一种含纳米氯化银粒子的细菌纤维素纤维及其制备方法技术

本发明专利技术属于纤维素纤维的制备领域，具体涉及一种含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维，所述细菌纤维素纤维直径为10～50微米，微纤表面附着有氯化银纳米粒子，所述氯化银纳米粒子的粒径为15～150nm，其中粒径为15-100nm的氯化银纳米粒子的数量占总氯化银纳米离子数量的90%以上，所述氯化银纳米粒子的含量为1～25wt%。本发明专利技术还提供了所述的含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维的制备方法。所述细菌纤维素纤维上负载的氯化银粒子的粒径分布窄，氯化银粒子的粒径小且大小均一，氯化银粒子的纯的极高，抗菌效果非常优异。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术属于纤维素纤维的制备领域，具体涉及一种含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维，所述细菌纤维素纤维直径为10～50微米，微纤表面附着有氯化银纳米粒子，所述氯化银纳米粒子的粒径为15～150nm，其中粒径为15-100nm的氯化银纳米粒子的数量占总氯化银纳米离子数量的90%以上，所述氯化银纳米粒子的含量为1～25wt%。本专利技术还提供了所述的含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维的制备方法。所述细菌纤维素纤维上负载的氯化银粒子的粒径分布窄，氯化银粒子的粒径小且大小均一，氯化银粒子的纯的极高，抗菌效果非常优异。【专利说明】
本专利技术属于纤维素纤维的制备领域，具体涉及一种含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维及其制备方法。
技术介绍
细菌纤维素是当今国内外生物材料研究的热点之一。作为一种新型生物材料，细菌纤维素在物理性质、化学组成和分子结构上与天然(植物)纤维素相近，但具有传统的纤维素所无法比拟的优势。这些性质是:(1)高纯度、聚合度和结晶度。与植物纤维素相比，不含木质素、果胶、半纤维素和其他细胞壁成分，分子取向好，结构均一，并且以单一纤维形式存在，纯度极高(达到99%以上)。(2)超精细网状结构。由直径3 — 4nm的微纤维束由氢键相互连接形成的纤维丝带，其宽度大约为30 — lOOnm，厚度为3 — 8nm，相互交织形成发达的超精细网络结构。(3)高抗张强度和弹性模量。(4)持水能力强。由于超细纳米结构及分子内存在着大量的亲水性基团，纤维素内部有很多“孔道”，表面积是植物纤维素的300倍，使其具有强吸水和持水保湿能力，通常情况下能吸收60— 400倍于其干重的水份。(5)较高的生物相容性、适应性和良好的生物可降解性。由醋酸杆菌合成的纯纤维素纳米纤维组成，几乎不引起异物和炎症反应，在湿态下具有很好的强度，以及原位成型、生物相容性。在酸性、微生物以及纤维素酶催化等条件下可以在自然界直接降解，不污染环境，是环境友好产品。细菌纤维素生物相容性好、强度高，具有良好的亲水性和透气透水性。现在已有用细菌纤维素制成人工皮肤、纱布、绷带和“创口贴”等伤口敷料的商品，其主要特点是在潮湿情况下机械强度高；对气体、水分及电解物有良好的通透性；与皮肤的相容性好，无刺激性；结构极为细密，能防止细菌感染，有利于皮肤组织生长，而细菌纤维素本身没有抗菌活性，不能防止伤口感染。此外细菌纤维素作为医用材料多以薄膜形式进行应用，大大限制了其应用范围，因此开发含抗菌纳米银粒子的细菌纤维素纤维可以很好地拓宽细菌纤维素细菌纤维素在医用纺织品领域应用。CN101264335A公开了一种含氯化银纳米粒子细菌纤维素膜及其制备方法和用途，其特征在于，所述的细菌纤维素膜三维多孔网状结构的微纤表面附着有氯化银纳米粒子，氯化银纳米粒子含量占总重量的0.5?21%、粒径为10?300匪。制备方法基于利用细菌纤维素独特的三维网状微纤结构和高氧密度(醚键和羟基)构成氯化银纳米粒子原位合成的有效纳米反应器的原理，反复在银盐和氯化盐溶液浸泡、冲洗、最后干燥处理制得本产品。本专利技术提供的含氯化银纳米粒子细菌纤维素膜抗菌性能优异、制备过程极其简单。可用作良好的抗菌敷料，以及用于提取氯化银纳米粒子。上述专利以及其它的现有技术提供的负载氯化银纳米粒子的细菌纤维素纤维中，氯化银粒子的粒径分布宽，粒径较大且大小不均匀。