CN112647152A - 一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，包括如下步骤：第一步、称取如下重量份原料：5‑15份抗菌填料，10‑20份复合填料，3‑5份纳米二氧化硅，55‑75份聚羟基丁酸酯，35‑50份聚己内酯，10‑20份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.2‑0.5份八乙烯基‑POSS，1.5‑3份偶氮二异丁腈；第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维；在碘化钾的作用下产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯发生反应，制备出一种抗菌填料，该抗菌填料未一种季铵盐，赋予制备出的纤维优异的抗菌性。

Description

一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺
技术领域
本发明属于抗菌材料技术领域，具体为一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺。
背景技术
抗菌纤维对抗甲氧苯青霉素的黄色葡萄菌等，具有抗菌杀菌功能，可防感染和传染。混入型的制法是将含银、铜、锌离子的陶瓷粉等具有耐热性的无机抗菌剂，混入聚酯、聚酰胺或聚丙烯腈中进行纺丝而得；后处理型是将天然纤维用季铵化物或脂肪酰亚胺等有机抗菌剂浸渍处理制得。用于医院用纺织品如衣服、床单、罩布、窗帘、连裤袜、短袜和绷带等，但是目前市场中的抗菌纤维一方面抗菌效果不理想，达不到多种领域的抗菌需求，另一方面无法生物降解，不满足环保领域的需求。
中国发明专利CN104499090A公开了一种新型抗菌纤维材料及其制备方法。上述材料，由包含以下重量份的组分制成：聚乳酸45-65份、聚丙烯腈纤维30-45份、聚碳酸酯10-15份、甲壳素纤维8-12份、丝蛋白1.5-2份、聚赖氨酸1.5-2份、聚甲基环四硅氧烷0.8-1.4份。本发明还提供了上述抗菌纤维材料的制备方法，该方法包括以下步骤：将上述组分加入高压均质机中，混合均匀，在285-310℃下熔融，以1500-2000m/min的纺丝速度进行纺丝，通过牵拉处理，制得抗菌纤维材料。
发明内容
为了克服上述的技术问题，本发明提供一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺。
本发明所要解决的技术问题：
目前市场中的抗菌纤维一方面抗菌效果不理想，达不到多种领域的抗菌需求，另一方面无法生物降解，不满足环保领域的需求。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份原料：5-15份抗菌填料，10-20份复合填料，3-5份纳米二氧化硅，55-75份聚羟基丁酸酯，35-50份聚己内酯，10-20份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.2-0.5份八乙烯基-POSS，1.5-3份偶氮二异丁腈；
第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维，之后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、八乙烯基-POSS和偶氮二异丁腈混合均匀制得混合料，之后将混合料和复合纤维二浸二轧，控制轧余率为75％，之后在60-65℃下干燥1h，之后浸泡在质量分数10％次氯酸钠溶液中，在45℃下匀速搅拌2h，烘干，制得可生物降解的抗菌聚酯纤维。
进一步地，所述抗菌填料由如下方法制成：
步骤S1、将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠加入装有无水乙醇的三口烧瓶中，升温至70-95℃并以150-200r/min的转速匀速搅拌10min，降温至75-80℃，以1滴/s的速率滴入1-溴-2-氯乙烷，滴加结束后在此温度下回流反应8h，制得悬浮液，过滤直至除去钠盐，旋蒸除去溶剂，之后加入乙酸乙酯中分液萃取，取上清液加入去离子水再次萃取两次，旋蒸除去乙酸乙酯，制得产物A，将产物A通过混合液进行重结晶提纯，制得精制产物A；
步骤S2、将制得的精制产物A加入二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾，以150-200r/min的转速磁力搅拌30min，之后加入对苯二酚，升温至75-95℃，通入氮气排出空气，在此温度下匀速搅拌并反应24h，反应结束后冷却、过滤除去钠盐，之后旋蒸除去溶剂二甲基甲酰胺，之通过乙酸乙酯萃取三次，制得抗菌填料。
