[发明专利]氧化银抗菌粘胶纤维及其原位反应的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于具有抗菌功能的粘胶纤维及其制备技术领域，具体涉及一种通过原位反应制备的氧化银抗菌粘胶纤维及其方法。

背景技术

随着工业生产的迅猛发展和人民生活水平的提高，人们对环境卫生和自我保健的意识日益增强。生活中，人们不可避免地会接触到各种各样的细菌、真菌等微生物，这些微生物在合适的外界条件(如温度，湿度)下会迅速繁殖并通过接触传播疾病，影响人们的身体健康和正常工作、学习和生活。而各类纺织品常常是这些微生物的良好栖息地，并成为疾病的重要传播源，致病菌在纺织品上大量繁殖后不仅会产生令人不快的气味，更会通过间接的方式传播疾病，如在医院、宾馆、饭店、浴室、养老机构等公共场所引起的交叉感染。因此，对纺织品抗菌功能的研究和开发就显得格外重要。

抗菌纤维及织物是指对细菌、真菌及病毒等微生物有杀灭或抑制作用的纤维或织物，其目的不仅是为了防止纺织品被微生物玷污而损伤，更重要的是为了防止传染疾病，保证人体的健康和穿着舒适，降低公共环境的交叉感染率，使纺织品获得卫生保健的新功能。

目前制备抗菌纤维的方法主要有复合纺丝法和后整理法两种。其中中国专利申请号为201310552319、201310284670、201310280989等文献披露的是将抗菌剂与高分子材料共混进行复合纺丝，而中国专利申请号为201210489120、201010213236、201010195207等却是将制备好的纤维进行后整理，来得到了一系列具有抗菌性能的纤维。所得纤维中提供抗菌性能的抗菌剂主要有有机抗菌剂、重金属及其氧化物和负离子三种。中国专利申请号为201110360128、201110213768文献是采用有机抗菌剂来提供纤维的抗菌性能，中国专利申请号为201310552319、201310284670则是以重金属及其氧化物来提供纤维的抗菌性能，中国专利申请号为200710301013、01112852.6是通过制备具有负离子效应的纤维来获得抗菌纤维。

金属银及其氧化物是一种常用有效的抗菌剂。通过添加金属银及其氧化物进行复合纺丝制备抗菌纤维工艺简单，所获得的纤维力学性能好、抗菌效果佳。如武汉理工大学樊李红等(中国专利申请号：201110210130)将海藻酸盐，纳米银以及缩丁酰壳聚糖共混纺丝制备了抗菌纤维。而青岛大学唐建国等(中国专利申请号：02110160.4)则是通过向纺丝原液中加入纳米银粒子制备了具有抗菌效果的粘胶纤维。

但是经进一步研究发现，如果直接加入金属银及其氧化物制备的抗菌纤维，其抗菌效果及力学性能会受到银及其氧化物在纤维中分布的巨大影响，因为直接加入的金属离子在纺丝原液中分散性差极易团聚，这会直接导致所获得的抗菌纤维性能不佳，团聚严重时甚至还会阻塞喷丝孔，影响纺丝的顺利进行。为此，中国专利申请号为200410062799.3利用胶体对纳米银离子进行了保护，有效防止了纳米银的团聚。但是其胶体保护剂的添加量需达到纳米银的5～20倍，这无疑又从另一个方面对纤维的力学性能以及抗菌性能造成了一定的不良影响。

众所周知，保证抗菌纤维的力学性能以及抗菌性能，解决金属银及其氧化物在纤维中分布的问题是必须的，同时还应尽量避免加入的其他组分(如胶体保护剂)而造成纤维性能的下降。传统的抗菌纤维制备以及现有的改性方法均无法较好的解决这些问题。

发明内容

本发明的目的是针对直接加入金属银及其氧化物颗粒难以制备出性能优异的抗菌粘胶纤维的问题，提供了一种原位反应制备氧化银抗菌粘胶纤维的方法，该方法可使原位反应制备出氧化银能够均匀分布在粘胶纤维内部，在赋予粘胶纤维优良抗菌性能的同时，又不至于造成纤维性能的下降。

本发明的另一目的是提供一种由上述方法制备的氧化银抗菌粘胶纤维。

本发明提供的原位反应制备氧化银抗菌粘胶纤维的方法的技术要点是首先获得能够与粘胶纤维共溶的银离子溶液，即硫代硫酸银溶液，然后与粘胶纤维纺丝原液共混纺丝，在纺丝凝固过程中，利用酸性凝固浴使得硫代硫酸银发生分解，在初生纤维内部原位生成氧化银粒子，进而获得均匀分布在粘胶纤维内部的氧化银抗菌粘胶纤维。本发明提供的原位反应制备氧化银抗菌粘胶纤维方法的具体工艺步骤和条件如下：

(1)采用常规工艺制备粘胶纤维纺丝原液，并使该纺丝原液中按重量百分比计，α－纤维素为8～10％，氢氧化钠为5～6％；

(2)将8～32份无水硫代硫酸钠溶解在50份去离子水中，再将1.7～6.8份硝酸银溶解在50份去离子水中，然后边搅拌边将硝酸银溶液缓慢倒入硫代硫酸钠溶液中，获得硫代硫酸银浓缩液；