高效纳米银抗菌剂制备及其在棉麻织物中应用研究

摘要

纳米银抗菌纤维是新兴的抗菌纺织品，它能保护皮肤、祛除异味，阻断疾病传播，有卫生保洁的功能，同时可防止微生物对纤维制品的损害，能应用于日常生活用品，包括制服、便装、衬衫、内衣、睡衣、床上用品和手帕等，拥有十分广阔的市场前景。基于抗菌功能性纺织品的社会需求，本论文选择“高效纳米银抗菌剂制备及其在棉麻织物中应用”作为研究方向，从以下几个方面开展了工作：　　1.以聚乙二醇为软模板制备了单分散的纳米TiO2/Ag胶体，TiO2和Ag粒子成球状，纳米TiO2的平均粒径在50 nm，Ag的平均粒径在20 nm。X射线衍射分析表明TiO2晶型为锐钛矿型。纳米TiO2/Ag胶体具有很强的紫外屏蔽效果，复合TiO2/Ag胶体在浓度为0.29 mg/mL时就达到了最小防护紫外光效果，在1.19 mg/mL浓度时可以完全防护紫外线照射。纳米TiO2/Ag对大肠杆菌和霉菌具有极好的抑菌效果，Ag浓度10 ppm对大肠杆菌抑菌率为99.9％，对霉菌抑菌率为97.9%。　　2.以聚乙二醇软模板制备了单分散的纳米Ag胶体。1）不同方法制备的纳米银粒子都为球状，不加助还原剂和加入抗坏血酸的纳米Ag粒径分布在10-20 nm，加入单宁酸作为助还原剂粒径分布在3-50 nm。2）在反应温度为60℃，硝酸银浓度为20 mg/mL，硝酸银与抗坏血酸质量比值为4：1.25时，银离子转化率可达94.1%。3）纳米银胶体具有极强的抗菌效果，对大肠杆菌最低抑菌浓度5 ppm，对霉菌最低抑菌浓度16 ppm。　　3.纳米Ag胶体对棉织物进行了抗菌整理。XPS测试表明，纳米银以单质Ag形式负载到棉织物上。在浴比为1：50时，纳米银浓度为100 ppm，整理时间1 min，对大肠杆菌抑菌圈达到6 mm，在250 mm时，整理时间30 min，对大肠杆菌抑菌圈达到10 mm。100 ppm纳米Ag整理1 min后的抗菌棉布经过50次洗涤后，对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌抑菌圈都≥1 mm，对金黄色葡萄球菌抑菌率≥80%，对大肠杆菌抑菌率≥70%，达到AAA级标准。　　4.溶液聚合法制备了聚甲基丙烯酸羟乙酯，合成了聚甲基丙烯酸羟乙酯包覆的纳米Ag胶体。TEM分析表明纳米银被聚甲基丙烯酸羟乙酯包覆，平均粒径为20 nm；利用红外光谱研究了高聚物与纳米银的结合机理，采用抑菌圈法初步研究了它的抗菌性能。

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第一章 绪论

1.1微生物危害

1.2 国内外抗菌剂研究现状

1.3纳米银研究现状

1.4 纳米银抗菌纤维国内外研究现状

1.5应用领域

1.6 抗菌剂的选择条件及抗菌性能评价

1.7本课题的研究思路及研究内容

第二章 聚乙二醇保护制备纳米TiO2/Ag胶体

2.1引言

2.2实验部分

2.3 结果与讨论

2.4 本章总结

第三章 聚乙二醇保护制备纳米银胶体

3.1引言

3.2实验部分

3.3结果与讨论

3.4 本章总结

第四章纳米银抗菌纤维制备及其性能研究

4.1引言

4.2实验部分

4.3结果与讨论

4.4本章小结

第五章 聚甲基丙烯酸羟乙酯包覆纳米银合成及其性能研究

5.1引言

5.2实验部分

5.3结果与讨论

5.4本章小结

结语

参考文献

附录

致谢