DE202021104582U1

DE202021104582U1 - Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung eines auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms

Info

Publication number: DE202021104582U1
Application number: DE202021104582.5U
Authority: DE
Original assignee: Jiangsu University
Current assignee: Jiangsu University
Priority date: 2020-12-30
Filing date: 2021-08-26
Publication date: 2021-09-17
Anticipated expiration: 2031-08-27
Also published as: CN112796039B; CN112796039A; WO2022141749A1

Abstract

Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms, wobei die Kern-Schale-Struktur hergestellt wird, um das antibakterielle Mittel innerhalb des auf pH reagierenden Materials zu fixieren, und wobei die eingestellte „on-off”-Freisetzung des antibakteriellen Kernschicht-Mittels durch Einstellen der pH-Umgebung der Schalenschicht realisiert wird,wobei die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung ein PLC-Steuerungssystem, ein Mikropumpensteuersystem, eine Flüssigkeitsspeichervorrichtung, eine koaxiale Nadel, eine Aufnahmevorrichtung und einen elektrostatischen Hochspannungsgenerator umfasst,wobei das PLC-Steuerungssystem die Parametereinstellung der gesamten koaxialen Spinnvorrichtung und steuert jeweils über Kabel mit dem Mikropumpensteuerungssystem, der Aufnahmevorrichtung und dem elektrostatischen Hochspannungsgenerator verbunden ist,bei dem Mikropumpensteuerungssystem die korrosionsbeständige Materialien verwendet sind und wobei es hauptsächlich eine hochpräzise Hauptmikropumpe und eine hochpräzise Nebenmikropumpe umfasst,wobei das Flüssigkeitsspeichergerät aus Spritzen besteht, und die Spritzen durch das Mikropumpensteuerungssystem fixiert werden, wobei jedes Mikropumpensteuerungssystem 1-2 Spritzen befestigen kann, wobei die Befestigungsmethode die Schnappbefestigung ist, und die Spritzen entsprechend Schalenschichtlösung und Kernschichtlösung laden können und auf der Hauptmikropumpe und der Nebenmikropumpe befestigt werden,wobei die Düse der Koaxialnadel ein konzentrischer Ring ist, wobei der innere Ring des konzentrischen Rings eine elektrostatische Spinnnadel ist, die mit der Spritze mit der Kernschichtlösung verbunden ist, wobei der äußere Ring des konzentrischen Rings ein kreuzförmiger Außenmantel ist, das mit der Spritze mit der Schalenschichtlösung durch Schlauch verbunden ist,wobei die Aufnahmevorrichtung je nach Anforderung eine Orientierungsaufnahme, eine Rollenaufnahme und eine Flachaufnahme umfasst, undwobei der elektrostatische Hochspannungsgenerator jeweils über Drähte mit der Koaxialnadel und der Aufnahmevorrichtung verbunden ist, um ein elektrisches Feld zu bilden.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Diese Anwendung betrifft das technische Gebiet der Verpackungsmaterialien und betrifft insbesondere eine Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung eines auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms.
STAND DER TECHNIK
Gegenwärtig wird das Lebensmittel sich mit der massiven Entwicklung der integrierten Technologie der Lebensmittelverarbeitung, des Transports und der Lagerung auf die ganze Welt ausgeweitet. Daher ist es notwendig, nicht nur das Lebensmittel lange haltbar sind, sondern auch die Qualität und Sicherheit der Lebensmittel gewährleisten werden, und gleichzeitig die chemischen Zusatzstoffe in der Lebensmittelverarbeitung minimiert werden sollen. Es gibt eine neue Herausforderung an die Lebensmittelsicherheit und -qualität vom Verarbeitungsort der Produktion bis zum Absatzmarkt, und dafür ist eine Hochleistungsverpackung entstanden. Antibakterielle Verpackung ist ein Verpackungssystem, das die Haltbarkeit von Lebensmitteln verlängert oder die Sicherheit und sensorische Qualität von Lebensmitteln verbessert, indem es die Umgebungsbedingungen in der Verpackung verändert, die direkte Zugabe von Konservierungsmitteln während der Lebensmittelverarbeitung reduziert oder sogar vermeidet werden. Das flüchtige antibakterielle Mittel lässt sich durch Verdunstung und damit relative gleichmäßige Verflüchtigung in den Verpackungszwischenräumen, zwischen den Verpackungsmaterialien und Lebensmitteln im Verpackungssystem verteilen und wodurch es in beliebigen Raum in der Verpackung gelangen kann. Daher kann es nicht nur Mikroorganismen auf der Lebensmitteloberfläche abtöten, sondern auch das Wachstum von Mikroorganismen im Lebensmittelverpackungsraum hemmen, um den idealen Sterilisationseffekt zu erzielen. Daher haben flüchtige antibakterielle Verpackungen gute Anwendungsaussichten. Unter ihnen haben ätherischen Pflanzenölen antimikrobielle Breitbandeigenschaften und sind natürliche flüchtige antibakterielle Mittel, die in antibakteriellen Verpackungsmaterialien für Lebensmittel verwendet werden können. Derzeit widmen sich viele Forschungen im In- und Ausland dem Verpackungssystem mit langsamer Freisetzung, die die Konservierungswirkung verlängert, darunter sind die meisten im Labor entwickelten Verfahren Gießtrocknungsverfahren und die meisten auf dem Markt entwickelten Verfahren sind die Schmelzextrusionstechnologie. Die Bedingungen für die Entwicklung von Verpackungen durch diese beiden Technologien erfordern meist höhere Temperaturen, die Verarbeitungsbedingungen sind relativ anspruchsvoll und der Folienaufbau ist meist relativ einheitlich. Allerdings werden die antibakteriellen Komponenten im Film aus der oben genannten Herstellungsform während der gesamten Lagerzeit der Lebensmittel im Allgemeinen nach einer bestimmten Geschwindigkeit freigesetzt, und Lebensmittel erfordern oft keine antibakterielle Wirkung im initialen Lagerungszustand, wodurch die Freisetzung der antibakteriellen Komponenten mit dem Bedarf an Nahrungsmitteln zur Unterdrückung des Verderbs nicht anpassen kann. Um die hochwirksame Wirkung von antibakteriellen Wirkstoffen während