一种抗菌无纺布及其制备方法技术

本发明专利技术实施例提供了一种抗菌无纺布及其制备方法，包括：对无纺布基材进行预处理；以金属为靶材，并采用带有规则排列孔结构的掩膜对预处理后的基材进行磁控溅射处理，在基材表面形成规则排列的金属微点阵列；对基材表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列。非化学反应体系可减少化学交联剂或引发剂残留可能带来的健康危害；用金属微点阵列代替金属纳米粒子，可极大提高使用时的安全性，还可降低使用后垃圾清理过程中对环境可能造成的危害；可减少样品制备过程中对金属、尤其是贵金属的使用；以物理作用机理抗菌、抗病毒，可降低抗生素、抗菌制剂类药物的使用可能会造成的耐药性，降低超级细菌出现的概率。

【技术实现步骤摘要】
一种抗菌无纺布及其制备方法
本专利技术涉及新材料
，特别是涉及一种抗菌无纺布和一种抗菌无纺布的制备方法。
技术介绍
无纺布，又称不织布，是由定向或随机排列的纤维组成，因具有类似布的外观而被称为布。其主要成分有聚丙烯、聚氨酯等，在工业、农业、日化和医疗行业都有广泛的应用。尤其是在医疗、卫生行业，大量无纺布被用于制造防护服、手术衣、口罩、消毒布包、擦拭布、面巾以及一次性卫生用布等。随着细菌和病菌的日益猖獗，消费者对无纺布提出的功能要求不仅限于包装和覆盖，在某些特殊场所，如医院、诊所、病患集中区域，希望无纺布具有抗菌甚至抗病毒的功能，从而为现场的工作人员和患者提供更全方位的保护。此外，非疫情期间，各类传染性疾病的交叉感染也是在院内发生和完成。如何能在密闭拥挤的环境中，尽可能保护医务人员和未感染人群的健康，成为降低风险、减少损失的关键环节。由无纺布制成的口罩、防护服、防护帽和手术衣等，是保护医护人员和未感染人群的第一道物理屏障。此外，在医疗资源紧缺时，如何尽可能延长上述防护物品的有效抗菌、抗病毒时间，提高抗菌、抗病毒性能显得至关重要。尽管绝大多数的口罩、防护服、防护帽等均会经过防水处理，但致病菌、病毒等仍可在其表面存活数小时至数天不等。若不慎吸入或沾染，仍可能增加患病风险。现有对面料、织物等进行抗菌、抗病毒处理的方法主要分为两类：一是内置具有抗菌抗病毒功能的纳米金属离子(如铜、银、锌等离子)或其他有效成分(如抗菌纳米粒子、壳聚糖、卤素、抗生素或其他天然/人工合成抗菌抗病毒成分)至纺丝原纤维，编入织物或面料中，在使用时通过接触或释放实现抗菌抗病毒效果；另一种是后处理技术，即纺织完成的面料通过后续化学或物理的工艺，将具有抗菌抗病毒的成分吸附或接枝在植入表面。最具代表性的有：季铵盐、季磷盐类，通过自身携带的高正电荷密度，与细菌带负电的胞膜或病毒带负电的遗传物质形成吸附作用，并进一步扰乱胞膜或遗传物质的稳定性和复制，进而起到抑菌或杀菌的作用。现有技术中，多数是以化学试剂作为主要处理介质，尤其是能实现长效抗菌抗病毒的接枝处理，对化学链接剂或引发剂的依赖程度高，结束后往往会存在化学试剂残留现象，降低使用过程中对人体的安全性和亲肤性。无化学链接剂或引发剂的交联或接枝方法在以往也有公开，在打断侧链和主链基团时难以很好的控制共聚链被打断的程度，并且容易引起面料变脆、降解过速等问题；并且钴-60属放射源，对使用单位的资质要求很高，不利于在民企大规模推广。通过电子束辐照处理，随后浸入咪唑类离子抗菌剂溶液中完成接枝。电子束所携带能量和穿透深度均很低，且在运动时沿路径能量散失迅速，所处理得到的接枝效率和持久度均非常有限。
技术实现思路
鉴于上述问题，提出了本专利技术实施例以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种抗菌无纺布和一种抗菌无纺布的制备方法。为了解决上述问题，本专利技术实施例公开了一种抗菌无纺布的制备方法，包括：对无纺布基材进行预处理；以金属为靶材，并采用带有规则排列孔结构的掩膜对所述预处理后的基材进行磁控溅射处理，在所述基材表面形成规则排列的金属微点阵列；对所述基材表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列。进一步地，所述以金属为靶材，并采用带有规则排列孔结构的掩膜对所述基材进行磁控溅射处理，在所述预处理后的基材表面形成规则排列的金属微点阵列的步骤，包括：将磁控溅射处理过程中的气压抽真空至0.1-1.0Pa，并对所述靶材加载4-8A的脉冲电流，处理占空比设置为20％-80％；所述处理时间设置为5-30分钟。进一步地，所述对所述基材表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列的步骤，包括：缓慢通入预设气体至所述金属微点阵列表面，维持真空室内气压在0.1-1.0Pa，靶台上加载的脉冲偏压电压为5-15kV，频率为200-400Hz，进行气体离子蚀刻和/或剥离，处理时间为10-30分钟；所述预设气体包括氩气、氧气、氮气中任意一种或多种组合。本专利技术实施例公开了一种抗菌无纺布，包括：非织面料的基材，所述基材表面设置有规则排列的金属微点阵列。