一種抗菌聚乳酸纖維及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于綠色生物基型高分子領(lǐng)域，具體涉及一種抗菌聚乳酸纖維及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]聚乳酸纖維是以聚乳酸為原料得到的制品，其具有良好的生物相容性和生物可吸收性，其具有與聚酯幾乎同等強(qiáng)度，楊氏模量較低，其織物比較柔軟，是一種優(yōu)良的面料原料。
[0003]通常制備抗菌纖維的方法主要有:化學(xué)接枝法、共混紡絲、物理改性和復(fù)合紡絲等。國內(nèi)外對(duì)于抗菌聚乳酸纖維的研究并不多，并且主要集中在物理改性方法。中國專利CN1891870A公布了一種制備抗菌性聚乳酸纖維的方法，其首先將含銀抗菌粉體與聚乳酸共混制備母料，在將抗菌母料與聚乳酸共混熔融紡絲制得。這種方法中加入的抗菌物質(zhì)可能對(duì)聚乳酸的加工、使用過程造成影響；絕大多數(shù)的抗菌物質(zhì)分布在制品內(nèi)部，造成浪費(fèi)；并且隨著使用過程中，表面的抗菌物質(zhì)可能會(huì)脫落。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為解決以上現(xiàn)有難題，本發(fā)明公開了一種抗菌聚乳酸纖維及其制備方法，采用化學(xué)接枝法來制備聚乳酸纖維，具體步驟如下:
[0005](1)將聚乳酸纖維浸泡在溫度為30-40°C，濃度為0.01mol/L?0.lmol/L的降解液中進(jìn)行降解3-10天，得到表面含有羥基的聚乳酸纖維。
[0006]其中降解液為NaOH、KOH、HC1、H2S04、H3P04 中的一種。
[0007](2)將⑴中所述的含有羥基的聚乳酸纖維浸泡在乙酸溶液中，在25°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入吡啶和a-溴代丙酰溴，充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)4?24小時(shí)，得到表面含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維。
[0008]其中吡啶為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.1%?0.2%，a-溴代丙酰溴為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.6?2%。
[0009](3)將(2)中所述的含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維浸泡在乙酸溶液中，在25°C?45°C下，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，依次加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、催化劑、配體，反應(yīng)6?24小時(shí)，得到表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維。
[0010]其中催化劑為溴化亞銅、氯化亞銅、碘化亞銅中的一種；配體為五甲基二乙烯三胺、三(2-二甲氨基乙基)胺、2，2’ - 二吡啶中的一種；催化劑為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.1?
0.2%,配體為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.4?0.6%。甲基丙烯酸二甲氨基乙酯為纖維質(zhì)量的8?12.8%。
[0011](4)將(3)中所述的接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維浸泡在正己烷中，在25?35°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入溴代正丁烷，反應(yīng)3?10小時(shí)，得到表面帶有抗菌季銨鹽的聚乳酸纖維。
[0012]其中溴代正丁烷為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.1?0.2%。
[0013]有益效果:本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，抗菌物質(zhì)接枝在纖維表面，不易脫落，使織物持久耐洗；抗菌物質(zhì)不在加工過程中加入，不會(huì)影響聚乳酸纖維的柔軟性；制得的聚乳酸纖維對(duì)大腸桿菌抑菌率為96.7%以上，對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌率均為95%。
【具體實(shí)施方式】
[0014]結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但不限制本發(fā)明。
[0015]實(shí)施例1
[0016](1)將4g聚乳酸纖維放置于250mL圓度燒瓶中，加入100mL 0.05mol/L的NaOH溶液，37°C下，進(jìn)行降解4天，得到表面含有羥基的聚乳酸纖維。
[0017](2)將(1)中所述的含有羥基的聚乳酸纖維用去離子水洗滌、干燥后，取2g浸泡在50mL乙酸中，在25°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入0.004g吡啶和0.04g a-溴代丙酰溴，充分?jǐn)嚢瑁磻?yīng)10小時(shí)，得到表面含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維。
[0018](3)將(2)中所述的含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維用甲醇沖洗數(shù)次、干燥后，取2g浸泡在100mL乙酸中，在35°C下，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，依次加入0.2g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、
0.003g溴化亞銅、0.0lg五甲基二乙烯三胺，反應(yīng)20小時(shí)，得到表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維。
[0019](4)將(3)中所述的接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維用乙醇洗滌、干燥后浸泡在100mL正己烷中，在35°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入0.003g溴代正丁烷，反應(yīng)3小時(shí)，得到表面帶有抗菌季銨鹽的聚乳酸纖維。
