[发明专利]一种新型复合纳米纤维膜及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种纳米纤维膜，具体地说涉及一种新型复合纳米纤维膜及其制备方法和应用。

背景技术

将有机小分子物质与纤维高聚物基体以溶液共混、熔融共混等方式进行复合，是纳米纤维的一种改性方式。公布号为CN101638830的专利于2011年6月15日公布了一种纳米纤维膜的制备方法，利用壳多糖和姜黄素为原料，制成的一种用于抗菌的纳米纤维膜，该专利是发掘了新的原料，用于制作新功能的纳米纤维膜，但其功能单一，用途受限。要想纳米纤维膜能够在更多的领域起到更重要的作用，就必须寻找用途更广的原料并研究出适合将其制成纤维膜的方法。

发明内容

本发明的目的之一是提供制备一种新型复合纳米纤维膜的制备方法，该制备方法工艺流程短，原理清晰，高效便捷，能够制备出含有多元酚类物质的复合纳米膜。

本发明的目的之二是提供一种新型复合纳米纤维膜，以高分子的纤维材料与多酚物质混合制备而得，制作过程中以超声波技术进行分散，经过静电纺丝，表面光滑、连续均匀，直径介于100-800nm之间，用途广泛。

本发明的目的之三是提供一种新型复合纳米纤维膜的应用，该复合纳米纤维膜中含有多酚类物质，能够控制多酚的释放，可广泛用作医用敷料、化妆面膜贴、茶叶包袋，也可用于靶向药物控释，食物保鲜，污水净化等领域。

为实现第一目的，本发明采用的技术方案如下：一种新型复合纳米纤维膜的制备方法，其包括以下步骤：

（1）将聚乙烯醇、聚乳酸、再生丝素蛋白多分子材料中的任一种溶于有机溶剂中，配置成质量分数为5-20%的纺丝液；

（2）在上述纺丝液中加入多元酚类物质，搅拌均匀得到占所述多元酚类物质和所述有机溶剂总质量的1-7%的混合纺丝液，所述多元酚类物质为植物单宁、苹果多酚、葡萄多酚中的一种或多种；

（3）将所述混合纺丝液超声波处理1-600min；

（4）将所述混合纺丝液静电纺丝，收集，制得所需的复合纳米纤维膜。

本发明工艺流程短，原理清晰，高效便捷，将高分子的纤维材料与多酚物质混合后，以超声波技术进行分散，经过静电纺丝技术可制备出表面光滑、连续均匀，直径介于100-800nm之间的复合纳米膜，且加入多酚物质后可进一步提高纤维的强度，经过材料进行结构的定性分析发现复合纳米膜中确实存在多酚类物质。

植物单宁的多酚羟基化学结构和独特的化学性质使其呈现出较强的抗氧化、抗病毒、抗肿瘤、抗艾滋病毒等多种生物活性，而且单宁能与蛋白质、多糖、生物碱反应，与金属离子络合，对细菌和酶的抑制，对某些农作物病虫害的抗性，以及抗紫外照射、捕捉自由基等一系列化学行为，可被用作抑菌剂、抗肿瘤药物、抗氧化剂、防腐剂、鞣革剂、化妆品、黏合剂、水处理剂以及吸附树脂等；苹果多酚和葡萄多酚具有抗氧化作用、消臭作用、保鲜、保香、护色、防止维生素损失等作用，可以防止食品品质劣变，因此，可用于水产加工、肉制品加工、面包、糕点、油脂，含油食品及清凉饮料等的加工制造，可显著提高其产品质量及保质期。由于苹果多酚具有多种保健功能，如预防龋齿、预防高血压、预防过敏反应、抗肿瘤，抗突变、阻碍紫外线吸收等生理功能，因此可用于保健食品及化妆品的制造。

聚乳酸（PLA）、聚乙烯醇（PVA）、再生丝素蛋白等材料是一种承载小分子物质的良好基体，与人体生物相容性良好，且纺丝技术成熟，可纺性良好，但其功能单一；多酚类物质，尤其是植物多酚，具有活泼的化学性质和较强的生理活性而广泛应用于医药、饮品、化妆品、环境、食品保鲜等多个领域，发明人发现将其应用在纳米材料方向具有很好的前景。

该方法制备的纳米纤维膜中含有酚类物质成分，在纤维中分散均匀，无团聚，且纤维的可纺性和成型性良好，加入多酚后可进一步提高复合纳米纤维膜的机械性能，是一种高效制备新型纳米复合膜的方法，制备的纳米纤维与人体相容性良好，可广泛用于医用敷料、化妆面膜贴、茶叶包袋、靶向药物控释，食物保鲜、污水净化领域。

作为优选，步骤（1）中所述聚乙烯醇平均聚合度为500～3000，醇解度为65%～99%；所述聚乳酸的分子量为5万～15万；所述再生丝素蛋白为桑蚕丝经脱胶和溶解透析后所得到。

作为优选，步骤（1）所述有机溶剂为甲酸、二氯甲烷、体积比为5:3的丙酮-二甲基乙酰胺混合液中的一种。

这几类有机溶剂对聚乙烯醇、聚乳酸、再生丝素蛋白的溶解效果好，而且不影响所制得的复合纳米纤维膜的质量。

作为优选，步骤（2）中所述多酚类物质的纯度为50%-99%。