一种抗菌消臭纳米纤维及其制备方法技术

本发明专利技术涉及纤维制造技术领域，更具体地说，涉及一种抗菌消臭纳米纤维及其制备方法。本发明专利技术提供的抗菌消臭纳米纤维由包括以下重量份组分的原料制成：纳米二氧化钛22‑26份，壳聚糖30‑35份，玫瑰花3‑5份，冰醋酸55‑60份，单层石墨烯2‑4份，竹纤维素微粉2‑3份，羧甲基纤维素钠1‑2份和大蒜精油1‑2份。本发明专利技术提供的抗菌消臭纳米纤维具有优异的杀菌抗菌消臭功效，提高了壳聚糖纳米纤维的抗菌有效性和广谱性。本发明专利技术提供的制备方法采用上述原料制备抗菌消臭纳米纤维，原材料价格较为低廉，制备流程无需高温处理，制备流程简单便利，具有低成本，效率高，无污染，低能耗的技术效果。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌消臭纳米纤维及其制备方法
本专利技术涉及纤维制造
，更具体地说，涉及一种抗菌消臭纳米纤维及其制备方法。
技术介绍
壳聚糖是地球上仅次于纤维素的第二大多糖，也是目前自然界中发现的唯一碱性氨基酸多糖壳聚糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性，抗菌性，因此被广泛用于医用敷料、止血用品、防黏连膜、组织工程支架材料等生物医学领域。壳聚糖具有一定的抗菌性能，并不具有抗菌的广谱性，因此，为了增加壳聚糖纳米纤维的抗菌性能，现有技术通常在壳聚糖纳米纤维上负载纳米银抗菌剂，比如，中国专利CN101297976A公开了一种抗菌性的银/壳聚糖纳米纤维膜的制备方法，专利CN104511045A公开了一种含纳米银的聚乙烯醇/壳聚糖纳米纤维膜敷料及制备。CN101187111A公开了一种用于医用敷料的含纳米银明胶/壳聚糖复合纳米纤维毡及其制备。然而，这些专利都是将纳米银负载于壳聚糖纳米纤维膜上，从而提高壳聚糖纳米纤维膜的抗菌性能，纳米银的抗菌性能虽然效果好，但价格高、成本难以控制，且易变色，不利于生产和推广。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种抗菌消臭纳米纤维，具有优异的杀菌抗菌消臭功效，提高了壳聚糖纳米纤维的抗菌有效性和广谱性。本专利技术还提供了一种抗菌消臭纳米纤维的制备方法，原材料价格较为低廉，制备流程无需高温处理，制备流程简单便利，具有低成本，效率高，无污染，低能耗的技术效果。为了达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种抗菌消臭纳米纤维，由包括以下重量份组分的原料制成：纳米二氧化钛22-26份，壳聚糖30-35份，玫瑰花3-5份，冰醋酸55-60份，单层石墨烯2-4份，竹纤维素微粉2-3份，羧甲基纤维素钠1-2份和大蒜精油1-2份。优选的，所述竹纤维素微粉的粒径为100目-140目，所述壳聚糖的脱乙酰度为80％-100％；重均分子量为3×105-5×105，25℃下的粘度为0.8-1Pas。一种上述技术方案所述抗菌消臭纳米纤维的制备方法，包括以下步骤：S1：抗菌液的制备：将纳米二氧化钛和壳聚糖溶解于冰醋酸中，室温搅拌，混合均匀后得抗菌液；S2：第一纺丝液的制备：将单层石墨烯加入到步骤S1所得的抗菌液中，边搅拌边超声，得第一纺丝液；S3：第二纺丝液的制备：将大蒜精油加入到步骤S2所得第一纺丝液中并于800-900rpm转速下搅拌5min后，加入羧甲基纤维素钠，继续于800-900rpm转速下搅拌30min，然后室温下静置2h，得第二纺丝液；S4：第三纺丝液的制备：以玫瑰花和竹纤维素微粉作为原材料制备强化材料，然后将所述强化材料加入到步骤S3所得第二纺丝液中，搅拌均匀，室温下静置3h，得第三纺丝液；S5：纳米纤维的制备：将步骤S4所得的第三纺丝液用静电纺丝装置纺丝，再通过纺丝接收装置接收，即得抗菌消臭纳米纤维。