一種新型高分子抗菌劑的制作方法
【技術領域】
[0001 ]本發(fā)明涉及化工技術領域，具體涉及一種新型高分子抗菌劑。
【背景技術】
[0002]上海應用物理研究所黃慶、方海平、樊春海研究員與IBM沃森研究中心、哥倫比亞大學周如鴻教授組成的國際合作團隊，將計算機模擬與實驗緊密結合起來，在石墨烯抗菌機制研究方面取得重要進展，提出了石墨烯與細菌細胞膜相互作用的一種分子機制，相關論文已于近日在線發(fā)表于《自然.納米技術》雜志。
[0003]—般細菌和真菌的細胞膜和細胞壁均含有帶負電的蛋白質，而組裝上去的抗菌功能團帶有正電性，因為庫侖力的作用而吸附到微生物細胞上，影響細胞正常的呼吸和代謝功能;或造成細胞膜(壁)破裂，內容物流出，從而殺死微生物，達到抗菌的目的。因為電荷環(huán)境是細菌、真菌生長與繁殖的基礎，就如同空氣與水對人體一樣。缺乏這一環(huán)境。細菌與真菌都要死亡，這就是分子組裝抗菌技術具有廣譜抗菌性能的原因，所以設計一種帶正電荷的紡織材料作為抗菌材料有很大的應用前景。

【發(fā)明內容】

[0004]為了解決上述的問題，本發(fā)明提供了一種新型高分子抗菌劑，利用抗菌功能的正電性與細菌帶負電的蛋白質的異性相吸原理，將微生物細胞吸附，并影響細胞的正常呼吸和代謝功能，造成細胞的破裂，達到抗菌的目的，能有效解決技術背景中的問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術方案如下:一種新型高分子抗菌劑，該抗菌劑以改性腈綸或改性滌綸或改性棉纖維為基礎材料，將硅烷季銨鹽與基礎材料反應結合成帶正電荷分子團的紡織材料，與帶負電的細菌真菌吸引，起到抗菌作用。
[0005]在上述基礎上優(yōu)選，所述基礎材料通過與二元胺反應引入叔胺基，利用硅烷與叔胺基反應成硅烷季胺基，從而得到帶正電荷分子團的紡織材料。
[0006]在上述基礎上優(yōu)選，帶正電荷分子團的紡織材料的合成方法包括如下步驟:
(1)制備二元胺溶液，將改性腈綸或改性滌綸或改性棉纖維放入二元胺容易中反應，添加異丙醇作為溶劑，反應3-8小時。
[0007](2)將反應結束后的纖維用去離子水洗干凈，在60_80°C下烘干。
[0008](3)將步驟(2)得到的產品浸沒在硅烷溶液中反應，溶劑為碳酸酯，反應溫度控制在3-70°C，時間在3-8小時。
[0009](4)將步驟(3)的反應產物依次用者碳酸酯溶劑和去離子水洗滌，在50_80°C下烘干，得到帶正電荷分子團的紡織材料。
[0010]在上述基礎上優(yōu)選，所述改性腈綸的制備方法為:在常溫下將腈綸在化學浴內浸漬20-30S，調節(jié)化學浴的PH為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]在上述基礎上優(yōu)選，，所述改性滌綸的配方為:由改性樹脂制成，所述改性樹脂的生產原料包括高纖維滌綸、石棉纖維、氧化劑和硫化機；所述高纖維滌綸占原料百分比的80-90%，石棉纖維占原料百分比的2-4%，氧化劑占原料百分比的5-10%，硫化機占原料百分比的3-6%。
[0012]在上述基礎上優(yōu)選，所述改性棉纖維的制備方法為:將棉纖維置于密閉容器中，充入改性介質，升壓至改性壓力，然后瞬間釋放壓力，去除改性介質，即獲得晶變改性棉纖維。
