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一种可吸收的中空纤维

文献发布时间:2023-06-19 18:37:28



技术领域

本申请属于功能复合材料技术领域,更具体地说,它涉及一种可吸收的中空纤维。

背景技术

中空纤维是指纤维的轴线方向上有细管状的空腔结构,这种中空结构使得纤维本身具有质轻、透气性和弹性,广泛应用于服装、运动及工业等多个领域。

中空纤维表面含有大分子链的亲水基团和微细孔洞,亲水基团与水分子相结合达到吸水的效果,微细孔洞通过表面效应吸附水分子同样达到吸水效果,但是这种吸水方式的吸水量非常有限,且在压力作用下纤维的保水性较差。

因此,需要提供一种吸水性和保水性都较好的可吸收的中空纤维。

发明内容

为了解决中空纤维的吸水量有限,且保水性较差的问题。本申请提供一种可吸收的中空纤维。

第一方面,本申请提供一种可吸收的中空纤维,采用如下的技术方案:

一种可吸收的中空纤维,按重量份数计,包括以下组分,海藻酸钠改性淀粉6-12份、明胶3-9份和纳米银微胶囊2-8份。

通过采用上述技术方案,海藻酸钠改性淀粉结构中存在大量的羧基和羟基官能团,具有较强的吸水性和粘接性,明胶是一个具有一定分子量分布的多分散体系,明胶分子链间相互联结形成致密且均一的网状结构,海藻酸钠改性淀粉分散在网状结构的空隙中,呈现出镶嵌填充的状态,形成了一种紧实致密的交联结构,进一步提高了明胶的粘结性和吸水性,进而提高了明胶的保水性;纳米银微胶囊具有杀菌作用,纳米银微胶囊分散至明胶分子的网状结构中,海藻酸钠改性淀粉进一步促使纳米银微胶囊与明胶分子的粘结性,使制备的中空纤维的杀菌性能持久。

优选的,所述海藻酸钠改性淀粉的制备方法,包括如下步骤:

(1)将淀粉加入至去离子水中,得到质量分数为10-20%的淀粉溶液,升温至50-60℃,再加入高锰酸钾,反应10-20h,再加入氢氧化钠溶液,搅拌20-30min终止氧化反应,再加入氯化钙,充分混合,得到混合物一;

(2)将步骤(1)得到的混合物一超声处理10-30min,然后加入海藻酸钠,再加入烯丙醇缩水甘油醚,并升温至70-80℃,保温2-3h,然后加入乙醇,保温1-3h,进行过滤、干燥,得到海藻酸钠改性淀粉。

通过采用上述技术方案,采用高锰酸钾氧化淀粉,氧化后的淀粉含有醛基或羧基分子,可以提高淀粉的初始粘接力,同时,醛基或羧基分子又能活化与其邻近的淀粉分子,发生氧化作用又可降低淀粉分子的聚合度,使其分子链变短,进一步增加了淀粉的溶解性、粘接性和保水性。

海藻酸钠结构中含有大量的羟基和羧基,加入海藻酸钠对淀粉溶液进行交联改性,形成三维网状的交联结构,进一步增加淀粉溶液的粘附性和保水性;氯化钙的加入,不仅增加了淀粉溶液的粘稠度,而且氯化钙能够增加海藻酸钠的黏度,海藻酸钠与氯化钙的混合形成致密交联的网络结构,进一步使海藻酸钠具有优良的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性,进一步有利于海藻酸钠改性淀粉。

由于海藻酸钠大分子中存在大量强水化作用的羧基,使得海藻酸钠具有很高的牛顿粘度、较低的结构粘度和较差的流变性,烯丙醇缩水甘油醚能够对海藻酸钠进行进一步改性,在海藻酸钠的分子链上引入可反应性双键,促使海藻酸钠与淀粉进行交联改性,提高了海藻酸钠的流变性和粘结性,同时改性后的淀粉具有较高的粘接性和保水性。

