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1、摘要1关键词1Abstract1Keywords21引言31.1 抗菌材料的发展3L2抗菌材料的分类31.3 银基抗菌剂4锌基抗菌剂51.5研究意义62实验部分62.1实验所需仪器和药品72.2纳米银锌复合抗菌纺织品的制备72.3表征方法93实验结果讨论103.1制得样品归纳103.2颜色和手感113.3SEM分析113.4抗紫外性能分析183.5抗菌性能分析203.6纺织品静电性能分析214结论23参考文献24致谢错误!未定义书签。摘要：随着人们生活水平的不断提高对棉织物抗菌抑菌性、防紫外线能力等性能要求也不断提升。通过利用棉织物自身的纤维素对银离子和锌离子具有吸附性和还原性的性质，尝试先用
2、氢氧化钠溶液对棉织物进行预处理，然后与硝酸银溶液和硝酸锌溶液直接进行反应，以此制备纳米银锌复合抗菌棉织物，并采用扫描电子显微镜(SEM).能谱分析(EDS)、紫外可见分光光度计和表面电阻测试仪等仪器对制备得到的纳米银锌复合抗菌棉织物进行表征；考察了棉织物的支数和棉织物的处理方式等因素对制备纳米银锌复合抗菌绵织物中银元素和锌元素含量的影响。结果表明，自还原法可制备纳米银锌复合抗菌纺织品。棉织物支数越密，纳米银和纳米锌附着能力越弱。织物表面负载的银粒子尺寸为30-100nm,织物表面负载的锌粒子尺寸为30-100nm,制备得到的棉织物具有抗菌性、防静电和一定抗紫外线能力，且自还原法操作流程简单，能
3、够减少环境污染和资源浪费。关键词：硝酸银硝酸锌棉织物纤维素自还原纳米银锌复合抗菌纺织品Abstract:Withthecontinuousimprovementofpeopleslivingstandards,theperformancerequirementsofcottonfabricsuchasantibacterialandantibacterial,anti-ultravioletabilityarealsoimproving.Byusingthecelluloseofcottonfabrictoadsorbandreducesilverandzincions,thecottonfa
4、bricwaspretreatedwithsodiumhydroxidesolution,andthenreactedwithsilvernitratesolutionandzincnitratesolutiondirectly,topreparenanosilverzinccompositeantibacterialcottonfabric.Thenano-silverzinccompositeantibacterialcottonfabricwascharacterizedbyscanningelectronmicroscopy(SEM),energydispersivespectrosc
5、opy(EDS),ultraviolet-visiblespectrophotometer,andsurfaceresistancetester.Theeffectsofthenumberofcottonfabricsandthetreatmentofcottonfabriconthecontentsofsilverandzincelementsinthepreparationofnano-silverzinccompositeantibacterialcottonfabricwereinvestigated.Theresultsshowthatnano-silver-zinccomposit
6、eantibacterialtextilescanbepreparedbyself-reductionmethod.Thedenserthecottonfabric,theweakertheadhesionabilityofnanosilverandnanozinc.Thesizeofsilverparticlesloadedonthefabricsurfaceis30-1OOnm,andthesizeofzincparticlesloadedonthefabricsurfaceis30-100nm.Thepreparedcottonfabrichasantibacterial,anti-st
