CN113417142A - 一种抗菌无纺布及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本申请涉及无纺布领域,更具体地说,它涉及一种抗菌无纺布及其制备方法。抗菌无纺布表面设置有抗菌层,所述抗菌层由包含如下重量份的原料混合喷涂制得:阳离子改性淀粉:8~15份;抗菌剂A:0.1~0.5份;水:40~60份;所述阳离子改性淀粉以氢氧化钠为催化剂,于水中加入淀粉和3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵进行醚化反应制备得到;所述淀粉和3‑氯‑2‑羟丙基三甲基氯化铵的重量比为1:(2~3)。本申请制备得到的抗菌无纺布不仅具有优异的抗菌性能,且其抗菌持久性好,作用时间较长。
Description
技术领域
本申请涉及无纺布领域,更具体地说,它涉及一种抗菌无纺布及其制备方法。
背景技术
无纺布是采用水刺或针刺工艺对纤维网层进行加固,并使得纤维之间相互交缠,从而形成密实而强力的布料。无纺布因其透气、柔韧、质轻、强度高等优点被广泛应用于个人清洁产品中,例如面膜、洗脸巾与化妆棉等均采用了无纺布材料。
上述洗脸巾、化妆棉及面膜等产品对无纺布材料的卫生清洁状况以及抗菌性能要求较高,因此,如何提高无纺布的抗菌性能、减少细菌滋生具有重要意义。
申请内容
为了提高无纺布的抗菌性能,抑制其表面细菌的生长繁殖,本申请提供一种抗菌无纺布及其制备方法。
第一方面,本申请提供一种抗菌无纺布,采用如下的技术方案:
一种抗菌无纺布,所述抗菌无纺布表面设置有抗菌层,所述抗菌层由包含如下重量份的原料混合喷涂制得:
阳离子改性淀粉:8~15份;
抗菌剂A:0.1~0.5份;
水:40~60份;
所述阳离子改性淀粉以氢氧化钠为催化剂,于水中加入淀粉和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行醚化反应制备得到;所述淀粉和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的重量比为1:(2~3)。
通过采用上述技术方案,由于本申请中采用了阳离子改性淀粉与抗菌剂一同配合,能够显著地增强无纺布的抑菌抗菌作用。其原因可能为,一方面,阳离子改性淀粉可作为粘合剂,将抗菌剂牢固的粘附在无纺布表面,起到更为长效的抑菌杀菌作用;另一方面,由于本申请中将季铵盐阳离子引入淀粉分子链中,利用季铵盐离子的杀菌抗菌作用,提高无纺布的抗菌性能。
另外,由于面膜、面巾纸等产品要求较好的吸水性,因而此类无纺布的原料中通常含有大量的粘胶纤维,由于粘胶纤维白表面含有的羟基等活性基团在水中容易发生解离,使得纤维整体呈负电性。因此,阳离子改性淀粉、或带正电性的抗菌剂能够与无纺布发生静电吸附作用,更为牢度的吸附在无纺布表面,提高无纺布抗菌性能的长效性。
优选的,所述阳离子改性淀粉按照如下方法制备得到:
S1-1:按照1g:(9~12)ml的比例将淀粉加入水中,于70~90℃的下加热0.5~1h,得到糊化淀粉;
S1-2:向糊化淀粉中依次加入30~40wt%的NaOH溶液与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,淀粉与NaOH溶液的用量比为1g:(0.2~0.3)ml,然后于65~75℃下反应5~6h,制得阳离子改性淀粉。
通过采用上述技术方案,在NaOH的催化下,淀粉与醚化剂3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行醚化反应,制备得到含有季铵型阳离子的改性淀粉,在保障抗菌剂牢固粘附的前提下,进一步地提高无纺布的抗菌性能。
优选的,所述淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉与羧甲基淀粉中的一种或几种。
通过采用上述技术方案,上述淀粉均能够与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行醚化反应,并制备得到具有抑菌杀菌作用的阳离子改性淀粉。
优选的,所述淀粉采用羧甲基淀粉。
通过采用上述技术方案,羧甲基淀粉进行醚化改性后得到具有两性型的改性淀粉,既含有阳离子,又含有阴离子,因而能够与呈正电性的季铵盐抗菌剂、银离子抗菌剂等产生较好的吸附作用,有助于提高抗菌剂的长效性。
优选的,所述抗菌剂A采用季铵盐类抗菌剂。
通过采用上述技术方案,季铵盐类抗菌剂具有杀菌浓度低,用量小;毒性与刺激性低;水溶性好,性质稳定,无色且气味小等等优点,实用于面膜或化妆棉等无纺布基材上。
优选的,所述抗菌层的原料还包括有1~3份的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,所述纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒按照如下方法制备得到:
