CN114411277A - 一种纳米抗菌纤维 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：纳米银纤维10‑20份、竹纤维5‑10份、改性石墨烯1‑5份和界面改进剂1‑3份，所述改性石墨烯的改性方法为：将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为500‑1000r/min，搅拌结束，得到改性石墨。本发明纳米纤维采用纳米银纤维、竹纤维、改性石墨烯和界面改进剂制备而成，制备的纤维抗菌性能强，纤维之间粘接能力好，这是由于石墨烯具有片状结构，经过改性后活性强，将原料之间粘接力提高，同时通过界面改性剂采用十二烷基硫酸钠、乙醇配合，制备的纳米纤维原料之间配合效果更好，从而抗菌性能更强。

Description

一种纳米抗菌纤维
技术领域
本发明涉及抗菌纤维技术领域，具体涉及一种纳米抗菌纤维。
背景技术
口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫、病毒等物质的作用，以纱布或纸等材料做成。口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。口罩可分为空气过滤式口罩和供气式口罩，口罩中常采用纳米抗菌纤维。
现有纳米抗菌纤维采用简单的原料配比，原料之间粘接强度差，影响产品的抗菌性能，基于此，本发明提供一种纳米抗菌纤维。
发明内容
本发明的目的在于提供一种纳米抗菌纤维，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：
一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维10-20份、竹纤维5-10份、改性石墨烯1-5份和界面改进剂1-3份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数5-10％的壳聚糖溶液，以100-200r/min的转速搅拌10-20min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量1-5％的改性碳酸钙，继续以500-700r/min的转速搅拌15-25min，搅拌结束，得到分散液。
优选地，所述热处理的具体操作步骤为：
先以70-90℃的温度反应10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至110-120℃，保温15-25min，随后冷却至50-60℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
优选地，所述稀土氯化镧溶液的质量分数为1-5％。
优选地，所述超声分散处理的功率为100-300W，超声时间为15-25min。
优选地，所述超声分散处理的功率为200W，超声时间为20min。
优选地，所述改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为50-100r/min，然后加入去离子水总量10-20％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
优选地，所述界面改进剂为质量分数10-20％的十二烷基硫酸钠10-20份、乙醇20-30份。
优选地，所述界面改进剂为质量分数15％的十二烷基硫酸钠15份、乙醇25份。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
本发明纳米纤维采用纳米银纤维、竹纤维、改性石墨烯和界面改进剂制备而成，制备的纤维抗菌性能强，纤维之间粘接能力好，这是由于石墨烯具有片状结构，经过改性后活性强，将原料之间粘接力提高，同时通过界面改性剂采用十二烷基硫酸钠、乙醇配合，制备的纳米纤维原料之间配合效果更好，从而抗菌性能更强。
具体实施方式
下面结合具体实施例，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。
本实施例的一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维10-20份、竹纤维5-10份、改性石墨烯1-5份和界面改进剂1-3份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数5-10％的壳聚糖溶液，以100-200r/min的转速搅拌10-20min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量1-5％的改性碳酸钙，继续以500-700r/min的转速搅拌15-25min，搅拌结束，得到分散液。
本实施例的热处理的具体操作步骤为：
先以70-90℃的温度反应10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至110-120℃，保温15-25min，随后冷却至50-60℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
本实施例的稀土氯化镧溶液的质量分数为1-5％。
本实施例的超声分散处理的功率为100-300W，超声时间为15-25min。
本实施例的超声分散处理的功率为200W，超声时间为20min。
本实施例的改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为50-100r/min，然后加入去离子水总量10-20％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
本实施例的界面改进剂为质量分数10-20％的十二烷基硫酸钠10-20份、乙醇20-30份。
本实施例的界面改进剂为质量分数15％的十二烷基硫酸钠15份、乙醇25份。
实施例1：
本实施例的一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维10份、竹纤维5份、改性石墨烯1-份和界面改进剂1份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为500r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数5％的壳聚糖溶液，以100r/min的转速搅拌10min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量1％的改性碳酸钙，继续以500r/min的转速搅拌15min，搅拌结束，得到分散液。
本实施例的热处理的具体操作步骤为：
先以70℃的温度反应10min，然后以1℃/min的速率升温至110℃，保温15min，随后冷却至50℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
本实施例的稀土氯化镧溶液的质量分数为1％。
本实施例的超声分散处理的功率为100W，超声时间为15min。
本实施例的改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为500r/min，然后加入去离子水总量10％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
本实施例的界面改进剂为质量分数10％的十二烷基硫酸钠10份、乙醇20份。
实施例2：
本实施例的一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维20份、竹纤维10份、改性石墨烯5份和界面改进剂3份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为1000r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数10％的壳聚糖溶液，以200r/min的转速搅拌20min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量5％的改性碳酸钙，继续以700r/min的转速搅拌25min，搅拌结束，得到分散液。
本实施例的热处理的具体操作步骤为：
先以90℃的温度反应20min，然后以3℃/min的速率升温至120℃，保温25min，随后冷却至60℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
本实施例的稀土氯化镧溶液的质量分数为5％。
本实施例的超声分散处理的功率为300W，超声时间为25min。
本实施例的改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为100r/min，然后加入去离子水总量20％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
本实施例的界面改进剂为质量分数20％的十二烷基硫酸钠20份、乙醇30份。
实施例3：
本实施例的一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维15份、竹纤维7.5份、改性石墨烯3份和界面改进剂2份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为750r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数7.5％的壳聚糖溶液，以150/min的转速搅拌15min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量3％的改性碳酸钙，继续以600r/min的转速搅拌20min，搅拌结束，得到分散液。
本实施例的热处理的具体操作步骤为：
先以80℃的温度反应15min，然后以2℃/min的速率升温至115℃，保温20min，随后冷却至55℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
本实施例的稀土氯化镧溶液的质量分数为3％。
本实施例的超声分散处理的功率为200W，超声时间为20min。
本实施例的改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为75r/min，然后加入去离子水总量15％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
本实施例的界面改进剂为质量分数15％的十二烷基硫酸钠15份、乙醇25份。
实施例4：
本实施例的一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维18份、竹纤维8份、改性石墨烯4份和界面改进剂2份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为800r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数8％的壳聚糖溶液，以170r/min的转速搅拌17min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量4％的改性碳酸钙，继续以600r/min的转速搅拌22min，搅拌结束，得到分散液。
本实施例的热处理的具体操作步骤为：
先以80℃的温度反应18min，然后以2℃/min的速率升温至118℃，保温22min，随后冷却至58℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
本实施例的稀土氯化镧溶液的质量分数为4％。
本实施例的超声分散处理的功率为280W，超声时间为24min。
本实施例的改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为60r/min，然后加入去离子水总量18％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
本实施例的界面改进剂为质量分数18％的十二烷基硫酸钠17份、乙醇28份。
实施例5：
本实施例的一种纳米抗菌纤维，包括以下重量份原料：
纳米银纤维12份、竹纤维6份、改性石墨烯2份和界面改进剂1.2份。
优选地，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为600r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数6％的壳聚糖溶液，以120r/min的转速搅拌12min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量2％的改性碳酸钙，继续以550r/min的转速搅拌16min，搅拌结束，得到分散液。
本实施例的热处理的具体操作步骤为：
先以75℃的温度反应13min，然后以1.2℃/min的速率升温至112℃，保温22min，随后冷却至51℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
本实施例的稀土氯化镧溶液的质量分数为2％。
本实施例的超声分散处理的功率为130W，超声时间为16min。
本实施例的改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为60r/min，然后加入去离子水总量12％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
本实施例的界面改进剂为质量分数13％的十二烷基硫酸钠12份、乙醇22份。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (9)

