[发明专利]一种可完全降解的抗菌、抗病毒、耐洗涤的织物的制备方法

说明书

本发明涉及一种可完全降解的抗菌、抗病毒、耐洗涤的织物的制备方法。该方法先制备表面接枝异氰酸酯基团的织物，再制备超支化聚合物修饰的织物，最后接枝季铵盐、制备得到超支化聚合物季铵盐修饰的织物。本发明制备得到的超支化聚合物季铵盐修饰的织物具有优异的抗菌性能、抗病毒性能，可完全降解，且具有良好的耐久性和环保性，有效解决了医用抗菌抗病毒纺织品等处置困难、废弃后污染环境的问题。

技术领域

本发明属于抗菌织物领域，具体涉及一种可完全降解的抗菌、抗病毒、耐洗涤的织物的 制备方法。

背景技术

与线性聚合物相比，超支化聚合物可一步合成，成本低廉，并具有优异的流动性、低分 子纠缠性、低粘性、高流动性以及优异的缓释能力。另外，超支化聚合物具有高度支化的三 维分子结构，末端含有丰富的活性基团，因此容易对其进行抗菌、抗病毒官能团的修饰，尤 其是基于仿生结构的聚赖氨酸等材料的可降解超支化聚合物具有高生物安全性和可降解性， 在抗菌抗毒纺织品开发领域具有广阔的应用前景。然而，超支化聚合物表面缺乏针对羟基等 基团的高接枝活性官能团，仅仅通过静电吸附作用固着于纤维表面，因而不耐表面活性剂、 洗涤剂、消洗剂等，耐洗涤性较差，无法满足抗菌抗病毒纺织品的可重复使用的要求。现有 的提高结合牢度的方法主要有抗菌剂与织物间形成化学键或者表面成膜等方法。超支化聚合 物的水溶性极强，分子间难以形成稳定的交联结构，因此只能通过共价接枝方式提高其负载 牢度。

现有技术(《超支化聚合物的制备及对棉纤维的功能化改性》，张峰，苏州大学博士学 位论文，2009年5月1日)公开了：采用超支化聚合物季铵盐HBP-HTC水溶液浸渍法处理棉织物以赋予其抗菌性能，测试结果表明，HBP-HTC整理棉织物对S.aureus和E.coli的抑菌率分别为99.92％和99.66％；洗涤20次后，仍保留99.00％的抑菌率，体现了一定的耐久性。然而，由于超支化聚合物季铵盐与织物间无共价键结合，导致织物不耐洗涤、无法用于可重复使用抗菌抗病毒纺织品，大大限制了其在抗菌抗病毒生物防护纺织品，尤其是服用和 家用纺织品上的应用。另外，超支化聚合物经过季铵化后失去了偶联活性，无法实现共价结 合。因此，很多研究通过高锰酸钾、硫酸等对棉等材料表面进行改性，提高其反应活性，随 后与超支化聚合物反应，实现共价结合，但是该种方法对材料的损伤极大，尤其是天然纤维 如棉纤维经高锰酸钾处理后强力损失严重，基本失去服用价值，且处理过程污染严重，无法 满足环保要求。该种方法无法适用于超支化聚合物季铵盐，因此抗菌尤其是抗病毒性能无法 满足生物防护要求。

因此，研究基于低纤维损伤、耐洗涤特性共价接枝方法的新型的超支化聚合物修饰的抗 菌、抗病毒的织物具有重要意义。

发明内容

本申请的发明目的在于提供一种可完全降解、低纤维损伤的末端接枝季铵盐的超支化聚 合物修饰的织物的制备方法，以赋予织物强效抗菌抗病毒功能和耐洗性，同时不影响织物强 力和生物安全性。本发明首先对织物进行异氰酸酯基团接枝活化，随后将超支化聚合物接枝 到织物表面，最后对其末端基团进行季铵盐改性，从而提高其抗菌抗病毒性能和耐洗牢度。

具体反应原理如下：本发明首先利用硅氧烷基高反应活性与织物表面羟基、酮基、氨基 等发生接枝反应，从而使织物表面接枝高反应活性异氰酸酯基团，该基团与氨基和羟基反应 活性极高，可与超支化聚合物末端氨基和羟基等基团反应，因此可通过简单加热反应将超支 化聚合物接枝到织物表面，异氰酸酯基偶联剂在上述反应过程中起到偶联作用；最后超支化 聚合物修饰的织物浸渍于季铵盐小分子溶液中，该反应较为容易，简单加热即可快速反应完 成，且接枝效率较高。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

本发明提供一种可完全降解的抗菌、抗病毒、耐洗涤的织物的制备方法，所述制备方法 包括以下步骤：

S1、取带有异氰酸酯基的硅氧烷偶联剂溶于有机溶剂中得到硅氧烷偶联剂溶液，然后将 织物浸渍于所述硅氧烷偶联剂溶液中，加入水进行处理，然后干燥，得到表面接枝异氰酸酯 基团的织物；