[0013]本發(fā)明有益效果為:本發(fā)明利用改性腈綸或改性滌綸或改性棉纖維與硅烷季胺鹽組合成帶正電荷分子團的紡織材料，通過化學接枝方法，將精選的抗菌功能基團組裝到基體樹脂的分子鏈上，利用抗菌功能的正電性與細菌帶負電的帶白紙的異性相吸原理，將微生物細胞吸附，并影響細胞的正常呼吸和代謝功能，造成細胞的破裂，達到抗菌的目的，從而達到真正意義上的持久抗菌防霉。
【具體實施方式】
[0014]根據(jù)下述實施例，可以更好的理解本發(fā)明。然而，本領域的技術人員容易理解，實施例所描述的內容僅用于說明本發(fā)明，而不應當也不會限制權利要求書中所詳細描述的本發(fā)明。
[0015]實施例:一種新型高分子抗菌劑，該抗菌劑以改性腈綸或改性滌綸或改性棉纖維為基礎材料，將硅烷季銨鹽與基礎材料反應結合成帶正電荷分子團的紡織材料，與帶生物負電的細菌真菌吸引，起到抗菌作用。
[0016]在上述實施例上優(yōu)選，所述基礎材料通過與二元胺反應引入叔胺基，利用硅烷與叔胺基反應成硅烷季胺基，從而得到帶正電荷分子團的紡織材料。
[0017]在上述實施例上優(yōu)選，，帶正電荷分子團的紡織材料的合成方法包括如下步驟:
(1)制備二元胺溶液，將改性腈綸或改性滌綸或改性棉纖維放入二元胺容易中反應，添加異丙醇作為溶劑，反應3-8小時。
[0018](2)將反應結束后的纖維用去離子水洗干凈，在60_80°C下烘干。
[0019](3)將步驟(2)得到的產品浸沒在硅烷溶液中反應，溶劑為碳酸酯，反應溫度控制在3-70°C，時間在3-8小時。
[0020](4)將步驟(3)的反應產物依次用者碳酸酯溶劑和去離子水洗滌，在50_80°C下烘干，得到帶正電荷分子團的紡織材料。
[0021]在上述實施例上優(yōu)選，所述改性腈綸的制備方法為:在常溫下將腈綸在化學浴內浸漬20-30s，調節(jié)化學浴的PH為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]在上述實施例上優(yōu)選，所述改性滌綸的配方為:由改性樹脂制成，所述改性樹脂的生產原料包括高纖維滌綸、石棉纖維、氧化劑和硫化機；所述高纖維滌綸占原料百分比的80-90%，石棉纖維占原料百分比的2-4%，氧化劑占原料百分比的5-10%，硫化機占原料百分比的3-6%。
[0023]在上述實施例上優(yōu)選，所述改性棉纖維的制備方法為:將棉纖維置于密閉容器中，充入改性介質，升壓至改性壓力，然后瞬間釋放壓力，去除改性介質，即獲得晶變改性棉纖維。
[0024]本發(fā)明分子組裝抗菌技術的原理:一般細菌和真菌的細胞膜和細胞壁均含有帶負電的蛋白質，而組裝上去的抗菌功能基團帶有正電性，因為庫侖力的作用而吸附到微生物細胞上，影響細胞正常的呼吸和代謝功能;或造成細胞膜(壁)破裂，內容物流出，從而殺死微生物，達到抗菌的目的。因為電荷環(huán)境是細菌、真菌生長與繁殖的基礎，就如同空氣與水對人體一樣。缺乏這一環(huán)境。細菌與真菌都要死亡，這就是分子組裝抗菌技術具有廣譜抗菌性能的原因。
[0025]本發(fā)明分子組裝抗菌技術的優(yōu)勢:
由于抗菌功能團所具有電荷的物理作用對人體無影響，從而保證了使用的安全性。再者，抗菌功能團是通過化學鍵與基體高分子材料相連，不僅進一步保證了使用的安全性，而且也保證了抗菌效果的長效性。因此，與有機、無機抗菌劑相比，該技術在以下幾方面具有突出優(yōu)勢:
(1)廣譜抗菌:由于抗菌功能團是經(jīng)過