7、atic,andcertainanti-ultravioletabilities,andtheself-reductionmethodissimple,whichcanreduceenvironmentalpollutionandresourcewaste.Keywords:silvernitratezincnitratecottonfabriccelluloseselfreductionnanosilverzinccompositeantibacterialtextiles1引言在人类赖以生存的环境中离不开各种各样的细菌，其中不乏有一些对人类的生产和生活有益的细菌，如乳酸杆菌、双歧杆菌等，但
8、事物都具有两面性，还有其它大量的致病菌会危害人类的生命健康。2019年约有700多万死亡病例与常见的30余种细菌感染有关，其中致死率的最常见细菌分别为金黄色葡萄球菌、肺炎克雷伯菌和大肠埃希菌等，其中葡萄球菌是人类日常生活中最常见的细菌，许多皮肤细菌感染和眼耳鼻喉感染都是由葡萄球菌引起的。因此抗菌在生活中至关重要。抗菌面料的应用范围非常广，小到贴身衣物如内衣、内裤、袜子等，大到生活用品如床品、毛巾等，这些人们直接接触的面料很容易残留汗液、油脂和灰尘等，这些都有利于细菌的滋生。随着生活水平的不断提升，人们对纺织品的要求也逐步升高，功能化纺织品成为发展的主流，具有抗菌、抗紫外线和抗静电的纺织品成为市
9、场上的热销商品，同时也被纺织品行业所重视。因此，抗菌面料的研究具有重要的现实意义。1.1抗菌材料的发展有关资料的记载,最早的抗菌技术可以追溯到古埃及文明时期，人们用布料浸泡在植物提取液中，用于包裹木乃伊，防止其腐烂；成书于战国时期的山海经记载了用硫磺和熏香草的方式来防止牲畜和人患瘟疫；左传中也有记载“叔展日有麦曲乎？”此处的“曲”是一种可以用作治疗消化系统疾病的抗菌剂。直到1864年，巴斯德发现微生物的存在为李斯特的疾病细菌说提供了关键证据。在二战以前，人们通过物理、化学或生物手段使细菌失活以达到灭菌的效果。在第二次世界大战中，德国军队通过对服装进行季镀盐的抗菌处理而显著减少了伤员的感染。此后
10、，抗菌材料开始被人们所关注，拉开了现代抗菌材料研究与应用的序幕。1.2抗菌材料的分类从结构和提取方式上，通常将已经开发的抗菌材料分为无机抗菌材料、有机抗菌材料、天然抗菌材料和复合抗菌材料，这些材料在抗菌效果、应用性能以及安全性等方面各有其优缺点。无机抗菌材料是将银、锌、铜等金属元素负载在无机载体上形成的材料，具有安全性高、耐热性好和不挥发的特点。无机抗菌材料的抗菌形式可以是无机金属元素直接与细菌接触，也可以是使微小的金属粒子进入细胞内，使细胞内的蛋白质等物质丧失活性，还可以利用纳米材料的活性氧进行杀菌，主要可以使细胞内物质发生催化氧化，进而使细胞失活以此破坏细菌繁殖。最初无机抗菌材料主要有溶出
11、型无机抗菌材料和纳米抗菌材料。近几年来，无机抗菌材料的研窕领域主要应用于日常生产生活中，从冰箱到建筑材料，再到牙膏和纺织品等，无机抗菌材料的应用领域在不断拓宽。根据抗菌活性成分的分子结构类型不同将有机抗菌材料分为低分子抗菌材料和高分子抗菌材料。有机抗菌材料的特点为抗菌效果显著、种类繁多、应用范围广和具有较为成熟的使用技术。依据来源不同将天然抗菌材料分为植物源抗菌材料、动物源抗菌材料和微生物源抗菌材料。天然抗菌材料的特点为资源丰富、用途广泛、安全性高、抑菌性强和使用方便等。例如绿咖啡豆、蒜、牡丹皮、金银花、薄荷和山布等的提取物及虾和蟹中的壳聚糖及其衍生物等均具有天然抗菌成分。天然抗菌技术的应用历
12、史悠久，有资料记载最早是在古埃及时期，人们用植物提取液浸渍布料来包裹木乃伊防止腐烂，随着时代的变化、科技的进步和人们对天然抗菌材料研究的深入，天然抗菌材料的应用领域越来越广泛。复合型抗菌材料是由两种或两种以上的抗菌剂组成的抗菌材料，这些抗菌剂包括无机抗菌剂、高分子抗菌剂、天然抗菌剂、复合有机抗菌剂。复合抗菌材料的特点为兼具多种抗菌剂的抗菌特点，因其包含抗菌剂的种类不同，则不同复合抗菌材料所含抗菌组分也不同，使得不同复合抗菌材料的抗菌功能和效果产生差异。例如壳聚糖与具有抗菌活性的金属元素结合，不仅能起到两者的抗菌作用，还能降低金属元素的毒性。研究最多的复合材料是Ag纳米粒子/壳聚糖，在抗菌材料方