步骤S1中将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠混合后，5,5-二甲基乙内酰脲与氢氧化钠发生反应，将钠离子引入5,5-二甲基乙内酰脲上，之后滴加1-溴-2-氯乙烷，1-溴-2-氯乙烷将钠离子取代，进而将1-溴-2-氯乙烷接枝在5,5-二甲基乙内酰脲上，制备出产物A，步骤S2中将产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，加入二甲基甲酰胺作为溶剂，在碘化钾的作用下产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯发生反应，制备出一种抗菌填料，该抗菌填料未一种季铵盐。
进一步地，步骤S1中所述混合液为异丙醇和甲苯按照10∶1的体积比混合而成。
进一步地，步骤S1中控制5,5-二甲基乙内酰脲、氢氧化钠和1-溴-2-氯乙烷的物质的量之比为1∶1∶2，步骤S2中控制精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量比为1∶10∶1∶1，对苯二酚的用量为精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量和的百分之一。
进一步地，所述复合填料由如下方法制成：
步骤S11、将去离子水和无水乙醇加入三口烧瓶中，匀速搅拌15min，加入异丙基三钛酸酯，65℃水浴加热，匀速搅拌30min，加入十二烷基磺酸钠，制得混合溶液A，控制去离子水、无水乙醇、异丙基三钛酸酯和十二烷基磺酸钠的重量比为10∶1∶0.01∶0.01；
步骤S12、将壳聚糖在350r/min的转速下进行研磨，每研磨30min后停止10min，总研磨时间为6h，制得壳聚糖粉末，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中，在100-150r/min的转速下搅拌1.5h，抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，转移至真空干燥箱中在70℃与80℃下各干燥6h，控制真空度为-0.10MPa；
步骤S13、将真空干燥后的壳聚糖与聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，35-45℃下超声10-12h，控制超声的功率为60-80W，超声结束后滤，经双螺杆挤出机共混挤出造粒，制得复合填料，控制壳聚糖、聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺的重量比为0.1∶10∶50。
步骤S12中控制每研磨30min停止10min，是为了防止研磨时温度过高对壳聚糖产生破坏，而且研磨过程中机械力能够破坏壳聚糖的晶区结构，便于游离水分子进行分子间隙中，能够破坏壳聚糖分子间的范德华力和部分大分子链，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中能够进一步减小壳聚糖粉末的粒径；步骤S13中将壳聚糖与聚丙烯腈共混，通过2-5℃冷水槽是为了加速结晶，而且壳聚糖能够对聚丙烯腈的异相成核作用能够提高熔体的结晶度，控制重量比为0.1∶10是为了防止壳聚糖微粒对复合填料分子的运动产生阻碍，进而加大复合填料的结晶难度，降低其结晶度。
本发明的有益效果：
(1)一种可生物降解的抗菌聚酯纤维通过抗菌填料、复合填料、聚羟基丁酸酯和聚己内酯等原料制成，聚羟基丁酸酯和聚己内酯静电纺丝，制得复合纤维，聚羟基丁酸酯和聚己内酯均具有优异的生物降解性能，使得制备出纤维具有优异的生物降解性能，而且加入了抗菌填料，抗菌填料制备过程中步骤S1中将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠混合后，5,5-二甲基乙内酰脲与氢氧化钠发生反应，将钠离子引入5,5-二甲基乙内酰脲上，之后滴加1-溴-2-氯乙烷，1-溴-2-氯乙烷将钠离子取代，进而将1-溴-2-氯乙烷接枝在5,5-二甲基乙内酰脲上，制备出产物A，步骤S2中将产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，加入二甲基甲酰胺作为溶剂，在碘化钾的作用下产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯发生反应，制备出一种抗菌填料，该抗菌填料未一种季铵盐，赋予制备出的纤维优异的抗菌性；
