專利名稱：：一種抗色變納米銀溶膠的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種納米銀材料的制備方法，特別涉及一種抗色變納米銀溶膠的制備方法。
背景技術(shù)：
：近來，隨著生活水平的日益提高，人們對周邊生活環(huán)境有了更高的要求。例如，人們對于涉及衣、食、住、行等方面的各種日用品，非常注重其持久抗菌性能。而目前常用于日用品上的無機(jī)抗菌劑主要為粉體抗菌劑，如含汞、鉛、鎳、銅、鋅、金等金屬離子的無機(jī)抗菌劑，但該等抗菌劑一般分散度交叉，且其包含的汞、鉛、銅、鋅、金等金屬離子或是對人體具有殘留性的毒害，或是對物體有染色作用，或是殺菌性能較弱，或是成本太高，而難以推廣應(yīng)用。納米銀溶膠作為一種無機(jī)、廣譜、長效、無副作用的抗菌劑受到人們的青睞，因而應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。與普通銀相比，納米銀由于比表面積大使其單位體積釋放的銀粒子更多，因此使用極少量的納米銀就可以產(chǎn)生很強(qiáng)的抗菌效果。研究表明，納米銀對革蘭氏陽性和陰性細(xì)菌、真菌和桿菌等650多種菌都具有優(yōu)良的抗菌能力，因此可以廣泛的應(yīng)用到紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和日用家電等領(lǐng)域。但由于現(xiàn)有納米銀溶膠一般為黑色液體或者為黃色膠體，因此，若將其應(yīng)用到紡織品和日用品通常會中引起色變問題。所以制備抗色變納米銀溶膠是具有急迫的應(yīng)用需求和巨大的經(jīng)濟(jì)價值。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種抗色變納米銀溶膠的制備方法，以制備具有優(yōu)良的抗色變能力和高效持久抗菌性能的納米銀膠體，從而克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用了如下技術(shù)方案一種抗色變納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，所述方法為首先將含銀氧化劑和保護(hù)劑溶于水中制成氧化溶液，且另將還原劑溶于水中形成還原溶液；其后，在溫度為110120°C，攪拌速度在50100rpm/min的條件下，將還原溶液緩慢滴加至氧化溶液中，滴加完畢后，充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液，得到抗變色納米銀溶膠液體，該納米銀膠體溶液在濃度小于或等于1000mg/kg時為無色透明膠體，在濃度高于1000mg/kg時為淺灰黃色膠體。具體的講，該方法具體包含下列步驟a.將含銀氧化劑、保護(hù)劑和水按0.160:150:1000的質(zhì)量比配制成氧化溶液；b.將還原劑與水以150:101000的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液加熱并攪拌，攪拌速度在50100rpm/min，當(dāng)溫度升高至110120°C時，將還原溶液以30300滴/min的滴加速度滴加到氧化溶液中，形成混合反應(yīng)溶液，其中，含銀氧化劑與還原劑的摩爾比為1:10020000;C.還原溶液滴加完畢后充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液得抗變色納米銀溶膠液體。在步驟c中，攪拌混合反應(yīng)溶液的時間為0.52h。優(yōu)選的方法為將硝酸銀和保護(hù)劑溶于水，制備成氧化溶液；將還原劑與水以150:100的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液加熱到120。C并攪拌，攪拌速度為50rpm，同時將還原溶液按30滴/min的速度滴加到氧化溶液中，形成混合反應(yīng)溶液，其中，硝酸銀與還原劑的摩爾比為1:10020000，待滴加完畢后，充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液2h，制得抗變色納米銀溶膠液體，其中納米銀粒子的平均粒徑在2030nm。所述含銀氧化劑為硝酸銀或硫代硫酸銀。所述還原劑為乙醇或丙醇。所述保護(hù)劑為氨基酸、聚乙烯醇、十二烷基黃酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者幾種的組合。本發(fā)明中通過在溫度為110-120°C，攪拌速度為50100R/min的條件下，采用以還原能力比較弱的還原劑(如醇類)和含銀氧化劑(如硝酸銀)等進(jìn)行氧化還原反應(yīng)的方式，制備納米銀溶膠，且制備的納米銀粒子粒徑可控，并具有很好的抗色變能力，該納米銀膠體在低濃度(01000mg/kg)時為無色透明膠體，濃度大于1000mg/kg時為淺灰黃色膠體，具有良好抗色變能力，高穩(wěn)定性和較好分散性，且抗菌效果優(yōu)良，對大腸桿菌，金黃色葡萄球菌和白色念株菌的最低抑菌濃度MlC〈5mg/kg。