全降解医疗卫生用无纺布材料制造技术

本发明专利技术公开了一种全降解医疗卫生用无纺布材料，该无纺布材料由聚乙烯醇接枝改性聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、改性木质素、多巴胺、纳米银组成。本发明专利技术通过在聚丁二酸丁二醇酯静电纺丝纤维网表面自组装得到多巴胺活性层，然后一步浸泡实现纳米银的还原和固定，再将改性聚乳酸熔体纺丝成网后和静电纺丝纤维网热轧结合在一起，在保证全降解的同时，使得无纺布具有良好的力学性能。本发明专利技术提供的全降解医疗卫生用无纺布材料，具有优异的力学性能，良好的吸水保水性能，杀菌速度快且持久抑菌，降解周期短，分解率高，在医疗卫生领域有较好的应用前景。

Fully degradable nonwovens for medical and health use

【技术实现步骤摘要】
全降解医疗卫生用无纺布材料
本专利技术属于医疗卫生材料领域，具体涉及一种全降解医疗卫生用无纺布材料。
技术介绍
目前的一次性医疗卫生用品所用的无纺布均以聚烯烃树脂为基础原料，其在自然环境中的降解时间长达数百年，对环境造成严重污染。此外，现有医疗卫生用无纺布大多不具有抗菌性或抗菌能力不强，贮存或使用不当极易造成二次污染和交叉感染，对使用者的健康造成威胁。中国专利技术专利申请(公开号CN104532401A)公开了一种可生物降解的超吸水无纺布。该无纺布由30-50wt％多功能超吸水海藻纤维、50-70wt％聚乳酸纤维复配而成，热粘合固网。所述无纺布具有良好的吸水性、保水性、抗菌性及生物降解性，主要用于一次性使用卫生用品。聚乳酸虽然具有较高的压缩模量和拉伸强度，但是质硬、韧性较差，亲水性也差，缺乏柔性和弹性，极易弯曲变形，而海藻纤维具有强力低、脆性大的缺点，因此二者复配的无纺布柔韧性较差，制约了其使用范围，此外由于所得无纺布的抗菌性完全取决于季铵化海藻酸钠的抗菌性，因此所得无纺布抗菌性不强，难以满足医疗卫生使用要求。中国专利技术专利申请(公开号CN108532126A)公开了一种抗菌性生物可降解聚酯无纺布及制备方法。以丁二甲酸、1,4-丁二醇和具有氨基保护基的二元氨醇为原料，在相应的催化剂经缩合聚合制备改性聚丁二甲酸丁二醇酯；在一定的反应条件下经脱氨基保护基反应，得到具有功能侧基聚酯；在相应催化剂及一定的反应条件下，经化合反应，实现左氧氟沙星在聚酯上的化学固载，经熔喷法制备抗菌性生物可降解聚酯无纺布。所得无纺布不但具备PBS聚酯生物可降解、性能良好等特点，还具有高效的抗菌性能，但是存在降解周期长、吸湿性差的缺点，所用抗菌剂左氧氟沙星临床上不良反应率高，副作用多，甚至有严重副作用发生，长期使用还会导致耐药菌的产生。因此研制出一种能完全降解、抗菌性强、柔韧性和吸湿性好的医疗卫生用无纺布材料是需要进一步研究的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供了一种全降解医疗卫生用无纺布材料，可有效解决现有可降解医疗卫生材料存在的不能完全降解、抗菌抑菌性不足、强度或韧性差、吸湿性差的问题。具体技术方案如下：一种全降解医疗卫生用无纺布材料，该无纺布材料由聚乙烯醇接枝改性聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、改性木质素、多巴胺、纳米银组成。进一步地，所述改性木质素的制备方法为将木质素进行湿法球磨，再用离子液体[Bmim]Cl和[Emim]OAc对球磨后的木质素进行改性处理，得到改性木质素。进一步地，所述聚乙烯醇接枝改性聚乳酸的合成方法为：将聚乙烯醇加入到干燥的DMSO中，溶解后再加入质量浓度为0.4％～0.5％的辛酸亚锡甲苯溶液，搅拌均匀后转移到聚合反应器中；另取丙交酯溶于干燥的DMSO中，随后也加入到聚合反应器中；聚合反应器经过3次抽真空充氮气后升温至90℃反应，反应结束后迅速降温，抽出反应液，用稀盐酸沉淀后得白色沉淀，抽滤、纯化后即得聚乙烯醇接枝改性聚乳酸。进一步地，聚乙烯醇接枝改性聚乳酸的合成方法中纯化操作具体为：以甲苯为溶剂，将聚合物在砂石提取器中回流提取24h，除去反应中生成的均聚物，不溶的部分在真空条件下40℃干燥12h，即得纯化后的聚乙烯醇接枝改性聚乳酸。