一种具抗菌功能的纤维材料、其制备方法及其纤维制品技术

本发明专利技术公开了一种具抗菌功能的纤维材料、其制备方法及其纤维制品，所述具抗菌功能的纤维材料，包括纤维基质和包覆于纤维基质表面的N

【技术实现步骤摘要】
一种具抗菌功能的纤维材料、其制备方法及其纤维制品


[0001]本专利技术属于抗菌材料
，尤其涉及具抗菌功能的纤维材料及纤维制品。

技术介绍

[0002]纤维、纸张、涂料、橡胶、塑料等各种材料和制品均是有害微生物生长、繁殖、蔓延、传播的优良基材，大范围的滋生与传播严重威胁人类健康。使用长效抗菌材料是防止有害微生物生长、繁殖、蔓延和传播最为简单、安全和有效的方法。为使抗菌材料达到长效效果，常选用反应型抗菌剂对基材进行抗菌整理。
[0003]目前常见的织物抗菌剂主要包括无机抗菌剂、有机抗菌剂、天然抗菌剂等，但这些抗菌剂都存在一定的缺点，比如抗菌能力弱、杀菌速度慢、价格较昂贵、会产生对人体有害的副产物等。近二十多年来，美国奥本大学的Worley教授和加州大学的Gang Sun教授开发出一类新型卤胺类抗菌剂，该抗菌剂具杀菌速率快，抗菌性能持久、可再生，对人体和环境无负面影响等优点，近几年在美国得到迅速推广应用。
[0004]然而，上述卤胺类抗菌剂在实际应用中也存在一些问题，比如：合成材料昂贵、合成反应温度高，生产条件复杂并苛刻、部分合成中间或终产物水溶性差，使用过程中需加入有机溶剂助溶，限制了工业的广泛应用、部分卤胺类抗菌剂以N-羟甲基为活性基团，在使用过程中仍存在甲醛释放问题等。
[0005]因此，开发一种抗菌性能优越的卤胺类抗菌剂及其简单、安全、环保的制备方法和应用工艺，以满足生态纺织品抗菌整理很有必要。

