表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料及其制备方法与应用技术

本发明专利技术涉及一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料是利用表面立体化学的新抗菌策略，通过氨基硅氧烷偶联的天然纺织材料和4‑醛基苯甲酸龙脑衍生物制得，其制备过程中的反应条件温和，制备工艺简单。该抗菌天然纺织材料是一种非释放型抗菌纺织材料，不会释放杀菌剂来杀灭微生物，而是通过材料表面立体化学结构影响微生物的黏附，且能保证使用安全性，不会引起皮肤刺激致敏性，不会破坏皮肤自有菌群；同时，该材料对细菌和真菌都有很好地抗黏附作用，能有效长久地抑制细菌和真菌的黏附，结构稳定耐水洗。该抗菌天然纺织材料是一种安全、稳定、环保的新型抗菌天然纺织品，可广泛应用于医疗、卫生、环保和服装等产业。

Antibacterial Natural Textile Material with Surface Modified Borneol and Its Preparation Method and Application

【技术实现步骤摘要】
表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料及其制备方法与应用
本专利技术属于生物抗菌材料领域，涉及一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料及其制备方法与应用。
技术介绍
天然纺织品广泛应用于人们的日程生活中，比如服装、床单、口罩、白服和医用纱布等，但同时也为有害微生物的生长繁殖和传播提供了温床和媒介，在使用过程中严重威胁着人类的健康。随着科技的进步和人们卫生安全意识的提高，人们对纺织品的抗菌性能也提出了更高的要求。因此，如何满足在不影响纺织品外观和安全使用的前提下赋予其高效持久的抗菌功能成为如今学术界和产业界的共同关注的研究热点。现有的抗菌纺织品制备方法主要有两种：一种是将抗菌剂加入到纺织原料中制成抗菌纤维，然后再纺织成各种抗菌织物产品。该方法抗菌效果更持久，耐洗性好，但是加工工艺难度大，对抗菌剂要求高；另一种是在纺织品印染后整理过程中加入抗菌剂，制成各种抗菌纺织品。该方法相对加工工艺较简单，但也存在着抗菌效果持久性差，耐洗性较差的问题。现有的抗菌剂主要包括抗生素类，金属及其盐类，季氨盐类和卤胺类等。但也都存在抗菌效果不持久，耐洗性较差的问题，同时也存在着抗菌剂释放引起毒性，皮肤刺激性和耐药性的风险。因此发展新型更稳定，高效和安全的抗菌纺织品制备方法具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术中存在的问题，提供一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料，该材料能有效长久地抑制细菌和真菌的黏附，结构稳定耐水洗，且对皮肤无刺激性、无毒性，也不会导致耐药性。本专利技术还提供了一种上述抗菌天然纺织材料的制备方法，该方法利用表面立体化学的新抗菌策略，反应条件温和，制备方法简单，可广泛应用于医疗、卫生、环保和服装等产业。为此，本专利技术第一方面提供了一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料，其通过氨基硅氧烷偶联的天然纺织材料和4-醛基苯甲酸龙脑衍生物构成。根据本专利技术，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的构型包括D-龙脑、L-龙脑和Iso-龙脑中的一种或几种。在本专利技术的一些实施例中，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的分子结构式如式(I)所示：本专利技术中，所述氨基硅氧烷包括3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷，3-氨基丙基三甲氧基硅氧烷和4-氨基丁基三乙氧基硅氧烷中的一种或几种；任选地，在表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料中，通过席夫碱反应将4-醛基苯甲酸龙脑衍生物修饰到氨基硅氧烷偶联的天然纺织材料表面。根据本专利技术，抗菌天然纺织材料能够抑制或阻止微生物粘附于其表面。在本专利技术的一些实施例中，所述微生物包括细菌和/或真菌。在本专利技术的一些实施例中，所述天然纺织材料包括棉纤维材料、棉纤维纺织品材料、麻纤维材料、麻纤维纺织品材料、竹纤维材料和竹纤维纺织品材料中的一种或几种。本专利技术第二方面提供了一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料的制备方法，其包括：步骤B，将天然纺织材料置于氨基硅氧烷整理液中进行浸泡处理，然后取出，加热，洗涤，晾干，得到表面修饰有氨基硅烷基团的天然纺织材料；步骤C，将表面修饰有氨基硅烷基团的天然纺织材料置于4-醛基苯甲酸龙脑衍生物整理液中进行浸泡处理，然后洗涤、晾干，制得表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料。根据本专利技术方法，所述氨基硅氧烷整理液由氨基硅氧烷溶于第I有机溶剂形成。在本专利技术的一些实施例中，所述第I有机溶剂包括甲苯和/或丙酮。本专利技术中，所述氨基硅氧烷包括3-氨基丙基三乙氧基硅烷，3-氨基丙基三甲氧基硅烷和4-氨基丁基三乙氧基硅烷中的一种或几种。在本专利技术的一些实施例中，所述氨基硅氧烷整理液中氨基硅氧烷的含量为5-15vol％。根据本专利技术方法，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物整理液由4-醛基苯甲酸龙脑衍生物溶于第II有机溶剂形成。在本专利技术的一些实施例中，所述第1I有机溶剂包括乙醇，甲醇和丙酮中的一种或几种。本专利技术中，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的构型包括D-龙脑、L-龙脑和Iso-龙脑中的一种或几种。在本专利技术的一些实施例中，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物整理液中4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的含量为0.01-0.05g/mL。根据本专利技术方法，在步骤B中，所述浸泡处理的温度为室温。在本专利技术的一些实施例中，在步骤B中，所述浸泡处理的时间为10-60min。在本专利技术的一些实施例中，在步骤B中，所述加热的温度为50-100℃。在本专利技术的一些实施例中，在步骤B中，所述加热的时间为0.5-3h。根据本专利技术方法，在步骤C中，所述浸泡处理的温度为室温。在本专利技术的一些实施例中，在步骤C中，所述浸泡处理的时间为1-3h。本专利技术第三方面提供了如本专利技术第一方面所述的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料或如本专利技术第二方面所述的方法制备的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料在制备抗菌天然纺织产品中的应用。在本专利技术的一些实施例中，所述天然纺织材料包括棉纤维材料、棉纤维纺织品材料、麻纤维材料、麻纤维纺织品材料、竹纤维材料和竹纤维纺织品材料中的一种或几种。本专利技术所提供的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料是先通过氨基硅氧烷修饰天然纺织材料，使其表面暴露活性氨基，再将4-醛基苯甲酸龙脑衍生物通过与表面氨基的席夫碱反应进行修饰。这可以理解为将4-醛基苯甲酸龙脑衍生物修饰到氨基硅烷修饰的天然纺织材料表面，使天然纺织材料能够有效抑制细菌和真菌的黏附，从而实现天然纺织材料抗菌保护的目的。本专利技术所提供的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料是利用表面立体化学的新抗菌策略制得的一种新型的抗菌天然纺织材料，制备方法中的席夫碱反应条件温和，制备工艺简单。本专利技术所提供的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料是一种非释放型抗菌纺织材料，不会释放杀菌剂来杀灭微生物，而是通过材料表面立体化学结构影响微生物的黏附，且能保证使用安全性，不会引起皮肤刺激致敏性，不会破坏皮肤自有菌群；同时，该材料对细菌和真菌都有很好地抗黏附作用，能有效长久地抑制细菌和真菌的黏附，结构稳定耐水洗，其抗细菌黏附率大于95％，抗真菌持久性长于30天，且耐50次机械水洗。因此，本专利技术所提供的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料是一种安全、稳定、环保的新型抗菌天然纺织品，可广泛应用于医疗、卫生、环保和服装等产业。附图说明下面结合附图来对本专利技术作进一步详细说明：图1为制备表面修饰有氨基硅烷基团的天然纺织材料的反应过程示意图。图2为制备如式(II)所示的表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料的反应过程示意图。图3为制备所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的反应过程示意图。图4为对照组：空白棉织物和实验组：龙脑修饰后棉织物表面黏附细菌数量的平板计数结果对比图。图5为对照组：空白棉织物和氨基硅氧烷修饰后棉织物，实验组：龙脑修饰后棉织物宏观抗真菌黏附效果图(培养30天)。图6为经过对照组：空白棉织物和实验组：龙脑修饰棉织物作用后的兔子背部皮肤图片。图7为经过50次循环水洗后龙脑修饰棉织物抗真菌黏附效果图(培养30天)。具体实施方式为使本专利技术容易理解，下面将详细说明本专利技术。但在详细描述本专利技术前，应当理解本专利技术不限于描述的具体实施方式。还应当理解，本文中使用的术语仅为了描述具体实施方式，而并不表示限制性的。在提供了数值范围的情况下，应当理解所述范围的上限和下限和所述规定范围中的任何其他规定或居间数值之间的每个居间数值均涵盖在本专利技术内。这些较小范围的上限和下限可以独立包括在较小的范围中，并且也涵盖在本专利技术内，服从规定范围中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料，其通过氨基硅氧烷偶联的天然纺织材料和4‑醛基苯甲酸龙脑衍生物构成。

