氧气等离子体引发丙纶纤维表面发生部分化学反应，引入含氧基团，使疏水表面变成亲水表面，并与果胶中的羟基发生静电作用，再利用氢气等离子体引发部分脱水反应，使果胶与丙纶纤维形成牢固的化学键，防止果胶的溶解流失，使效果更持久。同时在果胶中引入银离子，在等离子体作用过程中，使银离子发生还原，并与果胶中的氧原子发生作用而固定在果胶。最后，采用交联剂及沉淀剂，使果胶变性固化，并将剩余的银离子转化成纳米银。

本发明的含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法简单，制备成本低，易于批量生产，可制得亲水(抗静电)、抗菌丙纶无纺布，拓展了其应用范围，具有广阔的市场前景和实用价值。

附图说明

图1为经本发明方法处理前后丙纶无纺布的亲水实验；左图：未经处理；右图：处理后。图中看出，水对丙纶无纺布的的浸润角在处理后比处理前明显变小，即处理后丙纶无纺布的亲水能力更佳。

图2为经本发明方法改性后丙纶无纺布表面的微观结构。图中看出，球状颗粒纳米银(3～7nm)嵌在无纺布表面果胶基质内。图中左下角标尺10nm。

具体实施方式

下述实施例是对于本发明内容的进一步说明以作为对本发明技术内容的阐释，但本发明的实质内容并不仅限于下述实施例所述，本领域的普通技术人员可以且应当知晓任何基于本发明实质精神的简单变化或替换均应属于本发明所要求的保护范围。

实施例1

一种含纳米银亲水丙纶无纺布料的制备方法，包括以下步骤：

(1)将丙纶无纺布采用氧气等离子体，处理2分钟，得到被等离子体改性的丙纶无纺布；

(2)将处理过的丙纶无纺布浸入含有果胶和硝酸银的混合溶液中浸泡1min，干燥。所述混合溶液中，果胶的质量浓度0.6％，硝酸银的浓度为0.08％，溶剂为水。

(3)将步骤(2)中的丙纶无纺布采用氢气等离子体，处理1.5min，使果胶与改性无纺布之间发生部分脱水反应，同时使果胶中的部分银离子还原成纳米银。

(4)接下来50℃下浸泡入含质量浓度为2％三乙醇胺和0.8％柠檬酸钠的混合溶液中，使剩余的银离子转化为纳米银，用清水洗涤至中性，干燥，获得纳米银亲水无纺布面料。

实施例2

(1)将丙纶无纺布采用空气等离子体中，处理4.5min，得到被等离子体改性的丙纶无纺布；

(2)将处理过的丙纶无纺布浸入含有果胶和硝酸银的混合溶液中浸泡2min，干燥。所述混合溶液中，果胶的质量浓度2％，硝酸银的浓度为0.15％，溶剂为水。

(3)将步骤(2)中的丙纶无纺布采用氢气等离子体中，处理2min，使果胶与改性无纺布之间的发生部分脱水反应，同时使果胶中的部分银离子还原成纳米银。

(4)接下来60℃下浸泡入质量浓度为2.5％的四甲基胍和0.8％柠檬酸钠的混合溶液中，使剩余的银离子转化为纳米银，用清水洗涤至中性，干燥，获得纳米银亲水无纺布面料。

实施例3

(1)将丙纶无纺布采用空气等离子体中，处理5.5min，得到被等离子体改性的丙纶无纺布；

(2)将处理过的丙纶无纺布浸入含有果胶和硝酸银的混合溶液中浸泡2.6min，干燥。所述混合溶液中，果胶的质量浓度4.8％，硝酸银的浓度为2％，溶剂为水。

(3)将步骤(2)中的丙纶无纺布采用氢气等离子体中，处理3min，使果胶与改性无纺布之间的发生部分脱水反应，同时使果胶中的部分银离子还原成纳米银。

(4)接下来55℃下浸泡入含四甲基胍与尿素和质量浓度0.8％柠檬酸钠的混合溶液中，使剩余的银离子转化为纳米银，用清水洗涤至中性，干燥，获得纳米银亲水无纺布面料。所述四甲基胍质量浓度3％，尿素质量浓度1.5％。

将实施例1-3制得的纳米银亲水无纺布面料进行抑菌率测试(gb15979-2002)，结果如下表1：

表1各实施例抑菌率测试结果