(2)本发明纤维在制备过程中加入了复合填料，进一步增强制得纤维的抗菌性能，制备过程中步骤S12中控制每研磨30min停止10min，是为了防止研磨时温度过高对壳聚糖产生破坏，而且研磨过程中机械力能够破坏壳聚糖的晶区结构，便于游离水分子进行分子间隙中，能够破坏壳聚糖分子间的范德华力和部分大分子链，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中能够进一步减小壳聚糖粉末的粒径；步骤S13中将壳聚糖与聚丙烯腈共混，通过2-5℃冷水槽是为了加速结晶，而且壳聚糖能够对聚丙烯腈的异相成核作用能够提高熔体的结晶度，控制重量比为0.1∶10是为了防止壳聚糖微粒对复合填料分子的运动产生阻碍，进而加大复合填料的结晶难度，降低其结晶度。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份原料：5份抗菌填料，10份复合填料，3份纳米二氧化硅，55份聚羟基丁酸酯，35份聚己内酯，10份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.2份八乙烯基-POSS，1.5份偶氮二异丁腈；
第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维，之后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、八乙烯基-POSS和偶氮二异丁腈混合均匀制得混合料，之后将混合料和复合纤维二浸二轧，控制轧余率为75％，之后在60℃下干燥1h，之后浸泡在质量分数10％次氯酸钠溶液中，在45℃下匀速搅拌2h，烘干，制得可生物降解的抗菌聚酯纤维。
抗菌填料由如下方法制成：
步骤S1、将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠加入装有无水乙醇的三口烧瓶中，升温至70℃并以150r/min的转速匀速搅拌10min，降温至75℃，以1滴/s的速率滴入1-溴-2-氯乙烷，滴加结束后在此温度下回流反应8h，制得悬浮液，过滤直至除去钠盐，旋蒸除去溶剂，之后加入乙酸乙酯中分液萃取，取上清液加入去离子水再次萃取两次，旋蒸除去乙酸乙酯，制得产物A，将产物A通过混合液进行重结晶提纯，制得精制产物A，控制5,5-二甲基乙内酰脲、氢氧化钠和1-溴-2-氯乙烷的物质的量之比为1∶1∶2；
步骤S2、将制得的精制产物A加入二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾，以150r/min的转速磁力搅拌30min，之后加入对苯二酚，升温至75℃，通入氮气排出空气，在此温度下匀速搅拌并反应24h，反应结束后冷却、过滤除去钠盐，之后旋蒸除去溶剂二甲基甲酰胺，之通过乙酸乙酯萃取三次，制得抗菌填料，控制精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量比为1∶10∶1∶1，对苯二酚的用量为精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量和的百分之一。
步骤S1中所述混合液为异丙醇和甲苯按照10∶1的体积比混合而成。
复合填料由如下方法制成：
步骤S11、将去离子水和无水乙醇加入三口烧瓶中，匀速搅拌15min，加入异丙基三钛酸酯，65℃水浴加热，匀速搅拌30min，加入十二烷基磺酸钠，制得混合溶液A，控制去离子水、无水乙醇、异丙基三钛酸酯和十二烷基磺酸钠的重量比为10∶1∶0.01∶0.01；
步骤S12、将壳聚糖在350r/min的转速下进行研磨，每研磨30min后停止10min，总研磨时间为6h，制得壳聚糖粉末，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中，在100r/min的转速下搅拌1.5h，抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，转移至真空干燥箱中在70℃与80℃下各干燥6h，控制真空度为-0.10MPa；
步骤S13、将真空干燥后的壳聚糖与聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，35℃下超声10h，控制超声的功率为60W，超声结束后滤，经双螺杆挤出机共混挤出造粒，制得复合填料，控制壳聚糖、聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺的重量比为0.1∶10∶50。
实施例2
一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份原料：10份抗菌填料，14份复合填料，4份纳米二氧化硅，60份聚羟基丁酸酯，40份聚己内酯，14份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.3份八乙烯基-POSS，2份偶氮二异丁腈；
第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维，之后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、八乙烯基-POSS和偶氮二异丁腈混合均匀制得混合料，之后将混合料和复合纤维二浸二轧，控制轧余率为75％，之后在60℃下干燥1h，之后浸泡在质量分数10％次氯酸钠溶液中，在45℃下匀速搅拌2h，烘干，制得可生物降解的抗菌聚酯纤维。
