[發明專利]一種抗菌納米纖維及其制備方法和用途

在審

• 申請號: 201910050610.5
• 申請日: 2019-01-20
• 公開（公告）號: CN111455494A
• 公開（公告）日: 2020-07-28
• 發明（設計）人: 張瑾
• 申請（專利權）人: 澤塔納米科技(蘇州）有限公司
• 主分類號: D01F8/02
• 分類號: D01F8/02;D01F8/18;D01F1/10;D01D5/04
• 代理公司: 北京中普鴻儒知識產權代理有限公司 11822
• 代理人: 林桐苒

本發明涉及一種抗菌納米纖維及其制備方法和用途，使用的紡絲工藝簡單，不需要使用電場，所制備的納米纖維直徑較靜電紡絲纖維直徑要小的多，可達260?420nm，由于采用硅烷偶聯劑對納米氫氧化鎂和二氧化鈦進行預處理，避免了無機粒子間的團聚，有助于提高其分散性，同時，硫化鋅和二氧化鈦作為抗菌材料，當其兩者共同使用時，具有長久的抗菌效果。此外，本發明制備得到的抗菌納米纖維力學性能良好，抗菌性能較好，能夠達到98％以上，且水洗40次后仍具有較好的抗菌性，抗菌率仍可達90％以上。

技術領域

本發明屬于納米纖維材料領域，特別涉及一種抗菌納米纖維及其制備方法和用途。

背景技術

目前，抗菌納米纖維在醫療衛生領域有著廣泛的應用，現有技術中，制備抗菌納米纖維主要通過以下方式進行：(1)對纖維進行抗菌整理，如使用浸漬法、浸軋法，在纖維表面附上一層抗菌整理劑，但是該方法存在耐久性較差的問題；(2)將抗菌劑加入到聚合物中進行紡絲，但是當采用的抗菌劑為無機材料時，存在抗菌劑易團聚、分散性差的問題，影響纖維的力學性能，且獲得纖維直徑較大，這樣限制了纖維材料在過濾超細粒子和含有病菌的極細材料的應用，也限制了這種材料在醫學方面的應用，另外，在進行紡絲制備納米纖維時，常用靜電紡絲法，但是需要構建一個大電場，對設備要求較高，也限制了這種方法的應用。所以，有必要研制一種抗菌納米纖維，具有較小直徑，可以有效的抑菌、殺菌，抗菌性持久。

發明內容

針對上述問題，本發明提供一種抗菌納米纖維及其制備方法，該方法工藝設備簡單，纖維直徑可達納米級，納米纖維抗菌性能較好，能夠達到98％以上，且水洗40次后仍具有較好的抗菌性。

本發明的抗菌納米纖維，由殼聚糖、蠶絲蛋白、硫化鋅、納米級氫氧化鎂、納米級二氧化鈦、溶劑、硅烷偶聯劑通過氣體噴紡工藝制備得到，其中各組分的質量份數為：殼聚糖30-50、蠶絲蛋白20-60、硫化鋅2-6、納米級氫氧化鎂4-8、納米級二氧化鈦9-12、溶劑100-200、硅烷偶聯劑10-15。所述的硅烷偶聯劑包括KH550、KH560，納米纖維直徑為260-420nm。

本發明還涉及上述納米纖維的制備方法，包括以下步驟，

(1)將納米級氫氧化鎂、硫化鋅加入到二甲基甲酰胺溶劑中，超聲分散均勻，然后加入納米級二氧化鈦，超聲分散均勻；

(2)將殼聚糖加入到甲酸溶液中，室溫下在200-300r/min下攪拌混合均勻，然后加入溶解的蠶絲蛋白溶液，攪拌混合均勻；

(3)將步驟(2)所得溶液加入步驟(1)溶液中，超聲混合均勻；

(4)將所得溶液通過計量泵供給到注射器中，通過注射泵使紡絲溶液通過噴絲口擠出，使用高壓氣體實現對紡絲液細流的拉伸，在收集板上收集獲得納米纖維。

上述方法還包括原料在混合前，利用硅烷偶聯劑對納米級氫氧化鎂、納米級二氧化鈦進行預處理，所述的硅烷偶聯劑包括KH550、KH560。

載氣壓力為0.01-50MPa，紡絲溶液供給至噴絲口的速率為0.1-10m/s，噴絲口到收集板的距離為5-30cm。

本發明還涉及使用本發明的制備方法得到的抗菌納米纖維在醫療衛生領域的應用。

本發明使用的紡絲工藝簡單，不需要使用電場，所制備的納米纖維直徑較靜電紡絲纖維直徑要小的多，可達260-420nm，由于采用硅烷偶聯劑對納米氫氧化鎂和二氧化鈦進行預處理，避免了無機粒子間的團聚，有助于提高其分散性，同時，硫化鋅和二氧化鈦作為抗菌材料，當其兩者共同使用時，具有長久的抗菌效果。此外，本發明制備得到的抗菌納米纖維力學性能良好，抗菌性能較好，能夠達到98％以上，且水洗40次后仍具有較好的抗菌性，抗菌率仍可達90％以上。

具體實施方式