der Haltbarkeitsdauer zu gewährleisten, ist es daher notwendig, eine koaxiale elektrostatisch Spinntechnologie einzuführen, um ein antibakterielles Verpackungssystem mit gesteuerter Freisetzung für Lebensmittel zu etablieren, das bei Bedarf verwendet werden kann und eine bessere Langzeitwirkung auf Lebensmittelverpackungen führt. Die durch elektrostatische Spinntechnologie hergestellte Verpackung hat eine größere spezifische Fläche und eine höhere Biobelastungsrate, und die für die Herstellung erforderlichen Bedingungen sind relativ mild. Die koaxiale elektrostatische Spinntechnologie kann zum Herstellung von Verpackungsfilm mit einer Kern-Schale-Struktur vorgesehen werden, so dass die bedarfsabhängige Freisetzung des antibakteriellen Kernschichtmaterials durch Anpassen der Formel des Schalenmaterials erreicht werden kann. Gegenwärtig gibt es nur sehr wenige verwandte Patente oder Literaturberichte über die koaxiale elektrostatische Spinntechnologie zur Herstellung der Verpackung mit gesteuerter Freisetzung im Bereich der antibakteriellen Lebensmittelverpackungsmaterialien; und die Herstellung von einer Reihe von Lebensmittelverpackungsmaterialien mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, die entsprechend den Anforderungen der Lebensmittelverpackung formuliert wurden, mittels dieser koaxiale elektrostatische Spinntechnologie wurde noch nicht über die Lebensmittelverpackungen berichtet.
INHALT DER VORLIEGENDEN ERFINDUNG
Die Aufgabe des vorliegenden Gebrauchsmusters besteht darin, ein technische Problem zu lösen, dass es mit der bestehenden antibakteriellen Lebensmittelverpackungstechnologie schwierig ist, hochwirksame Wirkungen zu erzielen, wobei die Bedingungen für die antibakterielle Verpackung der zubereiteten Lebensmittel streng sind, und die Verpackungsstruktur und -funktion sind relativ einfach, und die Freisetzung der enthaltenden antibakteriellen Komponenten mit den Anforderungen zur Unterdrückung des Lebensmittelverderbens nicht anpassen kann, die vorliegende Erfindung bietet eine koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung der Kern-Schale-Struktur. Durch diese koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung kann ein Nano-Kern-Schale-Faserfilm hergestellt werden, welcher intelligent auf pH reagiert. Bei dem Verfahren zur Herstellung des Nanofaserfilms verwendet eine koaxiale elektrostatische Spinntechnologie, wobei das auf die Kernschicht geladene ätherische Pflanzenöl eine antimikrobielle Breitbandaktivität aufweist und ein natürliches flüchtiges antibakterielles Mittel ist. Die Löslichkeit der Schale von Eudragit L100-55 und des Salzverbundmaterials aus schwacher Säure und schwacher Base ändert sich mit dem pH-Wert der äußeren Umgebung. Daher wird unter den antibakteriellen Anforderungen der Verpackung verschiedener pH-Umgebungen die Freisetzungsgeschwindigkeit der von der Kern-Schale-Nanofaserfilm freigesetzten antibakteriellen Wirkstoffe variiert, wodurch die gesteuerte Freisetzung antibakterieller Wirkstoffe zu realisieren und die Effizienz der antibakteriellen Verpackung zu maximieren.
Unter diesen ist Eudragit L100-55 ein Polyacrylharz-Polymer, das pH-empfindlich ist. Bei einem pH-Wert>5,5 quillt das Material auf und löst sich auf. Mit weiterem Anstieg des pH-Werts erhöht sich seine Auflösungsgeschwindigkeit. Dieses Material kann mit anderen Materialien zu einer Reihe von pH-empfindlichen Verpackungsmaterialien verbunden wird, wobei deren Wirkstoff je nach Bedarf unterschiedlicher Lebensmittelverpackungen gesteuert freigesetzt werden kann.
Der vorliegende Gebrauchsmuster erreicht die obigen technischen Ziele durch die folgende technische Lösung.
Eine koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms,
die Kern-Schale-Struktur wird hergestellt, um das antibakterielle Mittel innerhalb des auf pH reagierenden Materials zu fixieren, und die eingestellte „on-off“-Freisetzung des antibakteriellen Kernschicht-Mittels wird durch Einstellen der pH-Umgebung der Schalenschicht realisiert.
Die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung umfasst ein PLC-Steuerungssystem, ein Mikropumpensteuersystem, eine Flüssigkeitsspeichervorrichtung, eine koaxiale Nadel, eine Aufnahmevorrichtung und einen elektrostatischen Hochspannungsgenerator.
Das PLC-Steuerungssystem steuert die Parametereinstellung der gesamten koaxialen Spinnvorrichtung und ist jeweils über Kabel mit dem Mikropumpensteuerungssystem, der Aufnahmevorrichtung und dem elektrostatischen Hochspannungsgenerator verbunden.
Beim Mikropumpensteuerungssystem sind korrosionsbeständige Materialien verwendet und es umfasst hauptsächlich eine hochpräzise Hauptmikropumpe und eine hochpräzise Nebenmikropumpe.
Das Flüssigkeitsspeichergerät besteht aus Spritzen, und die Spritzen werden durch das Mikropumpensteuerungssystem fixiert. Jedes Mikropumpensteuerungssystem kann 1-2 Spritzen befestigen. Die Befestigungsmethode ist die Schnappbefestigung, und die Spritzen können entsprechend Schalenschichtlösung und Kernschichtlösung laden und auf der Hauptmikropumpe und der Nebenmikropumpe befestigt.
Die Düse der Koaxialnadel ist ein konzentrischer Ring. Der innere Ring des konzentrischen Rings ist eine elektrostatische Spinnnadel, die mit der Spritze mit der Kernschichtlösung verbunden ist, der äußere Ring des konzentrischen Rings ist ein kreuzförmiger Außenmantel, das mit der Spritze mit der Schalenschichtlösung durch Schlauch verbunden ist.
Die Aufnahmevorrichtung umfasst je nach Anforderung eine Orientierungsaufnahme, eine Rollenaufnahme und eine Flachaufnahme.
Der elektrostatische Hochspannungsgenerator ist jeweils über Drähte mit der Koaxialnadel und der Aufnahmevorrichtung verbunden, um ein elektrisches Feld zu bilden.
Darüber hinaus erfolgen die oben erwähnte Schalenschicht- und Kernschichtlösung durch die folgenden Schritte:

S1 Herstellung der Schalenschichtlösung: Auslösen von Eudragit L100-55 in Masse m₁ in einer Ethanol-Wasser-Lösung, Fügen eines Salzes in Masse m₂ aus schwacher Säure und schwacher Base zum Mischen, Versiegeln und Rühren, bis sie vollständig aufgelöst sind, um eine gemischte Lösung zu erhalten, die die Schalenschichtlösung ist;
S2 Herstellung der Kernschichtlösung: Auflösen des ätherischen Pflanzenöls im Volumen V₁ in einem organischen Lösungsmittel zum Verdünnen, wobei eine Verdünnungslösung des ätherischen Öls in Konzentration c₁ vorbereitet wird und dann gleichmäßig rühren, um eine gemischte Lösung zu erhalten, die die Kernschichtlösung ist;

Ferner beträgt das Volumenverhältnis von Ethanol zu Wasser in der Ethanol-Wasser-Lösung in Schritt S1 (4-10):1, die Massenkonzentration von Eudragit L100-55 in der Ethanol-Wasser-Lösung beträgt 10-15%.
Ferner beträgt das Massenverhältnis von Eudragit L100-55 zum Salz aus schwacher Säure und schwacher Base in Schritt S1 (10-30): 1.
Ferner ist das in Schritt S1 beschriebene Salz aus schwacher Säure und schwacher Base eines von Zitronensäure, Natriumcitrat, Natriumcarbonat, Natriumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat und Dikaliumhydrogenphosphat.
Weiterhin weist das in Schritt S2 beschriebene ätherische Pflanzenöl eine antibakterielle Aktivität auf, das ätherische Pflanzenöl ist eines von ätherischem Oreganoöl, Zimtöl, Perillaöl, Nelkenöl oder Thymianöl.
Weiterhin ist das organische Lösungsmittel in Schritt S2 eines von Ethanol, Ethylacetat, Tween 80, N-N-Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid.
Ferner beträgt die Konzentration c₁ des ätherischen Pflanzenöls in dem für ätherische Öle angewendeten Verdünnungsmittel in Schritt S2 0,5% - 1%.
Darüber hinaus ist die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung der Nebenmikropumpe der koaxialen Elektrospinnvorrichtung größer als die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung der Hauptmikropumpe, und die technische Bedienungsparameter der koaxialen elektrostatischen Spinntechnologie durch PLC-Steuerungssystem eingestellt werdenr: die von der Hochspannungsversorgung angelegte Spannung beträgt 15-23 kV, der Empfangsabstand beträgt 10-20 cm, die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung beträgt 0,1-0,3 ml/h, und die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung beträgt 1,0-4,0 ml/h, das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung zu diesem der Schalenschichtlösung beträgt 1: (10-20), die Spinnentemperatur beträgt 25-40°C und die relative Feuchtigkeit beträgt 30%-50%. Mit Zinnfolie als Aufnahmesubstrat wird durch Walze der auf pH reagierende antibakterielle Kern-Schale-Faserfilm erhalten. Um die Schalenschicht- und Kernschichtstruktur des Films mit pH-abhängiger Freisetzung weiter zu charakterisieren, wird die Kern-Schale-Struktur des Faserfilms durch ein elektronenmikroskopisches Mikroskop beobachtet, und die Oberflächenrauhigkeit des Faserfilms wird durch ein Rasterkraft-Rastermikroskop (AFM) beobachtet.
Ferner kann das elektronenmikroskopische Mikroskop eines oder eine Kombination aus einem Rasterelektronenmikroskop (SEM), einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und einem konfokalen Lasermikroskop (CL-SEM) sein.
Die vorteilhaften Wirkungen des vorliegenden Gebrauchsmusters sind als folgenden:

In dem vorliegenden Gebrauchsmuster wird der auf pH reagierende antibakterielle Kern-Schale-Faserfilm durch koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung hergestellt, der hergestellt Faserfilm hat eine große spezifische Oberfläche, wodurch ein charakteristischer kleiner Größeneffekt und Oberflächeneffekt verleiht wird und die wirksame Kontaktfläche zwischen den antibakteriellen Komponenten in der Verpackung und dem Lebensmittel vergrößert wird; wobei die Wirkungsdauer des antibakteriellen Mittels durch die Herstellung einer Kern-Schale-Struktur verlängert werden kann.

