[发明专利]抗菌无纺布及其制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌无纺布及其制备方法。本发明首先制备聚偏氟乙烯/亲水性聚氨酯复合纤维无纺布，然后将所述复合纤维无纺布进行电子束辐射处理；然后浸入抗菌剂离子液体中进行接枝反应；最后用甲醇抽提并且真空干燥，得到接枝成功的抗菌无纺布。本发明以聚偏氟乙烯聚合物的为纤维主体，引入亲水聚氨酯进行复合纺丝，制备的抗菌无纺布的机械性能和亲水性能得到了显著提升。利用聚偏氟乙烯聚合物和抗菌剂离子液体的接枝反应，本发明制备的抗菌无纺布具备优异的广谱抗菌性能，对金黄色葡萄球菌的杀菌率达到99％以上。

技术领域

本发明涉及功能性无纺布制备领域，尤其涉及一种抗菌无纺布及其制备方法。

背景技术

无纺布具备多孔性、比表面积大、价格低廉、制备工艺简单和易于工业化生产等优点，近年来在生物医用和过滤材料等领域得到日益广泛的研究与应用。其中，聚偏氟乙烯无纺布具备优异的化学惰性和耐候性能，目前已经成功地应用于化工、食品、医药和生化等诸多领域。但是，纯聚偏氟乙烯无纺布材料的断裂强力和断裂伸长率较低，其机械拉伸性能难以满足实际需要。而且氟原子的存在，使得聚偏氟乙烯无纺布材料的亲水性较差，材料表面呈现极强的疏水性，在处理水基流体时由于细菌和微生物在过滤材料表面的吸附和生长，易造成过滤材料污染，进而导致过滤效率下降，限制了其在许多方面的应用。在应用于生物医用材料领域时，还要求聚偏氟乙烯无纺布本身具备一定的抗菌性能。因此必须对聚偏氟乙烯高分子聚合物进行改性，以提高材料的亲水性、抗菌能力以及机械性能。

当前，高分子聚合物的改性方法主要有物理改性和化学改性，如复合共混、光化学处理、等离子体处理、辐照改性处理等，旨在于引入新的功能材料或者新的功能基团实现对高分子材料的功能改性。

申请号为CN201210387722.8的发明专利公开了一种抗菌改性聚偏氟乙烯膜及其制备方法，先通过银离子与13X分子筛进行离子交换，制得具有抗菌成分的载银X型分子筛，然后将其与聚偏氟乙烯共混制膜，即得到抗菌改性聚偏氟乙烯膜。由于分子筛材料的强亲水性，用此法改性后的聚偏氟乙烯膜在引入银离子抗菌作用的同时提高了膜的亲水性能，多方面协同作用，改善聚偏氟乙烯膜的抗菌能力和抗污染能力，延长了膜的使用寿命，对细菌和微生物的繁殖有明显的抑制作用。但是该方法成本高，操作复杂，且抗菌效果不能持久。

申请号为CN201710754685.2的发明专利中公开了一种抗菌型共辐射接枝磺化聚丙烯无纺布及其制备方法，制备原料包括聚丙烯无纺布、苯乙烯磺酸钠、N-乙烯基-2-吡咯烷酮、丙烯酰胺、丙烯酸、原卟啉、氢氧化钠、氯化钠、盐酸、邻苯二甲酸氢钾、无水乙醇，然后采用共辐射接枝法将带有功能基团的乙烯基单体接枝于无纺布上，从而改进无纺布的性能；制备的抗菌型共辐射接枝磺化聚丙烯无纺布抗菌效果较好，但是该方法的不足之处在于，制备原料繁多，操作复杂且不可控，且并没有提升无纺布的机械性能。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具备优异广谱抗菌性能、机械性能和亲水性能的抗菌无纺布及其制备方法。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种抗菌无纺布的制备方法，包括如下步骤：

S1、将预定量的聚偏氟乙烯和亲水性聚氨酯溶于N,N-二甲基甲酰胺溶剂中混合均匀，配制成纺丝液；采用静电纺丝法或者湿法纺丝法将所述纺丝液进行纺丝，然后干燥制备得到复合纤维无纺布；

S2、将步骤S1所述复合纤维无纺布进行电子束辐射处理；然后浸入抗菌剂离子液体中进行接枝反应；

S3、用甲醇抽提12～24h，真空干燥，得到接枝成功的抗菌无纺布。

优选的，在步骤S1所述纺丝液中，所述聚偏氟乙烯的质量分数为10～20wt％，所述亲水性聚氨酯与所述聚偏氟乙烯的质量比为5～15:85～95。

优选的，步骤S2包括如下步骤：