含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用。含磷離子液體作為抗菌添加劑在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用。加入有含磷離子液體的聚氨酯復(fù)合纖維分別對革蘭氏陽性菌金黃色葡萄球菌和革蘭氏陰性菌大腸桿菌表現(xiàn)出非常優(yōu)異的抑菌和殺菌的特性，聚氨酯納米復(fù)合纖維膜的力學(xué)性能優(yōu)異，其拉伸強度和斷裂伸長率較大。本發(fā)明的抗菌聚氨酯復(fù)合纖維薄膜可以應(yīng)用在醫(yī)學(xué)、生物、環(huán)保、紡織等領(lǐng)域。
【專利說明】含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于紡織【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，可通過含磷離子液體利用紡絲技術(shù)制備出抗菌的聚氨酯復(fù)合纖維膜。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，抗菌產(chǎn)品(包括抗菌織物和抗菌薄膜)因其有效地抗菌和殺菌性引起了人們的廣泛關(guān)注。一般的，市面上的抗菌產(chǎn)品的抗菌性機理主要是釋放-接觸性殺菌，其具體原理如下:抗菌產(chǎn)品中所摻雜的抗菌劑在使用過程中會以一定的速度釋放出；當(dāng)病菌或病原體接觸到釋放出來的抗菌劑分子，其細胞壁和/或細胞膜會遭到破壞。最后影響其細胞內(nèi)外的滲透壓環(huán)境以及營養(yǎng)物質(zhì)的輸送，最終導(dǎo)致細胞死亡。
[0003]雖然，這些抗菌產(chǎn)品能夠有效地達到抑菌和殺菌效果，但是根據(jù)其抗菌機理可知，抗菌劑會隨著的抗菌過程的進行其濃度會逐漸變小。當(dāng)抗菌劑濃度低至抗菌的臨界濃度時，其抗菌產(chǎn)品的抗菌性就會大大降低。此外，優(yōu)異的抗菌性需要高含量的抗菌劑，這往往會造成抗菌產(chǎn)品整體物理性能的下降，例如抗菌產(chǎn)品力學(xué)性能的大幅度下降，這在其實際應(yīng)用過程，諸如污水過濾處理，使用抗菌手術(shù)服或者手套等，將受到很大程度的限制。
[0004]聚氨酯因其優(yōu)異的生物相容性而廣泛應(yīng)用在紡織、醫(yī)學(xué)器材以及電氣領(lǐng)域，其抗菌性在這些領(lǐng)域的應(yīng)用是非常重要的。然而，目前抗菌聚氨酯纖維的制備方法較繁瑣，特別是銀系抗菌聚氨酯，其往往需要纖維的后處理；除此之外，此類纖維的力學(xué)性能較差，這歸結(jié)于無機銀粒子的團聚，從而形成了應(yīng)力集中點，最終應(yīng)力無法傳遞，呈現(xiàn)較小的力學(xué)拉伸強度和斷裂伸長率。所以，有效抗菌且力學(xué)性能優(yōu)異的聚氨酯纖維的制備對于上述應(yīng)用領(lǐng)域是非常迫切。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供含磷離子液體作為抗菌劑在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)手段如下:
[0007]步驟(I).將聚氨酯、含磷離子液體體分別在100?110°C下真空干燥48?72h ；
[0008]步驟(2).將干燥后的聚氨酯、干燥后的含磷離子液體按質(zhì)量比為100:0.1?50加入到N，N-二甲基甲酰胺中，在常溫下磁力攪拌4?8h，得到均一的靜電紡絲前驅(qū)體溶液；N，N-二甲基甲酰胺與聚氨酯的質(zhì)量比為100:10?30 ；
[0009]作為優(yōu)選，N, N- 二甲基甲酰胺與聚氨酯的質(zhì)量比為100:20 ；
[0010]作為優(yōu)選，靜電紡絲前驅(qū)體的溶液中加入的干燥后聚氨酯與干燥后含磷離子液體的質(zhì)量比為100:5?40 ;
[0011]步驟(3).先將2?4毫升配制好的靜電紡絲前軀體溶液吸入5毫升醫(yī)用注射器針筒中，將高壓電源正極連在紡絲不銹鋼針頭上，負極接鋁箔，鋁箔放在不銹鋼針頭水平方向處10?15厘米處作為收集板，提供15?16千伏電壓即可在鋁箔上收集到聚氨酯納米纖維薄膜；紡絲結(jié)束，關(guān)閉電源。
[0012]上述方法制備得到的聚氨酯復(fù)合纖維膜為共混物，該共混物包括聚氨酯、含磷離子液體；聚氨酯與含磷離子液體的質(zhì)量比為100:0.1~50 ;
[0013]作為優(yōu)選，聚氨酯復(fù)合纖維膜中聚氨酯與含磷離子液體的質(zhì)量比為100:5~40。
[0014]所述的含磷離子液體的陽離子為季膦鹽類陽離子，結(jié)構(gòu)如下所示:
[0015]

【權(quán)利要求】
1.含磷離子液體作為抗菌添加劑在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用。
2.如權(quán)利要求1所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:所述的聚氨酯復(fù)合纖維由聚氨酯與含磷離子液體按照質(zhì)量比為100:0.1~50共混而成。
3.如權(quán)利要求2所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:所述的聚氨酯與含磷離子液體的質(zhì)量比為100:5~40。
4.如權(quán)利要求1或2所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:所述的聚氨酯復(fù)合纖維的制備過程包括以下步驟: 步驟(1).將聚氨酯、含磷離子液體分別在100~110°C下真空干燥48~72h ； 步驟(2).將干燥后的聚氨酯、含磷離子液體加入到N，N-二甲基甲酰胺中，在常溫下磁力攪拌4~8h，得到均一的靜電紡絲前驅(qū)體溶液；N，N-二甲基甲酰胺與聚氨酯的質(zhì)量比為100:10~30 ;加入的干燥后聚氨酯與干燥后含磷離子液體的質(zhì)量比為100:0.1~50 ; 步驟(3).先將2~4毫升配制好的靜電紡絲前軀體溶液吸入5毫升醫(yī)用注射器針筒中，將高壓電源正極連在紡絲不銹鋼針頭上，負極接鋁箔，鋁箔放在不銹鋼針頭水平方向處10~15厘米處作為收集板，提供15~16千伏電壓即可在鋁箔上收集到聚氨酯納米纖維薄膜；紡絲結(jié)束，關(guān)閉電源。
5.如權(quán)利要求4所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:步驟(2)N，N-二甲基甲酰胺與聚氨酯的質(zhì)量比為100:20o
6.如權(quán)利要求4所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:步驟(2)靜電紡絲前驅(qū)體的溶液中加入的干燥后聚氨酯與含磷離子液體的質(zhì)量比為100:5~40。
7.如權(quán)利要求1或2或3或4或6所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:所述的含磷離子液體的陽離子為季膦鹽類陽離子，結(jié)構(gòu)如下所示:14
R2.其中R4各自獨立為Cl~20烷基。
8.如權(quán)利要求1或2或3或4或6所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:所述的含磷離子液體的陰離子為氟離子，氯離子，溴離子，硫酸根，硫酸氫根，碳酸根，磷酸根，甲苯磺酸根，磷酸二氫根，磷酸二乙酯基，磷酸氫二根，硝酸根，甲基硫酸根，甲基磺酸根，氯鋁酸根，六氟磷酸根，四氟硼酸根，三氟甲基磺酸根，硫氰酸根，乙酸根，雙(2，4，4-三甲基戊基)次膦酸根，雙(丙二酸根合)硼酸根，硼酸根，雙氰胺基，氯鋁酸根，雙(草酸根合)硼酸根，雙(三氟甲基)亞胺基，雙(三氟甲烷磺酰)亞胺基，雙(鄰苯二甲酸根合)硼酸根，溴氯酸根，癸基苯磺酸根，二氯銅酸根，雙(五氟乙基)次膦酸根，雙(水楊酸根合)硼酸根，雙(三氟甲烷磺?；?甲烷基，(十二烷基)苯磺酸根，二乙基膦酸根，硫酸乙酯基，磺酸乙酯基，四氰基硼酸根，四(硫酸氫根合)硼酸根，四(甲基硫酸根合)硼酸根，三(五氟乙基)三氟磷酸根或三氟乙酸根。
9.如權(quán)利要求7所述的含磷離子液體在聚氨酯復(fù)合纖維中的應(yīng)用，其特征在于:所述的季膦鹽類陽離子為三乙基(甲基)膦陽離子，三正丁基(甲基)膦陽離子，三丙基(甲基)膦陽離子，三正己基(甲基)膦陽離子，三正辛基(甲基)膦陽離子，三正十二烷基(甲基)膦陽離子，二己基(乙基)(甲基)膦陽離子，二正丁基(乙基)(甲基)膦陽離子，三(十烷基)(甲基)膦陽離子，二(十六烷基)二(乙基)膦陽離子，四(正丁基)膦陽離子，四(正己基)膦陽離子，四(十六烷基)膦陽離子，四(十二烷基)膦陽離子，三(十烷基)(乙基)膦陽離子，三(十烷基)(正丁基)膦陽離子，三(十六烷基)(甲基)膦陽離子或四(正二十 烷基)膦陽離子。
【文檔編號】D01F6/94GK104073975SQ201410293334
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2014年6月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月25日
【發(fā)明者】李勇進, 邢晨陽, 管紀鵬 申請人:杭州師范大學(xué)