CN108823795A - 一种抗辐射抗菌无纺布 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种抗辐射抗菌无纺布，其原料主要包括聚乙烯醇缩甲醛、Al‑Pt共掺MgO纳米粉体。本发明的抗辐射抗菌无纺布，以聚乙烯醇缩甲醛、Al‑Pt共掺MgO纳米粉体为主要原料，其中MgO：(Al，Pt)粒子均匀地分布在纤维表面且非常密集，使得紫外线的透过率很低，具有很好的抗紫外线性能，避免辐射对人体造成损害；其中添加的纳米粉体，可破坏细菌细胞和生理活性，达到很好的杀菌效果；通过本发明中的制备方法制得的无纺布，纺丝稳定、离散程度小，纤维直径较小。

Description

一种抗辐射抗菌无纺布
技术领域
本发明涉及无纺布技术领域，具体涉及一种抗辐射抗菌无纺布。
背景技术
无纺布是一种不需要纺纱织布而形成的织物，只是将纺织短纤维或者长丝进行定向或随机撑列，形成纤网结构，然后采用机械、热粘或化学等方法加固而成。简单的讲就是：它不是由一根一根的纱线交织、编结在一起的，而是将纤维直接通过物理的方法粘合在一起的，所以，当你拿到你衣服里的粘称时，就会发现，是抽不出一根根的线头的。无纺布突破了传统的纺织原理，并具有工艺流程短、生产速度快，产量高、成本低、用途广、原料来源多等特点，在日常生产和生活中有着广泛的应用。但是，随着人们健康意识的提高和对生活质量的重视，如何赋予己经广泛应用的无纺布材料的优良的性能，成为当前一个热门的课题。
发明内容
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗辐射抗菌无纺布，具有很好的抗菌和抗紫外线性能，应用范围广泛。
本发明提出了一种抗辐射抗菌无纺布，其原料包括聚乙烯醇缩甲醛、Al-Pt共掺MgO纳米粉体。
优选地，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，水浴加热，烘干，煅烧，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体。
优选地，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与0.5mol/L柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，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450-550℃下煅烧1-2h，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体。
优选地，所述Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2的物质的量为1-2：100-120：3-4。
优选地，所述(Mg2++Al3++Pt2+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5-2.0。
优选地，所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠混合，研磨，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，搅拌，加入MgO：(Al，Pt)分散液，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，即可得到抗辐射抗菌无纺布。
优选地，所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠置于研磨罐中，以1500-1800r/min的转速研磨15-20h，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，在70-85℃下搅拌2-3h后，加入MgO：(Al，Pt)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，在纺丝电压为20-25KV、接收距离为20-22cm、纺丝速率为1.0-1.5mL/h的条件下对纺丝液进行纺丝，即可得到抗辐射抗菌无纺布。
优选地，S1中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺、锆珠的重量比为1-1.5：3-4：15-20。
优选地，所述纺丝液中聚乙烯醇缩甲醛质量浓度为0.14-0.16g/mL。
优选地，所述抗辐射抗菌无纺布中Al-Pt共掺MgO纳米粉体的质量分数为45-50％。
本发明的抗辐射抗菌无纺布，以聚乙烯醇缩甲醛、Al-Pt共掺MgO纳米粉体为主要原料，具有优异的抗菌性能和抗紫外线性能；添加的Al-Pt共掺MgO纳米粉体，共同掺杂的Al和Pt金属离子使其在自然光条件下电子更加容易跃迁，增强杀菌性能，此外，会有少量的金属离子溶出，与蛋白质上的基团反应，破坏细菌细胞和生理活性，还可破坏微生物细胞电子传递系统，达到杀菌的效果，运用到本发明中，与聚乙烯醇缩甲醛分散性良好，MgO：(Al，Pt)粒子均匀地分布在纤维表面且非常密集，紫外线透过率低，使得本发明具有优异的抗菌性能和抗紫外线性能，能够有效避免辐射对人体造成损害。通过本发明的制备方法制得的无纺布，纺丝稳定、离散程度小，纤维直径较小。
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
一种抗辐射抗菌无纺布，其原料包括聚乙烯醇缩甲醛、Al-Pt共掺MgO纳米粉体；
其中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与0.5mol/L柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，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550℃下煅烧1h，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体；
所述Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2的物质的量为1：50：2；所述(Mg2++Al3++Pt2+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5；
所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠置于研磨罐中，以1800r/min的转速研磨15h，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，在85℃下搅拌2h后，加入MgO：(Al，Pt)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，在纺丝电压为20KV、接收距离为22cm、纺丝速率为1.0mL/h的条件下对纺丝液进行纺丝，即可得到抗辐射抗菌无纺布；
S1中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺、锆珠的重量比为1.5：3：20；所述纺丝液中聚乙烯醇缩甲醛质量浓度为0.14g/mL；所述抗辐射抗菌无纺布中Al-Pt共掺MgO纳米粉体的质量分数为50％。
实施例2
一种抗辐射抗菌无纺布，其原料包括聚乙烯醇缩甲醛、Al-Pt共掺MgO纳米粉体；
其中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与0.5mol/L柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，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450℃下煅烧2h，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体；
所述Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2的物质的量为1：120：3；所述(Mg2++Al3++Pt2+)：柠檬酸(物质的量比)为1：2.0；
所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠置于研磨罐中，以1500r/min的转速研磨20h，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，在70℃下搅拌3h后，加入MgO：(Al，Pt)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，在纺丝电压为25KV、接收距离为20cm、纺丝速率为1.5mL/h的条件下对纺丝液进行纺丝，即可得到抗辐射抗菌无纺布；
S1中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺、锆珠的重量比为1：4：15；所述纺丝液中聚乙烯醇缩甲醛质量浓度为0.16g/mL；所述抗辐射抗菌无纺布中Al-Pt共掺MgO纳米粉体的质量分数为45％。
实施例3
一种抗辐射抗菌无纺布，其原料包括聚乙烯醇缩甲醛、Al-Pt共掺MgO纳米粉体；
其中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与0.5mol/L柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，置于80℃的恒温水浴加热成凝胶，放入恒温干燥箱中，在85℃烘干，置于马弗炉中，在500℃下煅烧1.5h，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体；
所述Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2的物质的量为1：110：3；所述(Mg2++Al3++Pt2+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5；
所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠置于研磨罐中，以1600r/min的转速研磨18h，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，在78℃下搅拌2.5h后，加入MgO：(Al，Pt)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，在纺丝电压为22KV、接收距离为20cm、纺丝速率为1.2mL/h的条件下对纺丝液进行纺丝，即可得到抗辐射抗菌无纺布；
S1中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺、锆珠的重量比为1：3.5：16；所述纺丝液中聚乙烯醇缩甲醛质量浓度为0.15g/mL；所述抗辐射抗菌无纺布中Al-Pt共掺MgO纳米粉体的质量分数为48％。
试验例1
分别对本发明实施例1-3制得的无纺布和只添加MgO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20h，然后取出振荡前后的菌液进行梯度稀释培养计数，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(％) 99.99 99.98 99.98 57.23
由表1可以看出，本发明制得的无纺布的抑菌率得到有效增强，且效果明显。
试验例2
分别对本发明实施例1-3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
由表2可以看出，本发明制得的无纺布具有很低的紫外线透过率，抗紫外线性能优异。
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 (10)

