[发明专利]一种复合抗菌整理的非织造布及其制备方法

说明书

本发明公开了一种基于SiO₂@PDA‑Ag复合抗菌整理的非织造布，所述非织造布的制备方法包括如下步骤：(1)溶胶凝胶法制备多孔纳米二氧化硅；(2)制备表面附着聚多巴胺膜的改性材料，即SiO₂@PDA；(3)原位还原法制备核壳结构载银改性二氧化硅，即SiO₂@PDA‑Ag；(4)浸渍法制备复合抗菌整理的非织造布。本发明反应原料高效利用且反应条件为室温，具有环保节能无污染等特点，同时本发明非织造布具有杀菌能力强、无毒副作用、透气率高的优势。

技术领域

本发明涉及防护材料技术领域，尤其是涉及一种基于SiO₂@PDA-Ag复合抗菌整理的非织造布及其制备方法。

背景技术

自然界中存在着各种各样的微生物，如细菌、真菌等，它们处于空气、水、土壤等媒介中，而与人直接接触的衣物等纺织品中也同样存在着微生物，这些微生物在适合的条件下会大量繁殖，从而影响纺织品的性质，也会间接影响人体健康，传播各种疾病。抗菌纺织品的生产主要有两种方式：第一种是将抗菌剂加入纺丝液混合纺丝制成抗菌纤维；第二种是用抗菌剂对纺织品进行后处理以获得抗菌效果；考虑到工艺复杂程度及成本，一般工业上大多采用第二种方法，但是现有的大多数抗菌纺织品的安全性有待进一步提高，特别是使用一些重金属离子或其他物质，可能会对人体产生伤害，引起皮肤瘙痒、过敏等症状。

近年来对多孔二氧化硅的改性研究工作也甚多。通过接枝各种功能性基团或粒子，改变多孔二氧化硅活性，使其具备原来没有的催化活性、吸附性、氧化还原性等，在大分子吸附、分离、可控药物存储、运输和缓释、催化和抗菌等领域有重要的应用。同时纳米银是一种新型抗菌剂，具有很强的抑菌、杀菌作用及广谱抗菌活性，热稳定性和化学稳定性好，安全性高、无耐药性。目前，纳米复合颗粒的制备研究多集中在核-壳结构(包覆式)方面，因为它们具有许多独特的性质，例如：单分散性、核壳的可操作性、稳定性、可调控性、自组装和涉及光、电、磁、催化、化学和生物反应的能力。但是目前制备这些纳米复合材料的方法很多都存在能耗高、工艺复杂、适用范围窄、负载率低、分散性比较差的问题，且不利于环保高效制备。如何设计高效纳米复合材料结构并制备，发挥其中的协同作用，成为研究的热点问题。此外，纳米银在载体二氧化硅上易发生团聚问题。

多巴胺作为海洋生物粘合剂的衍生物，由于其对基质的普适性，粘附过程迅速，强耐腐蚀性，高强度和良好的生物相容性等特点，使之被广泛应用在各种领域，如生物医用材料、分离膜、黏结材料、光电磁材料、能源材料、医用传感器等场合，其应用领域还在不断扩展。研究证实，儿茶酚化合物中多巴胺能在弱碱性水溶液条件下发生氧化－自聚，形成强力黏附于几乎所有固体材料表面的聚多巴胺（PDA）涂层。因此，在抗菌抗病毒整理过程中采用多巴胺溶液充当粘合剂能将纳米载银二氧化硅牢固粘合在非织造材料表面，并且能够自身组装形成纳米粒子，进一步提高非织造复合材料的过滤抗菌性能。但是目前市场上面多巴胺在多孔二氧化硅表面自组装聚合使用较少，对于聚多巴胺膜厚度、颗粒大小的控制有严格要求，较大厚度的聚多巴胺膜将破坏多孔硅表面多孔形貌，降低多孔二氧化硅性能。

熔喷非织造布比传统的机织物具有更好的过滤效率，在与机织物比较阻尘率时发现，在孔隙率和吸气阻力相同的条件下，阻力为2. 0mm/H₂O的纱布，阻尘率只有60%，而熔喷布可达95%。熔喷滤材由于纤维超细，比表面积大，孔隙率高，高效的深层过滤性能，低空气阻力以及良好的加工性能，被认为是最具有前途的过滤材料。但是市场上普通的熔喷布性能较为单一，应用受限，设计开发具有多功能的熔喷布成为研究热点，随着生态环保意识的增强，环境友好的生态改性方法受到瞩目，绿色环保的织物整理改性剂也成为研究热点，而当前市场上织物与表面改性物质之间粘合剂污染成为较大问题，并且改性后的多功能织物耐久性较差。

发明内容

针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种基于SiO₂@PDA-Ag复合抗菌整理的非织造布及其制备方法。本发明反应原料高效利用且反应条件为室温，具有环保节能无污染等特点，同时本发明非织造布具有杀菌能力强、无毒副作用、透气率高的优势。