CN111155177A - 静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用 - Google Patents

静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征如下：所述的静电纺丝抗病毒薄层由直线型聚合物、环糊精型基团分子、封端聚合物和金属离子组成，而且直线型聚合物穿过环糊精型基团的内腔疏水部分。所述的高效抗病毒薄层满足：经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。高效抗病毒薄层可用于民用、医用及军事领域的抗病毒、抗菌的鞋垫、医用防护服、医用床垫、床单、防护罩、洞巾、冰箱内衬、桌椅防护垫。

Description

静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用
技术领域
本发明涉及静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，具体涉及一种可用于民用、医用及军事领域的抗病毒和抗菌的口罩内衬、鞋垫、医用防护服、防护罩、冰箱内衬、桌椅防护垫、医用床垫，属于卫生防护的技术领域。
技术背景
环境微生物是引起呼吸系统感染，增加呼吸系统疾病发病率和死亡率的关键因素。细菌、真菌、放线菌、病毒及低等藻类等环境微生物是污染空气的重要组成部分。环境微生物会附着在空气气溶胶细小颗粒物的表面，随细小颗粒物长时间停留在空中。随着人呼吸，环境微生物会进入肺部或感染的伤口，造成传染性疾病的传播，对人类身体健康带来严重危害。流行病学研究表明，环境微生物污染是造成呼吸疾病的重要因素。选择合适的个体防护用品显得尤为重要。
口罩作为环境微生物侵入人体的最后一道防线，其防护性能对佩戴者的身体健康和生命安全意义重要。口罩防护性能受多种因素的影响，如过滤材料的滤过效率，生物气溶胶的空气动力学尺寸，呼吸流速，与佩戴者面部的适合性及口罩保存时间，重复使用等。不同类型口罩使用的滤料不同，对环境微生物的防护效果也不相同。常用的防护口罩类型有N95过滤式防护口罩、外科口罩、高效微粒空气口罩、防尘/雾/烟口罩、防尘/雾口罩、医用防护口罩和医用纱布口罩等。N95过滤式口罩可保护佩戴者口鼻区域的屏障功能，其主要作用是减少空气动力学直径≤100μm的可吸入颗粒的透过，对空气动力学直径≥0.3µm颗粒的过滤效率超过95%。空气细菌和真菌孢子的空气动力学直径在主要在0.7～10µm间，也在N95口罩的防护范围内。
不同滤材口罩对微生物的过滤效率差异明显。N95口罩滤料的孔径很小，携带N95口罩会增加呼吸阻力和闷热感，因此，佩戴这种口罩要担心。心肺疾病患者佩戴后，会引起不适感，甚至会加重原有病情。孕妇、老人、小孩也不适合佩戴这种口罩。
在口罩的携带过程中，由于不注意或者消毒不彻底很容易滋生大量的细菌，且不及时清除会导致人体出现各种感冒发烧等症状。佩戴时间过长会造成除菌效果明显变差。与口罩外侧相比，口罩的内侧环境较为封闭，更容易产生细菌，所以口罩具有抗菌性是非常有必要的。
为了解决携带过程口罩内外表面微生物明显增加的问题，目前采用两种方法解决：第一种方法是将抗菌整理剂通过后整理的定型工艺，将其附到在普通面料表面。第二种方法是采用纺丝级抗菌技术将抗菌材料(银离子)直接纺制到化学纤维里面，再将此类含有抗菌材料的纤维织造成各种纺织用品，使织物具有抗菌性。不过，这两种方式的最大的缺点是面料表面的抗菌剂非常容易脱落，经过多次洗涤后抗菌效果非常明显减弱，无法在生活和医疗领域广泛使用（陆龙喜等，新型嵌银纤维织物的抗菌性能研究，中国消毒学杂志，2017，34（3）：214-217；李领等，热带地区ICU 医务人员口罩细菌污染情况调查，海南医学，2018，10（29）：1468-1469）。而且纺织方法制备的口罩滤料存在孔径不均匀，在孔表面的转角处容易泄漏微生物，使除菌的效果大打折扣。
为了解决目前口罩的透气孔洞没有选择性，除菌靠孔洞的孔壁阻挡微生物菌或病毒，孔径过小影响透气效果，口罩上可能携带的抗菌剂不耐用及毒性，特别是脱落的有毒的抗菌剂可能直接进入人体影响健康以及口罩无法重复利用等问题，本发明涉及一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用。
发明内容
本发明的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由直线型聚合物、环糊精型基团分子、封端聚合物和金属离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成。静电纺丝抗病毒薄层同时满足：在无纺布表面覆盖层的直线型聚合物穿过环糊精型基团的内腔疏水部分，且金属离子形成有机金属框架结构。
直线型聚合物、环糊精型基团分子、封端聚合物、金属离子和造孔剂的摩尔比在1 :（0.01～5）: （0.001～5）：（0.001～1）：（0.0001～0.1）的范围内。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点在150～200℃的范围内，孔径在0.3 ～50 µm范围内，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度在5～20 MPa范围内，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的直线型聚合物是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇，或是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇的硫、氯或氟的取代物。
