[发明专利]一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种聚丙烯腈纤维的制备方法，特别涉及一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维及其制备方法。

背景技术

日常生活中，人们难免会接触到各种各样的细菌、病毒，其中一些细菌和病毒是致病性的，对人们的生命健康造成威胁和伤害。纤维纺织品是人们生活必需品之一，但是大多数纺织品不具有抗菌性。进入21世纪，SARS、禽流感、手足口病的爆发和传播更是严重威胁着人们的生命健康；医院是救死扶伤的场所，但现实生活中普遍存在着患者在院内交叉感染的情况。自洁型医疗用品、包括自洁型纺织品是一种控制院内感染的有效方法。如何赋予纤维织物抗菌、抗病毒功能，制备对微生物具有杀灭或阻隔作用的纤维织物具有重要现实意义。

通常，抗菌织物的制备方法可分为物理和化学方法。物理法是将抗菌剂掺混到织物的纤维内部或者表面、纤维基体和抗菌剂之间只有物理相互作用；实施方式有表面涂覆、共混纺丝、纤维表面处理等。化学法是指将抗菌剂分子以化学键的方式连接到织物纤维的分子上，实施方法有共聚、织物纤维表面接枝、纤维表面整理等。

静电对人类社会的影响是众所周知的，比如在手术台上，电火花会引起麻醉剂的爆炸，伤害医生和病人；在煤矿则会引起瓦斯爆炸，会导致工人死伤，矿井报废；服装带静电会造成容易吸尘、穿着不适、有点击感等不良影响。鉴于上述等原因，人们对防静电研究主要有以下方法：

1.在纤维表面施加阴离子或两性或非离子表面活性剂；

2.在纤维内部混入表面活性剂；

3.通过树脂整理，将有导电性的树脂加在纤维里面；

4.通过化学接枝，将导电性的高分子接在纤维表面，如使合成纤维带上吸湿性基团以提高防静电性能；

5.对组分纤维结构分子进行改进；

6.在纤维中添加电抗性低的组分。

而不管是针对抗菌还是防静电，以上介绍的方法虽然运用广泛，但其缺陷是不耐久，或经过皂洗或干洗会因脱落而失效。专利CN1078005A公开了一种抗静电的除菌除臭织物的制造方法。属于对腈纶的改性处理。采用的技术为通过化学反应使铜离子和某些碱性染料的阳离子基团牢固接枝在腈纶的相关基团上，但是添加的碱性染料对织物具有损伤作用。

发明内容

本发明针对以上抗菌防静电纤维存在的问题，提出一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维及其制备方法，该方法中提供一种将负载纳米银的杂化材料水溶液与聚丙烯腈复合制得纺丝原液，采用湿法工艺制得抗菌防静电聚丙烯腈纤维。所述负载纳米银的杂化材料水溶液具有良好的稳定性，即杂化材料稳定的溶解分散在水溶液中，该水溶液没有明显的颗粒物悬浮或沉淀，杂化材料中的纳米银负载量可调，纳米银以离子键的形式稳定有效的连接到载体分子的分子链上；因此通过将该种杂化材料分散在聚丙烯腈纤维中而提高纳米颗粒在聚丙烯腈纤维中的分散性和稳定性。

本发明的一种抗菌防静电聚丙烯腈纤维，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％，A、B复合络合物中的羧基、氨基和羟基亲水性基团是保证复合络合物水溶性的主要因素，160％这个数值是保证复合络合物能够有水溶性的最低数值。

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：

或

其中，分子链重复单元个数m≥0，n>0；