CN108385387A - 一种抗微生物纤维素纤维及生产方法及其应用 - Google Patents

一种抗微生物纤维素纤维及生产方法及其应用 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其包括如下步骤:A,反应性抗菌化合物的制备:B,抗微生物纤维素纤维的制备:B1,化学固定:B2,利用金属促进剂或热处理来处理上述结构体使其稳定,得到抗微生物纤维素纤维。本发明通过使反应性化合物与抗菌剂反应来制备反应性抗菌化合物,通过反应性化合物与纤维素纤维之间的化学键使反应性抗菌化合物与纤维素纤维化学固定,使纤维素纤维结构稳定。

Description

一种抗微生物纤维素纤维及生产方法及其应用
技术领域
本发明属于纺织技术领域,具体涉及于一种抗微生物纤维素纤维及其生产方法及其应用。
背景技术
纤维素是植物细胞壁的重要组成基础。纤维素是地球上大量存在的生物质材料,并且在自然界中能够自然降解。随着人们对环境保护的日益关注,纤维素已成为人们关注的对象。
纤维素材料可从自然界中植物内纤维中获取。纤维素纤维包括棉、纸浆等。纤维素纤维的用途很多,例如,用于制作棉麻的短纤维,不用经过进一步的加工就可以纺纱。人造丝和莱赛尔纤维是将纤维素溶解于溶剂中,通过湿法纺丝制备纱线。纤维素衍生物,例如纤维素醋酸,被溶解于二氯甲烷、丙酮等有机溶剂中,然后在蒸发溶剂时通过干法纺丝制备纱线。
纤维素纤维在很久以前就因其良好的服用性被使用。最近,对环境友好型材料的需求增加了纤维素纤维的使用。纤维素纤维在吸汗方面表现优异,这是因为它的吸湿性比其他的纤维好很多,这使它适合于制作户外服装、运动服、衬衫、汗布等与皮肤直接接触的衣服。
抗菌和除臭工艺并不是意图使细菌绝育和治愈,而是想要抑制和增殖纤维上的细菌和真菌。抗菌和除臭工艺对人类是安全的,尽管它在一定程度上持续保持抗菌效果而不是高的抗菌活性。
一般的有机抗菌材料比无机抗菌材料更容易加工,并且对纤维的机械性能、透明度和颜色没有明显的影响。由于这些优点,有机抗菌材料广泛应用于纤维中。卤胺、乙内酰脲、咪唑啉酮、磺胺嘧啶与其衍生物和应用于纤维素纤维的有机抗菌材料一样出名。这些有机抗菌材料缺乏持久的抗菌效果,尤其是缺乏热稳定性,这限制了它们的应用,一些有机抗菌材料会导致皮肤刺激和流泪。
与有机抗菌材料相比,无机抗菌材料具有良好的热稳定性,并且不会产生挥发和分解。鉴于这些优点,无机抗菌材料具有广泛的应用。很多金属,如银、铜、锌有强的抑菌性能和安全性,对人类无害。然而这些金属会从纤维素纤维上脱落,如在洗涤时,它们的抗菌性能并不持久。
使纤维具有抗菌性能的方法目前已被熟知。这些中的大多数都依赖于过去处理纱线或织物的方法。然而,过去的处理方法在耐久性和牢固性等方面仍然不能令人满意,由此,过去的处理方法并不能灵活的应用到服装工厂。
更特殊的是,过去的处理方法在获得抗菌性能方面受到限制。例如,当添加粘合剂以将抗菌颗粒牢固地附着到布上时,仅允许存在有限量的粘合剂,因此限制了抗菌颗粒的数量。仅仅洗涤几次就能使抗菌颗粒从衣服上脱落,结果,衣服失去抗菌功能。很多关于解决这个问题的建议被提出。
本发明人开发了具有由纤维素芯层和金属皮层组成的双层的皮芯短纤维。这种短纤维是通过在纤维素纤维表面涂覆金属成分获得的。具有高导电性的金属皮层确保短纤维具有阻挡电磁波和抑制静电的能力。金属组分的抗菌活性使得短纤维更加卫生。
然而,皮芯短纤维的生产涉及到复杂的工序,包括纤维素纤维的刻蚀,浸泡还原剂溶液,浸泡催化金属盐溶液使得其表面均匀的沉积催化金属的精细颗粒,预沉,化学镀。构成皮层的金属利用阴离子聚合物的亲和力被束缚于芯层纤维素纤维上。因此,响应周围环境的变化,金属涂层和纤维素之间的结合力逐渐恶化,导致两层之间分离。
