中国皮革
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材料科学论文_贻贝仿生策略构建两性离子性纳米

文章摘要:真皮由于其天然的三维胶原网络结构而具有优异的透水汽性、柔软性和舒适性,成为生产鞋类产品的重要原材料。特别是糖尿病足保健鞋类更是多选用真皮的鞋里革、鞋垫等鞋材来保证鞋内的卫生环境。然而,真皮的胶原蛋白纤维、再加上鞋内适宜的温度和湿度也为细菌和真菌等微生物的大量繁殖提供了温床,这对糖尿病足的敏感皮肤带来感染威胁。因此,具有抗菌功能的皮革基鞋材成为解决这一问题的理想选择[1]。纳米银因其低毒、抗菌高效和广谱的优点已被广泛研究于抗菌皮革的整理[2]。尽管如此,纳米银在皮革上的负载稳定性依旧是其产业化应用的挑战,不仅影响其抗菌长效性更关系到应用安全性。因此,如何在皮胶原纤维上高量、稳定负载纳米银是构建长效抗菌皮革的关键科学问题。在本研究中,设计与制备了聚(羧酸甜菜碱-co-多巴胺)(PCBDA)共聚物作为稳定剂和还原剂,在碱性条件下一步法制备了一种两性离子性的纳米银(PCBDA@Ag NPs)。受贻贝仿生化学启示,利用纳米银界面上的儿茶酚基团与胶原纤维氨基进行基于迈尔克加成/席夫碱的共价交联反应,通过简单的喷涂工艺实现纳米银在皮革表面的高量和稳定负载(如图1所示)。扫描电子显微镜(SEM)结果显示,纳米银能够有效渗透至真皮的粒面层内且沿胶原纤维均匀分布。ICP-AES结果显示皮的载银量高达10.0 mg/g。XPS结果证实了纳米银是通过共价结合固定在皮胶原纤维上。此外,由于两性离子表面阻抗细菌粘附和Ag+释放杀菌的协同作用,纳米银涂饰皮革具有优异且长效的抗菌性能。

文章关键词:

论文DOI:10.26914/c.cnkihy.2020.028849

论文分类号:TS56;TB383.1