一种全降解医疗卫生用无纺布材料的制备方法，包括以下步骤：步骤一、聚丁二酸丁二醇酯/多巴胺-纳米银复合纳米纤维网的制备：将聚丁二酸丁二醇酯溶解在氯仿里，制备成纺丝液，通过静电纺丝制成聚丁二酸丁二醇酯纤维网，抽真空去除残余溶剂；然后将聚丁二酸丁二醇酯纤维网浸入盐酸多巴胺TrisHCl缓冲溶液，磁力搅拌，反应结束后用超纯水冲洗，得到聚丁二酸丁二醇酯/多巴胺纤维网，再将其浸泡在硝酸银溶液中，磁力搅拌，反应结束后用超纯水冲洗，即得聚丁二酸丁二醇酯/多巴胺-纳米银复合纳米纤维网；步骤二、聚乙烯醇接枝改性聚乳酸纤维拉丝物的制备：将聚乙烯醇接枝改性聚乳酸粉碎成颗粒，干燥后与改性木质素混合均匀，由吸料机吸取，引导至加热装置中加热，得到熔融状态的纤维聚合物；将纤维聚合物通过挤压机加压喷丝，将喷丝经过拉伸器进行拉伸，形成纤维拉丝物，并引导至成网机上，得到聚乙烯醇接枝改性聚乳酸纤维拉丝物；步骤三、无纺布的制备：将步骤二所得一层或多层的纤维拉丝物和步骤一所得聚丁二酸丁二醇酯/多巴胺-纳米银复合纳米纤维网在成网机上层叠，并输送至热轧机中进行热轧，形成无纺布，通过将无纺布传送至卷扎机中收卷，并且质检、包装、入库。进一步地，步骤一中所述盐酸多巴胺TrisHCl缓冲溶液中多巴胺浓度为4.0～6.0mmol/L，TrisHCl缓冲液的pH＝8.5。进一步地，步骤一中所述硝酸银溶液的浓度为0.5～1.5mmol/L。进一步地，步骤二中加热装置加热温度为140～180℃；挤压机喷丝加压范围为3.0～4.5MPa。进一步地，步骤三中热轧机热轧温度为40～55℃，压力为1.5～3.5MPa。本专利技术通过使用聚乙烯醇对聚乳酸进行改性，能有效地改善聚乙烯醇聚乳酸共混体系的相容性，接枝上的活性基团—OH能够提高聚乳酸的亲水性和降解性能，再将制备得到的聚乙烯醇接枝改性聚乳酸颗粒与改性木质素混合后熔融喷丝、拉伸，形成纤维拉丝物，由于改性木质素在纤维拉丝物中的均匀分布，能够与聚乙烯醇发生交联反应，提高纤维的韧性，从而改善聚乳酸韧性差的缺点。本专利技术将木质素经湿法球磨和离子液体改性后，木质素的分子量明显降低，分子中的羟基含量升高，被降解为分散性和反应活性相对较高的小分子结构，因而本专利技术纤维拉丝物制备过程中改性木质素能够在纤维中均匀分布，并与聚乙烯醇发生交联反应。现有的纳米银抗菌纤维制备方法通常将纳米银颗粒直接掺入纺丝液进行纺丝，银容易聚集不能良好分散在纤维中，同时由于聚合物包裹，纳米银释放缓慢，杀菌效果持久但是杀菌强度不够，而利用还原法制备的纳米纤维只有表面为纳米银，纤维内包裹的银离子不能完全还原。本申请在聚丁二酸丁二醇酯静电纺丝纤维网表面通过多巴胺自组装后聚合包裹得到活性层，酚羟基可以结合银离子，游离氨基能将银离子还原成纳米银，一步实现纳米银的还原和固定。本专利技术所用聚丁二酸丁二醇酯易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全生物降解聚合物材料。所包覆的多巴胺具有高亲水性和良好的稳定性，能够提高纤维的生物相容性，由于仅在外层包覆，不会影响聚丁二酸丁二醇酯的力学性能。本专利技术无纺布的制备方法中将聚乙烯醇改性聚乳酸纤维拉丝物和聚丁二酸丁二醇酯/多巴胺-纳米银复合纳米纤维网在成网机上层叠，并输送至热轧机中进行热轧，形成无纺布，纤维网间通过多巴胺的粘性在较低温度和压力条件下即能结合牢固，能耗低，纳米银在无纺布表层和内部均匀分布，应用于医疗卫生领域能够快速杀菌，并发挥长期的抗菌功效。本专利技术提供的全降解医疗卫生用无纺布材料，与现有技术相比具有以下有益效果：1、本专利技术提供的全降解医疗卫生用无纺布材料由纤维网热轧制成，具有多孔结构，透气性良好，纤维表面含有大量亲水基团，吸湿性能优异；2、本专利技术提供的全降解医疗卫生用无纺布材料，所含纳米银颗粒直径在20～50nm，而且均匀地分布在无纺布表面及内部，能够发挥快速杀菌和长效抑菌的功效，在医疗卫生领域具有良好的应用前景；3、本专利技术提供的全降解医疗卫生用无纺布材料，通过将聚乳酸本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种全降解医疗卫生用无纺布材料，其特征在于，该无纺布材料由聚乙烯醇接枝改性聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、改性木质素、多巴胺、纳米银组成。

