一种含纳米银粒子的静电纺织物及其生产方法和用途与流程

本发明涉及纺织领域，特别是一种含纳米银离子的静电纺织物及其生产方法和用途。

背景技术：

纳米银是指将微粒半径制作到纳米级的金属银单质；纳米银微粒半径一般在25纳米左右。纳米银具有特殊的电学、光学、催化性质,能够在催化剂、电池电极新材料、导电材料和低温导热材料等普遍使用。近几年以来,纳米银制备方法获得快速发展,根据机理不一样,纳米银颗粒制备办法可以区分为化学办法和物理办法。物理办法通常包括溅射镀、真空蒸镀和激光烧蚀法等,做法机理与其相比较为简略,可是对仪器设备条件比较高,制作费用较贵。

静电纺丝工艺技术形成的纤维直径范围介于在几纳米到几微米之间，通过纤维丝形成的聚合体材料拥有三维立体空间形状，它不仅拥有纳米颗粒尺寸较小、比表面积较高等优势，而且还拥有机械稳定优秀、纤维膜孔径较小、孔隙比率较高、纤维的连续性良好等特征，在各行各业都拥有非常大的潜在价值。

静电纺ag/高聚物纳米纤维，它不只集合了贵金属银、高聚物以及纳米材料的优秀性质,而且材料被给予了许多特殊的功效,在抗菌、抗静电、电磁屏蔽、防紫外线辐射等领域有着宽广的应用前景。但在实际的制备过程中，含纳米银粒子的静电纺织丝溶液中，纳米银离子会发生抱团，在静电纺织过程中，容易发生针头被抱团银离子堵塞的情况,生产效率低，同时纳米银离子不能均匀的分布在纤维上，不适合工业化生产。

技术实现要素：

为此，需要提供一种纳米银粒子较均匀分布的静电纺织物的制备方法，包括以下步骤：

制备静电纺织液：向有机溶剂中加入高分子聚合物，高分子聚合物溶解后再向溶剂中加入和硝酸银，硝酸银溶解后得到静电纺织液；

静电纺织：将静电纺织液进行静电纺织，得到硝酸银纺织纤维；

分解硝酸银：将硝酸银纺织纤维进行紫外照射或加热，纤维中的硝酸银分解，得到含有纳米银粒子的静电纺织物。

硝酸银溶解或分散在纺丝液体中，通过静电纺工艺后，能够以最分散的方式均匀分布在静电纺纳米纤维及其织物中。硝酸银在紫外照射或加热条件下能分解成氮的氧化物、氧气和纳米银粒子。

进一步地，所述制备静电纺织液步骤，所述静电纺织液中硝酸银的质量百分比为0.1％-30％，所述高分子聚合物的质量百分比为1％-40％。

进一步地，所述制备静电纺织液步骤，所述静电纺织液中高分子聚合物的分子量为10000-1000000。所述高分子聚合物包括聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、纤维素和明胶。

进一步地，所述分解硝酸银的步骤中，当硝酸银纺织纤维用紫外线进行照射时，紫外辐射的功率为0.7-1.2w/㎡，辐射温度为55-65℃，紫外辐射的时间为60-600分钟。

紫外线的强度过高或时间过长也会导致静电纺纳米纤维及其织物形态的严重破坏。高分子聚合物耐高温性不好，织物形态容易受到破坏。

进一步地，所述高分子聚合物包括聚乙烯醇缩丁醛、、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、纤维素和明胶。

进一步地，所述有机溶剂包括：乙醇、甲醇、乙醚和甘油。

发明人又提供了一种含纳米银粒子的静电纺织物，所述静电纺织物由上述任一制备方法所制备。

发明人还提供了上述含纳米银粒子的静电纺织物在抗菌医药产品上的应用。

区别于现有技术，上述技术方案制备硝酸银纺织纤维，通过还原金属前躯体硝酸银制备出纳米银微粒,在形成纳米纤维膜之后进行还原，能够较好地避开纳米银粒子的抱团问题，银粒子较均匀的分布在纤维膜中形成拥有特异性结构和功能的新型高分子聚合物材料。

附图说明

图1为含有纳米银粒子的静电纺织物(硝酸银浓度0.5wt％)的扫描透射电子显微镜图；

图2为含有纳米银粒子的静电纺织物(硝酸银浓度1.0wt％)的扫描透射电子显微镜图；

图3为含有纳米银粒子的静电纺织物(硝酸银浓度2.0wt％)的扫描透射电子显微镜图；

图4为含有纳米银粒子的静电纺织物的x射线衍射图；

图5为未分解硝酸银的硝酸银纺织纤维的x射线衍射图。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

本实施方式中，所述静电纺织液中高分子聚合物的分子量为10000-1000000。所述高分子聚合物包括聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、聚乙烯醇缩甲醛、纤维素和明胶。

实施例1含有纳米银粒子的静电纺织物的制备

制备静电纺织液：乙醇中加入聚乙烯醇缩丁醛pvb，溶解后在加入硝酸银，配制静电纺织液；其中硝酸银的重量百分比0.5wt％,pvb的重量百分比7.375wt％,配置过程中搅拌15-18h,使其完全溶解达到透明状,

静电纺织：将静电纺织液进行静电纺织，得到硝酸银纺织纤维；电纺过程环境温度控制在22-28℃,相对湿度40％-60％。电纺工艺参数为，收集距离(12±1)cm、电压为(22±2)kv、流速1.5ml/h、单针头，纺丝10个小时。