抗菌材料(如银)主要涂覆在纤维表面上,为纤维提供抗菌性能。然而,抗菌材料与纤维之间的结合力不足,难以防止抗菌颗粒从衣服上脱落,导致抗菌功能逐渐恶化。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题,本发明旨在赋予纤维素纤维抗菌功能,并且将抗菌材料紧密地结合到纤维素纤维上,使得抗菌功能的坚牢度停止恶化。
一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其包括如下步骤:
A,反应性抗菌化合物的制备:
A1,制备水性分散体:所述水性分散体中,反应性化合物的浓度为10-300g/l;
A2,向水性分散体中加入抗菌剂,使得反应性化合物和抗菌剂在10-90℃下反应0.5-6h,得反应性抗菌化合物溶液;
A3,对反应性抗菌化合物溶液进行干燥并粉碎成纯化的反应性抗菌化合物;
B,抗微生物纤维素纤维的制备:
B1,化学固定:将纤维素纤维或织物浸渍于含有10-100g/l的反应性抗菌化合物,5-50g/l碳酸钠、20-200g/l硫酸钠,浴比为1:5-50的水溶液,在40-90℃温度下,反应10-100min形成化学键;或者通过浸轧烘干工艺来执行化学固定:纤维素纤维或织物用10-100g/l的反应性抗菌化合物、10-100g/L的碳酸钠和10-100g/L的硫酸钠浸轧,浸轧纤维素纤维或织物在100-180℃下用蒸汽或干热处理;通过化学固定使得反应性抗菌化合物的重量为纤维素纤维重量的0.1-10.0%,得到纤维素纤维结构体;
B2,利用金属促进剂或热处理来处理上述结构体使其稳定,得到抗微生物纤维素纤维。
进一步的,所述步骤B2利用金属促进剂进行稳定化的步骤为:所述纤维素纤维结构体与0.5-5%金属促进剂在10-90℃下加热至金属促进剂的含量达到纤维素纤维重量的0.05-5.00%;所述热处理的步骤为:将纤维素纤维结构体浸渍在选自有机金属化合物,有机硅化合物,有机氟化合物,有机磷化合物和有机氮化合物中的至少一种的水溶液中,然后在100-200℃下进行蒸汽或干热处理10s-10min。
进一步的,所述反应性化合物为三嗪化合物,嘧啶化合物,喹喔啉化合物,乙烯基砜化合物,环氧化合物,氨基甲酸酯化合物和丙烯酰胺化合物一种或几种。
进一步的,所述三嗪化合物为氰尿酰氯,嘧啶化合物为四氯嘧啶,喹喔啉化合物为氯代羰基二氯喹喔啉,乙烯基砜化合物为磺基乙磺酸,环氧化合物为表氯醇,氨基甲酸酯化合物为乙二醛氨基甲酸酯,丙烯酰胺化合物为溴乙酰胺。
进一步的,所述抗菌剂可为天然抗菌剂,合成抗菌剂,抗真菌剂和抗病毒剂的一种或几种;所述天然抗菌剂为大环内酯类,氨基糖苷类,头孢类,青霉素类,壳聚糖类,壳多糖类,透明质酸类,海藻酸类,角叉菜胶,黄原胶,胶凝糖,氨基酸和蛋白质的一种或几种;所述合成抗菌剂为喹诺酮,磺酰胺,二脒类,双酚类,胍类,双胍类,咪唑鎓类,己啶类,磺胺酸,水杨酸,氨基苯甲酸,乙内酰脲和咪唑啉酮一种或几种。
进一步的,所述步骤A2中可加入碱作催化剂加速反应,所述碱为苛性钠,碳酸钠,过碳酸钠或乙酸钠。
此外,本发明还提出上述生产方法生产的抗微生物纤维素纤维或者织物。
进一步的,所述纤维素纤维可为植物纤维、再生纤维、天然蛋白质纤维或再生蛋白纤维。
进一步的,所述抗微生物纤维素纤维的抑菌率为99%-99.99%,对碱性臭味的除臭率为90%-100%。
此外,本发明还提出上述生产方法生产的抗微生物纤维素纤维在制备织物中的应用。
本发明相对于现有技术所具有的优点为:
1.本发明通过使反应性化合物与抗菌剂反应来制备反应性抗菌化合物,通过反应性化合物与纤维素纤维之间的化学键使反应性抗菌化合物与纤维素纤维化学固定,使纤维素纤维结构稳定。
2.本发明的抗菌纤维素纤维是具有优异的抗菌活性和除臭性能的对人类友好的材料。根据本发明的实施方式的抗菌纤维素纤维可以以原棉,棉条,粗纱,细纱,机织物,针织物,无纺布等制成。根据本发明的抗菌纤维素纤维可以与其他纤维例如天然纤维和合成纤维混合。在这种情况下,取决于混合纤维的种类以及混合方法和比例,本发明实施方式的抗菌纤维素纤维可用于制造各种用途的产品。
3.另外,抗菌剂通过反应性化合物和纤维素纤维之间的化学键合而稳定地结合到纤维素纤维上。这种化学键合防止抗菌剂例如在洗涤过程中容易地从纤维逸出,使得抗菌纤维素纤维长时间保持其抗菌功能。
4.在纤维素纤维结构中,反应性抗菌化合物化学固定到纤维素纤维上,并且抗菌剂通过反应性化合物稳定地结合到纤维素纤维上。由于化学键和稳定的键合作用,可以防止抗菌化合物在洗涤过程中从纤维上轻易脱离,从而使抗菌纤维素纤维长期保持其抗菌功能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是表示通过实施例4中制造的抗菌性棉纤维而制造的棉织物中细菌生长的图像。
图2是表示实施例5中制造的棉织物对作为被检菌株的金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌的抗菌活性的试验结果图像。
具体实施方式
在本发明中,除非另有说明,否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。
本发明抗微生物纤维素纤维的生产方法包括使反应性化合物与抗菌剂反应以制备反应性抗菌化合物,通过反应性化合物与纤维素纤维之间的化学键合将反应性抗菌化合物化学固定到纤维素纤维上,并稳定纤维素纤维结构。
首先本发明提出一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其包括如下步骤:
A,反应性抗菌化合物的制备:
A1,制备水性分散体:在1-40℃下,将反应性化合物分散于水溶液中,反应10-30min得到水性分散体;反应性化合物的浓度为10-300g/l;
A2,向水性分散体中加入抗菌剂5-10min,使反应性化合物和抗菌剂在10-90℃下反应0.5-6h,得反应性抗菌化合物溶液;其中抗菌剂的加入量为反应性化合物摩尔数的1-10倍。
A3,对反应性抗菌化合物溶液进行干燥并粉碎成纯化的反应性抗菌化合物;
其中步骤A1中,在水性分散体制备过程中可添加非离子表面活性剂或者酸;如添加非离子表面活性剂,其在水性分散体中的浓度为1-10g/l。加入酸或非离子表面活性剂均有利于反应的进行。
B,抗微生物纤维素纤维的制备:
B1,化学固定:将纤维素纤维(例如,原棉,条子,粗纱或双股纱)或由纤维素纤维通过机织,针织或粘合织造的织物(例如机织织物,针织织物或非织造织物)浸渍于含有10-100g/l的反应性抗菌化合物,5-50g/l碳酸钠、20-200g/l硫酸钠,浴比为1:5-50的水溶液,在40-90℃温度下,反应10-100min形成化学键;或者通过浸轧烘干工艺来执行化学固定,纤维素纤维或织物用10-100g/l的反应性抗菌化合物、10-100g/L的碳酸钠和10-100g/L的硫酸钠浸轧,浸轧纤维素纤维或织物在100-180℃下用蒸汽或干热处理,使得反应性抗菌化合物的重量为纤维素纤维重量的0.1-10.0%,得到纤维素纤维结构体;
