一种抗菌型医用无纺布及其制备工艺的制作方法

文档序号:35146154发布日期:2023-08-18 03:26阅读:48来源:国知局

本发明涉及无纺布,具体为一种抗菌型医用无纺布及其制备工艺。


背景技术:

1、无纺布的应用范围广泛,包括医疗、卫生、日用品、工业等领域。在医用领域中,无纺布具有优异的吸水性、透气性、过滤性和柔软性等特点,因此被广泛应用于医用口罩、手术衣、手术巾、敷料等医用耗材。然而,由于无纺布在使用过程中容易滋生细菌,随着社会进步,科技发展,越来越多的无纺布被应用与医用领域。

2、因此,发明一种抗菌型医用无纺布具有重要意义。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种抗菌型医用无纺布及其制备工艺,以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为了解决上述技术问题,本发明提供如下技术方案:

3、一种抗菌型医用无纺布的制备工艺,包括以下步骤:

4、s1:将纤维素悬浮分散在二甲基乙酰胺中,在120-125℃下搅拌2-3h;冷却至100-105℃加入氯化锂搅拌30-45min;冷却至室温搅拌12-24h,加入咪唑搅拌1-2h,加入叔丁基二甲基氯硅烷搅拌1-2h,加热至70-75℃搅拌4-5h,继续加热至100-105℃搅拌24h,冷却至室温倒入ph为6.8-7.2的缓冲溶液中,过滤,洗涤,纯化,得到硅氧烷改性纤维素;

5、s2:将硅氧烷改性纤维素和四丁基溴化铵加入四氢呋喃中冰浴搅拌1-2h,加入烯丙氧基聚乙二醇碘化物室温下搅拌5-6d,淬灭,倒入ph为6.8-7.2的缓冲溶液中,过滤,洗涤,纯化,得到烯丙氧基聚乙二醇改性纤维素;

6、s3:将烯丙氧基聚乙二醇改性纤维素和9-硼双环[3.3.1]壬烷加入四氢呋喃中,在75-80℃下搅拌3-4h,冷却至0-5℃滴加纯水直至无气泡产生,加入氢氧化钠溶液和双氧水,旋蒸除去四氢呋喃,加入纯水,过滤,洗涤,纯化,得到羟基丙氧基聚乙二醇改性纤维素;

7、s4:将羟基丙氧基聚乙二醇改性纤维素溶解于四氯化碳中,加入二甲基乙酰胺和三苯基膦在90-95℃下搅拌18-24h,冷却至室温,过滤,洗涤,纯化,得到氯丙氧基聚乙二醇改性纤维素;

8、s5:将氯丙氧基聚乙二醇改性纤维素溶解于四氢呋喃中,加入二甲基乙酰胺和叠氮化钠在80-85℃下搅拌18-24h,冷却至室温,过滤,洗涤,纯化,得到叠氮丙氧基聚乙二醇改性纤维素;

9、s6:将叠氮丙氧基聚乙二醇改性纤维素加入四氢呋喃中,依次加入二甲基乙酰胺、季铵盐丙炔基溴化物、五水硫酸铜和抗坏血酸,在室温下搅拌4-5d;在70-75℃下搅拌24-36h,沉淀,洗涤,干燥,得到季铵盐改性纤维素;

10、s7:将季铵盐改性纤维素加入到乙腈中,加入5wt%氢氟酸搅拌3-5h,洗涤,过滤,干燥,得到部分去保护纤维素;将部分去保护纤维素加入到离子液体[amim]cl中,在80-85℃下搅拌至完全溶解,冰浴避光条件下加入甲苯和2-溴异丁酰溴,常温下搅拌24-36h,沉淀,洗涤,过滤,干燥,得到2-溴异丁酰溴改性纤维素;