S2-1:以(1~2):1:(0.2~0.4)的重量比,将20~25wt%的四水硝酸钙溶液与10~15wt%的磷酸二氢铵溶液依次滴加至4~6wt%的壳聚糖醋酸溶液中,得到混合溶液,调节混合溶液的pH值为10~11,静置沉淀1~2d,经洗涤,烘干,研磨,得到粉末颗粒;
S2-2:将粉末颗粒分散于水中,依次加入占粉末颗粒重量0.5~1%的抗菌剂B,占粉末颗粒重量0.2~0.5%的交联剂戊二醛,搅拌6~8h,经过滤干燥、研磨后得到纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
通过采用上述技术方案,能够制备得到具有抗菌长效性的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。其原因可能在于,步骤S2-1中采用沉淀法制得壳聚糖与羟基磷灰石混合形成的复合颗粒;然后在步骤S2-2中,将复合颗粒、戊二醇与抗菌剂B搅拌混合,由于戊二醇能够与壳聚糖交联,形成网状结构,并且将抗菌剂B包埋在交联的网状结构内,促使抗菌剂B被缓慢的释放,从而提高无纺布抗菌作用的长效性。
优选的,步骤S2-1中,所述混合溶液中还加入有占四水硝酸钙重量2~3%的表面活性剂。
通过采用上述技术方案,表面活性剂能够抑制沉淀过程中纳米颗粒的团聚趋势,促进更均匀、粒径更小的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒的生成,将其均匀地分布在无纺布表面,有利于提高无纺布的抑菌杀菌作用。
优选的,所述表面活性剂采用阴离子表面活性剂。
通过采用上述技术方案,壳聚糖分子链中含有较多的氨基,因此壳聚糖呈正电性,阴离子表面活性剂与壳聚糖具有较好的静电吸附作用,有利于促进阴离子表面活性剂在壳聚糖表面形成保护层,促进壳聚糖的均匀分散,制得具有广谱抗菌作用的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。最终,有利于增强无纺布的抗菌性能。
第二方面,本申请提供一种抗菌无纺布的制备方法,采用如下的技术方案:
一种抗菌无纺布的制备方法,包括如下操作步骤:
S3-1:按照重量份数,将阳离子改性淀粉、抗菌剂A与水混合均匀,制得抗菌溶液;
S3-2:按照1:8~10的浴比将无纺布浸没于抗菌溶液中,浸泡1~2h,然后于50~60℃下烘燥3~4h,制得抗菌无纺布。
通过采用浸渍法将粘合剂与抗菌组分负载在无纺布表面,有利于提高抗菌组分在无纺布表面的附着强度以及分布的均匀性,从而保障无纺布具有优异的抗菌作用。
优选的,于步骤S3-1中,一并添加所述纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
通过采用上述技术方案,利用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒中抗菌组分的缓释性,提高无纺布抗菌效果的长效性。
综上所述,本申请具有以下有益效果:
1、由于本申请采用阳离子改性淀粉与抗菌剂一同配合,能够显著地增强无纺布的抑菌抗菌作用。
2、本申请中优选采用羧甲基淀粉,制备得到两性型的改性淀粉,促使无纺布获得了更为优异的抗菌效果。
3、本申请中进一步采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,由于抗菌剂被包埋在颗粒的交联结构中,因此抗菌剂得以缓慢的释放,进而延长无纺布抗菌作用的时长。
具体实施方式
以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。
阳离子改性淀粉的制备例
制备例1,一种阳离子改性淀粉,按照如下步骤制备得到:
S1-1:取100g玉米淀粉加入1L水中,于80℃下加热1h,得到糊化淀粉;
S1-2:于搅拌条件下,向糊化淀粉中依次加入30wt%的NaOH溶液20ml、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵250g,然后于70℃下反应5h,加入10%的盐酸中和至中性,经过滤、干燥制得阳离子改性淀粉。
制备例2,一种阳离子改性淀粉,按照如下步骤制备得到:
S1-1:取100g小麦淀粉加入1L水中,于90℃下加热0.5h,得到糊化淀粉;
S1-2:于搅拌条件下,向糊化淀粉中依次加入40wt%的NaOH溶液30ml、3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵200g,然后于65℃下反应6h,加入15%的盐酸中和至中性,经过滤、干燥制得阳离子改性淀粉。
制备例3,一种阳离子改性淀粉,与制备例1的区别在于,步骤S1-1中,采用羧甲基淀粉。
纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒的制备例
制备例1,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,按照如下方法制备得到:
S2-1:在搅拌条件下,取200g20wt%的四水硝酸钙溶液与100g15wt%的磷酸二氢铵溶液依次滴加至30g5wt%的壳聚糖醋酸溶液中,再加入4g十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂),搅拌均匀得到混合溶液,然后加入30wt%的氨水调节混合溶液的pH值为11,静置沉淀1d,水洗至中性,于60℃下烘干至恒重,再研磨得到粉末颗粒;
S2-2:取10g步骤S2-1中制得的粉末颗粒分散于150ml水中,依次加入0.06g的抗菌剂B,0.03g的交联剂戊二醛,搅拌并充分反应6h,过滤后于60℃下干燥至恒重,再研磨得到纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
制备例2,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,按照如下方法制备得到:
S2-1:在搅拌条件下,将100g20wt%的四水硝酸钙溶液与100g15wt%的磷酸二氢铵溶液依次滴加至40g6wt%的壳聚糖醋酸溶液中混合溶液,再加入4g十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂),搅拌均匀得到混合溶液,然后加入30wt%的氨水调节混合溶液的pH值为10,静置沉淀2d,水洗至中性,于70℃下烘干至恒重,再研磨得到粉末颗粒;
S2-2:取10g步骤S2-1中制得的粉末颗粒分散于150ml水中,依次加入0.1g的抗菌剂B,0.05g的交联剂戊二醛,搅拌并充分反应8h,过滤后于50℃下干燥至恒重,再研磨得到纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
制备例3,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-1中,壳聚糖醋酸溶液的用量为10g。
制备例4,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-1中,壳聚糖醋酸溶液的用量为50g。
制备例5,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-1中,采用等量的十二烷基三甲基溴化铵替代十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂)。
制备例6,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-1中,采用等量的AEO-9(脂肪醇聚氧乙烯醚)替代十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂)。
制备例7,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-1中,不添加阴离子表面活性剂。
制备例8,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-1中的具体操作如下:在搅拌条件下,将100g20wt%的四水硝酸钙溶液与100g15wt%的磷酸二氢铵溶液搅拌混合形成混合溶液,再加入4g十二烷基苯磺酸钠(阴离子表面活性剂),搅拌均匀得到混合溶液,然后加入30wt%的氨水调节混合溶液的pH值为10,静置沉淀2d,水洗至中性,于70℃下烘干至恒重,再研磨得到粉末颗粒;即不添加壳聚糖醋酸溶液。
制备例9,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,步骤S2-2中,不加入交联剂戊二醛。
制备例10,一种能纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,与制备例1的区别在于,不进行步骤S2-2中的操作。
实施例
实施例1,一种抗菌无纺布,各原料组分的选择及其相应用量如表1所示,且按照如下步骤制备得到:
S3-1:按照重量份数,将阳离子改性淀粉、抗菌剂A与水混合均匀,制得抗菌溶液;
S3-2:按照1:8的浴比将无纺布浸没于抗菌溶液中,浸泡1h,然后于60℃下烘燥3h,制得抗菌无纺布。
其中,无纺布由粘胶纤维与涤纶纤维按照40:60的混纺比经水刺工艺制成。
实施例2~4,一种抗菌无纺布,与实施例1的区别在于,各原料组分的选择及其相应用量如表1所示。
表1实施例1~4中抗菌无纺布的原料组分及其相应用量(㎏)
