[0010] 本发明目的是公开一种简单、方便的制备抗菌天然蚕丝制品的方法，赋予天然高分子纤维抗菌功能，克服现有技术不足，提供一种装载纳米铜的抗菌纤维及其制备方法，拓展其应用领域；本发明的抗菌天然蚕丝纤维中，铜的化合物都可溶解，进入人体的铜也能随着新陈代谢排出体外，另一方面，铜是人体中含量仅次于铁和锌，在微量元素中居第三位的生命元素，而人体并不需要银元素，所以，本发明的抗菌天然蚕丝纤维克服了现有银制备抗菌纤维的问题与缺陷。
[0011] 为达到上述目的，本发明技术方案是，
[0012] 一种装载纳米铜抗菌蚕丝制品的制备方法，包括以下步骤，蚕丝制品浸入含有红曲霉菌的缓冲液中，然后加入铜盐酸溶液，浸泡后进行紫外灯照射还原处理，最后经过清洗、干燥得到装载纳米铜抗菌蚕丝制品。
[0013] 上述技术方案中，所述铜盐为硝酸铜、硫酸铜、醋酸铜中的一种或几种；所述铜盐酸溶液中的酸为硫酸、磷酸、盐酸、甲酸、乙酸、三氟乙酸中的一种；所述铜盐酸溶液中，铜盐的质量浓度为3%-20%。
[0014] 上述技术方案中，所述含有红曲霉菌的缓冲液中，红曲霉菌的质量浓度为0.5%-0.8%；所述缓冲液为磷酸盐缓冲液。
[0015] 上述技术方案中，所述浸入的时间为20-30分钟，温度为10℃-15℃；所述浸泡的时间为0.5-12小时，温度为0℃-5℃。
[0016] 上述技术方案中，所述蚕丝为桑蚕丝、柞蚕丝、天蚕丝、蓖麻蚕丝、再生蚕丝中的一种或几种；所述蚕丝制品为蚕丝纤维、脱胶或未脱胶茧丝、生丝、捻线丝、编织线、针织物、机织物、非织造布、编织物中的一种或几种。
[0017] 上述技术方案中，优选的，所述紫外灯照射还原处理时，功率为1～100W，优选的紫外灯功率为10～50W。
[0018] 本发明还公开了根据上述装载纳米铜抗菌蚕丝制品的制备方法制备的装载纳米铜抗菌蚕丝制品；所述纳米铜颗粒吸附在蚕丝纤维表面和内部；所述装载纳米铜抗菌蚕丝制品中，纳米铜的质量含量为5%-20%；所述纳米铜的粒径为1-200nm。
[0019] 本发明还公开了上述装载纳米铜抗菌蚕丝制品在制备抗菌用品中的应用。
[0020] 本发明还公开了一种抗菌复合棉线的制备方法，包括以下步骤，脱胶蚕丝浸入含有红曲霉菌的缓冲液中，然后加入铜盐酸溶液，浸泡后进行紫外灯照射还原处理，最后经过清洗、干燥得到装载纳米铜抗菌蚕丝；然后将装载纳米铜抗菌蚕丝与清洁棉线混纺制备抗菌复合棉线，可以用于伤口止血等，一般的抗菌复合棉线中，棉线的质量分数为75%-80%，混纺方式为现有技术。
[0021] 蚕丝经脱胶除杂得到脱胶蚕丝，得到的脱胶蚕丝浸入含有红曲霉菌的缓冲液中，然后浸泡于铜盐酸溶液中促使铜离子向蚕丝内外的均匀渗透与吸附，然后原位还原铜离子生成纳米铜，最后对反应后的蚕丝进行洗涤、干燥得到装载纳米铜抗菌蚕丝制品。
[0022] 优选的技术方案中，所述铜盐为硝酸铜，质量浓度为5%-20%；所述铜盐酸溶液中的酸为甲酸，甲酸质量浓度为90%～98%；所述铜离子还原采用紫外灯照射作为还原处理；在此优选条件下，不仅制备时间较短，同时获得的蚕丝纤维也具有优异的抗菌性能。
[0023] 根据本发明的技术方案，首先，通过脱胶除杂工艺获得纯净的丝素蛋白纤维，使得纤维满足后续纺织服装、医疗卫生等应用要求；其次，将红曲霉菌吸附在蚕丝纤维表面并有一定渗透；然后，利用酸性溶液对蚕丝进行溶胀，打开蚕丝内外离子渗透通道，促使铜离子、红曲霉菌向蚕丝内部均匀渗透与固着；再其次，利用紫外灯还原将纤维内外的铜离子原位还原成纳米铜，得到内外均匀分散纳米铜的丝素蛋白纤维，而且紫外还原可取得避免化学试剂残留的效果；最后，对装载纳米铜纤维进行洗脱工艺去除离子和有机溶剂，进而干燥得到装载纳米铜抗菌蚕丝制品。本发明结合了蚕丝本身的蓬松与多孔结构，同时利用酸性溶剂的溶胀作用，有效打开纤维内外的离子渗透通道，将金属铜离子引入纤维内部，再通过紫外还原直接在原位还原铜离子为纳米铜，实现纳米铜的均匀分散与固定，从而可以获得永久的抗菌性以及耐水洗性。与此相比，现有技术仅是将纳米铜固着于纤维表面，存在负载率低、固着强度低、分散不均匀的问题，尤其是纳米铜本身的特性与纳米银以及锌不一样，很难较好的附着在纤维表面，更难渗透并富集在纤维内部，本发明先用红曲霉菌处理蚕丝再浸泡酸溶液，在红曲霉菌的存在下，铜盐较好的渗透进入纤维内部并在还原后定植。
[0024] 由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：
[0025] （1）本发明采用酸性溶剂直接对天然纤维进行有效溶胀，充分打开了纤维内外离子渗透通道，实现了纳米铜前驱体铜离子向天然纤维内部的有效渗透与均匀分散；解决了现有技术无法将金属离子引入天然纤维内部的技术难题。
[0026] （2）本发明在将金属铜离子均匀分散于天然纤维内外的基础上，在红曲霉菌存在下，通过紫外灯还原实现金属离子原位还原生成纳米铜，不仅使生成的纳米铜保持良好的分散性，同时使得大部分纳米铜固着于蚕丝内部，功能发挥持久，解决了功能分子与纤维制品结合牢度差的问题。
[0027] （3）本发明制备的纳米铜颗粒直径在10～100nm之间，粒径小，尺寸均匀，抗菌性能优异，尤其是纳米铜离子与蚕丝材料结合力强，利用丝素蛋白吸附包裹铜离子后，原位还原成纳米铜，有效避免纳米银的团聚，并实现纳米铜的良好分散性。
[0028] （4）本发明方法具有广泛的适用性，适用于脱胶与未脱胶茧丝、生丝、捻线丝、编织线、针织物、机织物、非织造布、编织物等现有蚕丝制品；本发明制备的纳米铜抗菌材料，纳米铜均匀分散于材料内外，如纤维内部与表面，因而具有持久或者永久的抗菌性能。
[0029] （5）本发明方法简单、工艺流程短、易于量产；特别是处理后的抗菌铜粒子深入纤维内部，且不影响纤维力学性能的发挥，避免了现有技术对蚕丝力学性能的影响，解决了现有技术抗菌性与力学性能反向比例的技术难题。