若將該抗變色納米溶膠液體應(yīng)用在紡織品后整理工藝中，則可以在不影響布料色度，手感等原有性能的情況下，使其經(jīng)洗滌550次之后依舊保持高達(dá)99%的抗菌性能。該抗變色納米溶膠液體還可被直接噴灑到日常用品的表面進(jìn)行高效持久的抑菌。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果在于該抗色變納米銀溶膠的制備方法工藝簡單，且制得的納米銀膠體具有良好抗色變能力，高穩(wěn)定性和較好分散性，且抗菌效果優(yōu)良，可被廣泛應(yīng)用于應(yīng)用到紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和曰用家電等領(lǐng)域。具體實(shí)施例方式以下結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)說明。實(shí)施例1該抗色變納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟將2.5g聚乙烯醇和0.95g硝酸銀固體加入到2.5L去離子水中溶解，制備成氧化溶液倒入反應(yīng)釜中，加熱使氧化溶液溫度升至110。C，攪拌速度50rpm;將500g乙醇加入到1.8L水中溶解，配制成還原溶液；將還原溶液用單注流量控制器滴加以60滴/min的速度滴加到氧化溶液中；待還原溶液滴加完畢后繼續(xù)攪拌1小時，得到平均粒徑在20nm的無色透明納米銀膠體。首先，依據(jù)佛爾哈德法測定，該納米銀膠體中銀含量為125mg/kg;其后，依據(jù)GB/15979-2002標(biāo)準(zhǔn)，測試該納米銀膠體溶液的抑菌效果，測試結(jié)果如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>備注實(shí)驗(yàn)中陰性對照樣沒有生長細(xì)菌.注陰性對照樣是指不含菌液的滅菌后培養(yǎng)基所得的細(xì)菌菌落.由該測試結(jié)果可知，該納米銀膠體溶液具有良好的抑菌率；而后，將該納米銀膠體在54。C恒溫箱中放置14天，取出后發(fā)現(xiàn)，其仍然為無色透明膠體，同時依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，測試結(jié)果如下<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>備注實(shí)驗(yàn)中陰性對照樣沒有生長細(xì)菌.注陰性對照樣是指不含菌液的滅菌后培養(yǎng)基所得的細(xì)菌菌落。實(shí)驗(yàn)中l(wèi)ft，2#，3tt分別用100mg/kg的納米銀膠體采用兩浸兩軋方式處理，80°C烘干的布料洗滌0次，20次，50次的樣品。由該測試數(shù)據(jù)可知，該抗菌布料的抗菌活性值達(dá)到3，并且其對布料色度沒有影響，抗菌耐洗性可以達(dá)到50次以上。實(shí)施例2該抗色變納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟將50g氨基酸和47.5g硝酸銀固體加入到1L去離子水中溶解，制備成氧化溶液倒入反應(yīng)釜中，加熱使氧化溶液升溫至120°C，同時以100rpm的速度攪拌氧化溶液；將2L丙三醇加入到18L水中溶解，配制成還原溶液；將還原溶液用單注流量控制器滴加以30滴/min的速度滴加到反應(yīng)釜中；。待還原溶液滴加完畢后繼續(xù)攪拌2h，得到平均粒徑在20nm的淺黃色透明納米銀膠體。依據(jù)佛爾哈德法測定，該納米銀膠體的銀含量1372mg/kg，同時，將該淺黃色液體在80°C烘箱中烘干后用XRD分析確定其為銀單質(zhì)。其后，將該淺黃色透明納米銀膠體稀釋15倍后依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，試驗(yàn)結(jié)果顯示抑菌率達(dá)到99.99%。而后，將該淺黃色透明納米銀膠體在54。C恒溫箱中放置14天后，發(fā)現(xiàn)其性狀不變，且將該膠體稀釋15倍依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，結(jié)果顯示其抑菌率仍然達(dá)到99.99%;最后，將該淺黃色納米銀膠體用水稀釋IO倍后采用浸軋法和浸漬法對棉布進(jìn)行后整理的抗菌布料采用JISL1902-2008測試其抗菌效果,結(jié)果顯示，該抗菌布料的抗菌活性值達(dá)到3，并且布料色度和手感不變。