1.一种抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，其原料包括聚乙烯醇缩甲醛、Al-Pt共掺MgO纳米粉体。
2.根据权利要求1所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，水浴加热，烘干，煅烧，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体。
3.根据权利要求1或2所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体的制备工艺如下：将Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2与0.5mol/L柠檬酸混合均匀，接着滴加聚乙二醇400，边滴加边搅拌，置于75-85℃的恒温水浴加热成凝胶，在80-90℃烘干，在450-550℃下煅烧1-2h，得到Al-Pt共掺MgO纳米粉体。
4.根据权利要求1或2所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述Mg(NO3)2、Al(NO3)3、Pt(NO3)2的物质的量为1-2：100-120：3-4。
5.根据权利要求1或2所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述(Mg2++Al3++Pt2+)：柠檬酸(物质的量比)为1：1.5-2.0。
6.根据权利要求1-5任一项所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠混合，研磨，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，搅拌，加入MgO：(Al，Pt)分散液，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，即可得到抗辐射抗菌无纺布。
7.根据权利要求6所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述抗辐射抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：
S1、将Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺和锆珠混合，以1500-1800r/min的转速研磨15-20h，制得MgO：(Al，Pt)分散液；
S2、将聚乙烯醇缩甲醛与N,N-二甲基甲酰胺混合，在70-85℃下搅拌2-3h后，加入MgO：(Al，Pt)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，在纺丝电压为20-25KV、接收距离为20-22cm、纺丝速率为1.0-1.5mL/h的条件下对纺丝液进行纺丝，即可得到抗辐射抗菌无纺布。
8.根据权利要求6或7所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，S1中，所述Al-Pt共掺MgO纳米粉体、N,N-二甲基甲酰胺、锆珠的重量比为1-1.5：3-4：15-20。
9.根据权利要求6或7所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述纺丝液中聚乙烯醇缩甲醛质量浓度为0.14-0.16g/mL。
10.根据权利要求1所述抗辐射抗菌无纺布，其特征在于，所述抗辐射抗菌无纺布中Al-Pt共掺MgO纳米粉体的质量分数为45-50％。
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