优选的,所述淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比为1:0.8-1.5:1.2-2.5。

通过采用上述技术方案,海藻酸钠与氯化钙交联形成密闭的网络结构,海藻酸钠加入淀粉中进行交联改性,形成三维网状的交联结构,进一步增加了淀粉的粘结性,有效地提高淀粉的保水性;控制马铃薯淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比,得到吸水性更好、粘性更优和保水性更好的海藻酸钠改性淀粉。

优选的,所述海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比为1:0.4-0.8。

通过采用上述技术方案,海藻酸钠分子中含有大量的羟基和羧基,烯丙醇缩水甘油醚是一种合成偶联剂,采用烯丙醇缩水甘油醚对海藻酸钠进行改性,在其分子结构上引入容易反应的双键,促使了海藻酸钠与淀粉的交联反应,形成三维网状结构的海藻酸钠改性淀粉,控制海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比,得到吸水性更好、粘性更优和保水性更好的海藻酸钠改性淀粉。

优选的,所述纳米银微胶囊由包含质量比为1:4-8的芯材和壁材制成;所述芯材包括纳米银、磷酸锆、二氧化硅和茶多酚;所述壁材包括三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯。

通过采用上述技术方案,纳米银以磷酸锆为载体,具有安全性高、耐热性好和化学稳定性好的优点,纳米银具有广谱抗菌和持久抗菌的特点,可对各类细菌进行高效广谱的杀灭和去除,二氧化硅不仅具有抗菌性能而且具有较强的分散作用,磷酸锆和二氧化硅配合使用有效减少纳米银团聚的机率,茶多酚是天然抗菌剂,具有良好的安全性和生物降解性,但是由于其耐热性差,杀菌持续时间短,茶多酚与纳米银配和使用,有效的提高了茶多酚的杀菌持久性能,可以起到协同增效的作用。

壳聚糖是一种广泛存在的天然高分子材料,具有生物可降解性,对环境无污染,利用化学键合作用在壳聚糖表面接枝苯乙烯,增加了壳聚糖的吸附作用,三硬脂酸甘油酯、壳聚糖不仅具有杀菌作用,而且三硬脂酸甘油酯有助于壳聚糖体系的结构稳定性,使制成的壁材可以较好地对芯材进行包埋,从而提高芯材内纳米银和茶多酚的缓释效果,以延长纳米银微胶囊的杀菌持续时间。

将纳米银、磷酸锆、二氧化硅和茶多酚包埋在微胶囊结构中,通过微胶囊的包埋作用,使得纳米银和茶多酚能够缓慢释放,实现了持久抗菌的效果。

优选的,所述氧化银微胶囊的制备方法,包括如下步骤:

(1)将纳米银、磷酸锆和二氧化硅混合,在温度为80-90℃下搅拌,搅拌速度为100-200r/min,搅拌时间为30-45min,然后再加入茶多酚,搅拌,得到混合物一;

(2)将三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯混合,在温度为70-80℃下搅拌,搅拌时间为 10-35min,得到混合物二;

(3)将步骤(1)得到的混合物一和乳化剂加入至步骤(2)得到的混合物二中,在1500-2000r/min均质机下均质8-12min,调节pH为3-4,然后于-10--80℃冰箱中冷冻 12-24h,后放入冷冻干燥机中干燥24-48h,即得到氧化银微胶囊。

通过采用上述技术方案,在80-90℃下搅拌纳米银、磷酸锆和二氧化硅,有助于较好的分散纳米银,是纳米银较稳定的负载在磷酸锆和二氧化硅的表面,在70-80℃下搅拌三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯,提高壁材体系的结构稳定性,有助于后续的纳米银的包埋效果。

优选的,所述纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比为1:1-3:0.5-0.8。

通过采用上述技术方案,磷酸锆作为一种多功能介孔材料,可以作为纳米银的载体,能够使纳米银的抑菌效果持久,二氧化硅同样不仅可以作为纳米银颗粒的载体,而且具有分散作用,减少纳米银颗粒的团聚,控制纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比,进一步有助于促进纳米银的杀菌功能和抗菌持久性。

优选的,所述三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比为3-6:1:0.5-1.5。

通过采用上述技术方案,以壳聚糖为载体,壳聚糖用苯乙烯进行接枝之后,增加了壳聚糖的吸附作用,三硬脂酸甘油酯的加入,稳定了壳聚糖的分子结构,控制三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比,有助于得到包埋效果更好的纳米银微胶囊。

