[发明专利]一种抗菌、抗病毒UHMWPE功能纤维及其制备方法

说明书

本发明属于纤维技术领域，更具体的涉及一种抗菌、抗病毒UHMWPE功能纤维及其制备方法。本发明的第一方面提供了一种抗菌、抗病毒UHMWPE功能纤维，制备原料按重量份计，包括UHMWPE粉末20‑80份、改性剂8‑20份、阳离子单体0.5‑5份、过氧化二叔丁基0.05‑0.1份、改性碳纳米管0.5‑2份、硅烷偶联剂0.3‑2.5份、纳米ZnO/Ag粉末10‑20份、溶剂50‑200份。申请人经过大量创造性实验探究得到，经本申请制备的UHMWPE功能纤维可以负载纳米抗菌粒子，在保证纤维性能的同时，还赋予了其优异的抗菌、抗病毒性能，达到对大肠杆菌、黄色葡萄球菌、白色念珠菌及其流感病毒的抑菌率达90％以上，抗菌抗病毒效果极佳。

技术领域

本发明属于纤维技术领域，更具体的涉及一种抗菌、抗病毒UHMWPE功能纤维及其制备方法。

背景技术

超高分子量聚乙烯(UHMWPE)因其高分子线性结构带来的超强的耐磨性、化学稳定性、高强度、自润滑性等性能，将其作为纤维用于纺织领域，制备成性能优良的面料成为研究者们感兴趣的研究方向。

但是在研究过程中发现，UHMWPE因为分子量较大、分子链间的缠结，导致分子粘度较大，加工复杂，尤其作为纤维用于纺织领域，纤维原液的可纺性成为最需解决的问题。现阶段人们常采用添加助剂的形式增强UHMWPE的流动性和加工性能，但是在提高UHMWPE流动性的同时降低了其本身的优异性能。

随着人们认识的进步和人们生活水平的提高，人们对面料的性能要求越来越高。在保证UHMWPE性能的同时，研发一款性能优异、抗菌、抗病毒的UHMWPE 纤维面料成为一些研究者们的探究重点。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的第一方面提供了一种抗菌、抗病毒 UHMWPE功能纤维，制备原料按重量份计，包括UHMWPE粉末20-80份、改性剂8-20份、阳离子单体0.5-5份、过氧化二叔丁基0.05-0.1份、改性碳纳米管 0.5-2份、硅烷偶联剂0.3-2.5份、纳米ZnO/Ag粉末10-20份、溶剂50-200份。

作为一种优选的技术方案，所述的改性剂选自丙烯酸、甲基丙烯酸、甲基丙烯酸羟乙酯、甲基丙烯酸缩水甘油酯、甲基丙烯酸月桂酯、甲基丙烯酸甲酯、甲基丙烯酸丁酯中的一种或者多种。

作为一种优选的技术方案，所述的阳离子单体选自二甲基二烯丙基氯化铵、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、二甲基二烯丙基氯化铵中的至少一种。

作为一种优选的技术方案，所述的改性碳纳米管选自多巴胺改性碳纳米管。

作为一种优选的技术方案，所述的改性碳纳米管中碳纳米管的长度选自10-100μm。

作为一种优选的技术方案，所述的硅烷偶联剂选自γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷、乙烯基三氯硅烷、γ-氯丙基三氯硅烷、γ-脲丙基三乙氧基硅烷、苯氨甲基三甲氧基硅烷、γ-(2,3-环氧丙氧)丙基三乙氧基硅烷、γ-巯丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种。

作为一种优选的技术方案，所述的γ-氨丙基三乙氧基硅烷、γ-缩水甘油醚氧基丙基三甲氧基硅烷、N-(β-氨乙基)-γ-氨丙基三甲氧基硅烷的重量比为1：2-3.5： 0.5-1。

作为一种优选的技术方案，所述的溶剂选自甲醇、乙醇、异丙醇、丙酮、甲苯、二甲苯、四氢呋喃、二氯丙烷中的至少一种。

本发明的第二方面提供了一种抗菌、抗病毒UHMWPE功能纤维的制备方法，包括以下步骤：

(1)将UHMWPE粉末、改性剂、阳离子单体、过氧化二叔丁基、溶剂加入烧瓶中，20-30摄氏度反应36-72小时，抽滤、蒸馏水洗涤，干燥，得到改性 UHMWPE粉末；