一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法及其专用装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法,该方法包括如下步骤：A、超声醇洗‑高温浸碱复合前处理；B、纳米银‑PHMG复合处理剂的制备；C、长效抗菌聚酯纤维的制备。上述制备工艺专用的含银化合物避光注入装置，包括安装于反应釜的上端盖上的注入筒，所述注入筒为遮光的金属或聚乙烯材料制成，注入筒竖直设置且其下端与构造于上端盖上的连接头连接，于注入筒的上端可拆卸连接有封盖，含银化合物的溶液注入注入筒内并经连接头进入反应釜内。本发明专利技术通过对聚六亚甲基胍的抑菌性的改进并且制得了一种长效抗菌聚酯纤维，工艺过程绿色环保，所用原料均低价环保，经过吸收法检测该聚酯纤维具有明显的抗菌性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法及其专用装置
本专利技术涉及化工
，尤其是一种功能性聚酯纤维的制备方法及相关专用装置。
技术介绍
日常生活中所用的各种纺织品，如床单、被褥、内衣裤、鞋垫、袜子、毛巾、坐垫等，均是微生物滋生繁衍的适宜场所。在高温多湿的环境，这些微生物可以迅速的生长繁殖，不仅会使纤维制品发霉、变质、变色、甚至分解，还会通过这些纺织品传染各种病菌。例如，医院病房中MRSA(耐青霉素金黄色葡萄球菌)很容易通过床单、病员服、手术服等医疗用纺织品传染，而且一旦被感染就很难治愈。微生物还会对人体的皮肤产生各种刺激，诱发各种皮肤病，如湿疹、皮炎等。因此，进行纺织品的抗菌整理研究很有意义。纺织品中尤其是聚酯纤维俗称涤纶，我国将聚对苯二甲酸乙二醇酯含量大于85％以上的纤维简称为涤纶，它最大的优点是抗皱性和保形性很好，具有较高的强度与弹性恢复能力，是当前合成纤维的第一大品种。随着石油工业的飞速发展，也为聚酯纤维的生产提供了更加丰富而廉价的原料，加之近年化工、机械、电子自控技术等技术的发展，使其原料生产、纤维成形和加工等过程逐步实现短程化、连续化、自动化和高速化，聚酯纤维已成为发展速度最快、产量最高的合成纤维品种。2010年，全球聚酯纤维的产量达到3730万吨，占到世界合成纤维总量的74％。它坚牢耐用、抗皱免烫、不粘毛等优点吸引多数人的注意，因此赋予聚酯纤维抗菌性能是当下重要的研究课题。银纳米粒子(AgNPs)的抗菌活性已得到很好的证明，目前它们被用于各种商业抗菌产品，包括纺织品和涂料等。银能使细菌中负责RNA和DNA复制的呼吸酶和蛋白质失活，AgNPs可以渗透到微生物细胞内部，破坏含有硫和磷的化合物，如DNA和蛋白质，虽然银纳米粒子与多种氨基酸形成复合物来抑制蛋白质的功能，但它们对哺乳动物细胞的毒性非常有限。因此，它们在医疗保健产品中的抗菌应用是值得肯定的，为了增加有效的抗菌产品，我们现在整合了聚六甲基胍的抗菌特性，PHMG也会影响核酸，因为它与核酸有很强的相互作用，导致微生物基因组的结构和功能改变。银本身就是人体内的组织成分之一，微量银离子对人体是无害的。考虑到PHMB广泛的抗菌应用，我们开始将其与银离子络合，以开发一种增强抗菌性能的混合产品。聚六亚甲基胍是一种广谱的抗多种病原体的消毒剂，作为稳定配体可以很好地与银纳米粒子相互作用，这些纳米银络合聚六亚甲基胍颗粒的抑菌和杀菌活性比以前的报道高出约100倍。由于这种银离子与聚六亚甲基胍的强烈的相互联合作用，他们在纺织工业中有着非常重要的应用。另一方面，在生产含银抗菌聚酯纤维过程中，由于其中的混合原料之一为含银化合物的溶液，由于含银化合物的溶液遇光后不稳定，会发生变性的情况，这样在生产过程中，需要对含银化合物的溶液全程进行遮光作业，然而，目前还没有一个较佳的措施或设备来有效地防止含银化合物的溶液被光污染，进而无法确保生产后的产品的成品率，导致产品不合格的问题出现。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法及其专用装置。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案如下。一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，该方法包括如下步骤：A、超声醇洗-高温浸碱复合前处理工艺：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.2-0.4W/cm2，超声频率150-250KHz，超声洗涤20-40min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入8-12％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至70-90℃并水浴保持恒温，浸洗40-80min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用；B、纳米银-PHMG复合处理剂的制备：将0.03-0.05重量份AgNO3固体、0.8-1.2重量份PHMG、98-100重量份蒸馏水置于反应容器中混匀，常温磁力搅拌1.5-2.5h后加入4-6重量份浓度为0.06-0.10g/100ml的硼氢化钠溶液，常温搅拌4-6h，得到纳米银-PHMG复合处理剂；C、长效抗菌聚酯纤维的制备：将步骤A所得涤纶布放入到步骤B制备的纳米银-PHMG复合处理剂中，常温浸泡反应1.5-2.5h，经洗涤干燥后处理，即得。作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.25-0.35W/cm2，超声频率175-225KHz，超声洗涤25-35min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入9-11％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至75-85℃并水浴保持恒温，浸洗50-70min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.30W/cm2，超声频率200KHz，超声洗涤30min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入10％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至80℃并水浴保持恒温，浸洗60min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤B的具体工艺参数为：将0.035-0.045重量份AgNO3固体、0.9-1.1重量份PHMG、98.5-99.5重量份蒸馏水置于不透光反应容器中混匀，常温磁力搅拌1.8-2.2h后加入4.5-5.5重量份浓度为0.07-0.09g/100ml的硼氢化钠溶液，常温搅拌4.5-5.5h，得到纳米银-PHMG复合处理剂。作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤B的具体工艺参数为：将0.04重量份AgNO3固体、0.1重量份PHMG、98.96重量份蒸馏水置于不透光反应容器中混匀，常温磁力搅拌2h后加入5重量份浓度为0.08g/100ml的硼氢化钠溶液，常温搅拌5h，得到纳米银-PHMG复合处理剂。作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤C的具体工艺参数为：将步骤A所得涤纶布放入到步骤B制备的纳米银-PHMG复合处理剂中，常温浸泡反应1.8-2.2h，经洗涤干燥后处理，即得。作为本专利技术的一种优选技术方案，步骤C的具体工艺参数为：将步骤A所得涤纶布放入到步骤B制备的纳米银-PHMG复合处理剂中，常温浸泡反应2h，经洗涤干燥后处理，即得。作为本专利技术的一种优选技术方案，该方法包括如下步骤：A、超声醇洗-高温浸碱复合前处理工艺：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.30W/cm2，超声频率200KHz，超声洗涤30min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入10％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至80℃并水浴保持恒温，浸洗60min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用；B、纳米银-PHMG复合处理剂的制备：将0.04重量份AgNO3固体、0.1重量份PHMG、98.96重量份蒸馏水置于不透光反应容器中混匀，常温磁力搅拌2h后加入5重量份浓度为0本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：/nA、超声醇洗-高温浸碱复合前处理工艺：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.2-0.4W/cm

