一种抗菌防静电纤维涂层及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌防静电纤维涂层及其制备方法。本发明专利技术先用羧甲基壳聚糖、3

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌防静电纤维涂层及其制备方法


[0001]本专利技术涉及新材料
，具体是一种抗菌防静电纤维涂层及其制备方法。

技术介绍

[0002]涂层作为纺织业的重中之重，随着社会的发展，涂层科学和技术日新月异，为适应各种高科技和人们生活的需要，发展具有各种特种性能的功能涂层，对社会发展及人们生活水平的提高有着极其重要的意义。
[0003]环境中微生物分布广泛，虽然是最微小的有机物，但却能以不同方式损害我们的肌体，同时引起各种传染病。为营造健康、卫生、清新的环境，控制衣服上微生物的生长是至关重要的。传统的面料都必须经化学处理，以限制微生物的生长。细菌在纺织品中的滋生率高，且直接接触我们的肌肤，因此其安全性就变得至关重要。新型抗菌涂层是专为此而开发的特殊涂层之一。它通过对织品纤维的抗菌处理，有效杀灭微生物，又有效地控制细菌滋生。
[0004]传统的抗菌涂层为添加型抗菌涂层，是通过添加具有抗菌功能并能在涂层中稳定存在的抗菌剂，经一定的工艺加工，制得具有抗菌功能的涂层，主要分为无机抗菌涂层、天然抗菌涂层、有机抗菌涂层和复合抗菌涂层，但由于抗菌剂与基料树脂结构的差异，使其难以在基料树脂中分散均匀，导致传统的抗菌涂层存在着性能差、易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点，因此，需制备一种带有抗菌基团的结构性抗菌涂层来克服上述缺点。
[0005]与此同时，随着高新技术的发展和高分子材料的广泛应用，静电问题越来越引起各方面的重视。当身着纤维纺织品发生摩擦时，摩擦的两个表层就变成了两个相对立的电荷。随着摩擦的持续，纺织品表面会产生电流，且强度会持续增加，直到表面碰触到或接近另一导体，如金属取暖装置，或金属门把手等，这时，这种静电才会消失。其间可能会产生火星，穿着者还可感觉到电击，这些都让人感觉不舒服。静电还会导致衣料贴附人体。静电带来的另一问题是，产生电荷的纺织品将聚集或带起灰尘、灰烬的微粒，给衣服表面留下不易察觉的斑点。
[0006]目前，常见的抗静电涂层分为导电无机物抗静电涂层和表面活性剂抗静电涂层。导电无机物涂层是指在高分子材料中加入各种无机导电材料，如铜、铝、合金纤维、不锈钢纤维等，虽成本低，但添加量大、易氧化、影响材料的力学性能及稳定性，而且存在着难以着色、影响外观等；表面活性剂抗静电涂层的抗静电能力更好、更稳定，但严重依赖环境的湿度，湿度太低则影响水滑层的形成，从而影响抗静电性能，甚至抗静电效果会过早消失。因此需制备一种不依赖环境、抗静电能力强、稳定性好的永久性抗静电涂层。

