[发明专利]一种抗菌纺织品及其制备方法

说明书

本发明提供一种抗菌纺织品及其制备方法，纺织品经改性后，于氧化石墨烯和聚乙烯吡咯烷酮等N‑乙烯基酰胺类聚合物水溶液中浸渍生成氧化石墨烯‑N‑乙烯基酰胺类聚合物膜，然后与碘自组装，得到抗菌纺织品，该抗菌纺织品一方面克服氧化石墨烯在织物表面的结合量少和不牢固的缺点，另一方面充分发挥氧化石墨烯、聚乙烯吡咯烷酮等N‑乙烯基酰胺类聚合物和碘三者的生物相容性优良特性，借助优良的抗菌性用于医护用品的开发和使用。

技术领域

本发明属于纺织品功能整理技术领域，特别涉及一种氧化石墨烯/碘复合抗菌纺织品的制备方法。

背景技术

石墨烯是21世纪的新型“材料之王”，具有着强度高、韧性好，透明和导电等多种优良特性，被广泛用于材料、医学、电学、纺织等各领域的研究。石墨烯在纺织品功能整理方面应用较多，借助自身的优良性能，对整理织物的导电、阻燃、拒水、抗紫外线等影响显著。近年来，石墨烯与织物结合用于柔性电极的制备已有初步成果，石墨烯在电池，导电纺织品、内暖融等方面也正在加紧实现量产化。

氧化石墨烯(GO)是石墨烯经氧化剥离生成的衍生物，表面具有较多的羟基、羧基等含氧官能团，为石墨烯在纺织行业的应用提供了契机。GO在织物表面的粘附成膜只需要通过简单的浸渍、沉积或静电结合的方法实现，还原剂又进一步促进了石墨烯在织物表面形成较为牢固的薄膜结构。为了更多地吸附GO分子，超声法、真空过滤沉积法、抽滤法、层层自组装技术等都均有研究，此外，采用阳离子型表面改性剂对织物进行预处理或GO表面阳离子改性都较好地提高了织物与GO的结合量。最新的科学研究表明，溶液状态下的GO能够通过细菌细胞膜破坏、OH-氧化和表面接触作用多种方式致死细菌，其溶液在较低浓度的情况下抑菌率达99％以上。然而，片层状的GO未能充分发挥抗菌性能，一方面由于GO的亲水性导致与织物不能牢固结合，另一方面，相互键合作用减少了分子结构中的含氧官能团的存在，从而减弱了GO的抗菌效果。

聚乙烯吡咯烷酮(PVP)是N-乙烯基酰胺类非离子型高分子化合物，可由单体乙烯基吡咯烷酮(NVP)为原料，通过本体聚合、溶液聚合等方法得到。PVP具有优良的生物相容性，而且成膜性、粘结性较好，在研究中常用于人体相容性材料、生物薄膜等的添加剂。在纺织行业，PVP则较多地作为一种染整助剂或前处理复配溶剂使用。PVP对碘的吸附络合是一大特色，在医学领域聚维酮碘已广泛用于清洁杀菌的特效药物，碘络合不但可以充分发挥两者的细胞相容性特征，而且抗菌效果也比较显著。此外，PVP还能与GO以氢键键合，表现出较好的粘结效果。

专利CN201410554360.6采用GO及其衍生物水溶液浸渍的方式即可用于多种织物的功能整理，并赋予织物导电、拒水、抗紫外等多种优良性能。青岛大学曲丽君教授在阳离子改性预处理织物表面采用层层自组装技术，成功地将GO整理到织物上，在与其他特性物质复配的基础上使织物在抗紫外线、导电、运红外发射、电磁屏蔽性、电热性能等方面都获得显助提升。Surajit Some等直接利用超声混合的方法制得氧化石墨烯碘(GO-I)复合薄膜(Some S,Sohn J S,Kim J,et al.Scientific reports,2016,6.)，不仅具有较低的抑菌浓度和明显的抑菌圈效果，而且人体细胞在该膜存在条件下成活率高达98％，显出极好的人体相容性。

然而，印染整理过程中通过直接浸渍超声的方式能够在织物表面聚集的GO量非常有限；采用浸轧法则对Hummers法所制备的GO溶液来说，杂质的存在尤为明显；对织物的阳离子改性处理局限于GO在织物表面的絮凝结合，未能有如期的牢度效果。生活常用的碘酒、碘伏等消毒杀菌液较多地用于外伤口感染的简单处理，且遇到棉织物其抗菌性会受到影响而降低，作为一种极易挥发的物质，碘的应用还要依赖具有络合性能的高分子化合物才能发挥理想的效果。氧化石墨烯作为一种新型的高效抗菌剂，其在纺织行业的应用也会对医疗用品的发展起着较为重要的影响，因此解决这些问题具有重大的意义。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种抗菌纺织品的制备方法。