In dem vorliegenden Gebrauchsmuster wird der auf pH reagierende antibakterielle Kern-Schale-Faserfilm durch koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung hergestellt, wobei verschiedene gesteuerte pH-Freisetzungspunkten durch die Einstellung der Zusammensetzung der Schalenschichtlösung und des Verhältnisses von Eudragit L100-55 zum Salz aus schwacher Säure und schwacher Base vorgesehen werden, insbesondere können der gesteuerte pH-Freisetzungspunkt durch die Einstellung des Verhältnisses von Eudragit L100-55 zum Salz aus schwacher Säure und schwacher Base erhöhen oder verringern werden, der gesteuerte pH-Freisetzungspunkt wirkt sich direkt auf die Freisetzungsgeschwindigkeit von ätherischen Pflanzenölen aus. Wenn der pH-Wert derUmgebung den gesteuerten pH-Freisetzungspunkt überschreitet, werden die ätherischen Öle schnell freigesetzt; und wenn der pH-Wert derUmgebung unter dem gesteuerten pH-Freisetzungspunkt liegt, erfolgt die Freisetzung von ätherischen Ölen sehr langsam. Die Einstellung des gesteuerten pH-Freisetzungspunktes kann die bedarfsgerechte Freisetzung von Lebensmittelverpackungen realisieren und die Wirkung des antibakteriellen Verpackungsfilms verbessern.
In dem vorliegenden Gebrauchsmuster wird der auf pH reagierende antibakterielle Kern-Schale-Faserfilm durch koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung hergestellt, das Freisetzungsgesetz von antibakteriellen Komponentenlässt sich im Wesentlichen mit der Anforderung der Unterdrückung des Verderbes von Lebensmitteln anpassen, indem basierend hauptsächlich auf der Regel „Lebensmittelverderb beginnt an der Oberfläche und wird von einem entsprechenden allmählichen Anstieg oder Abfall des pH-Werts begleitet“ die für Verderbsreaktionen am anfälligsten Lebensmitteloberfläche gezielt ist, durch die Auflösungseigenschaften von Verpackungen mit gesteuerter Freisetzung bei verschiedenen entsprechenden pH-Werten wird bei der antibakterielle Verpackung ermöglicht, das pH-Signal des Lebensmittels wahrzunehmen und darauf zu reagieren, über diese Art von „on-off“-Verpackungsfilm mit gesteuertem Freisetzungspunkt, die gemäß unterschiedlichen Umgebungsanforderungen angepasst werden kann, wurde noch nicht berichtet..
Das in dem vorliegenden Gebrauchsmuster bereitgestellte koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung kann milde Aufbereitungsbedienung einstellen, und der hergestellt Film ist sicher und ungiftig und kann in direktem Kontakt mit Nahrungsmitteln stehen.
Figurenliste

1: A ist eine schematische Ansicht der koaxialen elektrostatischen Spinnvorrichtung des vorliegenden Gebrauchsmusters, und B ist eine Schnittansicht der Koaxialnadel.
2: ist eine Darstellung der Mikrostruktur des durch die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung des vorliegenden Gebrauchsmusters hergestellten Kern-Schale-Faserfilms, A ist das Oberflächenbild des Rasterelektronenmikroskops (der Einschub ist das Diagramm der Faserdurchmesserverteilung in dem Faserfilm); B ist die Querschnittsansicht des Rasterelektronenmikroskops; C ist das Transmissionselektronenmikroskopbild; D ist der Laser konfokales Mikroskopbild; E und F sind die Rasterkraftmikroskopbilder.
3: ist eine Ansicht der kumulativen Freisetzungsrate von ätherischem Zimtöl in verschiedenen pH-Puffern des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms aus Beispiel 1, wobei der durch die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung des vorliegenden Gebrauchsmusters hergestellt wird.
4: A ist der Fluoreszenzintensitätsänderungswert bei pH4 des erfindungsgemäßen antibakteriellen Verpackungsfaserfilms mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung aus Beispiel 1; B ist der Fluoreszenzintensitätsänderungswert bei pH5 des erfindungsgemäßen antibakteriellen Verpackungsfaserfilms mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung aus Beispiel 1; C ist der Fluoreszenzintensitätsänderungswert bei pH6 des erfindungsgemäßen antibakteriellen Verpackungsfaserfilms mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung aus Beispiel 1; D ist der Fluoreszenzintensitätsänderungswert bei pH7 des erfindungsgemäßen antibakteriellen Verpackungsfaserfilms mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung aus Beispiel 1.
5: ist ein Vergleichsbild des Bakteriostase-Kreises von dem auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms, die unter Verwendung der koaxialen elektrostatischen Spinnvorrichtung des vorliegenden Gebrauchsmusters in Beispiel 1 hergestellt wurde, und dem Film, die durch das gewöhnliche Gießverfahren in Vergleichsbeispiel 1 hergestellt wurde, wobei A für Staphylococcus aureus und B für Escherichia coli. In der Figur ist a ein Blindfilm ohne antibakterielles Mittel, b ist der Film von Vergleichsbeispiel 1 und c ist der Film desvorliegenden Gebrauchsmusters.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Um die Aufgabe, technischen Lösungen und Vorteile des vorliegenden Gebrauchsmusters weiter zu erläutern, wird die vorliegende Erfindung im Folgenden ausführlich im Zusammenhang mit speziellen Ausführungsformen und unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Beispiel 1:
Ein Verfahren zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms durch die koaxiale Elektrostatische Spinnvorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Herstellung der Spinnlösung

① Herstellung der Schalenschichtlösung: 2 g Eudragit L100-55 wird in 20 ml 80%igen Ethanol-Wasser-Lösung aufgelöst, dann 0,2g Natriumcitrat wird zum Mischen hinzugefügt, dann verschließen und rühren, bis es vollständig aufgelöst ist, um eine gemischte Lösung zu erhalten;
② Herstellung der Kernschichtlösung: 0,05 ml ätherisches Zimtöl wird in 10 ml Ethylacetat zum Verdünnen mit gleichmäßigem Rühren aufgelöst;

