一种抗菌羊毛及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种抗菌羊毛及其制备方法，该抗菌羊毛制备方法适用于全羊毛纤维、纱线及含毛率40%以上的羊毛涤纶、羊毛腈纶混纺纱线及织物。制备方法是将洗涤后的羊毛加入烯烃类阳离子化合物、酸性调节剂、氧化剂组成的有机抗菌剂溶液中，在20℃~45℃下搅拌处理。随后向混合物中加入还原剂溶液和对苯二酚溶液，于10℃~45℃下接枝反应，得到含季铵盐抗菌基团的抗菌羊毛纤维。本发明专利技术制备的抗菌羊毛对大肠杆菌（革兰氏阴性菌）、金黄色葡萄球菌（革兰氏阳性菌）和白色念珠菌（真菌）的抗菌率均高于90%，经历30次洗涤次数后，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率也均大于90%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种抗菌羊毛的加工方法，涉及结合高分子改性技术里面链转移接枝反应机理和有机抗菌剂的对羊毛的抗菌改性的方法，属于纺织染整技术及功能材料

技术介绍
羊毛是一种主要由角蛋白构成的天然蛋白质纤维，具有复杂的化学组成及构造，由于丰富的来源及优良的弹性、保暖性，吸、放湿性能和材质轻柔而倍受喜爱，然而，羊毛的鳞片结构导致其织物易毡缩、难护理、及穿着刺痒感，加之蛋白质的降解物、脱落物在适当的温湿条件下易助使细菌在羊毛纤维上滋长，不仅会产生难闻的气味，还会导致羊毛或其织物的颜色发生改变、羊毛性能的恶化，如霉菌引起的霉变降解等，更严重的是提高公共环境的交叉感染率助长了病菌传播，影响人类健康。因此，羊毛及其织物的抗菌功能改性是具有实用价值和商业价值的。 纺织品的抗菌功能改性主要通过抗菌剂来实现，主要的抗菌织物整理方法有两种，一种是通过涂层法、浸轧法、喷雾法等将抗菌剂通过简单的物理作用整理到织物上，其缺点是抗菌持久性能差，但作为不重复多次性使用的产品而言，其简易的操作使该方法被广泛应用。另一种方法是从纤维内部到外表的改性整理，主要有在纺丝阶段加入抗菌剂或通过抗菌剂渗透进入原丝制备抗菌纤维，抗菌纤维与其他纤维混纺和后整理抗菌加工三种，其中后整理抗菌加工又包括接枝、络合作用、交联作用或物理吸附将抗菌剂固着在纺织品上。商业化的抗菌剂主要分为无机抗菌剂、有机抗菌剂和天然抗菌剂三类。无机抗菌剂包括以银、铜、汞等重金属为主的一系列的金属盐，金属氧化物如Ti02、ZnO、MgO, GaO,稀土激活抗菌剂等，其中使用最广泛及时间最长的是银及其化合物，通过与酶活性中心作用抑制细胞的新陈代谢。然而，由于缺乏与羊毛的强作用力，而且重金属离子与人体皮肤接触的潜在危险限制了无机抗菌剂的应用。有机抗菌剂主要包括季铵化合物(QACs)，酚类、胍类等。它们的抗菌机理有通过阳离子与电负性的细胞膜作用导致细胞膜通透性发生改变、细胞质外泄，或阻碍细菌的蛋白合成，阻碍酶的合成进而影响细菌的新陈代谢等，有研究认为PHMB和大部分季胺化合物主要通过离子键和氢键作用于织物上。壳聚糖及其衍生物等天然抗菌剂也已被广泛研究，虽然与季铵化合物有类似的抗菌机理，但其抗菌活性仍较季铵化合物弱。弱的抗菌活性、困难的处理工艺等限制了壳聚糖在抗菌织物的应用。以上所述的大部分抗菌剂缺乏与羊毛直接的强相互作用，使其抗菌性能无法持久存在，通过交联剂、粘合剂或者载体来增加抗菌剂和羊毛的结合力，是获取持久抗菌性能的途径。然而对于溶出型抗菌机理的抗菌剂，如重金属离子，抗菌过程实际上是一个缓释过程，始终表现为水洗性能差，与纤维的结合力差；而季铵盐类和胍类化合物等具有强的抗菌力、抗菌高效性、抗菌广谱性，然而通过离子作用和氢键作用亦不足以稳定固着在羊毛上；此外，交联剂、粘合剂或载体的使用常导致纤维硬化，手感变差而影响织物的使用价值。因此，纺织品的抗菌整理必须能有效解决抗菌剂安全性、抗菌性能持久性、抗菌剂分布均匀、不影响纺织品后续加工及使用、整理方法的绿色环保等问题。研究发现羊毛角蛋白具有丰富的反应性基团-SH、-COOH、-NH3、-OH等，通过光、电、热、辐射、化学反应等能产生用于接枝聚合的链增长活性中心，这为将抗菌剂通过化学共价键作用于角蛋白上提供了途径