抗菌填料由如下方法制成：
步骤S1、将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠加入装有无水乙醇的三口烧瓶中，升温至70℃并以150r/min的转速匀速搅拌10min，降温至75℃，以1滴/s的速率滴入1-溴-2-氯乙烷，滴加结束后在此温度下回流反应8h，制得悬浮液，过滤直至除去钠盐，旋蒸除去溶剂，之后加入乙酸乙酯中分液萃取，取上清液加入去离子水再次萃取两次，旋蒸除去乙酸乙酯，制得产物A，将产物A通过混合液进行重结晶提纯，制得精制产物A，控制5,5-二甲基乙内酰脲、氢氧化钠和1-溴-2-氯乙烷的物质的量之比为1∶1∶2；
步骤S2、将制得的精制产物A加入二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾，以150r/min的转速磁力搅拌30min，之后加入对苯二酚，升温至75℃，通入氮气排出空气，在此温度下匀速搅拌并反应24h，反应结束后冷却、过滤除去钠盐，之后旋蒸除去溶剂二甲基甲酰胺，之通过乙酸乙酯萃取三次，制得抗菌填料，控制精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量比为1∶10∶1∶1，对苯二酚的用量为精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量和的百分之一。
步骤S1中所述混合液为异丙醇和甲苯按照10∶1的体积比混合而成。
复合填料由如下方法制成：
步骤S11、将去离子水和无水乙醇加入三口烧瓶中，匀速搅拌15min，加入异丙基三钛酸酯，65℃水浴加热，匀速搅拌30min，加入十二烷基磺酸钠，制得混合溶液A，控制去离子水、无水乙醇、异丙基三钛酸酯和十二烷基磺酸钠的重量比为10∶1∶0.01∶0.01；
步骤S12、将壳聚糖在350r/min的转速下进行研磨，每研磨30min后停止10min，总研磨时间为6h，制得壳聚糖粉末，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中，在100r/min的转速下搅拌1.5h，抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，转移至真空干燥箱中在70℃与80℃下各干燥6h，控制真空度为-0.10MPa；
步骤S13、将真空干燥后的壳聚糖与聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，35℃下超声10h，控制超声的功率为60W，超声结束后滤，经双螺杆挤出机共混挤出造粒，制得复合填料，控制壳聚糖、聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺的重量比为0.1∶10∶50。
实施例3
一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份原料：12份抗菌填料，18份复合填料，4份纳米二氧化硅，70份聚羟基丁酸酯，45份聚己内酯，18份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.4份八乙烯基-POSS，2.5份偶氮二异丁腈；
第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维，之后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、八乙烯基-POSS和偶氮二异丁腈混合均匀制得混合料，之后将混合料和复合纤维二浸二轧，控制轧余率为75％，之后在60℃下干燥1h，之后浸泡在质量分数10％次氯酸钠溶液中，在45℃下匀速搅拌2h，烘干，制得可生物降解的抗菌聚酯纤维。
抗菌填料由如下方法制成：
步骤S1、将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠加入装有无水乙醇的三口烧瓶中，升温至70℃并以150r/min的转速匀速搅拌10min，降温至75℃，以1滴/s的速率滴入1-溴-2-氯乙烷，滴加结束后在此温度下回流反应8h，制得悬浮液，过滤直至除去钠盐，旋蒸除去溶剂，之后加入乙酸乙酯中分液萃取，取上清液加入去离子水再次萃取两次，旋蒸除去乙酸乙酯，制得产物A，将产物A通过混合液进行重结晶提纯，制得精制产物A，控制5,5-二甲基乙内酰脲、氢氧化钠和1-溴-2-氯乙烷的物质的量之比为1∶1∶2；