其中,表1中的阳离子改性淀粉采用阳离子改性淀粉制备例中制备例1制得的阳离子改性淀粉;抗菌剂A为购买自苏州赫名纺织助剂的季铵盐抗菌剂5772,表1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例1制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,且实施例中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒于S3-1中一并添加。
实施例5,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的阳离子改性淀粉采用阳离子改性淀粉制备例中制备例2制得的阳离子改性淀粉。
实施例6,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的阳离子改性淀粉采用阳离子改性淀粉制备例中制备例3制得的阳离子改性淀粉。
实施例7,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例2制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例8,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例3制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例9,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例4制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例10,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例5制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例11,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例6制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例12,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例7制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例13,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例8制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例14,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例9制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
实施例15,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒制备例中制备例10制得的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
对比例
对比例1,一种抗菌无纺布,与实施例1的区别在于,步骤S3-1中采用等量的玉米淀粉替代阳离子改性淀粉。
对比例2,一种抗菌无纺布,与实施例2的区别在于,步骤S3-1中采用等量的玉米淀粉替代阳离子改性淀粉;且采用占纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒质量1%的抗菌剂A(0.01㎏)替代纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
对比例3,一种抗菌的湿式聚酯无纺布,包括如下质量份的原料:主体PET纤维70㎏、粘胶纤维32㎏、抗菌剂2㎏、抗氧剂2㎏和紫外线吸收剂2㎏。
其中,粘胶纤维为由表层1改性PET聚酯与内芯2PET聚酯所构成的同心圆形纤维;抗菌剂为载银纳米二氧化钛或生物多肽类抗菌剂,本实施例中选用载银纳米二氧化钛;抗氧剂为3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯,紫外线吸收剂为对二甲氨基苯甲酸异辛酯。
上述抗菌的湿式聚酯无纺布的制备方法,包括以下步骤:
S1:将PET纤维和粘胶纤维在70℃下加入质量分数为15%的硝酸钠溶液30分钟,经过过滤、水洗和烘干,得到改性PET纤维和改性粘胶纤维;
S2:将改性PET纤维、改性粘胶纤维、载银纳米二氧化钛、3,5-二叔丁基-4-羟基苄基膦酸单乙酯和对二甲氨基苯甲酸异辛酯按照相应的比例加入到打浆机内,并加入850㎏的水,经分散、混合打浆制备成纤维浆料;
