本发明涉及织物功能整理，尤其是涉及一种改善排汗效率和汗液强化快速抗菌纺织品的制备方法。
背景技术：
1、在适宜的温度和湿度条件下，织物易吸附真菌、细菌和微生物，并为其繁殖和传播创造条件。细菌生长会产生难闻的气味，并可能导致皮肤或呼吸道疾病。因此，纺织品的抗菌功能化在日常服用，军事和医疗保健市场中广泛被需要。目前，织物的抗菌整理虽然能满足人们服用和使用需求。但是人们在运动或身体活动后会出汗，汗液通过织物的传输对穿着者的身体感觉有显著影响。并且汗液浸泡导致的细菌快速滋生。因此，具有改善的排汗效率和快速抑制细菌生长的织物被认为有利于保持舒适性和保护人体健康。为了提升抗菌性能，许多抗菌剂被用来整理织物，如金属纳米颗粒、金属氧化物、季铵盐类、卤胺类等。这些抗菌剂常常对环境和人体不友好。而天然抗菌剂如壳聚糖、芦荟等动植物提取物与织物基底结合牢度常常比较弱且抗菌性能差。在日常使用中能够长效抑菌，当织物遇到汗液能快速杀菌的织物是市场所需要的。
2、汗液作为一种人体的代谢产物，富含小分子物质，如na+、cl-、k+、乳酸、钙、葡萄糖、氨、乙醇、尿素、皮质醇以及各种神经肽和细胞因子。其中，人体汗液中的葡萄糖浓度在10-200μmol/l之间。而葡萄糖氧化酶(gox)可以催化葡萄糖氧化为葡萄糖酸和过氧化氢(h2o2)。这一原理常被用来设计生物传感器检测人体代谢产物。过氧化氢溶液又称双氧水，是强氧化剂，常用消毒浓度为2.5％-3.5％，对细菌、病毒均有杀灭效果。游离的酶存在易失活、难回收利用的问题。通常通过吸附法、交联法、包埋法、共价结合法等将葡萄糖氧化酶固定于织物表面。吸附法通常不能提供长久的结合牢度。通常使用交联剂，如戊二醛，京尼平。但交联剂具有不友好的气味并且会赋予织物表面不希望的颜色。经过包埋的酶与织物结合仍再一步的固定。共价结合通常需要对织物进行改性使其具有反应活性。
技术实现思路
1、本发明要解决的技术问题是：织物在大量汗液存在情况下排汗效率差且容易滋生细菌；葡萄糖氧化酶在织物表面简单普适的固定方法；抗菌织物在长期使用过程中的稳定性和生态环保性能。
2、为了解决上述技术问题，本发明提供一种改善排汗效率和汗液强化快速抗菌纺织品的制备方法。本发明制备的纺织品在穿着过程中，汗液通过优异的亲水性扩散到均匀扩散到织物表面，避免人体感觉到湿冷不舒适。本发明对提升织物的抗菌性能，以及在运动服面料的开发具有潜在的应用前景。
3、本发明的技术方案如下：
4、本发明的第一个目的是提供一种改善排汗效率和汗液强化快速抗菌纺织品的制备方法，所述方法包括如下步骤：
5、(1)将葡萄糖氧化酶溶于2-(n-吗啡啉)乙磺酸(mes)缓冲溶液中，之后加入交联剂1-乙基-3-(3-二甲苯基)亚胺甲基四氟硼酸酯(edc)/n-羟基琥珀酰亚胺(nhs)，在20-40℃搅拌20-60min，制得a溶液；将蛋白质溶于mes缓冲溶液中，制得b溶液；将等体积的b溶液滴加于a溶液中，2-6℃避光搅拌8-16h，反应结束后，用去离子水在2-6℃进行透析24-60h，并将剩余的固体产物冷冻干燥36-72h，制得修饰后的葡萄糖氧化酶；
6、(2)将修饰后的葡萄糖氧化酶溶于tris-hcl(三羟甲基氨基甲烷盐酸盐)缓冲液中，配置为1-20g/l的溶液；将还原剂溶于tris-hcl缓冲液中，配置为5-100mmol/l的溶液；
7、(3)将步骤(2)中的两种溶液等体积混合，之后将纺织品平置于混合溶液中，30-40℃反应2-8h，取出织物后在干燥，制得所述改善排汗效率和汗液强化快速抗菌纺织品。
8、在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，mes缓冲溶液的ph为4.5-6；a溶液中葡萄糖氧化酶的浓度为5-50μmol/l。
