一种基于纳米纤维的生物医用无纺布制造技术

本发明专利技术公开了一种基于纳米纤维的生物医用无纺布，首先，第一纤维的核层液中添加相变调温微胶囊，通过在核层液中引入大量亲水基团制成具有超亲水性能的纤维A，利用碱液在纤维A表面制造多孔，增加纤维A与抗菌胶囊的结合力；通过电化学法对纺丝液进行改性，并加入具有抗辐射、抗菌能力的改性陶瓷，得到具有超疏水性能的第二纤维，将第一无纺布和第二无纺布通过粘合剂粘合得到的生物医用无纺布具有相变调温、吸湿、抗菌、拒血、抗辐射的能力，在改善医护人员穿着舒适度的同时，还能有效抵抗微生物和病原体的入侵，非常具有实用性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于纳米纤维的生物医用无纺布
本专利技术涉及无纺布
，具体是一种基于纳米纤维的生物医用无纺布。
技术介绍
生物医用无纺布是指用于对生物体进行诊断、治疗、修复或替其病损组织、器官或增进其功能的材料，主要有手术衣、防护服、消毒布包、口罩、尿片等。目前市面上的防护服因为需要具备良好的微生物隔离功能，这就导致防护服不具备吸湿透气的能力，医护人员穿上传统防护服时容易感到闷热不舒服，分泌的汗液不能及时排出，闷在防护服里也非常容易滋生细菌；同时，医院里通常会有一些需要通过射线来检查身体的仪器，偶尔照射到人体不会对人体有太多影响，但是医护人员由于需要长期处于这种环境下工作，不做好防护处理，电离辐射很容易对人体造成伤害，引起细胞突变和白血球死亡，引发癌症、白血病等人类绝症，但是目前市面上防辐射防护服造价昂贵，制备困难，普及率不高；故人们亟需一种原理简单，防辐射效果好，具备一定抗菌和吸湿能力，拒血效果好的生物医用无纺布来制备医用防护服。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种基于纳米纤维的生物医用无纺布及其制备方法，以解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于纳米纤维的生物医用无纺布，所述基于纳米纤维的生物医用无纺布主要包括第一无纺布、第二无纺布；所述第一无纺布和第二无纺布的质量比例为1:1；所述第一无纺布和第二无纺布之间通过粘合剂粘合。本专利技术中的第一无纺布具有超强的吸水能力，第二无纺布具有较强的疏水和抗辐射能力，将第一无纺布和第二无纺布通过粘合剂粘合得到生物医用无纺布非常适合用于制做医用防护服；利用第一无纺布和第二无纺布的协同作用，制备得到生物医用无纺布具有相变调温、吸湿、抗菌、拒血、抗辐射的能力，在改善医护人员穿着舒适度的同时，还能有效抵抗微生物和病原体的入侵，非常具有实用性。优选地，所述第一无纺布包括各原料组分如下：以重量份计，抗菌胶囊18-28份、明胶20-30份、壳聚糖17-27份、相变调温微胶囊20-30份、丙烯腈30-60份、丙烯酰胺20-30份、聚乙二醇15-25份、8-羟基喹啉铜8-14份、丙烯酸6-10份、氯化锌盐溶剂10-15份、氧化剂10-14份、还原剂7-10份；所述氧化剂为过硫酸铵，所述还原剂为亚硫酸钠。本专利技术用于制做第一无纺布的纤维是具有壳核结构的纤维，首先，在核层液中特别添加有相变调温微胶囊使得无纺布具有相变调温能力，有效改善医护人员在穿着防护服时的闷热感；其次，本专利技术在壳层液利用氧化还原反应将8-羟基喹啉铜还原为铜离子，再通过原位聚合生成聚丙烯腈，并在聚丙烯腈大分子侧链上引入铜链和超亲水基团，得到具有抗菌和吸水性能的改性聚丙烯腈，将改性后的聚丙烯腈引入丙烯酸和丙烯酰胺中，丙烯酸和丙烯酰胺共聚形成凝胶，聚乙二醇和改性聚丙烯腈的加入可有效改善纺丝性能，并引入大量亲水基团，制备得到的纤维壳层表面含有大量亲水基团，吸水速度快、回潮率好、抗菌能力强；所述碱液为氢氧化钠溶液。