技术实现思路

[0006]针对现有卤胺类抗菌剂及其制备方法存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种含新型卤胺类抗菌剂的纤维材料，使纤维材料具有长效、优越的抗菌性能。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：
[0008]一种具抗菌功能的纤维材料，所述的具抗菌功能的纤维材料包括纤维基质和包覆于纤维基质表面并包含如通式(I)所示结构的N-卤二烯丙基胺系共聚物，
[0009][0010]式(I)中，X表示卤素原子氯或溴，优选氯原子；n表示聚合度。
[0011]所述的纤维基质为丝状或已编织成布匹状或无纺布状或成品状的天然纤维或化学纤维或人造纤维，选自它们中的一种或两种以上混合的纤维。
[0012]具体来说，所述的丝表示为具纺织性能并可制作成布匹的线状原料。
[0013]具体来说，所述的布匹表示为制作衣物的衣料。
[0014]具体来说，所述的无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，因具有布的外观和某些性能而称其为布。
[0015]具体来说，所述的成品包括面罩、口罩、伤口敷料、纱布绷带、手术擦洗物、隔离服、防护服、手术服、手术单、帽子、手术靴、工作服、服装、内衣、袜子、牙科海绵、手术海绵、失禁产品、尿布、毛巾、床上用品、床单、床褥、沙发套、台布、干擦拭物、湿擦拭物、空气过滤网、被罩、运动衣、手套、坐垫、抹布、内裤等各种制成品。
[0016]具体来说，所述的天然纤维包括植物的棉花纤维、麻纤维、竹子纤维、木棉纤维、再生纤维素纤维、动物的蚕丝纤维、兔毛纤维、骆驼毛纤维、牦牛纤维、羊毛纤维及矿物纤维等，选自它们中的一种或两种以上混合的纤维。
[0017]具体来说，所述的化学纤维是用天然高分子化合物或人工合成的高分子化合物为原料，经过制备纺丝原液、纺丝和后处理等工序制得的具有纺织性能的纤维，包括尼龙纤维、涤纶纤维、腈纶纤维、维纶纤维、氨纶纤维、氯纶纤维、聚烯烃纤维等，选自它们中的一种或两种以上混合的纤维。
[0018]具体来说，所述的人造纤维是利用天然的纤维作为原料，在进行化学处理后调配成恰当的纺织溶液，之后再重新塑形为纤维，包括粘胶纤维、硝酸酯纤维、人造蛋白纤维、醋酸纤维、铜氨纤维等，选自它们中的一种或两种以上混合的纤维。
[0019]所述的N-卤二烯丙基胺系共聚物中包含N-卤二烯丙基胺结构单元和第二官能团结构单元。
[0020]具体来说，所述的N-卤二烯丙基胺结构单元是包括五元含氮杂环卤胺化合物的结构单元或六元含氮杂环卤胺化合物的结构单元或它们的混合。
[0021]具体来说，所述的N-卤二烯丙基胺结构单元是通过前驱体二烯丙基胺聚合并再经碱处理及卤化反应后转化而成的。
[0022]具体来说，所述的第二官能团结构单元是亲水性官能团结构单元。
[0023]具体来说，所述的第二官能团结构单元是通过前驱体第二单体聚合或再经中和反应后转化而成的。
[0024]更具体来说，所述的亲水性官能团结构单元是指带有极性基团，对水有较大亲和力，可以吸引水分子，或易溶解于水的结构单元，包括羧酸盐官能团结构单元、磺酸盐官能团结构单元、磷酸盐官能团结构单元、季铵盐官能团结构单元及非离子型极性官能团结构单元中的一种或两种以上混合的结构单元，优选羧酸盐官能团结构单元。
[0025]更具体来说，所述的第二单体为3至8个碳原子数的不饱和羧酸类单体，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、马来酸、富马酸、乌头酸等；2至8个碳原子数的不饱和磺酸类单体，包括乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、对苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯磺酸、丙烯酸2-乙磺酸酯、甲基丙烯酸3-丙磺酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸等；2至8个碳原子数的不饱和磷酸类单体，包括乙烯基磷酸、烯丙基磷酸、3-烯
丙氧基-2-羟基-1-丙磷酸、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磷酸、2-甲基丙烯酰氧基乙磷酸等；5至15个碳原子数的不饱和季铵盐类单体，包括三甲基烯丙基氯化铵、乙烯基三甲基氯化铵、甲基二乙基烯丙基氯化铵、三乙基烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三乙基氯化铵、三甲基烯丙基溴化铵、乙烯基三甲基溴化铵、甲基二乙基烯丙基溴化铵、三乙基烯丙基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三乙基溴化铵等；3至8个碳原子数的不饱和非离子型极性类单体，包括烯丙醇、甲基烯丙醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯等，选自它们中的一种或两种以上混合的单体，优选不饱和羧酸类单体。
[0026]进一步，更具体来说，所述的羧酸盐官能团结构单元为具有3至8个碳原子数的不饱和羧酸聚合再经中和后形成的盐所构成的结构单元，选自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、马来酸、富马酸、乌头酸等各对应的钠盐、钾盐或铵盐中的一种或两种以上混合所构成的结构单元，优选衣康酸钠盐官能团结构单元、丙烯酸钠盐官能团结构单元、马来酸钠盐官能团结构单元。
