[发明专利]一种ε-聚赖氨酸聚乙烯醇复合生物抗菌纤维及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于生物化工领域，涉及一种ε-聚赖氨酸聚乙烯醇复合生物抗菌纤维的制备方法。

背景技术

ε-聚赖氨酸(ε-聚赖氨酸)是一种由微生物发酵生产的赖氨酸同聚物，由25～35个赖氨酸残基通过α-羧基和ε-氨基连接而成。1977年，Shima和Sakai首次在Streptomyces albulus NBRC14147菌株的发酵清液中发现这种氨基酸多聚物。ε-聚赖氨酸是一种对人体安全无毒的聚阳离子多肽，能够抑制革兰氏阴性细菌、革兰氏阳性菌、真菌甚至某些病毒，抑菌谱广泛。自从通过小鼠实验证明ε-聚赖氨酸安全性后，日本、韩国、美国等国家将其作为天然食品防腐剂并广泛应用。

聚乙烯醇具有独特的强力粘接性、皮膜柔韧性、平滑性，其水溶液有很好的粘接性和成膜性，主要用于纺织行业经纱浆料、织物整理剂、维尼纶纤维原料；建筑装潢行业107胶、内外墙涂料、粘合剂；化工行业用作聚合乳化剂、分散剂及聚乙烯醇缩甲醛、缩乙醛、缩丁醛树脂；造纸行业用作纸品粘合剂；农业方面用于土壤改良剂、农药粘附增效剂和聚乙烯醇纤维；还可用于日用化妆品及高频淬火剂等方面。

据检索，发现以下相关文献和专利。

费燕娜等人在2010年第24卷第8期《材料导报》发表的论文“茶多酚/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及抗菌性能研究”公开了一种采用静电纺丝法，将茶多酚与聚乳酸混合以制备具有抗菌性能的复合纳米纤维膜，不仅丰富了单一聚乳酸纳米纤维膜的功能，也很好地拓宽了茶多酚的应用领域，为抗菌纺织品的研究开辟了一条新的道路。

专利200510024952.8公开了活性碳纤维-纳米银复合医用抗菌材料及其制备方法。材料是活性碳纤维上吸附有200-400mg/pg的Ag。制备方法是将前驱体含碳纤维采用气化结合活化法制得活性碳纤维，通过浸入或喷洒含银溶液并震荡使得纳米银颗粒嵌入纤维内部，最后加工得到成品。不使用有机溶剂，成本低，安全性能高，易于规模生产。

专利CN101187089“丝素蛋白与聚乙烯醇共混抗菌纳米纤维及其制备方法”公开了一种纳米纤维及其制备方法，其组分为丝素蛋白、Ag单质粒子和聚乙烯醇；其制备方法是：a.天然蚕丝经脱胶、溶解、提纯、晾干后得到再生丝素蛋白；b.再将丝素蛋白溶于酸液中得到再生丝素酸溶液；c.聚乙烯醇经溶解后得到聚乙烯醇溶液；d.两种溶液共混；e.加入银系无机盐；f.再以银质电极进行静电纺丝，得到共混纳米纤维毡；g.将共混纳米纤维毡在100～150℃的温度条件下热处理2～5分钟，再经紫外光照射处理3～5小时，获得丝素蛋白和聚乙烯醇共混抗菌纳米纤维。

专利CN101189971A“一种无机/有机纳米复合抗菌剂及其纤维制品的应用”公开了一种无机/有机纳米复合抗菌剂及其纤维制品的应用，将无机抗菌剂：0.01～20份，有机抗菌剂：0.01～35份，无机/有机抗菌剂相容处理剂：0.0001-0.4份，高分子粘合剂：0.05～40份，防无机抗菌剂变色的稳定剂：0.0001-0.4份，高效乳化剂：0.1-30份，蒸馏水：100份，按重量比和加料次序进行湿润分散、研磨、高速分散、搅拌等加工，获得纳米级复合抗菌剂。该抗菌剂可采用浸染法、扎染法、喷涂法等处理纤维制品。用本发明的无机/有机纳米复合抗菌剂所制得的服装、袜子、地毯、床上用品、手术服、病号服、口罩、医用纱布、空气过滤网等，具有抗菌率高、抗菌作用迅速、且抗菌性能持久、耐洗涤等特性，可用于生活和医疗等方面，起到预防疾病发生和传播，保护人类健康，提高生活质量的作用。

上述专利文件主要集中在采用无机Ag、Cu粒子或有机抗菌剂十二烷基二甲基苄基氯化铵，十六烷基吡啶氯化铵等作为抗菌剂与聚乙烯醇、活性碳纤维、聚乳酸等复合制备抗菌纤维材料上，但都没有研究ε-聚赖氨酸与聚乙烯醇复合制备抗菌纤维，与本专利存在本质区别。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有良好抗菌性的ε-聚赖氨酸聚乙烯醇生物复合抗菌纤维的制备方法，本发明通过添加生物防腐剂ε-聚赖氨酸的方法，使ε-聚赖氨酸聚乙烯醇生物复合抗菌纤维的抑菌率超过97％。