复合纳米纤维的制备及性能研究

导读:随着科技的进步和人们对自身健康要求的提高，人们对具有抗菌功能的材料提出了更高的要求。而纺织品作为致病菌繁殖和传递的一个重要媒介，受到越来越多人们的关注和重视，抗菌

来源：未知发布日期：2020-06-19 10:08【大中小】

随着科技的进步和人们对自身健康要求的提高，人们对具有抗菌功能的材料提出了更高的要求。而纺织品作为致病菌繁殖和传递的一个重要媒介，受到越来越多人们的关注和重视，抗菌纺织品不仅可以有效遏制致病菌在纺织品上的繁殖生长，也可以阻断细菌的传播途径，达到抗菌、自洁、除臭等功能。而TiO2作为具有代表性的纺织品抗菌剂，是近些年研究的热点之一，它具有成本低、时效持久、无毒副作用、稳定性好，甚至还可以分解内毒素等优点，在抗菌纺织品领域占着重要的地位。天津津腾实验设备有限公司了解到本文利用静电纺丝技术把PAN和TiO2制备成具有抗菌功能的复合纳米纤维，既保留了聚丙烯腈纤维优良的性能，也赋予了纳米纤维抗菌的功能，拓宽了抗菌纤维的渠道，同时也丰富了功能性纺织品的内容。

材料：聚丙烯腈(PAN)，Mw=85000，(上海金山石油化工有限公司)，二氧化钛(TiO2)P25(北京上伟科林科贸有限责任公司)，N,N-二甲基甲酰胺(DMF)(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)，营养琼脂培养基(NA)、营养肉汤培养基(NB)(杭州微生物试剂有限公司)，大肠杆菌、金黄色葡萄球菌(苏州大学生命科学学院提供)。

仪器：DDS-11A型电导仪(上海仪电科学仪器股份有限公司)，Quanta250型扫描电子显微镜(捷克FEI公司)，Nicolet6700型傅里叶红外光谱仪(美国ThermoFisher公司)，XQ-2型纤维强伸度仪(上海新纤仪器有限公司)，LDZX-50FBS型高压灭菌锅、LDZX-50FBS型试管振荡器(上海申安医疗器械厂)，THZ-100型恒温培养摇床(上海一恒科学仪器有限公司)，SPX-80B-II型恒温培养箱(上海贺德实验室设备有限公司)等。

天津津腾实验设备有限公司了解到本文通过制备PAN/TiO2复合纳米纤维，并测试分析了纳米纤维的微观结构和抗菌性能，得到如下结果。
(1)PAN/TiO2复合纳米纤维具有更细的纤维直径，但随着TiO2质量分数的提高，纳米纤维直径开始增大，而且团聚现象更为严重。PAN/TiO2复合纳米纤维在TiO2质量分数为0.5%～1.0%时，纳米纤维直径更细，纤维表面较光滑，团聚现象较轻。

(2)当TiO2的质量分数是0.5%时，复合纳米纤维膜的拉伸强力达到最大的71.14cN；纤维膜的拉伸强力在TiO2质量分数大于0.5%以后，随着TiO2质量分数的增加而减小，PAN/TiO2复合纤维的伸长率随着TiO2质量分数的增加而降低。

(3)PAN/TiO2复合纳米纤维抗菌的定性实验中，并未发现抑菌圈的形成，造成此现象的原因分析认为是TiO2的质量分数不高或TiO2是属于非溶出性抗菌剂等原因。

(4)抗菌定量测试结果：随着TiO2的质量分数的增加，PAN/TiO2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌率逐渐提高；但对大肠杆菌的抑菌率在TiO2质量分数为1.5%时达到阈值，抑菌率为99.12%，随后抑菌率有一定的减小；在TiO2抗菌剂质量分数相同时，PAN纳米纤维对大肠杆菌抑菌率要微弱于对金黄色葡萄球菌的抑菌率。

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