CN108823671A - 一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法 - Google Patents

一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，包括如下步骤：S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N‑二甲基乙酰胺和锆珠混合，研磨，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；S2、将聚酰胺与N,N‑二甲基乙酰胺混合，搅拌，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌，得到纺丝液；S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布。本发明制得的无纺布具有很好的抗菌抗紫外线作用。

Description

一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，具体涉及一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法。
背景技术
无纺布又称不织布，是由定向的或随机的纤维而构成，是新一代环保材料，具有防潮、透气、柔韧、质轻、不助燃、容易分解、无毒无刺激性、色彩丰富、价格低廉、可循环再用等特点。如多采用聚丙烯粒料为原料，经高温熔融、喷丝、铺纲、热压卷取连续一步法生产而成，因此，无纺布的应用领域非常广泛，主要用于医疗防护、服装、工业和农业等领域内。但目前的医用无纺布在抗菌、抗辐射等方面不能够同时满足医用的多种需要，功能性比较单一。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，制得的无纺布具有很好的抗菌抗紫外线作用。
本发明提出了一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，研磨，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，搅拌，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布。
优选地，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后恒温水浴加热，烘干，煅烧，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体。
优选地，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后置于75-85℃的恒温水浴加热成凝胶，放入恒温干燥箱中，在80-90℃烘干，置于马弗炉中，在600-650℃下煅烧1-2h，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体。
优选地，所述Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3的物质的量比为1：3-4：90-110。
优选地，所述(Ti4++Ce3++Al3+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5-2.0。
优选地，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，以1200-1800r/min的转速研磨15-20h，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，在60-80℃下搅拌2-3h后，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌2-4h，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布。
优选地，S2中，所述纺丝液中聚酰胺质量浓度为0.1-0.2g/mL。
优选地，S3中，所述静电纺丝是在纺丝电压为18-22KV、接收距离为15-25cm、纺丝速率为1.0-1.5mL/h的条件下进行。
优选地，所述TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布中TiO2：(Al，Ce)的质量分数为40-50％。
本发明的制备方法中，先是将TiO2：(Al，Ce)粉体、聚酰胺分别和N,N-二甲基乙酰胺研磨或者搅拌处理，然后混合搅拌制得纺丝液，再采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，制得的无纺布具有很好的抗菌抗紫外线作用；本发明制得的无纺布，纺丝稳定、离散程度小，纤维直径较小，金属粒子均匀且非常密集地分布在纤维表面，降低紫外线穿透率，增强抗紫外能力；本发明中采用的TiO2：(Al，Ce)粉体可有效提高抗菌作用，在掺杂的Ce、Al金属离子的作用下，可降低电子跃迁能，从而增强杀菌、抗菌性能，同时，还有少量金属离子溶出，与蛋白质上的基团反应，或破坏微生物细胞电子传递系统的酶，破坏了细菌细胞和其生理活性，从而达到杀菌的效果。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，以1800r/min的转速研磨15h，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，在80℃下搅拌2h后，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌4h，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布；
其中，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后置于75℃的恒温水浴加热成凝胶，放入恒温干燥箱中，在90℃烘干，置于马弗炉中，在600℃下煅烧2h，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体；
所述Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3的物质的量比为1：3：110；所述(Ti4++Ce3++Al3+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5；
S2中，所述纺丝液中聚酰胺质量浓度为0.2g/mL；S3中，所述静电纺丝是在纺丝电压为18KV、接收距离为25cm、纺丝速率为1.0mL/h的条件下进行；所述TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布中TiO2：(Al，Ce)的质量分数为50％。
实施例2
一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，以1200r/min的转速研磨20h，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，在60℃下搅拌3h后，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌2h，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布；