13、面发挥着重要的协同和互补作用。又如人们日常生活中常用到的无菌型医用纱布就是一种复合抗菌材料，其由多种无机抗菌剂和天然抗菌剂组成，它的灭菌原理是采用复合无机抗菌技术，利用抗菌离子的渗透作用对纱布进行纤维改性，使抗菌成分与纱布纤维素分子紧密结合，从而破坏了细菌的细胞壁、细胞膜和细胞核，最终达到杀灭细菌的效果。1.3银基抗菌剂银(Ag)为过渡金属的一种，它是一种具有银白色金属光泽的贵金属。在我国古代，人们对银就有了一定的认识，至今已有4(MX)多年的历史。在古代金属银常被用作制造器皿、货币、珠宝、合金等。公元前300多年，马其顿王国的君主率领士兵东征时，感染了热带痢疾，导致大多数士兵死亡。但军官很少
14、生病，事实证明军官的餐具多为银器，士兵的餐具多为锡制。由此可见，从很早人们就认识到金属银具有抗菌作用。在水中金属银可以分解非常少量的银离子，当细菌与产生的银离子接触时，某些细菌成分会受到破坏或产生功能性障碍。当微量的银离子到达细菌的细胞膜时，依靠库伦引力，将两者牢固地结合在一起，银离子穿过细胞壁进入细胞内，并于SH基反应，使蛋白质凝固，破坏酶的活性，细胞最终丧失分裂增殖能力而死亡。由此对多种微生物具有较强的抗菌作用，因此无机抗菌材料中银基材料（主要是银离子或纳米银粒子）是最常用的抗菌材料。有相关研究表明，银离子在很低的浓度下依旧具有很强的抗菌效果。但是银离子在溶液中并不稳定，例如银离子具有光化
15、学活性,应用时可以在可见光的激发下发生光致变色，并使银离子生成金属银单质，从而导致抗菌能力降低。因此在近些年人们利用纳米技术制造了纳米银粒子。纳米银粒子是金属银的一种特殊形式，是指粒径在I-100nm之间具有特定的物理、化学和生物特征的金属银微粒。由于纳米银比普通尺寸的银体积更小，具有更大的表面积，因此纳米银具有超强的活性和渗透性，其杀菌效果是银离子的数百倍。纳米银是一类具有无耐药性、安全性高、抑菌和杀菌作用的新型抗菌剂。目前纳米银材料被广泛应用于食品工业、电子工业、纺织业和医疗等领域。目前的研究表明，纳米银的抗菌机理大概有以下四种，第一种通过降低细菌内呼吸链脱氢酶的活性，引起活性氧物质的产生
16、,从而达到杀菌抗菌的效果；第二种纳米银与蛋白质半胱氨酸残基中的SH基作用，使其丧失活性；第三种通过与细胞膜中的一些成分相互作用，从而增加细胞膜的渗透性，使得细胞膜的完整性遭到破坏,从而达到杀菌抗菌的效果；第四种纳米银粒子进入细菌体内与蛋白质类的物质发生反应，抑制了细菌的分裂增殖,从而达到杀菌抗菌的效果。纳米银材料的抗菌机理现在仍旧是研究重点，关于其抑菌机理还有许多种看法，确切的机制需要继续研究。1.4锌基抗菌剂最早在1930年人们研发了毗咤硫酮锌，自此锌基抗菌剂开始被逐渐发掘并应用于日常消费品中。目前，锌基抗菌剂包含了氧化锌、锌盐（如锡酸锌）和锌离子络合物等，并广泛应用于化工业、纺织业、食品业
17、、化妆品业和医疗领域等。迄今为止，无机抗菌剂因其长效、低浓度等特点受到人们的关注，在无机抗菌剂中，因为金属离子的不同而具有不同的抗菌能力，其中抗菌能力大小排序为HgAgCdCuZnFeNi,但还要考虑到对人体是否造成危害。Hg.Cd等金属虽然具有抗菌能力，但是对于人体的危害是不可逆的，所以就安全性和抗菌能力共同考虑,无机抗菌剂中银基抗菌剂效果最好，其次是铜基抗菌剂和锌基抗菌剂。其中铜基抗菌剂本身带有颜色，会影响产品的颜色，银因其易氧化变色、价格昂贵，适用范围受到限制。金属锌抗菌剂是一种传统的无机抗菌剂，成本低，耐高温，变色风险低，与金属银抗菌剂相比具有较大优势。但是金属锌本身的抗菌能力为金属银
