[发明专利]采用SCF技术将羟基酸酯低聚物固着在纤维表面的方法及抗菌抗病毒产品

说明书

本发明公开采用SCF技术将羟基酸酯低聚物固着在纤维表面的方法及抗菌抗病毒产品。羟基酸酯低聚物具有良好的抗菌抗病毒效果。溶有羟基酸酯低聚物的SCF一方面可使纤维溶胀、另一方面使羟基酸酯低聚物渗入纤维浅表层非晶区，在SCF释压后固着于纤维表面，直接获得耐久的抗菌抗病毒效果。为使纤维得到稳定高效的抗菌抗病毒效果，采用了以乙醇为助溶剂提高羟基酸酯低聚物在SCF中的溶解度；采用分段升温升压、逐步逼近工艺温度压力的控温控压方法避免羟基酸酯低聚物流失；含羟基酸酯低聚物流体动静结合的周期性运动使纤维的羟基酸酯低聚物含量均匀，并结合缓慢释压的方式，使纤维获得稳定的羟基酸酯低聚物固着量，从而获得良好且耐久的抗菌抗病毒效果。

技术领域

本发明属于抗菌抗病毒纤维制品制备技术领域，涉及一种采用SCF(超临界流体，Super Critical Fluid)技术将羟基酸酯低聚物固着在纤维浅层表面的方法及抗菌抗病毒产品。

背景技术

抗菌抗病毒纤维可除菌、抑菌，隔离和杀灭细菌病毒，防止细菌性和病毒性疾病感染，还可消除因细菌繁殖引起的异味，减缓纤维腐烂的速度。抗菌抗病毒纤维主要用于医疗、卫生、食品、制药行业，可用做纱布、绷带、手术用布等医疗用品，卫生用品、内衣、童装，空调过滤、水质净化等器材，以及抗菌抗病毒工作服等。

现有抗菌纤维包括天然抗菌纤维和人工抗菌纤维。甲壳素纤维、壳聚糖纤维、麻纤维、竹纤维等纤维具有一定的抗菌效果，但效果常不明显，特别是麻、竹纤维在脱胶过程中经过酸碱等化学物质处理，使其所含天然抗菌物质大量损失，故其抗菌效果进一步弱化；采用银、铜、锌离子及金属氧化物等无机抗菌剂共混纺丝的方法制成的抗菌纤维，抗菌效果较好，但纳米银离子有容易透过脑血屏障的隐患，在某些国家受到抵制，铜离子导致制品带绿色，锌离子的抗菌效果不强；TiO₂等纳米粉体在复配金属离子后在紫外光或自然光下可引起光催化反应，具备抗菌和抗病毒效果，但在光照条件不充分时影响其抗菌抗病毒效果；并且在采用共混方式将抗菌抗病毒功能物质施加到纤维中去时，纤维内部的功能物质因不与细菌病毒接触，并不发生抗菌抗病毒作用，造成浪费。采用卤化物、异噻唑、季铵盐、有机氮化合物等有机抗菌剂施加于纤维及其制品，凭借药物溶出赋予抗菌效果，但通常会形成比较明显的抑菌圈，影响安全性，且药物溶出现象也影响抗菌效果的持久性。另外，现有抗菌抗病毒功能材料除了在安全性、广谱性、利用率方面不能尽如人意外，在加工方式和承载对象上也有很多限制，例如以共混方式施加抗菌药物时只能针对化学纤维、而对天然纤维施加抗菌药物则往往需要通过交联剂将抗菌药物固着在纤维制品上，影响抗菌效果的耐久性、并影响纺织品的手感，并在纺织品设计时难以实现同质纤维材料纯纺、或只添加极少量(例如5％以内)异种纤维的高级纺织制品(例如纯羊绒服装要求羊绒含量高于95％)。因此，社会迫切需要一种对各种纺织纤维具有普适性的、安全高效广谱抗菌抗病毒纤维及制品的制备方法。

发明内容

本发明的第一个目的是针对现有技术的不足，提供一种采用SCF技术将羟基酸酯低聚物固着在短纤表面的方法，达到如下目的：(1)对各种材质纤维制得羟基酸酯低聚物固着、且含量可控的抗菌抗病毒纤维，其固着牢度可耐受洗涤加工、并由此构成耐久的抗菌抗病毒效果；(2)将抗菌抗病毒有效成分羟基酸酯低聚物仅施加并固着于纤维浅表，提高使用效率、节约生产成本、且不影响后续染色加工；(3)以不同混比添加于同质(或异质)基体纤维中，制备同一材质纤维纯纺、或不同材质纤维混纺的抗菌抗病毒纺织品，即使在小比例混纺仍可获得良好的抗菌抗病毒效果，可不因施加较多比例的抗菌合成纤维而劣化羊绒、棉等天然纤维纺织品的手感。

一种采用SCF技术将羟基酸酯低聚物固着在纤维表面的方法，包括以下步骤：

步骤S1、将羟基酸酯低聚物置于储药槽，待加工纤维置于超临界流体SCF高压罐中；关闭高压罐后抽出空气，将高压罐内SCF储罐中SCF经过储药槽带入羟基酸酯低聚物至罐内，采用分段控制温度压力、逐步迫近的控温控压方法升温升压到根据加工工艺所设定的温度和压力，使得整个系统达到平衡态；

所述羟基酸酯低聚物的结构通式如下式(I)：