纳米银修饰蚕丝的制备方法及其产品和应用技术

本发明专利技术公开了纳米银修饰蚕丝的制备方法及其产品和应用，其制备方法是先将蚕丝进行脱胶，然后将脱胶后的蚕丝先包被聚乙亚胺和聚丙烯酸，以获得表面带负电荷的蚕丝；随后依次用二甲基二烯丙基氯化铵浸泡，水浸泡，聚丙烯酸溶液浸泡和水浸泡，并重复此过程以获得多个双层聚合物膜修饰的蚕丝，然后将聚合物膜修饰的蚕丝放入在AgNO3溶液中，用紫外辐照还原法获得纳米银修饰蚕丝；本发明专利技术的方法简单，不需要高温高压，条件温和，并且该方法还可以控制纳米银的颗粒大小和负载量，增强其抗菌作用和延长抗菌时间，能够用于制备抗菌织物。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了纳米银修饰蚕丝的制备方法及其产品和应用，其制备方法是先将蚕丝进行脱胶，然后将脱胶后的蚕丝先包被聚乙亚胺和聚丙烯酸，以获得表面带负电荷的蚕丝；随后依次用二甲基二烯丙基氯化铵浸泡，水浸泡，聚丙烯酸溶液浸泡和水浸泡，并重复此过程以获得多个双层聚合物膜修饰的蚕丝，然后将聚合物膜修饰的蚕丝放入在AgNO3溶液中，用紫外辐照还原法获得纳米银修饰蚕丝；本专利技术的方法简单，不需要高温高压，条件温和，并且该方法还可以控制纳米银的颗粒大小和负载量，增强其抗菌作用和延长抗菌时间，能够用于制备抗菌织物。【专利说明】纳米银修饰蚕丝的制备方法及其产品和应用
本专利技术属于材料领域，具体涉及纳米银修饰蚕丝的制备方法，还涉及由该方法制得的产品和应用。
技术介绍
蚕丝是一种纯天然的蛋白质纤维，其丝质轻柔、光滑、富有弹性，素有“纤维皇后”之美誉。蚕丝的主要成分为纯天然动物蛋白纤维，其构造和人类的皮肤极为接近，具有滑爽、透气、轻柔、吸湿、不刺痒及抗静电等特点，从而使其成为制作贴身衣物的上乘织物。然而，与人造纤维相比，蚕丝制品存在光致变黄\老化、易于滋生细菌等缺点，极大的制约了蚕丝产品的应用范围和市场竞争力。随着纳米技术的飞速发展，各种具备不同结构和功能的纳米材料被制备出来并应用于各领域，在推动科学技术发展的同时，也改变了人们的日常生活。纳米银是利用现代纳米技术制造的新一代抗菌材料，因其具有优异的抗菌杀菌活性及在伤口修复方面的积极作用，在医学生物学领域获得了广泛应用。由于银纳米粒子具有广谱的抗菌活性(对于革兰氏阴性菌、革兰氏阳性菌均具有良好的抗性)，在纳米材料修饰抗菌蚕丝的研究中，银纳米粒子修饰蚕丝也是迄今研究最多的一种。银纳米粒子修饰蚕丝主要有两种方式:第一种是将已合成好的银纳米粒子修饰到蚕丝表面。由于该方法需要先合成银纳米粒子，再通过化学方法修饰蚕丝使其与银纳米粒子之间相互作用，步骤复杂，不利于推广应用，仅出现在早期的研究中，已被逐渐摒弃。第二种方式是在蚕丝表面原位合成银纳米粒子。在该方法中银纳米粒子直接在蚕丝表面生成，步骤简单、修饰牢固，是目前研究较多的方式。但是由于蚕丝表面可用于吸附银离子的化学基团密度有限，难以实现高密度银纳米粒子的负载。虽然也有人通过在蚕丝表面包裹聚合物来提高负载量，但是单层的聚合物所提供的化学基团仍旧不足。超分子自组装薄膜尺寸在纳米尺度范围内，是构筑纳米结构与纳米器件的一种非常有效的方法。静电层层自组装技术是超分子自组装方法的一种，组装过程中成膜的驱动力是带有不同电荷的分子之间的静电作用。静电层层自组装薄膜具有较多优点:静电层层自组装制备薄膜的实验具有很好的重复性；静电层层自组装膜中层与层之间强烈的作用力，使膜的稳定性比LB膜和化学吸附法有极大提高；同时其适用范围极广，理论上认为，任何带相反电荷的分子都能以该法自组装成膜，因此静电层层自组装法更有实用性，但利用静电层层自组装制备纳米银修饰蚕丝未见报道。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的之一在于提供纳米银修饰蚕丝的制备方法，其制备方法简单，不需要高温高压，条件温和；本专利技术的目的之二在于提供利用上述方法制得的纳米银修饰蚕丝；本专利技术的目的之三在于提供纳米银修饰蚕丝的应用。为实现上述专利技术目的，本专利技术提供如下技术方案:纳米银修饰蚕丝的制备方法，包括如下步骤，( I)将蚕丝进行脱胶，得脱胶蚕丝；(2)将步骤(I)所得脱胶蚕丝在聚乙亚胺溶液中浸泡，然后用水浸泡，再在聚丙烯酸溶液中浸泡，接着用水浸泡，得基层聚合物膜修饰的蚕丝；(3)将步骤(2)所得基层聚合物膜修饰的蚕丝用二甲基二烯丙基氯化铵溶液浸泡，然后用水浸泡，再用聚丙烯酸溶液浸泡，接着用水浸泡，得聚合物膜修饰的蚕丝；(4)将步骤(3)所得聚合物膜修饰的蚕丝放入在AgNO3溶液中，用紫外辐照进行纳米银修饰，干燥，得纳米银修饰的蚕丝。