铜离子络合竹浆针织物的性能研究

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竹浆纤维是以天然竹子为原料的纤维素纤维,具有较好的吸湿性与物理机械性能,可纺性优良,手感柔和光滑。但是由于在制备过程中化学处理使得竹浆纤维的抗菌物质受到破坏,从而降低了其抗菌性甚至导致抗菌性能消失。   因此,本课题采用竹浆纤维素纤维与无机抗菌剂Cu2+,将铜离子络合到竹浆针织物上,选择棉针织物作为参考样,制备出安全、高效、耐久性好、保暖性较好的抗菌针织物,在进一步拓展医用抗菌纺织品市场应用的前提下,也为抗菌整理工艺提供一定的理论参考。   本课题的主要研究方法是采用NaOH溶液对竹浆与棉针针织进行预处理,提高其力学物理性能。在此基础上,配制一定浓度的铜氨溶液,设定不同铜氨溶液浓度与处理时间作为反应条件,制得工艺条件不同的试样。采用扫描电子显微镜、红外光谱、X射线衍射以及X射线光电子能等表征手段来定性地确定铜离子的存在及其在试样上的络合情况;采用增重率与电感耦合等离子体发射光谱来定量地表征试样中铜离子含量的多少;采用琼脂平皿法来测试试样对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌带宽度;采用二元方差分析法,讨论了铜氨溶液溶度与处理时间对试样抗菌性的影响,得出本论文中的最佳工艺条件。最后对抗菌针织物的水洗牢度、缓释、顶破、耐磨、透气、透湿及保暖等使用与舒适性能进行了测试与分析。   研究结果表明:竹浆针织物与棉针织经铜氨溶液处理后,能够制得铜离子络合织物。试样中的铜离子均匀分布在纤维上,并以正二价形式与纤维素中的羟基络合,而且经碱处理后,铜离子络合牢度提高。铜离子络合竹浆针织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有较好的缓释性与抗菌功能。试样经90次洗涤后,仍具有一定抗菌性,并保持了一定的水洗牢度,优于同为纤维素的棉纤维。此外,竹浆试样的力学性能有一定的提高,同时,其保暖性能提高,证实了铜离子具有向人体辐射远红外线的作用。
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