此时,基于纤维素纤维的重量,反应性抗菌化合物的含量优选为0.1-10.0%,更优选0.5-5.0%。如果反应性抗菌化合物的含量小于0.1%,则获得极小的抗菌效果。同时,如果反应性抗菌化合物的含量超过10.0%,则在经济上是不利的。通过浸轧烘干工艺来执行化学固定时,一般200g纤维织物需要1L浸轧液。
B2,利用金属促进剂或热处理来处理上述结构体使其稳定,得到抗微生物纤维素纤维。通过用金属促进剂处理或热处理使纤维素纤维结构稳定。这种稳定作用进一步改善了抗菌纤维素纤维的抗菌性能,功能性或坚牢度。
纤维素纤维结构体可以通过下列反应得以固定:0.5-5%的金属化合物水溶液(作为金属促进剂)与纤维素纤维结构体在10-90℃下反应,直到金属化合物的含量达到纤维素纤维重量的0.05-5%。金属化合物选自氢氧化钠,氢氧化钾,氢氧化钙,碳酸钠,硝酸银,硫酸锌,氯化锌,氯化锡,氯化钙,硫酸铜及其混合物。金属化合物在水溶液中解离成金属离子。金属离子被纤维素纤维的羟基吸附到纤维上,与反应性抗菌化合物反应形成络合物。络合提高了纤维素纤维的抗菌活性。例如,在洗涤过程中,络合物因为它们的不溶性不易从纤维中逸出。
通过将纤维素纤维结构浸渍在选自催化剂,软化剂,防水剂,阻燃剂和功能增强剂中的至少一种功能剂的水溶液中,然后用蒸汽或干热在100-200℃下处理10秒到10分钟。该热处理进一步加强了纤维素纤维和反应性抗菌化合物之间的结合,以实现改善的抗菌纤维素纤维的坚牢度。催化剂优选为有机金属化合物,软化剂优选为有机硅化合物,阻燃剂优选为有机氟或有机磷化合物,功能增强剂优选为有机氮化合物。功能剂与反应性抗微生物剂一起发挥除臭柔软性,防水性,阻燃性,吸水性,快干性,吸湿放热性,防紫外线性等各种功能。
反应性抗菌化合物缩写为“ReAm”。反应化合物用于将反应性抗菌化合物与纤维素纤维进行化学结合,并被定义为反应性基团,缩写为“Re”。抗菌剂显示出抗菌功能,并被定义为缩写为“Am”的官能团。反应性基团Re与官能团Am反应以合成反应性抗菌化合物ReAm,并在随后的步骤中将反应性抗菌化合物ReAm稳定地结合到纤维素纤维上。
反应性基团Re可以选自三嗪化合物,嘧啶化合物,喹喔啉化合物,乙烯基砜化合物,环氧化合物,氨基甲酸酯化合物和丙烯酰胺化合物的一种或组成的组合。具体而言,三嗪化合物的实例是氰尿酰氯,嘧啶化合物的实例是四氯嘧啶,喹喔啉化合物的实例是氯代羰基二氯喹喔啉,乙烯基砜化合物的实例是磺基乙磺酸,环氧化合物的实例是表氯醇,氨基甲酸酯化合物的实例是乙二醛氨基甲酸酯,丙烯酰胺化合物的实例是溴乙酰胺。
官能团Am可以选自天然抗菌剂,合成抗菌剂,抗真菌剂和抗病毒剂。天然抗菌剂的具体实例包括大环内酯类,氨基糖苷类,头孢类,青霉素类,壳聚糖类,壳多糖类,透明质酸类,海藻酸类,角叉菜胶,黄原胶,胶凝糖,氨基酸和蛋白质。合成抗菌剂的具体实例包括喹诺酮,磺酰胺,二脒,双酚,胍,双胍,咪唑鎓,己啶,磺胺酸,水杨酸,氨基苯甲酸,乙内酰脲和咪唑啉酮。只要抗菌剂具有抗菌作用,并且在人体内是安全的,该抗菌剂不限于特定种类。
纤维素纤维适用于本发明的实施例的例子包括:植物纤维,如棉花纤维、麻纤维、纸浆、剑麻、蕉麻、木棉、葛根纤维、亚麻、黄麻、苎麻、大麻、洋麻、椰壳、和卡顿;再生纤维,如粘胶纤维,铜铵人造丝粘胶人造丝、莱赛尔纤维、天丝、醋酸纤维素和醋酸纤维素;天然蛋白质纤维,如动物纤维(羊毛、蚕丝、羊绒、羊毛、羊驼、驼羊杂交而生的后代,原驼,米斯蒂,小羊驼,美洲驼,麝牛毛,克什哥拉羊毛,和骆驼毛);再生蛋白纤维,如肉类蛋白纤维、牛奶蛋白纤维和植物蛋白纤维)。
步骤A中,可以根据反应性基团Re的种类而调整反应条件。
实施例1,反应性抗菌化合物的制备