进一步地，所述基材的材料包括尼龙、涤纶和腈纶中的一种或多种组合。进一步地，所述金属微点阵列中的金属设置为银，或铜，或锌。进一步地，所述微点阵列由至少三个微结构组成，所述微结构为圆柱体或圆锥体。进一步地，所述微结构为圆柱体，所述圆柱体的直径为100-400μm，孔间隙为200-800μm，高度为150～1000nm。进一步地，所述微结构为圆锥体，所述圆锥体的直径为200μm，椎顶直径为100-400nm，孔间隙为400μm，高度为150-1000nm。进一步地，所述圆锥体的直径为200μm，椎顶直径为200nm，孔间隙为400μm。本专利技术实施例包括以下优点：使用非化学反应体系，可减少化学交联剂或引发剂残留可能带来的健康危害；用金属微点阵列代替金属纳米粒子，可极大提高使用时的安全性，还可降低使用后垃圾清理过程中对环境可能造成的危害；以规则金属点状分布阵列代替表面金属致密涂层，可减少样品制备过程中对金属、尤其是贵金属的使用；以物理作用机理抗菌、抗病毒，可降低抗生素、抗菌制剂类药物的使用可能会造成的耐药性，降低超级细菌出现的概率。附图说明图1是本专利技术的一种抗菌无纺布的制备方法实施例中的掩膜结构示意图；图2是本专利技术的一种抗菌无纺布的制备方法实施例中靶材、掩膜和基材放置位置结构示意图；图3是本专利技术的一种抗菌无纺布的抗菌性能测试结果对比图；图4是本专利技术的一种抗菌无纺布的制备方法实施例的步骤流程图。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。本专利技术实施例的核心构思之一在于，提供了一种抗菌无纺布和一种抗菌无纺布的制备方法，包括非织面料的基材4，所述基材4表面为规则排列的金属微点阵列。使用非化学反应体系，可减少化学交联剂或引发剂残留可能带来的健康危害；用金属微点阵列代替金属纳米粒子，可极大提高使用时的安全性，还可降低使用后垃圾清理过程中对环境可能造成的危害；以规则金属点状分布阵列代替表面金属致密涂层，可减少样品制备过程中对金属、尤其是贵金属的使用；以物理作用机理抗菌、抗病毒，可降低抗生素、抗菌制剂类药物的使用可能会造成的耐药性，降低超级细菌出现的概率。参照图1-4，本专利技术实施例公开了一种抗菌无纺布的制备方法，包括：S100，对无纺布基材4进行预处理；S200，以金属为靶材3，并采用带有规则排列孔结构1的掩膜2对所述预处理后的基材4进行磁控溅射处理，在所述基材4表面形成规则排列的金属微点阵列；S300，对所述基材4表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列。参照上述步骤所示，对无纺布基材4进行清洗、烘干等预处理步骤后进行磁控溅射处理，根据调整其处理的参本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，包括：/n对无纺布基材进行预处理；/n以金属为靶材，并采用带有规则排列孔结构的掩膜对所述预处理后的基材进行磁控溅射处理，在所述基材表面形成规则排列的金属微点阵列；/n对所述基材表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列。/n

【技术特征摘要】
1.一种抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，包括：
对无纺布基材进行预处理；
以金属为靶材，并采用带有规则排列孔结构的掩膜对所述预处理后的基材进行磁控溅射处理，在所述基材表面形成规则排列的金属微点阵列；
对所述基材表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列。


2.根据权利要求1所述的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述以金属为靶材，并采用带有规则排列孔结构的掩膜对所述预处理后的基材进行磁控溅射处理，在所述基材表面形成规则排列的金属微点阵列的步骤，包括：
将磁控溅射处理过程中的气压抽真空至0.1-1.0Pa，并对所述靶材加载4-8A的脉冲电流，处理占空比设置为20％-80％；所述处理时间设置为5-30分钟。


3.根据权利要求1所述的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述对所述基材表面的金属微点阵列进行蚀刻和/或剥离，形成圆锥形凸起微点阵列的步骤，包括：
缓慢通入预设气体至所述金属微点阵列表面，维持真空室内气压在0.1-1.0Pa，靶台上加载的脉冲偏压电压为5-15kV，频率为200-400Hz，进行气体离子蚀刻和/或剥离，处理时间为10-30分钟；所述预设气体包括...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋婵，
申请(专利权)人：深圳市菩安科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44