S3:将步骤S2中制备的纤维浆料转至储桨缸中,打开搅拌机进行充分搅拌,将纤维浆料充分的进行稀释分散且悬浮于水中;
S4:将步骤S3中制备的纤维浆料输入至中液位水箱中,采用10KPa高压水流经0.2mm孔喷出作用在纤维浆料上,经过7次水刺冲压作用后,得到湿纤维网;
S5:将步骤S4中制备的湿纤维网经过烘干处理,烘干温度控制在80℃;然后使用热轧机将纤维网进行热压、卷取得到成品聚酯无纺布。
性能检测试验
试验1:无纺布抗菌性能测试
按照SN/T 15979-2002《食品接触材料检测方法纸、再生纤维索材料纸和纸板抗菌物质判定抑菌圈定性分析测试法》中的检测标准进行检测。
试样制备:自实施例1~15与对比例1~3中制得的抗菌无纺布中裁取直径为10mm的布样作为试样。
菌悬液制备:将金黄色葡萄球菌与大肠杆菌分别经过分离、纯化,接种普通营养琼脂培养基斜面,37℃培养24h;取其新鲜斜面培养物,用生理盐水洗下并稀释成菌悬液;试验时将菌悬液与有机干扰物作对倍稀释,制备成试验浓度菌悬液备用。
试验方法(1):将灭菌后的营养琼脂培养基倒入真空干燥后的培养皿中静置一段时间,待培养基凝固后,取1ml菌悬液滴加到培养基表面,用涂布棒涂抹均匀。然后,将涂布纸的纸片置于培养基平板上,置于30℃的恒温培养箱中,24小时后测定试样周围抑菌圈的大小,每一种悬菌液进行3次测试,取其均值作为测量结果,分别测得金黄色葡萄球菌处理后试样的抑菌圈大小(D1)与大肠杆菌处理后试样的抑菌圈大小(D2),测试结果如表2所示。
试验方法(2):将试样于室温环境下(25±2℃,相对湿度50±5%)暴露放置30d,然后再按照试验方法(1)中的测量无纺布抑菌圈的大小,分别测得金黄色葡萄球菌处理后试样的抑菌圈大小(D3)与大肠杆菌处理后试样的抑菌圈大小(D4),并按照H1=1-(D3-D1)/D1与H2=1-(D4-D2)/D1计算得到抑菌圈直径的下降率,长效测试结果如表3所示。
表2抗菌无纺布抗菌性能测试结果
试验结果分析:
(1)结合实施例1~15与对比例1~3并结合表2可以看出,采用阳离子改性淀粉与抗菌剂A一同配合,有利于提高无纺布的抗菌性能。其原因可能在于,阳离子淀粉一方面能够起到粘合剂的作用,将抗菌剂A固定在无纺布上,以起到抗菌性能;另一方面,由于阳离子淀粉是通过在淀粉分子链上引入季铵型阳离子,因而使得淀粉具有一定的抑菌杀菌作用,有效的提高了无纺布的抗菌性能;同时,由于细菌的细胞膜表面通常呈负电性,因而阳离子淀粉对细菌具有一定的静电吸附作用,促进杀菌效果,从而有利于提高无纺布的抗菌性能。
(2)结合实施例1与实施例2并结合表2可以看出,相比玉米淀粉、小麦淀粉采用羧甲基淀粉能够明显提高无纺布的抗菌性能。其原因可能在于,羧甲基淀粉中在水中能够解离出阴离子,改性后引入阳离子,使得其具有两性,使得其对季铵盐抗菌剂的吸附作用较好,有利于提高无纺布上抗菌剂的吸附量,从而提高无纺布的抗菌性能。
(3)结合实施例1与实施例5~6并结合表2可以看出,抗菌层原料中采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,有利于提高无纺布的抗菌性能。其原因可能在于,纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒是以羟基磷灰石为载体,以交联形成网状的壳聚糖为包埋剂,将抗菌剂B包埋固定于羟基磷灰石载体上,当纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒负载于无纺布上后,利用抗菌剂的抗菌作用与壳聚糖的广谱抗菌作用来提高无纺布的抗菌性能。
(4)结合实施例1~2与对比例1~2并结合表2可以看出,采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒与阳离子改性淀粉一同配合,能够显著提高无纺布的抗菌性能,且缺少任一组分均会降低无纺布的抗菌性能。其原因可能在于,利用阳离子改性淀粉与细菌的静电吸附作用,可促进纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒抑菌杀菌作用的发挥。
表3抗菌无纺布抗菌长效性测试结果
试验结果分析:
(1)结合实施例1和实施例2并结合表3可以看出,采用纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒有利于提高无纺布抗菌性能的长效性(作用时间)。其原因可能在于,戊二醛与壳聚糖形成的交联网状结构将抗菌剂包埋于羟基磷灰石载体上,有利于使抗菌剂被缓慢的释放,以延长抗菌剂的作用时间。
