pH值变色抗菌织物及其制备方法
技术领域
本发明涉及pH值变色抗菌织物及其制备方法。
背景技术
目前市场中的医用敷料主要包括传统类敷料、天然敷料、合成敷料、药用类敷料、组织工程类等敷料，虽然这些敷料的功能比较完善，但是通常情况下均需要揭开敷料才能观察到伤口的愈合程度，取出有可能使细菌进入伤口，对伤口造成感染。
酸致变色纺织品是一种新型材料，目前市场上对酸致变色织物研究较少，处于刚起步阶段，针对涉及酸致变色以及pH值变色的纺织品制备工艺，以及如何在制备获得变色织物的同时具备良好的抗菌效果，尚处于探索、解决之中，无法在实际生产中解决该技术问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于制备获得pH值变色织物，并且在制备获得变色织物的同时使得织物具备良好的抗菌效果。
本发明的第一方法提供pH值变色抗菌织物的制备方法，其包括下述步骤：
采用精梳棉和银纤维按混纺比为92～96:4～8混纺形成银棉纱线，将银棉纱线进行织造形成织物，织物经过预处理后，使用茜素染料溶液或姜黄素染料溶液染色，经pH缓冲液浸渍后获得。
其中，所述预处理包括翻缝、退浆、烧毛、脱脂、漂白和丝光处理。
其中，所述银棉纱线的制备工艺包括开清棉、梳棉、预并条、精梳。
其中，所述银棉纱线的支数为32S/1。
其中，所述银棉纱线的制备方法中，银纤维和精梳棉先进行人工混合，干重比例为银纤维：精梳棉为70：30，通过开清棉处理、梳棉后，制成精梳棉/银纤维梳棉条，进一步制成精梳棉/银纤维预并条。
其中，所述预并条的干定重量14.8g/5m。
其中，所述预并条的方法为选用1根精梳棉/银纤维预并条和5根银纤维三道混并。
其中，所述精梳棉规格为3d*(30～56mm)。其中，所述银纤维规格为3d*(30～56mm)。其中，进一步的，所述精梳棉规格为3d*38mm。其中，进一步的，所述银纤维规格为3d*38mm。
其中，所述银棉纱布的织造方法，包括采用银棉纱线按平纹布的喂纱结构进行织物织造。其中，进一步，所述织物的密度为88×64，所述织物的幅宽为72英寸。
其中，所述茜素染料溶液为茜素染料与水混合获得，茜素染料溶液为每100ml染料溶液中加入茜素染料0.4～0.7g；或者姜黄素染料溶液为姜黄素染料与水混合获得，姜黄素染料溶液为每100ml染料溶液中加入姜黄素染料0.1～0.7g。
其中，所述茜素染料或姜黄素染料为市售获得。比如，购买自济南龙盛染料化工有限公司。
其中，进一步的，所述水为蒸馏水。其中，更进一步的，所述茜素染料溶液或姜黄素染料溶液的制备方法，包括用蒸馏水配制茜素染料溶液或姜黄素染料溶液，然后准确吸取茜素染料或姜黄素染料加入蒸馏水中，并补足所需要的水量。
其中，所述染色方法为织物经润湿后投入茜素染料溶液中染色，控制织物在30～35℃入染，达到92～95℃后保温染色35～45min，在染色10～15min时加入食盐，然后降至常温；或者，所述染色方法为织物经润湿后投入姜黄素染料溶液中染色，控制织物在30～35℃入染，达到85℃～90℃后保温染色50～60min，在染色15～20min时加入食盐，然后降至常温。
其中，所述茜素染料溶液染色时浴比为50～75∶1，食盐用量为每100ml染料溶液0.1～0.5g；或者，所述姜黄素染料溶液染色时浴比为45～75∶1，食盐用量为每100ml染料溶液0.1～0.5g。
其中，所述的浴比是织物染色时染料溶液体积与织物质量的比值。
其中，所述染色方法中使用水浴恒温振荡器控制温度。
其中，所述银纤维为银氨溶液还原法制备的镀银聚酰胺-6纤维。
其中，所述银氨溶液还原法，包括预处理、表面活化、敏化、催化、纤维镀银步骤。可以参照中国专利201610522025.7“一种镀银短纤维、抗菌和吸湿排汗的织物及其制造方法”中公开的方法。
