北京化工大学抗菌性静电纺丝纳米纤维用于空气过滤材料

　　易丝帮讯 近日，北京化工大学马贵平老师课题组发明涉及一种复合抗菌静电纺丝纳米纤维膜的制备和应用，该发明用于口罩用抗菌空气过滤材料，该材料采用聚乙烯醇、壳聚糖和乙烯基胺-共聚-3-烯丙基-5 ,5-二甲基海因为原料，制备方法是将聚乙烯醇和壳聚糖混合均匀纺丝作为最里层和最外层纳米纤维膜，起到辅助抗菌作用和机械支撑作用。中间层为聚乙烯醇和乙烯基胺-共聚-3-烯丙基-5 ,5-二甲基海因混合纺丝，起到主要抗菌作用。对纺丝完成的三层纳米纤维膜置于戊二醛蒸汽中进行交联处理。该发明制备方法简单易行，条件可控，且具有优良的拦截效果和杀菌效果，在口罩用抗菌过滤材料领域有重要的价值和意义。
　　当今经济快速发展，人民生活水平日益提高，但同时也带来严重的环境问题。空气污染日益严重，污浊的大气中携有大量粉尘颗粒和细菌病毒，随着空气流动传播，对人们的身体健康造成很大的困扰。静电纺丝得到的纳米纤维表面积较大、孔隙率低、直径小等特点，是一种非常好的过滤材料，对细小颗粒和细菌病毒的过滤效率较高，在医用材料领域有着巨大的应用前景。
　　海因衍生物是新型的卤胺杀菌剂，这种杀菌剂具有易于再生、稳定性好及高效、广谱抗菌的特点。N-乙烯基甲酰胺-共聚-3-烯丙基-5，5-二甲基海因是含有活泼氨基的海因衍生物，氯化后具有抗菌性能，在短时间内可达到较强的杀菌效果同时具有氯化再生特性。壳聚糖是一种天然高分子化合物，廉价易得，生物可降解性、生物相容性较好，无毒，且具有抗菌特性，在医用材料领域得到广泛应用。但壳聚糖需要与细菌接触较长时间才能杀死细菌，从而限制了其应用范围，且壳聚糖可纺性较差，通常与其他材料共混纺丝。
　　图1 静电纺丝简易装置图。
　　图2 复合纺丝纤维膜的扫描电镜图。
　　图3 复合纺丝纤维膜浸水后的扫描电镜图。
　　图4 复合纺丝纤维膜的TGA图。
　　该发明三层静电纺纳米纤维膜作为口罩用抗菌过滤材料，具有如下优点：
　　(1)该发明制备方法简单易行，条件可控，成本低廉。(2)该发明的抗菌纳米纤维膜中间层为高分子抗菌剂和聚乙烯醇的混合纺丝膜，起主导的抗菌作用。最里层和最外层为壳聚糖乙酸溶液和聚乙烯醇水溶液混合纺丝膜，起到辅助抗菌作用，交联后还有机械支撑作用。同时三层纳米纤维膜的直径和膜的厚度可以人为控制，该复合膜对超细的空气中的颗粒和细菌起到拦截作用，并且拦截的细菌可以被纤维膜上的海因共聚物样品和壳聚糖杀死。(3)该发明的纳米纤维膜中含有高分子抗菌剂，能够避免抗菌剂在使用过程中的脱离，从而增加过滤材料的稳定性。(4)该发明的抗菌纳米纤维过滤材料做成的口罩，不仅具有良好的透气性，而且能有效拦截氯化钠气溶胶颗粒。
　　附：专利信息
　　专利名 一种抗菌的静电纺丝纳米纤维空气过滤材料的制备及应用
　　申请公布号 CN 108993167 A
　　申请公布日 2018.12.14
　　申请号 201810913718 .8
　　申请日 2018 .08 .13
　　申请人 北京化工大学常州先进材料研究院
　　发明人 马贵平　张璐　聂俊　吕金艳
　　链接地址：http://www.espun.cn/news/detail-587.html
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