丝素纳米银的制备及其对棉织物的改性整理

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棉纤维制品具有穿着舒适、可再生和生物降解等优点,是人们日常生活中使用最多的纤维之一。通过改性研究提升棉纤维的附加值越来越被关注。本课题通过自制丝素蛋白纳米银溶液作为棉织物整理剂,可实现棉织物的长效抗菌性,并显著改善织物手感。课题采用化学还原法制备丝素纳米银,利用丝素作保护剂,葡萄糖作还原剂,在一定反应条件下制备得到丝素纳米银溶液。利用紫外可见光谱、X射线衍射、激光粒度仪和透射电镜对纳米银进行了表征。通过单因素法探讨了丝素分子量、反应物浓度、反应时间和pH值对纳米银制备的影响。结果显示,最佳工艺是:丝素分子量为7000Da~8000Da,丝素浓度为0.8g/L,0.05mol/L银氨溶液取2mL,水浴锅温度为80℃,反应时间为4h,pH为10。优化条件下制备的纳米银粒径在10nm左右,有良好的分散性、稳定性和抗菌性。采用浸渍法用丝素纳米银溶液分别对原棉织物和氧化棉织物进行了功能性整理,对比研究整理后二者的抗菌性和抗菌耐洗性,采用扫描电镜和能谱分析分别对织物上纳米银形貌特征和元素组成进行了分析。结果显示,氧化棉织物经丝素纳米银溶液整理后,织物与丝素纳米银可产生化学键结合,其载银量、抗菌性和抗菌耐洗性均优于未氧化直接整理的棉织物,经30次洗涤后其抑菌率仍保持在95%以上。采用原位生成法用丝素纳米银溶液对原棉织物和氧化棉织物进行整理,与浸渍法整理后的织物进行对比研究,测试了织物的抗菌性、抗菌耐洗性、透气性、吸水性以及织物风格等。研究结果表明,原位生成法整理后的棉织物抗菌性和抗菌耐洗性均明显优于浸渍法,洗涤30次之后抑菌率依然保持在99.99%以上,织物的耐洗牢度明显提高;且因为丝素蛋白的存在,较整理前,棉织物吸水能力有较明显提高,表面摩擦系数减小,织物手感更光滑。
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