CN109942986A - 一种医用活性炭纤维抗菌材料及其制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医用活性炭纤维抗菌材料及其制作方法，抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂30‑40份、活性炭纤维4‑10份、埃洛石纳米管1‑3份、纳米微晶纤维素胶2‑4份、硼酸镁晶须3‑9份、甲壳素纤维2‑6份、纳米硼纤维1‑3份、抗坏血酸1‑3份、二羟基肉桂酸3‑5份、钛酸酯偶联剂4‑12份，本发明制作方法简单，制得的抗菌材料具有优异的抗菌抑菌性能，抗菌性高，可以有效的防止医用材料在人体内出现的不适及引起的菌类感染，除菌率达到99.9%。
Description
技术领域
本发明涉及医用抗菌材料制作技术领域，具体为一种医用活性炭纤维抗菌材料及其制作方法。
背景技术
医用材料是指一类具有特殊性能、特种功能，用于人工器官、外科修复、理疗康复、诊断、治疗疾患，而对人体组织不会产生不良影响的材料。其中应用较为广泛的一类是医用高分子材料，具体是指用以制造人体内脏、体外器官、药物剂型及医疗器械的聚合物材料。其来源包括天然生物高分子材料和合成生物高分子材料。天然医用高分子材料来源于自然，包括纤维素、甲壳素、透明质酸、胶原蛋白、明胶及海藻酸钠等；合成医用高分子材料是通过化学方法，人工合成的用于医用的高分子材料，目前常用的有聚氨酯、硅橡胶、聚酯纤维、聚乙烯基吡咯烷酮、聚醚醚酮、聚甲基丙烯酸甲酯、聚乙烯醇、聚乳酸、聚乙烯等。
现有的医用抗菌材料具有一定的抗菌性能，但是其功能单一，抑菌效果差，因此，有必要进行改进。
发明内容
本发明的目的在于提供一种医用活性炭纤维抗菌材料及其制作方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种医用活性炭纤维抗菌材料,抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂30-40份、活性炭纤维4-10份、埃洛石纳米管1-3份、纳米微晶纤维素胶2-4份、硼酸镁晶须3-9份、甲壳素纤维2-6份、纳米硼纤维1-3份、抗坏血酸1-3份、二羟基肉桂酸3-5份、钛酸酯偶联剂4-12份。
优选的，抗菌材料组份优选的成分配比包括聚氯乙烯树脂35份、活性炭纤维7份、埃洛石纳米管2份、纳米微晶纤维素胶3份、硼酸镁晶须6份、甲壳素纤维4份、纳米硼纤维2份、抗坏血酸2份、二羟基肉桂酸4份、钛酸酯偶联剂8份。
优选的，其制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为80-120转/分，时间为12min-24min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为10min-18min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，挤出的材料即为抗菌材料。
优选的，所述步骤B中水浴加热温度为55-70℃，加热时间为8min-14min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明制作方法简单，制得的抗菌材料具有优异的抗菌抑菌性能，抗菌性高，可以有效的防止医用材料在人体内出现的不适及引起的菌类感染，除菌率达到99.9%；其中，本发明中添加的埃洛石纳米管能够有效的吸附有害物质，提高除菌效率；添加的纳米微晶纤维素胶可以吸收并中和人体内有害的自由基；添加的纳米硼纤维耐高温性能好，能够防止抗菌材料氧化，延长其保存时间，此外，本发明采用的制作方法操作简单，能够确保各材料组份充分混合，防止有效成分流失，进一步提高其抗菌效果。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明提供如下技术方案：一种医用活性炭纤维抗菌材料,抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂30-40份、活性炭纤维4-10份、埃洛石纳米管1-3份、纳米微晶纤维素胶2-4份、硼酸镁晶须3-9份、甲壳素纤维2-6份、纳米硼纤维1-3份、抗坏血酸1-3份、二羟基肉桂酸3-5份、钛酸酯偶联剂4-12份。
实施例一：
抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂30份、活性炭纤维4份、埃洛石纳米管1份、纳米微晶纤维素胶2份、硼酸镁晶须3份、甲壳素纤维2份、纳米硼纤维1份、抗坏血酸1份、二羟基肉桂酸3份、钛酸酯偶联剂4份。
本实施例的制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为80转/分，时间为12min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为10min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为180℃，挤出的材料即为抗菌材料。
本实施例中，步骤B中水浴加热温度为55℃，加热时间为8min。
实施例二：
抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂40份、活性炭纤维10份、埃洛石纳米管3份、纳米微晶纤维素胶4份、硼酸镁晶须9份、甲壳素纤维6份、纳米硼纤维3份、抗坏血酸3份、二羟基肉桂酸5份、钛酸酯偶联剂12份。
本实施例的制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为120转/分，时间为24min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为18min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为220℃，挤出的材料即为抗菌材料。