所述的环糊精型基团分子是α、β或γ型环糊精，或是环糊精表面醇羟基的醚化、酯化、氧化、交联等反应产物。
所述的封端聚合物是聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
所述的直线型聚合物的分子量在5000～100000的范围内。
所述的封端聚合物的分子量在80000～1500000的范围内。
所述的金属离子是铜离子、银离子、镍离子或锰离子。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将直线型聚合物、环糊精型基团分子及封端聚合物在加热搅拌的条件下分别溶于液态溶剂中，分别制得直线型聚合物、环糊精型基团分子及封端聚合物的液态溶液。将直线型聚合物的液态溶液与环糊精型基团分子的液态溶液混合，加热和搅拌5～48h。使得直线型聚合物穿过环糊精型基团的内腔疏水部分。加入金属离子，控制体系的酸度在pH 4～8的范围内，在110～170℃的温度范围回流5～48h。加入封端聚合物的液态溶液，加热和搅拌5～48h。对直线型聚合物的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的加热在温度40～90℃下进行。
所述的液态溶剂是二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、环己酮或丁酮。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可作为口罩内衬。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可用于民用、医用及军事领域的抗病毒、抗菌的鞋垫、医用防护服、医用床垫、床单、防护罩、洞巾、冰箱内衬、桌椅防护垫。
所述的静电纺丝抗病毒薄层对微生物具有选择透过性和本身具有强烈杀菌效果。
所述的静电纺丝抗病毒薄层本身具有强烈抗菌效果且可以通过加热灭菌的方式实现重复利用。
由于环糊精型基团分子无毒，直线型聚合物、环糊精型基团分子、封端聚合物具备较好的生物相容性和生物降解性，使得所述的高效抗病毒具有较好的生物相容性。本发明的静电纺丝抗病毒薄层在生产制备过程中绿色环保，适合于工业生产使用。
由于细胞物理结构由化学键提供细菌细胞生存的环境，本发明的铜离子、银离子、镍离子或锰离子具有阻断细菌细胞生存的化学键的能力。这些金属离子会攻击细菌及病毒周围的细胞壁，使其无法生存和发展。作为口罩内衬能够将呼吸产生的气体过滤，连续佩戴7天后口罩内部不会产生细菌等有害物质。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行进一步的说明。实施例仅是对本发明的进一步补充和说明，而不是对发明的限制。
实施例1
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量20000的聚乙二醇、α环糊精、分子量1300000的聚偏氟乙烯和银离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，无纺布表面覆盖层上的聚乙二醇穿过α环糊精的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙二醇、α环糊精、聚偏氟乙烯、银离子和分子量为300的聚乙二醇造孔剂的摩尔比在1 : 1: 0.2：0.005:0.0001。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为180℃，孔径为20 µm，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度为12 MPa，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将聚乙二醇、α环糊精及聚偏氟乙烯在72℃下分别溶于二甲基甲酰胺中，分别制得聚乙二醇、α环糊精及聚偏氟乙烯的二甲基甲酰胺溶液。将聚乙二醇的二甲基甲酰胺溶液与α环糊精的二甲基甲酰胺溶液混合，在65℃下搅拌38h。使得聚乙二醇穿过α环糊精的内腔疏水部分。加入银离子，控制体系的酸度在pH 6的范围内，在120℃的温度范围回流48h。加入聚偏氟乙烯的二甲基甲酰胺溶液，在65℃下搅拌15h。对聚乙二醇的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可作为口罩内衬。所述的静电纺丝抗病毒薄层本身具有强烈杀菌效果且可以通过加热灭菌的方式实现重复利用。
实施例2
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量5000的聚乙二醇、α环糊精、分子量1500000聚偏氟乙烯和银离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙二醇穿过α环糊精的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙二醇、α环糊精、聚偏氟乙烯、银离子、分子量100的聚乙二醇造孔剂的摩尔比为1 : 5: 1：1：0.0001。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为150℃，孔径为0.3µm，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度为5 MPa，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将聚乙二醇、α环糊精及聚偏氟乙烯在90℃下分别溶于二甲基甲酰胺中，分别制得聚乙二醇、α环糊精及聚偏氟乙烯的二甲基甲酰胺。将聚乙二醇的二甲基甲酰胺溶液与α环糊精的二甲基甲酰胺溶液混合，在90℃下搅拌48h。使得聚乙二醇穿过α环糊精的内腔疏水部分。加入银离子，控制体系的酸度在pH 7的范围内，在170℃回流30h。加入聚偏氟乙烯的二甲基甲酰胺溶液，在90℃下搅拌48h。对聚乙二醇的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可作为口罩内衬。所述的静电纺丝抗病毒薄层对微生物具有选择透过性和本身具有强烈杀菌效果。
