本发明涉及膜制备技术，具体为一种包含有抑菌储能微胶囊的调温抑菌膜及其制备方法。
背景技术
随着社会的进步和人们需求的发展，传统的膜行业逐渐向功能化、感性化、智能化方向转变，品种趋向功能智能一体化。特别是对抗菌、抑菌和杀菌的膜需求不断增加。外科感染常分为特异性和非特异性感染，其病原菌构成复杂，一旦发生，治疗困难。外科感染一般是由致病微生物侵入人体所引起，但人体的抵抗力与感染的发生有十分密切的关系，目前的市场上的多种医用薄膜并不具备抗菌抑菌的功能，容易造成伤口的二次感染。并且随着伤口温度的升高，细菌的繁殖速度变快，更易造成伤口感染。
胶囊是指通过采用成膜材料将固体、液体或气体包覆成具有特定几何结构的微型容器，这种微型容器用于保护或控制释放囊芯物质，广泛应用于能源、药物传输、食品、医药、卫生、涂料、粘合剂等领域。胶囊由囊壁和囊芯两部分组成，根据粒径大小可以分为：粒径小于1μm的纳米胶囊、粒径在1～1000μm的微胶囊和大于1mm的大胶囊。
储能调温膜是将相变储能材料与成膜基质复合，得到能自动调节温度的智能膜。调温膜利用物质相变过程中释放或吸收潜热、温度保持不变，具有双向自动调温功能，来应对环境温度的变化，从而达到膜对局部微环境温度的平衡和调节的目的。因此，调温膜作为一种新型材料，在服装织品、建筑、医用纺织等领域有着广泛的应用前景。
目前大多数的方法仅是用于制备具有单一的抑菌或者调温的膜，同时具有抑菌与调温的膜及其制备方法很少被报道。
技术实现要素：
针对现有技术的不足，本发明提供了一种调温抑菌膜及其制备方法。该制备方法工艺简单，多种方式可实施，产品抗菌性能、调温性能稳定，成本低廉，适于工业化应用。该制备方法所制得的膜在保持良好储热调温功能的同时，亦具有良好的抗菌和抑菌能力，使用安全，用途广泛。
本发明制备调温抑菌膜具体步骤如下：
(1)调温抑菌微胶囊的制备：取5～20份相变材料中加入0.1～0.4份aibn，在75～95摄氏度下搅拌反应10～30min，形成相变材料预聚物囊芯；将5～20份囊壁材料溶解在30～50℃分散剂中，搅拌均匀；将5～20份表面活性剂溶解在30～50℃的蒸馏水中，搅拌均匀；将上述三种溶液混合搅拌均匀，并调节混合溶液的ph值为1.5-4.5，随后对其进行剪切速率为450～10000rmp/min剪切乳化5～30min。将剪切乳化后的混合溶液移入到三口烧瓶中，升温至75～95摄氏度并保温2～8h，将温度降至室温，随后以0.1份/min～2份/min的速度向溶液中滴加2～5份交联剂，一小时后对溶液进行离心、过滤、洗涤、干燥，即可得到调温抑菌的相变微胶囊。
(2)将步骤1制备的调温抑菌微胶囊按照一定比例添加到成膜基质中，加入适当的助溶剂、气密性增进剂、脱模剂，混合均匀，采用涂覆成膜、喷涂成膜的方法进行膜的制备。
所述调温抑菌微胶囊是指囊壁材料为具有抑菌能力的材料，囊芯材料为相变材料。
所述调温抑菌微胶囊的囊壁材料为壳聚糖、山梨酸、黄姜根醇、日柏醇、香草醛、乙基香草醛类、酰基苯胺类、咪唑类、噻唑类、异噻唑酮衍生物、季铵盐类、双呱类中任一种或任意几种以任意比的混合物。
所述调温抑菌微胶囊的囊芯材料为具有梳状结晶结构的丙烯酸类，为丙烯酸十二烷基酯、丙烯酸十四烷基酯、丙烯酸十六烷基酯、丙烯酸十八烷基酯、丙烯酸二十烷基酯中任一种或任意几种以任意比的混合物。