本专利技术在将核层液和壳层液同轴纺丝制成纤维后，将纤维置于碱液中刻蚀，得到表面粗糙多孔的纤维A，再通过氧化剂和还原剂将抗菌胶囊表面的环乙基接枝到纤维A表面的丙烯酰胺分子链上，加强了抗菌胶囊与第一纤维之间的粘附性，避免了抗菌胶囊在穿着过程中因为摩擦而造成的脱落。本专利技术将纳米粒子与清凉剂混合并用乙基纤维素包裹，得到的抗菌胶囊具有较好缓释能力，纳米粒子的主要成分是海藻干粉和氧化锌，海藻中的β-D-甘露糖醛和α-L-古罗糖醛酸上含有羧基和羟基，可吸引锌离子与其发生团聚作用并形成稳定的纳米粒子，能够持续释放具有抗菌作用的纳米粒子和清凉剂，具有长效抑菌消臭，舒缓压力，提神醒脑的功效。优选地，所述第二无纺布各原料组分如下：以重量份计，改性陶瓷30-40份、聚乙烯醇40-60份、戊二醇15-25份、盐酸20-28份、丙酮10-14份、3-巯丙基硅氧烷10-14份、正己烷8-10份、甲基丙烯酸十二氟庚酯8-10份、2，2-二甲氧基-苯基苯乙酮8-10份；优选地，所述抗菌胶囊各原料组分如下：以重量份计，硝酸锌10-20份、海藻干粉20-28份、氢氧化钠10-20份、聚乙烯醇30-50份、乙基纤维素20-28份、二氯甲烷18-28份、丙酮17-27份、清凉剂10-20份、乳化剂15-18份；优选地，所述清凉剂为薄荷醇、冰片、柠檬精油中的一种或多种；优选地，所述改性陶瓷主要包括多孔陶瓷、氯化钇、氯化钇六水合物；所述多孔陶瓷、氯化钇、氯化钇六水合物的质量比例为（4-7）：4:3；所述多孔陶瓷为纳米多孔陶瓷；优选地，所述粘合剂各原料组分如下：以重量份计，羧甲基淀粉35-45份、丙烯酰胺40-60份、过硫酸铵20-30份；本专利技术中的粘合剂以过硫酸铵为引发剂，在羧甲基淀粉上接枝丙烯酰胺，形成具有高稳定性和线性铺展能力的网状大分子，大大改善了羧甲基淀粉的粘合力和吸水力；因为粘合剂中含有丙烯酰胺，故粘合剂与第一无纺布之间有较好的相容性；粘合剂带负电荷，第二无纺布带有正电荷，通过静电相互作用，两者能结合的更好，不会轻易脱落。优选地，所述多孔陶瓷的制备方法如下：将聚硅氧烷加入到二甲苯中搅拌溶解，依次加入纳米铁粉、氧化镧、氧化锆、氧化钆，超声分散6-10h，升高温度至45-55℃，反应30-40min，压制成素胚，氮气氛围下得到多孔陶瓷；本专利技术通过纳米铁粉和聚硅氧烷的裂解反应制得多孔陶瓷，在制备多孔陶瓷过程中还特别添加具有抗辐射能力的氧化镧、氧化锆、氧化钆，其中氧化钆含有的轧离子还能有效降低多孔陶瓷的热扩散系数和热导率，赋予多孔陶瓷优异的隔热性能；再以氢氧化钠为沉淀剂，氯化钇六水合物为主要原料制备荷电剂，将荷电剂覆盖在多孔陶瓷上对多孔陶瓷进行改性，通过高温煅烧在多孔陶瓷上生成氧化钇，氧化钇与多孔陶瓷之间以Y-O和Y-Si键存在，结合牢固且表现为较强的正电性，可与带负电荷的微生物发生反应，使得微生物失活，具有较强的抑菌杀菌性能。本专利技术将改性陶瓷加入到聚乙烯醇中增加第二纤维的表面粗糙度，增加疏水能力，利用戊二醇交联，再通过硅烷偶联剂引入巯基官能团，巯基官能团与含氟丙烯酸酯发生点击化学反应，含氟长链官能团接枝到聚乙烯醇分子链上再通过静电纺丝制成具有强疏水性能的第二纤维。一种基于纳米纤维的生物医用无纺布的制备方法，包括以下步骤：(1)制备粘合剂；(2)制备第一无纺布；A．制备抗菌胶囊；B．制备核层液；C．制备壳层液；D．合成纤维A；E.刻蚀；F．制备第一无纺布；(3)制备第二无纺布；A．制备改性陶瓷；B．合成第二纤维；C．制备第二无纺布；(4)粘合；具体包括以下步骤：(1)制备粘合剂：在去离子水中加入羧甲基淀粉搅拌均匀，在50-60℃条件下糊化45-65min，加入丙烯酰胺搅拌，调节pH值为7.8-8.8，氮气氛围下加入过硫酸铵保温搅拌3-7h,得粘合剂；(2)制备第一无纺布；A．制备抗菌胶囊：...

