(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210624962.9 (22)申请日 2022.06.02 (71)申请人 浙江理工大 学 地址 310018 浙江省杭州市杭州经济技 术 开发区白杨街道 2号大街9 28号 (72)发明人 董露露　刘可　吕汪洋　 (74)专利代理 机构 浙江杭州金通专利事务所有 限公司 3 3100 专利代理师 刘晓春 (51)Int.Cl. C08J 3/22(2006.01) C08G 69/16(2006.01) C08K 3/08(2006.01) C08K 3/22(2006.01) C08K 9/04(2006.01)D01F 6/90(2006.01) D01F 1/10(2006.01) (54)发明名称 一种纳米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备方 法及应用 (57)摘要 本发明涉及一种纳米铜抗菌抗病毒功能母 粒的制备方法及应用， 特别是涉及一种通过纳米 铜与二氧化钛协效实现抗菌抗病毒效果的功能 母粒的制备方法及应用。 首先通过原位还原法在 二氧化钛表 面生成纳米单质铜， 然后对负载纳米 单质铜的二氧化钛羧酸改性后经原位聚合引入 聚酰胺6得到抗菌抗病毒功能母粒。 抗菌抗病毒 功能母粒可以与聚酰胺树脂按一定比例经熔融 纺丝得到抗菌抗病毒纤维。 本发 明制备的抗菌抗 病毒功能母粒在使用过程中不会对环境造成危 害， 由其制备的抗菌抗病毒纤维具有高效持久抗 菌抗病毒的特点。 权利要求书1页 说明书5页 CN 115044073 A 2022.09.13 CN 115044073 A 1.一种纳米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备 方法， 其特 征在于： 所述方法包括以下步骤： (1)按质量份计， 将2～5份TiO2超声分散在 50份去离子水制备得到TiO2水溶液， 将0.2～ 1.0份铜盐溶解在50份去离子水中制备得到铜离子水溶液； 将TiO2己内酰胺浆液与铜离子 水溶液混合在 烧瓶中， 冷凝回流、 边搅拌边将 50份还原剂水溶液逐滴加入烧瓶中， 在60～90 ℃下搅拌3～24h， 得到深色溶液； 所得产物用去离子水与无水乙醇洗涤离心分离， 最后干燥 得到表面 生成纳米单质铜的二氧化 钛抗菌剂； (2)将3～5份脂肪族二元酸、 5～10份去离子水、 100～200份表面生成纳米单质铜的二 氧化钛加入100份80～90℃的液态己内酰胺， 搅拌0.5～5h得到羧酸改性的表 面生成纳米单 质铜的二氧化 钛己内酰胺浆料； (3)将30～40份羧酸改性的表面生成纳米单质铜的二氧化钛己内酰胺浆料、 100份己内 酰胺、 3～5份去离子水加入聚合反应釜， 先开环预聚合， 然后进行缩聚， 最后经铸带、 切粒、 萃取， 得到抗菌抗病毒聚酰胺6功能母粒。 2.根据权利要求1所述的一种纳米铜抗菌抗病 毒功能母粒的制备方法， 其特征在于， 步 骤(1)中， TiO2超声分散的条件是指时间为20～60min， 超声频率为30～60kHz； 铜 盐是指氯 化铜、 硫酸铜、 硝酸铜中的一种； 还原剂水溶液是指0.1～0.5mol/L的柠檬酸、 水合肼、 硼氢 化钠、 抗坏血酸、 次亚磷酸钠、 硼氢化四丁基铵水 溶液中的一种。 3.根据权利要求1所述的一种纳米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备方法及应用， 其特征 在于， 步骤(2)中， 脂肪族二元酸是指己二 酸、 辛二酸、 癸二酸、 十二碳二酸的一种。 4.根据权利要求1所述的一种纳米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备方法及应用， 其特征 在于， 步骤(3)中， 开环预聚合的反应条件是温度为200～260℃， 压力 为0.1～1.0MPa， 时间 为2～5h； 缩聚的反应条件是温度为240～ 260℃， 压力为 ‑0.02～‑0.10MPa， 时间为2 ～5h。 5.一种纳米铜抗菌抗病 毒功能母粒的应用， 其特征是： 将权利要求1 ‑4任一所述制备方 法制得的抗菌抗病毒母粒与聚酰胺树脂在90～120℃干燥一段时间， 然后按照比例将二者 混合均匀后加入熔融纺丝 机进行纺丝， 得到抗菌抗病毒纤维。 