本发明属于功能性纤维及其制备和应用领域，特别涉及一种抗菌可视化亚微米纤维及其制备和应用。
背景技术：
：亚微米抗菌纤维的制备主要有抗菌后整理和采用抗菌纤维两种方法。抗菌后整理是使用抗菌整理剂对亚微米纤维进行后加工处理，从而使纤维具有抗菌的功能。按照抗菌剂与纤维的结合方式，抗菌后整理有以下3种类型，一是直接吸附型，即依靠抗菌剂与纤维的亲和力，实现两者之间的结合，这类产品溶出性较大；二是反应结合型，抗菌剂含有反应活性基团及抗菌基团，可以和纤维分子以共价键结合，抗菌物质不从纤维分子中溶出，具有很高的耐久性。抗菌亚微米纤维材料是一类具有杀菌、抑菌性能的功能材料，即将抗菌剂添加至静电纺丝液中制成抗菌材料。针对诸多抗菌纺织品，大多通过抗菌测试的方法评判抗菌效果，若通过颜色的变化来感官抗菌的效果，使抗菌本身变得可以感知，则会有更好的服用体验。技术实现要素：本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌可视化亚微米纤维及其制备方法，本发明操作简单，制备成本低且环保，通过亚微米纤维颜色变化可视化来显示抗菌效果，有着良好的市场前景。本发明的一种抗菌可视化亚微米纤维，所述亚微米纤维为负载抗菌剂和ph变色材料的亚微米纤维。所述抗菌剂为三氯生。所述ph变色材料为ph指示剂类、荧光素、偶氮类、苯并呋喃中的一种或几种。ph指示剂类具体为：酚酞、石蕊；荧光素为四溴荧光黄；偶氮类为灿烂黄。本发明的一种抗菌可视化亚微米纤维的制备方法，包括：(1)将聚丙烯腈pan溶于溶剂中，室温下搅拌均匀，得到pan纺丝溶液；(2)搅拌条件下，向pan纺丝溶液中加入抗菌剂，室温搅拌溶解；(3)搅拌条件下，向步骤(2)溶液中加入ph变色材料，室温搅拌溶解，得到混合溶液，然后静电纺丝，即得抗菌可视化亚微米纤维。所述步骤(1)中聚丙烯腈的规格为mw＝85000；溶剂为n,n-二甲基甲酰胺dmf。所述步骤(1)中纺丝溶液浓度为8-12wt％。步骤(2)溶液中抗菌剂的质量百分比为2-10wt％，搅拌速度为500-700r/h，搅拌时间为12-24h。步骤(3)溶液中ph变色材料的质量百分比为2-6wt％，搅拌速度为500-700r/h，搅拌时间为24-48h。所述步骤(3)中静电纺丝具体工艺为：静电纺丝施加电压为10～20kv，接受距离为10-20cm，溶液流速为0.5-1.0ml/h。本发明和的一种抗菌可视化亚微米纤维的应用，所述抗菌可视化亚微米纤维作为过滤材料、生物医用材料、纺织服装材料中的应用。本发明中首先，配置pan的静电纺丝溶液，待其溶解后，加入三氯生继续搅拌溶解。这里选择三氯生的原因是由于其是一种广谱抗菌剂，其杀菌机理是先吸附于细菌细胞壁，进而穿透细胞壁，于细胞中的脂质、蛋白质反应，产生不可逆变形，从而杀死细菌。另外，三氯生易溶于有机溶剂，能和pan溶液有较好的相容性，最后得到的亚微米纤维，三氯生能够均匀分布其中。其次，加入ph变色材料能够变色的原因是由于细菌大量繁殖后会酸化周围微环境，使ph值降低，ph变色材料发生颜色的变化，也就是纳米纤维发生颜色的改变；当抗菌剂发挥作用杀死细菌或ph值升高后，亚微米纤维恢复本来的颜色，从而实现抗菌功能的可视化。本发明所制得的抗菌可视化亚微米纤维能够同时具有抗菌功能和变色功能，通过亚微米纤维颜色变化可视化来显示抗菌效果。