實(shí)施例3該抗色變納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟將15g聚乙烯吡咯烷酮、10g苯磺酸鈉和60g硝酸銀溶于1L去離子水中，配制成氧化溶液，將該氧化溶液倒入反應(yīng)釜中，并加熱使溶液升溫至115°C，同時以90rpm的速度對其進(jìn)行攪拌；將4.6Kg丙三醇到入1.8L去離子水中溶解配制還原溶液；將還原溶液用單注流量劑控制以300滴/min的速度滴加到氧化溶液中，待滴加完畢后繼續(xù)攪拌0.5h，得到粒徑在60nm的灰黃色粘稠納米銀膠體。依據(jù)佛爾哈德法測定，該納米銀膠體的銀含量濃度為5151mg/kg;其后，將該納米銀膠體稀釋100倍后依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，測試結(jié)果顯示，抑菌率達(dá)到99.99%;而后，將該淺黃色透明納米銀膠體在54。C恒溫箱中放置14天后，發(fā)現(xiàn)其性狀不變，且將該膠體稀釋100倍依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，結(jié)果顯示其抑菌率仍然達(dá)到99.99%，表明該高濃度納米銀膠體仍具有很好的穩(wěn)定性和持久的殺菌能力；最后，將該納米銀膠體用水稀釋50倍后采用浸軋法和浸漬法對棉布進(jìn)行后整理的抗菌布料采用JISL1902-2008測試其抗菌效果，測試結(jié)果顯示，該抗菌布料的抗菌活性值達(dá)到3，并且布料色度手感不變。實(shí)施例4該抗色變納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟將IOOg聚乙烯吡咯烷酮、50g苯磺酸鈉和82.6g硫代硫酸銀溶于3L去離子水中，配制成氧化溶液，將該氧化溶液倒入反應(yīng)釜中，并加熱使溶液升溫至115°C，同時以80rpm的速度對其進(jìn)行攪拌；將2.3kg丙三醇到入1.8L去離子水中溶解配制還原溶液；將還原溶液用單注流量劑控制以300滴/min的速度滴加到氧化溶液中，待滴加完畢后繼續(xù)攪拌0.5h，得到粒徑在60nm的灰黃色納米銀膠體。依據(jù)佛爾哈德法測定，該納米銀膠體的銀含量濃度為7660mg/kg;9其后，將該納米銀膠體稀釋100倍后依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，測試結(jié)果顯示，抑菌率達(dá)到99.99%;而后，將該灰黃色納米銀膠體在54°C恒溫箱中放置14天后，發(fā)現(xiàn)其性狀不變，且將該膠體稀釋100倍依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，結(jié)果顯示其抑菌率仍然達(dá)到99.99%，表明該高濃度納米銀膠體仍具有很好的穩(wěn)定性和持久的殺菌能力；實(shí)施例5該抗色變納米銀溶膠的制備方法包括以下步驟將O.5g聚乙烯吡咯烷酮、0.5g苯磺酸鈉和0.lg硝酸銀溶于1L去離子水中，配制成氧化溶液，將該氧化溶液倒入反應(yīng)釜中，并加熱使溶液升溫至116°C，同時以80rpm的速度對其進(jìn)行攪拌；將46g乙醇到入180ml去離子水中溶解配制還原溶液；將還原溶液用單注流量劑控制以250滴/min的速度滴加到氧化溶液中，待滴加完畢后繼續(xù)攪拌0.5h，得到粒徑在30nm的無色透明納米銀膠體。依據(jù)佛爾哈德法測定，該納米銀膠體的銀含量濃度為50mg/kg;其后，將該納米銀膠體依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，測試結(jié)果顯示，抑菌率達(dá)到99.99%;而后，將該淺黃色透明納米銀膠體在54。C恒溫箱中放置14天后，發(fā)現(xiàn)其性狀不變，且將該膠體依據(jù)GB/15979-2002測試其抑菌效果，結(jié)果顯示其抑菌率仍然達(dá)到99.99%，表明該高濃度納米銀膠體仍具有很好的穩(wěn)定性和持久的殺菌能力；最后，將該無色透明納米銀膠體采用浸軋法和浸漬法對棉布進(jìn)行后整理，其抗菌布料依據(jù)JISL1902-2008測試其抗菌效果，測試結(jié)果顯示，該抗菌布料的抗菌活性值達(dá)到2，并且布料色度手感不變。上述實(shí)施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn)，其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本發(fā)明的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施，并不能以此限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本發(fā)明精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。