[发明专利]一种载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带的制备方法

说明书

本发明涉及一种载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带及其制备方法与应用，该微米带为均匀分布有银纳米颗粒的壳聚糖/聚乙烯醇带状复合纤维膜，微米带直径为0.3‑2μm，银纳米颗粒的粒径为5‑60nm。将聚乙烯醇溶液和壳聚糖的乳酸溶液混合后加入乙醇，搅拌均匀后加入硝酸银，避光搅拌40‑50h，配成纺丝液，然后静电纺丝得到载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带。本发明的微米带兼具有一维和二维纳米材料的优点，拥有更高的比表面积、孔隙率和吸水率，纳米银颗粒附着或者包埋在微米带中，有效的减少了纳米银的脱落和团聚等现象，使形成的纳米银在微米带中更均匀的分布，微米带对大肠杆菌的致死率为100％。

技术领域

本发明涉及复合纳米纤维材料领域，特别涉及一种具有抗菌性能的载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带及其制备方法与应用。

背景技术

贵金属银因其独特的光电特性、高化学稳定性和催化活性而被用作高效抗菌材料。纳米材料具有大的比表面积和高的催化活性，相比其块体材料具有更好的催化及杀菌等性能。近年来，人们通过各种手段制备纳米尺度的银颗粒，这种纳米银具有更优异的抗菌性能。但是，由于纳米银的尺寸很小，单独使用时，很容易流失，因此，在实际应用时一般将其负载于载体材料上，以发挥其优异的杀菌能力。将纳米银负载到纳米纤维中，即可以利用纳米纤维极大的比表面积增大纳米银与细菌的接触面积，又可以有效地防止使用过程中银的流失，比许多传统方法更加有效。

一维壳聚糖基材料具有比表面积大、孔隙率高的结构特点和壳聚糖材料良好的生物医学性能，是一种具有良好环保性能的绿色纤维。由于壳聚糖在酸性溶液中粘度较高、带正电荷，以及分子内和分子间强化学键作用，致使其在静电纺丝过程中难以自由移动，导致纤维不连续，含珠状物，甚至纺丝断裂。而静电混纺技术可制得高比表面积、连续无缺陷的纳米纤维，比单纯壳聚糖制备的纤维膜更加坚韧耐用，原料成本也更低。聚乙烯醇1788(PVA)具有良好的化学稳定性和物理机械性能以及卓越的耐油脂和耐溶剂性。此外，由于PVA具有良好的生物相容性和可降解性能，常作为仿生材料广泛应用。聚乙烯醇高分子通过氢键作用与壳聚糖结合，比其它聚合物具有更良好的静电纺丝性能。

中国专利文件CN104511045A(申请号：201310441908.1)公开了一种含有纳米银的壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜敷料的制备方法，该纳米纤维膜敷料以聚乙烯醇和壳聚糖混合物为基材，通过滴加银溶胶，使用静电纺丝法得到壳聚糖/聚乙烯醇纳米纤维膜，然后利用戊二醛与纳米纤维膜交联得到抗水性抗菌纤维。

中国专利文件CN103705969A(申请号：201410001923.9)公开了一种壳聚糖基载银复合抗菌型超细纤维膜的制备方法，具体步骤包括：第一步：在质量分数为50-90％的醋酸水溶液中加入硝酸银粉末，搅拌使其溶解，称取壳聚糖和聚氧化乙烯或聚乙烯醇粉末加入到上述溶液中，搅拌得到纺丝液；第二步：将纺丝液加入静电纺丝装置，在电压为10-20kV、纺丝液推注速度0.1-1.0mL/h、接收距离为8-30cm、纺丝温度为20-50℃以及相对湿度为10-55％的条件下进行静电纺丝，将得到的白色纳米纤维膜真空干燥12-36h，去除残留的溶剂，得到壳聚糖基载银复合抗菌型超细纤维膜。

但是，上述两篇专利文件得到的纤维膜比表面积、孔隙率、吸液率、纳米银的吸附能力以及抑菌性能都有待提高。

一维纳米材料由于其优异的物理化学性能而得到广泛的关注，二维纳米材料由于层状及可控等特性而被深入研究。微米带材料兼具了一维和二维纳米材料的特点，是目前纳米科学和技术研究与发展中的前沿材料，是介于一维和二维纳米结构之间比较新颖的结构，具有长方形的截面，宽厚比比较大，有独特的性质；这种非常薄的长条形纳米结构，既不同于纳米管的中空结构，又不同与纳米丝的实心圆柱结构。微米带材料生产过程容易控制，大批量生产时能使材料结构统一，内部结构完美、表面干净平整并且没有内部缺陷、位错，纯度较高，这些性质使它能更早地投入到工业生产。

目前，采用静电纺丝技术直接制备载银壳聚糖/聚乙烯醇微米带，未见相关报道。

发明内容