[发明专利]一种竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜的制备方法

说明书

本发明公开了一种竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜的制备方法，包括以下步骤：(1)制备丝素蛋白基纤维膜，并对所述丝素蛋白基纤维膜进行微溶解；(2)制备竹炭纤维分散液，将微溶解后的丝素蛋白基纤维膜浸渍于竹炭纤维分散液中，取出后经干燥得到所述竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜。本发明利用微溶解法使丝素蛋白发生少量溶解，形成天然增稠剂，使得竹炭纤维易于吸附在复合膜表面，进而达到在赋予丝素蛋白复合膜抗菌性的同时，也使得竹炭纤维和丝素蛋白基底之间具有较好的粘附牢度；该方法绿色环保，经济效益高，并且制备的膜具有良好的抗菌性能，有望应用于口罩、空调过滤等领域。

技术领域

本发明涉及一种生物质复合抗菌过滤膜的制备方法，尤其涉及一种竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜的制备方法。

背景技术

丝素蛋白是一种天然高分子材料，容易获得、经济实惠、绿色环保、可降解。聚乳酸的生产过程无污染，可生物降解，实现在自然界中的循环，是理想的绿色高分子材料。目前丝素蛋白/聚乳酸复合材料已受到越来越多研究者的关注，这是由于二者的结合，既可发挥各自优点，同时又能克服各自缺点。然而二者的复合材料不具有抗菌性，这限制了其进一步的应用。

竹炭纤维具有独特的蜂窝状微孔结构以及其他纤维所没有的优良透湿和透气性，并且在短时间内可吸收水分，维持自身的干燥，导致微生物不易生长，即对细菌具有良好抑制作用。另外，竹炭纤维对油烟味、甲醛、苯、甲苯、氨等有害物质和粉尘能发挥吸收、分解异味和消臭的作用，具有超强的吸附除臭功能。

研究者常通过普通浸渍的方式将抗菌物质吸附在材料表面，该方式所得材料上的抗菌物质由于与基体材料结合力弱而极易从材料表面脱落。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种结合力强的竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜的制备方法。

技术方案：本发明所述的竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备丝素蛋白基纤维膜，并对所述丝素蛋白基纤维膜进行微溶解；

(2)制备竹炭纤维分散液，将微溶解后的丝素蛋白基纤维膜浸渍于竹炭纤维分散液中，取出后经干燥得到所述竹炭纤维/丝素蛋白基纤维复合膜。

优选地，步骤(1)中，所述微溶解后的丝素蛋白基纤维膜表面的孔隙变化率小于或等于1％；当大于1％时，微溶解过强，对纤维结构产生过大损害，只有孔隙变化率在该范围内，一方面说明纤维形貌没有受到较大影响，另一方面，更有利于竹炭纤维粘附在丝素蛋白基纤维膜上；所述微溶解的时间为1～10min；当大于10mim时，会导致纤维形貌破坏较大，当小于1min时，微溶解效果微小；所述微溶解的温度为25～40℃，在所述温度范围内，能够促进微溶解。

优选地，向所述丝素蛋白基纤维膜表面滴加溶解剂进行微溶解，所述溶解剂为氯化钙-乙醇-水体系、乙二胺四乙酸二钠-尿素体系或溴化锂水溶液体系。所述溶解剂一方面能够仅溶解丝素蛋白而不会对丝素蛋白基纤维膜中的另一组分产生影响，不会破坏该组分的力学结构，另一方面，所述溶解剂在溶解丝素蛋白时的溶解程度可控，既不会过于剧烈，也不会过于缓慢。

优选地，步骤(1)中，向所述丝素蛋白基纤维膜表面滴加溶解剂进行微溶解，所述溶解剂的滴加量只要满足浸润所述丝素蛋白基纤维膜表面即可，优选浸润整个表面；所述溶解剂为氯化钙-乙醇-水体系，所述氯化钙、乙醇、水的摩尔比为0.1～1:2:8。

优选地，当所述溶解剂为乙二胺四乙酸二钠-尿素体系时，所述微溶解时间为0-20min；其中，尿素占乙二胺四乙酸二钠-尿素体系的比例为10wt％，微溶解时间优选为40℃；当所述溶解剂为溴化锂水溶液体系时，所述微溶解时间为0-20min，其中溴化锂水溶液浓度为9.3mol/L，微溶解时间优选为40℃。