其中，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后置于85℃的恒温水浴加热成凝胶，放入恒温干燥箱中，在80℃烘干，置于马弗炉中，在650℃下煅烧1h，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体；
所述Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3的物质的量比为1：4：90；所述(Ti4++Ce3++Al3+)：柠檬酸(物质的量比)为1：2.0；
S2中，所述纺丝液中聚酰胺质量浓度为0.1g/mL；S3中，所述静电纺丝是在纺丝电压为22KV、接收距离为15cm、纺丝速率为1.5mL/h的条件下进行；所述TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布中TiO2：(Al，Ce)的质量分数为40％。
实施例3
一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，以1500r/min的转速研磨18h，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，在70℃下搅拌2.5h后，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌3h，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布；
其中，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后置于80℃的恒温水浴加热成凝胶，放入恒温干燥箱中，在86℃烘干，置于马弗炉中，在620℃下煅烧1.5h，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体；
所述Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3的物质的量比为1：3：100；所述(Ti4++Ce3++Al3+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.7；
S2中，所述纺丝液中聚酰胺质量浓度为0.2g/mL；S3中，所述静电纺丝是在纺丝电压为22KV、接收距离为20cm、纺丝速率为1.3mL/h的条件下进行；所述TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布中TiO2：(Al，Ce)的质量分数为46％。
试验例1
分别对本发明实施例1-3制得的无纺布和对照例的只添加TiO2纳米粉体制得的无纺布进行抗菌性能测定：将制得的无纺布分别放入含有菌悬液的振荡瓶中振荡18h，然后取出振荡前后的菌液进行梯度稀释培养计数，试验菌采用金黄色葡萄球菌和大肠杆菌，计算试验菌抑菌率，结果如表1所示。
表1
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对照例
抑菌率(％) 99.98 99.96 99.98 51.84
由表1可以看出，本发明制得的无纺布的抑菌率均明显高于对照例，本发明制得的无纺布具有很好的抗菌性能。
试验例2
分别对本发明实施例1-3制得的无纺布和对照例的只添加TiO2纳米粉体制得的无纺布进行抗紫外线性能测定：根据GB/T 18830-2009，使用UV1000F型紫外透过率分析仪分别对无纺布进行测试，得到紫外线防护系数UPF值和不同波长下的紫外透过率数据并作图，其中，UVA为波长315-400nm的紫外线，UVB为波长290-315nm的紫外线，记录UVA透过率、UVB透过率，结果如表2所示。
表2
项目 实施例1 实施例2 实施例3 对照例
UPF值 50+ 50+ 50+ 50+
UVA透过率(％) 0.04 0.04 0.03 0.34
UVB透过率(％) 0.05 0.04 0.04 0.46
由表2可以看出，本发明制得的无纺布可有效降低紫外线的透过率，具有优异的抗紫外线性能。
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，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，研磨，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，搅拌，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布。
2.根据权利要求1所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后恒温水浴加热，烘干，煅烧，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体。
3.根据权利要求1或2所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，所述TiO2：(Al，Ce)粉体的制备工艺如下：将Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3与柠檬酸混合均匀，滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，然后置于75-85℃的恒温水浴加热成凝胶，在80-90℃烘干，在600-650℃下煅烧1-2h，得到Al-Ce共掺TiO2纳米粉体，即TiO2：(Al，Ce)粉体。
4.根据权利要求2或3所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，所述Ti(NO3)4、Ce(NO3)3、Al(NO3)3的物质的量比为1：3-4：90-110。
5.根据权利要求2或3所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，所述(Ti4++Ce3++Al3+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5-2.0。
6.根据权利要求1所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将TiO2：(Al，Ce)粉体、N,N-二甲基乙酰胺和锆珠混合，以1200-1800r/min的转速研磨15-20h，制得TiO2：(Al，Ce)分散液；
S2、将聚酰胺与N,N-二甲基乙酰胺混合，在60-80℃下搅拌2-3h后，加入TiO2：(Al，Ce)分散液，温度不变继续搅拌2-4h，得到纺丝液；
S3、采用静电纺丝的方法对纺丝液进行纺丝，得到TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布，即得手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布。
7.根据权利要求1或6所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，S2中，所述纺丝液中聚酰胺质量浓度为0.1-0.2g/mL。
8.根据权利要求1或6所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，S3中，所述静电纺丝是在纺丝电压为18-22KV、接收距离为15-25cm、纺丝速率为1.0-1.5mL/h的条件下进行。
9.根据权利要求1或6所述手术洞巾用抗菌抗紫外线无纺布的制备方法，其特征在于，所述TiO2：(Al，Ce)/聚酰胺无纺布中TiO2：(Al，Ce)的质量分数为40-50％。
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