实施例3
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量100000的聚乙二醇、β型环糊精、分子量1500000的聚偏氟乙烯-六氟丙烯和铜离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙二醇穿过β型环糊精的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙二醇、β型环糊精、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、铜离子和分子量700的聚乙烯醇造孔剂的摩尔比在1 : 0.01: 5：0.001：0.1。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为200℃的范围内，孔径为50µm范围内，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度为15 MPa范围内，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将分子量100000的聚乙二醇、β型环糊精及聚偏氟乙烯-六氟丙烯在40℃下分别溶于N-甲基吡咯烷酮中，分别制得分子量100000的聚乙二醇、β型环糊精及聚偏氟乙烯-六氟丙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液。将分子量100000的聚乙二醇的N-甲基吡咯烷酮溶液与β型环糊精的N-甲基吡咯烷酮混合，在40℃下搅拌5h。使得分子量100000的聚乙二醇穿过β型环糊精的内腔疏水部分。加入铜离子，控制体系的酸度在pH 8，在110℃的温度范围回流18h。加入聚偏氟乙烯-六氟丙烯的N-甲基吡咯烷酮溶液，在40℃下搅拌5h。对分子量100000的聚乙二醇的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可作为口罩内衬。所述的静电纺丝抗病毒薄层本身具有强烈杀菌效果且可以通过加热灭菌的方式实现重复利用。
实施例4
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量100000的聚乙二醇、α环糊精、分子量80000的聚偏氟乙烯和银离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙二醇穿过α环糊精的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。分子量100000的聚乙二醇、α环糊精、聚偏氟乙烯、银离子、分子量在500的聚乙烯醇造孔剂的摩尔比在1 :1:0.001：0.001： 0.1。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为200℃，孔径为25 µm，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度在10 MPa，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将分子量100000的聚乙二醇、α环糊精及聚偏氟乙烯在85℃下分别溶于N,N-二甲基乙酰胺中，分别制得分子量100000的聚乙二醇、α环糊精及聚偏氟乙烯的N,N-二甲基乙酰胺的溶液。将分子量100000的聚乙二醇的N,N-二甲基乙酰胺与α环糊精的N,N-二甲基乙酰胺混合，在85℃下搅拌30h。使得分子量100000的聚乙二醇穿过α环糊精的内腔疏水部分。加入银离子，控制体系的酸度在pH 6.5的范围内，在150℃的温度范围回流30h。加入聚偏氟乙烯的N,N-二甲基乙酰胺，在85℃下搅拌5h。对分子量100000的聚乙二醇的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可用于民用领域的抗菌的鞋垫。所述的静电纺丝抗病毒薄层对微生物具有选择透过性和本身具有强烈杀菌效果。
实施例5
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量80000的聚乙烯醇、γ环糊精、分子量1000000的聚偏氟乙烯-六氟丙烯和铜离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙烯醇穿过γ环糊精的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙烯醇、γ环糊精、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、铜离子、聚乙二醇氟取代物造孔剂的摩尔比在1 :1.5: 1.5：0.1：0.1的范围内。