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PET抗菌功能化研究取得重要进展

分类:
科技资讯
来源:
纺织导报
2020-04-29
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    纺织品是人类接触最多的材料,穿着者本身的体温、人体散发的湿气以及皮肤的代谢物等为微生物提供了合适的生长环境,使纺织品成为最适合细菌和真菌等微生物滋生和繁殖的温床。纺织品上滋生的细菌,不仅使纤维制品变色、发霉、脆化降解等,而且对人体皮肤产生异常的刺激并诱发各种皮肤疾病,影响人体健康。抗菌纺织品的研发对于控制疾病传染、增加公共卫生安全具有重要意义。
 
    以PET为原料的涤纶,是合成纤维的第一大品种,具有强度高、耐腐蚀、热塑性好等一系列优良性能,同时,石油工业的发展为涤纶生产提供了丰富且廉价的原料,使其成为纺织品领域中用量最大的材料。
 
    在这种情况下,赋予涤纶抗菌功能成为开发抗菌纺织品的重要途径。目前PET纤维抗菌功能化主要有表面涂层法、表面接枝法、物理混合法等。然而,表面涂层法由于与纤维结合力弱,抗菌持久性有待提高;表面接枝法效率低、过程复杂、成本高;物理混合方法虽然简单,但抗菌组分的选择非常有限。具有持久抗菌特征、加工过程简单、适于工业化生产的抗菌PET的制备仍然是个挑战。
 
    针对这一挑战,华东理工大学材料科学与工程学院研究团队运用聚合物反应加工技术,提出了一种简便实用的制备抗菌PET的方法:首先将具有高效广谱抗微生物活性的胍盐齐聚物与聚丙烯键合,制备具有两亲性结构的大分子抗菌母料;进而与PET熔融共混,通过大分子抗菌母料的官能团与PET端基的原位反应,将聚丙烯抗菌母料结合在PET分子链的末端,解决了抗菌组分的耐久性问题,从而成功制备了抗菌性能优异且持久的、同时力学性能得到提高的PET材料。
 
    该PET材料具有良好的抗菌活性和非溶出特性,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到98.0%和99.9%以上。更重要的是,由于PET基体与聚丙烯抗菌母料相容性的差异以及结晶的非均相排斥作用,使得抗菌成分在PET材料表面富集,从而能够高效发挥抗菌功能。
 
    这项研究提供了一种简便和易于规模化生产的方法来获得耐久性抗菌PET,有望在各类民用服装,以及医院、宾馆、餐厅等对安全卫生有较高要求的公共领域广泛应用。

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