【技术保护点】
1.一种基于纳米纤维的生物医用无纺布，其特征在于，所述基于纳米纤维的生物医用无纺布主要包括：/n所述第一无纺布包括各原料组分如下：以重量份计，抗菌胶囊28份、明胶30份、壳聚糖27份、相变调温微胶囊30份、聚丙烯腈60份、丙烯酰胺30份、聚乙二醇25份、8-羟基喹啉铜14份、丙烯酸10份、氯化锌盐溶剂15份、氧化剂14份、还原剂10份；/n所述第二无纺布各原料组分如下：以重量份计，改性陶瓷40份、聚乙烯醇60份、戊二醇25份、盐酸28份、丙酮14份、3-巯丙基硅氧烷14份、正己烷10份、甲基丙烯酸十二氟庚酯10份、2，2-二甲氧基-苯基苯乙酮10份；/n所述抗菌胶囊各原料组分如下：以重量份计，硝酸锌20份、海藻干粉28份、氢氧化钠20份、聚乙烯醇50份、乙基纤维素28份、二氯甲烷28份、丙酮27份、清凉剂20份、乳化剂18份；/n所述多孔陶瓷、氯化钇、氯化钇六水合物的质量比例为7：4:3；/n所述粘合剂各原料组分如下：以重量份计，羧甲基淀粉45份、丙烯酰胺60份、过硫酸铵30份；/n所述生物医用无纺布的制备方法包括以下步骤：/n (1)制备粘合剂：在去离子水中加入羧甲基淀粉搅拌均匀，在60 ℃条件下糊化65min，加入丙烯酰胺搅拌，调节pH值为8.8，氮气氛围下加入过硫酸铵保温搅拌7h,得粘合剂；/n(2)制备第一无纺布；/nA．制备抗菌胶囊：/na) 制备纳米粒子A：将硝酸锌、海藻干粉混合均匀，加入去离子水搅拌溶解，升高温度至85℃继续搅拌3.5h，冷却至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀，静置15h，抽滤干燥得到纳米粒子A；/nb) 制备溶液A：将聚乙烯醇加入到去离子水中溶解，加入纳米粒子A，超声分散2h，得溶液A；/nc) 将乙基纤维素置于二氯甲烷、丙酮中搅拌溶解并将其加入溶液A、清凉剂、乳化剂于1100r/min转速条件下搅拌，加入硫酸钠，降低转速至110r/min，搅拌7h，得到抗菌胶囊溶液；/nB．制备核层液：将明胶、壳聚糖加热熔化，加入相变调温微胶囊搅拌均匀得到核层液；/nC．制备壳层液：将聚丙烯腈、丙烯酰胺混合并加热熔化，加入聚乙二醇，以800r/min的转速搅拌45min，加入8-羟基喹啉铜、丙烯酸，搅拌反应2h，加入氯化锌盐溶剂，继续搅拌20min，待温度降至48℃时再依次加入氧化剂、还原剂，搅拌反应2.5h，再静置24h得到壳层液；/nD．合成纤维A：将核层液和壳层液分别装入注射器中，采用同轴纺丝技术将壳层液制成的纤维包裹到核层液制成的纤维上，将纤维置于碱液中浸泡3min,取出，得到纤维A；/nE．刻蚀：在抗菌胶囊溶液中加入引发剂、纤维A，反应50min后取出干燥得到第一纤维；/nF．制备第一无纺布：将第一纤维剪成5cm小段，水刺制成第一无纺布；/n(3)制备第二无纺布：/nA．