[发明专利]一种抗菌高选择性纳米纤维膜的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于纳米纤维膜的技术领域，具体涉及一种抗菌高选择性纳米纤维膜的制备方法。

背景技术

纳米纤维是指纤维直径小于100纳米的超微细纤维。如今很多企业为了商品的宣传效果，把填加了纳米级（即小于100nm）粉末填充物的纤维也称为纳米纤维。目前最细的纳米纤维为单碳原子链，我国科学家已能制造出直径小于0.4nm的碳管，处于世界领先水平。这种纳米碳管被誉为纳米材料之王，其原因这种细到一般仪器都难以观察到的材料有着神奇的本领：超高强、超柔韧、怪磁性。

纳米纤维的用途很广，如将纳米纤维植入织物表面，可形成一层稳定的气体薄膜，制成双疏性界面织物，既可防水，又可防油、防污；用纳米纤维制成的高级防护服，其织物多孔且有膜，不仅能使空气透过，具可呼吸性，还能挡风和过滤微细粒子，对气溶胶有阻挡性，可防生化武器及有毒物质。此外，纳米纤维还可用于化工、医药等产品的提纯、过滤等。

壳聚糖是一种无毒性、无刺激性的非常安全的机体用材料。由于壳聚糖分子中含有大量的氨基(-NH2)和羟基(-OH)基团，对大部分金属离子均具有较强的络合能力,因此可作为配体与金属离子形成螯合物，能从各种水溶液去除重金属离子。同时，以壳聚糖为原料制得的纤维和膜具有良好的粘附性、透过性和物理机械性能，对人体无毒，而且还具有微纤效应，电学性能，以及力学性能如非常大的比表面积，柔性及超强的力学行为(如硬度和抗张强度)，交换与洗脱速度快、可以纤维及其制品等多种应用形式应用等突出优点。因此，特别是在不能使用对人体有毒的材料的情况下，壳聚糖纳米纤维膜的应用具有显著优势。这些优异的特性使壳聚糖纳米纤维膜更适合医药卫生领域。

虽然目前已有采用电纺丝技术将水溶性高分子纤维与贵金属复合的报道，但都不可避免地加入了外加还原剂来合成纳米粒子，或引入化学交联剂使这些纤维膜成型后在水中稳定使用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗菌高选择性纳米纤维膜的制备方法，得到的纳米纤维膜具有微纤效应，通过温和地控制电纺丝技术参数，使复合纳米纤维膜具有良好的生物相容性和长期稳定性，不易变形，通过凝固液处理，干燥后仍然具有优异的抗菌性能。

本发明采取的技术方案为：

一种抗菌高选择性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配置壳聚糖乙酸溶液：把脱乙酰化度为60-80%的壳聚糖溶于质量浓度为3-4%乙酸水溶液中，搅拌溶解成均匀的溶液，配置成质量浓度为35-45g/L的壳聚糖乙酸溶液；

（2）静电纺丝工艺：将壳聚糖乙酸溶液注入到微量注射泵中，连接上静电发生器进行静电纺丝，得到的纤维通过装有凝固液的容器进行接收，干燥；

（3）热处理：将SiBONC粉末置于气氛保护烧结炉中，在氮气保护下对材料进行热处理，控制温度为1300-1800℃，保温处理2-3h；

（4）制复合纳米纤维膜：将上述热处理后的纳米纤维膜置于120-140℃的烘箱中处理3-5h，即得纳米粒子复合纳米纤维膜。

所述步骤（2）中的静电纺丝工艺参数为：电压15-25kv，流量为0.08-0.2mL/h，环境温度10-50℃，接收距离5-30cm。

所述步骤（2）中的凝固液为甲醛和柠檬酸按照重量比3：1组成的混合物。

所述步骤（3）中的SiBONC粉末中Si/B的摩尔比为5：3。

本发明的有益效果为：

本发明选择壳聚糖作为吸附载体，具有良好的粘附性和透过性，对人体无毒，得到的纳米纤维膜具有微纤效应，通过温和地控制电纺丝技术参数，使复合纳米纤维膜具有良好的生物相容性和长期稳定性，不易变形，通过凝固液处理，干燥后仍然具有优异的抗菌性能，目前应用于医药、卫生等领域具有显著的优势。

具体实施方式

实施例1

一种抗菌高选择性纳米纤维膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

（1）配置壳聚糖乙酸溶液：把脱乙酰化度为60%的壳聚糖溶于质量浓度为3%乙酸水溶液中，搅拌溶解成均匀的溶液，配置成质量浓度为35g/L的壳聚糖乙酸溶液；

（2）静电纺丝工艺：将壳聚糖乙酸溶液注入到微量注射泵中，连接上静电发生器进行静电纺丝，静电纺丝工艺参数为：电压15kv，流量为0.08mL/h，环境温度20℃，接收距离20cm，得到的纤维通过装有甲醛和柠檬酸按照重量比3：1组成的凝固液的容器进行接收，干燥；