一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟：步驟1：配置殼聚糖的酸性溶液，并濾除其中的不溶物后形成殼聚糖溶液；步驟2：在殼聚糖溶液中加入銀鹽溶液，充分攪拌混合均勻，再加入與銀鹽等摩爾比的還原劑，將銀鹽還原成納米銀溶膠，攪拌；步驟3：在納米銀溶膠中滴加一定量的氯金酸溶液，對納米銀進行置換鍍金反應，繼續(xù)攪拌，即得到所述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的抗菌劑可在室溫下保存3個月不變質(zhì)，適用于淺色織物、敷料、包裝材料等的抗菌，對常見的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等多菌種都有很好的殺滅效果，同時可有效抵抗變色對織物白度和外觀的影響。
【專利說明】一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法
【技術(shù)領域】
[0001]本發(fā)明涉及紡織【技術(shù)領域】，具體涉及一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]殼聚糖作為一種天然抗菌材料，其研究和應用由來已久。通常認為，殼聚糖的抗菌活性來自于其分子中所含的氨基(NH2)，其在酸性條件下可形成帶正電荷的NH3+，起到殺滅細菌的作用。然而大量的研究與實踐證明，單純殼聚糖整理難以滿足在諸如織物抗菌方面的應用，這一方面與其抗菌活性受制于表面氨基數(shù)量、殼聚糖分子量等因素，另一方面由于其較大的分子量常常會造成織物手感變差；當提高用量時，還會帶來織物發(fā)黃變色的問題。
[0003]為了提高抗菌性能，殼聚糖的改性和復配工藝受到普遍的重視，但改性處理并不能避免手感變差及變色問題，而且改性工藝也較為復雜，有些還要用到有一定毒性的化學物質(zhì)。相較之下，復配簡便易行，但復配劑的選擇較為關(guān)鍵。獲得普遍關(guān)注的是將銀系抗菌劑與殼聚糖復配，已經(jīng)有一些相關(guān)的研究文獻和專利發(fā)表。由于銀是通過破壞細菌的遺傳因子或光催化產(chǎn)生活性氧自由基來滅菌，這使其抗菌具有高效、持久和廣譜性，因此在醫(yī)療、服裝等很多領域都獲得了應用，成為目前最為成熟和高效的抗菌劑之一。然而，由于銀離子很容易與空氣中的氧結(jié)合，在光照下還能被還原成銀單質(zhì)，從而顯出棕色，影響織物的外觀和抗菌性能。將殼聚糖與銀復配，殼聚糖分子中的氨基可作為銀離子或納米銀的穩(wěn)定劑，活潑羥基可與棉織物表面的羧基發(fā)生酯化反應，增強銀的結(jié)合牢度，提高抗菌持久性，而其本身具有的抗菌性還可以起到輔助抗菌作用，從而達到殼協(xié)同抗菌效果。
[0004]成都紡織高等專科學校的伏宏彬等在《棉針織物納米銀/殼聚糖抗菌整理》一文中研究了棉針織物納米銀/殼聚糖抗菌整理`，先以納米銀50°C浸潰進行抗菌整理；隨后進行殼聚糖整理，其用量為20 g /L。這種復合整理降低了納米銀的流失，抑制了織物色變，整理后的織物耐水洗效果較好，但納米銀和殼聚糖分步整理，增加了工藝的復雜程度，而且殼聚糖用量較高，容易導致織物的舒適性下降。浙江大學的張雨菲等在《殼聚糖納米銀溶液的穩(wěn)定性及在織物抗菌整理上的應用》一文中采用化學法直接在殼聚糖溶液中還原制備了粒徑小于50nm的球形納米銀，在殼聚糖和納米銀的共同作用下織物具有極好的抗菌性和抗菌長效性。但未提及織物變色問題，而且所用抗菌劑中銀的添加量很高，會加重織物變色現(xiàn)象，這使其實際應用受到很大限制。青島大學的李群在中國專利《一種抗變色殼聚糖絡合銀抗菌劑的制備方法》(申請?zhí)?00610069365.5)中，公開了一種在殼聚糖中添加可溶性的銀鹽，同時添加陽離子化合物，如烷基三甲基銨鹽、多烷基二甲基銨鹽、有機硅季銨鹽等多種表面活性劑作為抗變色劑，起到防止殼聚糖銀抗菌劑變色的目的。由于陽離子表面活性劑通常都有一定的毒性，對人體健康構(gòu)成潛在的威脅，其耐洗滌性也存在疑問。此外，該專利應用了高濃度的可溶性銀鹽，其在空氣中與氧結(jié)合或被光還原而變深棕色是早被實踐所證實的，因此，事實上該發(fā)明在處理白色或淺色織物時抗變色效果是存在較大疑問的。[0005]織物色變不但影響其外觀，還會給織物的染整等其他處理帶來巨大的困擾。因此解決含銀殼聚糖抗菌劑的抗變色問題顯得十分重要，也是其實際應用必須克服的主要缺陷
之一 .

