一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法

本发明涉及抗静电纤维制备，特别涉及一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法。

背景技术：

1、智能纺织品在纺丝市场具有广泛的应用，因其具有优良的导电性和抗静电性。并随着“双碳”目标的提出，对可持续发展越来越重视，而传统高分子材料的大量生产以及快速消耗，导致不可再生资源的日益枯竭，进而对生态环境造成了极大地破坏。聚乳酸因具有完全生物降解性和较高的力学性能，成为近年来新型纤维材料研发的热点，但是聚乳酸纤维在加工和使用时，回潮率低，易于电荷积聚而产生静电，进而带来诸多不便。

2、现有技术中采用纤维表面涂覆抗静电剂，或将原材料与导电粒子共混后纺丝等手段改善pla的导电性能，但这些方法存在导电涂层易脱落、导电粒子相容性差和分散性不匀，进而限制了导电纤维的应用。因此就上述存在的问题，我们提出一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法，能够减少制备过程中导电涂层脱落，从而提高抗菌性和抗静电性能的长效性。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的在于提出一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法，其制备方法简单，能够减少导电涂层的脱落，提高导电性能，可以有效地解决背景技术中的技术问题。

2、技术效果：本发明提供了一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法，采用同轴静电纺丝制备得到以pla溶液为壳层纺丝液，以ta/agno3为芯层纺丝液的同轴纳米纤维，利用ta上的酚羟基对ag+的还原作用，在纺丝过程及成型后的较短时间内，实现agnps的原位生成及分散。ta上大量羰基和羟基，能产生氢键交联，强化agnps和pla的黏附作用。ta的酚羟基与agnps均能够破坏细菌表面的蛋白分子，进而使复合纤维具有抗菌性；利用丙酮/乙醇共混溶剂对纤维表面非晶区结构的重结晶，调控纳米纤维表面的孔隙分布，促进agnps和酚羟基的有效暴露，提高回潮率，进而提高功能粒子作用效率和使用寿命。

3、本发明作为进一步限定的技术方案是：一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法，包括以下步骤：

4、s1，将pla粉体溶解于二氯甲烷中，得到壳层纺丝液；

5、s2，将ta和agno3分别溶解于二氯甲烷和dmf中，而后进行混合得到芯层纺丝液；

6、s3，将壳层纺丝液和芯层纺丝液均连接于同轴纺丝针头，置于静电纺丝装置上进行电纺，静置干燥，得到pla/ta/agnps同轴纳米纤维；

7、s4，将步骤s3制得的pla/ta/agnps同轴纳米纤维浸泡于丙酮/乙醇共混溶剂进行重结晶浸泡，得到表面多微孔pla/ta/agnps同轴纳米纤维。

8、本发明作为进一步改进的是一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法制备获得的表面多微孔抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维。

9、本发明的有益效果是：

10、(1)本发明中，在同轴静电纺丝技术结合拉伸干燥处理过程中，利用ta中丰富的具有还原性的酚羟基将ag+原位还原成agnps，同步实现了agnps的生成和分散，同时ta大量的羟基和羰基形成氢键交联网络，改善了agnps与pla的黏附作用，大幅提高agnps在pla中的稳定固载。

11、(2)本发明中，利用ta的酚羟基与agnps对细菌表面蛋白分子的破坏作用，同时赋予纳米纤维优良的抗菌功能；其采用溶剂重结晶浸泡法优化纤维表面孔隙结构，提高回潮率，促进agnps和酚羟基的有效暴露，进而提高抗菌性和抗静电性能，以及纳米纤维的使用寿命。

技术特征：

1.一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，其特征在于：所述pla粉体与二氯甲烷的质量比例为1-10：100；所述ta与二氯甲烷的质量比例为0.1-2：100，所述agno3与dmf的质量比例为1-10：100，且所述ta/二氯甲烷溶液与agno3/dmf溶液的质量比例为100：5-30。

3.根据权利要求1所述的一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，其特征在于：所述pla/ta/agnps同轴纳米纤维中ta与pla的质量比例为0.1-10：100，agnps与pla的质量比例为0.1-10：100。

4.根据权利要求1所述的一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述壳层纺丝液的流速为1.0-4.0ml/h，所述芯层纺丝液的流速为0.1-1.0ml/h。

5.根据权利要求1所述的一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，其特征在于：在步骤s3中，所述静置干燥的条件为：25-42℃下真空干燥15-24h。

6.根据权利要求1所述的一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法，其特征在于：所述丙酮/乙醇共混溶剂的体积比为1-4：1；所述重结晶浸泡的温度为10-25℃，所述重结晶浸泡的时间1-4h。

7.一种根据权利要求1-6任一所述的表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维的制备方法制备获得的表面多微孔抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维。

技术总结本发明提供一种表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维及其制备方法，涉及抗静电纤维制备技术领域，表面多微孔PLA/TA/AgNPs同轴纳米纤维以聚乳酸(PLA)为壳层，以单宁酸(TA)/硝酸银(AgNO<subgt;3</subgt;)为芯层，利用TA的酚羟基对Ag<supgt;+</supgt;的还原作用，在同轴纺丝过程及成型后的较短时间内，同步实现AgNPs(银纳米粒子)的生成及分散；TA表面的羟基和羰基与PLA发生氢键作用，将AgNPs稳定于PLA中，获得长效的抗静电性和抗菌性；进一步利用重结晶调节纤维表面孔隙结构，优化导电网络。本发明制备的表面多微孔长效抗静电、抗菌聚乳酸纳米纤维能够减少制备过程中功能粒子脱落问题，从而提高抗菌性和抗静电性能的长效性。技术研发人员：王经逸,曾安然,曾安蓉,汪扬涛,林鸿裕,詹迎旭,贾红兵受保护的技术使用者：黎明职业大学技术研发日：技术公布日：2024/6/2