紡織品是人類接觸最多的材料,穿著者本身的體溫、人體散發(fā)的濕氣以及皮膚的代謝物等為微生物提供了合適的生長環(huán)境,使紡織品成為最適合細(xì)菌和真菌等微生物滋生和繁殖的溫床。紡織品上滋生的細(xì)菌,不僅使纖維制品變色、發(fā)霉、脆化降解等,而且對人體皮膚產(chǎn)生異常的刺激并誘發(fā)各種皮膚疾病,影響人體健康??咕徔椘返难邪l(fā)對于控制疾病傳染、增加公共衛(wèi)生安全具有重要意義。
以PET為原料的滌綸,是合成纖維的第一大品種,具有強度高、耐腐蝕、熱塑性好等一系列優(yōu)良性能,同時,石油工業(yè)的發(fā)展為滌綸生產(chǎn)提供了豐富且廉價的原料,使其成為紡織品領(lǐng)域中用量最大的材料。
在這種情況下,賦予滌綸抗菌功能成為開發(fā)抗菌紡織品的重要途徑。目前PET纖維抗菌功能化主要有表面涂層法、表面接枝法、物理混合法等。然而,表面涂層法由于與纖維結(jié)合力弱,抗菌持久性有待提高;表面接枝法效率低、過程復(fù)雜、成本高;物理混合方法雖然簡單,但抗菌組分的選擇非常有限。具有持久抗菌特征、加工過程簡單、適于工業(yè)化生產(chǎn)的抗菌PET的制備仍然是個挑戰(zhàn)。
針對這一挑戰(zhàn),華東理工大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院研究團隊運用聚合物反應(yīng)加工技術(shù),提出了一種簡便實用的制備抗菌PET的方法:首先將具有高效廣譜抗微生物活性的胍鹽齊聚物與聚丙烯鍵合,制備具有兩親性結(jié)構(gòu)的大分子抗菌母料;進(jìn)而與PET熔融共混,通過大分子抗菌母料的官能團與PET端基的原位反應(yīng),將聚丙烯抗菌母料結(jié)合在PET分子鏈的末端,解決了抗菌組分的耐久性問題,從而成功制備了抗菌性能優(yōu)異且持久的、同時力學(xué)性能得到提高的PET材料。
該PET材料具有良好的抗菌活性和非溶出特性,對大腸桿菌和金黃色葡萄球菌的抑菌率分別達(dá)到98.0%和99.9%以上。更重要的是,由于PET基體與聚丙烯抗菌母料相容性的差異以及結(jié)晶的非均相排斥作用,使得抗菌成分在PET材料表面富集,從而能夠高效發(fā)揮抗菌功能。
這項研究提供了一種簡便和易于規(guī)模化生產(chǎn)的方法來獲得耐久性抗菌PET,有望在各類民用服裝,以及醫(yī)院、賓館、餐廳等對安全衛(wèi)生有較高要求的公共領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。
[編輯:田田]