[发明专利]一种接枝改性抗菌植物纤维材料及其制备方法

说明书

一种接枝改性抗菌植物纤维材料及其制备方法，所述抗菌植物纤维材料上接枝有季铵盐抗菌活性成分和多卤羟基二苯醚抗菌活性成分。本发明将植物纤维与含膦酸三胺反应，用卤代烷进行季铵化来提高表面的荷电性和疏水性，然后用氧化剂氧化植物纤维，氧化的植物纤维再与多卤羟基二苯醚类抗菌剂，最后制备出同时具有季铵盐类抗菌剂和多卤羟基二苯醚类抗菌剂双重杀菌机理的抗菌植物纤维，两种抗菌剂彼此发挥写了协同作用，使接枝改性的抗菌植物纤维具有更强的杀菌能力，抗菌效果更持久、高效。本发明制备工艺绿色环保，简单且易控制，所制备的抗菌植物纤维材料对人体无害，适合工业化生产。

技术领域

本发明属于抗菌材料及纤维改性技术领域，具体的本发明涉及一种接枝改性抗菌植物纤维材料及其制备方法。

背景技术

天然植物纤维是由植物的种子、果实、茎、叶等处理得到的纤维，从植物韧皮得到的纤维如亚麻、黄麻、罗布麻，从植物的叶上得到的纤维如剑麻、蕉麻。植物纤维的主要化学成分是纤维素，故也称纤维素纤维。植物纤维来源广泛、价格低廉，绿色环保可降解，是非常优秀的天然纺织原料。然而，纺织品疏松多孔，日常生活使用过程中极易成为众多细菌传播的载体，纺织品上滋生的细菌不仅能导致纤维制品发生变色、发霉、脆化降解，而且会对人体皮肤产生异常的刺激并可能诱发皮肤疾病，影响人体健康。随着科学进步及人类生活水平的提高，人们对纺织品的抗菌性能提出了更高的要求，纤维抗菌化变得越来越有必要。纤维抗菌化是采用物理或化学的方法将具有能够抑制细菌生长的物质引入纤维表面或内部而成的，抗菌剂不仅能在纤维上不易脱落而且能通过纤维内部平衡扩散，保持持久的抗菌效果。

如专利CN201910402270.8公开了一种纳米抗菌麻类纤维及其制备方法和应用，纳米抗菌麻类纤维由麻类纤维经银离子溶液浸泡后，与工业大麻花叶植物提取液反应后获得。该专利以银离子溶液为银源先驱体，采用植物提取液为生物还原剂，在麻类纤维吸附银离子后，利用工业大麻花叶植物提取液原位还原银离子并在纤维表面或内部生长出纳米银颗粒，这种抗菌纤维虽然具有快速的杀菌能力，但随着材料中银颗粒的消耗殆尽，最终材料丧失抗菌能力，不具有永久的抗菌性。专利CN201810820352.X公开一种汉麻抗菌纤维材料及其应用，汉麻纤维大分子链上接枝有季铵抗菌功能基团，所述季铵抗菌功能基团为共价连接有羟基丙基三甲基氯化铵基的三乙烯四胺基团，所述汉麻抗菌纤维材料中，C元素含量为40～50％，O元素含量为30～40％，H元素含量为5～10％，N元素含量为2～5％；专利CN201810820351.5公开了一种汉麻抗菌纤维材料制备方法，包括先将汉麻原纤维碱化、氧化；再将麻纤与三乙烯四胺反应，得到胺化麻纤；最后与环氧丙基三甲基卤化铵反应，得到含季铵抗菌功能基团的汉麻抗菌纤维材料，上述专利所得抗菌纤维不具有持久抗菌性，存在长久防止或者水冲洗后抗菌效果不理想的问题。

综上，非常有必要开发一种具有长期抗菌性能，且抗菌效果理想的植物纤维材料。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明将植物纤维与含膦酸三胺反应，用卤代烷进行季铵化来提高表面的荷电性和疏水性，然后用氧化剂氧化植物纤维，利用氧化的植物纤维上的醛基再与多卤羟基二苯醚类抗菌剂上的酚羟基反应，最后制备出同时具有季铵盐类抗菌剂和多卤羟基二苯醚类抗菌剂特点的双重抗菌植物纤维，这种抗菌植物纤维具有持久、高效抗菌效果。

一种接枝改性抗菌植物纤维材料，所述抗菌植物纤维材料上接枝有季铵盐抗菌活性成分和多卤羟基二苯醚抗菌活性成分。

所述季铵盐抗菌活性成分是用膦酸三胺胺化后的植物纤维和卤代烷反应得到，所述多卤羟基二苯醚抗菌活性成分是氧化后的植物纤维和多卤羟基二苯醚类抗菌剂反应得到。

所述膦酸三胺选自二乙烯三胺五甲叉膦酸、二己烯三胺五甲叉膦酸中的至少一种。

所述多卤羟基二苯醚类抗菌剂选自4,4'-二氯-2-羟基二苯醚、2,4,4-三氯-2-羟基二苯醚、5-氯-2-(2,4-二氯苯氧基)苯酚中的至少一种。