[发明专利]一种智能载银抗菌纤维及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于功能纤维技术领域，具体涉及一种智能载银抗菌纤维及其制备方法和应用。

背景技术

随着人类生活质量的提高，人们对个人用品的安全和卫生性能要求越来越高，特别是全球气候升温加剧，细菌和有害生物的滋生速度增快，医用敷料和个人卫生用品的抗菌杀菌功能日显重要。

一般来讲，医用敷料或个人卫生用品的使用环境中会有大量的血液或体液出现，极其有利于细菌滋生，因此要求所用材料具有快速起效的抗菌杀菌功能。

银离子具有广谱抗菌杀菌的功效，并且具有对人体低毒和无耐药性的特征，因此在各种需要抗菌的产品中得以广泛的应用，特别是在医疗和个人卫生用品领域的应用开发工作极为活跃，含银医用敷料已成为世界功能敷料开发的热点之一。纤维材料及其制品是目前医用敷料和个人卫生用品领域中作为绷带、敷料和垫片广泛采用的一种基础材料，因此众多的研究和开发工作都在围绕着将具有抗菌活性的银引入纤维材料之中这一目标进行。

目前已知的在纤维材料中引入银的方法存在着引入的银被氧化(氧化银的抗菌功效较低)和被封闭的问题。单质银的氧化性极强，采用化学镀银的方法在纤维表面引入单质银或采用纳米材料载银表面涂层的技术在纤维表面涂布含银材料均存在着银被氧化的问题。另一类广泛采用的技术则是在纤维成形材料中加入单质银颗粒或纳米材料载银粉体进行纺丝制备含银纤维，所得纤维中只有处于纤维表面的银可能发挥抗菌功效，但仍然存在被氧化的问题，而被封闭在纤维材料内部的银，几乎没有抗菌作用，不仅造成材料浪费，而且增加了产品成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的上述不足，提供一种遇水能主动响应，快速释放具有抗菌杀菌功效银离子的智能载银抗菌纤维。

本发明的另一目的在于提供一种工艺简单、可实现工业化生产的智能载银抗菌纤维制备方法。

本发明进一步的目的还在于提供上述智能载银抗菌纤维在抗菌医用敷料或/和个人卫生用品中的应用。

为了实现上述发明目的，本发明实施例的技术方案如下：

一种智能载银抗菌纤维，所述智能载银抗菌纤维为芯壳结构，包括以中空纤维为壳层和处于所述中空纤维空腔内的由含银水凝胶形成的芯层；所述中空纤维的侧壁无通孔，所述含银水凝胶中含有占所述智能载银抗菌纤维总重量的0.1％～10％的单质银。

以及上述智能载银抗菌纤维的制备方法，包含如下步骤：

将丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐中的至少一种单体与丙烯酰胺单体按重量比为2∶1～0.5的比例配制单体水溶液；

将所述单体水溶液与银氨溶液混合，再加入葡萄糖和N，N-亚甲基双丙烯酰胺，得到灌注液；其中，所述银氨溶液中的氢氧化二氨合银在灌注液中的浓度为0.03g/ml～0.3g/ml；所述N，N-亚甲基双丙烯酰胺的添加量为所述丙烯酸、甲基丙烯酸、丙烯酸盐、甲基丙烯酸盐中的至少一种单体和丙烯酰胺单体总重量的0.01％～1％；葡萄糖的添加量为所述银氨溶液中银的质量的10％～80％；

将所述灌注液灌注进中空纤维空腔内，再在60℃～80℃下进行热处理，使灌注液发生化学反应形成含银水凝胶芯层，得到所述智能载银抗菌纤维。

进一步，上述智能载银抗菌纤维在抗菌医用敷料或/和个人卫生用品中的应用。

上述智能载银抗菌纤维至少具有以下的有益技术效果：

(1)与现有的在纤维表面化学镀银技术和纤维表面纳米载银粉体涂层技术相比，本发明提供的智能载银抗菌纤维中的含银水凝胶形成的芯层是包覆在中空纤维的空腔内，含银水凝胶中的银单质是灌注液在中空纤维内发生的银镜反应产生的初生态单质银，并且分布在水凝胶的分子网络结构之中，同时始终有纤维壳层的保护，能有效克服现有技术中银被氧化的问题，因而该智能载银抗菌纤维中所载之银的抗菌活性更强；

(2)与含银粉体复合纺丝技术(包括普通的化学纤维纺丝方法和采用壳聚糖、海藻酸钙、甲壳素等天然聚合物纺丝方法)相比，本发明提供的智能载银抗菌纤维尽管也是将银封闭在纤维载体内，但在使用时遇水后，纤维芯层含银水凝胶因吸水膨胀，从纤维的两端胀出，存在于水凝胶大分子网络结构中的初生态单质银会随水凝胶主动向环境中送出，有效克服了现有技术中银被封闭的问题；

(3)与现有已知的含银纤维材料相比，本发明提供的智能载银抗菌纤维无毒，安全，且具有遇水响应、智能自动控制释放银单质的特征，尤其适合医用敷料和个人卫生用品的使用情况和抗菌要求；