一种用于织物的抗变色抗菌材料的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于织物的Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的制备方法。所述方法将以硝酸银、N,N

【技术实现步骤摘要】
一种用于织物的抗变色抗菌材料的制备方法


[0001]本专利技术涉及无机非金属材料领域，具体涉及一种用于织物的Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的制备方法。

技术介绍

[0002]载银纤维已广泛应用于病人服、医务人员、野外工作人员的工作服、床单、鞋袜等日用卫生纺织品。近年来，还应用于部分工业部门，用作包装材料、过滤材料以及医药卫生材料等。
[0003]分子筛孔径小于菌体的最小径长，不会产生菌体的侵入，因此分子筛不会成为某些细菌的携带源，避免二次污染的发生。分子筛粒度较小，整体以柔性状态存在，其特点是可以根据需求与各种材料复合使用，特别是添加进衣物和贴身卫生防护用品。也可以像其它抗菌材料一样，加入到家居装饰材料、建筑材料中和家用电器制造材料中，在人们日常生活的大部分领域中起到抗菌作用。
[0004]银具对广谱抑菌作用，能够杀灭大大多数细菌，可以用作抗菌剂应用于织物抗菌。文献报道的载银分子筛粒径一般在1
‑
4 μm左右，这种粒径范围的载银分子筛使得抗菌纤维粗，纺织成品厚重。不仅如此，目前银系抗菌材料还存在另一缺点，在潮湿环境中稳定性较差，容易被氧化为黑色的氧化银，使织物变色，影响外观。因此，如何在保持抗菌活性的同时，提高抗菌材料的抗变色能力，是用于织物的抗菌材料的发展方向。
[0005]本专利技术的目的是提供一种用于织物的Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的制备方法，制备纳米Zn杂化NaA分子筛包裹超细银颗粒，纳米抗菌材料方便用于织物，同时抗变色。
专利技术内容
[0006]本专利技术采用的技术方案是：以硝酸银、N,N
,
‑
二苯基
‑
1,2
‑
二亚胺（NPA）、偏铝酸钠、硅溶胶、硝酸锌、氢氧化钠、微孔碳纳米管为主要原料。将硝酸银、N,N
,
‑
二苯基
‑
1,2
‑
二亚胺分别与去离子水/乙醇（体积/体积=1/1）溶液混合，再混合在一起制备Ag
‑
NPA。然后，混合NaAlO
2、
硅溶胶、硝酸锌、NaOH和去离子水，并添加微孔碳纳米管和超声分散均匀的Ag
‑
NPA，经过陈化、晶华后，洗涤、干燥，再高温煅烧、还原后得到Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料。具体包括以下步骤：（1）用硝酸银与去离子水/乙醇（体积/体积=1/1）溶液配制0.1 mol/L的硝酸银溶液，用NPA配体与去离子水/乙醇（体积/体积=1/1）溶液配制一定浓度的NPA溶液，将NPA溶液加热到一定温度，将硝酸银溶液以一定速度滴加到溶液NPA中，边滴边搅拌，滴加结束后立即过滤、清洗、干燥；（2）按照摩尔比Al2O3:SiO2:ZnO:Na2O:H2O=1:2:0.5:2:80称取原料偏铝酸钠、硅溶胶、硝酸锌、氢氧化钠和去离子水，在室温下搅拌15 min；（3）将（1）制备的Ag
‑
NPA，加入去离子水/乙醇（体积/体积=1/1）溶液配制10 wt.%
的NPA溶液，用超声分散均匀；（4）向（2）混合物中添加超声分散均匀的Ag
‑
NPA（10 wt.%）溶液（3）和一定量微孔碳纳米管，然后在40℃下搅拌6 h，制备溶胶；（5）将（4）在150℃下晶化24h，用去离子水和乙醇多次洗涤合成的固体产品，直到冲洗液的pH值达到7
−
8，在80℃真空干燥12h；（6）将（5）在600℃空气中煅烧4h；（7）将（6）在400℃下，通入3% H2/N2还原所得粉末，获得Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗菌材料。
[0007]在优选实施方式中，所述N,N
,
‑
二苯基
‑
1,2
‑
二亚胺溶液的浓度为0.1
‑
0.5 mol/L。
[0008]在优选实施方式中，所述N,N
,
‑
二苯基
‑
1,2
‑
二亚胺溶液的加热温度为70
‑
80℃。
[0009]在优选实施方式中，所述硝酸银溶液滴加到NPA溶液中的速度为1 mL/min
‑
5 mL/min。
[0010]在优选实施方式中，本专利技术所制备Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的晶粒规则，其大小为60
