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境,使紡織品成為最適合細菌和真菌等微生物滋生和繁殖的溫床。紡織品上滋生的細菌,不僅使纖維制品變色、發霉、脆化降解等,而且對人體皮膚產生異常的刺激并誘發各種皮膚疾病,影響人體健康。抗菌紡織品的研發對于控制疾病傳染、增加公共衛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良性能,同時,石油工業的發展為滌綸生產提供了豐富且廉價的原料,使其成為紡織品領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合力弱,抗菌持久性有待提高;表面接枝法效率低、過程復雜、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、適于工業化生產的抗菌PET的制備仍然是個挑戰。
針對這一挑戰,華東理工大學材料科學與工程學院研究團隊運用聚合物反應加工技術,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,制備具有兩親性結構的大分子抗菌母料;進而與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,將聚丙烯抗菌母料結合在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異且持久的、同時力學性能得到提高的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,從而能夠高效發揮抗菌功能。
這項研究提供了一種簡便和易于規模化生產的方法來獲得耐久性抗菌PET,有望在各類民用服裝,以及醫院、賓館、餐廳等對安全衛生有較高要求的公共領域廣泛應用。
[編輯:田田]