其中，进一步的，所述银纤维为长丝卷曲剪切的短纤维的银纤维。其中，所述镀银短纤维的长度为30-56mm。其中，进一步的，所述镀银短纤维的长度为38mm。
其中，进一步的，所述精梳棉和银纤维的混纺比为96:4。
本发明还提供pH值变色抗菌织物，采用上述制备方法制备获得。
pH值变色实验
将本发明制备获得的pH值变色抗菌织物进行不同pH值变色实验，将织物浸渍于pH值4～8的pH缓冲液中，得到织物在各pH值条件下的变色结果，颜色变化和差异明显。其中，使用的pH缓冲液为市售或者由磷酸氢二钠-磷酸二氢钠缓冲液配置获得。
抑菌试验
将本发明pH值变色抗菌织物置于家用双筒洗衣机中，其洗衣桶容积在40～80L，采用无磷标准洗衣剂。试样按程序水洗50次后烘干。将大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌于标准培养基中培养。在已消毒的锥形瓶中，分别放入织物试样(水洗50次后)、标准空白样和设定的阳性对照组，然后在每个瓶中加入70mL 0.03mol/L磷酸缓冲液。将培养后的细菌植入各织物上。向锥形瓶中加入5mL抗菌液，盖上瓶盖，放在往复式振荡器上，于24℃，以150r/min振荡18小时。量取瓶中细菌浓度。
数据处理
按照如下公式计算试样的抗菌率。
Y＝(Wb-Wc)/Wb×100％
式中：
—Y，抑菌率，％；
—Wb，标准空白样震荡接触36小时后烧瓶内的细菌浓度；
—Wc，pH变色抗菌织物试样震荡接触36小时后烧杯内的细菌浓度。
试验结果应满足标准和技术指标要求，即水洗50次后试样对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)抑菌率≥70％；大肠杆菌(8099)抑菌率>99％；白色念珠菌(ATCC 10231)抑菌率≥60％，认为能满足要求。
试验结果显示水洗50次后本发明pH变色抗菌织物试样对金黄色葡萄球菌(ATCC6538)抑菌率>99％；大肠杆菌(8099)抑菌率>99％；白色念珠菌(ATCC 10231)抑菌率>99％。
在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
本发明所用试剂和原料均市售可得。
本发明的积极进步效果在于：
(1)本发明pH变色抗菌植物可通过观察颜色变化确定伤口愈合程度，无需揭开敷料，对伤口伤害性小。
(2)本发明织物银成分以物理单质形态存在，具有更好的抗氧化性能，使银离子活性能持久释放，从而达到持久的抗菌性能。
(3)本发明pH变色域接近人体pH的范围，且染料本身对人体无害。
附图说明
图1为实施例1获得的变色抗菌织物。
图2为实施例1获得的变色抗菌织物在不同pH值下反射光谱曲线，其中，a为变色抗菌织物在pH值为3时的反射光谱曲线，b为变色抗菌织物在pH值为6时的反射光谱曲线，c为变色抗菌织物在pH值为7时的反射光谱曲线，d为变色抗菌织物在pH值为8时的反射光谱曲线。
图3为实施例2获得的变色抗菌织物。
图4为实施例2获得的变色抗菌织物在不同pH值下反射光谱曲线，其中，a为变色抗菌织物在pH值为3时的反射光谱曲线，b为变色抗菌织物在pH值为8时的反射光谱曲线。
具体实施方式
下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。下列实施例中未注明具体条件的实验方法，按照常规方法和条件，或按照商品说明书选择。
实施例1
(1)采用3d*38mm的精梳棉和3d*38mm长丝卷曲剪切的短纤维的银纤维按照96/4的比例混纺成32S/1的银棉纱线，银纤维和精梳棉先进行人工混合，干重比例为银纤维：精梳棉为70：30，再通过开清棉处理、梳棉后，制成精梳棉/银纤维梳棉条，进一步制成精梳棉/银纤维预并条，干定重量14.8g/5m。将1根精梳棉/银纤维预并条和5根银纤维三道混并，精梳棉和银纤维按混纺比为96/4混纺形成银棉纱线，采用银棉纱线按既定的平纹布喂纱结构方案进行织物织造，密度88×64，幅宽72英寸(1.82M)。
