本发明涉及一种抗菌纺织品的制备方法，特别是一种长效抗菌纺织品的制备方法，属于纺织品功能整理技术领域。
背景技术：
日常生活中，人们不可避免地会接触到各类微生物，这些微生物会对人类健康造成威胁。随着化学技术和人们生活质量的提高，各类抗菌材料层出不穷。纳米技术的出现，使贵金属银粒子在纳米尺寸下的杀菌能力产生了质的飞跃，纳米银具有广谱抗菌且不易产生耐药性，具有高效、安全、稳定性高的优点。银系抗菌剂在医疗卫生、纺织、食品、环境等领域广泛应用。壳聚糖是一种天然有机抗菌剂，具有广谱抗菌性，对霉菌、细菌都有很好的抗菌性能，对人体无毒、无刺激，可生物降解。近年来抗菌纺织品的需求在国内外呈现快速增长势头，目前抗菌纺织品的生产主要有两种方式，用抗菌纤维生产抗菌纺织品或用抗菌剂对纺织品进行抗菌整理，其中利用抗菌剂对纺织品进行整理是一种简单易行的方法。
目前银系抗菌纺织品的制备方法，主要包括两类，一类是先制备出稳定的纳米银溶液，在一定条件下将纺织品在纳米银溶液中处理，使得纳米银吸附到纺织品表面而获得，如在专利《一种抗菌无纺布的制备方法及制备用浸轧液》中公开了一种纳米银整理抗菌无纺布的制备方法，一定量的纳米银溶胶和peg-400、pvp以及丙烯酸组成抗菌整理液，其中纳米银是主抗菌剂，peg-400、pvp以及丙烯酸作为抗菌整理过程的稳定剂，对无纺布进行浸渍压轧处理，从而获得纳米银抗菌无纺布；另一类是通过在纺织品表面原位生成纳米银，获得纳米银抗菌纺织品，如专利《一种纳米银抗菌纺织品及其制备方法》中公开了一种抗菌纺织品的制备方法，将纺织品浸入含有硝酸银、还原剂和2-氨基乙基甲基丙烯酸酯盐酸盐的混合溶液中，然后采用高能射线辐照纺织品，使得纳米银粒子在纺织品表面原位生成。这两类方法均有一定的缺点，前一种方法工艺流程较长，包含纳米银制备和整理纺织品两个步骤，且存在纳米银与纺织品结合牢度较低，抗菌性耐久性差的问题，第二种方法也需要选择合适的还原剂、分散剂、稳定剂以及助剂等来制备抗菌纺织品。壳聚糖抗菌纺织品的制备，通常是将壳聚糖或壳聚糖衍生物溶解制备成溶液，对纺织品进行浸渍处理或与纺织品交联制备抗菌纺织品。
纳米银有许多优点，但是其粒径小、表面能高、化学性质活泼，易发生团聚和氧化，从而影响其抗菌效果。壳聚糖的抗菌性能受到ph值、分子量和脱乙酰度的影响，如壳聚糖在酸性条件下抗菌性较好，而在中性或碱性环境下的抗菌性大大减弱。另外，纳米银属于溶出型抗菌剂，随着纺织品使用时间和洗涤次数的增加，其抗菌性能会不断下降，而壳聚糖为非溶出型抗菌剂，如将纳米银与壳聚糖结合，一方面壳聚糖长分子链可与纳米银发生作用来稳定纳米银，另一方面纳米银与壳聚糖协同作用，可以克服壳聚糖在中性或碱性环境中抗菌性差的缺点，实现长效优异的抗菌性能。浙江大学硕士论文《壳聚糖纳米银溶液的制备及其在棉织物上的应用》一文中，以硼氢化钠为还原剂，以壳聚糖为稳定剂与硝酸银作用，制备了壳聚糖纳米银溶液，然后用浸渍法对棉织物进行抗菌整理。该制备方法也存在纳米银与棉织物结合牢度不高，耐洗性差以及纳米银溶液利用低的缺点。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是：克服现有技术中存在的工艺复杂，纳米银稳定性差，抗菌耐久性不好等问题，提供一种简便易行的长效抗菌纺织品的制备方法，本发明的特点是工艺简单，制备的抗菌纺织品具有抗菌性强且耐久性好的优点。
解决上述技术问题的技术方案是：一种长效抗菌纺织品的制备方法，先对纺织品进行退浆或精炼处理，然后采用低温等离子体对纺织品进行预处理；将经过预处理的纺织品于室温下在壳聚糖溶液与硝酸银溶液组成的混合整理液中浸渍10～30分钟，取出后轧去多余整理液，轧余率为100～150%，将浸渍了整理液的纺织品移入微波设备中采用微波处理一定时间，反应结束后取出，水洗，晾干即得到抗菌纺织品；