(2)结合实施例1和实施例2并结合表3可以看出,在纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒的制备过程中加入表面活性剂,有利于提高无纺布抗菌性能的长效性,且采用阴离子表面活性剂能够起到更为优异的效果。其原因可能在于,表面活性剂有利于促进壳聚糖的分散,使得壳聚糖均匀的分布在颗粒上,从而形成更为均匀致密的网状交联结构,将更多的抗菌剂包埋于纳米颗粒载体上,并起到更好的缓释作用,进一步延长无纺布抗菌效果的作用时间。
其次,由于壳聚糖在的分子链中含有较多的氨基,因而壳聚糖显正电性,因此,阴离子表面活性剂对壳聚糖的分散效果更佳,进而促进更致密的壳聚糖-戊二醛网状交联结构的形成,提高缓释效果。
本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (10)
1.一种抗菌无纺布,其特征在于,所述抗菌无纺布表面设置有抗菌层,所述抗菌层由包含如下重量份的原料混合制得:
阳离子改性淀粉:8~15份;
抗菌剂A:0.1~0.5份;
水:40~60份;
所述阳离子改性淀粉以氢氧化钠为催化剂,于水中加入淀粉和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵进行醚化反应制备得到;所述淀粉和3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵的重量比为1:(2~3)。
2.根据权利要求1所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,所述阳离子改性淀粉按照如下方法制备得到:
S1-1:按照1g:(9~12)ml的比例将淀粉加入水中,于70~90℃下加热0.5~1h,得到糊化淀粉;
S1-2:向糊化淀粉中依次加入30~40wt%的NaOH溶液与3-氯-2-羟丙基三甲基氯化铵,淀粉与NaOH溶液的用量比为1g:(0.2~0.3)ml,然后于65~75℃下反应5~6h,制得阳离子改性淀粉。
3.根据权利要求2所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,所述淀粉采用玉米淀粉、小麦淀粉、土豆淀粉与羧甲基淀粉中的一种或几种。
4.根据权利要求3所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,所述淀粉采用羧甲基淀粉。
5.根据权利要求4所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,所述抗菌剂A采用季铵盐类抗菌剂。
6.根据权利要求1所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,所述抗菌层的原料还包括有1~3份的纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒,所述纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒按照如下方法制备得到:
S2-1:以(1~2):1:(0.2~0.4)的重量比,将20~25wt%的四水硝酸钙溶液与10~15wt%的磷酸二氢铵溶液依次滴加至4~6wt%的壳聚糖醋酸溶液中,得到混合溶液,调节混合溶液的pH值为10~11,静置沉淀1~2d,经洗涤,烘干,研磨,得到粉末颗粒;
S2-2:将粉末颗粒分散于水中,依次加入占粉末颗粒重量0.5~1%的抗菌剂B,占粉末颗粒重量0.2~0.5%的交联剂戊二醛,搅拌6~8h,经过滤干燥、研磨后得到纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
7.根据权利要求6所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,步骤S2-1中,所述混合溶液中还加入有占四水硝酸钙重量2~3%的表面活性剂。
8.根据权利要求6所述的一种抗菌无纺布,其特征在于,所述表面活性剂采用阴离子表面活性剂。
9.权利要求1~8中任一项所述的一种抗菌无纺布的制备方法,其特征在于,包括如下操作步骤:
S3-1:按照重量份数,将阳离子改性淀粉、抗菌剂A与水混合均匀,制得抗菌溶液;
S3-2:按照1:8~10的浴比将无纺布浸没于抗菌溶液中,浸泡1~2h,然后于50~60℃下烘燥3~4h,制得抗菌无纺布。
10.根据权利要求9中任一项所述的一种抗菌无纺布的制备方法,其特征在于,于步骤S3-1中,一并添加所述纳米羟基磷灰石/壳聚糖复合颗粒。
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- 2021-06-22 CN CN202110693386.9A patent/CN113417142A/zh active Pending
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