一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法，其中制备方法包括：(1)将聚合物和电解质添加到溶剂中，恒温加热搅拌至溶解，得到聚合物纺丝溶液；将纳米银颗粒添加到聚合物纺丝溶液中，得到抗菌纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液脱泡后静电纺丝得到分离层；将抗菌纺丝溶液脱泡后在分离层表面静电纺丝得到抗菌层；(3)将步骤(2)中得到的含有分离层和抗菌层的静电纺丝膜干燥、热压和杀菌消毒，得到具有抗菌作用的输液滤器过滤用纳米纤维膜。本发明专利技术制备方法简便易行，能够方便而且精确的控制膜的孔径，满足不同情况下输液药液的过滤，同时易于实现工业化大规模生产。

Nanofiber membrane for filtering infusion filter and preparation method thereof

The invention discloses a nano fiber membrane and method of an infusion filter preparation method, its preparation method includes the following steps: (1) will be added to the polymer electrolyte and solvent, constant temperature heating and stirring to dissolve the polymer spinning solution; nano silver particles were added to the polymer spinning solution, to obtain antibacterial spinning solution; (2) the polymer spinning solution after deaeration obtained by electrospinning the separation layer; the antibacterial spinning solution after separation of defoaming layer surface electrostatic spinning to obtain antibacterial layer; (3) the step (2) in the separation layer and electrostatic spinning film containing antibacterial layer drying, hot pressing and disinfection with nano fiber membrane the infusion filter has the antibacterial effect. The preparation method of the invention is simple and convenient, and the pore size of the membrane can be controlled conveniently and accurately, and the filtration of the infusion liquid medicine under different conditions can be satisfied, and the industrial large-scale production is easy to realize.

