专利名称：抗病毒纤维及其制造方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抗病毒纤维及其制造方法和用途。
背景技术：
在日常生活中，人们常常受到病毒的侵害，尤其是2003年春天SARS冠状病毒肆虐全球后，对病毒的预防和治疗更成为一个严峻课题。目前，抗菌和抗病毒织物多使用整理技术对织物进行抗菌和抗病毒整理，如CN1359305A公开了一种具有杀病毒和抗微生物活性的药物纤维及其制品，该纤维含有一种带有10-18个碳原子的季胺化合物卡塔明AB和一种多元醇作为活性物质，该产品和方法只适用于天然纤维，并且其所含的有效成分含量低。欧洲专利申请0398611，美国专利5027438等公开了医用屏蔽织物，虽然可以重复使用，但只适用于一些特定的高密度机织物，应用和普及受到限制。
发明内容
本发明的目的是提供一种抗病毒纤维及其制造方法，以及将所制备的纤维用于抗病毒的用途。更具体地是本发明提供一种以天然纤维或化学纤维为原料制成的抗病毒纤维及其制造方法，以及将所制备的纤维制品用于抗病毒的用途。
本发明的抗病毒纤维的原料纤维可以是天然纤维或化学纤维，天然纤维如棉纤维，化学纤维如聚丙烯(PP)、聚乙烯(PE)、聚丙烯-聚乙烯(PP-PE)复合纤维、聚酯-聚乙烯(PET-PE)复合纤维，因此原料来源广泛。原料纤维的形式可以是短纤维、织物、无纺布、网等。本发明的抗病毒纤维的制造方法的特征在于原料纤维直接用接枝液进行接枝，原料纤维经引发剂引发，与单、双乙烯苯接枝共聚，先制成接枝纤维基体，再引入阴或阳离子功能基，然后引入与功能基相适应的阳、阴离子基团，形成具有特种结构的具有不同的化学吸附能力及吸附病毒、细菌能力的纤维。通过调节接枝液中的二乙烯苯含量，调节网孔大小，从而调节了纤维结构，调节纤维的吸附能力。按照本方法制成的抗病毒纤维，由于抗病毒基团是通过接枝反应、化学反应牢固地键合在纤维基体上，因此分布均匀，牢度好本发明的抗病毒纤维的制造方法是将原料纤维置于接枝液中，使之与接枝液充分接触，接枝液的组成是苯乙烯1-99％、二乙烯基苯1-99％、过氧化苯甲酰1-6％，于60-98℃逐步升温，反应1-22小时得到接枝纤维，水洗后，风干。
制备基体含阴离子的抗病毒纤维的方法，是将接枝纤维先加于磺化剂中(浓度90％-100％(重量)的硫酸或氯磺酸)，于25-95℃的条件下反应10-24小时，得含磺酸基的纤维。将含磺酸基的接枝纤维浸于无机盐水溶液中，如AgNO3，Pb(NO3)2，Ni(NO3)2，CuSO4，ZnCl2等，搅拌反应后，与各种无机阳离子反应形成SO3-X+纤维；或浸于有机胺如N-二甲基烷基苄铵、磺胺；氨基酸如NH2CH2COOH等中，搅拌反应后，形成SO3-Y+纤维。得到具有不同正、负离子对的纤维。
制备基体含阳离子的抗病毒纤维的方法，是将接枝纤维与含催化剂的10-60％(重量)氯甲醚溶液反应，催化剂为SnCl4、AlCl3、ZnCl2或FeCl3，以引入氯甲基基团，得氯甲基化接枝纤维。将氯甲基化接枝纤维再进一步与NH2(C2H4NH)nH反应，其中n＝1-5；或者将氯甲基化接枝纤维再进一步与R1R2NH反应，其中R1＝R2或R1≠R2，R1、R2选自H，CnH2n+1，或OHC2H4，其中n＝1-14；或者将氯甲基化接枝纤维再进一步与R1R2NCnH2n+1反应，其中n＝1-18，R1＝R2或R1≠R2，R1、R2选自CmH2m+1，其中m＝1-4。得到不同烷基结构的不同氮原子数的纤维。将所得纤维进一步与其他阴离子反应，其它阴离子选自I-、F-、Br-、CH3COO-、PO43-、CN-、SO42-、CNS-、ClO4-、NO3-、酚基。
可以根据应用的需要，将制成的抗病毒纤维，用针刺法、水刺法或热压法加工成一定厚度的无纺布，或制成其他形式的织物。
可将本发明抗病毒纤维织物加工成医用产品如防护口罩，外科床单，手术服，面罩，遮盖物，或个人卫生用品如床上织物，台布，毛巾等，也可用于空气净化器。
本发明与现有技术相比的优点是扩大了基体纤维的种类，既可以是天然纤维，也可以是化学纤维，并且化学纤维中的聚烯烃纤维可以是PP、PE、PP-PE、PET-PE，使抗病毒纤维的来源更加广泛。产品无毒，对DNA、微生物、蛋白质，病毒的吸附性能很好，并且能在洗涤后保持其抗病毒性能，和重复使用。
实施例1取聚丙烯纤维10克，除掉纤维纺丝时带的油剂，于室温下，浸于接枝液中，接枝液含苯乙烯180克、二乙烯基苯60克、过氧化苯甲酰6克，接枝24小时。去除接枝液后，于60-95℃反应8-9小时，水洗烘干，得接枝聚合纤维21克。接枝余液可重复使用。
