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        1. 納米纖維

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          江蘇納纖新材料科技有限公司

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          納米纖維的制備方法

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          納米纖維的制備方法

          發布日期:2019-07-01 作者: 點擊:

          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。


          背景技術:

          現有技術中,制備抗菌納米纖維不僅要求其具有良好的抗菌性能,還要求其具有良好的抗菌持久性,一般常用的方法是將抗菌劑與聚合物共同進行紡絲,但是,一般常用的抗菌劑為無機材料,容易出現團聚、分散性差的問題,影響纖維的力學性能,且纖維直徑較大;此外,無機粒子與聚合物是混合在一起,導致纖維的抗菌持久性受到一定影響;上述兩點會限制纖維材料在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。而靜電紡絲工藝由于其設備簡單,工藝可控,紡絲纖維直徑較細等優點,受到了廣泛關注,但現有靜電紡絲工藝采用的電源為直流電。


          技術實現要素:

          針對上述問題,本發明提供一種納米纖維及其制備方法,該方法工藝設備簡單,纖維直徑較細,納米纖維抗菌性能較好,且水洗30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、大豆蛋白、聚乳酸、納米級二氧化鈦、溶劑、偶聯劑通過靜電紡絲工藝制備得到,其中各組分的質量份數為:殼聚糖50-60、蠶絲蛋白40-50、大豆蛋白27-39、聚乳酸20-40、納米級二氧化鈦15-25、溶劑200-300、偶聯劑10-25。
          偶聯劑包括硅烷偶聯劑、鈦酸酯偶聯劑,所述的硅烷偶聯劑包括KH550、KH560,納米纖維直徑為130-320nm,靜電紡絲工藝所用的電源為交流電。
          本發明還涉及上述納米纖維的制備方法,包括以下步驟,
          (1)偶聯劑與納米級二氧化鈦在一定溶劑存在下于50-60℃均勻混合;
          (2)將殼聚糖加入到甲酸溶液中,室溫下攪拌混合均勻,然后加入蠶絲蛋白、大豆蛋白溶液,攪拌均勻;
          (3)將聚乳酸加入步驟(2)溶液中,混合均勻,然后將其與步驟(1)溶液在一定溫度下混合均勻;
          (4)將所得溶液通過注射器使紡絲溶液從噴絲口噴出,在收集板上收集獲得納米纖維。
          紡絲工藝參數:交流電壓為10-20kV,噴絲口到收集板的距離為15-30cm。
          本發明使用的紡絲工藝簡單,所用的電源為交流電,比采用直流電源的工藝獲得纖維直徑小的多,可達130-320nm;由于采用偶聯劑對納米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;此外,紡絲所用的聚合物中含有殼聚糖和蠶絲蛋白、大豆蛋白,一方面偶聯劑可以與納米二氧化鈦結合,另一方面,偶聯劑上存在的基團可以與殼聚糖、蠶絲蛋白、大豆蛋白中的官能團結合,從而可以提高纖維的抗菌持久性。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97%以上,且水洗30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
          下面結合具體實施例,進一步闡述本發明。應理解,這些實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。此外應理解,在閱讀了本發明講授的內容之后,本領域技術人員可以對本發明作各種改動或修改,這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
          實施例1
          一種納米纖維的制備方法,包括以下步驟,
          (1)偶聯劑KH560與納米級二氧化鈦在一定溶劑二甲基甲酰胺存在下于50℃均勻混合;
          (2)將殼聚糖加入到甲酸溶液中,室溫下攪拌混合均勻,然后加入蠶絲蛋白、大豆蛋白溶液,攪拌均勻;
          (3)將聚乳酸加入步驟(2)溶液中,混合均勻,然后將其與步驟(1)溶液在60℃下混合均勻;
          (4)將所得溶液通過注射器使紡絲溶液從噴絲口噴出,在收集板上收集獲得納米纖維。
          紡絲工藝參數:交流電壓為10kV,噴絲口到收集板的距離為15cm。
          各組分的質量份數為:殼聚糖50、蠶絲蛋白40、大豆蛋白27、聚乳酸20、納米級二氧化鈦15、二甲基甲酰胺200、偶聯劑KH560 13。納米纖維平均直徑為310nm。
          實施例2
          一種納米纖維的制備方法,包括以下步驟,
          (1)偶聯劑KH560與納米級二氧化鈦在一定溶劑二甲基甲酰胺存在下于60℃均勻混合;
          (2)將殼聚糖加入到甲酸溶液中,室溫下攪拌混合均勻,然后加入蠶絲蛋白、大豆蛋白溶液,攪拌均勻;
          (3)將聚乳酸加入步驟(2)溶液中,混合均勻,然后將其與步驟(1)溶液在60℃下混合均勻;
          (4)將所得溶液通過注射器使紡絲溶液從噴絲口噴出,在收集板上收集獲得納米纖維。
          紡絲工藝參數:交流電壓為15kV,噴絲口到收集板的距離為20cm。
          各組分的質量份數為:殼聚糖60、蠶絲蛋白50、大豆蛋白39、聚乳酸40、納米級二氧化鈦25、二甲基甲酰胺250、偶聯劑KH560 18。納米纖維平均直徑為242nm。
          實施例3
          一種納米纖維的制備方法,包括以下步驟,
          (1)偶聯劑KH560與納米級二氧化鈦在一定溶劑二甲基甲酰胺存在下于65℃均勻混合;
          (2)將殼聚糖加入到甲酸溶液中,室溫下攪拌混合均勻,然后加入蠶絲蛋白、大豆蛋白溶液,攪拌均勻;
          (3)將聚乳酸加入步驟(2)溶液中,混合均勻,然后將其與步驟(1)溶液在65℃下混合均勻;
          (4)將所得溶液通過注射器使紡絲溶液從噴絲口噴出,在

          納米纖維公司,江蘇智能紡織品

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