【技术实现步骤摘要】
一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法
本专利技术涉及生物医用分离材料领域，尤其涉及一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法。
技术介绍
我国输液制剂年均销售百亿瓶以上，虽然我国多地纷纷叫停三级医院门诊输液，但每年仍有数十万人因输液丧命。输液注射导致死亡的原因众多，但输液成品中的杂质成为一个重要原因。输液过程中的杂质主要是配药过程中产生5～10微米的颗粒，切割安瓿产生大量5～20μm颗粒，穿刺插管，橡胶产生大量5～20μm颗粒，玻璃、塑料瓶大量5～20μm微粒脱落，此外还有不可控制的因素产生的微量细菌。不同细菌的大小不一，例如杆菌长约0.5～10μm，宽约0.2～1.0μm，球菌的直径约为0.3～1.2μm，螺形菌的长约3～50μm。为了防止杂质对患者的不良反应，在输液器上设置有输液滤器。输液滤器过滤用膜是输液滤器的核心材料，目前临床使用的主要有聚四氟乙烯膜、聚丙烯膜、聚酯核孔膜、混合纤维素膜和尼龙膜等。例如，公开号为CN202289067U的中国专利文献公开了一种输液过滤装置，过滤膜采用聚四氟乙烯膜，采用双向拉伸制成的薄膜，基层是无纺布，两层之间粘接，基层朝向进液口。专利采用的聚四氟乙烯双向拉伸薄膜厚度为1.5μm～200μm。此专利采用聚四氟乙烯双向拉伸薄膜作为过滤介质，通过聚四氟乙烯双向拉伸薄膜上微孔大小不同的孔径，过滤各种杂质。公开号为CN104826197A的专利文献公开了一种用于静脉输液的高效低阻杂质微粒过滤系统，采用的机织滤布与聚二甲基硅氧烷滤膜粘合而成的过滤介质。复合滤布的孔径为4μm，其在提高力学性能的同时也保证了过滤效果。但是，普通滤膜的孔径从0.2微米到十几个微米各不相同，同时由于过滤膜的结构及材质不同，过滤用膜的滤速和滤速的衰减相差很大(参考文献：李元春，一次性使用输液器用药液过滤器滤膜流量衰减实验研究，北京生物医学工程[J]，2000，19，105-107)。目前制造输液滤器用膜的主要技术包括相转化、拉伸、针刺、熔喷等。但是现有制膜技术普遍存在制膜工艺复杂、孔径分布不均、孔径大小控制困难、膜的孔隙率太小、无抗菌效果等缺陷，这些缺陷限制了生物医用分离膜的使用范围及大规模特定孔径膜材料制造。纳米纤维膜是近几年出现的新型膜材料，其最大的特点是孔隙率高(参考文献：V.Thavasi，G.Singh，S.Ramakrishna，Electrospunnanofibersinenergyandenvironmentalapplications[J]，EnergyEnviron.Sci.，2008，1：205-221.)，这赋予了纳米纤维膜高通量和低压降的特点。除此之外，纳米纤维膜还具有孔径大小可调、设备简单、原料适应性广等特点，在流体分离领域有巨大的潜力(ShichaoZhang，HuiLiu，XiaYin，JianyongYu，BinDing，Anti-deformedPolyacrylonitrile/PolysulfoneCompositeMembranewithBinaryStructuresforEffectiveAirFiltration[J]，ACSAppl.Mater.Interfaces，2016，8(12)：8086-8095.)。纳米银的粒径大多在25纳米左右，对杆菌、球菌、沙眼衣原体等多种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。在输液配药及输液过程中，没有一瓶输液药液可以做到完全无菌，目前为止还没有采用具有抗菌作用的静电纺丝纳米纤维膜来作为输液滤器过滤用膜的研究和报道。因此，开发方便、高效、安全、抗菌的输液滤器过滤用膜成为其当前重点发展方向。
技术实现思路
本专利技术提供了一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法，该输液滤器过滤用纳米纤维膜由分离层和抗菌层两层构成，其制备方法简单方便，该膜抗菌效果好，孔隙率大，孔径大小可调，截留范围广，通量大，过滤过程中阻力极小，机械性能好，满足生物医用输液中药液的抗菌及过滤作用。一种输液滤器过滤用纳米纤维膜的制备方法，包括：(1)将聚合物和电解质添加到溶剂中，恒温加热搅拌至溶解，得到聚合物纺丝溶液；将纳米银颗粒添加到聚合物纺丝溶液中，得到抗菌纺丝溶液；所述的聚合物为聚醚砜、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯、多面体齐聚倍半硅氧烷、聚氨酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚丙烯腈中的至少一种；所述的聚合物纺丝溶液中，聚合物的质量百分比浓度为10～35％。聚合物溶液浓度越高，其粘度越大，表面张力越大，而离开喷嘴后液滴分裂能力随表面张力增大而减弱。通常在其它条件不变时，随着聚合物溶液浓度的增加纤维的直径也增大。作为优选，所述的聚合物为聚醚砜、聚丙烯酸酯或聚氨酯；所述的聚合物纺丝溶液中，聚合物的质量百分比浓度为15～30％。与常规的溶液纺丝相似，溶剂的性质对静电纺丝纤维的成形与结构和性能有很大的影响，溶剂的挥发性对纤维的形态起着重要的作用。作为优选，所述溶剂为N，N-二甲基甲酰胺、N，N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、四氢呋喃、丙酮、乙醇、二甲基亚砜中的一种或几种。所述的电解质为氯化锂、氯化钠或氯化钾，所述的聚合物纺丝溶液中，电解质的质量百分比浓度为0.001～0.01％。聚合物溶于有机溶剂中，可以形成透明的均一稳定的溶液，加入适量电解质的目的是增加溶液的导电性，使聚合物溶液在高压电场中更容易喷出。所述的纳米银颗粒的粒径为20～50nm；所述的抗菌纺丝溶液中，纳米银颗粒的质量为聚合物的质量的0.1～0.5％。进一步优选的，所述的纳米银颗粒的粒径为20～30nm；所述的抗菌纺丝溶液中，纳米银颗粒的质量为聚合物的质量的0.1～0.5％。20～30nm的粒径的纳米银颗粒掺杂效果较好，纺丝容易。如果纳米银颗粒的粒径过大，纳米纤维容易产生缺陷，如果纳米银颗粒的粒径过小，纳米银容易埋在纤维里，抗菌效果不好。另外，如果纳米银颗粒的浓度太高时会影响成膜，浓度太低时抗菌效果不明显。纳米银的粒径大多在25纳米左右，对杆菌、球菌、沙眼衣原体等多种致病微生物都有强烈的抑制和杀灭作用。作为优选，向聚合物纺丝溶液中添加纳米银颗粒后超声2～4小时。采用超声辅助分散的方法使纳米银颗粒均匀分散与聚合物纺丝溶液中，同时还可起到消泡的作用。(2)将聚合物纺丝溶液脱泡后静电纺丝得到分离层；将抗菌纺丝溶液脱泡后在分离层表面静电纺丝得到抗菌层；所述的分离层是输液滤器过滤用膜的主体，在输液滤器中起过滤作用，所述的抗菌层是纺在分离层之上的一薄层，厚度为10μm左右，起抗菌作用。作为优选，分离层与抗菌层的静电纺丝的过程参数相同，所述的过程参数：电压为6～50kV，纺丝溶液的推进速度为0.3～5mL/min，纺丝过程空气的相对湿度为30～60％，环境温度为10～35℃，静电纺丝针头内径为0.06～1.55mm，针尖到接收滚筒的距离为5～30cm，接收滚筒的转速为4～60r/min。随着对聚合物溶液施加的电压增大，体系的静电力增大，液滴的分裂能力相应增强，所得纤维的直径趋于减少；聚合物液滴经喷嘴喷出后，在空气中伴随着溶剂挥发细流中的同时，聚合物浓缩固化成纤维，最后被接收滚筒接收。进一步优选的，所述的过程参数：电压为20～30kV，纺丝溶液的推进速度为0.8～1.2mL/min，纺丝过程空气的相对湿度为40本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种输液滤器过滤用纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括：(1)将聚合物和电解质添加到溶剂中，恒温加热搅拌至溶解，得到聚合物纺丝溶液；将纳米银颗粒添加到聚合物纺丝溶液中，得到抗菌纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液脱泡后静电纺丝得到分离层；将抗菌纺丝溶液脱泡后在分离层表面静电纺丝得到抗菌层；(3)将步骤(2)中得到的含有分离层和抗菌层的静电纺丝膜干燥、热压和杀菌消毒，得到具有抗菌作用的输液滤器过滤用纳米纤维膜。