【技术特征摘要】
1.一种全降解医疗卫生用无纺布材料，其特征在于，该无纺布材料由聚乙烯醇接枝改性聚乳酸、聚丁二酸丁二醇酯、改性木质素、多巴胺、纳米银组成。2.根据权利要求1所述的全降解医疗卫生用无纺布材料，其特征在于，所述改性木质素的制备方法为将木质素进行湿法球磨，再用离子液体[Bmim]Cl和[Emim]OAc对球磨后的木质素进行改性处理，得到改性木质素。3.根据权利要求1所述的全降解医疗卫生用无纺布材料，其特征在于，所述聚乙烯醇接枝改性聚乳酸的合成方法为：将聚乙烯醇加入到干燥的DMSO中，溶解后再加入质量浓度为0.4%~0.5%的辛酸亚锡甲苯溶液，搅拌均匀后转移到聚合反应器中；另取丙交酯溶于干燥的DMSO中，随后也加入到聚合反应器中；聚合反应器经过3次抽真空充氮气后升温至90℃反应，反应结束后迅速降温，抽出反应液，用稀盐酸沉淀后得白色沉淀，抽滤、纯化后即得聚乙烯醇接枝改性聚乳酸。4.根据权利要求3所述的全降解医疗卫生用无纺布材料，其特征在于，聚乙烯醇接枝改性聚乳酸的合成方法中纯化操作具体为：以甲苯为溶剂，将聚合物在砂石提取器中回流提取24h，除去反应中生成的均聚物，不溶的部分在真空条件下40℃干燥12h，即得纯化后的聚乙烯醇接枝改性聚乳酸。5.一种根据权利要求1~4任一所述的全降解医疗卫生用无纺布材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、聚丁二酸丁二醇酯/多巴胺-纳米银复合纳米纤维网的制备：将聚丁二酸丁二醇酯溶解在氯仿里，制备成纺丝液，通过静电纺丝制成聚丁二酸丁二醇酯纤维网，抽真空去除残余溶剂；然后将聚丁二酸丁二醇酯纤维网浸入盐酸多巴胺TrisHCl缓冲溶液，磁力搅拌，反应结束...

【专利技术属性】
技术研发人员：张正男，段书霞，周静，杨敬鹏，韩涵，崔彬彬，郝明，张鹏，王喜卫，赵燕，魏聪，韩颖，周永恒，
申请(专利权)人：河南亚都实业有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41