18、的千分之一，因此人们研究大多侧重于金属银和纳米银抗菌剂的改性，从而忽略了锌基抗菌剂的优点，对其研究较少。在近年来，依托纳米技术的发展制备出了纳米锌粒子。纳米锌粒子是无机金属纳米颗粒，研究发现它对革兰氏阴性菌和革兰氏阳性菌等细菌有较强的杀菌作用。通过大量学者研究，一般认为纳米锌的抗菌能力与以下三个方面有关：第一方面抗菌能力与锌粒子的浓度有关。当锌粒子浓度增加时，纳米材料的抗菌能力会相应增强。例如KaifUHUO等人对制备出的含纳米锌钛的纳米管状材料的表面进行研究，发现对相同直径的纳米管而言，纳米锌粒子的浓度越高，相应纳米管的抗菌能力越强。第二方面抗菌能力与含锌纳米材料的比表面积有关。如果材料粒径
19、越小，其比表面积越大,细菌与该材料的接触面积越大，抗菌性能越强。第三方面与锌粒子释放能力、材料表面电荷量和其表面粗糙程度等均有关。人们对于纳米锌粒子的抗菌机理进行了很多研究，但目前研究得到的结论未达到统一，还存在着一些争议，归纳纳米锌的抗菌机理主要有接触抗菌学说、溶出抗菌学说和光催化抗菌学说。1. 5研究意义综上所述，尽管Ag基抗菌剂和Zn基抗菌剂已经被应用于多个领域，但在纺织业中还有许多有待解决的问题，总结如下：Ag基抗菌剂光化学稳定性差，易被氧化变色，且银离子易溶出而难以长效抗菌。Zn基抗菌剂的抗菌能力较差，如何整理为复合抗菌材料是一个有待解决的问题。为了进一步促进无机抗菌剂的应用，本毕业
20、设计围绕纳米银锌抗菌性能展开了应用性基础研究。在绿色还原法的基础上创造性的采用了“自还原法”制备纳米银锌复合抗菌纺织品，并对样品进行表征和性能研究。2实验部分采用硝酸银和硝酸锌溶液为原料对棉织物进行整理，制备得到纳米银锌复合抗菌纺织品。从棉织物的颜色、手感变化进行比较，采用扫描电子显微镜(SEM).能谱分析(EDS)、紫外分光光度计等仪器对制备的纳米银锌复合抗菌棉织物进行表征,并进行性能研究与分析。1.1 实验所需仪器和药品培养皿IoOmm玻璃棒-实验所需试剂和药品如表2.1所示，实验所需仪器如表2.2所示。试剂规格生产厂家硝酸银AR硝酸锌AR天津市盛奥化学试剂有限公司NaOHAR40支纯臼棉
21、织物棉100%60支纯白棉织物棉100%绍兴华族纺织品有限公司100支纯白棉织物棉100%金黄色葡萄球菌ATCC25923大肠杆菌CMCCB44102牛肉浸膏BR酵母浸膏BR国药集团化学试剂有限公司氯化钠AR蛋白陈BR琼脂粉BR电导水-表2.1实验所用仪器实验仪器型号或规格厂家分析天平FA-BZJA-N系列上海民桥精密科学仪器有限公司恒温加热套HSDK荷泽圣邦仪器仪表开发有限公司扫描电子显微镜QuattroESEM赛默飞世尔科技公司能谱仪ELECTPLUS美国EDAX公司双光束紫外可见分光光度计UV-1901青岛精诚仪器仪表有限公司表面电阻测试仪ZJ500东莞市泽井电子科技有限公司超纯水机UP
22、T落地式四川优普超纯科技有限公司（续）表2.2实验所用仪器实验仪器型号或规格厂家灭菌锅LHS-18C上海力辰仪器科技有限公司表2.1实验所用试剂和药品天津市天玻玻璃仪器有限公司烧杯容量瓶棕色细口试剂瓶白色细口试剂瓶移液管量筒剪刀250mL,500mL250mL,100OmL100OmL250mL,100OmL25mL,50mL250mL,500mL阳江市铭匠士工贸有限公司1.2 纳米银锌复合抗菌纺织品的制备1.2.1 棉织物的预处理(1) 5%NaOH溶液的配制。准确称取50.0000克NaOH固体放入烧杯中，再加入适量的电导水，使其溶解，冷却后移入100OmL的容量瓶中定容，振荡使其混合均匀
23、。将配置好的溶液移入试剂瓶中备用。(2) ImolZLNaOH溶液的配制。准确称取10.0000克NaOH固体放入烧杯中，其余配制步骤同5%NaOH溶液的配制步骤。将配制好的25OmLImOIzL的NaC)H溶液移入试剂瓶中备用。(3)棉织物的预处理。用5%NaOH溶液，在浴比为1：50,温度为25的条件下处理棉织物lh。再用电导水将棉织物洗至中性，自然晾干备用。2. 2.2纳米抗菌棉织物的制备(1) Immol/L硝酸银溶液的配制。准确称取0.1698克硝酸银颗粒放入烧杯中，再加入适量的电导水，使其溶解后移入100OmL的容量瓶中定容，振荡使其混合均匀。将配置好的溶液移入试剂瓶中备用。(2)