【技术特征摘要】
1.一种输液滤器过滤用纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括：(1)将聚合物和电解质添加到溶剂中，恒温加热搅拌至溶解，得到聚合物纺丝溶液；将纳米银颗粒添加到聚合物纺丝溶液中，得到抗菌纺丝溶液；(2)将聚合物纺丝溶液脱泡后静电纺丝得到分离层；将抗菌纺丝溶液脱泡后在分离层表面静电纺丝得到抗菌层；(3)将步骤(2)中得到的含有分离层和抗菌层的静电纺丝膜干燥、热压和杀菌消毒，得到具有抗菌作用的输液滤器过滤用纳米纤维膜。2.根据权利要求1所述的输液滤器过滤用纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的聚合物为聚醚砜、聚氨基甲酸酯、聚丙烯酸酯、多面体齐聚倍半硅氧烷、聚氨酯、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚丙烯腈中的至少一种；所述的聚合物纺丝溶液中，聚合物的质量百分比浓度为10～35％。3.根据权利要求1所述的输液滤器过滤用纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，所述的纳米银颗粒的粒径为20～50nm；所述的抗菌纺丝溶液中，纳米银颗粒的质量为聚合物的质量的0.1～0.5％。4.根据权利要求1所述的输液滤器过滤用纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，步骤(2)...

【专利技术属性】
技术研发人员：张林，阎康康，林卫健，黄金钟，
申请(专利权)人：杭州安诺过滤器材有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33