第二方面,一种可吸收的中空纤维的制备方法,包括以下步骤:

S1、将海藻酸钠改性淀粉、明胶和纳米银微胶囊混合,然后加入二甲基亚砜溶剂,配成质量分数为20-30%的溶液作为外管纺丝液,注入同轴喷丝头的外管,将芯材进入内管,在室温条件下进行同轴静电纺丝,得到纤维;纺丝参数为:内管芯材的流速为0.2-0.8mL/h,外管溶液的流速为0.8-1.2mL/h,电压为15-25kV,接收距离为10-25cm。同轴喷丝头的内管的内/ 外径分别为0.5/0.7mm,外管的内/外径分别为1.2/2mm;

S2、将步骤S1制得的纤维使用丙酮浸泡,除去芯材,干燥后得中空纤维。

通过采用上述技术方案,外管纺丝液包括海藻酸钠改性淀粉、明胶和纳米银微胶囊混合液,配合内管芯材,纺丝得到的中空纤维具有较高的液体吸收能力、保水能力和抗菌持久性,提高了中空纤维的使用性能。

优选的,所述的芯材为矿物油、植物油、聚乙二醇、甘油及其衍生物、空气。

通过采用上述技术方案,芯材采用上述物质有助于去除中空纤维的内芯,快速得到中空纤维,原料丰富,操作简单。

综上所述,本申请具有以下有益效果:

1、本申请的海藻酸钠改性淀粉具有较强的吸水性和粘接性,明胶分子链间相互联结形成致密且均一的网状结构,海藻酸钠改性淀粉分散在网状结构的空隙中,呈现出镶嵌填充的状态,形成了一种紧实致密的交联结构,进一步提高了明胶的粘结性和吸水性,进而提高了明胶的保水性;纳米银微胶囊具有杀菌作用,纳米银微胶囊分散至明胶分子的网状结构中,海藻酸钠改性淀粉进一步促使纳米银微胶囊与明胶分子的粘结性,使制备的中空纤维的杀菌性能持久。

2、本申请中海藻酸钠对淀粉溶液进行交联改性,形成三维网状的交联结构,增加淀粉溶液的粘附性和保水性;氯化钙的加入,不仅增加了淀粉溶液的粘稠度,而且氯化钙能够增加海藻酸钠的黏度,海藻酸钠与氯化钙的混合形成致密交联的网络结构,进一步使海藻酸钠具有优良的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性,进一步有利于海藻酸钠改性淀粉。

3、本申请的海藻酸钠大分子中存在大量强水化作用的羧基,使得海藻酸钠具有很高的牛顿粘度、较低的结构粘度和较差的流变性,烯丙醇缩水甘油醚能够对海藻酸钠进行进一步改性,在海藻酸钠的分子链上引入可反应性双键,促使海藻酸钠与淀粉进行交联改性,提高了海藻酸钠的流变性和粘结性,同时改性后的淀粉具有较高的粘接性和保水性。

具体实施方式

以下结合实施例对本申请作进一步详细说明。

海藻酸钠改性淀粉的制备例

制备例1-1

海藻酸钠改性淀粉的制备方法,包括如下步骤:

(1)将15kg马铃薯淀粉加入至100L的去离子水中,得到质量分数为15%的淀粉溶液,升温至55℃,再加入0.02kg的高锰酸钾,反应15h,再加入10kg质量分数为8%的氢氧化钠溶液,搅拌25min终止氧化反应,再加入氯化钙,充分混合,得到混合物一;

(2)将步骤(1)得到的混合物一超声处理20min,然后加入海藻酸钠,再加入烯丙醇缩水甘油醚,并升温至75℃,保温2h,然后加入600L乙醇,保温2h,进行过滤、干燥,得到海藻酸钠改性淀粉;其中,马铃薯淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比为1:1.2:2;海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比为1:0.6。

制备例1-2

海藻酸钠改性淀粉的制备方法,包括如下步骤:

(1)将20kg马铃薯淀粉加入至200L的去离子水中,得到质量分数为10%的淀粉溶液,升温至60℃,再加入0.04kg的高锰酸钾,反应20h,再加入20kg质量分数为5%的氢氧化钠溶液,搅拌30min终止氧化反应,再加入氯化钙,充分混合,得到混合物一;

(2)将步骤(1)得到的混合物一超声处理30min,然后加入海藻酸钠,再加入烯丙醇缩水甘油醚,并升温至80℃,保温3h,然后加入700L乙醇,保温3h,进行过滤、干燥,得到海藻酸钠改性淀粉;其中,马铃薯淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比为1:0.8:1.2;海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比为1:0.4。

制备例1-3

海藻酸钠改性淀粉的制备方法,包括如下步骤:

(1)将20kg马铃薯淀粉加入至100L的去离子水中,得到质量分数为20%的淀粉溶液,升温至50℃,再加入0.01kg的高锰酸钾,反应10h,再加入12kg质量分数为10%的氢氧化钠溶液,搅拌20min终止氧化反应,再加入氯化钙,充分混合,得到混合物一;

(2)将步骤(1)得到的混合物一超声处理10min,然后加入海藻酸钠,再加入烯丙醇缩水甘油醚,并升温至70℃,保温2h,然后加入500L乙醇,保温1h,进行过滤、干燥,得到海藻酸钠改性淀粉;其中,马铃薯淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比为1:0.8:2.5;海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比为1:0.8。

制备例1-4

与制备例1-1的区别在于,步骤(1)中不加入氯化钙。

制备例1-5

与制备例1-1的区别在于,步骤(2)中不加入烯丙醇缩水甘油醚。

制备例1-6

与制备例1-1的区别在于,淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比为1:0.4:0.8。

制备例1-7

与制备例1-1的区别在于,淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比为1:1.9:2.9。

制备例1-8

与制备例1-1的区别在于,海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比为1:0.2。

制备例1-9

与制备例1-1的区别在于,海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比为1:1.2。

纳米银微胶囊的制备例

制备例2-1

纳米银微胶囊由包含质量比为1:6的芯材和壁材制成;所述芯材包括纳米银、磷酸锆、二氧化硅和茶多酚;所述壁材包括三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯。

氧化银微胶囊的制备方法,包括如下步骤:

(1)将10kg纳米银、磷酸锆和二氧化硅混合,在温度为85℃下搅拌,搅拌速度为150r/min,搅拌时间为35min,然后再加入5kg茶多酚,搅拌,得到混合物一;其中,纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比为1:2:0.6。

(2)将20kg三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯混合,在温度为75℃下搅拌,搅拌时间为25min,得到混合物二;其中,三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比为4:1:0.9。

(3)将步骤(1)得到的混合物一和2kg甘油脂肪酸酯加入至步骤(2)得到的混合物二中,在1800r/min均质机下均质10min,调节pH为3,然后于-10--80℃冰箱中冷冻18h,后放入冷冻干燥机中干燥29h,即得到氧化银微胶囊。

制备例2-2

纳米银微胶囊由包含质量比为1:4的芯材和壁材制成;所述芯材包括纳米银、磷酸锆、二氧化硅和茶多酚;所述壁材包括三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯。

氧化银微胶囊的制备方法,包括如下步骤:

(1)将10kg纳米银、磷酸锆和二氧化硅混合,在温度为90℃下搅拌,搅拌速度为100r/min,搅拌时间为45min,然后再加入6kg茶多酚,搅拌,得到混合物一;其中,纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比为1:1:0.5。

(2)将20kg三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯混合,在温度为80℃下搅拌,搅拌时间为10min,得到混合物二;其中,三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比为3:1:1.5。

(3)将步骤(1)得到的混合物一和2.5kg甘油脂肪酸酯加入至步骤(2)得到的混合物二中,在1500r/min均质机下均质12min,调节pH为3,然后于-10--80℃冰箱中冷冻 24h,后放入冷冻干燥机中干燥48h,即得到氧化银微胶囊。

制备例2-3

纳米银微胶囊由包含质量比为1:8的芯材和壁材制成;所述芯材包括纳米银、磷酸锆、二氧化硅和茶多酚;所述壁材包括三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯。