24、1.5mmolL硝酸锌溶液的配制。准确称取0.1894克硝酸锌颗粒放入烧杯中，其余配制步骤同Immol/L硝酸银溶液的配制步骤。(3)制备纳米抗菌棉织物，以经预处理的40支、60支和100支的棉织物为原料，其中60支的棉织物分别采用以下三种处理方式，40支和100支的棉织物采用第一种和第三种处理方式。第一种处理方式：按1：50浴比，将预处理后的棉织物置于1.5mmolL的硝酸银溶液，在85。C恒温浸泡45min,完全浸泡后的棉织物再按1：50浴比浸泡在ImmOl/L的硝酸锌溶液中，在80。C下恒温浸泡45min(如图.1),取出晾干。用蒸储水搅拌洗涤5min,重复3次后，自然晾干，得到的产品。
25、图2.1从左到右分别60支棉织物选用第二种处理方式和第一种处理方式第二种处理方式：按1：50浴比，将棉织物置于ImmOI/L的硝酸锌溶液，在80。C恒温浸泡45min,完全浸泡后的棉织物再按1：50浴比浸泡在1.5mmolL的硝酸银溶液中，在85。C下恒温浸泡45min（如图.1）,取出晾干。用蒸储水搅拌洗涤5min,重复3次后，自然晾干，得到的产品。第三种处理方式：将lmmolL硝酸银溶液与1.5mmolL硝酸锌溶液以1：1的比例配制成混合溶液，再按1：50浴比，将处理过的棉织物置于混合溶液中，在80。C恒温浸泡Ih后取出，自然晾干，得到的产品。2. 3表征方法2. 3.1扫描电子显微镜（S
26、EM）和能谱分析（EDS）（1）将待测样品进行表面喷金处理后，采用SEM观察棉织物负载纳米粒子前后的表面形态。（2）将待测样品进行能谱元素分析。2.3.2紫外线透射率测试采用双光束紫外可见分光光度计对样品进行扫描，测试波长为200-360nm和361-500nm（36Inm为换灯波长），分别以40支未处理棉织物、60支未处理棉织物和100支未处理棉织物作为40支处理后的棉织物、60支处理后的棉织物和100支处理后的棉织物的扫描基线，即40支未处理棉织物、60支未处理棉织物和100支未处理棉织物的透光度为100%,绘制整理后棉织物的透光度（T%）波长（nm）图像。2.3.3抗菌性能检测采用革兰氏
27、阴氏菌大肠杆菌和革兰氏阳氏菌金黄色葡萄球菌作为菌种，检测样品对不同菌种的抑菌圈直径和抑菌率来评价其抗菌活性。（1）金黄色葡萄球菌培养液的制备。用牛肉膏蛋白陈培养基将金黄色葡萄球菌培养成分散均匀的单相溶液后，用浓度为1mol/L的NaOH溶液调节PH至7左右。将培养液分装，其中一部分按照20g/L的比例在培养液中加入琼脂粉，配制为固体培养基。在120条件下将固体培养基置于灭菌锅中高压灭菌25min备用。（2）大肠杆菌培养液的制备。用LB培养基将大肠杆菌培养成分散均匀的单相溶液后，用浓度为1mol/L的NaOH溶液调节PH至7。将培养液分装，其中一部分按照20g/L的比例在培养液中加入琼脂粉，配制
28、为固体培养基。在120。C条件下将固体培养基置于灭菌锅中高压灭菌25min备用。（3）抑菌圈测定。取100L金黄色葡萄球菌悬浊液和大肠杆菌悬浊液涂布在经高压灭菌的固体培养基上。将整理后的样品剪成8mm大小的小方块，放置在固体培养基上，37。C恒温培养2天，测量抑菌圈的大小，各样品的抑菌圈直径等于其等效圆直径减去空白对照组的等效圆直径。抑菌率=（1.样品单菌落数/空白样品单菌落数）100%2. 3.4织物抗静电性能检测采用重锤式表面电阻测试仪测试制备的复合抗菌棉织物表面电阻。3实验结果讨论2.1 制得样品归纳通过实验得到若干如错误!未找到引用源。所示样品，其中选用10块样品（如表3.1）进行分析
29、。图3.1选出的7块处理后的样品及其3块相同支数未处理的棉织物表3.1处理后的样品选择有代表性的样品汇总样品编号处理方式样品140支棉织物选用第三种处理方式样品240支棉织物选用第一种处理方式样品3100支棉织物选用第三种处理方式样品4100支棉织物选用第一种处理方式样品560支棉织物选用第一种处理方式样品660支棉织物选用第二种处理方式样品760支棉织物选用第三种处理方式样品840支棉织物空白对照样品960支棉织物空白对照样品10100支棉织物空白对照3. 2颜色和手感为了确保实验对棉织物的颜色和手感不造成影响，对比了处理前后棉织物的颜色变化和手感变化。通过图3.1选出的7块处理后的样品及其