技术实现思路

[0007]本专利技术的目的在于提供一种抗菌防静电纤维涂层及其制备方法，以解决现有技术中存在的问题。
[0008]为了解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：
[0009]一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，按重量份数计，主要包括1～2份改性羧甲基壳聚糖季铵盐，4～16份氨基化改性石墨烯。
[0010]进一步的，所述一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，所述改性羧甲基壳聚糖是由羧甲基壳聚糖、3
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氯
‑2‑
羟丙基三甲基氯化铵、硼氢化钾和乳糖制备而成。
[0011]进一步的，所述一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，所述氨基化改性石墨烯是由氧化石墨和三乙烯四胺制备而成。
[0012]进一步的，所述一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，所述抗菌防静电纤维涂层包括以下重量份数的原料组分：2份改性羧甲基壳聚糖季铵盐，16份氨基化改性石墨烯。
[0013]进一步的，所述一种抗菌防静电纤维涂层的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
[0014](1)将羧甲基壳聚糖加入搅拌回流装置中，另取异丙醇和氢氧化钠水溶液，搅拌、碱化，滴加3
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氯
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羟丙基三甲基氯化铵，洗涤，干燥，得到羧甲基壳聚糖季铵盐；
[0015](2)将硼氰化钾放入氢氧化钠水溶液中，搅拌溶解，得到硼氰化钾饱和溶液；
[0016](3)将步骤(1)得到的羧甲基壳聚糖季铵盐溶于水中，搅拌下加入乳糖，再加入步骤(2)得到的硼氰化钾饱和溶液，洗涤，干燥，得到改性羧甲基壳聚糖季铵盐；
[0017](4)将氧化石墨超声处理，得悬浮液，加入三乙烯四胺和二环己基碳酰亚胺，制得改性氧化石墨烯；
[0018](5)将步骤(4)的改性氧化石墨烯和步骤(3)的改性羧甲基壳聚糖季铵盐混合，冰浴超声分散，加入1
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(3
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二甲氨基丙基)
‑3‑
乙基碳二亚胺盐酸盐和N
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羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应，制得改性氧化石墨烯
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羧甲基壳聚糖季铵盐；
[0019](6)将步骤(5)的改性氧化石墨烯
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羧甲基壳聚糖季铵盐与甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯以及溶剂正丁醇搅拌均匀，加入引发剂，降温出料，制得抗菌抗静电纤维涂层。
[0020]进一步的，所述一种抗菌防静电纤维涂层的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：
[0021](1)将羧甲基壳聚糖加入带搅拌和回流装置的三颈瓶中，加入羧甲基壳聚糖质量7倍的异丙醇和羧甲基壳聚糖质量1倍的40％氢氧化钠水溶液，搅拌并水浴加热使物料温度升温至45.0℃，并继续搅拌碱化1h，制得混合液；然后以15滴/min向混合液中慢慢滴加质量分数为40％的3
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氯
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2羟丙基三甲基氯化铵溶液，控制滴定时间在1～2h；反应8h后用0.5mol/L的盐酸调节pH为7.0后过滤得到滤渣；滤渣先用85％的甲醇水溶液浸泡，滤渣与甲醇水溶液质量为1:1，再用85％甲醇水溶液洗涤5～6次并抽滤，再用羧甲基壳聚糖质量5倍的无水乙醇洗涤浸泡并抽滤，得固体物料；最后将固体物料放置于干燥器中，在80℃下干燥1h，得到羧甲基壳聚糖季铵盐；
[0022](2)将步骤(1)所得羧甲基壳聚糖季铵盐研碎，加入羧甲基壳聚糖季铵盐质量20倍的蒸馏水搅拌至溶解，加入羧甲基壳聚糖季铵盐质量48倍的无水乙醇进行沉淀，抽滤，用无水乙醇洗涤2～3次，并于80℃温度下干燥1h，得到精制的羧甲基壳聚糖季铵盐；
[0023](3)将硼氰化钾与硼氰化钾质量0.5倍的质量分数为10％的氢氧化钠混合，搅拌至硼氰化钾不再溶解，过滤得到硼氰化钾饱和溶液；
[0024](4)将步骤(2)所得精制的羧甲基壳聚糖季铵盐溶于精制的羧甲基壳聚糖季铵盐
