[发明专利]一种抗菌防水透湿纳米纤维膜及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗菌防水透湿纳米纤维膜及其制备方法，属于防护材料的技术领域。

技术背景

抗菌性是医用防护服的重要指标，然而使用覆膜材料来达到最好的防护抗菌效果时，就无法避免穿着者感到闷热的弊端；而具有良好透气透湿性的材料通常不能很好地阻隔血液、酒精等液体，所以需要寻找两者之间的平衡点，以求达到防护性和舒适性。防水透湿微孔膜作为医用防护服的核心材料，不仅有优良的防护性能，还具备良好的透湿性能。目前制造防水透湿微孔膜的主要技术包括聚四氟乙烯双向拉伸技术、聚氨酯溶液湿法涂层技术、模板合成技术等，但现有技术存在加工工艺复杂、技术及设备要求高、孔径及孔隙率难以控制等缺陷，限制了防水透湿材料在抗菌性能方面的应用。

静电纺丝技术制造的纤维膜具有纤维直径小、纤维间孔径小、孔隙率高等结构优势，在高性能防水透湿微孔膜加工领域具有巨大的应用潜力。同时，无机抗菌剂由于其优良的性能在抗菌非织造布中得到广泛应用，而银系列化合物抗菌剂具有耐热性好、不易分解、对人体无害，而且能长效抗菌防霉等特点。目前公开的静电纺纤维基防水透湿微孔膜的技术包括：一种防水透湿抗菌复合织物的制备方法(CN 102529277A)、一种防水透湿复合面料及其制备方法(CN104223528A)、一种高透湿通量的纤维基防水透湿膜的静电纺丝方法及其置(CN104452109B)、一种静电喷射纳米蛛网防水透湿膜及其制备方法(CN104562444A)、一种抗菌纳米纤维的制备方法(CN104313720A)这些专利都是将聚合物溶液进行静电纺丝，虽制备出纤维直径小、纤维间孔径小、孔隙率高等结构，但其制备的网状结构没将抗菌效果与防水透湿性相结合，无法满足医用防护服的实际应用需求。

发明内容

针对上述背景技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种抗菌防水透湿纳米纤维膜及其制备方法，所述抗菌防水透湿纳米纤维膜能改善防护材料的透湿性，能有效提高防水材料的舒适性，通过所述制备方法所形成的粗细双尺度结构，由于毛细效应可提高材料的导湿率。由于所述抗菌防水透湿纳米纤维膜中含有抗菌成分，可为材料提供抗菌性能。为医用防护服提供了具有防护及舒适性能可靠材料。

为了实现上述目的，本发明提供了提供一种抗菌防水透湿纳米纤维膜，其质量百分比组分为：

聚氨酯 80％～90％，

四丁基溴化铵 8％～15％，

磷酸锆载银抗菌剂 2％～5％；

所述的磷酸锆载银抗菌剂平均粒径不超过0.3微米。

为了实现上述目的，本发明提供了提供一种抗菌防水透湿纳米纤维膜的制备方法，其包括如下步骤：

(1)室温下将四丁基溴化铵和N，N-二甲基甲酰胺按照一定的比例混合均匀，再加入适当比例的热塑性聚氨酯搅拌溶解，配置出浓度范围为5％～10％的聚氨酯/四丁基溴化铵/N，N-二甲基甲酰胺溶液；

(2)再称量一定量的磷酸锆载银抗菌剂粒子在搅拌作用下缓慢倒入步骤1)配置的溶液中，并持续搅拌将磷酸锆载银抗菌剂粒子分散均匀，得到纺丝溶液；

(3)最后将纺丝溶液在微量注射泵作用下金属针头挤出，在高压静电作用力下分裂、拉伸，并在接收辊筒上沉积，制成粗细双尺度结构纳米纤维膜。

由于采用以上技术方案，本发明的一种抗菌防水透湿纳米纤维膜具有以下特点：

1)由于采用静电纺丝掺四丁基溴化铵，防护材料的透湿性，亲水性得到了极大的提高；

2)由于四丁基溴化铵的加入，所制备的纤维膜能够形成粗细双尺度结构；

3)该粗细双尺度结构聚氨酯膜相比于纯聚氨酯膜具有更细更均匀以及更大结晶度的静电纺丝纤维；

4)该粗细双尺度结构聚氨酯膜具有更大的孔隙率和吸液率；

5)由于含有磷酸锆载银抗菌剂，所制备的纤维膜具有抗菌防霉效果。

上述五个特点使得所制备对防护材料具有更加优异的舒适性能和抗菌性。

本发明提供了一种抗菌防水透湿纳米纤维膜及其制备方法，其制备的网状结构防水透湿膜的防护材料为防护服装提供了良好的指导，并且这种方法将为静电纺丝聚合物薄膜在防护服装方面的制备和运用提供良好的指导意义。

附图说明

图1为制备网状结构防水透湿膜的工艺流程图。

图2为网状结构防水透湿膜的SEM图。

具体实施方式

实施例1