[0020](5)將制得的抗菌聚乳酸纖維進(jìn)行抗菌試驗(yàn)，結(jié)果表明該抗菌聚乳酸纖維對(duì)大腸桿菌抑菌率為99.5%，對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌率均為98.3%。
[0021]實(shí)施例2
[0022](1)將8g聚乳酸纖維放置于250mL圓度燒瓶中，加入100mL 0.08mol/L的HC1溶液，40°C下，進(jìn)行降解9天，得到表面含有羥基的聚乳酸纖維。
[0023](2)將(1)中所述的含有羥基的聚乳酸纖維用去離子水洗滌、干燥后，取4g浸泡在50mL乙酸中，在25°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入0.007g吡啶和0.06g a-溴代丙酰溴，充分?jǐn)嚢?，反?yīng)8小時(shí)，得到表面含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維。
[0024](3)將⑵中所述的含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維用甲醇沖洗數(shù)次、干燥后，取4g浸泡在100mL乙酸中，在40°C下，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，依次加入0.38g甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、
0.008g氯化亞銅、0.03g 2，2’-二吡啶，反應(yīng)15小時(shí)，得到表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維。
[0025](4)將(3)中所述的接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維用乙醇洗滌、干燥后浸泡在100mL正己烷中，在25°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入0.008g溴代正丁烷，反應(yīng)10小時(shí)，得到表面帶有抗菌季銨鹽的聚乳酸纖維。
[0026](5)將制得的抗菌聚乳酸纖維進(jìn)行抗菌試驗(yàn)，結(jié)果表明該抗菌聚乳酸纖維對(duì)大腸桿菌抑菌率為96.7%，對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌率均為95%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種抗菌聚乳酸纖維及其制備方法，其特征在于，具體步驟如下: (1)將聚乳酸纖維浸泡在溫度為30-40°C，濃度為0.01mol/L?0.lmol/L的降解液中進(jìn)行降解3-10天，得到表面含有羥基的聚乳酸纖維； (2)將(1)中所述的含有羥基的聚乳酸纖維浸泡在乙酸溶液中，在25°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下依次加入吡啶和a-溴代丙酰溴，充分?jǐn)嚢?，反?yīng)4?24小時(shí)，得到表面含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維； (3)將(2)中所述的含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維浸泡在乙酸溶液中，在25°C?45°C下，氮?dú)獗Ｗo(hù)下，依次加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、催化劑、配體，反應(yīng)6?24小時(shí)，得到表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維； (4)將(3)中所述的接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維浸泡在正己烷中，在25?35°C，氮?dú)獗Ｗo(hù)下加入溴代正丁烷，反應(yīng)3?10小時(shí)，得到表面帶有抗菌季銨鹽的聚乳酸纖維。2.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于，其中降解液為NaOH、KOH、HC1、H2S04、Η3Ρ04中的一種。3.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于，其中吡啶為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.1%?0.2%，a-溴代丙酰溴為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.6?2%。4.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于，其中催化劑為溴化亞銅、氯化亞銅、碘化亞銅中的一種；配體為五甲基二乙烯三胺、三(2-二甲氨基乙基)胺、2，2’_ 二吡啶中的一種；催化劑為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.1?0.2% ;配體為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.4?0.6% ;甲基丙烯酸二甲氨基乙酯為纖維質(zhì)量的8?12.8%。5.根據(jù)權(quán)利要求1，其特征在于，其中溴代正丁烷為聚乳酸纖維質(zhì)量的0.1?0.2%。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種抗菌聚乳酸纖維及其制備方法，采用化學(xué)接枝法來制備聚乳酸纖維，將聚乳酸纖維浸泡在降解液中進(jìn)行降解，得到表面含有羥基的聚乳酸纖維，再浸入乙酸溶液中，經(jīng)反應(yīng)得到表面含有溴基團(tuán)的改性聚乳酸纖維，再加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、催化劑、配體，得到表面接枝聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯的聚乳酸纖維，浸泡在正己烷中，再經(jīng)處理得到表面帶有抗菌季銨鹽的聚乳酸纖維。本發(fā)明制備方法簡(jiǎn)單，抗菌物質(zhì)接枝在纖維表面，不易脫落，使織物持久耐洗；抗菌物質(zhì)不在加工過程中加入，不會(huì)影響聚乳酸纖維的柔軟性；制得的聚乳酸纖維對(duì)大腸桿菌抑菌率為96.7％以上，對(duì)金黃色葡萄球菌抑菌率均為95％。
【IPC分類】D06M14/14, D06M13/08, D06M101/32, D06M13/21, D06M11/38, D06M13/355
【公開號(hào)】CN105442308
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410443323
【發(fā)明人】吳迪, 林育鋒, 張簡(jiǎn)邦宏, 吳中仁
【申請(qǐng)人】允友成(宿遷)復(fù)合新材料有限公司
【公開日】2016年3月30日
【申請(qǐng)日】2014年9月2日