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1、浅析竹黏胶纤维水刺毡制备与抗菌性能摘要:以水刺法制备竹黏胶纤维水刺毡、以聚合物包覆法制备纳米金溶液，通过浸渍处理制得不同载金量的竹黏胶纤维水刺毡。对纳米金溶液和载金前后竹黏胶纤维水刺毡的形貌、构造进行表征与分析，研究载金竹黏胶纤维水刺毡的抗菌性能。结果表明:所制备的纳米金颗粒以单质金的形式存在，并均匀地分布在竹黏胶纤维水刺毡上。随着纳米金溶液处理时间的增加，竹黏胶纤维水刺毡的载金量不断增加。载金竹黏胶纤维水刺毡具有良好的抗菌性能，当载金处理时间达12h时，载金竹黏胶纤维水刺毡对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌率均到达9900%以上。关键词:纳米金，竹黏胶纤维，水刺毡，抗菌性能纳米金颗粒的粒径范
2、围为1100nm，具备纳米材料特有的光催化性能1，对有机染料等材料的催化降解效果十分明显2-3。此外，它还具有独特的电学性质、优异的抗菌性能4、生物相容性等5，被广泛应用于抗菌材料、生物医药、物理、材料科学等领域6-8。竹黏胶纤维是通过独特的工艺从竹材中直接提取出来进行再生的一种新型天然纤维9，具有优良的通透、吸湿和放湿等性能10，强力高，耐磨性好，环境友好11，天然抗菌性优良12，在医用敷料领域具有很好的应用前景。本文通过浸渍吸附法制备载金竹黏胶纤维水刺毡。采用浓度为100mg/L的纳米金溶液对竹黏胶纤维水刺毡进行不同时间的处理，制备出不同载金量的竹黏胶纤维水刺毡。通过研究发现制备的载金竹黏
3、胶纤维水刺毡，对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌均具有良好的抑菌性能，且纳米金颗粒的性能稳定，不易氧化，可弥补传统含银敷料的缺乏，为临床医学提供性能更优的抗菌产品。1试验部分11试验材料四氯金酸，上海展云化工有限公司;竹黏胶纤维，傲丝生态(中国)有限公司;-环糊精、氯化钠，南通默克化学试剂有限公司;营养琼脂、营养肉汤，上海盛思生化科技有限公司;金黄色葡萄球菌、大肠埃希菌，南通大学航海医学研究所;蒸馏水，自制。12试验方法121纳米金溶液的制备参照（一种纳米金溶液的制备方法）专利13，以四氯金酸和-环糊精为原料制备浓度为1000mg/L的纳米金溶液。再利用蒸馏水将浓度为1000mg/L的纳米金溶液分别
4、稀释成200、100、50、25mg/L的纳米金溶液备用。122载金竹黏胶纤维水刺毡的制备将竹黏胶纤维开松梳理成网，再在飞龙2000型水刺设备(常熟市飞龙机械有限公司)上水刺成毡。剪取3份尺寸为4cm4cm的竹黏胶纤维水刺毡并将其浸渍于100mL的浓度为100mg/L的纳米金溶液中，恒温90分别水浴处理1、3和12h，水洗烘干后制得不同载金量的竹黏胶纤维水刺毡。2表征方法21纳米金溶液利用TU-1901型紫外-可见分光光度计测试纳米金溶液的紫外-可见光吸收光谱;利用ZetaPALS电位及粒度分析仪测试纳米金溶液的电位;利用PHSJ-3F型实验室pH计测定不同浓度的纳米金溶液的pH值;利用JEO
5、L2100F透射电子显微镜表征纳米金颗粒的微观形貌，其中纳米金溶液的浓度为1000mg/L。22载金竹黏胶纤维利用XD-6100型X射线衍射仪表征载金前后竹黏胶纤维水刺毡的微观构造;利用数码相机拍摄载金竹黏胶纤维水刺毡的照片;利用S-4800型扫描电子显微镜表征载金竹黏胶纤维水刺毡的微观形貌;根据GB159792002（一次性使用卫生用品卫生标准），测试载金竹黏胶纤维水刺毡对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌性能。3结果与分析31纳米金溶液图1显示了制备的不同浓度纳米金溶液的照片，能够看出，纳米金溶液性质稳定，皆呈透明的酒红色，且颜色随溶液浓度的降低而依次变淡。图2为制备的不同浓度的纳米金溶液的
