专利名称：：一种具有抗菌性能的功能纤维的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种具有抗菌性能的功能纤维，属于高分子材料领域。
背景技术：
：银、铜、锌、铁、铬、镍、汞、铅等金属及其离子均具有杀菌或抑制细菌生长的功能，早在两千多年前，古埃及人就用银薄箔敷于伤口进行医疗，防止溃疡，中国蒙古族牧民亦用铜壶盛放马奶防止其变质。在诸多金属中，银的抗菌效果最好，排在第一位，其它依次为Ag>Hg>Cu>Cd>Cr>Ni>Pb>Co>Zn>Fe(何秀玲，郭腊梅.纳米载银无机抗菌剂及其在纺织品上的应用[J].上海纺织科技，2003，31(3):54-55)。各种不同无机金属离子的抗菌剂纷纷制备出来。随着人们对功能化纤维需求的增加，功能纤维的研制成为科研工作领域的热点，特别是抗菌纤维，近些年申请了多篇专利。中国专利00117568.8“一种广谱抗菌纤维的制备方法”，公开了一种采用有机聚丙烯腈纤维化学改性的方法制备新型广谱抗菌功能纤维的方法。该方法在制备过程中以高毒类药品水合胼为主要原料，在生产过程中对仪器设备性能和操作人员的防护等要求很高，且产品的抗菌效果一般。中国专利01129946.0“一种金属络合型抗菌纤维的制备方法”，公开了一种金属络合型广谱抗菌功能纤维的制备方法。该方法是在中国专利00117568.8的基础上络合金属离子制备而成。该方法提高了材料的抗菌性能，但金属离子易脱附，抗菌时间有限。
发明内容本发明的目的是为了解决现有技术制备抗菌纤维存在合成原料毒性大、抗菌效果差、抗菌时间有限等问题，而提供一种具有抗菌性能的功能纤维。本发明的目的是通过以下技术方案实现的本发明的一种具有抗菌性能的功能纤维，其具体合成方法如下将载体纤维与无机金属抗菌剂水溶液，按每克载体纤维加入15200ml无机金属抗菌剂水溶液的比例混合，利用离子键和/或配位键将无机金属抗菌剂固定在纤维表面；在0100°C条件下恒温搅拌IOmin24h，取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.57.5，在40°C60°C温度下干燥，即可得到目标产物。其中，载体纤维为含有-COOHA-COONaA-NHy-NH1-A-SO3Na中一种或多种官能团的纤维。无机金属抗菌剂水溶液可以是以银离子水溶液、铜离子水溶液、锌离子水溶液、铁离子水溶液中的任意一种或任意混合；无机金属抗菌剂水溶液中的金属离子的质量浓度为0.0001%5%。在载体纤维与无机金属抗菌剂水溶液混合时，加入添加剂，可增强材料的亲水性和柔顺性能，添加剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚乙烯亚胺中的任意一种或任意混合，添加剂占反应物总质量的020%。无机金属抗菌剂水溶液选用银离子水溶液时，反应过程在避光条件下进行，以免光敏效益造成纤维变色。有益效果(1)本发明所述的抗菌纤维原材料来源丰富，合成工艺简单，合成过程容易控制，易实现工业化大生产。(2)本发明所述的抗菌纤维采用无机金属抗菌剂作为灭菌活性成分，具有广谱抗菌的性能；添加剂的存在增强了纤维的耐洗性，抗菌耐久性和安全性。(3)本发明所述的抗菌纤维可用于制备抗菌服饰、玩具、口罩、手套等，也可制成空气净化器的滤芯，具有广泛的应用前景。具体实施例方式实施例1将含有-NH2纤维载体1.0g，浸泡在IOOmL不含添加剂、银离子质量比0.0001%的溶液中，25°C下以300转/min的速度振荡10h，固液比W/V为1100。取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.57.5，在50°C下烘干获得具有抗菌性能的功能纤维，抗菌活性官能团含量为0.23%。实施例2在室温下，将ISmL二乙烯三胺质量浓度为5%、铜离子质量浓度为2%的溶液中缓慢滴加到1.2g的-COOH型纤维载体中，不停的搅拌，固液比W/V为115。IOmin后取出纤维，用去离子水洗涤至PH值6.57.5，在60°C下烘干获得具有抗菌性能的功能纤维，抗菌活性官能团含量为5.08%。实施例3将含有-COONa纤维载体1.Og,浸泡在200mL聚乙烯亚胺质量浓度为20%、银离子质量浓度为0.05%，锌离子质量浓度0.1%的溶液中24h，放置在冰水混合物中，不停的搅拌，固液比W/V为1200。