一种新型抗菌纺织面料的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种纺织面料，尤其是涉及一种新型抗菌纺织面料的制备方法，属于纺织加工领域。
【背景技术】
[0002]自然界的物质循环过程中，微生物起着至关重要的作用，在人类生活的环境里，微生物无时不在无处不在，人们的生活也每时每刻都在与微生物打交道，在受到它赐予的恩惠的同时，某些微生物也使人类的健康受到威胁，甚至危及生命。纺织品是人类接触最多的材料，在与之接触的过程中，人体的汗液、皮脂以及其他各种分泌物成为了各种微生物的良好的营养源，在合适的外界条件(包括湿度、温度等)下，微生物迅速生长，繁殖，并通过各种途径传播疾病，威胁人类自身的生存和发展。随着工业的迅猛发展和人民生活水平的提高，人们对生活质量的要求越来越高，对环境卫生与自我健康日益重视，因此抗菌卫生纺织品越来越受关注。
[0003]常用的一些有机抗菌材料因抗菌性较弱，耐热性、稳定性差，自分解产物和挥发物可能对人体有害，不适合高温加工等缺点，其应用受到限制，逐渐被光稳定性、持久性、安全性好的无机抗菌材料所替代。纳米抗菌剂是以纳米技术为基础研制而成的新型抗菌产品，具有传统无机抗菌剂所无法比拟的优良抗菌效果。纳米银和T12是近年来迅速发展起来的两种无机抗菌材料，由于具有优异的抗菌性能，且安全无毒，无二次污染等一系列优点，在纺织品、卫生用品等方面显示了十分广泛的应用前景。
[0004]磁控溅射技术是一种制备高质量薄膜的较成熟的技术。由磁控溅射技术制备的薄膜具有膜层结构均匀、致密，性能优良，薄膜与基底材料附着牢度高，沉积速度快，易于溅射任何物质，不改变基材性质，无环境污染，易于实现工业化等优点，因此该技术在导电、抗静电、抗反射涂层、抗菌等方面的应用有着显著的优势。
【发明内容】
[0005]本发明的首要目的是提供一种新型抗菌纺织面料的制备方法，要求其具有优良的抗菌性能，同时该方法加工简单、易操控、成本低、高效节能、无污染，便于实现工业化生产。
[0006]本发明的技术方案是通过磁控溅射技术分别将纳米银和纳米二氧化钛颗粒溅射到织物基材上，形成均匀的纳米复合薄膜覆盖在纤维上，得到抗菌织物。具体步骤如下:
[0007]一、织物预处理
[0008]将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤30?60min，以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入40?45°C的烘箱中烘干。
[0009]二、溅射纳米颗粒
[0010]将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为40?10mm ;为控制沉积是基材的温度，避免由于高温而发生的基材变形，采用水冷装置冷却基材；为避免杂质颗粒落到基材表面，采用基材在上、靶材在下的结构，即由下向上的溅射方式；为保证溅射纳米薄膜的纯度，实验过程中先将反应室抽至本底真空，然后冲入高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下:
[0011 ] (I)分别采用银靶和T12靶作为靶材，采用间隔溅射制备复合薄膜，所述的靶材纯度为 99.99% ；
[0012](2)溅射工艺条件为:首先溅射银靶时，溅射功率为20?80W，溅射时间为10?30min ;接着溅射T12靶时，溅射功率为60?150W，溅射时间为30?60min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.5?IPa，气体流量为5?30mL/min。
[0013]所述的织物基材采用涤纶、丙纶等非织造布。
[0014]与现有技术相比，本发明具有如下优点和效果:
[0015](I)本发明的抗菌纺织面料，利用磁控溅射技术，制备的薄膜与织物基材附着牢度高。银是一种广谱抗菌性杀菌材料，杀菌能力很强，目前所知的金属离子中，它的抗菌性能是最强的，而且所需浓度极低。纳米银因其特有的、不同于常规材料的特异催化性能和生物活性等，对病毒、细菌、真菌等具有超强抗菌能力。纳米T12利用光催化产生的空穴和形成于表面的活性氧类与细菌细胞或细胞内的组成成分进行生化反应，不仅能消减细菌的生命力，而且能攻击细菌和外层细胞，穿透细胞膜，破坏细菌的细胞膜结构，从而彻底地杀灭细菌，同时能够降解由细菌释放出来的有毒复合物。因此，将纳米银与纳米T12结合起来用于制备抗菌纺织面料，大大提高了材料的抗菌性能。
[0016](2)本发明的抗菌纺织面料，制备工艺简单、成本低、无污染，便于工业化生产。
【附图说明】
[0017]图1为本发明中制备的抗菌纺织面料的视频显微镜图。
【具体实施方式】
[0018]实施例1
[0019](I)清洗:选用涤纶织物，将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤30min,以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入45°C的烘箱中烘干。
[0020](2)溅射:将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为60mm ;采用水冷装置冷却基材；将反应室抽至本底真空，然后冲入体积分数为99.999%高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下:首先溅射银靶，溅射功率为60W，溅射时间为20min ;接着溅射T12靶，溅射功率为100W，溅射时间为30min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.8Pa，气体流量为20mL/min。最后，得到具有抗菌性能的银/T12纳米复合薄膜结构的织物。
[0021]实施例2
[0022](I)清洗:选用涤纶织物，将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤40min,以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入45°C的烘箱中烘干。
[0023](2)溅射:将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为80mm;采用水冷装置冷却基材；将反应室抽至本底真空，然后冲入体积分数为99.999%高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下:首先溅射银靶，溅射功率为40W，溅射时间为1min ;接着溅射T12靶，溅射功率为80W，溅射时间为45min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.8Pa，气体流量为10mL/min。最后，得到具有抗菌性能的银/T12纳米复合薄膜结构的织物。