优选的，所述步骤S2中搅拌的转速为800-900rpm，超声的频率为5-6kHz，超声的时间为3h；所述步骤S4中搅拌的转速为1600-1800rpm。优选的，所述强化材料的制备方法包括以下步骤：S41：将玫瑰花碾碎，加入重量份为20份的体积分数为70％的乙醇溶液内20kHz超声搅拌5h后，过滤，回收乙醇提取液，将竹纤维素微粉于室温下在所述乙醇提取液中浸泡24h，得回收液备用；S42：将步骤S41所得回收液于70℃下加热回流50min，取残留液，即得所述强化材料。优选的，所述纺丝接收装置包括接收辊、用于驱动所述接收辊转动的驱动机构和用于将所述接收辊上的所述抗菌消臭纳米纤维切断的切割机构；所述接收辊由若干个接收辊单体拼接组成，所述接收辊单体呈圆柱状，所述接收辊单体的周侧壁上开设有沿长度方向延伸的通槽，所述通槽的其中一个侧壁上固定连接有沿所述接收辊的长度方向延伸的滑轨；所述驱动机构包括设置在所述接收辊一端的第二电机，所述第二电机通过齿轮组驱动所述接收辊转动；所述切割机构包括设置在所述接收辊另外一端的第一电机，所述第一电机驱动连接有第一齿轮，所述第一齿轮啮合有齿条，所述齿条固定连接有切割刀具，所述切割刀具包括基座和固定设置在所述基座上的刀片，所述基座与所述齿条固定连接，所述基座上开设有与所述滑轨相匹配的凹陷部。优选的，所述接收辊单体的两端各开设有一个主连接孔和两个副连接孔，所述主连接孔和所述副连接孔均沿所述接收辊单体的长度方向延伸，并且所述主连接孔和所述副连接孔均为盲孔，所述主连接孔为正方形孔，所述副连接孔为圆孔，相邻的两个所述接收辊单体通过一个主连接杆和两个副连接杆相连接，所述主连接杆与所述主连接孔相匹配，所述副连接杆与所述副连接孔相匹配。优选的，所述齿轮组包括相互啮合的第二齿轮和第三齿轮，所述第二齿轮固定套设在一个所述主连接杆上，该所述主连接杆与位于其中一端的一个所述接收辊单体上的所述主连接孔向匹配，所述第三齿轮固定套设在所述第二电机的输出轴上。优选的，所述切割机构还包括支撑座，所述支撑座上固定设置有两个齿条座，所述齿条滑动设置在两个所述齿条座上，所述齿条座上开设有滑槽，所述齿条滑动设置在所述滑槽内。优选的，所述支撑座还转动连接有转轴，所述转轴通过一个主连接杆与位于另外一端的一个接收辊单体相连接，所述转轴同轴固连有转盘，所述支撑座上开设有与所述转盘相匹配的圆形凹槽，所述支撑座上还固定设置有电机支座，所述第一电机固定设置在所述电机支座上。根据上述的技术方案，可以知道，在本专利技术中，纳米二氧化钛粒径小，活性大，具有优异的吸收性能，壳聚糖是天然高分子，具有优质的生物相容性、微生物降解性和抑菌能力；大蒜精油硫原子具有高度的活性，能自发地转变成多种有机硫化合物，这些有机硫化合物又可转变成其他的含硫化合物，含硫化合物具有较强的抗菌消炎作用，对多种球菌、杆菌、真菌和病毒等均有抑制和杀灭作用。玫瑰花中含有300多种化学成份，如芳香的醇、醛、脂肪酸、酚和含香精的油和脂，常食玫瑰制品中以柔肝醒胃，舒气活血，美容养颜，令人神爽，而且玫瑰花渣中不含有任何有害的元素，其中含葡萄糖18.33％～23.66％，含淀粉21.75％～22.63％，且含有丰富的氨基酸，其氨基酸总量高达10.9％，因此在进行强化材料的制备过程中，即使有些许碾碎的玫瑰花渣，也不对产生任何的毒副作用。