[發(fā)明專利]一種抗菌織物及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110004877.4
• 申請日: 2011-01-11
• 公開（公告）號: CN102168370A
• 公開（公告）日: 2011-08-31
• 發(fā)明（設計）人: 李景燁;黃慶;樊春海;張玉杰;趙金明;胡文兵;蔣海青;于洋;虞鳴;李林繁;鄧波
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海應用物理研究所
• 主分類號: D06M14/18
• 分類號: D06M14/18;D06M14/00
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 薛琦;朱水平

技術領域

本發(fā)明涉及一種抗菌織物及其制備方法。

背景技術

隨著人們生活水平的逐步提高，個人衛(wèi)生和健康問題日益受到重視。纖維紡織品作為人類生活的必需品，其安全和衛(wèi)生功能也日益得到重視。在這種社會大趨勢下，各種抗菌織物的研究在近二十年來得到了一個飛速發(fā)展。且隨著21世紀以來，SARS、禽流感、甲型H1N1流感在內的重大傳染病的陸續(xù)爆發(fā)再次威脅到人類生命安全，也對公共衛(wèi)生提出了更為苛刻的要求。

目前，抗菌織物的制備方法大致可分為物理改性和化學改性兩種方法。物理方法通過將抗菌劑添加到織物纖維中，纖維與抗菌劑靠物理作用結合，具體實施方式包括共混紡絲，纖維表面改性等。而化學方法是將抗菌劑以化學鍵合的方式鏈接到織物纖維上，具體實施方法包括纖維表面接枝改性，表面整理等等。

但這些方法所用的抗菌劑均為金屬系(銀，鋅，銅等)或化學試劑抗菌劑(如季銨鹽類，雙呱類)，均具有一定的細胞毒性，因而不適合用于與人體皮膚直接接觸的場合(如貼身穿的內衣等)。

近期有科學家證實了氧化石墨烯具有很強抗菌作用，且與金屬系和化學試劑類抗菌劑的殺菌作用機理不同的是，氧化石墨烯是靠其微納級的尺寸在表面形成很多鋒利的刀口，從而把細菌“一刀兩斷”從而起到殺菌作用。且細胞在抽濾法得到的GO紙表面可很好的生長，證明其對人體無毒副作用。因此，有望利用氧化石墨烯作為一種純物理作用的殺菌劑來制備抗菌織物。

但是目前為止，氧化石墨烯的這一用途還未得到實際應用，這主要是由于氧化石墨烯難以與常用載體如織物進行連接，而完全由氧化石墨烯制得的制品成本過高，且因其氧化石墨烯用量大，而氧化石墨烯本身的柔韌性不夠(難以制備成可折疊的織物)，因而難以實現(xiàn)工業(yè)化。

發(fā)明內容

本發(fā)明所要解決的技術問題在于克服了現(xiàn)有的金屬系列抗菌劑和有機化合物抗菌劑無法克服的天生的細胞毒性以及氧化石墨烯與織物無法相連，難以工業(yè)化等缺陷，提供了一種新型的抗菌織物及其制備方法，其依靠氧化石墨烯的微納結構的純物理切斷作用來殺死細菌。本發(fā)明的方法具有操作簡單、氧化石墨烯用量少，后處理時間短、成本低、適用于工業(yè)大規(guī)模生產，且所得的抗菌織物在經多次洗滌后仍具有很好的抗菌性能，并且細胞毒性為0級(最高安全級別)，因而具有對皮膚幾乎沒有刺激性等優(yōu)點，可以用在其他抗菌織物無法適用的與人體皮膚密切接觸的醫(yī)療領域。

本發(fā)明提供了一種抗菌織物的制備方法，其包括下述步驟：在含C-H鍵的織物表面吸附交聯(lián)劑得吸附有交聯(lián)劑的織物；以所述吸附有交聯(lián)劑的織物為濾布，以過濾的方式使氧化石墨烯(GO)的水溶液透過該濾布得含有交聯(lián)劑以及氧化石墨烯的織物，用輻射交聯(lián)法或熱交聯(lián)法引發(fā)所述含有交聯(lián)劑以及氧化石墨烯的織物上的交聯(lián)劑并進行交聯(lián)聚合反應，得抗菌織物；其中，所述的交聯(lián)劑為含有兩個以上C＝C和/或C≡C的交聯(lián)劑；當采用熱交聯(lián)法進行交聯(lián)反應時，該交聯(lián)反應在引發(fā)劑的作用下進行。

其中，所述的含C-H鍵的織物指組成該織物的纖維的分子鏈中含有C-H鍵。本發(fā)明的含C-H鍵的織物為由本領域中常規(guī)使用的各類天然纖維和/或合成高分子纖維制得的織物。所述的合成高分子較佳地為下述中的一種或多種：聚乙烯、聚丙烯、尼龍、聚砜、聚醚砜、聚醚醚酮、聚醚酮、聚丙烯腈、滌綸、聚偏氟乙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚對苯二甲酸乙二醇酯和聚碳酸酯。所述合成高分子的重均分子量可選自織物領域中常規(guī)使用的重均分子量范圍，較佳地為15萬-100萬，更佳地為30萬-60萬。所述的天然纖維較佳地為棉纖維和/或麻纖維。

其中，本發(fā)明的交聯(lián)劑為高分子領域中常規(guī)使用的各種含有兩個以上C＝C和/或C≡C的交聯(lián)劑。所述交聯(lián)劑中的C＝C和/或C≡C在輻照源或熱的作用下在織物表面交聯(lián)從而將氧化石墨烯固定在織物表面以提高抗菌織物的耐洗滌性能。考慮到細胞毒性，本發(fā)明中優(yōu)選進行交聯(lián)后細胞毒性低的交聯(lián)劑，較佳地為N，N′-亞甲基雙丙烯酰胺、交聯(lián)劑DE(又稱交聯(lián)劑101，為環(huán)氧氯丙烷與己二胺縮聚物的鹽酸鹽)、三羥甲基丙烷三-(3-乙烯亞氨基)-丙酸酯室溫交聯(lián)劑、聚乙二醇二丙烯酸酯、多乙烯多胺、三聚氰胺三烯丙酯(TAC)和三烯丙基氰尿酸酯(TAIC)等中的一種或多種；所述的聚乙二醇二丙烯酸酯中聚乙二醇的數(shù)均分子量較佳地為200。

其中，所述的吸附可采用本領域各種常規(guī)方法進行，只要將所述交聯(lián)劑均勻地吸附到所述含C-H鍵的織物上即可，如采用浸漬、噴涂、涂覆等手段，較佳地為浸漬。