本發(fā)明涉及在高分子絡(luò)合劑存在的條件下乙酸銅從乙醇溶液中直接合成自分散納米氧化銅絡(luò)合體的制備方法及在紡織領(lǐng)域的應(yīng)用，屬無(wú)機(jī)納米材料制備和紡織印染學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)生活質(zhì)量的追求日益提高，傳統(tǒng)的織物已經(jīng)不能滿足人們的生產(chǎn)、生活需求。因此，對(duì)織物進(jìn)行特種功能的處理吸引了科研者的廣泛興趣。其中，抗菌處理近幾年來(lái)成為人們的一個(gè)研究熱點(diǎn)。自上個(gè)世紀(jì)以來(lái)，人們一直利用有機(jī)抗菌劑處理織物，但是有機(jī)抗菌劑耐熱穩(wěn)定性差，廣譜性差。所以人們的視線便轉(zhuǎn)向了無(wú)機(jī)抗菌材料，其中對(duì)納米銀，氧化鋅和銅系（單質(zhì)銅，氧化亞銅，氧化銅）材料的研究最為廣泛。然而，銀比較貴，氧化鋅對(duì)細(xì)菌有較強(qiáng)的抑制能力，對(duì)真菌的效果較差；銅系材料中納米銅和氧化亞銅不穩(wěn)定，易被氧化；c.gunawan等人（acsnano.9(2011)7214-7225）也曾報(bào)道過(guò)氧化銅對(duì)真菌和病毒都有抑制作用，所以氧化銅更為適合對(duì)織物抗菌處理。

納米氧化銅是一種性能優(yōu)異的p型半導(dǎo)體材料，在傳感器、太陽(yáng)能電池、納米流體、抗菌菌和光電催化等方面吸引了人們廣泛的關(guān)注。特別是在抗菌方面，由于其優(yōu)良的穩(wěn)定性以及高效的抗菌性越來(lái)越受科研者的青睞。由于納米材料的小尺寸效應(yīng)，氧化銅粒子的尺寸的大小對(duì)其性能有很大的影響。gedanken.a（small.21(2012)3326-3337.）等人提出氧化銅粒子越小，抗菌性越好。

文獻(xiàn)“氧化銅納米微粒的制備方法”（胡靜等，化工中間體，2010年第09期）中，公開(kāi)了一些小尺寸氧化銅的制備方法，例如固相反應(yīng)法、液相法、水熱法、微乳法、溶膠-凝膠法。但是這些方法比較復(fù)雜，或合成得到的產(chǎn)物氧化銅粒子不能直接應(yīng)用在紡織領(lǐng)域。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，提供一種工藝簡(jiǎn)單，操作容易，原料價(jià)格低廉，產(chǎn)物粒徑小，分散性好的自分散納米氧化銅絡(luò)合體的制備方法及其應(yīng)用。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案是提供一種自分散納米氧化銅絡(luò)合體的制備方法，包括如下步驟：

1、以乙醇為溶劑，制備濃度為0.005～0.04m的乙酸銅溶液；

2、在步驟1得到的乙酸銅溶液中加入高分子絡(luò)合體，至溶液呈綠色；所用的高分子絡(luò)合體為聚乙烯吡咯烷酮(pvp)，聚乙二醇(peg)，聚氨酯，有機(jī)硅樹(shù)脂，多肽中的一種，或它們的任意組合；

3、在溫度為78～100℃的水浴條件下加入去離子水，至溶液呈棕黑色時(shí)加入堿溶液中和反應(yīng)10～30min，得到一種納米氧化銅絡(luò)合體。

本發(fā)明技術(shù)方案中，所述的堿溶液為氫氧化鈉，碳酸鈉，碳酸氫鈉，氫氧化鉀，碳酸鉀，碳酸氫鉀，氨水中的一種，或它們的任意組合。

本發(fā)明技術(shù)方案還包括按上述制備方法得到的一種自分散納米氧化銅絡(luò)合體的應(yīng)用，用于對(duì)紡織品的抗菌整理。

具體的應(yīng)用方法是：將自分散納米氧化銅絡(luò)合體稀釋50～100倍，采用浸漬、浸軋、噴霧工藝，對(duì)單一或混紡的棉、麻、絲、毛、化纖紡織品進(jìn)行抗菌整理。

本發(fā)明的原理是利用乙酸銅在醇溶液中水解后，再在高分子絡(luò)合劑的作用下從乙醇溶液中制備超細(xì)納米氧化銅的方法，反應(yīng)方程式如下：

cu(ch3coo)2+h2o→cu(oh)2+ch3cooh

cu（oh)2→cuo+h2o

ch3cooh+堿液→乙酸鹽+h2o；

本發(fā)明通過(guò)改變反應(yīng)過(guò)程，在反應(yīng)溶液中加入高分子絡(luò)合劑，使銅鹽在乙醇中以一種溫和的方式緩慢的水解，并形成一種高分子氧化銅的絡(luò)合物，從而生成小尺寸的氧化銅，其粒徑分布在2～6nm之間，且分散性好。將生成的氧化銅絡(luò)合體通過(guò)簡(jiǎn)單的稀釋后，采用浸漬、浸軋、噴霧等工藝，對(duì)織物進(jìn)行整理，使織物具有良好的抗菌性能。同時(shí)，由于制備的氧化銅粒子尺寸小，吸附性強(qiáng)，再加上高分子絡(luò)合物的粘結(jié)作用，處理后的抗菌織物擁有良好的耐水洗性能。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的突出優(yōu)點(diǎn)：