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供了一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法。
[0007]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:步驟1:配置殼聚糖的酸性溶液，并濾除其中的不溶物后形成殼聚糖溶液；步驟2:在所述步驟I制備的所述殼聚糖溶液中加入銀鹽溶液，充分攪拌混合均勻，再加入與銀鹽等摩爾比的還原劑，將銀鹽還原成納米銀溶膠，攪拌1~2小時；步驟3:在所述步驟2制備的納米銀溶膠中滴加一定量的氯金酸(HAuCl4.4H20)溶液，對納米銀進行置換鍍金反應，繼續(xù)攪拌廣2小時，即得到所述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑。[0008]具體的說，上述步驟I中的殼聚糖溶液的配置步驟為:首先在去離子水中加入酸，攪拌均勻，之后加入殼聚糖，攪拌溶解2小時，靜置12小時后，抽濾，去除其中的不溶物，得到所述殼聚糖溶液。
[0009]作為優(yōu)選，上述酸為檸檬酸或乙酸的稀溶液，其濃度為10g/L至70g/L。
[0010]作為優(yōu)選，上述步驟2中的所述銀鹽溶液為硝酸銀溶液，所述還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀。
[0011]作為優(yōu)選，上述步驟3中對納米銀進行置換鍍金的反應中，置換鍍金量為銀質(zhì)量分數(shù)的3%~8%，并且最終所述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑中鍍金納米銀的濃度為Ippm至15ppm0
[0012]作為優(yōu)選，上述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑中殼聚糖的分子量為IOkDa至IOOkDa,濃度為 2g/L 至 10g/L。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:最終得到的抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑是帶有淺黃色的透明溶液，可在室溫下保存3個月不變質(zhì)，適用于淺色織物、敷料、包裝材料等的抗菌，對常見的大腸桿菌、金黃色葡萄球菌等多菌種都有很好的殺滅效果，同時可有效抵抗變色對織物白度和外觀的影響。
【具體實施方式】
[0014]下面結(jié)合【具體實施方式】對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0015]實施例1。
[0016]在90ml的去離子水中加入1ml乙酸(含量>99.5%)，攪拌均勻，之后加入Ig分子量為IOkDa的殼聚糖，攪拌溶解2小時，靜置12小時后，抽濾，去除其中的不溶物，得到殼聚糖稀溶液。在該溶液中，加入預先配制好的l(T3mol/L的硝酸銀溶液3ml，攪拌5分鐘混合均勻，之后邊攪拌邊逐漸加入新配制的10_3mol/L的硼氫化鈉溶液3ml，將硝酸銀還原為納米銀溶膠，持續(xù)攪拌2小時，靜置。之后在該殼聚糖-納米銀的溶液中滴入預先稀釋至10_5mOl/L的HAuCl4.4H20溶液2ml，之后繼續(xù)攪拌2小時，得到表面鍍金3%的納米銀溶膠，再補加去離子水至100ml，得到本發(fā)明所述的抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑，其外觀為帶有淺黃色的透明溶液。將其封裝后室溫下放置，3個月不變質(zhì)、無沉淀物生成。
[0017]以此抗菌劑對漂白的純棉布進行浸潰處理，浴比1:40，溫度50°C，浸潰30min，帶液率100%，75°C烘干lOmin，漂洗、烘干后測試織物白度下降小于3%。以震蕩法測試布樣的抗菌性能，對大腸桿菌、金黃色葡萄球菌均達到100%的滅菌率?？椢镌?5°C烘箱中放置10天不變色。
[0018]實施例2。