例如,在使用三嗪化合物作为反应性基团Re的情况下,反应性抗菌化合物可以通过均匀地分散10-300g/l氰尿酰氯和1-10g/l非离子表面活性剂于水,在0-5℃下水解10-30分钟,制成水性分散体,向该水性分散体中添加5-10倍摩尔量的磺胺甲基磺酸盐或对氨基苯磺酸盐作为官能团Am,反应10-100分钟,使反应性基团Re与官能团Am在10-60℃下搅拌0.5-3小时。
实施例2,反应性抗菌化合物的制备
使用嘧啶化合物作为反应性基团Re情况下,反应性抗菌化合物可以通过如下合成:在20-40℃下,将10-300g/l四氯嘧啶和1-10g/l非离子表面活性剂均匀分散在水中10-30分钟以制备水溶液,向该水溶液中加入与四氯嘧啶5-10倍摩尔量的磺胺二甲嘧啶或磺胺作为官能团Am,反应10至100分钟,并且使反应基团Re与官能团Am在20-80℃下搅拌反应1-6小时。
实施例3,反应性抗菌化合物的制备
使用环氧化合物作为反应性基团Re这种情况下,反应性抗菌化合物可以通过将10至200g/l表氯醇作为环氧化合物均匀分散在50-90%的水和乙醇的混合物中10-30分钟来合成,以制备水性溶液。向表面活性剂中添加5-10倍摩尔量的磺胺盐或对氨基苯磺酸到水溶液中作为官能团Am,反应10至100分钟,使反应性基团Re与官能团Am在30-90℃下搅拌1-4小时。
该三嗪,嘧啶和喹喔啉化合物通过取代反应与官能团反应,环氧化合物与官能团通过加成反应合成反应性抗菌化合物,可加入碱作催化剂加速反应。可用作催化剂的碱包括苛性钠,碳酸钠,过碳酸钠和乙酸钠。对于反应性基团Re的水溶液,将碱以相当于与官能团Am的摩尔比为0.5-10的量分次加入,反应0.5至2小时。
另外,还可通过抗菌剂Am与磺基乙磺酸作为反应性化合物反应以制备反应性抗菌化合物,其中抗菌剂Am与乙烯基砜结合,然后反应性抗菌化合物通过化学键合化学固定到纤维素纤维的羟基上。过程如下反应式:
此外,可通过具有氨基的抗菌剂Am与氰尿酰氯反应制备反应性抗菌化合物,其中抗微生物剂Am与三嗪化合物(2-氨基-4,6-二氯-s-三嗪)结合,然后反应性抗微生物化合物通过化学方法化学键合固定到纤维素纤维的羟基上。过程如下反应式:
实施例4
4.1抗微生物纤维素纤维及其生产工艺
将7.38克氰尿酰氯和0.6克作为表面活性剂的Triton X-100加入到200毫升水中,搅拌下分散10分钟,同时保持温度在5℃。
向该分散体中分5份加入50ml 6.89g磺胺和1.6g苛性钠的水溶液30分钟。将混合物加热至20℃,并搅拌90分钟以合成反应性抗菌化合物。
接下来,将37.5g氯化钠加入反应性抗菌化合物中以产生沉淀。过滤沉淀,洗涤以除去未反应的物质,干燥,并粉碎成纯化的反应性抗菌化合物的粉末。
将100%精梳棉纤维在40℃下浸于含有50g/l纯化的反应性抗菌化合物粉末,15g/l碳酸钠和50g/l硫酸钠的水溶液中30分钟。棉纤维以1:10的浴比使用,使得纯反应性抗菌化合物粉末占纤维的重量的3.5%。将棉纤维用水洗涤并干燥,制成反应性抗菌化合物化学固定的纤维素纤维。
将纤维素纤维结构体浸渍在有机金属化合物,有机硅化合物,有机氟化合物,有机磷化合物和有机氮化合物的水溶液中。每种化合物的用量为0.2%。将得到的纤维素纤维结构体用150℃的蒸汽处理3分钟,制成抗菌性纤维素纤维。
4.2实施例4制备的抗微生物纤维素纤维抗菌活性及除臭率的测定
将实施例I的抗菌纤维素纤维织成棉织物。
按照KS K 0693-2007的测试方法,使用金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)作为测试菌株测试棉织物。测试结果显示在图1和2中。如图1所示,测试洗涤前和用KS K ISO 6330:2011方法循环洗涤50次后的棉织物样品的抑菌率为99.9%或更高,其测定100次洗涤后的棉织物样品的抑菌率为98.6%。