有益效果本发明所制得的抗菌可视化亚微米纤维比表面积大，直径小，三氯生和ph变色材料能够更好的发挥抗菌功能和变色功能，适用于过滤材料、生物医用材料、纺织服装等；并且操作简单，制备成本低且环保，通过亚微米纤维颜色变化可视化来显示抗菌效果，有着良好的市场前景。附图说明图1为实施例1中得到的可视化抗菌亚微米纤维的sem图。图2为实施例1中得到的可视化抗菌亚微米纤维的直径分布图。图3为实施例1的亚微米纤维膜显色图；其中a为ph＝4；b为ph＝8。具体实施方式下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。实施例1(1)将pan粉末溶于dmf溶剂中，室温下搅拌12个小时，搅拌速度为500r/h，得到8％的pan纺丝液；(2)搅拌条件下向纺丝液中加入质量百分比为2wt％的三氯生，搅拌速度为500r/h，室温下搅拌12个小时；(3)向步骤(2)溶液中加入质量百分比5wt％的石蕊，搅拌速度为750r/h，室温下搅拌24小时；(4)将步骤(3)所得的静电纺丝液进行静电纺丝，施加电压为11kv，接收距离为12cm，溶液流速为0.8ml/h。将得到的亚微米纤维膜真空干燥12h。制备的亚微米纤维膜用于扫描电镜，其测试结果如图1所示，可以得知纤维直径较细，串珠较少。实施例2(1)将pan粉末溶于dmf溶剂中，室温下搅拌12个小时，搅拌速度为500r/h，得到9％的pan纺丝液；(2)搅拌条件下向纺丝液中加入质量百分比为4wt％的三氯生，搅拌速度为600r/h，室温下搅拌12个小时；(3)向步骤(2)溶液加入质量百分比5wt％的石蕊，搅拌速度为750r/h，室温下搅拌24小时；(4)将步骤(3)所得的静电纺丝液进行静电纺丝，施加电压为13kv，接收距离为12cm，溶液流速为0.8ml/h。将得到的亚微米纤维膜真空干燥12h。实施例3(1)将pan粉末溶于dmf溶剂中，室温下搅拌12个小时，搅拌速度为500r/h，得到10％的pan纺丝液；(2)搅拌条件下向纺丝液中加入质量百分比为6wt％的三氯生，搅拌速度为500r/h，室温下搅拌12个小时；(3)向步骤(2)溶液加入质量百分比为8wt％的石蕊，搅拌速度为750r/h，室温下搅拌24小时；(4)将步骤(3)所得的静电纺丝液进行静电纺丝，施加电压为13kv，接收距离为12cm，溶液流速为0.7ml/h。将得到的亚微米纤维膜真空干燥12h。实施例4(1)将pan粉末溶于dmf溶剂中，室温下搅拌12个小时，搅拌速度为500r/h，得到9％的pan纺丝液；(2)搅拌条件下向纺丝液中加入质量百分比为4wt％的三氯生，搅拌速度为500r/h，室温下搅拌12个小时；(3)向步骤(2)溶液加入质量百分比8wt％的石蕊，搅拌速度为750r/h，室温下搅拌24小时；(4)将步骤(3)所得的静电纺丝液进行静电纺丝，施加电压为13kv，接收距离为12cm，溶液流速为0.8ml/h。将得到的亚微米纤维膜真空干燥12h。实施例5将实施例1～4制得的抗菌显色亚微米纤维和不含ph显色材料的纳米纤维进行ph显色，结果如表1所示；实例1的亚微米纤维膜显色如图3所示。表1ph显色试验情况表项目ph＝8ph＝7ph＝6ph＝4实施例1蓝色蓝色红色红色实施例2蓝色蓝色红色红色实施例3蓝色蓝色红色红色实施例4蓝色蓝色红色红色对照组白色白色白色白色由此可见，本发明制备的抗菌可视化亚微米纤维可以起到识别和指示的作用。当前第1页12