质量29倍的水中，搅拌下加入精制的羧甲基壳聚糖季铵盐质量2.5倍的乳糖，室温反应2h，然后以1mL/min加入步骤(3)的硼氰化钾饱和溶液，控制时间在0.5～1h，反应24h，产物用精制的羧甲基壳聚糖季铵盐质量73倍的丙酮溶液沉淀，沉淀物用70％的乙醇洗涤5～6次，80℃干燥1h得到改性羧甲基壳聚糖季铵盐；
[0025](5)将氧化石墨加入氧化石墨质量944倍的二甲基甲酰胺，在22kHz条件下超声处理2.5h，得氧化石墨烯悬浮液，然后加入氧化石本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，按重量份数计，主要包括1～2份改性羧甲基壳聚糖季铵盐，4～16份氨基化改性石墨烯。2.根据权利要求1所述的一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，所述改性羧甲基壳聚糖是由羧甲基壳聚糖、3
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氯
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羟丙基三甲基氯化铵、硼氢化钾和乳糖制备而成。3.根据权利要求2所述的一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，所述氨基化改性石墨烯是由氧化石墨和三乙烯四胺制备而成。4.根据权利要求3所述的一种抗菌防静电纤维涂层，其特征在于，所述抗菌防静电纤维涂层包括以下重量份数的原料组分：2份改性羧甲基壳聚糖季铵盐，16份氨基化改性石墨烯。5.一种抗菌防静电纤维涂层的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：(1)将羧甲基壳聚糖加入搅拌回流装置中，另取异丙醇和氢氧化钠水溶液，搅拌、碱化，滴加3
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氯
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羟丙基三甲基氯化铵，洗涤，干燥，得到羧甲基壳聚糖季铵盐；(2)将硼氰化钾放入氢氧化钠水溶液中，搅拌溶解，得到硼氰化钾饱和溶液；(3)将步骤(1)得到的羧甲基壳聚糖季铵盐溶于水中，搅拌下加入乳糖，再加入步骤(2)得到的硼氰化钾饱和溶液，洗涤，干燥，得到改性羧甲基壳聚糖季铵盐；(4)将氧化石墨超声处理，得悬浮液，加入三乙烯四胺和二环己基碳酰亚胺，制得改性氧化石墨烯；(5)将步骤(4)的改性氧化石墨烯和步骤(3)的改性羧甲基壳聚糖季铵盐混合，冰浴超声分散，加入1
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(3
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二甲氨基丙基)
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乙基碳二亚胺盐酸盐和N
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羟基琥珀酰亚胺，搅拌反应，制得改性氧化石墨烯
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改性羧甲基壳聚糖季铵盐；(6)将步骤(5)的改性氧化石墨烯
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改性羧甲基壳聚糖季铵盐与甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯、丙烯酸丁酯以及溶剂正丁醇搅拌均匀，加入引发剂偶氮二异丁腈，降温出料，干燥，制得抗菌抗静电纤维涂层。6.根据权利要求5所述的一种抗菌防静电纤维涂层的制备方法，其特征在于，主要包括以下制备步骤：(1)将羧甲基壳聚糖加入带搅拌和回流装置的三颈瓶中，加入羧甲基壳聚糖质量7倍的异丙醇和羧甲基壳聚糖质量1倍的40％氢氧化钠水溶液，搅拌并水浴加热使物料温度升温至45.0℃，并继续搅拌碱化1h，制得混合液；然后以15滴/min向混合液中慢慢滴加质量分数为40％的3
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氯
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2羟丙基三甲基氯化铵溶液，控制滴定时间在1～2h；反应8h后用0.5mol/L的盐酸调节pH为7.0后过滤得到滤渣；滤渣先用85％的甲醇水溶液浸泡，滤渣与甲醇水溶液质量为1:1，再用85％甲醇水溶液洗涤5～6次并抽滤，再用羧甲基壳聚糖质量5倍的无水乙醇洗涤浸泡并抽滤，得固体物料；最后将固体物料放置于干燥器中，在80℃下干燥1h，得到羧甲基壳聚糖季铵盐；(2)将步骤(1)所得羧甲基壳聚糖季铵盐研碎，加入羧甲基壳聚糖季铵盐质量20倍的蒸馏水搅拌至溶解，加入羧甲基壳聚糖季铵盐质量48倍的无水乙醇进行沉淀，抽滤，用无水乙醇洗涤2～3次，并于80℃温度下干燥1h，得到精制的羧甲基壳聚糖季铵盐；(3)将硼氰化钾与硼氰化钾质量0.5倍的质量分数为10％的氢氧化钠混合，搅...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋贵阳，
申请(专利权)人：徐州蒙之禾塑料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：