[发明专利]一种赋予织物防污抗菌性能的介孔硅组合物及其应用

说明书

发明涉及一种赋予织物防污抗菌性能的介孔硅组合物及其应用，由表面具有防污功能团的防污介孔硅球和表面具有抗菌官能团的抗菌介孔硅球与聚硅氧烷类粘接剂组成的；其中防污介孔硅球占组合物质量比为10～63％，抗菌介孔硅球占组合物质量比为10～65％，粘结剂占组合物质量比为20％～45％。把织物浸在所述的介孔硅球组合物的四氢呋喃溶液中，旋涡震荡5～20分钟后，取出织物在100～150℃的烘箱中干燥，得到超疏水防污抗菌织物。所制备的超疏水防污抗菌织物的应用，可用于伤口敷贴，防护口罩、防护服以及防污防菌隔离装置上。同时具备长效抗菌性能；本发明设计的织物在日常生活、医疗以及可穿戴设备有着广泛的应用前景。

技术领域

本发明涉及一种赋予织物防污抗菌性能的介孔硅组合物，是由防污介孔硅球和抗菌介孔硅 球以及聚硅氧烷类粘结剂组成的。特点是两种功能化介孔硅球的协同作用，使得织物表面具备 疏水介孔硅的防污性能和季铵盐化介孔硅的抗菌性能，同时疏水介孔硅可进一步提高季铵盐介 孔硅在织物表面的抗菌性能，这种组合物为实现织物表面的超疏水长久防污抗菌功能提供了简 单有效的工艺方法。

背景技术

多数织物表面由于多孔结构以及一定的亲水性，极易滋生细菌、真菌等微生物，不仅对织 物本身的透气性、舒适度等产生不良影响，对人类健康和安全也有极大的危险。尤其是当人体 皮肤被擦破或划伤后，织物上的细菌、真菌等微生物极易引起伤口感染；此外多数医用织物不 具备良好的防污抗菌能力，当使用过的织物未被有效杀菌处理后，极易导致传染病的发生。因 此，开发一种具有良好的长效防污抗菌的织物在医疗、卫生、野外作业等十分重要。

当前抗菌织物的制备主要有两种过程：使用抗菌剂对纺织品进行后处理或在挤出过程中将 一些稳定的抗菌材料加入合成织物。在制备过程中使用的抗菌材料主要有两种：释放型抗菌剂 和接触型抗菌剂。对于释放型抗菌材料，随着抗菌材料在使用过程中的逐渐减少，抗菌性能会 变弱；接触型抗菌材料需要细菌、真菌等微生物与抗菌材料有直接接触，在抗菌过程中，活细 菌会产生代谢产物并且死后的细菌会残留在织物表面，这会阻碍抗菌材料的杀菌性能。有效的 抗菌剂主要包括无机抗菌纳米粒子(Ag，TiO₂，ZnO，Ag@(ZnO或SiO₂))，有机抗菌材 料(季铵化合物(QACs)，聚双胍，N-卤胺，壳聚糖和三氯生))和杂化颗粒(ZnO/壳聚糖 和N-氯胺/SiO₂等)。

目前，已经有大量科研工作者进行了抗菌织物的设计和开发。这一过程中主要有两个挑战： 一个挑战是由于部分抗菌织物含有较多的羟基官能团，具有很强的吸水性，使得织物很容易被 污水污染，粘附大量细菌、真菌等微生物，从而导致抗菌织物的抗菌能力降低。另一个挑战是， 无机/有机污染物或细菌、真菌等微生物会分泌难以除去的特定代谢产物而形成生物膜，阻碍 抗菌剂与细菌等微生物的直接接触，使得织物的抗菌能力降低。为了获得具有长效抗菌性的织 物，许多科学家多年来一直试图通过不同的方法设计和合成不同的疏水抗菌阳离子聚合物，如 含季铵盐、胍盐等抗菌材料。然而，这些使用抗菌剂整理后的织物，只能在一定程度上减少细 菌粘附，抗菌性能有限。

本发明通过将抗菌材料与超疏水防污表面结合，设计了具有高效防污抗菌性能的组合物， 用于织物的防污抗菌修饰。方法是以聚二甲基硅氧烷为粘结剂，将所制备的防污介孔硅和抗菌 介孔硅结合，通过浸涂工艺，实现织物表面的高效防污抗菌功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种同时具有抗污与长效抗菌性能的织物处理组合物，主要是设计两 种功能化介孔硅球，通过协同作用赋予织物表面长效防污抗菌性能，提高织物的应用性能。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：

本发明涉及一种赋予织物防污抗菌性能的介孔硅组合物，特征是由表面具有防污功能团的 防污介孔硅球和表面具有抗菌官能团的抗菌介孔硅球与聚硅氧烷类粘结剂组成的；其中防污介 孔硅球占组合物质量比为10～63％，抗菌介孔硅球占组合物质量比为10～65％，粘结剂占组合 物质量比为20％～45％。