[0024]实施例3
[0025](I)清洗:选用丙纶织物，将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤30min,以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入40°C的烘箱中烘干。
[0026](2)溅射:将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为60mm ;采用水冷装置冷却基材；将反应室抽至本底真空，然后冲入体积分数为99.999%高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下:首先溅射银靶，溅射功率为80W，溅射时间为30min ;接着溅射T12靶，溅射功率为100W，溅射时间为30min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.8Pa，气体流量为20mL/min。最后，得到具有抗菌性能的银/T12纳米复合薄膜结构的织物。
[0027]实施例4
[0028](I)清洗:选用丙纶织物，将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤45min,以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入45°C的烘箱中烘干。
[0029](2)溅射:将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为10mm;采用水冷装置冷却基材；将反应室抽至本底真空，然后冲入体积分数为99.999%高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下:首先溅射银靶，溅射功率为60W，溅射时间为20min ;接着溅射T12靶，溅射功率为150W，溅射时间为50min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.8Pa，气体流量为30mL/min。最后，得到具有抗菌性能的银/T12纳米复合薄膜结构的织物。
[0030]实施例5
[0031](I)清洗:选用丙纶织物，将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤50min,以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入50°C的烘箱中烘干。
[0032](2)溅射:将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为120mm;采用水冷装置冷却基材；将反应室抽至本底真空，然后冲入体积分数为99.999%高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下:首先溅射银靶，溅射功率为70W，溅射时间为15min ;接着溅射T12靶，溅射功率为120W，溅射时间为25min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.8Pa，气体流量为20mL/min。最后，得到具有抗菌性能的银/T12纳米复合薄膜结构的织物。
【主权项】
1.一种新型抗菌纺织面料的制备方法，其特征在于通过如下具体步骤制得: (1)织物预处理:将织物基材放入丙酮溶液中，用超声波洗涤器洗涤30?60min，以去除织物表面的有机溶剂、灰尘等杂质，然后将其用去离子水反复冲洗后放入40?45°C的烘箱中烘干。 (2)溅射纳米颗粒:将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为40?10mm ;为控制沉积是基材的温度，避免由于高温而发生的基材变形，采用水冷装置冷却基材；为避免杂质颗粒落到基材表面，采用基材在上、靶材在下的结构，即由下向上的溅射方式；为保证溅射纳米薄膜的纯度，实验过程中先将反应室抽至本底真空，然后冲入高纯氩气作为溅射气体；具体溅射工艺参数如下: 1)分别采用银靶和T12靶作为靶材，采用间隔溅射制备复合薄膜，所述的靶材纯度为99.99% ； 2)溅射工艺条件为:首先溅射银靶时，溅射功率为20?80W，溅射时间为10?30min；接着溅射T12靶时，溅射功率为60?150W，溅射时间为30?60min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.5?IPa，气体流量为5?30mL/min。
2.根据权利要求1所述的一种新型抗菌纺织面料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中所述的靶材为银靶与T12靶。
3.根据权利要求1所述的一种新型抗菌纺织面料的制备方法，其特征在于:步骤(2)中所述的银靶溅射功率为20?80W，溅射时间为10?30min T12靶溅射功率为60?150W，溅射时间为30?60min ;溅射银靶和T12靶时，溅射气压为0.5?IPa，气体流量为5?30mL/mino
【专利摘要】本发明公开了一种新型抗菌纺织面料的制备方法，属于纺织加工领域。本发明是通过磁控溅射技术分别将纳米银和纳米二氧化钛颗粒溅射到织物基材上，形成均匀的纳米复合薄膜覆盖在纤维上，得到抗菌织物，其制备过程包括：一、织物预处理：清洗烘干；二、溅射纳米颗粒：将预处理后的织物基材放入溅射腔内的样品架上，靶材与织物基材的间距为40～100mm；采用水冷装置冷却基材；将反应室抽至本底真空，然后冲入体积分数为99.999％高纯氩气作为溅射气体。本发明方法加工简单、易操控、成本低、高效节能、无污染，便于实现工业化生产。本发明将纳米银与纳米TiO2结合起来用于制备抗菌纺织面料，大大提高了材料的抗菌性能，为抗菌面料的制备提供了一种新思路、新方法。
【IPC分类】D06M101-20, D06M10-00, D06M101-32, D06M11-46, D06M11-83
【公开号】CN104695209
【申请号】CN201310659479
【发明人】乔辉, 陈克, 罗磊, 魏取福, 黄锋林
【申请人】江南大学, 南通田野服装有限公司
【公开日】2015年6月10日
【申请日】2013年12月5日