纳米杂化改性Cu NP/WPU抗菌涂层的制备及其在PET织物上的应用研究

聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)织物具有强度高、尺寸稳定性好等优点,被广泛应用于各类纺织品。但是,PET织物具有多孔结构,细菌等微生物容易在其表面黏附和繁殖,导致致病菌的传播。铜基纳米材料具有高效的抗菌性,针对涂层法制备抗菌PET织物,本文通过纳米杂化改性制备了不同结构的铜纳米颗粒(Cu NP)杂化材料,研究了纳米杂化改性Cu NP填充的水性聚氨酯(WPU)复合涂层的结构和性能,并将其应用在抗菌涂层PET织物上,主要研究内容如下:(1)以氯化铜(Cu Cl_2)为前驱体,通过液相还原法制备了Cu NP;以微晶纤维素(MCC)为原料,酸水解得到CNC。测试了Cu NP和CNC的形貌novel medications和结构,结果表明Cu NP为圆形颗粒状此网站结构、CNC为棒状结构;研究了Cu NP的抗菌性,对大肠杆菌(E菌)和金黄色葡萄球菌(S菌)的抑菌圈分别为12.2 mm、15.6mm,具有优异的抗菌性能。(2)通过2,2,6,6四甲基哌啶-1-氧基(TEMPO)氧化体系对CNC进行氧化改性,得到羧基化纤维素纳米晶(TCNC);在TCNC的表面原位合成Cu NP,制备了不同结构的羧基化CNC/Cu NP(TCNC/Cu NP)杂化材料,并将其添加到WPU中,得到TCNC/Cu NP改性的WPU复合膜。TCNC有效改善了Cu NP在WPU中的分散性,相比于纯WPU膜,所制备的WPU纳米复合膜具有更好的力学性能、耐刮擦性和耐水性。此外,当TCNC/Cu NP比例为1:1时,WPU膜对E菌和S菌的抑菌性都能达到99.99%。(3)分别以乙酸锌((CH_3COO)_2Zn)和氯化铜(Cu Cl_2)为前驱体,在TCNC悬浮液中原位合成了不同结构的羧基化CNC/Cu NP/氧化锌(TCNC/Cu NP/ZnO)三元杂化材料;并将其添加到(WPU)分散液中制备得到抗菌涂层浆料,进一步对GSI-IX临床试验PET织物进行抗菌涂层整理,并对其进行抗菌性测试。结果表明,当添加的杂化材料比例为1:0.5:1时,涂层PET织物其抗菌性能达到99.99%,在洗涤40次,磨损2000次之后,该涂层织物仍然具有良好的抗菌性。