1.一种纳米抗菌纤维，其特征在于，包括以下重量份原料：
纳米银纤维10-20份、竹纤维5-10份、改性石墨烯1-5份和界面改进剂1-3份。
2.根据权利要求1所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述改性石墨烯的改性方法为：
将石墨烯先热处理，然后与分散液按照重量比1:5于分散罐中进行分散搅拌处理，搅拌转速为500-1000r/min，搅拌结束，得到改性石墨；
其中分散液的制备方法为：
步骤一：糖胺聚糖、吡啶二羧酸按照重量比1:2混合，然后加入质量分数5-10％的壳聚糖溶液，以100-200r/min的转速搅拌10-20min；
步骤二，随后加入壳聚糖溶液总量1-5％的改性碳酸钙，继续以500-700r/min的转速搅拌15-25min，搅拌结束，得到分散液。
3.根据权利要求2所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述热处理的具体操作步骤为：
先以70-90℃的温度反应10-20min，然后以1-3℃/min的速率升温至110-120℃，保温15-25min，随后冷却至50-60℃，加入稀土氯化镧溶液中进行超声分散处理，结束、水洗、干燥，即可。
4.根据权利要求3所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述稀土氯化镧溶液的质量分数为1-5％。
5.根据权利要求3所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述超声分散处理的功率为100-300W，超声时间为15-25min。
6.根据权利要求5所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述超声分散处理的功率为200W，超声时间为20min。
7.根据权利要求2所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述改性碳酸钙的改性方法为：
将碳酸钙置于5倍的去离子水中进行低速搅拌处理，搅拌转速为50-100r/min，然后加入去离子水总量10-20％的柠檬酸钠溶液进行搅拌，搅拌至充分，得到改性碳酸钙。
8.根据权利要求7所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述界面改进剂为质量分数10-20％的十二烷基硫酸钠10-20份、乙醇20-30份。
9.根据权利要求8所述的一种纳米抗菌纤维，其特征在于，所述界面改进剂为质量分数15％的十二烷基硫酸钠15份、乙醇25份。
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