取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.57.5，在40°C下烘干获得具有抗菌性能的功能纤维，抗菌活性官能团含量为2.23%。实施例4将5g含有-COONa纤维载体，浸泡在750mL三乙烯四胺质量浓度为10%、银离子质量浓度为0.03%，锌离子质量浓度0.的溶液中15h，30°C恒温中速振荡，固液比W/V为1150。取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.57.5，在40°C下烘干获得具有抗菌性能的功能纤维，抗菌活性官能团含量为5.08%。实施例5将2g_S03Na纤维载体，浸泡在120mL不含添加剂、铁离子质量浓度为5%的溶液中，100°C恒温下以中速振荡6h，固液比W/V为160。取出纤维，用去离子水洗涤至PH值6.57.5，在60°C下烘干获得具有抗菌性能的功能纤维，抗菌活性官能团含量为4.23%。实施例6将-COOH含量为0.8mmol/g、-NH2含量为2.3mmol/g的纤维载体1.2g，浸泡在120mL聚乙烯亚胺质量浓度为1%、银离子质量浓度为0.01%的溶液中，25°C下以300转/min的速度振荡5h，固液比W/V为1100。取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.57.5，在50°C下烘干获得具有抗菌性能的功能纤维，抗菌活性官能团含量为0.11%。根据《消毒技术规范》的规定，上述方法制备的抗菌纤维的抗菌性能可采用振荡瓶法进行评价，即将一定量的待测纤维加入盛有已知菌浓度的试验菌培养液中，在37°C下，以300r/min的速度振摇0_24h，采用琼脂倾注法接种平皿，进行活菌计数培养，测试振荡前后溶液中细菌浓度。细菌减少率(0/0)=样本振荡前^g^gff^平均菌落数χ1QOo/o样本振荡前平均菌落数按振荡瓶法分别测定上述5个实施例制备的抗菌纤维对大肠杆菌和枯草芽苞杆菌作用Ih和24h的抗菌性能，测试结果见表1。表1纤维的抗菌性能<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>权利要求一种具有抗菌性能的功能纤维，其特征在于具体合成方法如下将载体纤维与无机金属抗菌剂水溶液，按每克载体纤维加入15～200ml无机金属抗菌剂水溶液的比例混合；在0～100℃条件下恒温搅拌10min～24h，取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.5～7.5，在40℃～60℃温度下干燥，即可得到目标产物；其中，载体纤维为含有-COOH、-COONa、-NH2、-NH1-、-SO3Na中一种或多种官能团的纤维；无机金属抗菌剂水溶液可以是以银离子水溶液、铜离子水溶液、锌离子水溶液、铁离子水溶液中的任意一种或任意混合；无机金属抗菌剂水溶液中的金属离子的质量浓度为0.0001％～5％。2.如权利要求1所述的一种具有抗菌性能的功能纤维，其特征在于无机金属抗菌剂水溶液选用银离子水溶液时，反应过程在避光条件下进行。3.如权利要求1所述的一种具有抗菌性能的功能纤维，其特征在于在载体纤维与无机金属抗菌剂水溶液混合时，加入添加剂。4.如权利要求3所述的一种具有抗菌性能的功能纤维中的添加剂，其特征在于添加剂为二乙烯三胺、三乙烯四胺、聚乙烯亚胺中的任意一种或任意混合，添加剂占反应物总质量的020%。全文摘要本发明涉及一种具有抗菌性能的功能纤维，属于高分子材料领域。本发明首先将载体纤维与无机金属抗菌剂水溶液混合，在0～100℃条件下恒温搅拌10min～24h，取出纤维，用去离子水洗涤至pH值6.5～7.5，在40℃～60℃温度下干燥，即可得到目标产物。本发明原材料来源丰富，合成工艺简单，合成过程容易控制，易实现工业化大生产。该纤维抗菌谱广、抗菌性能持久，安全可靠，可制成保健内衣、鞋垫、手术服、护士服以及医疗纱布等；也可做成无纺布，用于空气净化器的滤芯，灭杀空气中的细菌和病毒，具有广泛的应用前景。文档编号D06M11/00GK101812801SQ20091025993公开日2010年8月25日申请日期2009年12月23日优先权日2009年12月23日发明者周钧,张浩,张琴,管迎梅,翟密橙,范海明,陈兆文申请人:中国船舶重工集团公司第七一八研究所