采用低温等离子体对纺织品进行预处理是以空气、氧气、氮气或氨气作为介质，低温等离子体工作气压为30～60pa，输出功率为100～300w，处理时间2～8min；
所述的混合整理液的配制方法如下：先配制质量分数0.5～2%的壳聚糖溶液和ag+浓度为0.001～0.01mol/l的硝酸银水溶液，将硝酸银水溶液与壳聚糖溶液混合得到混合溶液，控制硝酸银溶液与壳聚糖溶液的体积比为1：10～50，然后将次亚磷酸钠加入上述混合溶液中，搅拌溶解并混合均匀，控制次亚磷酸钠的质量分数为1～5%，得到混合整理液。
所述的纺织品为棉、麻、粘胶、蚕丝、羊毛、大豆蛋白纤维、蚕蛹蛋白纤维或含有上述纤维的混纺机织物、针织物或非织造纺织品。
微波处理的工艺参数为：微波功率为600～1000w，处理时间3～10min。
壳聚糖溶液的配制采用现有技术，即将壳聚糖分散于质量分数为2～8%的柠檬酸水溶液中，先超声处理30～60min，然后在50℃下磁力搅拌直至溶解，壳聚糖的质量分数控制为0.5～2%。
本发明的原理是：纺织品经过等离子体处理后使得纺织纤维具有更高的化学活性，等离子体处理后纺织纤维表面适当粗化，以利于对整理液的吸附和化学反应。经低温等离子体处理的纺织品浸渍整理液，在微波辐射加热条件下ag+与纤维素或蛋白质作用而成为单质银，在此过程中纤维素或蛋白质既是还原剂又是分散剂，纤维作为纳米银生长的模板，得到粒径比较均匀且分散的纳米银；另外壳聚糖借助柠檬酸和次亚磷酸钠的作用与纺织纤维发生交联而牢固结合，壳聚糖在纤维表面形成抗菌膜。纳米银被壳聚糖分子包缠或包裹，在稳定纳米银粒子的同时，对纳米银粒子的溶出起缓释作用，使得纺织品的抗菌效果更持久。
由于采用上述技术方案，本发明所制备的抗菌纺织品抗菌性能优异，耐洗涤，达到持久抗菌的效果，且制备技术工艺简单，化学污染少，其有益效果分述如下：
（1）采用低温等离子体处理纺织品，提高纤维的反应活性和亲水性，使纺织品表面适当粗化，提高纺织品对整理液的吸附以及对ag+的还原能力和对壳聚糖的交联作用，另外等离子体技术无化学污染。
（2）纳米银和壳聚糖协同作用，充分发挥二者的抗菌性能，实现对纺织品的高效抗菌。
（3）壳聚糖借助柠檬酸的交联作用而涂覆在纺织品表面，纳米银粒子被壳聚糖长分子链包缠或被壳聚糖膜所包裹，稳定纳米银粒子，并对纳米银的溶出起到缓释作用，从而使得纺织品的抗菌性能能够更持久和稳定。
（4）制备工艺简单易行。
下面，结合实施例对本发明的技术特征做进一步说明。
具体实施方式
实施例1
将壳聚糖分散在5%的柠檬酸水溶液中，控制壳聚糖的质量分数为2%，先超声分散60min，然后在50℃下磁力搅拌直至溶解，为壳聚糖溶液；用纯水配制硝酸银溶液，ag+浓度为0.005mol/l；将硝酸银溶液与壳聚糖溶液混合，控制硝酸银溶液与壳聚糖溶液的体积比为1：30，然后将次亚磷酸钠加入上述混合溶液中，搅拌溶解并混合均匀，控制次亚磷酸钠的质量分数为4%，得到混合整理液。
对棉织物进行退浆或精炼，然后采用氮低温等离子体对其进行处理，工作气压为50pa，功率为250w，处理时间3min；将经过低温等离子体处理的棉织物在混合整理液中室温浸渍20分钟，取出后轧去多余整理液，轧余率为100%；将浸渍了整理液的纺织品移入微波设备中处理，工艺参数为微波功率800w，处理时间8min。取出水洗，晾干，即得到性能优良的抗菌纺织品。