9、在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述交联剂为edc/nhs，eds与nhs的摩尔比为1:1；葡萄糖氧化酶与交联剂的摩尔比为1:2。
10、edc(1-乙基-3-(3-二甲苯基)亚胺甲基四氟硼酸酯)，nhs(n-羟基琥珀酰亚胺)。
11、在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，所述蛋白质为溶菌酶、牛血清白蛋白、α-乳白蛋白、胰岛素、β-乳球蛋白的一种或多种；b溶液中蛋白质的浓度为50-150μmol/l。
12、在本发明的一个实施例中，步骤(1)中，透析采用的透析膜的截留分子量14-50kda；冷冻干燥的条件为：温度-20--40℃、真空度10-20pa。
13、在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，tris-hcl缓冲液的ph为6.5-7.5。
14、在本发明的一个实施例中，步骤(2)中，还原剂为二氧化硫脲、l-半胱氨酸、三(2-羧乙基)膦盐酸盐、巯基乙醇、还原性谷胱甘肽、维生素c中的一种或多种。
15、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，所述纺织品为以真丝、羊毛、纯棉或化纤为原料的机织物或针织物的一种或多种。
16、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，纺织品与混合溶液的质量比为1:20-100。
17、在本发明的一个实施例中，步骤(3)中，混合溶液的ph为7.0-7.5；干燥的条件为25-40℃下干燥0.5-3h。
18、本发明的第二个目的是提供一种上述制备方法制得的改善排汗效率和汗液强化快速抗菌纺织品。
19、本发明有益的技术效果在于：
20、本发明基于葡萄糖氧化酶对葡萄糖具有催化作用，能催化葡萄糖产生过氧化氢，过氧化氢对细菌、病毒均有杀灭效果；优选出蛋白质对葡萄糖氧化酶进行分子改造，改造后的葡萄糖氧化酶能够在还原剂作用下快速温和的在织物表面聚集形成均匀的涂层，该涂层不仅能长期有效抑菌，并且能在接触到汗液后快速催化汗液中的葡萄糖生成过氧化氢快速杀菌。除此之外，该涂层能够明显改善织物的亲水性并且可以经受多次循环水洗。
21、本发明采用edc/nhs为交联剂，优选出蛋白质为修饰剂，对葡萄糖氧化酶进行修饰，然后将修饰后的葡萄糖氧化酶与还原剂溶液进行混合。在这个过程中修饰在葡萄糖氧化酶上的蛋白质分子的二级结构被破坏并且暴露出疏水微区，解折叠分子链形成短程β-sheets聚集体，并引导葡萄糖氧化酶在织物表面聚集，形成均匀的抗菌涂层。
22、本发明制备的织物在穿着过程中，人体汗液通过织物优异的亲水性扩散到均匀扩散到织物表面，避免人体感觉到湿冷不舒适。与传统织物抗菌涂层的制备方法相比，本发明述及的方法具有如下优点：
23、(1)对环境友好，对人体无害：传统的纳米材料类光动力抗菌剂对哺乳动物细胞有毒性，并且会造成水体重金属污染；本发明采用的葡萄糖氧化酶、蛋白质、还原剂均为生态环保型助剂，对环境和人体均无害，可广泛应用于生物，医疗，服装等领域。
24、(2)制备过程温和：生物偶联技术优选出蛋白质对葡萄糖氧化酶进行分子改造，改造后的葡萄糖氧化酶在织物表面形成涂层的过程简单温和，能耗低，对纤维结构损伤小。
25、(3)抗菌性能优良：人体汗液通过织物优异的亲水性扩散到均匀扩散到织物表面；固定在织物表面的葡萄糖氧化酶将催化汗液中的葡萄糖产生过氧化氢，进一步提升织物的快速抗菌性能(滴加汗液在织物上并与织物接触30分钟抗菌率达99％)。
26、(4)本发明操作简单、成本低、效果好，具有普适性，对提高纺织产品附加值和综合利用开发具有重要的作用。
