[发明专利]一种弹性纤维及其制备方法和用途

说明书

本发明提供了一种弹性纤维，含有甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的聚苯乙烯PS‑GMA和聚氨酯TPU，PS‑GMA和TPU的质量比为1：(3～7)，还可进一步复合抗菌剂得到抗菌弹性纤维，具有优异的机械性能、抗菌性能，抗菌剂不易溶出，安全性高，且能够耐紫外光照、耐水洗、可多次循环使用，在抗菌纺织织物中具有非常优异的应用前景。

技术领域

本发明属于纺织品技术领域，具体涉及一种弹性纤维及其制备方法和用途。

背景技术

随着近些年来经济社会的快速发展和生活水平的不断提高，人们对于自身健康和环境保护的意识也不断增强。对于日用纺织品的要求也不仅仅停留于美观大方，更对其强度、弹性等机械性能，以及健康和保健功能提出了更高的要求，制造出自身具有良好弹性，且具有抗菌性能的纺织品是延长使用寿命，并减少细菌侵害的最有效途径之一，因此具有抗菌功能的纺织品也越来越受到人们的青睐。

聚氨酯纤维的高回弹性是目前所有弹性纤维都无法比拟的，它的断裂伸长率可大于500％，具有优异的抗张强度、抗撕裂强度；同时与染料染色时的亲和性极好，易于服饰等纺织品的后期加工，是性能优异的纺织纤维原料。但传统的聚氨酯弹性纤维抗菌性能较差，且极易被微生物定植污染，长期使用后会在纺织品表面积累大量的细菌，严重威胁人类的身体健康。

聚合胍类抗菌剂，例如聚六亚甲基双胍盐酸盐(PHMB)和聚六亚甲基胍盐酸盐(PHMG)在抗菌领域已得到广泛应用，PHMB是一种广谱、高效的杀菌剂，常用于配制消毒剂和清洁剂，适用医用、隐形眼镜护理液、个人护理用品、食品、饮料和家用消毒、杀菌、防腐。两者均为无色液体、水溶性好、无腐蚀性、无臭、对哺乳动物和人类毒性较小。目前大多通过涂层、共混添加、化学交联或嵌段共聚的方式将这类抗菌剂引入高分子材料，但是这类聚合物的分子量都较低，并且与基材的结合主要依靠静电吸附、氢键、范德华力及疏水作用等非共价键作用力，因此通过涂层和共混的处理方法将其与材料结合并不牢靠，存在抗菌剂溶出的问题，对人体健康与环境产生潜在风险，如细胞毒性，水体污染等。同时也是造成制得的功能化纤维或织物的抗菌性能难以持久。而通过化学交联的方式则需引入多余的交联剂，这样不仅增加材料制备的成本同时还会加剧对环境的污染。

因此，如何将抗菌剂与高弹性的纤维进行复合，在保证纤维优异的机械性能的同时，赋予其良好且持久的抗菌性能，并且降低抗菌剂溶出所造成的安全风险，仍是目前亟需解决的问题。

发明内容

为了提高聚合胍类抗菌剂与纤维结合的稳定性，提升纤维织物作为卫生防护用产品，如手术用止血棉布，手术缝合线，防疫用口罩过滤层，医护人员用纺织布料等的耐洗性和抗菌的长效性，同时减少反应过程中复杂反应和多余化学试剂的引入，本发明通过聚氨酯和聚合物进行混合纺丝，然后在温和条件下将聚合胍接枝在纤维表面，获得一种聚合胍接枝的耐久安全的抗菌弹性纤维，无抗菌剂溶出且对人体安全无生物毒性，遵循了目前倡导的绿色化学的理念。

本发明提供了一种弹性纤维，它包含如下组分：甲基丙烯酸缩水甘油酯接枝的聚苯乙烯PS-GMA、聚氨酯TPU；所述PS-GMA和TPU的质量比为1：(3～7)。

进一步地，上述PS-GMA和TPU的质量比为1：5。

更进一步地，上述PS-GMA由苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油醚聚合而成，所述苯乙烯和甲基丙烯酸缩水甘油醚的摩尔比为(1～5)：1，优选为2:1。

进一步地，上述PS-GMA与TPU通过纺丝复合；优选地，所述纺丝为湿法纺丝、干法纺丝或熔融纺丝。

进一步地，上述弹性纤维还含有抗菌剂，所述抗菌剂为聚合胍类抗菌剂、季铵盐类抗菌剂、酰基苯胺类抗菌剂、咪唑类抗菌剂、噻唑类抗菌剂、异噻唑酮衍生物、酚类中的至少一种，优选为聚合胍类抗菌剂。

更进一步地，上述聚合胍类抗菌剂为聚合物胍或其盐酸盐、磷酸盐、葡萄糖酸盐中的至少一种，优选为聚合物胍盐酸盐，更优选为聚六亚甲基双胍盐酸盐PHMB和/或聚六亚甲基胍盐酸盐PHMG。