(2) Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung
Wie in 1A zeigt, die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung umfasst ein PLC-Steuerungssystem 100, ein Mikropumpensteuersystem 200, eine Flüssigkeitsspeichervorrichtung 300, eine koaxiale Vorrichtung 400, eine Aufnahmevorrichtung 500 und einen elektrostatischen Hochspannungsgenerator 600. Das PLC-Steuerungssystem steuert die Parametereinstellung der gesamten koaxialen Spinnvorrichtung und ist jeweils über Kabel mit dem Mikropumpensteuerungssystem, der Aufnahmevorrichtung und dem elektrostatischen Hochspannungsgenerator verbunden. Beim Mikropumpensteuerungssystem 200 sind korrosionsbeständige Materialien verwendet und es umfasst hauptsächlich eine hochpräzise Hauptmikropumpe 201 und eine hochpräzise Nebenmikropumpe 202. Das Flüssigkeitsspeichergerät 300 besteht aus Spritzen, und die Spritzen werden durch das Mikropumpensteuerungssystem 200 fixiert. Jedes Mikropumpensteuerungssystem 200 kann 1-2 Spritzen durch Schnappbefestigung befestigen. Die Spritzen 301 und 302 sind jeweils mit Schalenschichtlösung und Kernschichtlösung beladet und auf der Hauptmikropumpe 201 und der Nebenmikropumpe 202 befestigt. Wie in 1B zeigt, die Düse der Koaxialnadel 400 ist ein konzentrischer Ring. Der innere Ring des konzentrischen Rings ist eine elektrostatische Spinnnadel 401, die mit der Spritze mit der Kernschichtlösung 301 verbunden ist, der äußere Ring des konzentrischen Rings ist ein kreuzförmiger Außenmantel 402, das mit der Spritze mit der Schalenschichtlösung 302 durch Schlauch verbunden ist. Die Aufnahmevorrichtung 600 ist jeweils über Drähte mit der Koaxialnadel und der Aufnahmevorrichtung verbunden, um ein elektrisches Feld zu bilden.
Die entsprechende technische Bedienungsparameter sind durch PLC-Steuerungssystem eingestellt: die von der Hochspannungsversorgung angelegte Spannung beträgt 15 kV, der Empfangsabstand beträgt 10 cm, die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung beträgt 0,1 ml/h, die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung beträgt 1 ml/h, das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit der Kernlösung zur dieser der Schalenschichtlösung beträgt 1:10, die Spinntemperatur beträgt 25°C und die relative Feuchtigkeit beträgt 30%, das Stanniolpapier wird als Empfangssubstrat verwendet und durch eine Rolleaufnehmung500erhalten, und die erhaltene Nanofaserfilm ist ein auf pH reagierender antibakterieller Kern-Schale-Faserfilm, 2 ist dessen elektronenmikroskopische Strukturdiagramm.
Charakterisierung der Leistung des durch koaxiale Spinnvorrichtung hergestellten Faserfilms
Um die Wirkung und Auflösungsfähigkeit des oben erwähnten durch koaxiale Spinnvorrichtung hergestellten auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms unter verschiedenen pH-Puffern besser zu charakterisieren, sind die Nachweisschritte wie folgt:

Schritt S1: Bestimmung der Freisetzungsrate des ätherischen Öls

① 0,4 g vom dem auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilm wird in Bechergläser jeweils mit 20 ml Pufferlösungen von unterschiedlichen pH-Werten eingetaucht.
② Messen des Absorptionswerts der Freisetzungsflüssigkeit des auf pH intelligent reagierenden antibakteriellen Faserfilms in der pH-Pufferlösung alle 5 Minuten, wobei die angewendete Wellenlänge 292 nm (die dem maximalen Absorptionswert des ätherischen Pflanzenöls entspricht) ist und dann wird die kumulative Freisetzungskurve des ätherischen Zimtöls berechnet.
Die Ergebnisse sind in 3 dargestellt. Es ist deutlich zu erkennen, dass die Freisetzungsgeschwindigkeit der ätherischen Öle mit der Änderung des pH-Werts stark variiert, wenn der pH-Wert 4 und 5 beträgt, ist die Freisetzungsgeschwindigkeit der ätherischen Öle langsam und die Freisetzungsrate der ätherischen Öle nach 120 Minuten weniger als 40% beträgt; Wenn der pH-Wert größer als 6 ist, wird die Freisetzungsgeschwindigkeit deutlich erhöht; bei weiterem pH-Anstieg beträgt die Freisetzung des ätherischen Öls bei pH 7 nach 60 Minuten bereits 100%, so dass man sehen kann, dass die Freisetzungsgeschwindigkeiten des ätherischen Öls vor und nach pH 6 einen großen Unterschied hat.
Schritt S2: Bestimmung des Auflösungsvermögens des auf pH Intelligent reagierenden Faserfilms

① Rhodamin wird zu der Schalenschichtlösung aus Schritt (1) hinzugegeben und Fluorescein wird zu der Kernschichtlösung aus Schritt (1) hinzugegeben, um ein antibakterieller Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, der einen fluoreszierenden Marker aufweist, herzustellen;
② 0,4 g vom antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, der einen fluoreszierenden Marker aufweist, wird in Bechergläser jeweils mit 20 ml Pufferlösungen von unterschiedlichen pH-Werten eingetaucht,
③ Messen der Fluoreszenzintensität der Freisetzungslösung der pH-gesteuerten Freisetzungspackung in verschiedenen Pufferlösungen unter dem Anregungslicht von 495 nm alle 5 Minuten.

Charakterisierung der Mikrostruktur von Faserfilm
Die Mikrostruktur des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms wird durch ein Rasterelektronenfasermikroskop beobachtet, und die Oberflächenrauhigkeit von Faserfilm wird durch ein Rasterkraftrastermikroskop (AFM) beobachtet. Aus 2A ist es ersichtlich, dass der Faserfilm mit einem durchschnittlichen Faserdurchmesser von 314 nm gleichmäßig verteilt ist und eine große Porosität aufweist; aus 2B ist ersichtlich, dass die Kern-Schale-Struktur des antibakteriellen Faserfilms mit kontrollierter Freisetzung erfolgreich hergestellt wird. Aus 2E und 2F ist ersichtlich, dass die Oberfläche der Fasermembran glatt ist.
Aus den Ergebnissen in 4 ist deutlich zu erkennen, dass unter den Bedingungen von pH 4 und 5 die Fluoreszenzpeakintensität von Rhodamin sehr schwach und fast nicht vorhanden ist, was beweist, dass das Schalenschichtmaterial nicht aufgelöst wird und das ätherische Öl langsam freigesetzt wird; und wenn der pH-Wert 6 und 7 beträgt, gibt es zwei Fluoreszenzpeaks und die Fluoreszenzintensität des Peaks von Rhodamin ist offensichtlich erhöht, was bedeutet, dass die Schalenschicht zu diesem Zeitpunkt aufgelöst ist und die Freisetzung von ätherischen Ölen ist beschleunigt, d.h. ein pH-Wert von 6 ist der gesteuerte Freisetzungspunkt zur Steuerung der Freisetzung von ätherischen Ölen;
Die Ergebnisse der Forschung haben angegeben, dass der durch Einstellung des Verhältnisses von L100-55 und Natriumcitrat hergestellte auf pH reagierende Kern-Schale-Faserfilm einen pH-Wert von 6 als gesteuerter Freisetzungspunkt zur Steuerung der Freisetzung von ätherischen Ölen aufweist; ihre Löslichkeit wird sich in einer Pufferlösung mit pH>6 stark verändert, dadurch die Freisetzungsgeschwindigkeit von ätherischen Pflanzenölen direkt beschleunigt, wodurch die bedarfsgerechte Freisetzung von Lebensmittelverpackungen realisiert und die Wirkung des antibakteriellen Verpackungsfilms verbessert wird.
Beispiel 2:
Ein Verfahren zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms durch die koaxiale Elektrostatische Spinnvorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Herstellung der Spinnlösung

