B. 取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为45kV,推进速率为 1.8ml/h,接收距离为20cm,且温度控制在29°C,采用平板收集法,经5h制得纳米纤维膜。将 所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
[0035] 对比例1 纯I3BT静电纺丝纤维膜的制备: (1)将PBT真空干燥后,采用实施例1中的双螺杆参数将PBT经过双螺杆熔融挤出,得到 PBT粒子。
[0036] (2)采用实施例1中的静电纺丝工艺参数,制备纳米纤维膜。将所得的纳米纤维膜 用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
[0037] 对比例2 一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖纳米纤维膜的方法,其特征在于: (1)PBT/CTS共混物的制备: A. 将PBT和CTS分别真空干燥; B. 按照重量百分比配方ω (PBT)/Co(CTS) = IOO: 5,称取干燥后的I3BTXTS以及占 I3BT和 CTS总和的重量百分比为0.2的白油; C. 将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速3000 rpm/min,高速搅拌20min; D. 将混合均匀的roT、CTS、白油加入到双螺杆挤出机加料口,双螺杆参数为:一区温度 195°C,二区温度215°C,三区温度235°C,四区温度240°C,五区温度245°C,六区温度235°C, 七区温度235°C,机头温度235°C,转速为70rpm/min,经双螺杆挤出机熔融共混后牵引切粒, 得到PBT/CTS共混粒子。
[0038] (2)PBT/壳聚糖静电纺丝纳米纤维膜的制备: A·将步骤(I)D中得到的PBT/CTS粒子,按照 ω (PBT/CTS粒子(g)):V(HFIP(mL)) =5:100 溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/CTS溶液,即得纺丝前驱体溶液; B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为30kV,推进速率为 2ml/h,接收距离为15cm,且温度控制在26°C,采用平板收集法,经3h制得纳米纤维膜。将所 得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
[0039] 对比例3 一种静电纺丝法制备I3BT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于: (I )PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备: A. 将PBT和CTS-g-GMA分别真空干燥,其中PBT的特性粘度为1.0 dL/g; B. 按照重量百分比配方ω (PBT)/ω (CTS-g_GMA) = 100:18,称取干燥后的PBT、CTS-g_ GMA以及占 PBT和CTS-g-GMA重量百分比为0.5的白油; (2汗8了/0^1-6嫩静电纺丝纳米纤维膜的制备: A·将步骤(I)B中得到的I3BT、CTS-g-GMA、白油,按照 ω (PBT/CTS-g-GMA/白油(g)): V (冊1?(1^))=5:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一?8了/0^1-61^溶液, 即得纺丝前驱体溶液; B.取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为60kV,推进速率为 1.5ml/h,接收距离为17cm,且温度控制在28°C,采用平板收集法,经9h制得纳米纤维膜。将 所得的纳米纤维膜用于力学性能测试和摇瓶震荡法抗菌性能测试,结果分别见表1和表2。
[0040]表1.静电纺丝PBT/CTS接枝物纳米纤维膜力学性能测试结果
表2.静电纺丝TOT/CTS接枝物纳米纤维膜抗菌性能测试结果
从表1和表2中得出本发明的结果是:通过熔融共混法制备PBT/壳聚糖接枝物后,在利 用静电纺丝法制备I3BT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜,有效提高了I3BT与壳聚糖接枝物的相容 性,使得纳米纤维膜的力学性能和抗菌性能大幅提高。
【主权项】
1. 一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,其特征在于: (1 )PBT/壳聚糖接枝物共混物的制备: A. 将PBT和壳聚糖接枝物分别真空干燥; B. 按照重量百分比配方ω(ΡΒΤ):ω(壳聚糖接枝物)=1〇〇:2_20,称取干燥后的PBT、壳 聚糖接枝物以及占ΡΒΤ和壳聚糖接枝物总重量的0.1-2%的白油; C. 将称取后的各组分置于高速捏合机中,保持转速500-6000rpm/min,高速搅拌5-60min; D. 将混合均匀的TOT、壳聚糖接枝物、白油加入到双螺杆挤出机加料口,经双螺杆挤出 机熔融共混后牵引切粒,得到PBT/壳聚糖接枝物共混粒子; (2)PBT/壳聚糖接枝物静电纺丝纳米纤维膜的制备: A. 将步骤(1)D中得到的PBT/壳聚糖接枝物共混粒子,按照重量体积比ω(PBT/壳聚糖 接枝物粒子):V(溶剂) = 1-20:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一ΡΒΤ/壳 聚糖接枝物溶液,即为纺丝前驱体溶液; B. 