所述表面活性剂为聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、山梨糖醇酐油酸酯、乳化剂op10、脂肪醇聚氧乙烯醚硫酸钠、苯乙烯马来酸酐共聚物、脂肪醇聚氧乙烯醚、土耳其红油、烷基苯磺酸钠、十二烷基磺酸钠，海藻酸丙二酯、聚氧乙烯山梨糖醇酐单油酸酯、烷基硫酸钠或拉开粉中任一种或任意几种以任意比的混合物。
所述胶囊的粒径范围在100nm～20μm。
所述的成膜基质为聚乳酸、聚己内酯、聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物、聚己内酯-聚乙二醇嵌段共聚物、聚环氧乙烷、聚乙烯醇、明胶和透明质酸、聚乳酸-羟基乙酸共聚物、聚己内酯-羟基乙酸共聚物中任一种或任意几种以任意比的混合物。
所述有机助溶剂为1，2二氯乙烷、二氯甲烷、环己烷、丙酮、正己烷、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯、丙烯酸烯丙酯、1，4丁二醇二丙烯酸酯中任一种或任意几种以任意比的混合物。
所述的气密性增进剂为聚萘二甲酸乙二醇酯，双异丙基化合物，三元乙丙橡胶中任一种或任意几种以任意比的混合物。
所述的脱模剂为脂肪酸皂、脂肪酸、石蜡、甘油、凡士林、硅酯、聚乙二醇、低分子聚乙烯中任一种或任意几种以任意比的混合物。
附图说明
图1是实施例1所制备的膜断面结构图(扫描电子显微图片)。
具体实施方式
以下通过具体实施例进一步说明本发明描述的方法，但是并不意味着本发明局限于这些实施例
实施例1：
一种调温抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)取5份丙烯酸十八烷基酯中加入0.1份aibn，75摄氏度下搅拌反应10min，丙烯酸十八烷基酯发生本体聚合，形成丙烯酸酯预聚物。将5份囊壁材料壳聚糖溶解在30℃的加入适当酸的蒸馏水中，搅拌均匀。将5份表面活性剂苯乙烯-马来酸酐共聚物溶液(sma)溶解在30℃的蒸馏水中，搅拌均匀。将得到的三种溶液混合搅拌均匀，并调节混合溶液的ph值为3.5，随后对其进行转速为450rmp/min剪切乳化5min。将剪切乳化后的混合溶液移入到三口烧瓶中，升温至75摄氏度并保温2h，将温度降至室温，随后以0.1份/min的速度向溶液中滴加2份质量分数10％的戊二醛水溶液，一小时后对溶液进行离心、过滤、洗涤、干燥，即可得到抑菌调温微胶囊，此时微胶囊的粒径为50μm-100μm。
(2)将上述制备的调温抑菌微胶囊加入到成膜基质聚乙烯醇中，质量分数比为1∶99，加入1份脱模剂为聚乙二醇，1份有机助溶剂为1，2二氯乙烷，1份气密性增进剂为聚萘二甲酸乙二醇酯，混合均匀。通过涂覆成膜的工序进行涂覆成膜便可得到调温抑菌膜。
本实施例制得的调温抑菌膜断面形貌如图1所示，从图中可知，本实施例制得的调温抑菌膜内部包覆有调温抑菌微胶囊。
实施例2：
一种调温抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)取10份丙烯酸十六烷基酯中加入0.2份aibn，85摄氏度下搅拌反应8min，丙烯酸十六烷基酯发生本体聚合，形成丙烯酸酯预聚物。将10份囊壁材料山梨酸溶解在30℃的蒸馏水中，搅拌均匀。将10份乳化剂op10溶解在30℃的蒸馏水中，搅拌均匀。将得到的三种溶液混合搅拌均匀，并调节混合溶液的ph值为1.5，随后对其进行转速为10000rmp/min剪切乳化10min。将剪切乳化后的混合溶液移入到三口烧瓶中，升温至85摄氏度并保温2h，将温度降至室温，随后以0.5份/min的速度向溶液中滴加5份质量分数20％的戊二醛水溶液，一小时后对溶液进行离心、过滤、洗涤、干燥，即可得到抑菌调温微胶囊，此时微胶囊的粒径为100nm-10μm。