制备改性陶瓷：/na) 制备多孔陶瓷；/nb) 制备改性陶瓷：将氢氧化钠、氯化钇六水合物混合均匀并加入到去离子水中搅拌溶解，加入氯化钇，于100℃条件下加热50min，加入多孔陶瓷，超声分散6h，取出干燥，于950℃条件下煅烧，得到改性陶瓷；/nB．合成第二纤维：/na) 将聚乙烯醇于90℃条件下搅拌20min，加入改性陶瓷，降低温度至65℃，静电纺丝得到纤维B；/nb) 在戊二醇中加入盐酸、丙酮，搅拌反应80min，加入纤维B，浸泡反应4h，取出，去离子水洗涤干燥，浸于3-巯丙基硅氧烷溶液，加入正己烷，超声分散6h，取出再浸于甲基丙烯酸十二氟庚酯、2，2-二甲氧基-苯基苯乙酮混合液中反应15h，取出置于紫外光下反应60min，乙醇洗涤，干燥得第二纤维；/nC．制备第二无纺布：将第二纤维剪成5cm小段，水刺制成第二无纺布；/n(4)粘合：用粘合剂将第一无纺布和第二无纺布粘合在一起得到生物医用无纺布。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于纳米纤维的生物医用无纺布，其特征在于，所述基于纳米纤维的生物医用无纺布主要包括：
所述第一无纺布包括各原料组分如下：以重量份计，抗菌胶囊28份、明胶30份、壳聚糖27份、相变调温微胶囊30份、聚丙烯腈60份、丙烯酰胺30份、聚乙二醇25份、8-羟基喹啉铜14份、丙烯酸10份、氯化锌盐溶剂15份、氧化剂14份、还原剂10份；
所述第二无纺布各原料组分如下：以重量份计，改性陶瓷40份、聚乙烯醇60份、戊二醇25份、盐酸28份、丙酮14份、3-巯丙基硅氧烷14份、正己烷10份、甲基丙烯酸十二氟庚酯10份、2，2-二甲氧基-苯基苯乙酮10份；
所述抗菌胶囊各原料组分如下：以重量份计，硝酸锌20份、海藻干粉28份、氢氧化钠20份、聚乙烯醇50份、乙基纤维素28份、二氯甲烷28份、丙酮27份、清凉剂20份、乳化剂18份；
所述多孔陶瓷、氯化钇、氯化钇六水合物的质量比例为7：4:3；
所述粘合剂各原料组分如下：以重量份计，羧甲基淀粉45份、丙烯酰胺60份、过硫酸铵30份；
所述生物医用无纺布的制备方法包括以下步骤：
(1)制备粘合剂：在去离子水中加入羧甲基淀粉搅拌均匀，在60℃条件下糊化65min，加入丙烯酰胺搅拌，调节pH值为8.8，氮气氛围下加入过硫酸铵保温搅拌7h,得粘合剂；
(2)制备第一无纺布；
A．制备抗菌胶囊：
a)制备纳米粒子A：将硝酸锌、海藻干粉混合均匀，加入去离子水搅拌溶解，升高温度至85℃继续搅拌3.5h，冷却至室温，加入氢氧化钠，搅拌均匀，静置15h，抽滤干燥得到纳米粒子A；
b)制备溶液A：将聚乙烯醇加入到去离子水中溶解，加入纳米粒子A，超声分散2h，得溶液A；
c)将乙基纤维素置于二氯甲烷、丙酮中搅拌溶解并将其加入溶液A、清凉剂、乳化剂于1100r/min转速条件下搅拌，加入硫酸钠，降低转速至...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：李潮云，
类型：发明
国别省市：江苏;32