在图1中,细菌由白点表示。细菌:空白是普通棉织物的图像,图像显示许多细菌增殖。相反,在根据本发明实施方式制成的抗菌棉织物样品中在洗涤之前,洗涤50次之后,洗涤100次之后,很少或没有细菌被观察到。
使用检测管法对氨气测试除臭率。经过2小时,测得本发明实施方案的抗菌棉织物对氨气的除臭率为95%。
实施例5,
5.1抗微生物纤维素纤维及其生产工艺
将0.02摩尔氰尿酰氯与少量酸混合并在搅拌下均匀分散在200毫升蒸馏水中,同时保持温度在5℃或以下。
保持温度在5℃以下时,向蒸馏水中依次加入0.02摩尔磺胺二甲嘧啶和少量酸,使之均匀分散。
将磺胺二甲嘧啶溶液缓慢加入到氰尿酰氯溶液中,使反应进行2小时。反应结束后,将反应溶液冷却,中和,脱水,真空干燥,得到磺胺二甲基嘧啶的反应性抗菌化合物。
将100g水和10g冰醋酸加入到反应性抗菌化合物中以制备反应溶液。把10个20g精纺棉机织物在40℃下用反应溶液处理30分钟,使得反应性抗微生物化合物的含量为0.1%。
处理过的棉纤维用水洗涤并干燥,得到已化学固定的反应性抗菌化合物的棉织物。
将棉织物结构体浸渍在1.0重量%的硝酸银水溶液中,形成磺胺甲嘧啶银离子络合物。
5.2实施例5制备的抗微生物纤维素纤维抗菌活性及除臭率的测定
其中形成银离子络合物的实施例2的抗菌棉织物进行测试和分析。
根据KS K 0693-2011的测试方法,使用金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)和肺炎克雷伯氏菌(ATCC 4352)作为测试菌株来测试抗菌棉织物,接种物金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌的浓度分别为1.3×105CFU/ml和1.5×105CFU/ml。
根据KS K SO 6330:2006的方法将抗微生物织物样品洗涤50次。测试结果如图2所示,测量了金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯菌的抑菌率降至>99.9%。
图2显示,在将细菌接种到通用棉织物作为对照样品后18小时拍摄图像。从图像可以确认金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌增殖。将细菌接种到实施例4的抗菌棉织物样品中18小时后的图像作为测试样品。从图像中可以看出,目视没有观察到金黄色葡萄球菌和肺炎克雷伯氏菌。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其进行限制;尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的普通技术人员来说,依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换;而这些修改或替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明所要求保护的技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其特征在于:其包括如下步骤:
A,反应性抗菌化合物的制备:
A1,制备水性分散体:所述水性分散体中,反应性化合物的浓度为10-300g/l;