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为160℃，孔径为50 µm，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度为20 MPa，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将聚乙烯醇、γ环糊精及聚偏氟乙烯-六氟丙烯在73℃下分别溶于环己酮中，分别制得聚乙烯醇、γ环糊精及聚偏氟乙烯-六氟丙烯的环己酮溶液。将聚乙烯醇的环己酮溶液与γ环糊精的环己酮溶液混合，在73℃下搅拌30h。使得聚乙烯醇穿过γ环糊精的内腔疏水部分。加入铜离子，控制体系的酸度在pH 8的范围内，在165℃温度范围回流5h。加入聚偏氟乙烯-六氟丙烯的环己酮溶液，在73℃下搅拌30h。对聚乙烯醇的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可用于军事领域的医用防护服，对微生物具有选择透过性和本身具有强烈杀菌效果。
实施例6
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量10000的聚乙烯醇、γ环糊精、分子量1500000的聚偏氟乙烯-六氟丙烯和铜离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙烯醇穿过环糊精型基团的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙烯醇、γ环糊精、聚偏氟乙烯-六氟丙烯、铜离子、分子量200的聚丙二醇造孔剂的摩尔比为1 : 1: 1：1：0.01。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为190℃，孔径为20 µm，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度为10 MPa，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将聚乙烯醇、γ环糊精及聚偏氟乙烯-六氟丙烯在90℃下分别溶于环己酮中，分别制得聚乙烯醇、γ环糊精及聚偏氟乙烯-六氟丙烯的环己酮溶液。将聚乙烯醇的环己酮溶液与γ环糊精的环己酮溶液混合，在85℃下搅拌40h。使得聚乙烯醇穿过γ环糊精的内腔疏水部分。加入铜离子，控制体系的酸度在pH 7的范围内，在130℃的回流20h。加入聚偏氟乙烯-六氟丙烯的环己酮溶液，在90℃下搅拌40h。对聚乙烯醇的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可用于医用床垫。所述的静电纺丝抗病毒薄层本身具有强烈杀菌效果且可以通过加热灭菌的方式实现重复利用。
实施例7
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量100000的聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物、分子量1000000的聚偏氟乙烯和镍离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙二醇的硫取代物穿过α环糊精表面醇羟基的醚化产物的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物、聚偏氟乙烯、镍离子和分子量300的聚乙二醇造孔剂的摩尔比在1 :0.01:5：0.001：0.0001。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为150℃，孔径为0.3µm，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度在5 MPa范围内，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物及聚偏氟乙烯在55℃下搅拌分别溶于丁酮溶剂中，分别制得聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物及聚偏氟乙烯的丁酮溶液。将聚乙二醇的硫取代物的丁酮溶液与α环糊精表面醇羟基的醚化产物的丁酮溶液混合，在55℃下搅拌20h。使得聚乙二醇的硫取代物穿过α环糊精表面醇羟基的醚化产物的内腔疏水部分。加入镍离子，控制体系的酸度在pH 4的范围内，在135℃回流30h。。加入聚偏氟乙烯的丁酮溶液，在55℃下搅拌20h。对聚乙二醇的硫取代物的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层可用于民用床单。所述的静电纺丝抗病毒薄层对微生物具有选择透过性和本身具有强烈杀菌效果。
实施例8
本发明的一种静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于：
所述的静电纺丝抗病毒薄层由分子量100000的聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物、分子量1500000的聚偏氟乙烯和镍离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成，在无纺布表面覆盖层的聚乙二醇的硫取代物穿过α环糊精表面醇羟基的醚化产物的内腔疏水部分，且金属离子形成了有机金属框架结构。聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物、聚偏氟乙烯、镍离子和分子量100的聚乙二醇造孔剂的摩尔比在1 :5: 0.001： 0.001：0.1。
