一种抗菌纳米纤维或母粒制造技术

本发明专利技术为一种抗菌纳米纤维或母粒及其制备方法，包括抗菌聚合物树脂溶液的组成，抗菌纳米纤维或母粒的制备方法，其特征在于：所述抗菌纳米纤维或母粒是将抗菌聚合物树脂溶液，通过静电纺丝、熔喷、原纤化、双组份复合方法中的一种形成抗菌纳米纤维或抗菌母粒，所述的抗菌纳米纤维或抗菌母粒中光敏分子抗菌不会发生溶出现象，高效广谱抗菌,有效提供了有机抗菌剂材料的耐高温性能，进一步扩大抗菌剂的使用范围。

An antibacterial nanofiber or masterbatch

The invention relates to a nano antibacterial fiber masterbatch and preparation method thereof, including the composition of antibacterial polymer resin solution, preparation method of nano antibacterial fiber or masterbatch, which is characterized in that the antibacterial nano fiber or masterbatch is antibacterial polymer resin solution, through a form of nano antibacterial fiber or antibacterial masterbatch, electrospinning meltblown, fibrillated and bicomponent composite method, the antibacterial nano fiber antibacterial antibacterial masterbatch or photosensitive molecule dissolution phenomenon does not occur, efficient broad-spectrum and effective organic antibacterial agent material provides high temperature performance, to further expand the scope of use of antibacterial agents.

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌纳米纤维或母粒
本专利技术属于纺织领域，具体的说，是一种抗菌、防霉的抗菌纳米纤维或抗菌母粒及其制备方法。
技术介绍
传统的纳米纤维由于其纤维直径小，孔径小，孔隙率高，比表面积大等特点，使其在空气过滤，水处理，催化，医药等领域具有广泛的应用。但是，通过在纺丝液中添加各种小分子纳米颗粒不仅仅增加了纺丝工艺的难度，同时也大大降低了功能材料的活性点，其成本大大增加。CN201510737628公开了一种抗菌纳米纤维膜制备方法，通过其表面修饰的多孔纳米纤维使其成形成壳核结构薄膜，且同时可以固定一些其它的纳米颗粒，金属颗粒如金属银，铜，锌，金属盐溶液如硝酸银，硝酸铜，硝酸锌，金属氧化物如氧化铜，氧化锌，氧化铁，氧化锆等，无机纳米颗粒如二氧化钛，电气石，勃姆石等其中的一种或多种,这种后处理的抗菌剂固定结构使用一段时间后易于脱落，抗菌性能会逐渐下降，不能保证抗菌效能，同时使用的抗菌剂抑菌必须溶出才能有效杀菌，对人体有一定的安全性风险。目前用于纳米纤维的抗菌改性的抗菌剂大致可分为两类：无机抗菌剂和有机抗菌剂。无机抗菌剂，例如：含Ag+、Cu2+、Zn2+等金属离子的银系抗菌剂，具有光催化作用的钛系抗菌剂等；有机抗菌剂，例如：合成类有机抗菌剂（季铵盐类、卤胺类、聚双胍类、卤代苯酚等），天然类有机抗菌剂（壳聚糖、鱼精蛋白、天然抗菌肽等）。用这些抗菌剂形成的纳米纤维、母粒仍有需要改进的空间，例如，抗菌效果不理想，对人体的毒性较大等。另一方面，随着多重耐药菌的出现，光动力抗菌化学疗法（photodynamicantimicrobialchemotherapy,PACT）受到越来越多的关注。该方法利用光敏剂与特定波长的光相互作用，产生细胞活性物质（自由基或单线态氧）杀灭致病菌。