① Herstellung der Schalenschichtlösung: 3 g Eudragit L100-55 wird in 20 ml 85%igen Ethanol-Wasser-Lösung aufgelöst, dann 0,1 g Zitronensäure wird zum Mischen hinzugefügt, dann verschließen und rühren, bis es vollständig aufgelöst ist, um eine gemischte Lösung zu erhalten;
② Herstellung der Kernschichtlösung: 0,1 ml ätherisches Oreganoöl wird in 10 ml Tween 80 zum Verdünnen mit gleichmäßigem Rühren aufgelöst;

(2) Koaxiale elektrostatische Vorrichtung
Die koaxiale elektrostatische Vorrichtung ist in Beispiel 1 beschrieben, die entsprechende technische Bedienungsparameter sind durch PLC-Steuerungssystem eingestellt: die von der Hochspannungsversorgung angelegte Spannung beträgt 23 kV, der Empfangsabstand beträgt 20 cm, die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung beträgt 0,2 ml/h, die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung beträgt 4,0 ml/h, das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit der Kernlösung zur dieser der Schalenschichtlösung beträgt 1:20, die Spinntemperatur beträgt 40°C und die relative Feuchtigkeit beträgt 50%, das Stanniolpapier wird als Empfangssubstrat verwendet und durch eine Rolleaufnahem 500erhalten, und die erhaltene Nanofaserfilm ist ein auf pH reagierender antibakterieller Kern-Schale-Faserfilm.
(3) Charakterisierung der Leistung des durch koaxiale Spinnvorrichtung hergestellten FaserfilmsUm die Wirkung und Auflösungsfähigkeit der oben erwähnten antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung unter verschiedenen pH-Puffern besser zu charakterisieren, sind die Nachweisschritte wie folgt:

Schritt S1: Bestimmung der Freisetzungsrate des ätherischen Öls
- ① 1,0 g vom antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung wird in Bechergläser jeweils mit 20 ml Pufferlösungen von unterschiedlichen pH-Werten eingetaucht.
- ② Messen des Absorptionswerts der Freisetzungsflüssigkeit des auf pH intelligent reagierenden antibakteriellen Faserfilms in pH-Pufferlösung alle 10 Minuten, wobei die angewendete Wellenlänge 276 nm ist und dann wird die kumulative Freisetzungskurve des ätherischen Oreganoöls berechnet.

Schritt S2: Bestimmung des Auflösungsvermögens des auf pH Intelligent reagierenden Faserfilms

① Rhodamin wird zu der Schalenschichtlösung aus Schritt (1) hinzugegeben und Fluorescein wird zu der Kernschichtlösung aus Schritt (1) hinzugegeben, um ein antibakterieller Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, der einen fluoreszierenden Marker aufweist, herzustellen;
② 1,0 g vom antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, der einen fluoreszierenden Marker aufweist, wird in Bechergläser jeweils mit 20 ml Pufferlösungen von unterschiedlichen pH-Werten eingetaucht,
③ Messen der Fluoreszenzintensität der Freisetzungslösung der pH-gesteuerten Freisetzungspackung in verschiedenen Pufferlösungen unter dem Anregungslicht von 505 nm alle 10 Minuten.

Charakterisierung der Mikrostruktur von Faserfilm
Die Mikrostruktur des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms wird durch Transmissionselektronenmikroskopie beobachtet. Aus 2C ist die erfolgreiche Herstellung der Kern-Schale-Struktur deutlich zu erkennen, bei der der Durchmesser der Kernschicht 267 nm beträgt und der Durchmesser der Schalenschicht beträgt 335 nm.
Die Ergebnisse der Forschung haben angegeben, dass der durch Einstellung des Verhältnisses von L100-55 und Zitronensäure hergestellte Faserfilm einen pH-Wert von 5 als gesteuerter Freisetzungspunkt zur Steuerung der Freisetzung von ätherischen Ölen aufweist; ihre Löslichkeit wird sich in einer Pufferlösung mit pH>5 stark verändert, dadurch die Freisetzungsgeschwindigkeit von ätherischen Pflanzenölen direkt beeinflusst wird, wodurch die bedarfsgerechte Freisetzung von Lebensmittelverpackungen realisiert und die Wirkung des antibakteriellen Verpackungsfilms verbessert wird.
Beispiel 3:
Ein Verfahren zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms durch die koaxiale Elektrostatische Spinnvorrichtung, umfassend die folgenden Schritte:
(1) Herstellung der Spinnlösung

① Herstellung der Schalenschichtlösung: 2,5 g Eudragit L100-55 wird in 20 ml 90%igen Ethanol-Wasser-Lösung aufgelöst, dann 0,12 g Dinatriumhydrogenphosphat wird zum Mischen hinzugefügt, dann verschließen und rühren, bis es vollständig aufgelöst ist, um eine gemischte Lösung zu erhalten;
② Herstellung der Kernschichtlösung: 0,07 ml ätherisches Thymianöl wird in 10 ml Ethanol zum Verdünnen mit gleichmäßigem Rühren aufgelöst;

