[发明专利]一种树棉抗菌纤维的制备方法

说明书

本发明公开了一种树棉抗菌纤维的制备方法，包括以下步骤：将树棉纤维用环丁砜浸泡，调节pH至碱性再加入环氧氯丙烷或1,2‑环氧氯丁烷反应，抽滤，洗涤，干燥，得活性环氧基树棉纤维；再用异丙醇浸泡活性环氧基树棉纤维，再加入HBP‑NH₂进行氨基化反应，洗涤，干燥，得氨基化树棉纤维；将氨基化树棉纤维浸泡于可溶性盐溶液，搅拌均匀，静置，冷却，干燥，即得树棉抗菌纤维。本发明的树棉纤维具有抗菌、柔软、蓬松、易着色、疏水、耐水、可穿戴等优点，原料易得,价格低廉，制备工艺简单、耗能低、操作简易、生产成本低，容易实现工业化生产。

技术领域

本发明属于纤维制备技术领域，具体是一种树棉抗菌纤维的制备方法。

背景技术

随着生活水平的提高，人们越来越注重身体的健康，棉织物的改性和抗菌功能化整理已经成为了热点。制备抗菌纤维使用的抗菌剂种类繁多, 抗菌机制不尽相同。其中有机抗菌剂的抗菌机理属于接触反应机理，主要是抗菌剂与霉菌或者其它细菌的细胞膜表面的阴离子相结合，破坏蛋白质和细胞膜合成酶甚至是其DNA结构，从而抑制霉菌或者其它细菌的繁殖生长。有机抗菌剂主要包括有机金属、酚类、季铵盐类、季磷盐、醇类、双胍类等，但有机抗菌剂的安全性目前尚在研究中。壳聚糖、鱼精蛋白、桂皮柏和罗汉柏油等天然抗菌剂，其大多都是从动植物中提炼精制而成的，具有优良的耐气候性、毒性低、使用安全等优点，但其有耐热性较差，药效不稳定、持续时间短等缺点。

金属配合物纳米材料因其具有优良的抗菌性能以及足够的安全性，其在纺织用品的抗菌功能改性方面发挥着极其重要的作用。但是在金属配合物纳米材料溶液的制备及其应用于天然纺织品抗菌整理的过程中，仍然存在着以下几个重要问题:首先，如何选择合适的还原剂将可溶性金属溶液中的金属离子络合为金属配合物纳米材料；其次，金属配合物纳米材料颗粒的尺寸难以有效控制，金属配合物纳米材料溶液稳定性差，放置较长时间后容易出现团聚现象等缺点；接着，金属配合物纳米材料与树棉纤维的结合仅限于物理吸附作用，抗菌整理后，织物上的金属配合物纳米材料颗粒极易脱落，存在耐洗性的问题。

树棉（Gossypium arboreum Linn.），学名牛角瓜，属罗葵科牛角瓜属直立灌木，主要分布于台湾、广东、广西、四川和云南等省区。树棉的纤维长度比草本棉花长，纤维横截面的中空度较大，是良好的纺织原料。树棉向来有“赛丝绸”的称号，其性能与丝绸的相似度极高，具有柔软、蓬松、易着色、疏水等优点，开发前景极为广阔。

发明内容

本发明针对现有抗菌纤维存在的问题，提供一种制备高效杀菌、耐候性好、使用安全、稳定性好、成本低、耐洗性良好、不易产生抗药性的树棉抗菌纤维的方法。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案如下:

一种树棉抗菌纤维的制备方法，包括以下步骤：

（1）浸泡纤维：称取干燥的树棉纤维，在室温下用环丁砜浸泡1-3天使其膨胀，得膨润化的树棉纤维；

（2）活化纤维：将膨润化的树棉纤维置于反应器中，用称碱液调节反应液pH至8.5-10.5，再加入环氧氯丙烷或1,2-环氧氯丁烷，室温下搅拌反应24-36h，抽滤，产物用乙醇或丙酮洗涤两次，用稀酸洗一次，再用水洗至中性，然后在40～60℃真空干燥，得活性环氧基树棉纤维；其中环氧氯丙烷或环氧氯丁烷的加入量与树棉纤维的质量比为1-10:1；

（3）树棉纤维氨基化反应：将活性环氧基树棉纤维置于反应器中，加入异丙醇浸泡，用NaCO₃调节反应液的pH至9-12，在温度为50-60 ℃及惰性气体的保护下加入质量浓度为10%的 HBP-NH₂聚合物，所述HBP-NH₂聚合物与树棉纤维的质量比为1:1-10，在转速为200-500 r/min下搅拌反应7-10 h，产物用乙醇或丙酮洗一次，再用水洗3-5次，在40-60℃真空干燥；得氨基化树棉纤维；