30、3块相同支数未处理的棉织物可以观察到整理后的棉织物略被氧化变黄，这是由于棉织物与硝酸银溶液共浴时使银的氧化反应发生，致使棉织物氧化变黄。而处理前后棉织物手感没有明显改变，处理后的棉织物通过电镜扫描可以观察到，附着纳米银和纳米锌粒子的棉织物纤维结构之间并没有发生黏连情况，因此对手感影响较小。3.3SEM分析和能谱分析（EDS）图3.2样品1放大50000倍的SEM图图3.3样品1放大200000倍的SEM图OKAgLZnK图3.4样品1能谱分析（EDS）面扫分布图图3.5样品2放大50000倍的SEM图图3.6样品2放大200000倍的SEM图图3.7样品2能谱分析（EDS）面扫分布图图3.8样
31、品3放大50000倍的SEM图图3.9样品3放大200000倍的SEM图图3.10样品3能谱分析（EDS）面扫分布图OKZnKAgL图3.11样品4放大50000倍的SEM图图3. 12样品4放大200000倍的SEM图OKAgLZnK图3.13样品4能谱分析（EDS）面扫分布图图3.14样品5放大50000倍的SEM图图3.15样品5放大200000倍的SEM图OKAgLZnK图3.17样品6放大50000倍的SEM图图3.18样品6放大200000倍的SEM图图3.16样品5能谱分析（EDS）面扫分布图图3.19样品6能谱分析（EDS）面扫分布图图3.20样品7放大50000倍的SEM图图
32、3.21样品7放大200000倍的SEM图图3.22样品7能谱分析(EDS)面扫分布图图3.23样品5放大100Oo倍的SEM图对经抗菌整理过的棉布样品1至样品7七个样品进行了扫描电子显微镜(SEM)表征，所得样品1的SEM照片如图3.2和图3.3所示，所得样品2的SEM照片如图3.5和图3.6,所的样品3的SEM照片如图3.8和图3.9,所得样品4的SEM照片如图3.11和图3.12,所的样品5的SEM照片如图3.14、图3.15和图3.23,所的样品6的SEM照片如图3.17和图3.18,所得样品7的SEM照片如图3.20和图3.21。对上述经抗菌整理过的棉布样品1至样品7进行了能谱分析E
33、DS面扫表征，所得样品1的能谱分析EDS面扫图如图3.4所示，所得样品2的能谱分析EDS面扫图如图3.7所示,所得样品3的能谱分析EDS面扫图如图3.10所示,所得样品4的能谱分析EDS面扫图如图3.13所示，所得样品5的能谱分析EDS面扫图如图3.16所示，所得样品6的能谱分析EDS面扫图如图3.19所示,所得样品7的能谱分析EDS面扫图如图3.22所示。由上述SEM表征图和能谱分析EDS面扫图可知，七个样品均有纳米银粒子和纳米锌粒子均匀附着在棉纤维素表面，纤维相互交织形成的空隙中并未发现纳米粒子的堆积现象，表明此抗菌整理方式不会影响棉织物的透气性。纳米银粒子和纳米锌粒子较为均匀地分布在纤维
34、表面，粒径均匀，纳米银粒子的粒径大约在30-10Onm之间，纳米锌粒子的粒径大约在30-100nm之间。从七个样品的SEM表征图中观察到了纳米银粒子和纳米锌粒子在棉纤维表面有聚集现象，将同一样品的SEM表征图和能谱分析EDS面扫图相比较发现，纳米银粒子和纳米锌粒子在棉纤维表面有聚集现象是由于棉织物中棉纤维有不均匀性、有聚结所导致的。由样品5放大IO(X)O倍的SEM图(见图3.23)还可以看出经过整理后得到的棉织物没有相邻棉纤维的黏连现象。由七个样品的能谱分析EDS面扫图比较可知，经第二种处理方式和第三种处理方式得到的棉织物表面纳米银粒子和纳米锌粒子分布较为均匀，经第一种处理方式得到的棉织物表
35、面纳米锌粒子分布较为均匀，但会存在少量纳米银粒子的聚集现象。经能谱分析七种经处理所得棉织物和空白对照棉织物的元素分析结果汇总表如表3.2所示。通过处理后所得棉织物和空白对照棉织物的元素分析结果知七个样品均有纳米银粒子和纳米锌粒子均匀附着在棉纤维素表面；经处理所得的其中棉织物上附着的锌纳米粒子含量均高于银纳米离子含量，这是由于生成纳米锌粒子的反应温度低于生成纳米银粒子的反应温度，纳米锌粒子更容易附着在棉织物表面占据大量的位置点，所以留给纳米银粒子的活性位置点更少；40支棉织物和100支棉织物经第一种处理方式处理后的棉织物的银元素含量高于经第三种处理方式处理后的棉织物的银元素含量，60支棉织物经第