【技术特征摘要】
1.一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料，其通过氨基硅氧烷偶联的天然纺织材料和4-醛基苯甲酸龙脑衍生物构成。2.根据权利要求1所述的抗菌天然纺织材料，其特征在于，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的构型包括D-龙脑、L-龙脑和Iso-龙脑中的一种或几种；优选地，所述4-醛基苯甲酸龙脑衍生物的分子结构式如式(I)所示：3.根据权利要求1或2所述的抗菌天然纺织材料，其特征在于，所述氨基硅氧烷包括3-氨基丙基三乙氧基硅氧烷、3-氨基丙基三甲氧基硅氧烷和4-氨基丁基三乙氧基硅氧烷中的一种或几种；任选地，在表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料中，通过席夫碱反应将4-醛基苯甲酸龙脑衍生物修饰到氨基硅氧烷偶联的天然纺织材料表面。4.根据权利要求1-3中任意一项所述的抗菌天然纺织材料，其特征在于，抗菌天然纺织材料能够抑制或阻止微生物粘附于其表面，优选地，所述微生物包括细菌和/或真菌；和/或，所述天然纺织材料包括棉纤维材料、棉纤维纺织品材料、麻纤维材料、麻纤维纺织品材料、竹纤维材料和竹纤维纺织品材料中的一种或几种。5.一种表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料的制备方法，其包括：步骤B，将天然纺织材料置于氨基硅氧烷整理液中进行浸泡处理，然后取出，加热，洗涤，晾干，得到表面修饰有氨基硅烷基团的天然纺织材料；步骤C，将表面修饰有氨基硅烷基团的天然纺织材料置于4-醛基苯甲酸龙脑衍生物整理液中进行浸泡处理，然后洗涤、晾干，制得表面修饰龙脑的抗菌天然纺织材料。6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述氨基硅氧烷整理液由...

【专利技术属性】
技术研发人员：王兴，徐江琪，
申请(专利权)人：北京化工大学，
类型：发明
国别省市：北京,11