CN108796827A - 一种高效抗菌无纺布及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高效抗菌无纺布及其制备方法，包括以下步骤：(1)称取30克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；(2)称取6克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取1ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；(4)取步骤3中制得的纺丝液50ml，加入去离子水稀释20‑50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间(30‑45min)脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。本发明的高效抗菌无纺布由掺杂银纳米线的聚合物纤维制成，具有良好的生物相容性和抗菌能力，且制备方法简单、环境友好、抗菌效果持久，非常合适在医疗卫生领域应用。

Description

一种高效抗菌无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及抗菌用品技术领域，具体涉及一种高效抗菌无纺布及其制备方法。
背景技术
抗菌是人们生活中经常需要面对的问题，特别是医疗卫生领域。无纺布是抗菌产品中消耗量较大的一类，人们为了提高无纺布的抗菌效果，从材质到制备方法都做出了各种尝试。目前，无纺布广泛应用于医疗卫生用布、家庭装饰用布、农业用布等。但目前现有无纺布，在抗有害细菌方面尚不能满足医用的需要，功能相当比较单一。
银纳米线除了具有出色的导电性和机械强度，同时还具有较强的抑菌杀菌效果。人们提出在聚合物中掺杂银来提高无纺布的抗菌效果，但由于制备工艺的问题，该类产品要么由于银和聚合物的附着力不强导致抗菌时间不长，要么由于聚合物表面的银数量太少导致抗菌效果不明显。因此大大限制了抗菌无纺布的应用。
发明内容
针对上述现有技术存在的问题，本发明提供一种高效抗菌无纺布及其制备方法，制备简单、环境友好、抗菌效果持久。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种高效抗菌无纺布，由银纳米线掺杂聚合纤维制成，银纳米线长径比在50～300范围内，银纳米线含量占无纺布总质量的0.5～2％。
优选的是，银纳米线长径比在60～280范围内，银纳米线含量占无纺布总质量的0.6～1.8％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为50，银纳米线含量占无纺布总质量的0.5％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为300，银纳米线含量占无纺布总质量的2％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为100，银纳米线含量占无纺布总质量的0.8％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为150，银纳米线含量占无纺布总质量的1.2％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为200，银纳米线含量占无纺布总质量的1.4％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为220，银纳米线含量占无纺布总质量的1.5％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为250，银纳米线含量占无纺布总质量的1.6％。
上述任一方案优选的是，银纳米线长径比为280，银纳米线含量占无纺布总质量的1.8％。
本发明还提供一种上述高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)：制备包含银纳米线的纺丝液；
(2)：采用静电纺丝的方法将纺丝液制成抗菌无纺布。静电纺丝的方法是本领域常用方法，静电纺丝就是高分子流体静电雾化的特殊形式，此时雾化分裂出的物质不是微小液滴，而是聚合物微小射流，可以运行相当长的距离，最终固化成纤维。静电纺丝是一种特殊的纤维制造工艺，聚合物溶液或熔体在强电场中进行喷射纺丝。在电场作用下，针头处的液滴会由球形变为圆锥形(即"泰勒锥")，并从圆锥尖端延展得到纤维细丝。这种方式可以生产出纳米级直径的聚合物细丝。
优选的是，所述步骤(1)中的纺丝液采用醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇制备而成。
上述任一方案优选的是，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的6～15％。
上述任一方案优选的是，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的6％。
上述任一方案优选的是，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的8％。
上述任一方案优选的是，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的10％。
上述任一方案优选的是，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的12％。
上述任一方案优选的是，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的15％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的0.5～2％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的0.6％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的0.8％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的1％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的1.2％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的1.4％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的1.6％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的1.8％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的2％。
上述任一方案优选的是，所述步骤(1)中纺丝液的制备方法包括以下步骤：
(a)：称取20-60克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(b)：称取2-8克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(c)取0.5-2ml银纳米线溶液与步骤(a)和(b)获得的溶液混合后合并溶液，室温下搅拌2h，既得纺丝液。
上述任一方案优选的是，所述步骤(2)中抗菌无纺布的制备方法为：取纺丝液30-50ml，稀释，继续搅拌2h，然后静置、脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
本发明高效抗菌无纺布由掺杂银纳米线的聚合物纤维制成，具有良好的生物相容性和抗菌能力，且制备方法简单、环境友好、抗菌效果持久，非常合适在医疗卫生领域应用。
具体实施方式
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
实施例1：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取30克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取6克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取1ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液50ml，加入去离子水稀释20-50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间(30-45min)脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
实施例2：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取20克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取2克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取0.5ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液30ml，加入去离子水稀释20ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
实施例3：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取45克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取4克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取1.5ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液40ml，加入去离子水稀释20-50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
实施例4：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取60克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取8克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取2ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液50ml，加入去离子水稀释20-50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
对比例1：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取80克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取6克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取1ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液50ml，加入去离子水稀释20-50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
对比例2：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取30克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取10克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取1ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液50ml，加入去离子水稀释20-50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
对比例3：
一种高效抗菌无纺布的制备方法，包括以下步骤：
(1)称取30克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(2)称取2克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(3)步骤(1)和步骤(2)中得到的溶液合并，取3ml银纳米线溶液与上述混合溶液混合，室温下搅拌2h；
(4)取步骤3中制得的纺丝液60ml，加入去离子水稀释20-50ml，继续搅拌2h，然后静置一段时间脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
取实施例1、2、3、4和对比例1、2、3制得的抗菌无纺布，测试其产品性能：根据一次性使用卫生用品卫生标准GB15979-2002附录C4，测试抑菌效果，结构如表1和表2所示:
表1各实施例制备的抗菌无纺布大肠杆菌抑菌率结果
表2各实施例制备的抗菌无纺布金黄色葡萄球菌抑菌率结果
从表1和表2的试验结果可知，按照本申请所述的方法制备的高效抗菌无纺布具有抗菌效果显著、抗菌时间长的优点。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高效抗菌无纺布，其特征在于，由银纳米线掺杂聚合纤维制成，银纳米线长径比在50～300范围内，银纳米线含量占无纺布总质量的0.5～2％。
2.根据权利要求1所述的一种高效抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)：制备包含银纳米线的纺丝液；
(2)：采用静电纺丝的方法将纺丝液制成抗菌无纺布。
3.根据权利要求2所述的一种高效抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中的纺丝液采用醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇制备而成。
4.根据权利要求3所述的一种高效抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述醋酸、壳聚糖和聚乙烯醇占纺丝液总质量的6～15％。
5.根据权利要求2所述的一种高效抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中银纳米线占纺丝液总质量的0.5～2％。
6.根据权利要求2所述的一种高效抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤(1)中纺丝液的制备方法包括以下步骤：
(a)：称取20-60克壳聚糖溶于浓度为90％的100ml醋酸中，在室温下搅拌3h；
(b)：称取2-8克聚乙烯醇溶于100ml去离子水中，在90℃油浴搅拌4h；
(c)：取0.5-2ml银纳米线溶液与步骤(a)和(b)获得的溶液混合后合并溶液，室温下搅拌2h，既得纺丝液。
7.根据权利要求2所述的一种高效抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中抗菌无纺布的制备方法为：取纺丝液30-50ml，稀释，继续搅拌2h，然后静置、脱泡，加入静电纺丝机中制得抗菌无纺布。
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