光敏剂作为一种抗菌物质也随之走进人们的视线。与传统抗菌剂相比，光动力抗菌法具有以下优势：（1）抗菌谱广，可用于细菌、真菌、病毒、原虫等，对耐药菌株也同样有效；（2）该方法产生的细胞活性物质的扩散距离很短，在<100埃之内就被灭活，因此能避免对毗连的宿主组织的损害；（3）可通过多种给药方式使光敏剂到达感染处，且多次治疗后病原微生物不会产生对PACT的耐受情况；（4）光敏剂毒副作用低，对肝肾功能影响小；（5）对微生物分泌的毒性因子同样有灭活作用。因此，PACT可望成为杀灭耐药菌的方法之一，或成为传统抗菌处理的安全替代法。制备的抗菌纤维有利于抗菌剂通过抗菌纤维制备成抗菌面料，区别于传统的后处理工艺的抗菌材料，保证功能性面料的长效性；制备的抗菌母粒有利于抗菌剂加入塑料需要高温成型材料制备成功能性塑料产品，保证抗菌剂的高效性能。如何利用光敏分子将聚树脂类材料制备成抗菌纳米纤维或抗菌母粒成为热点问题，一方面有利于提高光敏分子的耐热性能，同时能保证抗菌纳米纤维以及抗菌母粒的抗菌长效性能，对功能纳米纤维、母粒具有重大的实用意义。有鉴于此，特提出本专利技术。
技术实现思路
本专利技术的第一目的在于提供一种抗菌纳米纤维或母粒，所述的抗菌纳米纤维或母粒成分简单，安全性高，在光源照射下，产生高能态氧，杀灭各种致病菌；在黑暗条件下，抗菌肽基团与细菌表面产生静电作用，杀灭各种致病菌。本专利技术的第二目的是为了增强现有的纳米纤维、母粒的抗菌性能，克服其抗菌材料与面料、塑料以及其他制品的力学性能差、不耐搓和抗污染性能差等缺点，同时能实现抗菌剂不会溶出，公开一种抗菌纳米纤维或抗菌母粒及其制备方法。一种抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，所述的抗菌纤维或母粒包括聚合物树脂、添加剂和光敏分子,通过抗菌聚合物树脂溶液通过静电纺丝、熔喷、原纤化、双组份复合方法中的一种制作成抗菌纳米纤维或母粒;所述聚合物树脂、添加剂和光敏分子的质量比为5-20：0.001-10：0.0001-10。专利技术抗菌纳米纤维或母粒采用特定成分制备得到，具有特定结构，具有抗菌功能，实现光敏分子应用的耐受性。可选地，所述聚合物树脂、添加剂和光敏分子的质量比为6-18：0.01-10：1-10。可选地，所述光敏分子包括氨基酸酞菁金属类化合物及其衍生物中的一种或多种。优选地，所述光敏分子的化学结构式如下：。其中M选自金属元素，优选选自铜、锌和铁中的一种；R选自亲水基团，优选选自羟基、羧基和酯基的一种；聚合度n值为5以上，优选为5-35。可选地，所述聚合物树脂包括为溶剂型聚合物、水溶性或环境友好型聚合物与天然高分子聚合物中的一种或几种；所述的溶剂型聚合物包括溶剂型聚醚酰亚胺，聚氨酯，聚酰亚胺，聚砜，聚丙烯腈，聚苯乙烯，聚氯乙烯，聚偏二氟乙烯中的一种或几种的混合物，所述的水溶性或环境友好型聚合物包括以乙醇或水为溶剂的高分子聚合物，包括聚乙烯醇，聚环氧乙烷，聚丙烯酸，聚乙烯吡咯烷酮，聚乙烯亚胺，聚丙烯酰胺，聚乳酸中的一种或几种的混合物，所述的天然高分子聚合物包括纤维素，醋酸纤维素，乙基纤维素，甲壳素中的一种或几种的混合物；所述的聚合物树脂的平均分子量为5-1000万。优选地，所述抗菌聚合物树脂溶液中的溶剂为水、乙醇、甲酸、乙酸、氨基乙烷、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、丙酮、1,3-二甲基-2-咪唑啉酮、苯、二氧六环、三氟乙酸、二甲苯、三氯甲烷、乙醚、四氯化碳的一种或几种的任意比例的混合物。优选地，所述添加剂包括遮光剂、抗静电剂、软化剂、吸收剂、吸湿剂、除臭剂、拨水剂、防污材料和阻燃材料中的一种或几种。优选地，所述的抗菌纤维或母粒通过静电纺丝、熔喷、原纤化、双组份复合方法的温度为60-240℃。