[0019]在70ml的去離子水中加入5g檸檬酸，攪拌均勻，之后加入0.5g分子量為50kDa的殼聚糖，攪拌溶解2小時，靜置12小時后，抽濾，去除其中的不溶物，得到殼聚糖稀溶液。在該溶液中，加入預先配制好的10_3mol/L的硝酸銀溶液10ml，攪拌5分鐘混合均勻，之后邊攪拌邊逐漸加入新配制的10_3mol/L的硼氫化鈉溶液10ml，將硝酸銀還原為納米銀溶膠，持續(xù)攪拌I小時，靜置。之后在該殼聚糖-納米銀的溶液中滴入預先稀釋至10_5mOl/L的HAuCl4.4H20溶液5.5ml，之后繼續(xù)攪拌2小時，得到表面鍍金5%的納米銀溶膠，再補加去離子水至100ml，得到本發(fā)明所述帶有淺黃色的抗變色殼聚糖-銀抗菌劑透明溶液。將其封裝后室溫下放置，3個月不變質(zhì)、無沉淀物生成。
[0020]實施例3。
[0021]在60ml的去離子水中加入4g檸檬酸，攪拌均勻，之后加入0.2g分子量為IOOkDa的殼聚糖，攪拌溶解2小時，靜置12小時后，抽濾，去除其中的不溶物，得到殼聚糖稀溶液。在該溶液中，加入預先配制好的l(T3mol/L的硝酸銀溶液15ml,攪拌5分鐘混合均勻,之后邊攪拌邊逐漸加入新配制的10_3mol/L的硼氫化鈉溶液15ml，將硝酸銀還原為納米銀溶膠，持續(xù)攪拌2小時， 靜置。之后在該殼聚糖-納米銀的溶液中滴入預先稀釋至10_5mOl/L的HAuCl4.4H20溶液8ml，之后繼續(xù)攪拌I小時，得到表面鍍金5%的納米銀溶膠，再補加去離子水至100ml，得到本發(fā)明所述帶有淺黃色的抗變色殼聚糖-銀抗菌劑透明溶液。將其封裝后室溫下放置，3個月不變質(zhì)、無沉淀物生成。
【權(quán)利要求】
1.一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟:步驟1:配置殼聚糖的酸性溶液，并濾除其中的不溶物后形成殼聚糖溶液；步驟2:在所述步驟I制備的所述殼聚糖溶液中加入銀鹽溶液，充分攪拌混合均勻，再加入與銀鹽等摩爾比的還原劑，將銀鹽還原成納米銀溶膠，攪拌廣2小時；步驟3:在所述步驟2制備的納米銀溶膠中滴加一定量的氯金酸(HAuCl4.4Η20)溶液，對納米銀進行置換鍍金反應，繼續(xù)攪拌廣2小時，即得到所述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于:所述步驟I中的殼聚糖溶液的配置步驟為:首先在去離子水中加入酸，攪拌均勻，之后加入殼聚糖，攪拌溶解2小時，靜置12小時后，抽濾，去除其中的不溶物，得到所述殼聚糖溶液。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于:所述酸為檸檬酸或乙酸的稀溶液，其濃度為10g/L至70g/L。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于:所述步驟2中的所述銀鹽溶液為硝酸銀溶液，所述還原劑為硼氫化鈉或硼氫化鉀。
5.根據(jù)I至4中任一權(quán)利要求所述的一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于:所述步驟3中對納米銀進行置換鍍金的反應中，置換鍍金量為銀質(zhì)量分數(shù)的3%~8%，并且最終所述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑中鍍金納米銀的濃度為Ippm至15ppm。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑的制備方法，其特征在于:所述抗變色殼聚糖-銀復合抗菌劑中殼聚糖的分子量為IOkDa至IOOkDa,濃度為2g/L至10g/L。`
【文檔編號】D06M101/06GK103858933SQ201410011141
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年1月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月10日
【發(fā)明者】王尚軍, 王思凡, 林玲, 李會改, 王瑄, 王梅珍 申請人:浙江紡織服裝職業(yè)技術(shù)學院