通过单层石墨烯的蜂窝状结构可以增大分子接触有效面积并有效形成大量接触带，为原料分子之间的接触融合提供更多的接触点，使得不同原料分子的融合更加密集，强化结构体并提高韧性及抗裂性能，并通过蜂窝孔道的扩散来实现组分的缓释，当单层石墨烯在抗菌液中得以充分混合后，加入羧甲基纤维素钠，使得羧甲基纤维素钠能够与单层石墨烯所形成的接触带再次进行有效的接触，由于羧甲基纤维素钠的亲水性，从而进一步增加水相黏度以阻止或减弱分散的大蒜精油发生迁移，同时也可以起到稳定第二纺丝液的作用，工艺中通过先加入单层石墨烯，再加入大蒜精油，最后加入羧甲基纤维素钠使得各种原料充分融合，颗粒细化，分布均匀化，去除材料的内应力，提高组分之间的能量吸收率，另外各个组件之间的协同作用，有助于体系中微乳液的形成，降低各组份间的界面张力，有助于纳米粉体分散，减少纳米粉体团聚，从而实现抗菌组分的分布控制，竹纤维素微粉内部特殊的超细微孔结构使其具有强劲的吸附能力，还能作为分散剂，使得玫瑰花花瓣内的芳香有机成分分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌消臭纳米纤维，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制成：纳米二氧化钛22‑26份，壳聚糖30‑35份，玫瑰花3‑5份，冰醋酸55‑60份，单层石墨烯2‑4份，竹纤维素微粉2‑3份，羧甲基纤维素钠1‑2份和大蒜精油1‑2份。

【技术特征摘要】
1.一种抗菌消臭纳米纤维，其特征在于，由包括以下重量份组分的原料制成：纳米二氧化钛22-26份，壳聚糖30-35份，玫瑰花3-5份，冰醋酸55-60份，单层石墨烯2-4份，竹纤维素微粉2-3份，羧甲基纤维素钠1-2份和大蒜精油1-2份。2.如权利要求1所述的抗菌消臭纳米纤维，其特征在于，所述竹纤维素微粉的粒径为100目-140目；所述壳聚糖的脱乙酰度为80％-100％，重均分子量为3×105-5×105，25℃下的粘度为0.8-1Pas。3.一种权利要求1所述抗菌消臭纳米纤维的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：抗菌液的制备：将纳米二氧化钛和壳聚糖溶解于冰醋酸中，室温搅拌，混合均匀后得抗菌液；S2：第一纺丝液的制备：将单层石墨烯加入到步骤S1所得的抗菌液中，边搅拌边超声，得第一纺丝液；S3：第二纺丝液的制备：将大蒜精油加入到步骤S2所得第一纺丝液中并于800-900rpm转速下搅拌5min后，加入羧甲基纤维素钠，继续于800-900rpm转速下搅拌30min，然后室温下静置2h，得第二纺丝液；S4：第三纺丝液的制备：以玫瑰花和竹纤维素微粉作为原材料制备强化材料，然后将所述强化材料加入到步骤S3所得第二纺丝液中，搅拌均匀，室温下静置3h，得第三纺丝液；S5：纳米纤维的制备：将步骤S4所得的第三纺丝液用静电纺丝装置纺丝，再通过纺丝接收装置接收，即得抗菌消臭纳米纤维。4.如权利要求3所述的抗菌消臭纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述步骤S2中搅拌的转速为800-900rpm，超声的频率为5-6kHz，超声的时间为3h；所述步骤S4中搅拌的转速为1600-1800rpm。5.如权利要求3所述的抗菌消臭纳米纤维的制备方法，其特征在于，所述强化材料的制备方法包括以下步骤：S41：将玫瑰花碾碎，加入重量份为20份的体积分数为70％的乙醇溶液内20kHz超声搅拌5h后，过滤，回收乙醇提取液，将竹纤维素微粉于室温下在所述乙醇提取液中浸泡24h，得回收液备用；S42：将步骤S41所得回收液于70℃下加热回流50min，取残留液，即得所述强化材料。6.如权利要求3所述的抗菌消臭纳米纤维的制备方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡立江，方志财，李俊，方彦雯，廖钟财，潘丹，
申请(专利权)人：浙江和也健康科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33