本专利技术中为了使聚合物膜在脱胶蚕丝表面自组装更充分，设计如图1所示的自组装容器，该容器包括盛装浸泡液的容器，并在容器内壁的底部设置滑轮，同时在容器上方设置一个滑轮，聚合物膜修饰蚕丝时，取脱胶蚕丝固定在容器内滑轮和容器上方的滑轮上，滑动滑轮，保证同一段蚕丝在相应溶液中浸泡相应的时间。将蚕丝经过不同的自组装容器即可包被不同层数的聚合物膜。本专利技术中蚕丝脱胶可以用现有的脱胶方法进行脱胶，如水煮沸脱胶方法、高温高压脱胶方法等，优选的，将蚕丝置于浓度为0.05g/L的NaCO3溶液中煮沸0.5?I小时，然后用去离子水洗涤2次，重复NaCO3溶液煮沸和水洗涤步骤2次，然后在18?25°C下干燥，得脱胶蚕丝。采用该方法脱胶的条件温和，不需要使用高温高压，强酸强碱，未添加有害成分。本专利技术中聚合物修饰蚕丝可以选择其他带相反电荷的分子的聚合物进行自组装，优选的所述步骤(2)是将步骤(I)所得的脱胶蚕丝在浓度为lmg/mL的聚乙亚胺溶液中浸泡5-20min,然后用去离子水浸泡5_20min,再在浓度为lmg/mL的聚丙烯酸溶液中浸泡5-20min,接着用去离子水浸泡5_20min,得基层聚合物膜修饰的蚕丝。优选的，所述步骤(3)是将步骤(2)所得的基层聚合物膜修饰的蚕丝在浓度为lmg/mL的二甲基二烯丙基氯化铵溶液浸泡5-20min,用水浸泡5_20min,再在浓度为lmg/mL的聚丙烯酸溶液中浸泡5-20min，接着用水浸泡5_20min，得聚合物膜修饰的蚕丝。优选的，所述步骤(3)之后重复二甲基二烯丙基氯化铵溶液浸泡，水浸泡，聚丙烯酸溶液浸泡和水浸泡步骤至少I次。优选的，所述步骤(4)中，所述AgNO3溶液的浓度为10?50mM。优选的，所述步骤(4)中，所述紫外辐照是在365nm紫外光下密闭照射I?5小时。2.利用所述纳米银修饰蚕丝的制备方法制得的纳米银修饰蚕丝。3.所述纳米银修饰蚕丝在制备抗菌材料中的应用。优选的，所述纳米银修饰蚕丝在制备抗革兰氏阳性菌或/和革兰氏阴性菌材料中的应用，更优选的，所述革兰氏阳性菌为金黄色葡萄球菌，所述革兰氏阴性菌为大肠杆菌。本专利技术的有益效果在于:本专利技术公开了纳米银修饰蚕丝的制备方法，采用光化学还原的方法利用静电层层自组装在脱胶蚕丝表面修饰聚合物膜，然后在聚合物膜表面修饰纳米银，该方法操作简单，条件温和，仅需一步就可以把纳米银修饰到蚕丝表面，其制得的纳米银蚕丝的银离子释放过程更加缓慢、持久，且具有更好的抗菌效果，对革兰氏阳性菌和革兰氏阴性菌都有很好的作用，因此纳米银修饰后的蚕丝克服了蚕丝易于滋生细菌的特点，对蚕丝用于制备抗菌织物有很大的应用前景。【专利附图】【附图说明】为了使本专利技术的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本专利技术提供如下附图:图1为纳米银修饰蚕丝的过程示意图。图2为蚕丝表面不同聚合物层数(0，2，4，6，8，10)的紫外可见吸收光谱图。图3蚕丝表面扫描电子显微镜照片(A:脱胶蚕丝；B:修饰聚合物膜的蚕丝；C:脱胶蚕丝表面修饰纳米银的蚕丝；D:修饰聚合物膜后再修饰纳米银颗粒的蚕丝)。图4为修饰纳米银的蚕丝表面的透射电子显微镜照片和纳米颗粒的X射线能量色散谱(A:表面直接修饰纳米银颗粒的蚕丝；B:表面修饰聚合物膜后再修饰纳米银颗粒的蚕丝；C:纳米颗粒的透射电镜放大图；D:蚕丝表面纳米颗粒的X射线能量色散谱分析)。图5为蚕丝表面直接修饰的纳本文档来自技高网...

【技术保护点】
纳米银修饰蚕丝的制备方法，其特征在于：包括如下步骤，（1）将蚕丝进行脱胶，得脱胶蚕丝；（2）将步骤（1）所得脱胶蚕丝在聚乙亚胺溶液中浸泡，然后用水浸泡，再在聚丙烯酸溶液中浸泡，接着用水浸泡，得基层聚合物膜修饰的蚕丝；（3）将步骤（2）所得基层聚合物膜修饰的蚕丝用二甲基二烯丙基氯化铵溶液浸泡，然后用水浸泡，再用聚丙烯酸溶液浸泡，接着用水浸泡，得聚合物膜修饰的蚕丝；（4）将步骤（3）所得聚合物膜修饰的蚕丝放入在AgNO3溶液中，用紫外辐照进行纳米银修饰，干燥，得纳米银修饰的蚕丝。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁志松，孟梅，李长明，蒋彦可，夏庆友，
申请(专利权)人：西南大学，
类型：发明
国别省市：重庆;85