[发明专利]PHB材料作为新型天然抗菌剂在纺织品制备中的应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子材料技术领域，涉及一种新型生物高分子材料：聚-3-羟基丁酸酯PHB作为新型天然抗菌剂在纺织品制备中的应用。

背景技术

随着产能的急剧增加，中国已经成为世界化纤产品的主要加工基地，但是，由于产品品种的雷同化，造成各生产企业不可避免地进入了低价竞争的恶性循环之中，使得企业的利润率大幅度下降，甚至出现亏损。为改变这种状态，各个企业都加大了新产品的开发力度，力求通过差别化、功能化的开发，创造新的市场机会，为企业增加新的利润增长点。

由于在日常生活中，人们会不断接触到各种各样的微生物，其中包括了一些致病菌或者可能的致病菌(在一定条件下，如温度、湿度，可转化为具有致病力的微生物)，从而影响人们的身体健康和正常生活。各类纺织品具有极高的比表面积，因此，常常成为这些微生物的最佳栖息地。微生物在纺织品上大量繁殖后，可能会使纺织品出现异味，并使之成为致病微生物的重要传播源。因此，开发具有一定抗菌功能的纺织产品已经成为纺织企业创新能力的一种体现。

现有抗菌织物的制备方法主要可分为物理法和化学法。物理法是指将抗菌剂通过浸泡、浸轧、涂覆、共混纺丝等方法使织物基体与抗菌剂结合，从而使织物具有一定抗菌功能。该方法制得的抗菌织物因为抗菌剂基本只存在于织物纤维的表层，所以，具有不耐洗、抗菌效果不持久的缺点。化学法是指将抗菌剂以化学键的方式结合到织物纤维上，该方法可使抗菌剂比较牢固地附着在纤维上，抗菌效果较为持久，弥补了物理法的不足。此外，通过将具有天然抗菌功能的纤维材料，如壳聚糖纤维、大麻纤维、竹纤维等，与其它纤维通过混纺制成织物，使其具有一定的长效抗菌性的方法也已经为业界广泛采用。

除了如上述具有天然抗菌功能的材料，目前业界采用的抗菌剂主要 有无机物(包括银、铜、锌等金属或其离子，以及氧化锌、氧化铜、磷酸二氢铵、碳酸锂等)和有机物(脲类化合物，酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类、酚类等，有机抗菌剂的安全性尚在研究中。一般来说有机抗菌剂耐热性较差，容易水解，有效期较短)。

专利92109288.1、200510024709.6、97198782.3、200410005034.6、200710015171.1、200680003810.6、01127382.8、200810015190.9、20051007055.6、201010254804.6、201210386338.6、201210046801.2、201010285121.7、201210311094.5等等所述技术方案，都是通过将具有抗菌功能的无机物和有机物掺混到织物中；或者将含有抗菌基团的单体或含有可转化为抗菌性基团的单体通过化学反应结合到纤维或者织物表面；或者将织物纤维表面的官能团转化为具有抗菌性的基团，从而实现织物的抗菌性。目前，随着人们环保意识的持续增长，对采用各种无机和有机物作为抗菌剂的织物对人体和环境的长期安全性提出了担忧，因此，采用天然天然、无毒无害的材料作为抗菌功能基体的抗菌织物开发越来越得到了业界的重视。专利201210476977.1、201210475571.1、200910182606.0采用的技术方案分别是将天然抗菌物质大麻纤维、壳聚糖、竹纤维与其它纤维材料共混纺纱，而后制成具有一定抗菌功能的织物。上述方案的抗菌效果受抗菌物质的含量影响巨大(参见比较例1，2，3)，或成本很高(如壳聚糖纤维)，因此，大大影响了其大规模产业化的应用。

聚-3-羟基丁酸酯(PHB)是以可再生的淀粉为主要原料，利用特殊的生物发酵工程技术生产的新型生物高分子材料，是一种天然的环保材料。

发明内容

本发明的目的是针对目前抗菌织物行业存在的普遍问题，提供了一种全新的具有天然特异抗菌功能的材料—聚-3-羟基丁酸酯(PHB)，该材料制成的纤维无需添加任何无机、有机抗菌剂，即具有优异的抗菌功能，且抗菌性持久，目前，没有任何文献和专利将此物质作为抗菌剂使 用。

聚-3-羟基丁酸酯(PHB)具有如下结构通式：

其中R为甲基；m为1；n为5～25000的任意自然数。

本发明PHB材料作为新型天然抗菌剂在纺织品制备中的具体应用如下：