(2)将上述制备的调温抑菌微胶囊加入到成膜基质聚乳酸-聚乙二醇嵌段共聚物中，质量分数比为10∶90，加入2份脱模剂为脂肪酸皂，2份有机助溶剂为1，4丁二醇二丙烯酸酯，2份气密性增进剂为双异丙基化合物，混合均匀。通过喷涂成膜的工序进行喷涂成膜便可得到调温抑菌膜。
实施例3：
一种调温抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)取10份丙烯酸十二烷基酯中加入0.2份aibn，80摄氏度下搅拌反应10min，丙烯酸十二烷基酯发生本体聚合，形成丙烯酸酯预聚物。将10份囊壁材料壳聚糖溶解在40℃加入适当酸的蒸馏水中，搅拌均匀。将10份表面活性剂十二烷基磺酸钠溶解在40℃的蒸馏水中，搅拌均匀。将得到的三种溶液混合搅拌均匀，并调节混合溶液的ph值为4.5，随后对其进行转速为5000rmp/min剪切乳化15min。将剪切乳化后的混合溶液移入到三口烧瓶中，升温至80摄氏度并保温2h，将温度降至室温，随后以0.3份/min的速度向溶液中滴加3份质量分数20％的戊二醛水溶液，一小时后对溶液进行离心、过滤、洗涤、干燥，即可得到抑菌调温微胶囊，此时微胶囊的粒径为300nm-9μm。
(2)将上述制备的调温抑菌微胶囊加入到成膜基质聚乳酸-羟基乙酸共聚物中，质量分数比为5∶95，加入1.5份脱模剂为脂肪酸，1.5份有机助溶剂为环己烷，1.5份气密性增进剂为双异丙基化合物，混合均匀。通过喷涂成膜的工序进行喷涂成膜便可得到调温抑菌膜。
实施例4：
一种调温抑菌膜的制备方法，包括如下步骤：
(1)取10份丙烯酸二十烷基酯中加入0.2份aibn，85摄氏度下搅拌反应10min，丙烯酸二十烷基酯发生本体聚合，形成丙烯酸酯预聚物。将10份囊壁材料壳聚糖溶解在35℃加入适当酸的蒸馏水中，搅拌均匀。将10份表面活性剂海藻酸丙二酯溶解在35℃的蒸馏水中，搅拌均匀。将得到的三种溶液混合搅拌均匀，并调节混合溶液的ph值为3.5，随后对其进行转速为3000rmp/min剪切乳化12min。将剪切乳化后的混合溶液移入到三口烧瓶中，升温至85摄氏度并保温2h，将温度降至室温，随后以0.2份/min的速度向溶液中滴加4份质量分数20％的戊二醛水溶液，一小时后对溶液进行离心、过滤、洗涤、干燥，即可得到抑菌调温微胶囊，此时微胶囊的粒径为900nm-10μm。
(2)将上述制备的调温抑菌微胶囊加入到成膜基质聚环氧乙烷中，质量分数比为15∶85，加入3份脱模剂为甘油，3份有机助溶剂为二氯甲烷，3份气密性增进剂为双异丙基化合物，混合均匀。通过喷涂成膜的工序进行喷涂成膜便可得到调温抑菌膜。
该调温抑菌膜制备方法工艺简单，多种方式可实施，产品抗菌性能、调温性能稳定，成本低廉，适于工业化应用。该制备方法所制得的调温抑菌膜在保持良好储热调温功能的同时，亦具有良好的抗菌和抑菌能力，使用安全，用途广泛。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。