本专利技术是这样实现的：一种抗菌纳米纤维或母粒，光敏分子浓缩液、抗菌聚合树脂溶液以及制备成抗菌纳米纤维，其特征在于：所述抗菌聚合树脂溶液是将聚合树脂溶液在不同浓度的光敏分子浓缩液溶液制得，所述的抗菌纳米纤维在有机单体或有机单体和光敏分子溶液中通过聚合反应，所述的制备方法包括以下步骤：A、步骤（1）制备光敏分子剂溶液：（a）将0.0001-10wt%的光敏分子或光敏分子溶液溶解或分散在甲酸溶液中，温度控制在20-50℃，搅拌0.1-1小时；B、步骤（2）配制抗菌聚合物静电纺丝溶液及制备抗菌纳米纤维或母粒：（a）将聚合物或聚合物混合溶液在磁力搅拌子的作用下溶解在溶剂中，以每分钟升高2-5℃的加热速度缓慢加热至于60-80℃，搅拌0.5-8小时，优选60-120min，直至呈现为均一澄清的聚合物纺丝液，然后加入光敏分子的溶液中，搅拌至均匀；（b）配置好的抗菌聚合物纺丝液装入喷丝头，在湿度20-50%，温度20-50℃下在无纺布基底上进行纺丝，纺丝工艺参数为：纺丝电压l7．5kV，纺丝速度0.1-20ml/h，得到纳米纤维膜，然后将其置于真空烘箱中，在温度为60-200℃下，时间为0.1-4小时，去除残留的有机溶剂，制备成抗菌纳米纤维；或将配制好的抗菌聚合物溶液，经过熔融120-240℃，挤出成型，切粒形成抗菌母粒。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：1.光敏分子带有亲水性基团(羟基、羧基、酰卤或链烃酯结构)增加了材料的水溶性，得到的靶向分子光动力光敏剂水溶性增强，便于制备抗抑菌制剂，增加靶向分子光动力光敏剂的使用范围。2.制备的抗菌聚树脂溶液制备抗菌纳米纤维和抗菌母粒过程中，操作简单，同时制备的材料热稳定性能提本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，所述的抗菌纤维或母粒包括聚合物树脂、添加剂和光敏分子组成的抗菌聚合物树脂溶液，所述的抗菌聚合物树脂溶液通过静电纺丝、熔喷、原纤化、双组份复合方法中的一种制作成抗菌纳米纤维或母粒;所述聚合物树脂、添加剂和光敏分子的质量比为5‑20：0.001‑1：0.0001‑10。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，所述的抗菌纤维或母粒包括聚合物树脂、添加剂和光敏分子组成的抗菌聚合物树脂溶液，所述的抗菌聚合物树脂溶液通过静电纺丝、熔喷、原纤化、双组份复合方法中的一种制作成抗菌纳米纤维或母粒;所述聚合物树脂、添加剂和光敏分子的质量比为5-20：0.001-1：0.0001-10。2.根据权利要求1所述的一种抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，聚合物树脂、添加剂和光敏分子的质量比为6-18：0.01-1：1-10。3.根据权利要求1所述的抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，聚合物树脂溶液是由聚合物材料制备得到；优选地，所述聚合物材料包括溶剂型聚合物、水溶性或环境友好型聚合物与天然高分子聚合物溶液中的一种或多种；进一步优选地，所述溶剂型聚合物包括聚醚酰亚胺、聚氨酯、聚酰亚胺、聚砜、聚丙烯腈、聚苯乙烯、聚氯乙烯和聚偏二氟乙烯中的一种或多种；进一步优选地，所述水溶性或环境友好型聚合物包括以乙醇或水为溶剂的聚合物，优选包括聚乙烯醇、聚环氧乙烷、聚丙烯酸、聚乙烯吡咯烷酮、聚乙烯亚胺、聚丙烯酰胺和聚乳酸中的一种或多种；进一步优选地，所述天然高分子聚合物包括纤维素、醋酸纤维素、乙基纤维素和甲壳素中的一种或多种；优选地，所述聚合物材料的平均分子量为5-1000万。4.根据权利要求1所述的抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，光敏分子为氨基酸酞菁金属类及其衍生物具有下列化学结构式Ⅰ；所述的化学结构Ⅰ中M为铜、锌、铁中的一种，R为羟基、羧基、酯基的一种；所述的化学结构Ⅰ中氨基酸结构单元聚合度n值为5-35。5.根据权利要求1所述的抗菌纳米纤维或母粒，其特征在于，抗菌聚合物树脂溶液中的溶剂为水、乙醇、甲酸、乙酸、氨基乙烷、二甲亚砜、N,N-二甲基甲酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、乙腈、二氯甲烷、丙酮、1,3-二甲基-2...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘观峰，王伟杰，林帆，
申请(专利权)人：青岛阳光动力生物医药技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37