[發明專利]抗菌功能纖維及面料的氣相接枝聚合制備法

無效

• 申請號: 201210249210.5
• 申請日: 2012-07-13
• 公開（公告）號: CN103541221A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: 劉向東;修彥磊;李光旭;鐘聲遠;吳雪飛
• 申請（專利權）人: 浙江理工大學
• 主分類號: D06M14/32
• 分類號: D06M14/32
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：

本發明涉及一種對纖維或面料表面進行抗菌功能化的方法，通過氣相接枝聚合的方法在紡織面料表面導入抗菌成分，從而獲得到新型廣譜抗菌面料及纖維。

背景技術：

自然界的許多物質循環要靠微生物的代謝來完成，大多數微生物對人類是無害的，而且是有益和必需的。但是也有些微生物會引起人類的病害，如細菌、真菌、病毒等，如果環境條件適宜，某些致病的微生物侵入人體使健康受到威脅，甚至會危及生命。紡織纖維因其多孔式物體形狀和高分子聚合物的化學結構有利于微生物附著，同時，在人體穿著過程中，會沾上汗液、皮脂以及其它各種人體分泌物和環境污染物，為各種微生物提供營養源。在致病菌的繁殖和傳遞過程中，紡織品通常是良好棲息地，并成為疾病的重要傳播源。因此，紡織品的抗菌功能研究和開發有著極其重要的意義。

抗菌是采用化學或物理方法殺滅細菌或妨礙細菌生長繁殖及其活性的過程。抗菌紡織品不僅可以避免紡織品因微生物的侵蝕而受損，而且可以截斷紡織品傳遞致病菌的途徑，阻止致病菌在紡織品上的繁殖以及細菌分解織物上的污物而產生臭味，并導致皮炎及其它疾病，保證人體的健康和穿著舒適，降低公共環境的交叉感染率，使紡織品獲得衛生保健的新功能。

抗菌紡織品主要分為兩大類：一類是經后整理加工而成的抗菌紡織品，是采用抗菌液對纖維進行浸漬、浸軋或涂覆處理，通過高溫焙烘或其他方法將抗菌劑固定在纖維上的方法。常用的方法有表面涂層法、樹脂整理、微膠囊法等。但此類抗菌紡織品在應用中也顯示出許多問題，如抗菌效果持久性、溶出物對人體的安全性等問題。另一類是由抗菌纖維制成的抗菌紡織品，與后整理抗菌紡織品相比，抗菌纖維顯示出更大的優勢，具有抗菌性能優良、有持久性(耐洗性)、安全性高并且使用舒適的特點。

抗菌纖維是采用物理的或化學的方法將具有能夠抑制細菌生長的物質引入纖維表面及內部，抗菌劑不僅要在纖維上不易脫落，而且要通過纖維內部平衡擴散，保持持久的抗菌防臭效果。目前，抗菌纖維大致分為天然抗菌纖維和人工抗菌纖維兩大類。

天然抗菌纖維是指本身具有抗菌功能的天然纖維。其中抗菌作用強，具有線性大分子結構，成纖性好的有甲殼素與殼聚糖纖維、麻纖維和竹纖維等，但就目前而言，天然抗菌纖維由于其成本較高，應用技術難度大等原因難以廣泛應用。

人工抗菌纖維是在無抗菌功能的纖維中添加抗菌劑，使其成為具有抗菌功能的纖維。人工抗菌纖維的加工方法有共混紡絲法、復合紡絲法、接枝改性法、離子交換法和濕紡法等。

共混紡絲法主要是針對一些沒有反應性側基的纖維如滌綸、丙綸等，在纖維聚合階段或紡絲原液中將抗菌劑加入纖維中，用常規紡絲設備進行紡絲，制得具有抗菌效果的纖維，此法所采用的抗菌劑一般需耐高溫，與聚合物的相容性要好，分散性要符合紡絲的要求，因此有一定的應用限制；復合紡絲法是利用含有抗菌成分與其他不含抗菌成分的纖維通過復合紡絲組件制成皮芯型、并列型、鑲嵌型、中空多心型等結構的抗菌纖維，與共混紡絲相比，復合紡絲法抗菌劑的用量少，減少了抗菌劑的引入對成品纖維的物理力學性能的影響，但是復合紡絲具有噴絲板加工難度大、生產成本高的缺點；離子交換法是采用具有離子交換基團(如磺酸基或羧基)的纖維，通過離子交換反應而使纖維表面置換上一層具有抗菌性能的離子，濕紡法是將合適的抗菌劑在有機溶劑中溶解后加入到紡絲原液中，經過濕紡制得具有抗菌性的纖維，但是，上述兩種方法在其耐洗性和溶出物對人體的危害性方面還很難滿足應用的需要。

接枝改性法是通過對纖維表面進行改性處理，進而通過配位化學鍵或其他類型的化學鍵結合具有抗菌作用的基團，使纖維具有抗菌性能的一種加工方法。通常的接枝聚合法是將面料浸于單體溶液中進行，有難于控制聚合量、容易破壞面料特性的缺點。而氣相接枝聚合法是采用將單體氣化，通過氣相接枝聚合把抗菌性高分子接枝到纖維表面。這種方法可以控制接枝聚合在紡織面料單側進行。它有利于保護纖維的原有細微結構，無需復雜后處理，也無需擔心抗菌物質對人體皮膚的傷害。該方法的優點是產品抗菌效果好，耐久性好，安全性高，而且氣相接枝聚合法單體用量少，成本低廉，適合大規模生產。

在眾多類型的抗菌高分子材料中，鹵胺型(包括烯丙基海因)獨有的可再生性能及廣譜的抗菌性，受到學術界的廣泛關注。