[发明专利]一种持续抗菌和快速杀菌纤维制品及其制备方法

说明书

本发明公开了一种持续抗菌和快速杀菌纤维制品及其制备方法，属于功能材料加工技术领域。本发明先在纤维上引入乙烯基，再在含氨基的碱性抗菌整理剂上引入含二硫键的硫辛酸，通过二硫键开环形成硫自由基，实现抗菌整理剂与纤维接枝反应；该过程中，硫自由基通过与纤维表面的乙烯基反应，实现含氨基的碱性抗菌整理剂与纤维接枝；硫自由基之间能相互结合，促使含氨基的碱性抗菌整理剂相互通过二硫键成膜，在纤维表面形成网状交联的抗菌层；在此基础上，借助纤维表面含氨基的碱性抗菌整理剂中的氨基对银离子的还原作用，在纤维表面沉积纳米银粒子，纳米银通过螯合作用与纤维及含氨基的碱性抗菌整理剂结合，赋予纤维制品快速杀菌和持久抗菌的效果。

技术领域

本发明涉及一种持续抗菌和快速杀菌纤维制品及其制备方法，属于功能材料加工技术领域。

背景技术

天然纤维包括纤维素纤维和蛋白质纤维两大类，以此为原料可加工成形式多样的纤维制品，用作服装面料和家纺产品等。上述天然纤维制品在适当的温湿度条件下容易成为细菌、霉菌等微生物的养分，从而使其发生霉变，甚至可能转为疾病传播载体。因此，需要对上述纤维制品进行以提高抗菌性能为目的的整理加工。

目前，可用于天然纤维的抗菌整理剂包括银离子类、有机季铵盐类、卤胺化合物等，整理工艺多以浸轧和高温焙烘相结合的方法进行，这些整理剂在赋予纤维制品抗菌效果的同时，也存在着与纤维结合不牢固、易从纤维表面释放迁移至体肤表面，或存在焙烘中纤维强力受损、整理废液排放污染环境等弊端。聚赖氨酸、聚乙烯亚胺作为含氨基的碱性抗菌整理剂，具有广谱抗菌性，能够与纤维形成氢键和范德华力，赋予纤维制品较好的抗菌性；为获得持久稳定的抗菌效果，也有借助化学交联剂，将上述碱性抗菌剂在汽蒸或焙烘条件下与纤维素或蛋白质纤维结合，但该过程中存在上述常规化学整理的一些不足。因此，在纤维制品的抗菌加工中，亟待开发反应条件缓和、对纤维损伤较少、抗菌效果持久的整理方法。

发明内容

[技术问题]

常规化学整理实现抗菌存在抗菌剂与纤维结合不牢固，纤维容易损伤等问题。

[技术方案]

为了解决上述问题，本发明先在天然纤维上引入乙烯基，再在含氨基的碱性抗菌整理剂上引入含二硫键的硫辛酸，通过二硫键开环形成硫自由基，实现抗菌整理剂与纤维接枝反应；该过程中，一方面硫自由基通过与纤维表面的乙烯基反应，实现含氨基的碱性抗菌整理剂与纤维接枝，另一方面硫自由基之间能相互结合，促使含氨基的碱性抗菌整理剂相互通过二硫键成膜，在纤维表面形成网状交联的抗菌层；在此基础上，借助纤维表面含氨基的碱性抗菌整理剂中的氨基对银离子的还原作用，在纤维表面抗菌层沉积纳米银粒子，纳米银通过螯合作用与纤维及含氨基的碱性抗菌整理剂结合，赋予纤维制品快速杀菌和持久抗菌的效果。

本发明的第一个目的是提供一种制备持续抗菌和快速杀菌纤维制品的方法，包括如下步骤：

(1)纤维上引入乙烯基：

将纤维制品浸渍在甲基丙烯酸酐溶液中，通过与羟基反应在纤维上引入乙烯基；取出，清洗，得到引入乙烯基的纤维制品；

(2)含氨基的碱性抗菌剂上接枝硫辛酸：

采用1-乙基-3-(3-二甲基氨丙基)-碳化二亚胺和N-羟基琥珀酰亚胺体系，催化含氨基的碱性抗菌剂上接枝硫辛酸，反应结束后，去除未接枝的游离硫辛酸，冻干，得到含二硫键的改性抗菌剂；

(3)含二硫键的改性抗菌剂与纤维反应：

将步骤(1)的引入乙烯基的纤维制品浸渍在步骤(2)的含二硫键的改性抗菌剂溶液中加热反应，得到接枝改性剂的纤维制品；

(4)表面沉积纳米银：

将步骤(3)的接枝改性剂的纤维制品浸渍在硝酸银溶液中，通过改性剂抗菌剂中氨基还原银离子，使得纳米银沉积在纤维制品表面，得到持续抗菌和快速杀菌的纤维制品。