(2)将(1)中所得的织物翻缝、退浆、烧毛、脱脂、漂白和丝光处理。
(3)用蒸馏水配制茜素染料溶液，然后用移液管准确吸取规定量的茜素染料加入干净的染杯中，补足所需要的水量，茜素染料用量为每100ml染料溶液中加入茜素染料0.5g。
(4)将(1)中所得的织物在水中润湿后挤干，投入茜素染料溶液染浴中，使用水浴恒温振荡器对织物开始染色，织物35℃入染，达到95℃后保温染色45min，在染色20min时加入食盐，然后降至常温，食盐用量为每100ml染料溶液加入食盐0.1g，浴比为50∶1。
(5)染色结束后经水洗、皂洗后将染色织物放置于电热恒温鼓风干燥箱中干燥。
将染色织物浸渍于pH值3～8的缓冲液中，得到各pH值条件下织物的变色结果。图1为实施例1获得的变色抗菌织物。图2为实施例1获得的变色抗菌织物在不同pH值下反射光谱曲线，其中，a为变色抗菌织物在pH值为3时的反射光谱曲线，b为变色抗菌织物在pH值为6时的反射光谱曲线，c为变色抗菌织物在pH值为7时的反射光谱曲线，d为变色抗菌织物在pH值为8时的反射光谱曲线。由图2可知，不同pH值的抗菌银棉织物变色较为明显。表1显示了将变色抗菌织物放置于不同的pH值环境下，获得织物变色后的明度、饱和度、色调。
试验结果显示水洗50次后本发明抗菌聚合物纤维形成的织物试样对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)抑菌率>99％；大肠杆菌(8099)抑菌率>99％；白色念珠菌(ATCC 10231)抑菌率>99％。
实施例2
(1)采用3d*38mm的精梳棉和3d*38mm长丝卷曲剪切的短纤维的银纤维按照96/4的比例混纺成32S/1的银棉纱线，银纤维和精梳棉先进行人工混合，干重比例为银纤维：精梳棉为70：30，再通过开清棉处理、梳棉后，制成精梳棉/银纤维梳棉条，进一步制成精梳棉/银纤维预并条，干定重量14.8g/5m。将1根精梳棉/银纤维预并条和5根银纤维三道混并，精梳棉和银纤维按混纺比为96/4混纺形成银棉纱线，采用银棉纱线按既定的平纹原布喂纱结构方案进行织物织造，密度88X64，幅宽72英寸(1.82M)。
(2)将(1)中所得的织物翻缝、退浆、烧毛、脱脂、漂白和丝光处理。
(3)用蒸馏水配制姜黄素染料溶液，然后用移液管准确吸取规定量的姜黄素染料加入干净的染杯中，补足所需要的水量，姜黄素染料用量为每100ml染料溶液中加入姜黄素染料0.5g。
(4)将(1)中所得的织物在水中润湿后挤干，投入姜黄素染料溶液染浴中，使用水浴恒温振荡器对织物开始染色，织物35℃入染,达到85℃后保温染色60min，在染色20min时加入食盐，然后降至常温。食盐用量为每100ml染料溶液中加入食盐0.1g，浴比为50∶1。
(5)染色结束后经水洗、皂洗后将染色织物放置于电热恒温鼓风干燥箱中干燥。
将染色织物浸于pH值3～8的缓冲液中，得到各pH值条件下织物的变色结果。图3为实施例2获得的变色抗菌织物。图4为实施例2获得的变色抗菌织物在不同pH值下反射光谱曲线，其中，a为变色抗菌织物在pH值为3时的反射光谱曲线，b为变色抗菌织物在pH值为8时的反射光谱曲线。由图4可知，不同pH值的抗菌银棉织物变色较为明显。表1显示了将变色抗菌织物放置于不同的pH值环境下，获得织物变色后的明度、饱和度、色调。
试验结果显示水洗50次后本发明抗菌聚合物纤维形成的织物试样对金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)抑菌率>99％；大肠杆菌(8099)抑菌率>99％；白色念珠菌(ATCC 10231)抑菌率>99％。
表1
