[发明专利]可复生的抗菌纳米纤维膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种可复生的抗菌纳米纤维膜及其制备方法，属于医用纺织材料技术领域。它包括基布层，基布层的上方依次设置有纳米纤维膜层和可复生抗菌层，纳米纤维膜层为由聚乙烯‑聚乙烯醇纳米纤维组成，可复生抗菌层为由聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分子和铜离子的复合物组成。本发明的制备方法为将聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分子和铜离子的复合物接枝到聚乙烯‑聚乙烯醇纳米纤维上，制备的可复生的抗菌纳米纤维膜材料不仅对金色葡萄球菌、大肠杆菌、白色念珠菌的阻隔能力达到100％，抑菌率均高于98％，而且该材料的舒适度高，可广泛应用于医用等安全防护领域。

技术领域

本发明涉及医用纺织品，属于医用纺织材料技术领域，具体地涉及一种可复生的抗菌纳米纤维膜及其制备方法。

背景技术

随着社会和经济的发展，人类对生存环境和生活质量的要求越来越高，特别是健康意识的不断增强，而由材料携带的致病微生物引起的细菌性感染日益严重的威胁着人类的健康，因此，具备抗菌材料的研究和开发越来越受到研究人员的重视。

纳米纤维具有比表面积高、表面粘合度高的特点，可以用于高效低阻的过滤材料。当过滤介质的通道大小和结构与颗粒的尺寸大小相匹配时，过滤效率极高，研究表明纳米纤维无纺布的过滤效率较传统纺织品提高了三个数量级，且其过滤效率随着无纺布孔径的减小而显著增加，同时，纳米纤维膜作为一种微滤膜，能截留0.1～1微米之间的颗粒，它允许大分子和溶解性固体(无机盐)等通过，但会截留悬浮物、细菌及大分子量胶体等物质，其分离机理主要是筛分截留，纳米纤维膜孔径较为均一，因此对细菌等微生物的阻隔效果较高且可靠性较好。

此外，通过将抗菌剂与纳米纤维以物理或化学方法复合制备的具有抗菌功能的纳米纤维材料可用于生物医学、过滤、精密制造、军事等领域。

目前常采用在电纺溶液中添加抗菌剂或对本身具备抗菌性能的聚合物进行电纺制备抗菌纳米纤维的方法，该方法存在溶液可纺性差、抗菌剂容易流失、抗菌效率低的缺点，且纤维力学性能差。通过表面化学改性等方法为纳米纤维表面引入高密度抗菌基团，不仅保持本体纳米纤维的结构，还具有高效、长效抗菌及重复使用的优势。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明公开了一种高效、可复生的抗菌纳米纤维膜及其制备方法。

为实现上述目的，本发明公开了一种可复生的抗菌纳米纤维膜，它包括基布层，所述基布层的上方依次设置有纳米纤维膜层和可复生抗菌层，所述纳米纤维膜层为由聚乙烯-聚乙烯醇纳米纤维组成，所述可复生抗菌层为由聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分子和铜离子的复合物组成，所述聚乙烯-聚乙烯醇纳米纤维与聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分子进行接枝共聚，接枝共聚的密度为3×10^-4～6×10^-4mol/m²，即保证每平方米的聚乙烯-聚乙烯醇纳米纤维膜层含有聚甲基丙烯酸二甲氨基乙酯分子的物质的量为3×10^-4～6×10^-4mol是最优选的，若接枝密度太低，抗菌性较差，若接枝密度太高，透气性又较差。

进一步地，所述纳米纤维膜层的厚度为10～30μm，若纳米纤维膜层的厚度低于10μm则阻隔细菌的效果不佳，若纳米纤维膜层的厚度大于30μm，则纳米纤维膜层的透气性不好。

为了更好的实现本发明的技术方案，本发明还公开了一种可复生的抗菌纳米纤维膜的制备方法，它包括如下制备步骤：

1)制备纳米纤维膜层：取聚乙烯-聚乙烯醇纳米纤维悬浮液均匀的喷淋在棉质织物基布层的表面，干燥后得到负载在基布层上的纳米纤维膜层；

2)制备表面活化的纳米纤维膜：取所述步骤1)制备得到的负载在基布层上的纳米纤维膜层，将其置于恒温氢氧化钠溶液中进行浸渍活化、取出，再采用自来水或蒸馏水或超纯水中的一种洗净，然后置于室温中自然晾干，得到表面活化的纳米纤维膜；