A2,向水性分散体中加入抗菌剂,使得反应性化合物和抗菌剂在10-90℃下反应0.5-6h,得反应性抗菌化合物溶液;
A3,对反应性抗菌化合物溶液进行干燥并粉碎成纯化的反应性抗菌化合物;
B,抗微生物纤维素纤维的制备:
B1,化学固定:将纤维素纤维或织物浸渍于含有10-100g/l的反应性抗菌化合物,5-50g/l碳酸钠、20-200g/l硫酸钠,浴比为1:5-50的水溶液,在40-90℃温度下,反应10-100min形成化学键;或者通过浸轧烘干工艺来执行化学固定:纤维素纤维或织物用10-100g/l的反应性抗菌化合物、10-100g/L的碳酸钠和10-100g/L的硫酸钠浸轧,浸轧纤维素纤维或织物在100-180℃下用蒸汽或干热处理;通过化学固定使得反应性抗菌化合物的重量为纤维素纤维重量的0.1-10.0%,得到纤维素纤维结构体;
B2,利用金属促进剂或热处理来处理上述结构体使其稳定,得到抗微生物纤维素纤维。
2.根据权利要求1所述的一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其特征在于,所述步骤B2利用金属促进剂进行稳定化的步骤为:所述纤维素纤维结构体与0.5-5%金属促进剂在10-90℃下加热至金属促进剂的含量达到纤维素纤维重量的0.05-5.00%;所述热处理的步骤为:将纤维素纤维结构体浸渍在选自有机金属化合物,有机硅化合物,有机氟化合物,有机磷化合物和有机氮化合物中的至少一种的水溶液中,然后在100-200℃下进行蒸汽或干热处理10s-10min。
3.根据权利要求1所述的一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其特征在于,所述反应性化合物为三嗪化合物,嘧啶化合物,喹喔啉化合物,乙烯基砜化合物,环氧化合物,氨基甲酸酯化合物和丙烯酰胺化合物一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其特征在于,所述三嗪化合物为氰尿酰氯,嘧啶化合物为四氯嘧啶,喹喔啉化合物为氯代羰基二氯喹喔啉,乙烯基砜化合物为磺基乙磺酸,环氧化合物为表氯醇,氨基甲酸酯化合物为乙二醛氨基甲酸酯,丙烯酰胺化合物为溴乙酰胺。
5.根据权利要求1所述的一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其特征在于,所述抗菌剂可为天然抗菌剂,合成抗菌剂,抗真菌剂和抗病毒剂的一种或几种;所述天然抗菌剂为大环内酯类,氨基糖苷类,头孢类,青霉素类,壳聚糖类,壳多糖类,透明质酸类,海藻酸类,角叉菜胶,黄原胶,胶凝糖,氨基酸和蛋白质的一种或几种;所述合成抗菌剂为喹诺酮,磺酰胺,二脒类,双酚类,胍类,双胍类,咪唑鎓类,己啶类,磺胺酸,水杨酸,氨基苯甲酸,乙内酰脲和咪唑啉酮一种或几种。
6.根据权利要求1所述的一种抗微生物纤维素纤维的生产方法,其特征在于,所述步骤A2中可加入碱作催化剂加速反应,所述碱为苛性钠,碳酸钠,过碳酸钠或乙酸钠。
7.权利要求1-5任意一项生产方法生产的抗微生物纤维素纤维或者织物。
8.根据权利要求7所述的生产方法生产的抗微生物纤维素纤维或者织物,其特征在于,所述纤维素纤维可为植物纤维、再生纤维、天然蛋白质纤维或再生蛋白纤维。
9.根据权利要求7所述的抗微生物纤维素纤维或织物,其特征在于,所述抗微生物纤维素纤维的抑菌率为99%-99.99%,对碱性臭味的除臭率为90%-100%。
10.权利要求1-5任意一项生产方法生产的抗微生物纤维素纤维在制备织物中的应用。
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