[發(fā)明專利]一種季銨鹽殼聚糖聚乙烯醇抗菌過(guò)濾復(fù)合材料的制備方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811121985.8
• 申請(qǐng)日: 2018-09-26
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109316824A
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-02-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王陳蓉;俞丹;王煒
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 東華大學(xué)
• 主分類號(hào): B01D39/00
• 分類號(hào): B01D39/00;D01F8/18;D01F8/10;C08B37/08
• 代理公司: 上海申匯專利代理有限公司 31001
• 代理人: 翁若瑩;王文穎

本發(fā)明公開(kāi)了一種季銨鹽殼聚糖/聚乙烯醇抗菌過(guò)濾復(fù)合材料的制備方法，其特征在于，將殼聚糖粉末、乙酸和去離子水混合攪拌，配成殼聚糖乙酸溶液；再加入異丙醇，攪拌，靜置；將容器通過(guò)水浴加熱，每隔一段時(shí)間滴入定量的2,3環(huán)氧丙基三甲基氯化銨進(jìn)行反應(yīng)；反應(yīng)結(jié)束在容器中加入無(wú)水乙醇，沉淀，抽濾，再用丙酮浸泡，洗滌抽濾干燥，即得改性后的季銨鹽殼聚糖；將改性后的季銨鹽殼聚糖配制成紡絲液，將其加入到聚乙烯醇紡絲液中混合攪拌，得到混合紡絲液，采用靜電紡絲的方法得到復(fù)合材料。本發(fā)明在實(shí)際應(yīng)用中滿足材料輕薄、過(guò)濾性好、抗菌性能優(yōu)良等發(fā)展要求，可用于制備生物過(guò)濾膜、防護(hù)面罩、傷口敷料等生物醫(yī)用抗菌防護(hù)材料。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種復(fù)合材料靜電混紡的制備方法，具體涉及一種基于靜電紡技術(shù)的季銨鹽殼聚糖/聚乙烯醇抗菌過(guò)濾復(fù)合材料的制備方法，屬于抗菌過(guò)濾材料技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隨著工業(yè)和科技的發(fā)展，人們生活質(zhì)量水平提升的同時(shí)，也伴隨著環(huán)境的污染，在過(guò)去的五十年里，環(huán)境污染一直是全球面臨的首要問(wèn)題。但是伴隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，環(huán)境問(wèn)題卻日益嚴(yán)重。微生物在現(xiàn)實(shí)生活中扮演著雙重角色，病源細(xì)菌等有害微生物對(duì)人類的健康和生活會(huì)產(chǎn)生巨大的危害。這些微生物可以在合適的條件下迅速繁殖，進(jìn)行疾病傳播，影響人類的生活環(huán)境，因此抗菌制品具有很大的市場(chǎng)需求量以及廣闊的發(fā)展前景。紡織品是傳遞病菌的重要媒介，原因是纖維表面高低不一，存在無(wú)數(shù)細(xì)微的凹槽，可以提供細(xì)菌繁殖生活的條件，因此研究具有抗菌作用的紡織制品具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。抗菌纖維材料是一類具有殺菌、抑菌性能的新型功能材料，其核心成分是抗菌劑，即將極少量的抗菌劑添加至普通材料基體中制成抗菌材料，其在制藥、環(huán)境保護(hù)、食品保鮮以及日用衛(wèi)生用品等領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用?？咕w維中抗菌劑的引入主要包括3種方法：復(fù)合和涂覆、配位鍵固定抗菌基團(tuán)和共價(jià)鍵固定抗菌基團(tuán)。制備超細(xì)纖維的方法主要有拉伸法、電弧放電法、模板合成法、激光燒蝕法、相分離法、固定床催化裂解法、剝離法、靜電紡絲法等。與此同時(shí)，經(jīng)濟(jì)發(fā)展所帶來(lái)的污染會(huì)致使空氣中和水體中產(chǎn)生有害細(xì)菌。在當(dāng)代，突發(fā)傳染病疫情、空氣水體污染和生物突發(fā)事故等等，這些問(wèn)題已經(jīng)對(duì)人類的生活和社會(huì)的發(fā)展造成了威脅人類的自我保護(hù)意思和環(huán)境意識(shí)也在不斷地加強(qiáng)。為此，新型生物防護(hù)材料、裝備、技術(shù)的研究受到了世界各國(guó)的重視。新型生物防護(hù)材料應(yīng)具備以下特點(diǎn)：(1)良好的微生物氣溶膠防護(hù)性；(2)抗菌、抗病毒性；(3)良好的透氣、透濕性。此外，還應(yīng)具有良好的物理機(jī)械性能、耐老化、耐腐蝕性、可降解吸附性等。如何低成本，高效率的解決這些問(wèn)題是我們所要關(guān)注的。

靜電紡絲制備抗菌纖維可以同時(shí)引入多種抗菌劑，使得纖維中包覆更多的抗菌劑，從而達(dá)到更好的抗菌效果。因而采用高效、低成本的靜電紡絲技術(shù)制備抗菌纖維已成為抗菌材料研究領(lǐng)域的一個(gè)熱點(diǎn)。

靜電紡絲在天然高分子材料中的應(yīng)用一直受到高分子聚電解質(zhì)效應(yīng)的限制，因而該領(lǐng)域研究有局限性。目前，可用于靜電紡絲方法制備纖維的天然高分子主要有多糖類生物高分子、蛋白類生物高分子，而具有抗菌作用的主要是多糖類高分子材料。在制備天然抗菌纖維膜研究工作中主要以殼聚糖為代表，殼聚糖是由甲殼素再加工制備而成的，其分子結(jié)構(gòu)為線性大分子，具有生物相容性、抗菌性、透氣性和生物可降解性，改性的殼聚糖還具有雙親特性?；谶@些特性，殼聚糖一直是學(xué)者們研究的熱點(diǎn)，但殼聚糖在靜電紡絲技術(shù)中的應(yīng)用一直受到其溶解性的限制，單一的殼聚糖進(jìn)行靜電紡絲對(duì)溶劑有嚴(yán)格的要求，未改性殼聚糖不能溶解在水中，只能溶解在稀酸中，限制了殼聚糖的使用。但由于殼聚糖分子內(nèi)有活性很強(qiáng)的游離氨基，容易進(jìn)行化學(xué)修飾，使得對(duì)殼聚糖進(jìn)行化學(xué)、物理改性或修飾以進(jìn)一步增強(qiáng)其水溶性或溶劑溶解性，改善其荷電特性成為近年來(lái)研究熱門課題。其中羧基化改性和季銨化改性是對(duì)殼聚糖進(jìn)行改性研究較為廣泛的方法。通過(guò)羧基化改性能增加殼聚糖在水中的溶解性，通過(guò)季銨化改性能增加殼聚糖的反應(yīng)活性。