分解硝酸银：将硝酸银纺织纤维进行紫外照射，纤维中的硝酸银分解，得到含有纳米银粒子的静电纺织物。使用quv紫外加速老化机，温度60℃，功率0.89w/㎡，照射时间为60分钟。

实施例1所制备的含有纳米银粒子的静电纺织物与相同流程生产的硝酸银纺织纤维(未进行硝酸银的分解)，用进行xrd表征，其中图4为含有纳米银粒子的静电纺织物的xrd图；图5为硝酸银纺织纤维的xrd图。

从图4、图5，可以看出，图5没有出现衍射峰，说明硝酸银纺织纤维未出现纳米银。而图4含有纳米银粒子的静电纺织物出现了衍射峰，衍射峰中含有纳米银的衍射峰，说明紫外线辐射60分钟使纤维膜中内还原出纳米银。

实施例1制备的含有纳米银粒子的静电纺织物(硝酸银浓度0.5wt％)的扫描透射电子显微镜图见图1。

实施例2-6含有纳米银粒子的静电纺织物的制备

实施例2-6与实施例1的区别为，在制备静电纺织液步骤，实施例2-7中，硝酸银的重量百分比分别为0.75wt％、1.0wt％、1.25wt％、1.5wt％、1.75wt％、2.0wt％。

实施例3制备的含有纳米银粒子的静电纺织物(硝酸银浓度1.0wt％)的扫描透射电子显微镜图见图2。

实施例7制备的含有纳米银粒子的静电纺织物(硝酸银浓度2.0wt％)的扫描透射电子显微镜图见图3。

性能测试：

将实施例1-6所制备的含有纳米银粒子的静电纺织物与相同流程生产的硝酸银纺织纤维(未进行硝酸银的分解)，进行性能测试，结果如下：

由于pvb也具有防紫外线的功能。所以含有纳米银粒子的静电纺织物与相同流程生产的硝酸银纺织纤维的防紫外线系数均为100+，具有防紫外线效果。但含有纳米银粒子的静电纺织物防紫外性更好，uva与uvb的透射比都较低。同时，随着纺丝液中硝酸银浓度增大，防紫外线效能有向好趋势。

因此含有纳米银粒子的静电纺织物具有防紫外线功能，纳米银对大肠杆菌、淋球菌、沙眼衣原体等数十种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用，而且不会产生耐药性，可使其应用于抗菌医药产品，其通透性好、可防紫外线，可有效降低伤口的黑色素沉着。

实施例8含有纳米银粒子的静电纺织物的制备

制备静电纺织液：用甲醇溶解聚丙烯腈后再加入硝酸银，硝酸银溶解后得到静电纺织液；其中硝酸银的重量百分比0.1wt％,聚丙烯腈的重量百分比40wt％,制备过程中用磁力搅拌，使溶解完全，纺织液达到透明状,温度为20-30℃。

静电纺织：将静电纺织液进行静电纺织，得到硝酸银纺织纤维；电纺过程环境温度控制在22-28℃,相对湿度40％-60％。电纺工艺参数为，收集距离(12±1)cm、电压为(22±2)kv、流速1.5ml/h、单针头，纺丝10个小时。

分解硝酸银：将硝酸银纺织纤维进行紫外照射，纤维中的硝酸银分解，得到含有纳米银粒子的静电纺织物。使用quv紫外加速老化机，温度55℃，功率1.2w/㎡，照射时间为60分钟。

实施例9含有纳米银粒子的静电纺织物的制备

制备静电纺织液：用乙醚依次溶解聚乙烯醇缩甲醛和硝酸银，配制静电纺织液；其中硝酸银的重量百分比30wt％,聚乙烯醇缩甲醛的重量百分比1wt％,制备过程中不断磁力搅拌使溶解过程完全纺织液达到透明状,温度为20-30℃。

静电纺织：将静电纺织液进行静电纺织，得到硝酸银纺织纤维；电纺过程环境温度控制在22-28℃,相对湿度40％-60％。电纺工艺参数为，收集距离(12±1)cm、电压为(22±2)kv、流速1.5ml/h、单针头，纺丝10个小时。

分解硝酸银：将硝酸银纺织纤维进行紫外照射，纤维中的硝酸银分解，得到含有纳米银粒子的静电纺织物。使用quv紫外加速老化机，温度65℃，功率0.7w/㎡，照射时间为600分钟。

实施例10含有纳米银粒子的静电纺织物的制备

制备静电纺织液：用甘油依次溶解纤维素和硝酸银，配制静电纺织液；其中硝酸银的重量百分比10wt％,纤维素的重量百分比10wt％,磁力搅拌使溶解完全，纺织液达到透明状,温度为20-30℃。

静电纺织：将静电纺织液进行静电纺织，得到硝酸银纺织纤维；电纺过程环境温度控制在22-28℃,相对湿度40％-60％。电纺工艺参数为，收集距离(12±1)cm、电压为(22±2)kv、流速1.5ml/h、单针头，纺丝10个小时。

分解硝酸银：将硝酸银纺织纤维进行紫外照射，纤维中的硝酸银分解，得到含有纳米银粒子的静电纺织物。使用quv紫外加速老化机，温度65℃，功率0.8w/㎡，照射时间为300分钟。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者终端设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者终端设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括……”或“包含……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者终端设备中还存在另外的要素。此外，在本文中，“大于”、“小于”、“超过”等理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等理解为包括本数。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本发明的专利保护范围。因此，基于本发明的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围之内。