本实施例中，步骤B中水浴加热温度为70℃，加热时间为14min。
实施例三：
抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂32份、活性炭纤维5份、埃洛石纳米管1份、纳米微晶纤维素胶2份、硼酸镁晶须4份、甲壳素纤维3份、纳米硼纤维2份、抗坏血酸2份、二羟基肉桂酸3份、钛酸酯偶联剂6份。
本实施例的制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为90转/分，时间为13min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为11min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为190℃，挤出的材料即为抗菌材料。
本实施例中，步骤B中水浴加热温度为58℃，加热时间为9min。
实施例四：
抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂38份、活性炭纤维8份、埃洛石纳米管2份、纳米微晶纤维素胶3份、硼酸镁晶须8份、甲壳素纤维5份、纳米硼纤维3份、抗坏血酸2份、二羟基肉桂酸3份、钛酸酯偶联剂10份。
本实施例的制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为110转/分，时间为20min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为16min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为210℃，挤出的材料即为抗菌材料。
本实施例中，步骤B中水浴加热温度为65℃，加热时间为12min。
实施例五：
抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂35份、活性炭纤维7份、埃洛石纳米管2份、纳米微晶纤维素胶3份、硼酸镁晶须6份、甲壳素纤维4份、纳米硼纤维2份、抗坏血酸2份、二羟基肉桂酸4份、钛酸酯偶联剂8份。
本实施例的制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为100转/分，时间为18min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为14min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为200℃，挤出的材料即为抗菌材料。
本实施例中，步骤B中水浴加热温度为62℃，加热时间为11min。
实验例：
采用本发明各实施例制得的抗菌材料进行性能测试，得到数据如下表：
| 除菌率（%） | |
| 实施例一 | 99.8 |
| 实施例二 | 99.6 |
| 实施例三 | 99.4 |
| 实施例四 | 99.8 |
| 实施例五 | 99.9 |
本发明制作方法简单，制得的抗菌材料具有优异的抗菌抑菌性能，抗菌性高，可以有效的防止医用材料在人体内出现的不适及引起的菌类感染，除菌率达到99.9%；其中，本发明中添加的埃洛石纳米管能够有效的吸附有害物质，提高除菌效率；添加的纳米微晶纤维素胶可以吸收并中和人体内有害的自由基；添加的纳米硼纤维耐高温性能好，能够防止抗菌材料氧化，延长其保存时间，此外，本发明采用的制作方法操作简单，能够确保各材料组份充分混合，防止有效成分流失，进一步提高其抗菌效果。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (4)
1.一种医用活性炭纤维抗菌材料,其特征在于：抗菌材料组份按重量份数包括聚氯乙烯树脂30-40份、活性炭纤维4-10份、埃洛石纳米管1-3份、纳米微晶纤维素胶2-4份、硼酸镁晶须3-9份、甲壳素纤维2-6份、纳米硼纤维1-3份、抗坏血酸1-3份、二羟基肉桂酸3-5份、钛酸酯偶联剂4-12份。
2.根据权利要求1所述的一种医用活性炭纤维抗菌材料,其特征在于：抗菌材料组份优选的成分配比包括聚氯乙烯树脂35份、活性炭纤维7份、埃洛石纳米管2份、纳米微晶纤维素胶3份、硼酸镁晶须6份、甲壳素纤维4份、纳米硼纤维2份、抗坏血酸2份、二羟基肉桂酸4份、钛酸酯偶联剂8份。
3.实现权利要求1所述的一种医用活性炭纤维抗菌材料的制作方法,其特征在于：其制作方法包括以下步骤：
A、将聚氯乙烯树脂、活性炭纤维、埃洛石纳米管、纳米微晶纤维素胶、硼酸镁晶须混合后加入搅拌罐中低速搅拌，搅拌速率为80-120转/分，时间为12min-24min，之后静置5min，得到混合物A；
B、将硼酸镁晶须、甲壳素纤维、纳米硼纤维、抗坏血酸、二羟基肉桂酸、钛酸酯偶联剂混合后加入水浴锅中加热搅拌，得到混合物B；
C、将混合物B加入混合物A中，之后在常温下充分搅拌，时间为10min-18min，静置3min后再搅拌10min，得到混合物C；
D、将混合物C加入双螺杆挤出机中挤出，挤出温度为180-220℃，挤出的材料即为抗菌材料。
4.根据权利要求3所述的一种医用活性炭纤维抗菌材料的制作方法,其特征在于：所述步骤B中水浴加热温度为55-70℃，加热时间为8min-14min。
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| 陈祥宝: "《先进复合材料技术导论》", 30 September 2017, 航空工业出版社 * |
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