(2) Koaxiale elektrostatische Vorrichtung
Die koaxiale elektrostatische Vorrichtung ist in Beispiel 1 beschrieben, die entsprechenden technischen Bedienungsparameter sind durch PLC-Steuerungssystem eingestellt: die von der Hochspannungsversorgung angelegte Spannung beträgt 18 kV, der Empfangsabstand beträgt 15 cm, die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung beträgt 0,2 ml/h, die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung beträgt 3,0 ml/h, das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit der Kernlösung zur dieser der Schalenschichtlösung beträgt 1:15, die Spinntemperatur beträgt 30°C und die relative Feuchtigkeit beträgt 40%, das Stanniolpapier wird als Empfangssubstrat verwendet und durch eine Rolleaufnahem 500 gesammelt, und die erhaltene Nanofaserfilm ist ein auf pH reagierender antibakterieller Kern-Schale-Faserfilm.
(3) Charakterisierung der Leistung des durch koaxiale Spinnvorrichtung hergestellten Faserfilms
Um die Wirkung und Auflösungsfähigkeit der oben erwähnten antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung unter verschiedenen pH-Puffern besser zu charakterisieren, sind die Nachweisschritte wie folgt:

Schritt S1: Bestimmung der Freisetzungsrate des ätherischen Öls
- ① 0,8 g vom antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung wird in Bechergläser jeweils mit 20 ml Pufferlösungen von unterschiedlichen pH-Werten eingetaucht.
- ② Messen des Absorptionswerts der Freisetzungsflüssigkeit des auf pH intelligent reagierenden antibakteriellen Faserfilms in pH-Pufferlösung alle 8 Minuten, wobei die angewendete Wellenlänge 274 nm ist und dann wird die kumulative Freisetzungskurve des ätherischen Thymianöl berechnet.
Schritt S2: Bestimmung des Auflösungsvermögens des auf pH Intelligent reagierenden Faserfilms
- ① Rhodamin wird zu der Schalenschichtlösung aus Schritt (1) hinzugegeben und Fluorescein wird zu der Kernschichtlösung aus Schritt (1) hinzugegeben, um ein antibakterieller Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, der einen fluoreszierenden Marker aufweist, herzustellen;
- ② 0,8 g vom antibakteriellen Faserfilm mit einer auf pH reagierenden und intelligent gesteuerten Freisetzung, der einen fluoreszierenden Marker aufweist, wird in Bechergläser jeweils mit 20 ml Pufferlösungen von unterschiedlichen pH-Werten eingetaucht,
- ③ Messen der Fluoreszenzintensität der Freisetzungslösung der pH-gesteuerten Freisetzungspackung in verschiedenen Pufferlösungen unter dem Anregungslicht von 480 nm alle 8 Minuten.

(4) Charakterisierung der Mikrostruktur von Faserfilm
Die Mikrostruktur des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms wird mit einem konfokalen Lasermikroskop beobachtet, und aus 2D ist die erfolgreiche Herstellung der Kern-Schale-Struktur deutlich an der Verteilung der Fluoreszenz der Kernschicht und der Schalenschicht zu erkennen.
Die Ergebnisse der Forschung haben angegeben, dass der durch Einstellung des Verhältnisses von L100-55 und Dinatriumhydrogenphosphat hergestellte Faserfilm einen pH-Wert von 6,5 als gesteuerter Freisetzungspunkt zur Steuerung der Freisetzung von ätherischen Ölen aufweist; ihre Löslichkeit wird sich in einer Pufferlösung mit pH>6,5 stark verändert, dadurch die Freisetzungsgeschwindigkeit von ätherischen Pflanzenölen direkt beeinflusst wird, wodurch die bedarfsgerechte Freisetzung von Lebensmittelverpackungen realisiert und die Wirkung des antibakteriellen Verpackungsfilms verbessert wird.
Vergleichsbeispiel 1: Um die bessere antibakterielle Wirkung des durch die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung hergestellten Kern-Schale-Faserfilms zu untersuchen, wird das Kernschichtmaterial und das Schalenschichtmaterial gemischt und ein einschichtige auf pH reagierende Film durch das Gießtrocknungsverfahren als Vergleichsbeispiel hergestellt wird. Durch Auswahl von Escherichia coli als Vertreter der gramnegativen Bakterien und Staphylococcus aureus als Vertreter der grampositiven Bakterien werden Testbakterien für das antibakterielle Experiment erhalten, die Größe des Bakteriostasekreises der beiden Filmen werden verglichen, und die Ergebnisse sind bereits in 5 angegeben, beträgt die Größe des Bakteriostasekreises des gewöhnlichen Films in 5A gegen Staphylococcus aureus 9 mm, und die Größe des Bakteriostasekreises gegen Escherichia coli in 5B beträgt 14 mm, wobei die antibakterielle Wirkung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms des vorliegenden Gebrauchsmusters besser darstellt, jeweis sind 11 mm und 18 mm. Es ist ersichtlich, dass der auf pH reagierende antibakterielle Kern-Schale-Faserfilm des vorliegenden Gebrauchsmusters eine verbesserte antibakterielle Fähigkeit erreicht und kann die Wirkung antibakterieller Wirkstoffe erhöhen, im Vergleich zum herkömmlichen Film ohne Kern-Schale-Struktur.
Hinweis: Die obigen Beispiele werden nur derart verwendet, um die vorliegende Erfindung zu veranschaulichen und nicht um die in der vorliegenden Erfindung beschriebenen technischen Lösungen einzuschränken; obwohl diese Beschreibung die vorliegende Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die obigen Beispiele beschrieben hat, soll der Durchschnittsfachmann verstehen, dass die vorliegende Erfindung noch modifiziert oder gleichwertig ersetzt werden kann, und alle technischen Lösungen und Verbesserungen, die nicht vom Geist und Umfang der vorliegenden Erfindung abweichen, sollten durch den Umfang der Ansprüche der vorliegenden Erfindung abgedeckt sein.