氧化银微胶囊的制备方法,包括如下步骤:

(1)将10kg纳米银、磷酸锆和二氧化硅混合,在温度为80℃下搅拌,搅拌速度为200r/min,搅拌时间为30min,然后再加入4kg茶多酚,搅拌,得到混合物一;其中,纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比为1:3:0.8。

(2)将20kg三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯混合,在温度为70℃下搅拌,搅拌时间为35min,得到混合物二;其中,三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比为6:1:0.5。

(3)将步骤(1)得到的混合物一和3kg甘油脂肪酸酯加入至步骤(2)得到的混合物二中,在2000r/min均质机下均质8min,调节pH为4,然后于-10--80℃冰箱中冷冻12h,后放入冷冻干燥机中干燥24h,即得到氧化银微胶囊。

制备例2-4

与制备例2-1的区别在于,步骤(1)中不加入茶多酚。

制备例2-5

与制备例2-1的区别在于,步骤(2)中不加入壳聚糖。

制备例2-6

与制备例2-1的区别在于,纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比为1:0.5:0.2。

制备例2-7

与制备例2-1的区别在于,纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比为1:3.5:1.2。

制备例2-8

与制备例2-1的区别在于,三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比为2:1:0.2。

制备例2-9

与制备例2-1的区别在于,三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比为8:1:1.8。

实施例

实施例1

一种可吸收的中空纤维,按重量份数计,包括以下组分,海藻酸钠改性淀粉9kg、明胶7kg 和纳米银微胶囊5kg;海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-1制得,纳米银微胶囊采用制备例2- 1制得;

可吸收的中空纤维的制备方法,包括以下步骤:

S1、将海藻酸钠改性淀粉、明胶和纳米银微胶囊混合,然后加入二甲基亚砜溶剂,配成质量分数为20%的溶液作为外管纺丝液,注入同轴喷丝头的外管,将大豆油进入内管,在室温条件下进行同轴静电纺丝,得到纤维;纺丝参数为:内管大豆油的流速为0.6mL/h,外管溶液的流速为1.2mL/h,电压为20kV,接收距离为15cm。同轴喷丝头的内管的内/外径分别为 0.5/0.7mm,外管的内/外径分别为1.2/2mm;

S2、将步骤S1制得的纤维使用丙酮浸泡,除去芯材,干燥后得中空纤维。

实施例2

与实施例1的区别在于,一种可吸收的中空纤维,按重量份数计,包括以下组分,海藻酸钠改性淀粉6kg、明胶3kg和纳米银微胶囊8kg。

实施例3

与实施例1的区别在于,一种可吸收的中空纤维,按重量份数计,包括以下组分,海藻酸钠改性淀粉12kg、明胶9kg和纳米银微胶囊2kg。

实施例4

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-2制得。

实施例5

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-3制得。

实施例6

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-4制得。

实施例7

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-5制得。

实施例8

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-6制得。

实施例9

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-7制得。

实施例10

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-8制得。

实施例11

与实施例1的区别在于,海藻酸钠改性淀粉采用制备例1-9制得。

实施例12

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-2制得。

实施例13

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-3制得。

实施例14

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-4制得。

实施例15

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-5制得。

实施例16

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-6制得。

实施例17

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-7制得。

实施例18

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-8制得。

实施例19

与实施例1的区别在于,纳米银微胶囊采用制备例2-9制得。

对比例

对比例1

一种可吸收的中空纤维,按重量份数计,包括以下组分,海藻酸钠改性淀粉15kg、明胶13 kg和纳米银微胶囊1kg。

对比例2

一种可吸收的中空纤维,按重量份数计,包括以下组分,海藻酸钠改性淀粉4kg、明胶2kg 和纳米银微胶囊10kg。

对比例3

与实施例1的区别在于,用等量的马铃薯淀粉代替海藻酸钠改性淀粉。

对比例4

与实施例1的区别在于,用等量的明胶代替海藻酸钠改性淀粉。

对比例5

与实施例1的区别在于,用等量的明胶代替纳米银微胶囊。

对比例6

与实施例1的区别在于,用等量的海藻酸钠改性淀粉代替明胶。

性能检测试验

检测方法/试验方法

1、吸水性测试:称取10g样品加入100L的去离子水,待吸水饱和后在筛网上静置3min 至无自由水滴下,然后称取筛和吸水后样品的质量,按下式计算吸水倍数(用WRV表示); WRV(g/g)=(W