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点为190℃，孔径为25 µm，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度在20 MPa，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%。
所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：
将聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物及聚偏氟乙烯在55℃下搅拌，分别溶于丁酮溶剂中，分别制得聚乙二醇的硫取代物、α环糊精表面醇羟基的醚化产物及聚偏氟乙烯的丁酮溶液。将聚乙二醇的硫取代物的丁酮溶液与α环糊精表面醇羟基的醚化产物的丁酮溶液混合，在65℃下搅拌8h。使得聚乙二醇的硫取代物穿过α环糊精表面醇羟基的醚化产物的内腔疏水部分。加入镍离子，控制体系的酸度在pH 4的范围内，在170℃的温度范围回流5h。加入聚偏氟乙烯的丁酮溶液，在55℃下搅拌48h。对聚乙二醇的硫取代物的两端进行封口得到混合溶液。将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
所述的静电纺丝抗病毒薄层本身具有强烈杀菌效果且可以通过加热灭菌的方式实现重复利用。

Claims (11)

1. 静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于： 所述的静电纺丝抗病毒薄层由直线型聚合物、环糊精型基团分子、封端聚合物和金属离子形成的共混物覆盖在无纺布的表面组成；静电纺丝抗病毒薄层同时满足：在无纺布表面覆盖层的直线型聚合物穿过环糊精型基团的内腔疏水部分，且金属离子形成有机金属框架结构；直线型聚合物、环糊精型基团分子、封端聚合物、金属离子和造孔剂的摩尔比在1 : （0.01～5）: （0.001～5）：（0.001～1）：（0.0001～0.1）的范围内；
所述的静电纺丝抗病毒薄层同时满足以下要求：熔点在150～200℃的范围内，孔径在0.3 ～50 µm范围内，合成血液穿透实验15分钟不出现渗透，薄层表面对蒸馏水不湿润，抗拉强度在5～20 MPa范围内，能够选择性透过空气而阻止病毒的透过，琼脂平皿扩散法试验显示其具备抑菌能力，经过浸渍试验、振荡法检测表明该薄层对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌作用18 h后的抑菌率大于99.5%；
所述的直线型聚合物是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇，或是聚乙二醇、聚乙烯醇、聚丙二醇的硫、氯或氟的取代物；
所述的环糊精型基团分子是α、β或γ型环糊精，或是环糊精表面醇羟基的醚化、酯化、氧化、交联等反应产物。
2.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的封端聚合物是聚偏氟乙烯、聚偏氟乙烯-六氟丙烯或聚甲基丙烯酸甲酯。
3.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的直线型聚合物的分子量在5000～100000的范围内；所述的封端聚合物的分子量在80000～1500000的范围内。
4.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的金属离子是铜离子、银离子、镍离子或锰离子。
5. 根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的静电纺丝抗病毒薄层的制备步骤如下：将直线型聚合物、环糊精型基团分子及封端聚合物在加热搅拌的条件下分别溶于液态溶剂中，分别制得直线型聚合物、环糊精型基团分子及封端聚合物的液态溶液；将直线型聚合物的液态溶液与环糊精型基团分子的液态溶液混合，加热和搅拌5～48h；使得直线型聚合物穿过环糊精型基团的内腔疏水部分；加入金属离子，控制体系的酸度在pH 4～8的范围内，在110～170℃的温度范围回流5～48h；加入封端聚合物的液态溶液，加热和搅拌5～48h；对直线型聚合物的两端进行封口得到混合溶液；将混合溶液通过静电纺丝法在无纺布表面进行纺丝，得到静电纺丝抗病毒薄层。
6.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的加热在40～90℃下进行。
7.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的液态溶剂是二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、N,N-二甲基乙酰胺、环己酮或丁酮。
8.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的静电纺丝抗病毒薄层可作为口罩内衬。
9.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的静电纺丝抗病毒薄层可用于民用、医用及军事领域的抗病毒、抗菌的鞋垫、医用防护服、医用床垫、床单、防护罩、洞巾、冰箱内衬、桌椅防护垫。
10.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的静电纺丝抗病毒薄层对微生物具有选择透过性和本身具有强烈杀病毒效果。
11.根据权利要求1所述的静电纺丝抗病毒薄层及其在抗病毒领域的应用，其特征在于所述的静电纺丝抗病毒薄层本身具有强烈抗病毒效果且可以通过加热灭病毒的方式实现重复利用。
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