10權(quán)利要求1.一種抗色變納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，所述方法為首先將含銀氧化劑和保護(hù)劑溶于水中，制得氧化溶液，且另將還原劑溶于水中形成還原溶液；其后，在溫度為110～120°C，攪拌速度在50～100rpm的條件下，將還原溶液緩慢滴加至氧化溶液中，滴加完畢后，充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液，得到抗變色納米銀溶膠液體，該納米銀膠體溶液在濃度小于或等于1000mg/kg時為無色透明膠體，在濃度高于1000mg/kg時為淺灰黃色膠體。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的抗色變納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，該方法具體包含下列步驟a.將含銀氧化劑、保護(hù)劑和水按0.160:150:1000的質(zhì)量比配制成氧化溶液；b.將還原劑與水以150:101000的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液加熱并攪拌，攪拌速度在50100rpm，當(dāng)溫度升高至110120°C時，將還原溶液以30300滴/min的滴加速度滴加到氧化溶液中，形成混合反應(yīng)溶液，其中，含銀氧化劑與還原劑的摩爾比為1:10020000;C.還原溶液滴加完畢后充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液，制得抗變色納米銀溶膠液體。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的抗色變納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，在步驟c中，攪拌混合反應(yīng)溶液的時間為0.52h。4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗色變納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，該方法為將硝酸銀和保護(hù)劑溶于水，制備成氧化溶液；將還原劑與水以150:101000的摩爾比配制成還原溶液；將氧化溶液加熱到120。C并攪拌，攪拌速度為50rpm，同時將還原溶液按30滴/min的速度滴加到氧化溶液中，形成混合反應(yīng)溶液，其中，硝酸銀與還原劑的摩爾比為1:10020000，待滴加完畢后，充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液2h，制得抗變色納米銀溶膠液體，其中納米銀粒子的平均粒徑在2030nm。5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的抗色變納米銀溶膠的制備方法，其特征在于，所述含銀氧化劑為硝酸銀或硫代硫酸銀。6.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的抗色變納米銀溶膠的制備方法，所述還原劑為乙醇或丙醇。7.根據(jù)權(quán)利要求1或2或4所述的抗色變納米銀溶膠的制備方法，所述保護(hù)劑為氨基酸、聚乙烯醇、十二垸基黃酸鈉和聚乙烯吡咯烷酮中的一種或者幾種的組合。全文摘要本發(fā)明涉及一種抗色變納米銀溶膠的制備方法，其包含的步驟為首先將含銀氧化劑和保護(hù)劑溶于水中，制得氧化溶液，且另將還原劑溶于水中形成還原溶液；其后，在溫度為110～120℃，攪拌速度在50～100rpm的條件下，將還原溶液緩慢滴加至氧化溶液中，滴加完畢后，充分?jǐn)嚢杌旌戏磻?yīng)溶液，得到抗變色納米銀溶膠液體，該納米銀膠體溶液在濃度為0～1000mg/kg時為無色透明膠體，濃度大于1000mg/kg時為淺灰黃色膠體。該抗色變納米銀溶膠的制備方法工藝簡單，且制得的納米銀膠體具有良好抗色變能力，高穩(wěn)定性和較好分散性，且抗菌效果優(yōu)良，可被廣泛應(yīng)用于應(yīng)用到紡織、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)和日用家電等領(lǐng)域。文檔編號A01N59/16GK101473845SQ20091000085公開日2009年7月8日申請日期2009年1月19日優(yōu)先權(quán)日2009年1月19日發(fā)明者蒲秀英申請人:上海華實(shí)納米材料有限公司