11、s8:将2-溴异丁酰溴改性纤维素加入四氢呋喃中,在氮气氛围、65-70℃下加入二甲基苯甲基-2-甲基丙烯酸乙胺酯氯化物、甲基丙烯酰氧乙基-正十六烷基-二甲基氯化铵和催化剂,75-80℃下恒温反应12-16h,沉淀,过滤,洗涤,干燥,得到抗菌纤维素;

12、s9:将抗菌纤维素和纤维素加入到n-甲基吗啉-n-氧化物-水合物中,通过熔喷装置成网加工处理,得到抗菌无纺布。

13、进一步的,所述硅氧烷改性纤维素中,催化剂为氯化锂和咪唑的混合物,纤维素:氯化锂:咪唑:叔丁基二甲基氯硅烷的质量比为(2-3):(6-8):(4-6):(10-12);

14、进一步的,所述烯丙氧基聚乙二醇改性纤维素中,催化剂为四丁基溴化铵,硅氧烷改性纤维素:四丁基溴化铵:烯丙氧基聚乙二醇碘化物的质量比为(2-3):(0.2-0.3):(20-30);

15、进一步的,所述羟基丙氧基聚乙二醇改性纤维素中,烯丙氧基聚乙二醇改性纤维素:9-硼双环[3.3.1]壬烷的质量比(1.5-2):(18-30);

16、进一步的,所述氯丙氧基聚乙二醇改性纤维素中,催化剂为三苯基膦,羟基丙氧基聚乙二醇改性纤维素:三苯基膦的质量比为(1-2):(0.13-0.15)。

17、进一步的,所述叠氮丙氧基聚乙二醇改性纤维素中,氯丙氧基聚乙二醇改性纤维素:叠氮化钠的质量比为(4-8):(5-6);

18、进一步的,所述季铵盐改性纤维素中,叠氮丙氧基聚乙二醇改性纤维素:季铵盐丙炔基溴化物的质量比为(4-5):(9-12)。

19、进一步的,所述2-溴异丁酰溴改性纤维素中,季铵盐改性纤维素:2-溴异丁酰溴的质量比为(2-3):(3-8),其中,氢氟酸浓度为5-6wt%;

20、进一步的,所述抗菌纤维素中,2-溴异丁酰溴改性纤维素:二甲基苯甲基-2-甲基丙烯酸乙胺酯氯化物:甲基丙烯酰氧乙基-正十六烷基-二甲基氯化铵的质量比为(1-2):(2-8):(2-8)。

21、进一步的,所述抗菌无纺布中,抗菌纤维素:纤维素的质量比为(1-3):(7-9)

22、进一步的,所述烯丙氧基聚乙二醇碘化物按如下方法制备:

23、将聚乙二醇加入四氢呋喃冰浴搅拌1-2h,加入烯丙基溴在室温下搅拌2-3d,在50-55℃下搅拌2-3d,旋蒸,提纯,得到烯丙基聚乙二醇;将烯丙基聚乙二醇溶解在四氢呋喃溶液中,加入对甲苯磺酰氯在0-5℃下反应4-5h,室温下反应18-20h,旋蒸,提纯,得到烯丙基聚乙二醇苯磺酸酯;将烯丙基聚乙二醇苯磺酸酯溶解于丙酮中,加入碘化钾加热回流,旋蒸,提纯,得到烯丙氧基聚乙二醇碘化物。

24、进一步的,所述烯丙基聚乙二醇中,聚乙二醇由三种不同分子量聚乙二醇制备得到,三种聚乙二醇分子量分别为200、600和1000,质量比为1:(1-2):1;聚乙二醇:烯丙基溴的质量比为(270-360):1;

25、进一步的,所述烯丙基聚乙二醇苯磺酸酯中,烯丙基聚乙二醇:对甲苯磺酰氯的质量比为(120-160):(12-15);

26、进一步的,所述烯丙氧基聚乙二醇碘化物中,烯丙基聚乙二醇苯磺酸酯:碘化钾的质量比为(100-135):(37-40)。

27、进一步的,所述季铵盐丙炔基溴化物按如下方法制备:

28、将炔丙基溴和n,n-二甲基甘氨酸乙酯加入四氢呋喃,室温下搅拌24-36h,过滤,干燥,得到季铵盐丙炔基溴化物。

29、进一步的,所述季铵盐丙炔基溴化物中,炔丙基溴:n,n-二甲基甘氨酸乙酯的质量比为(3.5-4):(4.7-5),炔丙基溴浓度为15-25mmol,n,n-二甲基甘氨酸乙酯浓度为25-35mmol。

30、与现有技术相比,本发明所达到的有益效果是:

31、本发明通过不同分子量聚乙二醇与烯丙基溴聚合制备得到烯丙基聚乙二醇,接着将碘引入烯丙基聚乙二醇中制备得到烯丙基聚乙二醇碘化物。通过将叔丁基二甲基氯硅烷接枝在纤维素结构的c2和c6的羟基上,对纤维素中部分羟基进行保护,将烯丙基聚乙二醇碘化物接枝在纤维素结构中剩余的c3位的羟基上,进一步对烯丙基聚乙二醇进行叠氮化,制备得到叠氮丙氧基聚乙二醇改性纤维素,将抗菌剂季铵盐丙炔基溴化物通过点击化学反应接枝在纤维素上,接着利用氢氟酸对纤维素c2位上的硅醚保护基进行选择性脱出,露出活性位点,加入2-溴异丁酰溴与活性位点反应,通过引发剂的作用将二甲基苯甲基-2-甲基丙烯酸乙胺酯氯化物和甲基丙烯酰氧乙基-正十六烷基-二甲基氯化铵两种抗菌剂共同接枝在c2为的羟基上,制备得到一种双亲性的抗菌纤维素;最后将抗菌纤维素与纤维素复配制备得到抗菌无纺布。

32、本发明与将抗菌剂直接接枝在纤维素的传统方法相比,在纤维素的结构中保护了氢键结构的同时引入带有苯环的抗菌剂,使得制备得到的无纺布在拥有抗菌性能的同时还具有较高的拉伸强度。将二甲基苯甲基-2-甲基丙烯酸乙胺酯氯化物和甲基丙烯酰氧乙基-正十六烷基-二甲基氯化铵两种抗菌剂共同接枝在c2为的羟基上,一方面利用甲基丙烯酰氧乙基-正十六烷基-二甲基氯化铵中含有的长烷基链能够与细菌表面更好的接触促进静电吸附和膜渗透过程,大大增强了抗菌性能,另一方面利用二甲基苯甲基-2-甲基丙烯酸乙胺酯氯化物能够提供阳离子密度增强进一步增强抗菌性能,还能够降低甲基丙烯酰氧乙基-正十六烷基-二甲基氯化铵基团的空间位阻,大大提高了接枝效率,并且避免了接枝后长链密集导致团聚问题的发生,同时将苯环结构引入纤维素中大大增强了结构拉伸强度。

33、本发明通过对纤维素c2位上的羟基保护剂进行选择脱出后,将2-溴异丁酰溴引入纤维素中作为引发剂,在接枝抗菌剂的同时能够避免c2和c3之间的氢键断裂;传统接枝抗菌剂通常将纤维素c2和c3之间的氢键断裂,暴露出活性点位,从而将抗菌剂接枝在纤维素上,但此类方法会降低无纺布的拉伸性能,而本发明所采用的方法能够避免解决这类问题,即在提高抗菌性能的同时制备得到的无纺布具有较强的拉伸强度。

34、本发明通过不同的抗菌基团嵌入在纤维素不同的活性位点上,制备得到具有双亲性的无纺布,大大增强了无纺布抗菌的光谱性能,并且在抗菌基团消灭细菌之后,细菌的尸体不易黏附在无纺布表面,避免对无纺布造成细菌污染,同时还能够防止恶臭气味的产生,提高了抗菌无纺布的应用范围。

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