5.3.1.1　后整理工艺

为改善纳米TiO2负载纺织品在无辐射光条件下的抗菌效果，可以使用在制备纳米TiO2水溶胶过程中添加银盐的技术。具体反应过程是将钛酸丁酯、无水乙醇和冰乙酸混合，并在40℃缓慢滴加到剧烈搅拌的酸性水溶液中。然后将二乙醇胺与硝酸银的乙醇溶液混合后加入上述溶液中，经陈化处理后得到淡黄透明水溶胶。在制备过程中，二乙醇胺被用作为络合剂，其结构中亚胺基可与Ag+络合形成配合物，增加Ag+在水溶胶中的溶解度。同时由于亚胺基较强的还原性可将络合反应后的Ag+还原成单质形式，促进其与纳米TiO2的结合。此外，二乙醇胺是一种非离子型表面活性剂，附着于胶粒表面会减少胶粒之间的碰撞和聚集，提高了纳米TiO2水溶胶的稳定性。

将制备的Ag/纳米TiO2水溶胶作为整理剂通过浸轧（轧余率80%～85%）—预烘（80℃×5min）—焙烘[150℃×（4～5）min]/焙烘[97℃×（4～5）min]—高压汽蒸（112℃×1.5min）工艺对棉织物进行整理得到Ag/纳米TiO2负载棉织物。根据GB/T 29044.3—2008国家标准，采用振荡法测定光辐射与暗态条件下Ag/纳米TiO2负载棉织物的抗菌性能，结果见表5-7。在仅存在纳米TiO2负载棉织物的场合，在暗态条件下试样几乎不具备抗菌性能，这主要是因为只有在光辐射条件下，纳米TiO2才能产生杀灭细菌的活性自由基。并且随着制备过程中硝酸银用量的增加，负载棉织物的抗菌性能逐渐提高。在光辐射条件下负载棉织物的抗菌性能显著提高，比暗态条件下的抗菌性能进一步改善，这主要是纤维表面负载Ag和纳米TiO2双重抗菌的功效。

表5-7　负载棉织物在暗态和光辐射条件下的抗菌率

5.3.1.2　静电纺丝工艺

在室温条件下，将聚乙烯吡咯烷酮（PVP）加入硝酸银水溶液中并混合均匀。将邻苯二胺的酸性水溶液在搅拌条件下，缓慢加入到硝酸银与PVP混合溶液中，使其中的邻苯二胺与硝酸银充分反应制得纳米银水溶胶。然后经离心分离和烘干后得到纳米银粉体。其中的邻苯二胺和PVP分别具有还原剂和胶体保护剂的作用，其主要制备反应如反应式（5-10）所示。(www.daowen.com)

C6H8N2+2AgNO3+2H2O=2NH4NO3+C6H4O2+2Ag↓

（5-10）

将纳米TiO2水溶胶和纳米银粉体按比例置于高压反应釜中，在给定反应温度条件下进行水热反应，即可得到载银纳米TiO2粉体。将甲酸与载银纳米TiO2粉体（3%）经超声分散混合均匀，然后将规定量的聚酰胺（22%）加入其中，并使其完全溶解得到流动性良好的纺丝液。最后使用静电纺丝机对纺丝液进行加工获得纳米Ag/TiO2负载聚酰胺纤维。值得说明的是，纳米银载入纳米TiO2结构中不仅提高了纳米TiO2的抗菌持久性能，还同时解决纳米银的变色问题。使用水热法合成载银纳米TiO2，不仅易于使材料得到较为理想的晶型，还省去传统制备方法中的煅烧工序，降低了纳米粒子团聚现象，制备的产品综合性能更好。而应用静电纺丝技术能获得具有高比表面积的纳米Ag/TiO2负载聚酰胺纤维，不仅抗菌性能优良，而且还具有很高的重复利用性能。在制备过程中随着纳米银加入量的增加，纳米Ag/TiO2负载聚酰胺纤维的抗菌率显著提高（图5-7），但是当纳米银加入量大于4%时，其抗菌率不再发生显著变化。这说明纳米银对于纳米TiO2的抗菌性能具有较大程度的提升作用。

图5-7　纳米银加入量对抗菌率的促进作用