【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及织物抗菌材料领域，具体是织物光活化偶联抗菌整理剂材料及其制备方法和应用。
技术介绍
1、织物制品以服装、家纺等多种形式密切存在于人们的日常生活中，作为生活用品和人们朝夕相处。然而，织物经纬纱线间以及纤维间的空隙，为细菌和真菌等微生物在其表面附着、定殖提供了便利。尽管日常洗涤可以在一定程度上去除这些附着的微生物，但当下的洗涤方式(如节水、节能和活性酶洗涤剂等)，也使得织物表面附着的微生物难以有效去除，有微生物残留的不良后果。特别是当微生物在织物表面定殖形成生物膜时，仅靠常规的洗涤方式更是难以完全去除这些微生物。这使得织物成为传播病原菌的主要媒介之一，微生物随织物转移、交叉污染，增加了人们感染的风险，不利于卫生健康安全。
2、对织物进行抗菌整理，赋予织物其抑菌甚至杀菌性能，可以有效地抑制微生物在织物上的附着和繁殖，防范微生物通过织物传播，保护使用者免受或少受微生物的侵害，改善织物服用环境。目前，市面上适用于织物抗菌整理的助剂包括无机类(如银、锌、铜等金属盐或氧化物)、有机类(如季铵盐类、双胍类、卤胺类和三氯生等)和天然类(如壳聚糖、黄酮类化合物及抗菌肽等)抗菌剂。然而，采用这些抗菌剂整理制备的抗菌织物多为溶出型抗菌织物，主要依赖从织物中游离释放出的抗菌成分发挥抗菌性，存在易诱导产生耐药性、耐洗涤抗菌性差、污染生态环境等不足。而将抗菌剂键合在织物表面制得的抗菌织物，无抗菌剂的溶出，耐洗涤抗菌性更好，主要依靠电荷作用物理破膜发挥抗菌作用。相比之下，这类非溶出型抗菌织物对于使用者自身和生态环境的安全性也更高。然而
3、非溶出型抗菌织物的制备对织物和抗菌剂两者的要求均较高，不仅需要织物和抗菌剂双方有可特定反应结合的活性基团，并且抗菌剂自身还需带有大量的阳离子抗菌基团，以保证高效键合反应的发生以及拥有良好的抗菌作用。对于织物来说，除了纯棉、丝织物和毛织物外，其余大部分的织物材料(涤纶、锦纶、氨纶和丙纶等等)自身均缺少或缺乏可用于偶联反应的基团，需对其进行额外的活化预处理，以使其具备可供偶联反应的活性位点。例如，涤纶织物采用碱液处理促使酯键部分水解来获得可供偶联的羟基基团，尼龙织物采用酸液处理促使酰胺键水解以得到用于接枝的氨基基团。然而，酸/碱处理对织物材料的力学强度和性能有一定的损伤，故此类方法应用场景也很受限。此外，针对不同材质的织物，也缺乏普适性的抗菌整理剂和整理工艺，往往需针对性地设计开发特定结构的抗菌整理剂和独特的整理工艺，例如，开发含有硅烷基或者异氰酸酯基的反应型抗菌整理剂对纯棉织物进行抗菌整理，或者利用酶催化的方法将ε-聚赖氨酸(ε-pl)接枝到羊毛织物表面等等。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术所要解决的技术问题在于提供具有普适性的反应型织物光活化偶联抗菌整理剂材料及其制备方法和应用，本专利技术提供的织物光活化偶联抗菌整理剂材料经过光照活化后即可与多种不同材质的织物非特异性偶联，同时部分分子间交联在织物表面生成不溶的支化聚氨基酸涂层，所制备的抗菌织物无抗菌剂溶出的风险，广谱抗菌且耐洗涤抗菌性能高。
2、本专利技术提供了反应型织物光活化偶联抗菌整理剂材料，由支化聚氨基酸和含光活化偶联基团的化合物反应得到；
3、本专利技术所述支化聚氨基酸由氨基酸聚合得到，具体而言是由一种氨基酸均聚得到，或者由两种或两种以上的氨基酸共聚得到。本专利技术所述聚合的温度为130℃～200℃，所述聚合的时间为3h～24h。在本专利技术的某些实施例中，所述支化聚氨基酸由第一氨基酸均聚得到；或者，所述支化聚氨基酸由第一氨基酸和第二氨基酸共聚得到；所述第一氨基酸选自赖氨酸、鸟氨酸、精氨酸和组氨酸中的一种；所述第二氨基酸选自天冬酰胺、谷氨酰胺、色氨酸、天冬氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、脯氨酸、瓜氨酸和甲硫氨酸中的一种或多种。本专利技术所述支化聚氨基酸的数均分子量(mn)为1000g/mol～20000g/mol；所述支化聚氨基酸的pdi为1.3～2.6。
4、本专利技术所述含光活化偶联基团的化合物，又称苯基叠氮化合物，其由反应基团和光活化偶联基团构成；所述反应基团可与所述支化聚氨基酸上的氨基键合，具体是所述反应基团与所述支化聚氨基酸上的氨基形成共价键。在本专利技术的某些实施例中，所述反应基团与所述支化聚氨基酸上的氨基形成酰胺键。
5、所述光活化偶联基团选自取代的苯基叠氮基团或者未取代的苯基叠氮基团；所述取代的苯基叠氮基团上的取代基团为卤素基、羟基、硝基、c1～c4烷氧基、磺基或c1～c4烷基；具体而言，所述取代的苯基叠氮基团上的取代基团为f、cl、br、i、羟基、硝基、甲氧基、磺基或甲基。更具体而言，所述光活化偶联基团具有式1～14结构；
6、
7、其中，代表反应基团的取代位点。
8、在本专利技术的某些实施例中，所述含光活化偶联基团的化合物选自4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酸、琥珀酰亚胺基4-叠氮基苯甲酸酯、n-羟基磺基琥珀酰亚胺-4-叠氮基苯甲酸酯、5-叠氮基-2-硝基苯甲酸-n-琥珀酰亚胺酯、4-(p-叠氮水杨酰氨基)-丁胺、1-叠氮基-4-溴苯、对叠氮基苯乙二醛一水合物、6-[(4-叠氮-2-硝基苯基)氨基]己酸磺酸基琥珀酰亚胺酯、3-(4-叠氮苯基)丙酸、4-(4-叠氮基苯基)丁酸和2-叠氮基-4,5-二甲氧基苯甲酸甲酯中的一种或多种。