[0027]进一步，更具体来说，所述的磺酸盐官能团结构单元为具有2至8个碳原子数的不饱和磺酸聚合再经中和后形成的盐所构成的结构单元，选自乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、对苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯磺酸、丙烯酸2-乙磺酸酯、甲基丙烯酸3-丙磺酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸等各对应的钠盐、钾盐或铵盐中的一种或两种以上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具抗菌功能的纤维材料，其特征在于：所述的具抗菌功能的纤维材料包括纤维基质和包覆于纤维基质表面并包含如通式(I)所示结构的N-卤二烯丙基胺系共聚物，式(I)中，X表示卤素原子氯或溴，优选氯原子，n表示聚合度。2.根据权利要求1所述的具抗菌功能的纤维材料，其特征在于：所述的N-卤二烯丙基胺系共聚物中包含N-卤二烯丙基胺结构单元和第二官能团结构单元，所述的N-卤二烯丙基胺结构单元是包括五元含氮杂环卤胺化合物的结构单元或六元含氮杂环卤胺化合物的结构单元或它们的混合，所述的N-卤二烯丙基胺结构单元是通过前驱体二烯丙基胺聚合并再经碱处理及卤化反应后转化而成的；所述的第二官能团结构单元是亲水性官能团结构单元，所述的第二官能团结构单元是通过前驱体第二单体聚合或再经中和反应后转化而成的。3.根据权利要求2所述的具抗菌功能的纤维材料，其特征在于：所述的亲水性官能团结构单元包括羧酸盐官能团结构单元、磺酸盐官能团结构单元、磷酸盐官能团结构单元、季铵盐官能团结构单元及非离子型极性官能团结构单元中的一种或两种以上混合的结构单元，优选羧酸盐官能团结构单元。4.根据权利要求2所述的具抗菌功能的纤维材料，其特征在于：所述的前驱体第二单体为3至8个碳原子数的不饱和羧酸类单体，包括丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、马来酸、富马酸、乌头酸等；2至8个碳原子数的不饱和磺酸类单体，包括乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、对苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯磺酸、丙烯酸2-乙磺酸酯、甲基丙烯酸3-丙磺酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸等；或所述的前驱体第二单体为2至8个碳原子数的不饱和磷酸类单体，包括乙烯基磷酸、烯丙基磷酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磷酸、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磷酸、2-甲基丙烯酰氧基乙磷酸等；或所述的前驱体第二单体为5至15个碳原子数的不饱和季铵盐类单体，包括三甲基烯丙基氯化铵、乙烯基三甲基氯化铵、甲基二乙基烯丙基氯化铵、三乙基烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三乙基氯化铵、三甲基烯丙基溴化铵、乙烯基三甲基溴化铵、甲基二乙基烯丙基溴化铵、三乙基烯丙基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、丙烯酰氧乙基三甲基溴化铵、甲基丙烯酰氧乙基三乙基溴化铵等；或所述的前驱体第二单体为3至8个碳原子数的不饱和非离子型极性类单体，包括烯丙醇、甲基烯丙醇、3-甲基-3-丁烯-1-醇、丙烯酸羟乙酯、丙烯酸羟丙酯、甲基丙烯酸羟丙酯、聚乙二醇单甲基丙烯酸酯等，选自它们中的一种或两种以上混合的单体，优选不饱和羧酸类单体。5.根据权利要求3或4所述的具抗菌功能的纤维材料，其特征在于：
所述的羧酸盐官能团结构单元为具有3至8个碳原子数的不饱和羧酸聚合再经中和后形成的盐所构成的结构单元，选自丙烯酸、甲基丙烯酸、巴豆酸、肉桂酸、衣康酸、马来酸、富马酸、乌头酸等各对应的钠盐、钾盐或铵盐中的一种或两种以上混合所构成的结构单元；所述的磺酸盐官能团结构单元为具有2至8个碳原子数的不饱和磺酸聚合再经中和后形成的盐所构成的结构单元，选自乙烯磺酸、苯乙烯磺酸、对苯乙烯磺酸、烯丙基磺酸、甲基丙烯磺酸、丙烯酸2-乙磺酸酯、甲基丙烯酸3-丙磺酸酯、2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磺酸等各对应的钠盐、钾盐或铵盐中的一种或两种以上混合所构成的结构单元；所述的磷酸盐官能团结构单元为具有2至8个碳原子数的不饱和磷酸聚合再经中和后形成的盐所构成的结构单元，选自乙烯基磷酸、烯丙基磷酸、3-烯丙氧基-2-羟基-1-丙磷酸、2-丙烯酰氧基-2-甲基丙磷酸...

【专利技术属性】
技术研发人员：李林昊，李林明，李杨扬，李玉坤，李颜龙，
申请(专利权)人：广州弘海材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：