聚乙二醇接枝壳聚糖修饰纳米银抗菌材料的制备及应用

【作者】 罗泉清； 刘公岩； 高海琪； 张宗才；

【机构】 四川大学制革清洁技术国家工程实验室； 四川大学皮革化学与工程教育部重点实验室；

【摘要】 皮革毛皮及其制品作为一种天然改性材料受到人们的高度青睐,已成为日常生活中不可或缺的必需品。皮革毛皮的基质本身是蛋白质,当其环境温度和湿度等条件适宜时,微生物就会生长繁殖,严重影响皮革及其制品的质量,进而危害人们的身心健康。纳米银结合了无机抗菌材料与纳米抗菌材料的双重优势,具有比表面积大和表面活性中心多的特性,并具有持久性和广谱抗菌、不易产性细菌耐药性、环保低毒等优点,已广泛应用于生物材料和纺织品整理等领域。本研究是基于壳聚糖修饰纳米银作为复合抗菌材料,能够在皮革毛皮湿加工阶段渗透到皮纤维内部,并沉积或固定于皮纤维间隙,达到长久持续抗菌的目的。以优良水溶性的PEG-g-CS作为稳定剂,硼氢化钠一步法原位还原硝酸银制备得到PEG-gCS@Ag NP复合型抗菌材料。该复合型纳米银抗菌剂在pH3~10环境下长时间放置120天仍具有很好分散性和稳定性。利用TEM测定了中性PEG-g-CS@Ag NP水溶液其形貌大小,经统计计算得到分散良好且大小均一的PEG-g-CS@Ag NP的平均粒径为(5.57±0.82)nm,激光粒度仪测得水合粒径为(78.4±2.2)nm,PDI值为0.224±0.050,表面电位为+(20.0±1.2)mV。试验采用浸渍的方式处理皮革或毛皮样品,得到抗菌整理皮样,采用AFM、SEM和接触角仪对皮革抗菌涂层的形貌及亲水性能进行表征。在抗菌评价方面,分别采用定量的最小抑菌浓度法和定性的抑菌圈法对皮革表面涂层的抗菌性能进行评价,得到PEG-g-CS@Ag NP对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的最小抑菌浓度都为89.0ppm,抑菌圈直径大小分别为(0.921±0.050)cm和(1.091±0.064)cm。采用振荡法测定皮样的菌悬液中的细菌菌落数的变化,以表征复合抗菌剂的抗菌能力。更多还原