[發明專利]抗菌納米纖維或母粒及其制備方法和應用

在審

• 申請號: 201910278616.8
• 申請日: 2019-04-09
• 公開（公告）號: CN109943898A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發明（設計）人: 孫俠;張堂俊;丁利忠
• 申請（專利權）人: 浙江金彩新材料有限公司
• 主分類號: D01F1/10
• 分類號: D01F1/10;D01F6/94;D01F6/54;D01F6/44;D01F2/28;D01F9/00;D01D5/00
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發明公開了抗菌納米纖維或母粒及其制備方法和應用，所述抗菌納米纖維或母粒包括聚合物樹脂、添加劑和光敏分子，三者的質量比為10?21:0.01?1:1?5；其中，聚合物樹脂為溶劑型聚合物或天然高分子聚合物；添加劑為納米氧化鋅、納米銀、納米氧化銅或納米二氧化鈦；光敏劑分子為二乙醇胺基竹紅菌乙素、卟啉或氨基酸修飾的酞菁類。與現有技術相比，本發明具有以下優點：(1)本發明所述抗菌納米纖維或母粒結構穩定有序，實現材料的整體、長效抗菌性能；(2)本發明所述方法操作簡便，且產品可直接應用于抗菌面料的制備，減少了定向纖維的破壞，生產效率高。

技術領域

本發明屬于高分子材料技術領域，涉及一種用于紡織面料的母粒原料，具體為抗菌納米纖維或母粒及其制備方法和應用。

背景技術

靜電紡是一種制備有機和無機聚合物納米纖維的有效手段，可以制備直徑從微米級到納米級的復合超細連續纖維。靜電紡絲射流存在無序螺旋過程，納米纖維的運動軌跡和沉積位置是無法控制的，因此傳統的靜電紡絲制備的納米纖維一般呈無序的聚集狀態，而且大部分納米纖維也僅以無紡布的形式應用在過濾等方面。然而，實際應用中卻需要材料具有各向異性，因此就需要制備出微結構在某一方向上連續且有序排列的納米纖維材料。

另外，傳統的納米纖維材料孔隙率高，且一般是采用表面修飾的方式使其形成殼核結構，并在表面修飾功能性納米顆粒，如抗菌、阻燃、防霉等功能因子。但是上述修飾由于納米纖維材料的無序性及孔隙率高的缺陷導致修飾的功能因子易脫落，從而影響后續的使用，降低其效果。

發明內容

解決的技術問題：為了克服現有技術的不足，獲得一種結構穩定有序，且具有穩定抗菌性能的纖維或母粒，本發明提供了抗菌納米纖維或母粒及其制備方法和應用。

技術方案：抗菌納米纖維或母粒，所述抗菌納米纖維或母粒包括聚合物樹脂、添加劑和光敏分子，三者的質量比為10-21:0.01-1:1-5；其中，聚合物樹脂為溶劑型聚合物或天然高分子聚合物；添加劑為納米氧化鋅、納米銀、納米氧化銅或納米二氧化鈦；光敏劑分子為二乙醇胺基竹紅菌乙素、卟啉或氨基酸修飾的酞菁類。

優選的，所述氨基酸修飾的酞菁類為氨基酸修飾的鐵酞菁或氨基酸修飾的鋅酞菁。

優選的，所述聚合物樹脂為聚氨酯、聚砜、聚丙烯腈、聚苯乙烯、醋酸纖維素、甲殼素或乙基纖維素。

以上任一所述的抗菌納米纖維或母粒的制備方法，包括以下步驟：

(1)將聚合物樹脂、添加劑和光敏分子溶于去離子水和有機溶劑組成的混合溶液中，形成聚合物樹脂前驅體溶液；其中，去離子水與有機溶劑的體積比為0.1-2:5，聚合物樹脂、添加劑和光敏分子的總質量與混合溶液的體積比為0.1-0.63g/L；

(2)向步驟(1)得到的前驅體溶液中加入絡合劑，攪拌形成均一混合溶液；其中，絡合劑的質量與前驅體溶液的體積比為0.02-0.18g/mL；

(3)向步驟(2)獲得的混合溶液中滴加鹽酸和聚氧化乙烯，其中鹽酸加入量與混合溶液的體積比為0.1-1:10，聚氧化乙烯的加入量與混合溶液的體積比為0.05-1:10，攪拌均勻后除去溶液中的氣泡；

(4)用注射器吸取步驟(3)中的紡絲溶液，打開注射泵推進器，調節溶液流速、電壓、針頭與負極之間的接收距離，控制周圍環境溫度、濕度，進行靜電紡絲，得到抗菌納米纖維或母粒。

優選的，絡合劑為檸檬酸。

優選的，有機溶劑為甲醇或無水乙醇。

優選的，靜電紡絲的參數為：紡絲電壓為15-25kV，噴速為0.1-0.4mL/h，接收距離為16-21cm，溫度為常溫，空氣濕度為28-40％。

以上任一所述的抗菌納米纖維或母粒在制備抗菌面料中的應用。