艾草/聚丙烯腈纤维复合材料的抗菌性能研究

成果编号：31639

价格：面议

完成单位：徐州工程学院

单位类别：其他高校

完成时间：2021年

成熟程度：其他

服务产业领域：生物技术与医药、新材料、其他

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发布人：wanredsunny 离线

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“新冠肺炎”疫情席卷全球，使得人们对于卫生健康产品更加重视。与卫生健康相对立的是伴随人类的细菌、病毒，往往会依附在纤维制品上，因此需要在纤维材料与人体之间创造一个卫生健康的微环境。以新冠疫情期间被大量使用的口罩为例，为了保证安全且延长使用时间和次数，有学者尝试了不同的洗消处理方法，明确了在不同洗消处理方法下的口罩滤阻滤效变化，结果表明各种洗消处理方法极易损伤口罩核心层熔喷材料的静电，导致过滤效力不足。有学者在口罩材料中添加含碳物质使其具有自加热效应达到杀菌和病毒作用，但都存在成本高昂，制作复杂等问题。因此，制备简单、抗菌持续时间长是阻隔用纤维制品的重要研究方向。纳米纤维材料具有较大的比表面积使其自身具有优异的拦截作用。传统抗菌物质如无机抗菌剂，金属银单质和铜离子等，虽然具有低添加量高抗菌效果，但溶出物可能对人体皮肤存在潜在危害。而艾草作为一种天然抗菌剂，其皮肤接触无健康问题。以艾草粉末作为核心抗菌物质制备的纳米纤维材料，采用水溶性艾草粉末，通过静电纺丝工艺，制备具有纳米尺度的艾草纳米纤维材料，并与熔喷、热风材料通过在线工艺制备复合材料，为健康防护领域的纤维制品研发提供新的思路。

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成果介绍

科技计划：

成果形式：新技术、新产品、新材料

合作方式：技术转让、技术开发、技术咨询、技术服务

参与活动：首届江苏产学研合作对接大会

专利情况：未申请专利

成果简介

综合介绍

创新要点

艾草是一种常见的中草药，其提取物——艾草精油存在挥发快、无法长期保持抑菌性等问题已成为制约其产业化应用的瓶颈。为解决上述问题，利用水溶性艾草粉末，通过静电纺丝方法制备艾草/聚合物复合纳米纤维，并通过在线工艺与熔喷、热风非织造材料进行复合制备稳定性好、抑菌长久的复合过滤材料。对复合材料的润湿性、抗菌性、透气过滤效率以及单向导湿等性能进行研究，并与添加艾草精油材料进行了比较。实验发现：艾草粉末的添加使得复合材料具有超亲水性，相比纯聚合物纳米纤维材料润湿时间缩短 100 倍；当艾草与聚合物质量比达到一定比例时，存放 60天的样品的抑菌性测试发现其金黄色葡萄球菌的抑菌率达到 99%，而相同条件下艾草精油挥发较快，抗菌性能和持久性较低，可以看出艾草纳米纤维材料具有优异的抗菌和阻隔性能；熔喷材料与艾草/聚合物纳米纤维材料复合，单向导湿指数可高达 600%。有望解决纤维材料夏天热集中、冬天湿冷和细菌繁殖等问题，在口罩、敷料和医用防护服等领域上有着广阔应用前景。

技术指标

1. 艾草粉末的添加使得复合材料具有超亲水性，相比纯聚合物纳米纤维材料润湿时间缩短 100 倍； 2. 当艾草与聚合物质量比达到一定比例时，存放 60天的样品的抑菌性测试发现其金黄色葡萄球菌的抑菌率达到 99%，而相同条件下艾草精油挥发较快，抗菌性能和持久性较低，可以看出艾草纳米纤维材料具有优异的抗菌和阻隔性能； 3. 熔喷材料与艾草/聚合物纳米纤维材料复合，单向导湿指数可高达 600%。有望解决纤维材料夏天热集中、冬天湿冷和细菌繁殖等问题，在口罩、敷料和医用防护服等领域上有着广阔应用前景。

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