一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法技术

本发明专利技术主要提供了一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法，所述的抗菌涤纶的制备过程中主要使用了以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、锌源、试剂A、试剂B和偶联剂；其中聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维所占质量比为90～95 wt%，偶联剂使用量为0.5～2 wt%，将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，添加锌源与试剂A，使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂B，调整辐射频率继续辐射一段时间后加入偶联剂，再进行超声辐射后取出纤维，用去离子水清洗即可制得抗菌涤纶。该方法对比如今常用的共混加工方式，具有分散性可控、纳米粒子集中于纤维表面抗菌效果明显的优势，同时比传统的后整理法更加安全环保，纳米粒径更小，具有较好的应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用抗菌纤维的制备方法，尤其是一种采用超声辐射法制备纤维的方法。
技术介绍
超声化学是声学与化学相互交叉渗透而发展起来的一门新兴边缘学科，是声学与化学的前沿学科之一。超声化学主要是利用超声波加速化学反应,提高化学产率的一门学科。利用超声能够加速和控制化学反应、提高反应产率、改变反应历程和改善反应条件以及引发新的化学反应等。超声波之所以能够广泛应用于促进在通常情况下可以发生的化学反应，提高它们的产率以及选择性，同时大大缩短反应的时间，激发常规条件下难以或不能发生的化学反应，究其主要原因，不外乎是热学作用、力学作用和电学作用等。或者是以其中一个因素为主，或者为其中两个或多个因素的综合结果。然而，热学作用、力学作用和电学作用等与空化作用密切相关。因此虽然还不能完全肯定超声化学效应的实质就是空化作用，但是有一点是可以肯定的，那就是空化作用在超声化学中起着决定性的作用。空化作用有成核、微泡长大和空化气泡的馈陷三个阶段组成，它可分为均相的液体介质内的空化作用和非均相的液-液、气-液、固-液界面上的空化作用，由于空化作用与介质、压力、温度和频率等有关，所以这些因素也必然会对超声化学效应产生影响。所以在进行超声化学研究和应用时必须要考虑到这些因素的影响。
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术目的在于：提供了一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法。该方法对比如今常用的共混加工方式，具有分散性可控、纳米粒子集中于纤维表面抗菌效果明显的优势，同时比传统的后整理法更加安全环保，纳米粒径更小，具有较好的应用前景。本专利技术目的通过下述方案实现：一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法，所述的抗菌涤纶的制备过程中主要使用了以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、锌源、试剂A、试剂B和偶联剂；其中聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维所占质量比为90～95wt%，偶联剂使用量为0.5～2wt%，将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，添加锌源与试剂A，使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂B，调整辐射频率继续辐射一段时间后加入偶联剂，再进行超声辐射后取出纤维，用去离子水清洗即可制得抗菌涤纶。所用锌源为硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、碳酸锌中的一种或多种，浓度为0.05～0.5mol/L，使用量为1～2wt%。试剂A为氢氧化钠、碳酸钠、醋酸中的一种或多种，浓度为0.1～0.3mol/L，使用量为1～2wt%。所用的试剂B为甲醇、异丙醇、叔丁醇、乙二醇中的一种多种，使用量为1～3wt%。所用偶联剂为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、铝酸酯偶联剂中的一种或多种，使用量为0.5～2wt%。将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，添加锌源与试剂A，保持水槽温度70～80℃，调节超声辐射装置的频率为60～80Hz对水槽进行辐射5～10min后加入试剂B，调整辐射频率为20～40Hz继续辐射10～20min后加入偶联剂，再进行超声辐射30min后取出纤维，用去离子水清洗即可制得抗菌涤纶。本专利技术优越性在于：采用超声辐射法对极性涤纶进行表面改性，通过超声波控制晶核生长，使得粒径小、分布均匀的氧化锌纳米颗粒集中于涤纶表面，避免了共混加工中难以分散的问题，安全环保，具有良好的抗菌效果。与现有技术比，具有分散性可控、纳米粒子集中于纤维表面抗菌效果明显的优势，同时比传统的后整理法更加安全环保，纳米粒径更小，具有较好的应用前景。具体实施方式实施例1：取95g聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，加入0.05mol/L硝酸锌1g，0.1mol/L氢氧化钠1g，启动超声辐射装置对水槽进行辐射，保持水槽温度为70℃，调整超声频率为60Hz。5min以后加入1g甲醇，将超声频率调整为20Hz。10min以后加入0.5g硅烷偶联剂，30min后取出纤维，用去离子水洗净即可。实施例2：取92g聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，加入0.2mol/L氯化锌1.5g，0.2mol/L碳酸钠1.5g，启动超声辐射装置对水槽进行辐射，保持水槽温度为75℃，调整超声频率为70Hz。7min以后加入2g异丙醇，将超声频率调整为30Hz。15min以后加入1g钛酸酯偶联剂，30min后取出纤维，用去离子水洗净即可。实施例3：取90g聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，加入0.5mol/L硫酸锌2g，0.3mol/L醋酸2g，启动超声辐射装置对水槽进行辐射，保持水槽温度为80℃，调整超声频率为80Hz。10min以后加入3g叔丁醇，将超声频率调整为40Hz。20min以后加入2g铝酸酯偶联剂，30min后取出纤维，用去离子水洗净即可。测试纤维表面粒径，结果如表1。实施例4：取实施例1中的纤维样品20g，进行抗菌测试。测试方法参照国标GBT21510-2008纳米无机材料抗菌性能测试方法，以空白二氧化硅粉体为对照样，将二氧化硅粉体与抗菌涤纶消毒、干燥静置与无菌环境，将其浸泡于0.2ml菌悬液中，在37℃保持相对湿度90%，培养2h。将培养过的菌悬液配制成一定的浓度梯度，使用无菌琼脂板进行培养18～24h，观察抗菌效果。表2为抗菌涤纶的抗菌性能。。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法，其特征在于，所述的抗菌涤纶的制备过程中包括以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、锌源、试剂A、试剂B和偶联剂；其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维所占质量比为90～95 wt%，偶联剂使用量为0.5～2 wt%，将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，添加锌源和试剂A，使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂B，调整辐射频率继续辐射一段时间后加入偶联剂，再进行超声辐射后取出纤维，用去离子水清洗即可制得抗菌涤纶。

【技术特征摘要】
1.一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法，其特征在于，所述的抗菌涤纶的制备过程中包括以下的组分：聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维、锌源、试剂A、试剂B和偶联剂；其中，聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维所占质量比为90～95wt%，偶联剂使用量为0.5～2wt%，将聚对苯二甲酸乙二醇酯纤维置于水槽中，添加锌源和试剂A，使用超声辐射装置对水槽进行辐射一段时间后加入试剂B，调整辐射频率继续辐射一段时间后加入偶联剂，再进行超声辐射后取出纤维，用去离子水清洗即可制得抗菌涤纶。2.如权利1所述的一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法，其特征在于，所述的锌源为：硝酸锌、氯化锌、硫酸锌、碳酸锌中的一种或多种，浓度为0.05～0.5mol/L，使用量为1～2wt%。3.如权利1所述的一种用超声辐射法制备抗菌涤纶的方法，其特征在于，试剂A为氢氧化钠、碳酸钠、醋酸中的一种或...

【专利技术属性】
技术研发人员：何丹农，张现，张春明，林琳，王岩岩，金彩虹，
申请(专利权)人：上海纳米技术及应用国家工程研究中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31