[发明专利]离子液体在聚乳酸复合纤维中的应用

说明书

技术领域

本发明属于纺织技术领域，涉及离子液体作为抗菌添加剂在聚乳酸复合纤维中的应用，可通过离子液体利用纺丝技术制备出抗菌的聚乳酸复合纤维膜。 

背景技术

细菌、霉菌作为病原菌对人类有很大的危害，影响人们的健康甚至危及生命。随着生活水平的提高和卫生、健康意识的增强，研发具有抗菌、灭菌功能的抗菌材料已成为新材料研究和开发的热点之一。 

聚乳酸(PLA)是一种新型的生物降解材料，使用可再生的植物资源(如玉米)所提出的淀粉原料制成。淀粉原料经由糖化得到葡萄糖，再由葡萄糖及一定的菌种发酵制成高纯度的乳酸，再通过化学合成方法合成一定分子量的聚乳酸。其具有良好的生物可降解性，使用后能被自然界中微生物完全降解，最终生成二氧化碳和水，不污染环境，这对保护环境非常有利，是公认的环境友好材料。聚乳酸适用于吹塑、热塑等各种加工方法，加工方便，应用十分广泛。可用于加工从工业到民用的各种塑料制品、包装食品、快餐饭盒、无纺布、工业及民用布。进而加工成农用织物、保健织物、抹布、卫生用品、室外防紫外线织物、帐篷布、地垫面等等，市场前景十分看好。 

但是，聚乳酸制品极易被各种有害细菌污染，在湿度适宜的环境下，容易繁殖细菌。通过添加一些抗菌剂，得到具有抗菌性能的PLA制品能够有效解决此问题。目前，常用抗菌剂分为无机抗菌剂和有机抗菌剂，因无机抗菌剂在塑料成型过程中稳定应用最普遍，但是大多数无机抗菌剂为重金属离子，对人体毒性较大，且会造成环境污染。有机抗菌剂主要品种有香醛、乙基香草醛类化合物、季铵盐类等，但是有机抗菌剂耐温性差，长期使用有溶出、析出现象。 

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供离子液体作为抗菌添加剂在聚乳酸复合纤维中的应用。 

为解决上述技术问题，本发明采用的技术手段如下： 

步骤(1).将聚乳酸、离子液体分别在100～110℃下真空干燥48～72h； 

步骤(2).将干燥后的聚乳酸、干燥后的离子液体按质量比为100：0.1～50加入到二氯甲烷中，在常温下磁力搅拌4～8h，得到均一的静电纺丝前驱体溶液；二氯甲烷与聚乳酸的质量比为100：10～30； 

作为优选，二氯甲烷与聚乳酸的质量比为100：20； 

作为优选，静电纺丝前驱体的溶液中加入的干燥后聚乳酸与干燥后离子液体的质量比为100：5～40； 

步骤(3).先将2～4毫升配制好的静电纺丝前躯体溶液吸入5毫升医用注射器针筒中，将高压电源正极连在纺丝不锈钢针头上，负极接铝箔，铝箔放在不锈钢针头水平方向处10～15厘米处作为收集板，提供15～16千伏电压即可在铝箔上收集到聚乳酸纳米纤维薄膜；纺丝结束，关闭电源。 

上述方法制备得到的聚乳酸复合纤维膜为共混物，该共混物包括聚乳酸、离子液体；聚乳酸与离子液体的质量比为100：0.1～50； 

作为优选，聚乳酸复合纤维膜中聚乳酸与离子液体的质量比为100：5～40。 

所述的离子液体的阳离子为咪唑类阳离子、吡啶类阳离子、季铵盐类阳离子、吡咯类阳离子、哌啶类阳离子、季膦盐类阳离子或锍盐类阳离子。 

所述的咪唑类阳离子为二元取代咪唑类阳离子、三元取代咪唑阳离子或四元取代咪唑类阳离子： 

所述的二元取代咪唑类阳离子的结构式如下； 

其中：R₁、R₂为氢原子或C1～20烷基或烯基，R₁、R₂不同时为氢原子； 

作为优选，二元取代咪唑类阳离子为1，3-二甲基咪唑阳离子、1-丁基-3-甲基咪唑阳离子、1-乙基-3-甲基咪唑阳离子、1-辛基-3-甲基咪唑阳离子、1-烯丙基-3-甲基咪唑阳离子、1-丁基-3-乙基咪唑阳离子、1-苄基 -3-甲基咪唑阳离子、1-丁基-3-烯丙基咪唑阳离子、1-十二烷基-3-甲基咪唑阳离子、1-十六烷基-3-甲基咪唑阳离子、1-二十烷基-3-甲基咪唑阳离子、N-甲基咪唑阳离子、N-丁基咪唑阳离子或N-十二烷基咪唑阳离子；