[发明专利]一种用于古代书画保存的静电纺丝抑菌膜及制备和应用

说明书

本发明提供一种用于古代书画保存的静电纺丝抑菌膜及制备和应用。所述静电纺丝抑菌膜的原料组成为：抗菌纳米粒子、高分子聚合物和N,N‑二甲基甲酰胺。本发明使用静电纺丝技术制备抗菌纳米粒子/纳米纤维静电纺丝抑菌膜，使用适当品种和用量的试剂制备抗菌纳米粒子/纳米纤维的前驱体溶液，用静电纺丝机制备抗菌膜，然后将抗菌膜敷于书画表面。本发明制备的抗菌纳米粒子/纳米纤维静电纺丝抑菌膜对古代书画上常见微生物病害具不仅可以杀灭纸质文物上生长的微生物，还可以预防新的微生物再生，使用后对古代书画本体影响较为轻微不会对文物造成二次损害，覆盖与去除也非常方便，适用于古代书画的保存。

技术领域

本发明属于文物保护领域，具体涉及一种用于古代书画保存的静电纺丝纳米抑菌膜及制备和应用。

背景技术

我国文化源远流长，艺术成果丰富，古代书画独树一帜。通过古代书画的相关画面，后人可直观地了解该历史时期的政治、经济、文化、生活等各方面信息，具有很高的历史价值。古代书画多以纸张(宣纸)作为载体，而纸张主要包含纤维素等物质，本身比较脆弱难以长期储存，除了光照、氧化性气体、酸性气体、温度、湿度，会对纸质文物的保藏造成很大的影响，微生物病害也会产生很严重的影响，因此对古代书画进行微生物防治十分重要。

目前我国采取的对于纸质文物的灭菌手段常用的有如化学药剂熏蒸法、酒精擦除法、γ射线辐照法、低温冷冻法、缺氧法和微波辐射法等，这些方法虽然可以达到短时杀菌杀虫的效果，但存在损坏纸张、污染环境等隐患。静电纺丝可以将纳米级别材料与多种类型的基体纤维进行复合，使其具有极高的比表面积，同时工艺成本较为简单低廉，静电纺丝所制成的纳米纤维目前已经在包括食品工程、生物医药等各种领域得到了较为广泛应用。因此，采用静电纺丝防治古代书画的微生物病害，是目前文物保护领域亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种用于古代书画保存的静电纺丝抑菌膜，所述的静电纺丝抑菌膜是使用静电纺丝技术制备的抗菌纳米粒子/纳米纤维静电纺丝抑菌膜。所述静电纺丝抑菌膜的原料组成为：质量百分比为0.5-4％的抗菌纳米粒子，质量百分比为2-26％的纳米静电纺丝膜高分子聚合物，质量百分比为70-97％N,N-二甲基甲酰胺。

作为进一步，本方案所述抗菌纳米粒子可选用：纳米银颗粒、纳米氧化锌颗粒或纳米二氧化钛颗粒。

作为进一步，本方案所述纳米纤维静电纺丝膜选用的高分子聚合物为：聚丙烯腈(PAN)、聚乙烯醇(PVA)、聚己内酯(PCL)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚氨酯(PU)。

本发明的另一个目的是提供所述静电纺丝抑菌膜的制备方法：由抗菌纳米粒子/纳米纤维前驱体溶液为原料，采用静电纺丝机进行纺丝得到，而其中抗菌纳米粒子/纳米纤维前驱体由抗菌纳米粒子与高分子聚合物结合而成。具体由质量百分比0.5-4％的抗菌纳米粒子，质量百分比2-26％的纳米静电纺丝膜高分子聚合物，质量百分比70-97％的N,N-二甲基甲酰胺为原料，制备抗菌纳米粒子/纳米纤维前驱体溶液，由静电纺丝机制备抗菌纳米粒子/纳米纤维静电纺丝抑菌膜。

作为进一步地改进，本发明所述的抗菌纳米粒子材料质量百分比为：0.5-4％。

作为进一步地改进，本发明所述的高分子聚合物原料的质量百分比为：2-26％。

作为进一步地改进，本发明所述的N，N-二甲基甲酰胺质量百分比为70-97％。

本发明制备方法具体通过以下步骤实现：

1)称量高分子聚合物1.23-10.61g，量取20-50ml N,N-二甲基甲酰胺(DMF)，将高分子聚合物加入DMF中，搅拌20min，确保高分子聚合物完全溶解，得到高分子聚合物溶液。

2)制备抗菌纳米粒子/纳米纤维的前驱体溶液：

其中纳米银颗粒/纳米纤维的前驱体溶液的制备方式为：