6.根据权利要求5所述的一种纳米铜抗菌抗病 毒功能母粒的应用， 其特征在于， 所述 聚 酰胺树脂为聚酰胺6、 聚酰胺66中的一种； 抗菌抗病毒母 粒与聚酰胺树脂的比例为抗菌抗病 毒母粒占聚酰胺树脂的10～ 20％。 7.根据权利要求5所述的一种纳米铜抗菌抗病 毒功能母粒的应用， 其特征在于， 抗菌抗 病毒纤维 的断裂强度为2.8～4.0cN/dtex， 断裂伸长率为15～30％， 对金黄色葡萄球菌、 大 肠杆菌、 白色念珠菌的抗菌效果可达99％以上， 对甲型H1N1流感病毒的抗病毒效果达到 99％以上， 纤维洗涤50次后， 对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率仍达到97％以上， 对甲 型H1N1流感病毒的抗病毒效果达 到97％以上。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115044073 A 2一种纳米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备方 法及应用 技术领域 [0001]本发明属高分子功能母粒制备领域， 涉及 一种纳米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备 方法及应用， 特别是涉及一种通过纳米铜与二氧化钛 实现抗菌抗病毒效果的功能母粒的制 备方法及应用。 背景技术 [0002]由致病菌引起的健康风险给猝不及防的人们带来一次次严峻的考验， 唤起了公众 对自身居住环境的健康安全意识。 致病菌的滋生繁殖与交叉感染对人体健康造成的危害 更 是难以估量。 纺织品已成为致病菌的重要传播介质， 赋予纺织品抗菌功能也愈发得到重视， 开发抗菌抗病毒功能纤维具有重要意 义。 [0003]抗菌纤维包括有机抗菌纤维、 无机抗菌纤维等。 有机抗菌剂杀菌强度高、 速度快、 效果好， 但其耐热性较差、 易迁移、 易分解、 易产生微生物耐药性、 对人体毒性大、 使用寿命 短等， 在很大程度上限制了其应用范围。 无机抗菌剂具有广谱抗菌、 稳定性好、 效果 持久、 安 全性高等优点， 是当前抗菌剂研究的重点。 [0004]近年来， 采用含银抗菌剂 以母粒共混方式熔融纺制抗菌纤维在我国取得长足进 展， 但银系抗菌剂价格昂贵、 受热易降解， 还会破坏干细胞、 脑细胞、 肝细胞等。 国外已经限 制公开宣传把抗菌纳米银使用在服装和其他纺织品上。 TiO2耐热性高、 来源广泛、 成本低 廉、 抗菌效果显著， 具有很高的研究价值与生产实用性。 TiO2通常在聚酰胺的分散性差， 形 成的团聚体会影响后期纤维的可纺性， TiO2属于光催化型的抗菌抗病毒剂， 需要光照条件 下才会激发其抗菌抗病毒性， 使用条件有限。 纳米Cu作为抗菌抗病毒剂可以很好的解决上 述问题， 其具有良好的抗菌抗病毒性能， 在抗菌抗病毒时， 不会有离 子溢出， 健康 环保。 发明内容 [0005]本发明的目的是提供一种纳 米铜抗菌抗病毒功能母粒的制备方法及应用， 特别是 涉及一种通过纳米铜与二氧化钛协效实现抗菌抗病毒效果的功能母粒的制备方法及应用。 通过将纳米Cu粉末负载在分散均匀的TiO2上， 可提高纳米Cu的分散性， 提高抗菌抗病毒效 果， 同时TiO2也有一定的抗菌抗病毒作用， 可协同抗菌抗病毒， 进一步提高抗菌抗病毒效 果。 纳米单质铜通过释放活性氧自由基(ROS)起到抗菌抗病毒的作用， 在抗菌抗病毒时不会 污染环境。 本发明得到的纳米单质铜尺寸在2 ‑10nm， 该尺寸的纳米单质铜具有更高的催化 反应抗菌抗病毒活性， 纳米铜能激活水与空气中的氧生成ROS， 这些ROS(羟基自由基、 超氧 自由基和过氧化氢)具有很强的氧化性， 能够直接或间接损害细胞的结构和功能， 导致细胞 膜破裂而使得细菌死亡。 进一步， 通过羧酸改性的Cu@TiO2不仅与聚酰胺6具有较好 的相容 性， 在聚酰胺6单体原位聚合中， 羧酸改性的Cu@TiO2可以均匀 稳定的分散在聚酰胺6中， 避 免了纳米尺度 Cu@TiO2的团聚问题。 本发明的纳米铜暴露的表面缺陷更多， 羧基能较好的与 纳米铜络合以维持Cu@TiO2的纳米铜始终处于还原状态， 持续释放活性氧自由基起到抗菌 抗病毒的作用， 并且络合的羧基可以促进纳米铜生成活性氧自由基， 进一步提高抗菌抗病说　明　书 1/5 页 3 CN 115044073 A 3