为了获得一种优良的载氯化银粒子的细菌纤维素纤维，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维，所述细菌纤维素纤维上负载的氯化银粒子的粒径分布窄，氯化银粒子的粒径小且大小均一，氯化银粒子的纯的极高，抗菌效果非常优异。本专利技术的第二目的在于提供一种含纳米级氯化银粒子的细菌纤维素纤维的制备方法。为了实现本专利技术的目的，特采用如下技术方案:一种含纳米氯化银粒子的细菌纤维素纤维，所述细菌纤维素纤维直径为10?50微米，微纤表面附着有氯化银纳米粒子，所述氯化银纳米粒子的粒径为15?150nm,其中粒径为15-100nm的氯化银纳米粒子的数量占总氯化银纳米离子数量的90%以上，所述氯化银纳米粒子的含量为I?25wt%。本专利技术提供的含纳米氯化银粒子的细菌纤维素纤维，所述细菌纤维素纤维直径为10?50微米，纤维的直径非常小，使得该纤维具有非常大的比表面积，从而赋予该纤维非常强的持水能力，并且更易于在自然界中降解，绿色环保，另外，比表面积的增大使得该纤维的载银量增大，本专利技术中氯化银纳米粒子的含量最高可达25wt%。一般来说，纳米级的氯化银粒子具有较好的抗菌活性，随着粒径的减小，氯化银粒子的表面效应和光催化效应增强，本专利技术提供的氯化银粒子的粒径为15?150nm，氯化银粒子的粒径分布窄，其中粒径为15-100nm的氯化银纳米粒子的数量占总氯化银纳米离子数量的90%以上，氯化银纳米粒子的尺寸非常小且大小较为均一，这使得氯化银纳米粒子具有较大的比较面积，一是有利于吸附细菌，并与细菌的巯基发生反应，从而杀灭细菌；二是比表面积的增加有利于增加银离子的溶出，从而利用银离子杀灭溶液中的细菌；三是比较面积的增大极大地提高了其光催化能力，从而提高其抗菌活性。当粒径小于15nm时,随着粒径的减小,氯化银粒子的表面能过高，颗粒之间的团聚倾向增加，影响了其表面效应及光催化效应的发挥，其抗菌能力的提高不再明显。另外，由于细菌纤维素纤维的直径较小，氯化银纳米粒子的粒径越小，氯化银纳米粒子与纤维的接触面积也相应地越小，在纤细的纤维表面附着粒径非常小的纳米氯化银粒子变得非常困难，所以现有技术中提供的细菌纤维素纤维上附着的纳米氯化银粒子的粒径范围都较宽，其中氯化银颗粒的尺寸偏大。本专利技术提供的含纳米氯化银粒子的细菌纤维素纤维，细菌纤维素纤维直径非常小，其作为医用纺织品透气性好，更易在自然界中降解，性能非常好，并且，专利技术人克服了技术困难，在纤细的纤维表面附着了粒径范围非常窄的15-150nm的氯化银粒子，粒子的尺寸非常小且均一，分散性好，是一种性能非常优异的载银细菌纤维素纤维。优选的，所述氯化银纳米粒子的粒径为15?IOOnm,其中粒径为15_50nm的氯化银纳米粒子的数量占总氯化银纳米离子数量的90%以上。氯化银纳米粒子的粒径范围进一步变窄，粒径的大小更加均一，分布均匀，抗菌灭菌的活性更加稳定、可控。优选的，所述氯化银纳米粒子的含量为7.2?17.5wt%。所述氯化银纳米粒子的纯度大于99.99%。本专利技术在细菌纤维素纤维上附着的氯化银粒子的纯度非常高，不仅极大地提高了产品的性能，并且降低了患者使用的不安全风险，是一种性能非常优异的抗菌材料。所述氯化银纳米粒子为球形、或类球形。本专利技术提供的细菌纤维素纤维上附着的氯化银粒子为球形、或类球形，球型或类球形的表面形貌具有最大的比表面积和较高的活性，一是极大地提高了氯化银粒子的表面能，易于吸附细菌和溶出，而是极大地提高了氯化银粒子的光催化活性，进而提高了抗菌活性。本专利技术还提供了一种所述的细菌纤维素纤维的制备方法，包括以下步骤:(I)将细菌纤维素粉碎烘干，在_25°C?35°C溶解于溶剂中制成质量百分比浓度为I?30%的纺丝溶液，再经纺丝、拉伸、水洗，制成细菌纤维素初生纤维；(2)将细菌纤维素初生纤维在室温下通过导丝辊浸入温本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含纳米氯化银粒子的细菌纤维素纤维，其特征在于，所述细菌纤维素纤维直径为10～50微米，微纤表面附着有氯化银纳米粒子，所述氯化银纳米粒子的粒径为15～150nm，其中粒径为15?100nm的氯化银纳米粒子的数量占总氯化银纳米离子数量的90%以上，所述氯化银纳米粒子的含量为1～25wt%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：薛立伟，张秀超，
申请(专利权)人：中国纺织科学研究院，
类型：发明
国别省市：