式中:W

W

W

2、保水性测试:(a)在自然状态下的保水能力:称取10g样品加入100L的去离子水,待吸水饱和后,静置,测定样本的吸水倍数,然后将吸水样品放入烧杯中静置,每周称量一次烧杯和凝胶的重量,计算树脂的含水量。

(b)加压保水性测试:称取10g样品加入100L的去离子水,待吸水饱和后,静置,测定样本的吸水倍数,然后在含有样品的分样筛中放置一块直径为9.8cm的圆形玻璃板,再在板上放置砝码,每隔1h后称量筛和吸水凝胶的重量,得到加压后吸水凝胶的含水量。

3、杀菌性测试:用金黄色葡萄球菌作抗菌试验,培养基为营养肉汁琼脂,将相同大小和形状的样品置于培养集中,接种金黄色葡萄球菌,浓度为10

表1

从表1可知,本申请制备的可吸收的中空纤维具有较强的吸水性、粘接性和保水性,而且具有持久的杀菌性能。实施例1-5制备的中空纤维的吸水倍数高达1200以上,在自然状态下的保水性能,24h后的保水能力基本不变,72h之后依然具有较高的保水能力,保持在1200 左右;在压力下的保水能力,24h后的保水能力保持在1200左右,72h之后依然具有较高的保水能力,保持在1180左右;制备的中空纤维的抑菌率高达99.9%,72h之后继续检测纤维的抑菌率,均保持在99.6%左右,表明制备的中空纤维具有较好的杀菌持久性。

实施例6中海藻酸钠改性淀粉的制备过程中不加入氯化钙,从表1可知,制备的中空纤维的吸水倍数为1100,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力在1045;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力在1023;表明氯化钙的加入影响中空纤维的吸水性和保水性,氯化钙能够增加海藻酸钠的黏度,海藻酸钠与氯化钙的混合形成致密交联的网络结构,进一步使海藻酸钠具有优良的生物相容性、生物可降解性和生物黏附性,进一步有利于海藻酸钠改性淀粉。制备的中空纤维的抑菌率高达99.9%,72h之后继续检测纤维的抑菌率,保持在99.7%,表明制备的中空纤维依然具有较好的杀菌持久性。

实施例7中海藻酸钠改性淀粉的制备过程中不加入烯丙醇缩水甘油醚,从表1可知,制备的中空纤维的吸水倍数为1000,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力在943;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力在911;表明烯丙醇缩水甘油醚的加入影响中空纤维的吸水性和保水性,烯丙醇缩水甘油醚能够对海藻酸钠进行进一步改性,在海藻酸钠的分子链上引入可反应性双键,促使海藻酸钠与淀粉进行交联改性,提高了海藻酸钠的流变性和粘结性,同时改性后的淀粉具有较高的粘接性和保水性。制备的中空纤维的抑菌率高达 99.9%,72h之后继续检测纤维的抑菌率,保持在99.7%,表明制备的中空纤维依然具有较好的杀菌持久性。

实施例8-9调整淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比,实施例10-11调整海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比,从表1看出,制备的中空纤维的吸水倍数为1190左右,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力在1145左右;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力在1110左右;表明淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比改变、海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比改变均影响中空纤维的吸水性和保水性;海藻酸钠与氯化钙交联形成密闭的网络结构,海藻酸钠加入淀粉中进行交联改性,形成三维网状的交联结构,有效地提高淀粉的保水性;控制马铃薯淀粉、氯化钙和海藻酸钠的质量比,得到吸水性更好、粘性更优和保水性更好的海藻酸钠改性淀粉;采用烯丙醇缩水甘油醚对海藻酸钠进行改性,在其分子结构上引入容易反应的双键,促使了海藻酸钠与淀粉的交联反应,形成三维网状结构的海藻酸钠改性淀粉,控制海藻酸钠与烯丙醇缩水甘油醚的质量比,得到吸水性更好、粘性更优和保水性更好的海藻酸钠改性淀粉。另外,中空纤维依然具有较好的杀菌持久性。