9、本专利技术提供的织物光活化偶联抗菌整理剂材料是将支化聚氨基酸抗菌材料适度取代上含有光活化偶联功能的苯基叠氮功能基团得到，具体是通过所述支化聚氨基酸的结构中含有的端氨基与所述光活化偶联化合物的结构中的反应基团形成键合，从而使得含光活化偶联基团的化合物结构中的光活化偶联基团通过共价键与所述支化聚氨基酸反应键合得到织物光活化偶联抗菌整理剂材料。本专利技术所述光活化偶联基团在所述织物光活化偶联抗菌整理剂材料上的取代度为1％～10％，支化聚氨基酸的抗菌性能不受光活化偶联基团取代的影响。本专利技术提供的织物光活化偶联抗菌整理剂材料的结构示意图如图1所示，图1为本专利技术所述织物光活化偶联抗菌整理剂材料的结构示意图。
10、本专利技术还提供了上述任一技术方案所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料的制备方法，包括以下步骤：
11、将支化聚氨基酸和含光活化偶联基团的化合物进行反应，得到织物光活化偶联抗菌整理剂材料。
12、具体而言，将支化聚氨基酸溶液和含光活化偶联基团的化合物溶液进行反应，所述支化聚氨基酸溶液由支化聚氨基酸和水混合得到；所述含光活化偶联基团的化合物溶液由含光活化偶联基团的化合物和有机溶剂混合得到，所述有机溶剂无特殊限定，能够溶解所述含光活化偶联基团的化合物，并且能够与水互溶即可。本专利技术所述反应在室温下避光进行，所述反应的时间为20h～30h，优选为24h。在本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，由支化聚氨基酸和含光活化偶联基团的化合物反应得到；
2.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述光活化偶联基团具有式1～14结构；
3.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述含光活化偶联基团的化合物选自4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酸、琥珀酰亚胺基4-叠氮基苯甲酸酯、N-羟基磺基琥珀酰亚胺-4-叠氮基苯甲酸酯、5-叠氮基-2-硝基苯甲酸-N-琥珀酰亚胺酯、4-(P-叠氮水杨酰氨基)-丁胺、1-叠氮基-4-溴苯、对叠氮基苯乙二醛一水合物、6-[(4-叠氮-2-硝基苯基)氨基]己酸磺酸基琥珀酰亚胺酯、3-(4-叠氮苯基)丙酸、4-(4-叠氮基苯基)丁酸和2-叠氮基-4,5-二甲氧基苯甲酸甲酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述光活化偶联基团在所述支化聚氨基酸上的取代度为1％～10％。
5.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述支化聚氨基酸的数均分子量为1
6.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述支化聚氨基酸由第一氨基酸均聚得到；或者，所述支化聚氨基酸由第一氨基酸和第二氨基酸共聚得到；
7.权利要求1～6中任一所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
8.织物光活化偶联抗菌整理剂，其特征在于，其为权利要求1～6中任一所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料；或者，其由添加剂和权利要求1～6中任一所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料得到。
9.非溶出型抗菌织物，其特征在于，其由织物和权利要求8所述的织物光活化偶联抗菌整理剂得到。
10.非溶出型抗菌织物的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
...【技术特征摘要】
1.织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，由支化聚氨基酸和含光活化偶联基团的化合物反应得到；
2.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述光活化偶联基团具有式1～14结构；
3.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述含光活化偶联基团的化合物选自4-叠氮基-2,3,5,6-四氟苯甲酸、琥珀酰亚胺基4-叠氮基苯甲酸酯、n-羟基磺基琥珀酰亚胺-4-叠氮基苯甲酸酯、5-叠氮基-2-硝基苯甲酸-n-琥珀酰亚胺酯、4-(p-叠氮水杨酰氨基)-丁胺、1-叠氮基-4-溴苯、对叠氮基苯乙二醛一水合物、6-[(4-叠氮-2-硝基苯基)氨基]己酸磺酸基琥珀酰亚胺酯、3-(4-叠氮苯基)丙酸、4-(4-叠氮基苯基)丁酸和2-叠氮基-4,5-二甲氧基苯甲酸甲酯中的一种或多种。
4.根据权利要求1所述的织物光活化偶联抗菌整理剂材料，其特征在于，所述光活化偶联基团在所述支化聚氨基酸上的取代度...
【专利技术属性】
技术研发人员：季生象，刘明，刘亚栋，刘可欣，
申请(专利权)人：中国科学院长春应用化学研究所，
类型：发明
国别省市：
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