‑
90 nm。
[0011]在优选实施方式中，本专利技术所制备Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料中所包覆银颗粒的大小为1
‑
2 nm，其含量为1.8
‑
2.7 wt.%。
[0012]在优选实施方式中，本专利技术所制备Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗菌材料经过在湿度70%的环境放置100h，其色差值变化小于6，具有良好的抗变色性能。
[0013]本专利技术所制备Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的表征方法：采用SEM观察抗菌材料的形貌，确定其晶粒大小；采用TEM观察所包覆银颗粒的大小；采用X射线荧光光谱仪测定样品中银含量。抗变色性能测试：将所制备Zn杂化NaA分子筛@纳米银防变色抗菌材料压成薄片，在湿度70%的环境中放置一定时间，50 ℃干燥后，利用色差计测量色差，考察载银分子筛的抗变色性能。
[0014]图1为本专利技术所制备Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的形貌，可以看出其晶粒规则，大小为60
‑
90 nm。由TEM观察到所包覆银颗粒的大小为1
‑
2 nm。由X射线荧光光谱测定银颗粒的含量为1.8
‑
2.7 wt.%。
[0015]本专利技术制备的Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料粒径为60
‑
90 nm，这是使用微孔碳纳米管模板剂的结果。纳米级的抗菌材料比较容易添加到织物中，对织物的柔软性、直径的尺寸影响较小，拓展了本专利技术制备的抗菌材料的应用范围。
[0016]以硫酸钡为标准白板的色差测试发现，刚制备的Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗菌材料的色差值为4.16，在湿度70%的环境中放置10h后色差值变为4.36，随着时间延长，当在湿度70%的环境中放置时间分别为20h、30h、40h、50h、60h时，其色差值分别为4.83、4.99、5.12、5.32和5.54，可以看出随着在湿度70%的环境中放置时间的延长，本专利技术所制备的Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗菌材料的色差值也有所增加，但总体变化不大，证明以Zn杂化NaA分子筛@纳米银抗变色抗菌材料的抗变色性良好。
[0017]银的化学性质比较活泼，尤其是超细纳米颗粒的银，对水十分敏感，易被氧化显黑色，即使与外界空气接触，也会生成Ag2O、Ag2S。如果将其应用到织物中，会影响其颜色和美观。本专利技术通过将银离子与N,N
,
‑
二苯基
‑
1,2
‑
二亚胺配位，并控制本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于织物的Zn杂化NaA分子筛@纳米银防、抗变色抗菌材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将硝酸银溶于去离子水/乙醇（体积/体积=1/1）溶液配制0.1mol/L的硝酸银溶液，将N,N
,
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二苯基
‑
1,2
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二亚胺（NPA）配体溶于去离子水/乙醇（体积/体积=1/1）溶液配制一定浓度的NPA溶液，将NPA溶液加热到一定温度，将硝酸银溶液以一定速度滴加硝酸银溶液NPA配体溶液中，边滴边搅拌，滴加结束后立即过滤、清洗、干燥，得到Ag
‑
NPA配合物，按照摩尔比Al2O3:SiO2:ZnO:Na2O:H2O=1:2:0.5:2:80称取一定量 NaAlO2、硅溶胶（30 wt.%）、六水硝酸锌、NaOH和去离子水，在室温下搅拌15 min，然后，向上述混合物中添加一定量微孔碳纳米管和超声分散均匀的上述制备的Ag
‑
NPA（...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜庆洋，李成峰，陈龙，孙武珠，徐会君，白佳海，
申请(专利权)人：山东理工大学，
类型：发明
国别省市：