技术实现思路
鉴于上述多种抗菌剂的优缺点，本专利技术旨为解决抗菌织物安全性、抗菌性能持久性、抗菌剂分布均匀、不影响纺织品后续加工及使用、整理方法的绿色环保等问题而提出来的一种制备抗菌羊毛的加工方法。该专利技术目的将通过以下技术方案得以实现。专利技术提供了一种抗菌羊毛，通过接枝共聚反应在其表面接枝含季铵盐抗菌基团的聚合物。于所述的季铵盐抗菌基团为权利要求1.一种抗菌羊毛，其特征在于羊毛表面接枝了具有季铵盐抗菌基团的聚合物链。2.如权利要求I所述的抗菌羊毛，其特征在于所述的季铵盐抗菌基团为3.如权利要求2所述的其特征在于所述的季铵盐抗菌基团可以是4.如权利要求I所述的抗菌羊毛的制备方法，其特征在于将羊毛进行链转移接枝季铵盐抗菌基团。5.如权利要求4所述的抗菌羊毛的制备方法，其特征在于包括以下步骤 (O有机抗菌剂与羊毛的混合加入含有烯烃类阳离子化合物、酸性调节剂、氧化剂的有机抗菌剂溶液，在20°C 45°C下，以浴比I :15 1:50与羊毛纤维混合，并搅拌处理30mirTl80min ；所述有机抗菌剂溶液含有以下质量分数的物质1(Γ30%的烯烃类阳离子化合物，O. I O. 4%的酸性调节剂，O. 5 2%的氧化剂及67. 6 89. 4%的水； (2)链转移接枝改性处理向步骤二所述的有机抗菌剂溶液与羊毛的混合物中加入还原剂溶液，于10°C 45°C下接枝反应3(Tl50min ;加入对苯二酚溶液，于10°C 45°C下反应l(T50min ;完成后经离心脱水，在60°C 90°C的温度将接枝改性后的羊毛纤维烘干至羊毛纤维含水率5%以下。6.如权利要求5所述的抗菌羊毛的制备方法，其特征在于步骤(I)所述烯烃类阳离子化合物为以下一种或几种的混合物7.如权利要求5所述的抗菌羊毛的制备方法，其特征在于步骤(I)所述的酸性调节剂为盐酸、硫酸、甲酸、乙酸中的一种，氧化剂为过硫酸盐、过二硫酸盐、高锰酸盐、过氧化氢或硝酸铈盐中的一种或一种以上的混合物。8.如权利要求5所述的抗菌羊毛的制备方法，其特征在于步骤(2)所述的还原剂溶液的用量是被接枝改性羊毛质量的40% 100%，其质量组成为5 15%的还原剂，及85 95%的水；所述还原剂为亚硫酸氢盐、硫酸亚铁铵或抗坏血酸的一种；对苯二酚溶液的用量是被接枝改性羊毛质量的40% 100%，其质量组成为1% 3%的对苯二酚及97 99%的水。全文摘要本专利技术公开了，该抗菌羊毛制备方法适用于全羊毛纤维、纱线及含毛率40%以上的羊毛涤纶、羊毛腈纶混纺纱线及织物。制备方法是将洗涤后的羊毛加入烯烃类阳离子化合物、酸性调节剂、氧化剂组成的有机抗菌剂溶液中，在20℃~45℃下搅拌处理。随后向混合物中加入还原剂溶液和对苯二酚溶液，于10℃~45℃下接枝反应，得到含季铵盐抗菌基团的抗菌羊毛纤维。本专利技术制备的抗菌羊毛对大肠杆菌(革兰氏阴性菌)、金黄色葡萄球菌(革兰氏阳性菌)和白色念珠菌(真菌)的抗菌率均高于90%，经历30次洗涤次数后，对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和白色念珠菌的抗菌率也均大于90%。文档编号D06M14/06GK102817238SQ20121028207公开日2012年12月12日 申请日期2012年8月9日 优先权日2012年8月9日专利技术者陈水挟, 林洁龙 申请人:中山大学本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌羊毛，其特征在于羊毛表面接枝了具有季铵盐抗菌基团的聚合物链。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈水挟，林洁龙，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：