步骤S2、将制得的精制产物A加入二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾，以150r/min的转速磁力搅拌30min，之后加入对苯二酚，升温至75℃，通入氮气排出空气，在此温度下匀速搅拌并反应24h，反应结束后冷却、过滤除去钠盐，之后旋蒸除去溶剂二甲基甲酰胺，之通过乙酸乙酯萃取三次，制得抗菌填料，控制精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量比为1∶10∶1∶1，对苯二酚的用量为精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量和的百分之一。
步骤S1中所述混合液为异丙醇和甲苯按照10∶1的体积比混合而成。
复合填料由如下方法制成：
步骤S11、将去离子水和无水乙醇加入三口烧瓶中，匀速搅拌15min，加入异丙基三钛酸酯，65℃水浴加热，匀速搅拌30min，加入十二烷基磺酸钠，制得混合溶液A，控制去离子水、无水乙醇、异丙基三钛酸酯和十二烷基磺酸钠的重量比为10∶1∶0.01∶0.01；
步骤S12、将壳聚糖在350r/min的转速下进行研磨，每研磨30min后停止10min，总研磨时间为6h，制得壳聚糖粉末，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中，在100r/min的转速下搅拌1.5h，抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，转移至真空干燥箱中在70℃与80℃下各干燥6h，控制真空度为-0.10MPa；
步骤S13、将真空干燥后的壳聚糖与聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，35℃下超声10h，控制超声的功率为60W，超声结束后滤，经双螺杆挤出机共混挤出造粒，制得复合填料，控制壳聚糖、聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺的重量比为0.1∶10∶50。
实施例4
一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份原料：15份抗菌填料，20份复合填料，5份纳米二氧化硅，75份聚羟基丁酸酯，50份聚己内酯，20份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.5份八乙烯基-POSS，3份偶氮二异丁腈；
第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维，之后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、八乙烯基-POSS和偶氮二异丁腈混合均匀制得混合料，之后将混合料和复合纤维二浸二轧，控制轧余率为75％，之后在60℃下干燥1h，之后浸泡在质量分数10％次氯酸钠溶液中，在45℃下匀速搅拌2h，烘干，制得可生物降解的抗菌聚酯纤维。
抗菌填料由如下方法制成：
步骤S1、将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠加入装有无水乙醇的三口烧瓶中，升温至70℃并以150r/min的转速匀速搅拌10min，降温至75℃，以1滴/s的速率滴入1-溴-2-氯乙烷，滴加结束后在此温度下回流反应8h，制得悬浮液，过滤直至除去钠盐，旋蒸除去溶剂，之后加入乙酸乙酯中分液萃取，取上清液加入去离子水再次萃取两次，旋蒸除去乙酸乙酯，制得产物A，将产物A通过混合液进行重结晶提纯，制得精制产物A，控制5,5-二甲基乙内酰脲、氢氧化钠和1-溴-2-氯乙烷的物质的量之比为1∶1∶2；
步骤S2、将制得的精制产物A加入二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾，以150r/min的转速磁力搅拌30min，之后加入对苯二酚，升温至75℃，通入氮气排出空气，在此温度下匀速搅拌并反应24h，反应结束后冷却、过滤除去钠盐，之后旋蒸除去溶剂二甲基甲酰胺，之通过乙酸乙酯萃取三次，制得抗菌填料，控制精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量比为1∶10∶1∶1，对苯二酚的用量为精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量和的百分之一。
步骤S1中所述混合液为异丙醇和甲苯按照10∶1的体积比混合而成。
复合填料由如下方法制成：
步骤S11、将去离子水和无水乙醇加入三口烧瓶中，匀速搅拌15min，加入异丙基三钛酸酯，65℃水浴加热，匀速搅拌30min，加入十二烷基磺酸钠，制得混合溶液A，控制去离子水、无水乙醇、异丙基三钛酸酯和十二烷基磺酸钠的重量比为10∶1∶0.01∶0.01；