36、一种处理方式处理后的棉织物的银元素含量高于其余两种处理方式处理后的棉织物的银元素含量，经第三种处理方式处理后的棉织物的银元素的含量最低，因为相同质量的纳米银粒子的抑菌性高于纳米锌粒子的抑菌性，所以不同处理方式所得棉织物相比，经第一种处理方式所得棉织物抑菌性最好，经第二种处理方式所得棉织物抑菌性次之，经第三种处理方式所得棉织物抑菌性最差。表3.2七种经处理所得棉织物和空白对照棉织物的能谱元素分析结果汇总表样品编号棉织物.规格Zn元素Ag元素备注重量百分比原子百分比重量百分比原子百分比样品122.66.92.60.5经第三种处理方式所得棉织物样品240支15.14.57.51.4经第一种处理方式所
37、得棉织物样品80.00.00.00.0空白对照棉织物样品332.711.24.10.8经第三种处理方式所得棉织物样品4100支30.410.14.40.9经第一种处理方式所得棉织物样品100.00.00.00.0空白对照棉织物样品512.53.914.72.8经第一种处理方式所得棉织物样品6(A古22.67.510.72.1经第二种处理方式所得棉织物样品7DU又42.716.44.71.1经第三种处理方式所得棉织物样品90.00.00.00.0空白对照棉织物3.4抗紫外性能分析对处理后得到的棉织物采用双光束紫外可见分光光度计进行测定，不同支数和不同处理方式等条件下，样品对紫外及可见光的透射率如
38、错误!未找到引用源。和图。通过对上述谱图分析得到，40支和60支的棉织物随着波长的增加曲线总体趋势相近，100支的棉织物随波长的增加曲线总体趋势与前两者不同，表明纤维素密度不同，纳米银粒子和纳米锌粒子在纤维表面附着的含量不同，棉织物对紫外可见光的透过率相差较大。同时，可以发现样品1、样品3和样品7(分别为40支、I(X)支和60支都为第三种处理方式)，它们在相同支数的棉织物中透光度都是最大的，这说明不同的处理方式对棉织物吸收紫外可见光的能力有一定影响。因为纳米银粒子和纳米锌粒子的吸收波长和粒径有关，吸收的波长随着粒径的增大而升高，且波长范围为420-450nmo在图中，可以发现随着波长的增大，
39、波长在420nm左右有向下的吸收峰，这说明通过处理得到的棉织物表面生成了纳米银和纳米锌粒子。由错误!未找到引用源。和图可以得到，附着纳米银和纳米锌材料的纺织品相比未附着的纺织品具有一定吸收紫外和可见光的能力，这是由于纳米锌和纳米银对紫外线产生了吸收和屏蔽作用,而且棉织物表面附着的纳米粒子还产生了界面反射和散射作用，因此赋予了棉织物抗紫外线性能。参照GBT1883O-2OO9o,整理后的棉织物虽然不能称为防紫外线产品，但是与空白棉织物相比，其抗紫外线能力均得到了一定提升，具有了一定的抗紫外线能力。综合扫描电镜分析和紫外分光光度法测定，整理得到的棉织物表面银粒子和锌粒子分布均匀，尺寸均在30-10
40、0nm。IlO f-IOO -360图3. 24在测试波长为200nm-360nm时样品紫外可见光透光度谱图图3.25在测试波长为361nm-500nm时样品紫外可见光透光度谱图3 .5抗菌性能分析对所得样品进行了抗菌性测试，结果如表3所示。表3.3整理后棉织物的抑菌率样品抑菌率/%大肠杆菌金黄色葡萄球菌样品599.9899.93样品699.9699.93样品799.9399.92样品295.7695.04样品195.5495.01样品488.2687.65样品386.3185.42由表3可知，60支的棉织物（样品5、样品6和样品7）经过整理后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99.9%
41、以上，具有极好的抗菌性能，其中样品5（60支棉织物选用第一种处理方式）在同支数棉织物中的抑菌效果最好。40支的棉织物经过整理后对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到95%以上，具有很好的抑菌性能，其中样品2（40支棉织物选用第一种处理方式）在同支数棉织物中的抑菌效果最好。而100支的棉织物经过整理后对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌效果稍为逊色，但样品4（100支棉织物选用第一种处理方式）在同支数棉织物中的抑菌效果最好。这是由于纳米银和纳米锌对于附着的载体有一定要求，100支的棉织物虽然表面纤维的纤维素含量较高，还原性较好，但织物过密，纳米粒子附着后较密，抗水洗性能较差，易溶出。而40支棉织物