1、在高分子絡(luò)合體的幫助下，利用簡(jiǎn)單的水解方式得到超細(xì)超分散納米氧化銅。

2、將氧化銅懸浮液采用簡(jiǎn)單、綠色的方式對(duì)織物進(jìn)行處理，得到的產(chǎn)品具有良好的抗菌效果。

3、利用高分子絡(luò)合劑，既維持氧化銅在溶液里的懸浮狀態(tài)，也可以作為粘合劑增加織物與納米粒子間的作用力。

附圖說(shuō)明

圖1和2分別為本發(fā)明實(shí)施例提供的氧化銅的xrd衍射圖和tem圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的氧化銅用作整理劑對(duì)紡織品處理后的抗菌效果圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的氧化銅用作整理劑對(duì)紡織品進(jìn)行處理，水洗50次后的抗菌效果圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作進(jìn)一步闡述。

實(shí)施例1

將0.3993g一水合乙酸銅溶解在100ml無(wú)水乙醇中，再加入0.4gpvp，溶液呈綠色；水浴加熱至78℃，滴加5ml去離子水，15min后至溶液呈棕黑色時(shí)滴加7ml0.2m的碳酸鈉溶液，中和反應(yīng)15min，得到納米氧化銅絡(luò)合體。

參見(jiàn)附圖1，它是本實(shí)施例提供的氧化銅的xrd衍射圖，與標(biāo)準(zhǔn)卡片（pdf#48-1548）對(duì)比，證明得到的產(chǎn)物是純相的氧化銅。

參見(jiàn)附圖2，它是本實(shí)施例提供的氧化銅的tem圖；圖中顯示，本實(shí)施例提供的產(chǎn)物粒徑分布在2～6nm之間，且分散性好。

將得到的氧化銅產(chǎn)物直接稀釋80倍，采用浸漬工藝對(duì)棉紡織品進(jìn)行抗菌整理，干燥后得到具有抗菌功能的棉紡織品。

參見(jiàn)附圖3，它是本實(shí)施例提供的氧化銅用作整理劑對(duì)紡織品處理后的抗菌效果圖；圖中，a為金黃色葡萄球菌的空白對(duì)照，b為經(jīng)氧化銅處理織物對(duì)金黃色葡萄球菌的抗菌效果；c為大腸桿菌的空白對(duì)照，d為處理織物對(duì)大腸桿菌的抗菌效果。

參見(jiàn)附圖4，它是本實(shí)施例提供的氧化銅用作整理劑對(duì)紡織品進(jìn)行處理，水洗50次后的抗菌效果圖。圖中，a為金黃空白，b為處理織物對(duì)金黃的抗菌效果；c為大腸空白，d為處理織物對(duì)大腸桿菌的抗菌效果。

實(shí)施例2

用0.7986g一水合乙酸銅和0.4gpvp溶解在100ml無(wú)水乙醇中，水浴加熱至78℃，滴加5ml去離子水，15min后再滴加7ml0.2m的碳酸鈉溶液，反應(yīng)15min。將生成的產(chǎn)物直接稀釋100倍，采用浸軋工藝，對(duì)化纖紡織品進(jìn)行抗菌整理。

實(shí)施例3

取0.3993g一水合乙酸銅和0.4gpeg溶解在100ml無(wú)水乙醇中，水浴加熱至78℃，滴加5ml去離子水，15min后再滴加7ml0.2m的碳酸鈉溶液，反應(yīng)15min。將生成的產(chǎn)物直接稀釋50倍，采用噴霧工藝，對(duì)絲、毛混紡的紡織品進(jìn)行抗菌整理。

實(shí)施例4

取0.3993g一水合乙酸銅和0.4gpeg溶解在100ml無(wú)水乙醇中，水浴加熱至100℃，滴加5ml去離子水，15min后再滴加7ml0.4m的碳酸氫鈉溶液，反應(yīng)15min。將生成的產(chǎn)物直接稀釋50～100倍，采用浸漬、浸軋或噴霧工藝，對(duì)單一或混紡的棉、麻、絲、毛、化纖紡織品進(jìn)行抗菌整理。

實(shí)施例5

取0.3993g一水合乙酸銅和0.4gpeg溶解在100ml無(wú)水乙醇中，水浴加熱至100℃，滴加5ml去離子水，15min后再滴加7ml0.4m的氫氧化鈉溶液，反應(yīng)15min。將生成的產(chǎn)物直接稀釋50～100倍，采用浸漬、浸軋或噴霧工藝，對(duì)單一或混紡的棉、麻、絲、毛、化纖紡織品進(jìn)行抗菌整理。