步骤S12、将壳聚糖在350r/min的转速下进行研磨，每研磨30min后停止10min，总研磨时间为6h，制得壳聚糖粉末，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中，在100r/min的转速下搅拌1.5h，抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，转移至真空干燥箱中在70℃与80℃下各干燥6h，控制真空度为-0.10MPa；
步骤S13、将真空干燥后的壳聚糖与聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，35℃下超声10h，控制超声的功率为60W，超声结束后滤，经双螺杆挤出机共混挤出造粒，制得复合填料，控制壳聚糖、聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺的重量比为0.1∶10∶50。
对比例1
本对比例与实施例1相比，未加入抗菌填料。
对比例2
本对比例与实施例1相比，未加入复合填料。
对比例3
本对比例为市场中一种抗菌纤维。
Figure BDA0002843514530000131
从上表中能够看出实施例1-4对大肠杆菌的抑菌率为99.5-99.7％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为96.3-97.0％，对比例1-3对金黄色葡萄球菌抑菌率为96.3-97.0％，对金黄色葡萄球菌的抑菌率为75.6-78.5％；所以进而将1-溴-2-氯乙烷接枝在5,5-二甲基乙内酰脲上，制备出产物A，步骤S2中将产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯混合，加入二甲基甲酰胺作为溶剂，在碘化钾的作用下产物A与甲基丙烯酸二甲氨基乙酯发生反应，制备出一种抗菌填料，该抗菌填料未一种季铵盐，赋予制备出的纤维优异的抗菌性。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，其特征在于，包括如下步骤：
第一步、称取如下重量份原料：5-15份抗菌填料，10-20份复合填料，3-5份纳米二氧化硅，55-75份聚羟基丁酸酯，35-50份聚己内酯，10-20份甲基丙烯酸二甲氨基乙酯，0.2-0.5份八乙烯基-POSS，1.5-3份偶氮二异丁腈；
第二步、将聚羟基丁酸酯、抗菌填料、复合填料、纳米二氧化硅和聚己内酯加入三氯甲烷中，匀速搅拌3h，静电纺丝，制得复合纤维，之后将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯、八乙烯基-POSS和偶氮二异丁腈混合均匀制得混合料，之后将混合料和复合纤维二浸二轧，控制轧余率为75％，之后在60-65℃下干燥1h，之后浸泡在质量分数10％次氯酸钠溶液中，在45℃下匀速搅拌2h，烘干，制得可生物降解的抗菌聚酯纤维。
2.根据权利要求1所述的一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，其特征在于，所述抗菌填料由如下方法制成：
步骤S1、将5,5-二甲基乙内酰脲和氢氧化钠加入装有无水乙醇的三口烧瓶中，升温至70-95℃并以150-200r/min的转速匀速搅拌10min，降温至75-80℃，以1滴/s的速率滴入1-溴-2-氯乙烷，滴加结束后在此温度下回流反应8h，制得悬浮液，过滤直至除去钠盐，旋蒸除去溶剂，之后加入乙酸乙酯中分液萃取，取上清液加入去离子水再次萃取两次，旋蒸除去乙酸乙酯，制得产物A，将产物A通过混合液进行重结晶提纯，制得精制产物A；
步骤S2、将制得的精制产物A加入二甲基甲酰胺中，磁力搅拌30min后加入甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾，以150-200r/min的转速磁力搅拌30min，之后加入对苯二酚，升温至75-95℃，通入氮气排出空气，在此温度下匀速搅拌并反应24h，反应结束后冷却、过滤除去钠盐，之后旋蒸除去溶剂二甲基甲酰胺，之通过乙酸乙酯萃取三次，制得抗菌填料。
3.根据权利要求2所述的一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，其特征在于，步骤S1中所述混合液为异丙醇和甲苯按照10∶1的体积比混合而成。
4.根据权利要求2所述的一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，其特征在于，步骤S1中控制5,5-二甲基乙内酰脲、氢氧化钠和1-溴-2-氯乙烷的物质的量之比为1∶1∶2，步骤S2中控制精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量比为1∶10∶1∶1，对苯二酚的用量为精制产物A、二甲基甲酰胺、甲基丙烯酸二甲氨基乙酯和碘化钾的重量和的百分之一。