42、表面纤维短纤维含量较高，还原性较差，因此附着的纳米银和纳米锌含量较低，抗菌性比60支的棉织物稍差。在相同支数的条件下，可以发现选用第一种处理方式的棉织物抗菌效果较好，这是由于纳米银粒子附着在纤维表面较困难，当选用第二种处理方式或第三种处理方式时，纳米锌粒子会优先占据大多数位置，纳米银可附着的位置有限，纳米银的抗菌能力强于纳米锌，但是纳米银含量较低，因此优先附着纳米银粒子的棉织物抗菌能力更好。样品都具有一定抑菌性因为在光照条件下，纳米银和纳米锌都能够产生具有很强氧化性的活性氧自由基和羟自由基，能够氧化表面接触的细菌。而且纳米银和纳米锌还能将细菌吸附在表面，并与细菌体内的蛋白质、生物酶等结合，组织
43、细菌体内的生理活动，导致细菌死亡。GB/T20944.3200826规定：当材料对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率达到70%以上时，样品具有抗菌效果。因此，实验所得整理后的棉织物均具有抗菌效果。4 .6纺织品静电性能分析各复合抗菌棉织物测定的表面电阻值如表3.4.4所示。表3.4样品的表面电阻值编号表面电阻值/C编号表面电阻值/Q样品110样品6IOn样品210样品710样品310,2样品8IO10样品410,2样品910样品510样品1010由错误!未找到引用源。可知，整理得到的棉织物大多具有良好的抗静电性能。其中样品1、样品2为40支棉织物整理后所得产品，样品8为40支棉织物的空白对照组。
44、整理前40支棉织物的表面电阻值仅有IO1。Q,整理后表面电阻增加了10倍。样品5、样品6、样品7均为60支棉织物整理后所得产品，样品9为60支棉织物的空白对照组。整理前60支棉织物的表面电阻为101,整理后基本没有发生变化。样品3、样品4均为100支棉织物整理后所得产品，样品10为100支棉织物的空白对照组。整理前100支棉织物的表面电阻为10。，整理后变化较大，大约为100倍以上。因为纳米粒子在一定条件下被覆盖在材料表面时，其电阻率与体积成反比，从而导致材料电阻率增加，但是由于被测样品体积较小，原材料的表面电阻值过大，可以忽略整理后棉织物的表面电阻值变化，也就是说，整理前后抗静电能力变化较小
45、，对于材料的抗静电能力影响不大。样品1和2为40支不同处理方式得到的棉织物，这两种样品的表面电阻几乎没有差别，样品5、样品6和样品7（60支棉织物的三种不同处理方式）的表面电阻也几乎没有差别，同样样品3、样品4（100支棉织物的两种不同处理方式）的表面电阻也没有差别，说明对于同样支数的棉织物来说，采取不同处理方式对棉织物的表面电阻几乎没有影响。4结论（1）采用自还原法制备了纳米银锌复合抗菌纺织品。棉织物表面负载的纳米银粒子的平均粒径为30-1Oonm,棉织物表面负载的纳米锌粒子的平均粒径为30-100nm,分布较均匀，发生了轻微团聚。（2）通过抗菌实验和紫外可见分光光度计分析，选用第一种处理方
46、式的棉织物相比选用其它两种处理方式的棉织物抗紫外线能力和抗菌效果更好，说明在此实验条件下，第一种处理方式为最佳处理方式。（3）通过SEM分析和EDS分析，可以得到以下两个结论：经第二种处理方式和第三种处理方式得到的棉织物表面纳米银粒子和纳米锌粒子分布较为均匀，经第一种处理方式得到的棉织物表面纳米锌粒子分布较为均匀，但会存在少量纳米银粒子的聚集现象；不同处理方式所得棉织物相比,经第一种处理方式所得棉织物抑菌性最好，经第二种处理方式所得棉织物抑菌性次之，经第三种处理方式所得棉织物抑菌性最差。综合上述所有结论，采取第一种处理方式的60支棉织物综合性能最好，表面负载的纳米银粒子的平均粒径为30-100nm,棉织物表面负载的纳米锌粒子的平均粒径为30-100nm,分布均匀，有轻微团聚。本毕业论文的研究将对抗菌棉织物的研究与发展起到一定推动作用，充实了抗菌棉织物的研究内容，为抗菌棉织