取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,静电纺丝电压为15-70kV,推进速率为 0.05-5ml/L,接收距离为5-30cm,且温度控制在26-35°C之间,经一定的时间后制得纳米纤 维膜。2. 根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备TOT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法, 其特征在于:所述步骤(1)中的PBT的特性粘度范围为0.5-1.2dL/g。3. 根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备TOT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法, 其特征在于:所述步骤(1)中壳聚糖接枝物为壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)或壳聚糖接枝马来酸(CTS-g-MA)。4. 根据权利要求3所述的一种静电纺丝法制备TOT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法, 其特征在于:所述壳聚糖接枝物为壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)或者壳 聚糖接枝马来酸酐(CTS-g-MA),壳聚糖接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯(CTS-g-GMA)是按照文 献"Characterizationanddegradationoffunctionalizedchitosanwithglycidyl methacrylate,JournalofBiomaterialsScience,PolymerEdition,2005,16(4):473-488 "制备获得的,壳聚糖接枝马来酸酐(CTS-g-MA)是按照文献"Preparationand characterizationofmaleicacidgraftedchitosan,InternationalJournalof PolymerAnalysisandCharacterization,2005,10(5_6) :313_327"制备获得的。5. 根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备TOT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法, 其特征在于:所述步骤(1)中双螺杆参数为:一区温度195-210°C,二区温度215-235°C,三区 温度235-245°C,四区温度240-250°C,五区温度245-255°C,六区温度235-250°C,七区温度 235-250°C,机头温度 235-250°C,转速为 50-350rpm/min。6. 根据权利要求1所述的一种静电纺丝法制备TOT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法, 其特征在于:所述步骤(2)中的溶剂为六氟异丙醇(HFIP)或三氟乙酸与二氯乙烷混合溶液 (TFA/DCM)。7. 根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳 米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(2)中静电纺丝在空气浴氛围中纺丝。8. 根据权利要求1或2或3或4或5或6所述的一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳 米纤维膜的方法,其特征在于:所述步骤(2)中静电纺丝收集方式为平板收集、转鼓收集或 转盘收集。9.根据权利要求6所述的一种静电纺丝法制备TOT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法, 其特征在于:所述步骤(2)中的三氟乙酸与二氯甲烷的体积比为1-20:1。 1 〇.权利要求1 -9任一所述的方法制得的PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜。
【专利摘要】本发明公开一种静电纺丝法制备PBT/壳聚糖接枝物纳米纤维膜的方法,将PBT、壳聚糖接枝物按照重量百分比配方ω(PBT)/ω(壳聚糖接枝物)=100:2-20通过双螺杆熔融共混制备PBT/壳聚糖接枝物共混粒子;将PBT/壳聚糖接枝物粒子,按照ω(PBT/壳聚糖接枝物粒子):V(溶剂)=1-20:100溶于溶剂中,恒温水浴中充分搅拌溶解,制成均一PBT/壳聚糖接枝物溶液,即得纺丝前驱体溶液;取上述纺丝前驱体溶液到注射器中静电纺丝,经一定的时间制得纳米纤维膜。这种方法制备的纳米纤维膜组分间具有较好的相容剂性,有较好的机械性能、吸附性能和抗菌功能,可广泛用于高效过滤材料和抗菌医用材料等领域。
【IPC分类】D01D5/00, D04H1/435, D04H1/728
【公开号】CN105483938
【申请号】CN201510847911
【发明人】钱庆荣, 陈潇川, 夏新曙, 许玉羡, 罗永晋, 王坤灿
【申请人】福建师范大学
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2015年11月30日