[发明专利]一种高效抗菌纤维及其制备方法

说明书

本发明公开了一种高效抗菌纤维及其制备方法，属于纤维材料技术领域，且该种高效抗菌纤维包括基体纤维和在基体纤维表面接枝的改性有机硅季铵盐。且本发明利用环氧基多面体倍半硅氧烷、线型烷基伯胺和丙烯酸甲酯逐步合成了中间产物3，再利用酰胺基在氢化钠作用下和γ‑氯丙基三乙氧基硅烷反应，实现在中间产物3上接枝上硅氧烷链，形成中间产物4，再利用中间产物4的季铵盐化从而获得改性的有机硅季铵盐，使得此季铵盐的分子结构上含有硅氧烷链，因而能实现其接枝在纤维表面，且该季铵盐分子内的电荷密度高于一般季铵盐电荷密度，具有强的抗菌性能。且本发明提供的抗菌纤维具有耐洗、耐磨，抗菌性能优的特点。

技术领域

本发明属于纤维材料技术领域，具体地，涉及一种高效抗菌纤维及其制备方法。

背景技术

抗菌纤维一般是混有抗菌剂或经抗菌表面处理的纤维。用其制成各种抗菌纺织品，具有很好的抗菌性能，能够抵抗细菌在纺织品上的附着，从而使人远离病菌的侵扰，主要用于医院用纺织品如衣服、床单、罩布、窗帘、连裤袜、短袜和绷带等。

现有技术中常用的抗菌纤维大多数是后处理型抗菌纤维，原理是将天然纤维用有机抗菌剂浸渍处理使得天然纤维和抗菌剂之间形成分子间作用力，从而使得纤维具有抗菌效果。这种分子间作用力比较脆弱，容易受外力(洗涤、摩擦等)破坏，致使这种抗菌纤维存在以下缺点：抗菌时间短，抗菌效果不耐洗、不耐摩缺点。

因此，本发明提供了一种高效抗菌纤维及其制备方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高效抗菌纤维及其制备方法，以解决现有抗菌纤维在实际应用当中抗菌效果不稳定，不耐洗、不耐磨等技术问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种高效抗菌纤维，包括基体纤维和在基体纤维表面接枝的改性有机硅季铵盐。

进一步地，改性有机硅季铵盐通过以下步骤制成：

步骤S1、将无水乙醇加入装有磁力搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中，将反应体系温度加热至35℃，然后加入去离子水和盐酸，搅拌25min后，滴加含有苯基三乙氧基硅烷和环氧丁基三甲氧基硅烷的混合物，滴加速度为1滴/秒，滴加完全后继续水解反应3d，再用NaOH水溶液调节反应液的pH至中性，通过减压蒸馏除去溶剂，用去离子水洗涤2-4次，无水硫酸镁干燥后，过滤，得到环氧基多面体倍半硅氧烷，反应式如下所示；

步骤S2、将线型烷基伯胺、冰醋酸加入三口烧瓶中，搅拌直至线型脂肪伯胺完全溶解，然后滴加丙烯酸甲酯，用锡纸避光处理，在氮气保护状态下，用油浴将反应体系的温度加热至77℃，回流反应7-12h，然后35℃减压旋蒸除去冰醋酸和未反应的小分子，得中间产物1；将中间产物1、冰醋酸依次加入三口烧瓶中，搅拌均匀，然后加入线型烷基伯胺，搅拌直至线型烷基伯胺完全溶解，用锡纸避光处理，在氮气状态下，将反应体系的温度加热至81℃，搅拌反应5-9h，然后35℃减压旋蒸除去冰醋酸和未反应的小分子，得中间产物2，反应式如下所示；

R₁为C₁₂H₂₅，C₁₄H₂₉，C₁₆H₃₃，C₁₈H₃₇

步骤S3、将环氧基多面体倍半硅氧烷、中间产物2、异丙醇依次装有搅拌器、温度计和回流冷凝管的三口烧瓶中，200-350r/min搅拌下，用油浴锅将反应体系的温度加热至73℃，搅拌回流反应4-7h，获得中间产物3，反应式如下所示；