根据gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第三部分：震荡法》对整理后纺织品进行抗菌性测试，该棉织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率分别达到99.6%、99.4%和95.2%；在标准规定条件下水洗50次后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率仍然保留为97.9%、96.3%和90.4%，均符合抗菌纺织品的技术要求。
实施例2
将壳聚糖分散在3%的柠檬酸水溶液中，控制壳聚糖的质量分数为1%，先超声分散60min，然后在50℃下磁力搅拌直至溶解，为壳聚糖溶液；用纯水配制硝酸银溶液，ag+浓度为0.002mol/l；将硝酸银溶液与壳聚糖溶液混合，控制硝酸银溶液与壳聚糖溶液的体积比为1：40，然后将次亚磷酸钠加入上述混合溶液中，搅拌溶解并混合均匀，控制次亚磷酸钠的质量分数为3%，得到混合整理液。
对桑蚕丝织物进行精炼，然后采用氧低温等离子体对其进行处理，工作气压为30pa，功率为200w，处理时间2min；将经过等离子体处理的棉织物在混合整理液中室温浸渍30分钟，取出后轧去多余整理液，轧余率为100%；将浸渍了整理液的纺织品移入微波设备中处理，工艺参数为微波功率600w，处理时间5min。取出水洗，晾干，即得到性能优良的抗菌纺织品。
根据gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第三部分：震荡法》对整理后纺织品进行抗菌性测试，该棉织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率分别达到99.2%、98.4%和93.1%；在标准规定条件下水洗50次后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率仍然保留为95.9%、93.6%和88.9%，均符合抗菌纺织品的技术要求。
实施例3
将壳聚糖分散在5%的柠檬酸水溶液中，控制壳聚糖的质量分数为2%，先超声分散30min，然后在50℃下磁力搅拌直至溶解，为壳聚糖溶液；用纯水配制硝酸银溶液，ag+浓度为0.01mol/l；将硝酸银溶液与壳聚糖溶液混合，控制硝酸银溶液与壳聚糖溶液的体积比为1：50，然后将次亚磷酸钠加入上述混合溶液中，搅拌溶解并混合均匀，控制次亚磷酸钠的质量分数为5%，得到混合整理液。
对蚕蛹蛋白织物进行精炼处理，然后采用氧低温等离子体对其进行处理，工作气压为30pa，功率为150w，处理时间2min；将经过等离子体处理的棉织物在混合整理液中室温浸渍30分钟，取出后轧去多余整理液，轧余率为120%；将浸渍了整理液的纺织品移入微波设备中处理，工艺参数为微波功率600w，处理时间10min。取出水洗，晾干，即得到性能优良的抗菌纺织品。
根据gb/t20944.3-2008《纺织品抗菌性能的评价第三部分：震荡法》对整理后织物进行抗菌性测试，该织物对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率分别达到99.8%、99.6%和95.7%；在标准规定条件下水洗50次后，对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的抑菌率仍然保留为99.6%、97.9%和90.8%，均符合抗菌纺织品的技术要求。
本发明所述的退浆或精炼处理属于现有技术，此处不再赘述。
本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。