Claims

Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms, wobei die Kern-Schale-Struktur hergestellt wird, um das antibakterielle Mittel innerhalb des auf pH reagierenden Materials zu fixieren, und wobei die eingestellte „on-off”-Freisetzung des antibakteriellen Kernschicht-Mittels durch Einstellen der pH-Umgebung der Schalenschicht realisiert wird, wobei die koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung ein PLC-Steuerungssystem, ein Mikropumpensteuersystem, eine Flüssigkeitsspeichervorrichtung, eine koaxiale Nadel, eine Aufnahmevorrichtung und einen elektrostatischen Hochspannungsgenerator umfasst, wobei das PLC-Steuerungssystem die Parametereinstellung der gesamten koaxialen Spinnvorrichtung und steuert jeweils über Kabel mit dem Mikropumpensteuerungssystem, der Aufnahmevorrichtung und dem elektrostatischen Hochspannungsgenerator verbunden ist, bei dem Mikropumpensteuerungssystem die korrosionsbeständige Materialien verwendet sind und wobei es hauptsächlich eine hochpräzise Hauptmikropumpe und eine hochpräzise Nebenmikropumpe umfasst, wobei das Flüssigkeitsspeichergerät aus Spritzen besteht, und die Spritzen durch das Mikropumpensteuerungssystem fixiert werden, wobei jedes Mikropumpensteuerungssystem 1-2 Spritzen befestigen kann, wobei die Befestigungsmethode die Schnappbefestigung ist, und die Spritzen entsprechend Schalenschichtlösung und Kernschichtlösung laden können und auf der Hauptmikropumpe und der Nebenmikropumpe befestigt werden, wobei die Düse der Koaxialnadel ein konzentrischer Ring ist, wobei der innere Ring des konzentrischen Rings eine elektrostatische Spinnnadel ist, die mit der Spritze mit der Kernschichtlösung verbunden ist, wobei der äußere Ring des konzentrischen Rings ein kreuzförmiger Außenmantel ist, das mit der Spritze mit der Schalenschichtlösung durch Schlauch verbunden ist, wobei die Aufnahmevorrichtung je nach Anforderung eine Orientierungsaufnahme, eine Rollenaufnahme und eine Flachaufnahme umfasst, und wobei der elektrostatische Hochspannungsgenerator jeweils über Drähte mit der Koaxialnadel und der Aufnahmevorrichtung verbunden ist, um ein elektrisches Feld zu bilden.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 1, wobei die Schalenschichtlösung und die Kernschichtlösung durch die folgenden Schritte erfolgen, S1 Herstellen der Schalenschichtlösung: Auslösen von Eudragit L100-55 in Masse m₁ in einer Ethanol-Wasser-Lösung, Hinzufügen eines Salzes in Masse m₂ aus schwacher Säure und schwacher Base zum Mischen, Versiegeln und Rühren, bis sie vollständig aufgelöst sind, um eine gemischte Lösung zu erhalten, die die Schalenschichtlösung ist; S2 Herstellen der Kernschichtlösung: Auflösen des ätherischen Pflanzenöls im Volumen V₁ in einem organischen Lösungsmittel zum Verdünnen, wobei eine Verdünnungslösung des ätherischen Öls in Konzentration c₁ vorbereitet wird und dann gleichmäßig rühren, um eine gemischte Lösung zu erhalten, die die Kernschichtlösung ist.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 2, wobei das Volumenverhältnis von Ethanol zu Wasser in der Ethanol-Wasser-Lösung in Schritt S1 4-10:1 beträgt, wobei die Massenkonzentration von Eudragit L100-55 in der Ethanol-Wasser-Lösung 10-15% beträgt.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 2, wobei das Massenverhältnis von Eudragit L100-55 zum Salz aus schwacher Säure und schwacher Base in Schritt S1 (10-30):1 beträgt.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 2, wobei das in Schritt S1 beschriebene Salz aus schwacher Säure und schwacher Base eines von Zitronensäure, Natriumcitrat, Natriumcarbonat, Natriumdihydrogenphosphat, Dinatriumhydrogenphosphat, Kaliumdihydrogenphosphat und Dikaliumhydrogenphosphat ist.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 2, wobei das ätherische Pflanzenöl in Schritt S2 antibakterielle Aktivität aufweist, wobei das ätherische Pflanzenöl eines von ätherischem Oreganoöl, Zimtöl, Perillaöl, Nelkenöl oder Thymianöl ist.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 2, wobei das organische Lösungsmittel in Schritt S2 eines von Ethanol, Ethylacetat, Tween 80, N-N-Dimethylformamid oder Dimethylsulfoxid ist.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 2, wobei die Konzentration c₁ des ätherischen Pflanzenöls in dem Verdünnungsmittel in Schritt S2 0,5% bis 1% beträgt.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 1, wobei die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung der Nebenmikropumpe der koaxialen Elektrospinnvorrichtung größer als die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung der Hauptmikropumpe ist, wobei die technische Bedienungsparameter der koaxialen elektrostatischen Spinntechnologie durch PLC-Steuerungssystem so eingestellt werden, dass die von der Hochspannungsversorgung angelegte Spannung 15-23kV beträgt, der Empfangsabstand 10-20cm beträgt, die Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung 0,1-0,3mL/h beträgt, und die Vorschubgeschwindigkeit der Schalenschichtlösung 1,0-4,0 mL/h beträgt, das Verhältnis der Vorschubgeschwindigkeit der Kernschichtlösung zu diesem der Schalenschichtlösung 1: (10-20) beträgt, die Spinnentemperatur 25-40°C beträgt und die relative Feuchtigkeit 30%-50% beträgt, wobei mit Zinnfolie als Aufnahmesubstrat durch Walze der auf pH reagierende antibakterielle Kern-Schale-Faserfilm erhalten wird, die Kern-Schale-Struktur des Faserfilms durch ein elektronenmikroskopisches Mikroskop zur weiteren Charakterisierung der Schalenschicht- und Kernschichtstruktur des Films mit pH-abhängiger Freisetzung beobachtet wird, und die Oberflächenrauhigkeit des Faserfilms durch ein Rasterkraft-Rastermikroskop (AFM) beobachtet wird.
Koaxiale elektrostatische Spinnvorrichtung zur Herstellung des auf pH reagierenden antibakteriellen Kern-Schale-Faserfilms nach Anspruch 9, wobei das elektronenmikroskopische Mikroskop eines oder eine Kombination aus einem Rasterelektronenmikroskop (SEM), einem Transmissionselektronenmikroskop (TEM) und einem konfokalen Lasermikroskop (CL-SEM) sein kann.