一种新型高分子抗菌剂的制作方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及化工技术领域，具体涉及一种新型高分子抗菌剂。
【背景技术】
[0002]上海应用物理研究所黄庆、方海平、樊春海研究员与IBM沃森研究中心、哥伦比亚大学周如鸿教授组成的国际合作团队，将计算机模拟与实验紧密结合起来，在石墨烯抗菌机制研究方面取得重要进展，提出了石墨烯与细菌细胞膜相互作用的一种分子机制，相关论文已于近日在线发表于《自然.纳米技术》杂志。
[0003]—般细菌和真菌的细胞膜和细胞壁均含有带负电的蛋白质，而组装上去的抗菌功能团带有正电性，因为库仑力的作用而吸附到微生物细胞上，影响细胞正常的呼吸和代谢功能;或造成细胞膜(壁)破裂，内容物流出，从而杀死微生物，达到抗菌的目的。因为电荷环境是细菌、真菌生长与繁殖的基础，就如同空气与水对人体一样。缺乏这一环境。细菌与真菌都要死亡，这就是分子组装抗菌技术具有广谱抗菌性能的原因，所以设计一种带正电荷的纺织材料作为抗菌材料有很大的应用前景。
【发明内容】
[0004]为了解决上述的问题，本发明提供了一种新型高分子抗菌剂，利用抗菌功能的正电性与细菌带负电的蛋白质的异性相吸原理，将微生物细胞吸附，并影响细胞的正常呼吸和代谢功能，造成细胞的破裂，达到抗菌的目的，能有效解决技术背景中的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下:一种新型高分子抗菌剂，该抗菌剂以改性腈纶或改性涤纶或改性棉纤维为基础材料，将硅烷季铵盐与基础材料反应结合成带正电荷分子团的纺织材料，与带负电的细菌真菌吸引，起到抗菌作用。
[0005]在上述基础上优选，所述基础材料通过与二元胺反应引入叔胺基，利用硅烷与叔胺基反应成硅烷季胺基，从而得到带正电荷分子团的纺织材料。
[0006]在上述基础上优选，带正电荷分子团的纺织材料的合成方法包括如下步骤:
(1)制备二元胺溶液，将改性腈纶或改性涤纶或改性棉纤维放入二元胺容易中反应，添加异丙醇作为溶剂，反应3-8小时。
[0007](2)将反应结束后的纤维用去离子水洗干净，在60_80°C下烘干。
[0008](3)将步骤(2)得到的产品浸没在硅烷溶液中反应，溶剂为碳酸酯，反应温度控制在3-70°C，时间在3-8小时。
[0009](4)将步骤(3)的反应产物依次用者碳酸酯溶剂和去离子水洗涤，在50_80°C下烘干，得到带正电荷分子团的纺织材料。
[0010]在上述基础上优选，所述改性腈纶的制备方法为:在常温下将腈纶在化学浴内浸渍20-30S，调节化学浴的PH为3.0-4，再放入沸水中水洗20-30S，然后干燥在70-90°C下干燥
30—40s ο
[0011]在上述基础上优选，，所述改性涤纶的配方为:由改性树脂制成，所述改性树脂的生产原料包括高纤维涤纶、石棉纤维、氧化剂和硫化机；所述高纤维涤纶占原料百分比的80-90%，石棉纤维占原料百分比的2-4%，氧化剂占原料百分比的5-10%，硫化机占原料百分比的3-6%。
[0012]在上述基础上优选，所述改性棉纤维的制备方法为:将棉纤维置于密闭容器中，充入改性介质，升压至改性压力，然后瞬间释放压力，去除改性介质，即获得晶变改性棉纤维。
[0013]本发明有益效果为:本发明利用改性腈纶或改性涤纶或改性棉纤维与硅烷季胺盐组合成带正电荷分子团的纺织材料，通过化学接枝方法，将精选的抗菌功能基团组装到基体树脂的分子链上，利用抗菌功能的正电性与细菌带负电的带白纸的异性相吸原理，将微生物细胞吸附，并影响细胞的正常呼吸和代谢功能，造成细胞的破裂，达到抗菌的目的，从而达到真正意义上的持久抗菌防霉。
【具体实施方式】
[0014]根据下述实施例，可以更好的理解本发明。然而，本领域的技术人员容易理解，实施例所描述的内容仅用于说明本发明，而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
[0015]实施例:一种新型高分子抗菌剂，该抗菌剂以改性腈纶或改性涤纶或改性棉纤维为基础材料，将硅烷季铵盐与基础材料反应结合成带正电荷分子团的纺织材料，与带生物负电的细菌真菌吸引，起到抗菌作用。
[0016]在上述实施例上优选，所述基础材料通过与二元胺反应引入叔胺基，利用硅烷与叔胺基反应成硅烷季胺基，从而得到带正电荷分子团的纺织材料。
[0017]在上述实施例上优选，，带正电荷分子团的纺织材料的合成方法包括如下步骤:
(1)制备二元胺溶液，将改性腈纶或改性涤纶或改性棉纤维放入二元胺容易中反应，添加异丙醇作为溶剂，反应3-8小时。
[0018](2)将反应结束后的纤维用去离子水洗干净，在60_80°C下烘干。
[0019](3)将步骤(2)得到的产品浸没在硅烷溶液中反应，溶剂为碳酸酯，反应温度控制在3-70°C，时间在3-8小时。
[0020](4)将步骤(3)的反应产物依次用者碳酸酯溶剂和去离子水洗涤，在50_80°C下烘干，得到带正电荷分子团的纺织材料。
[0021]在上述实施例上优选，所述改性腈纶的制备方法为:在常温下将腈纶在化学浴内浸渍20-30s，调节化学浴的PH为3.0-4，再放入沸水中水洗20-308，然后干燥在70-90°(3下干燥30-40s。
[0022]在上述实施例上优选，所述改性涤纶的配方为:由改性树脂制成，所述改性树脂的生产原料包括高纤维涤纶、石棉纤维、氧化剂和硫化机；所述高纤维涤纶占原料百分比的80-90%，石棉纤维占原料百分比的2-4%，氧化剂占原料百分比的5-10%，硫化机占原料百分比的3-6%。
[0023]在上述实施例上优选，所述改性棉纤维的制备方法为:将棉纤维置于密闭容器中，充入改性介质，升压至改性压力，然后瞬间释放压力，去除改性介质，即获得晶变改性棉纤维。
[0024]本发明分子组装抗菌技术的原理:一般细菌和真菌的细胞膜和细胞壁均含有带负电的蛋白质，而组装上去的抗菌功能基团带有正电性，因为库仑力的作用而吸附到微生物细胞上，影响细胞正常的呼吸和代谢功能;或造成细胞膜(壁)破裂，内容物流出，从而杀死微生物，达到抗菌的目的。因为电荷环境是细菌、真菌生长与繁殖的基础，就如同空气与水对人体一样。缺乏这一环境。细菌与真菌都要死亡，这就是分子组装抗菌技术具有广谱抗菌性能的原因。
[0025]本发明分子组装抗菌技术的优势:
由于抗菌功能团所具有电荷的物理作用对人体无影响，从而保证了使用的安全性。再者，抗菌功能团是通过化学键与基体高分子材料相连，不仅进一步保证了使用的安全性，而且也保证了抗菌效果的长效性。因此，与有机、无机抗菌剂相比，该技术在以下几方面具有突出优势:
(1)广谱抗菌:由于抗菌功能团是经过