6、紫外-可见光吸收光谱图，能够看出:不同浓度的纳米金溶液在520nm处均出现了明显的吸收峰，此为纳米金颗粒的特征吸收峰14;吸光度值随着纳米金溶液浓度的增加而增大，且吸收曲线光滑平整，表明制备的纳米金溶液性质稳定。图3为制备的不同浓度的纳米金溶液的Zeta电位与pH值，能够看出:(1)纳米金溶液浓度较低(小于100mg/L)时，pH值随着溶液浓度的增加而下降明显。纳米金溶液的pH值越接近70，越有利于纳米金颗粒在竹黏胶纤维外表吸附稳定。(2)竹黏胶纤维上有大量的羟基，其在水溶液中带负电荷，而纳米金颗粒带正电荷，两者间具有较强的吸附作用。当纳米金溶液的浓度低于100mg/L时，纳米金溶液的Zeta
7、电位值随着溶液浓度的减小而急剧降低，这会导致电荷吸附作用下降。故综合多方面因素，本文确定采用浓度为100mg/L的纳米金溶液处理竹黏胶纤维，以制备载金竹黏胶纤维水刺毡。图4为浓度为1000mg/L纳米金溶液在不同倍率时的透射电镜照片。照片显示，纳米金颗粒呈球形，粒径在10nm左右，尺寸均匀，且其在溶液中具有优异的分散性能，原因与包覆材料外表大量的活性基团特性相关。32载金竹黏胶纤维水刺毡图5为载金前及载金处理12h的竹黏胶纤维水刺毡的X射线光电子能谱(XPS)测试结果。比照可见，载金竹黏胶纤维水刺毡上不仅出现了284eV的C1s峰和531eV的O1s峰，还出现了84eV的Au0峰15-16。由
8、此能够判定，浸渍吸附法成功地将纳米金颗粒负载到竹黏胶纤维水刺毡上。图6和图7分别为载金前后竹黏胶纤维水刺毡的实物照片与扫描电镜照片。图6显示:未载金的竹黏胶纤维水刺毡为米黄色，载金竹黏胶纤维水刺毡的颜色随载金处理时间的延长而不断加深，表明竹黏胶纤维水刺毡上载金量显著增加;同时，载金竹黏胶纤维水刺毡颜色较均匀，讲明竹黏胶纤维水刺毡对纳米金颗粒具有优异的吸附作用。图7显示:未载金的竹黏胶纤维水刺毡中竹黏胶纤维外表光滑且沟槽明显;当纳米金溶液对竹黏胶纤维水刺毡处理时间较短时，纳米金颗粒在竹黏胶纤维外表分布较均匀;当纳米金溶液对竹黏胶纤维水刺毡处理时间较长时，纳米金颗粒之间会因较强的吸附作用而发生一定
9、的团圆，导致其在竹黏胶纤维外表呈块状分布。表1归纳了载金前后竹黏胶纤维水刺毡的抗菌性能，能够看出:随着载金处理时间的增加，即载金量增加，载金竹黏胶纤维水刺毡对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌率逐步提高。其中，当载金处理时间为12h时，载金竹黏胶纤维水刺毡对金黄色葡萄球菌和大肠埃希菌的抑菌率均到达9900%以上，抑菌效果优异。(1)本文成功制备出尺寸均匀的纳米金颗粒(粒径10nm左右)，其在水溶液中具有优异的分散性和稳定性。(2)以浓度为100mg/L的纳米金溶液处理竹黏胶纤维水刺毡，随着载金处理时间的增加，竹黏胶纤维水刺毡上的载金量不断增加，颜色也逐步加深。(3)载金竹黏胶纤维水刺毡具有优良的抑菌性能，当纳米金溶液处理时间达12h时，载金竹黏胶纤维水刺毡对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均到达9900%以上。