[发明专利]一种含胍基抗菌剂的聚丙烯腈纤维和制备方法

说明书

本发明涉及抗菌纤维面料技术领域，且公开了一种含胍基抗菌剂的聚丙烯腈纤维和制备方法，5‑羟基间苯二亚胺胍双胍基抗菌单体的羟基与马来酸酐接枝聚丙烯腈的酸酐基团发生开环反应，得到含胍基抗菌剂的聚丙烯腈共聚物，然后与聚丙烯腈共混纺丝，得到聚丙烯腈纤维。抗菌单体含有的双胍基抗菌基团具有更强的抗菌性能，并且将双胍基抗菌单体接枝到聚丙烯腈的侧链，接枝牢度大，抗菌剂不易脱落和迁移，耐水洗性好，赋予了聚丙烯腈纤维长效的抗菌性能，同时改善纤维的亲水性和透湿性，更好地应用于医疗卫生用品、抗菌防霉内衣面料等制品中。

技术领域

本发明涉及抗菌纤维面料技术领域，具体为一种含胍基抗菌剂的聚丙烯腈纤维和制备方法。

背景技术

抗菌纤维面料广泛应用于服装服饰、医用纤维等领域，如聚丙烯腈纤维、氨纶纤维、丙纶纤维等，其中聚丙烯腈纤维可以通过可纯纺、混纺等工艺制成纤维面料，作为毛线、毛毯、内衣、运动服、膨体纱等，但是聚丙烯腈纤维存在亲水性、透水性较差，不具有抗菌性等缺陷，限制了聚丙烯腈纤维的发展和应用。对聚丙烯腈纤维的亲水和抗菌改性具有重要的意义。

胍类抗菌剂的抑菌性强、广谱性高，在纤维、塑料等高分子材料的抗菌改性中有着重要的应用，如《纳米纤维基单向导湿抗菌敷料的制备及其性能》，报道了以聚丙烯腈和聚丙烯酸钠为基材，聚六亚甲基胍盐酸盐作为抗菌剂，得到吸水率高、透湿性好，抑菌率优良的纳米纤维抗菌敷料；文献《聚阳离子接枝修饰聚丙烯腈纳米纤维膜及其抗菌性能》，报道了将聚阳离子抗菌剂接枝到聚丙烯腈纳米纤维膜中，得到长效抗菌的纤维材料；本发明利用含胍基抗菌剂与聚丙烯腈刚共聚物接枝改性，得到具有亲水性和抗菌性的聚丙烯腈纤维，应用于抗菌纤维、抗菌纺织面料、如医疗卫生用品、内衣面料、运动服等制品中。

发明内容

（一）解决的技术问题

本发明提供了一种亲水性和抗菌性的含胍基抗菌剂的聚丙烯腈纤维。

（二）技术方案

为实现上述目的，本发明提供以下技术方案：一种含胍基抗菌剂的聚丙烯腈纤维的制备方法，包括由100重量份的聚丙烯腈、10-40重量份的含胍基抗菌剂的聚丙烯腈共聚物制备而成，优选的，所述制备方法为：

（1）向N,N-二甲基甲酰胺中加入100重量份的马来酸酐接枝聚丙烯腈和5-25重量份的5-羟基间苯二亚胺胍，搅拌溶解后加入0.5-3重量份的对甲苯磺酸，升温至120-150 ℃回流反应6-18 h，反应后冷却并滴加乙醇沉淀，过滤溶剂，乙醇洗涤，得到含胍基抗菌剂的聚丙烯腈共聚物。

（2）向N,N-二甲基甲酰胺中加入聚丙烯腈、含胍基抗菌剂的聚丙烯腈共聚物，搅拌溶解并静置12-24 h形成纺丝液，将纺丝液倒入注射泵中进行湿法纺丝，进入凝固浴中形成初生纤维，然后经过机械牵伸，牵伸辊转速为20-40 r/min，得到的复合纤维在卷绕辊上进行卷绕收集，卷绕辊转速为30-50 r/min，得到含胍基抗菌剂的聚丙烯腈纤维。

优选的，所述（2）湿法纺丝中注射泵的挤压速度为0.4-0.8 mL/min。

优选的，所述（2）凝固浴为质量分数40-60%的N,N-二甲基甲酰胺的水溶液。

优选的，所述（1）中马来酸酐接枝聚丙烯腈的制备方法为：将100重量份的聚丙烯腈和3-10重量份的马来酸酐加入到丙酮溶剂中，搅拌均匀并滴加0.04-0.15重量份的二苯甲酮，在紫外灯下照射20-40 min，反应后过滤溶剂，丙酮洗涤，得到马来酸酐接枝聚丙烯腈。

优选的，所述（1）中马来酸酐接枝聚丙烯腈的制备方法为：向乙醇中加入100重量份的5-羟基间苯二甲醛、140-180重量份的氨基胍盐酸盐，并滴加含有150-200重量份的醋酸钠的水溶液，在50-70 ℃中搅拌反应4-12 h，反应后减压浓缩，进行柱层析分离，以体积比为1:5-20的乙酸乙酯和石油醚作为洗脱剂，分离得到5-羟基间苯二亚胺胍；