5.根据权利要求1所述的一种可生物降解的抗菌聚酯纤维的制备工艺，其特征在于，所述复合填料由如下方法制成：
步骤S11、将去离子水和无水乙醇加入三口烧瓶中，匀速搅拌15min，加入异丙基三钛酸酯，65℃水浴加热，匀速搅拌30min，加入十二烷基磺酸钠，制得混合溶液A，控制去离子水、无水乙醇、异丙基三钛酸酯和十二烷基磺酸钠的重量比为10∶1∶0.01∶0.01；
步骤S12、将壳聚糖在350r/min的转速下进行研磨，每研磨30min后停止10min，总研磨时间为6h，制得壳聚糖粉末，将壳聚糖粉末加入步骤S11制得的混合溶液A中，在100-150r/min的转速下搅拌1.5h，抽滤，分别用无水乙醇和去离子水洗涤三次，转移至真空干燥箱中在70℃与80℃下各干燥6h，控制真空度为-0.10MPa；
步骤S13、将真空干燥后的壳聚糖与聚丙烯腈加入N,N-二甲基甲酰胺中，35-45℃下超声10-12h，控制超声的功率为60-80W，超声结束后滤，经双螺杆挤出机共混挤出造粒，制得复合填料，控制壳聚糖、聚丙烯腈和N,N-二甲基甲酰胺的重量比为0.1∶10∶50。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023241615A1 (zh) * 2022-06-14 2023-12-21 北京微构工场生物技术有限公司 一种假发纤维及其制备方法
CN118286809A (zh) * 2024-04-02 2024-07-05 首都医科大学 一种可降解的嵌段共聚物及其在大气颗粒物污染防控中的应用

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103951804A (zh) * 2014-05-07 2014-07-30 厦门大学 多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物及其制备方法
CN106008810A (zh) * 2016-07-27 2016-10-12 吴杨 一种抗菌剂及其制备方法
CN107652580A (zh) * 2017-10-23 2018-02-02 浙江天博新材料有限公司 一种抗菌高强木塑复合板及其制备工艺
CN109183398A (zh) * 2018-08-15 2019-01-11 江南大学 一种具有抗菌、疏水性的可降解膜及其制备方法
CN109328249A (zh) * 2016-04-05 2019-02-12 纳米医药有限公司 含有具有可释放掺杂剂的陶瓷颗粒的纳米纤维垫
CN110372257A (zh) * 2019-08-23 2019-10-25 安徽群升建筑工程有限公司 一种基于纤维的复合保温材料及其制备方法
CN110885206A (zh) * 2019-12-20 2020-03-17 云南绿新生物药业有限公司 一种大麻纤维复合保温材料及其制备方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103951804A (zh) * 2014-05-07 2014-07-30 厦门大学 多面体齐聚倍半硅氧烷基双亲三嵌段共聚物及其制备方法
CN109328249A (zh) * 2016-04-05 2019-02-12 纳米医药有限公司 含有具有可释放掺杂剂的陶瓷颗粒的纳米纤维垫
CN106008810A (zh) * 2016-07-27 2016-10-12 吴杨 一种抗菌剂及其制备方法
CN107652580A (zh) * 2017-10-23 2018-02-02 浙江天博新材料有限公司 一种抗菌高强木塑复合板及其制备工艺
CN109183398A (zh) * 2018-08-15 2019-01-11 江南大学 一种具有抗菌、疏水性的可降解膜及其制备方法
CN110372257A (zh) * 2019-08-23 2019-10-25 安徽群升建筑工程有限公司 一种基于纤维的复合保温材料及其制备方法
CN110885206A (zh) * 2019-12-20 2020-03-17 云南绿新生物药业有限公司 一种大麻纤维复合保温材料及其制备方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023241615A1 (zh) * 2022-06-14 2023-12-21 北京微构工场生物技术有限公司 一种假发纤维及其制备方法
CN118286809A (zh) * 2024-04-02 2024-07-05 首都医科大学 一种可降解的嵌段共聚物及其在大气颗粒物污染防控中的应用

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