实施例2制备含阴离子的抗病毒纤维，取接枝纤维10克，浸于100毫升98％(重量)的硫酸中，于60-80℃反应10-22小时，反应后，倾去剩余硫酸，逐步用降低浓度(由80％降至10％重量，每次降低10％)的硫酸浸泡纤维，最后用水洗至中性，制备含磺酸基的纤维。
将所得纤维放于CuSO4水溶液中，反应2-3小时，取出纤维，将纤维表面用水洗，水洗至中性后，风干。得到含阴、阳离子对的纤维。
实施例3接枝纤维的氯甲基化反应。取接枝纤维10克，浸于100毫升40％(重量)的氯甲醚中，其中含4％(重量)的催化剂ZnCl2，于40-55℃，反应10-20小时，反应后，取出纤维，用甲醇洗、水洗至中性。
实施例4氯甲基化接枝纤维的胺化反应。将氯甲基化接枝纤维10克用N-二甲基烷基胺100克进行胺化，于50-85℃反应10-15小时，去掉余液，风干。得到含阳、阴离子对的纤维。
实施例5将实施例4中所得纤维，浸于2摩尔/升的NaI溶液中，可得含I的阳、阴离子对纤维。浸于2摩尔/升的多酚钠溶液中，可得含多酚阴离子的阳、阴离子对纤维。
实施例6取棉网布10克，浸于接枝液中，接枝液含苯乙烯180克、二乙烯苯70克、过氧化苯甲酰5克，接枝24小时，去除接枝液后，于60-95℃反应8-9小时。水洗烘干，得接枝聚合棉网布16克。接枝余液重复使用。
实施例7按照实施例3的方法进行接枝聚合棉网布的氯甲基化反应。所不同的是用实施例6得到的接枝聚合棉网布代替实施例1得到的接枝聚合纤维实施例8按照实施例4的方法进行氯甲基化接枝聚合棉网布的胺化反应。所不同的是用实施例7得到的氯甲基化接枝聚合棉网布代替实施例3得到的氯甲基化接枝聚合纤维。
实施例9将实施例8中所得的氯甲基化接枝聚合棉网布，浸于2摩尔/升的NaI溶液中，可得含I-的阳、阴离子对棉网布。浸于2摩尔/升的多酚钠溶液中，可得含多酚阴离子的阳、阴离子对棉网布。
权利要求
1.一种抗病毒纤维，其特征在于将原料纤维置于接枝液中，使之与接枝液充分接触，接枝液的组成是苯乙烯1-99％、二乙烯基苯1-99％、过氧化苯甲酰1-6％，于60-98℃逐步升温，反应1-22小时得接枝纤维，再引入阴离子或阳离子功能基，然后引入与功能基相适应的阳、阴离子基团，形成具有不同的化学吸附能力及吸附病毒、细菌的能力的纤维。
2.权利要求1的纤维，其中原料纤维包括天然纤维或化学纤维，化学纤维选自聚丙烯、聚乙烯、聚丙烯-聚乙烯复合纤维、聚酯-聚乙烯复合纤维，天然纤维选自棉纤维、羊毛。
3.权利要求1或2的纤维，其中向接枝纤维中加入磺化剂，磺化剂为浓度90％-100％(重量)的硫酸或氯磺酸，于25-95℃的条件下反应10-24小时，得含磺酸基的纤维，然后浸于无机盐水溶液或有机胺中，得到具有不同正、负离子对的纤维。
4.权利要求3的纤维，其中无机盐选自AgNO3，Pb(NO3)2，Ni(NO3)2，CuSO4，ZnCl2，有机胺选自N-二甲基烷基苄铵、磺胺、氨基酸。
5.权利要求1或2的纤维，其中向接枝纤维中加入含催化剂的10-60％(重量)氯甲醚溶液反应，催化剂为SnCl4、AlCl3、ZnCl2或FeCl3，以引入氯甲基基团。
6.权利要求5的纤维，其中将所得到的纤维再进一步与NH2(C2H4NH)nH反应，其中n＝1-5，得到不同烷基结构的不同氮原子数的纤维。
7.权利要求5的纤维，其中将所得到的纤维再进一步与R1R2NH反应，其中R1＝R2或R1≠R2，R1、R2选自H，CnH2n+1，或OHC2H4，其中n＝1-14。
8.权利要求5的纤维，其中将所得到的纤维再进一步与R1R2NCnH2n+1反应，其中n＝1-18，R1＝R2或R1≠R2，R1、R2选自CmH2m+1，其中m＝1-4。
9.权利要求6、7、8之一的纤维，其中将所得到的纤维进一步与其它阴离子反应，其它阴离子选自I-、F-、Br-、CH3COO-、PO43-、CN-、SO42-、CNS-、ClO4-、NO3-，酚基。
10.权利要求1-9之一的纤维的用途，将其加工成织物、无纺织物、网和毡，用于医用产品、个人卫生产品和环保产品。
全文摘要
一种抗病毒纤维及其制造方法和用途。原料纤维可以是天然纤维或化学纤维，原料纤维直接用接枝液进行接枝，制成接枝纤维基体，再引入阴或阳离子功能基，及其相适应的阳、阴离子基团。形成具有特种结构的具有不同的化学吸附能力及吸附病毒、细菌能力的纤维。该抗病毒纤维可加工成医用产品，环保产品或个人卫生用品等。
文档编号D06M14/00GK1609336SQ20031010184
公开日2005年4月27日 申请日期2003年10月21日 优先权日2003年10月21日
发明者周绍箕, 吴政, 庞雅莉, 崔成民, 田树盛, 聂锦梅, 焦福岩, 付建西, 张凤鸣 申请人:北京服装学院