[发明专利]一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维及其制备方法

权利要求书

1.一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维，其特征是：所述抗菌防静电聚丙烯腈纤维由负载纳米银的杂化材料水溶液和聚丙烯腈配成纺丝原液，经湿法纺丝工艺制得；所述抗菌防静电聚丙烯腈纤维的成分为负载纳米银的杂化材料和聚丙烯腈，所述负载纳米银的杂化材料水溶液由负载纳米银的杂化材料和水组成，所述负载纳米银的杂化材料中，羧基、氨基和银纳米颗粒间通过离子键和配位键键接，所述羧基和氨基分属分子A和分子B的分子链；

所述分子A和所述分子B中，羧基含量、氨基含量和羟基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B的摩尔量之和的160％；

所述通过离子键和配位键键接的羧基和所述通过离子键和配位键键接的氨基含量之和大于等于所述分子A和所述分子B中羧基含量和氨基摩尔量之和的30％；

所述分子A的相对分子量≥10000，除了羧基的O或氨基的N之外，分子主链主要由C和H组成；

所述分子B的相对分子量≤5000，除了羧基的O或氨基的N之外，分子主链主要由C和H组成；

所述负载纳米银的杂化材料的结构通式为：

其中，分子链重复单元个数m≥0，n>0；

R₁、R₂或R₃官能团分别为以下官能团中的一种：阳离子基团、阴离子基团或极性非离子基团；所述阳离子基团为叔铵基或季铵基；所述阴离子基团为羧酸基；所述极性非离子基团为羟基、醚基、氨基、酰胺基、巯基或卤基。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维，其特征在于，带氨基的分子B还包含羟基或羧基，带羧基的分子B还包含羟基或氨基；所述羧基位于分子主链或支链，所述氨基位于分子主链或支链。

3.根据权利要求1所述的一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述分子A的分子主链还包括元素O、N或S；所述分子B的分子主链还包括元素O、N或S。

4.根据权利要求1所述的一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维，其特征在于，所述负载纳米银的杂化材料水溶液中负载纳米银的杂化材料的质量百分比浓度为0.5％～10.5％；按美国AATCC Test Method100标准检测，该纤维对金黄葡萄球菌抗菌和大肠杆菌的抑菌率高于90％；采用YG(B)342E型织物感应式静电测试仪对腈纶织物原样、实验得到腈纶织物进行表面抗静电性能的测试，实验得到的腈纶织物相比于织物原样下降了20～25倍左右，半衰期为0s。

5.如权利要求1～4中任一项所述的一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合，调节反应体系的pH值至4～6，然后向混合液中滴加银离子盐溶液，滴加完毕后持续搅拌，随后滴加还原剂溶液，滴加完毕后再持续搅拌，即得到负载纳米银的杂化材料水溶液；然后将负载纳米银杂化材料的水溶液与聚丙烯腈混合溶于溶剂中制得纺丝原液，采用湿法纺丝法，制得聚丙烯腈纤维；

分子A物质与分子B物质交叉含有羧基和氨基，即：分子A物质含羧基时，分子B物质含有氨基；反之，分子A物质含氨基时，分子B物质含有羧基。

6.根据权利要求5所述的一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维的制备方法，其特征在于，所述将含分子A物质的水溶液与含分子B物质的水溶液混合，是在20～60℃条件下；所述混合时伴以搅拌；所述调节反应体系的pH值采用0.1～0.3mol/L的HCl溶液、0.05～0.15mol/L的H₂SO₄溶液或0.1～0.3mol/L的HNO₃溶液调节；所述银离子盐溶液滴加完毕后搅拌，持续搅拌时间为0.5～1h；所述还原剂溶液滴加完毕后搅拌，再持续时间为1～2h。