[發(fā)明專利]一種抑菌劑及其應(yīng)用、超高分子量聚乙烯抑菌纖維及其制備方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110504142.1
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113201939A
• 公開（公告）日: 2021-08-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂汪洋;王剛強(qiáng);包建娜;陳淑君;單興剛;王鑫宇;俞凌曉
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江理工大學(xué)上虞工業(yè)技術(shù)研究院有限公司;浙江理工大學(xué)
• 主分類號: D06M15/61
• 分類號: D06M15/61;D06M13/368;D06M13/328;D06M11/65;D06M11/56;D06M11/13;D06M101/20
• 代理公司: 北京高沃律師事務(wù)所 11569
• 代理人: 馬叢

本發(fā)明提供了一種抑菌劑及其應(yīng)用、超高分子量聚乙烯抑菌纖維及其制備方法，屬于抑菌型超高分子量聚乙烯技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明提供的抑菌劑，包括獨(dú)立地分裝的第一浸漬溶液和第二浸漬溶液；所述第一浸漬溶液包括三羥甲基氨基甲烷(Tris)、無機(jī)酸、鹽酸多巴胺、聚乙烯亞胺和水；所述第二浸漬溶液包括水溶性過渡金屬鹽和水。本發(fā)明提供的抑菌劑抑菌效果好，與超高分子量聚乙烯纖維之間結(jié)合牢固，不存在抑菌劑快速流失的問題，而且基本不會影響超高分子量聚乙烯纖維的力學(xué)性能，還能夠提高超高分子量聚乙烯纖維的親水性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及抑菌型超高分子量聚乙烯技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種抑菌劑及其應(yīng)用、超高分子量聚乙烯抑菌纖維及其制備方法。

背景技術(shù)

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維具有獨(dú)特的綜合性能，是世界三大高性能纖維之一。由凝膠紡絲法制得的UHMWPE纖維具有比能量吸收高、介電常數(shù)低、摩擦系數(shù)低及優(yōu)異的彎曲性能、抗沖擊、抗切割、抗紫外線性、耐化學(xué)腐蝕性等，廣泛應(yīng)用于軍事國防、航空航天、防護(hù)裝備等領(lǐng)域。近年來，隨著UHMWPE纖維在民用織物、醫(yī)療器械等領(lǐng)域日益增長的應(yīng)用需求，豐富UHMWPE纖維的抑菌性至關(guān)重要。

然而，由于UHMWPE纖維具有低的表面能和表面張力、高的結(jié)晶度、極其光滑的表面，與上述無機(jī)、有機(jī)抑菌劑很難有效結(jié)合。UHMWPE纖維通過化學(xué)試劑氧化法、等離子體表面處理、電暈放電表面處理等方法進(jìn)行表面改性后再與抑菌劑結(jié)合，此方法雖然能夠增加纖維與抑菌劑的結(jié)合力，但會影響纖維本身的力學(xué)性能；而且，UHMWPE纖維生產(chǎn)需要經(jīng)過高溫溶解、紡絲和高溫?zé)釥可斓冗^程，很多種抑菌劑在高溫下易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而導(dǎo)致失效，同時后續(xù)的拉伸過程也會導(dǎo)致小分子抑菌劑向纖維表面遷移而快速流失。

例如，中國專利CN109868518A公開了一種抑菌型UHMWPE纖維，其采用無機(jī)抑菌劑為銳鈦型納米TiO₂和/或納米ZnO；雖然該抑菌劑的抑菌效果好，但是該抑菌劑的添加會顯著減弱UHMWPE纖維材料的力學(xué)性能。中國專利CN109440211A公開了一種用于生產(chǎn)抑菌型UHMWPE纖維的抗菌母液，該抗菌母液按重量組分計算包括如下組分：抗菌聚合物10～30份、溶劑70～90份、表面活性劑0～3份、分散劑0～1份、增容劑0.3～5份，其中，抗菌聚合物選自聚乙烯基季銨鹽抗菌聚合物、聚乙烯基季磷鹽抗菌聚合物、聚乙烯基胍鹽抗菌聚合物、聚乙烯基吡啶鹽抗菌聚合物中的一種或二種以上；雖然該抑菌劑的抗菌效果優(yōu)異且持續(xù)時間長，但是該抑菌劑會對UHMWPE纖維的力學(xué)性能產(chǎn)生不利影響。中國專利CN107151403A公開一種抗菌供水管道，采用的無機(jī)抗菌為納米銀離子抗菌劑；但是該抑菌劑的抑菌率并不理想，且納米銀離子易從材料中流失導(dǎo)致該材料的抑菌率進(jìn)一步下降。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種抑菌劑及其應(yīng)用、超高分子量聚乙烯抑菌纖維及其制備方法，本發(fā)明提供的抑菌劑抑菌效果好、在制備抑菌型超高分子量聚乙烯纖維過程中不易流失且基本不會影響其力學(xué)性能。

為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供以下技術(shù)方案：

本發(fā)明提供了一種抑菌劑，包括獨(dú)立地分裝的第一浸漬溶液和第二浸漬溶液；

所述第一浸漬溶液包括三羥甲基氨基甲烷、無機(jī)酸、鹽酸多巴胺、聚乙烯亞胺和水；

所述第二浸漬溶液包括水溶性過渡金屬鹽和水。

優(yōu)選的，所述第一浸漬溶液中三羥甲基氨基甲烷的濃度為1～10g/L；

所述鹽酸多巴胺的濃度為1～4g/L；

所述聚乙烯亞胺的濃度為2～8g/L。

優(yōu)選的，所述一浸漬溶液的pH值為8～10。

優(yōu)選的，所述水溶性過渡金屬鹽包括水溶性銅鹽、水溶性銀鹽和水溶性鋅鹽中的一種或幾種。

優(yōu)選的，所述第二浸漬溶液中水溶性過渡金屬鹽的濃度為10～100mmol/L。