【技术特征摘要】
1.一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：该方法包括如下步骤：
A、超声醇洗-高温浸碱复合前处理工艺：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.2-0.4W/cm2，超声频率150-250KHz，超声洗涤20-40min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入8-12％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至70-90℃并水浴保持恒温，浸洗40-80min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用；
B、纳米银-PHMG复合处理剂的制备：将0.03-0.05重量份AgNO3固体、0.8-1.2重量份PHMG、98-100重量份蒸馏水置于反应容器中混匀，常温磁力搅拌1.5-2.5h后加入4-6重量份浓度为0.06-0.10g/100ml的硼氢化钠溶液，常温搅拌4-6h，得到纳米银-PHMG复合处理剂；
C、长效抗菌聚酯纤维的制备：将步骤A所得涤纶布放入到步骤B制备的纳米银-PHMG复合处理剂中，常温下浸泡反应1.5-2.5h，经洗涤干燥后处理，即得。


2.根据权利要求1所述的一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.25-0.35W/cm2，超声频率175-225KHz，超声洗涤25-35min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入9-11％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至75-85℃并水浴保持恒温，浸洗50-70min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。


3.根据权利要求2所述的一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤A的具体工艺参数为：在超声反应容器内，用无水乙醇浸没涤纶布，设置超声强度0.30W/cm2，超声频率200KHz，超声洗涤30min，把涤纶布放到无菌作业台上烘干/风干；然后将涤纶布浸入10％的氢氧化钠溶液中，所述氢氧化钠溶液预先预热至80℃并水浴保持恒温，浸洗60min，取出后用蒸馏水多次洗涤洗至中性，烘干/风干备用。


4.根据权利要求1所述的一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤B的具体工艺参数为：将0.035-0.045重量份AgNO3固体、0.9-1.1重量份PHMG、98.5-99.5重量份蒸馏水置于不透光反应容器中混匀，常温磁力搅拌1.8-2.2h后加入4.5-5.5重量份浓度为0.07-0.09g/100ml的硼氢化钠溶液，常温搅拌4.5-5.5h，得到纳米银-PHMG复合处理剂。


5.根据权利要求4所述的一种基于复合纳米银的长效抗菌聚酯纤维的制备方法，其特征在于：步骤B的具体工艺参数为：将0.04重量份AgNO3固体、0.1重量份PHMG、98.96重量份蒸馏水置于不透光反应容器中混匀，常温磁力搅拌2h后加入5重量份浓度为0.08g/100ml的硼氢化钠溶液，常温搅拌5h，得到纳米银-PHMG复合处理剂。

【专利技术属性】
技术研发人员：王娟，高俊，杨桂香，刘海月，陈梦雨，赵安奇，韩景鹏，杨凤环，张伟亮，贾鹏飞，葛凤燕，刘占旗，
申请(专利权)人：石家庄学院，
类型：发明
国别省市：河北;13