实施例12-19制备的中空纤维的吸水倍数高达1200以上,在自然状态下的保水性能, 24h后的保水能力基本不变,72h之后依然具有较高的保水能力,保持在1180左右;在压力下的保水能力,72h之后依然具有较高的保水能力,保持在1170左右;其中,实施例12-13制备的中空纤维的抑菌率高达99.9%,72h之后继续检测纤维的抑菌率。

实施例14氧化银微胶囊的制备方法中不加入茶多酚,中空纤维的抑菌率高达97.1%,72h之后检测纤维的抑菌率90.1%,可见,茶多酚与纳米银配和使用,有效的提高了茶多酚的杀菌持久性能,可以起到协同增效的作用。

实施例15氧化银微胶囊的制备方法中不加入壳聚糖,中空纤维的抑菌率高达95.2%, 72h之后检测纤维的抑菌率88.5%,可见,壳聚糖不仅具有杀菌作用,而且三硬脂酸甘油酯有助于壳聚糖体系的结构稳定性,使制成的壁材可以较好地对芯材进行包埋,从而提高芯材内纳米银和茶多酚的缓释效果,以延长纳米银微胶囊的杀菌持续时间。

实施例16-17改变纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比、实施例18-19改变三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比,制备的中空纤维的抑菌率均下降,表明控制纳米银、磷酸锆和二氧化硅的质量比,有助于促进纳米银的杀菌功能和抗菌持久性。控制三硬脂酸甘油酯、壳聚糖和苯乙烯的质量比,有助于得到包埋效果更好的纳米银微胶囊。

对比例1-2改变各组分的用量,制备的中空纤维的吸水倍数为1190左右,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力保持在1140左右;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力保持在1090左右;制备的中空纤维的抑菌率约为99.0%,72h之后继续检测纤维的抑菌率,均保持在96%左右,表明各组分的用量均影响中空纤维的吸水性、保水性和杀菌持久性。

对比例3中用马铃薯淀粉代替海藻酸钠改性淀粉,从表1可知,制备的中空纤维的吸水倍数为800,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力在741;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力在721;对比例4中用明胶代替海藻酸钠改性淀粉,从表1可知,制备的中空纤维的吸水倍数为805,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力在745;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力在723;表明海藻酸钠改性淀粉的加入影响中空纤维的吸水性和保水性,海藻酸钠改性淀粉具有较强的吸水性和粘接性,海藻酸钠改性淀粉分散在网状结构的空隙中,提高了明胶的粘结性和吸水性,进而提高了明胶的保水性。制备的中空纤维的抑菌率高达97.9%,72h之后继续检测纤维的抑菌率为92.6%,表明海藻酸钠改性淀粉进一步促使纳米银微胶囊与明胶分子的粘结性,使制备的中空纤维的杀菌性能持久。

对比例5中用明胶代替纳米银微胶囊,从表1可知,制备的中空纤维的吸水性和保水性基本不变,但是,纤维的抑菌率明显下降,抑菌率为76.4%,72h之后继续检测纤维的抑菌率为60.4%,表明将纳米银、磷酸锆、二氧化硅和茶多酚包埋在微胶囊结构中,通过微胶囊的包埋作用,使得纳米银和茶多酚能够缓慢释放,实现了持久抗菌的效果。

对比例6中用海藻酸钠改性淀粉代替明胶,从表1可知,制备的中空纤维的吸水倍数为980,在自然状态下的保水性能,72h之后的保水能力在921;在压力下的保水能力,72h之后的保水能力在901;表明明胶与海藻酸钠改性淀粉配合,提高了明胶的粘结性和吸水性,进而提高了明胶的保水性。制备的中空纤维的抑菌率基本保持不变,具有优异的杀菌性能持久。

本具体实施例仅仅是对本申请的解释,其并不是对本申请的限制,本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改,但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

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06120115630951