PAN/TiO2抗菌复合纳米纤维的制备及性能研究

利用静电纺丝方法制备了聚丙烯腈/二氧化钛(PAN/TiO_2)抗菌复合纳米纤维,并测试分析了纳米纤维的微观结构和抗菌性能等。结果发现TiO_2的加入有效地减小了PAN/TiO_2复合纳米纤维的直径;当TiO_2的质量分数是0.5%时,PAN/TiO_2纳米纤维膜的拉伸强力最大为71.14 cN。抗菌性能定性测试显示PAN/TiO_2复合纳米纤维没有抑菌圈;但抗菌性能定量分析表明,PAN/TiO_2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率都达到了90%以上,且随着Ti O2质量分数的增加,对金黄色葡萄球菌的抑菌率相应提高,但对大肠杆菌的抑菌率先增加后减小,在TiO_2质量分数为1.5%时达到最大的99.12%。当TiO_2质量分数相同时,PAN/TiO_2复合纳米纤维对金黄色葡萄球菌的抑菌率都略高于大肠杆菌。     

聚丙烯腈抗菌复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为研究分析不同抗菌剂对聚丙烯腈(PAN)抗菌纳米纤维的影响,进一步开发功能性纳米纤维纺织品,通过静电纺丝方法制备PAN/三氯生(TCS)、PAN/TiO₂抗菌复合纳米纤维膜,借助扫描电子显微镜、傅里叶红外光谱仪等对纳米纤维膜的微观结构和性能进行表征。结果表明:相对于纯 PAN纳米纤维膜,PAN/TCS 和PAN/TiO₂抗菌纳米纤维膜的纤维直径减少了39% ~ 71%,拉伸强度增加了12% ~ 88%; PAN/TCS 复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌圈都大于1 mm;由于TiO₂为非溶出型菌剂,PAN/TiO₂复合纳米纤维未发现抑菌圈;PAN/TCS 和PAN/TiO₂纳米纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率都达到了91.98%以上,且抑菌率随着TCS和TiO₂质量分数的增加而增加。     

聚乙烯醇/海藻酸钠/黄连素医用敷料制备及其性能

为提高聚乙烯醇(PVA)/海藻酸钠(SA)医用敷料的抗菌性和耐水性能,采用黄连素(BR)为天然抗菌剂负载在医用敷料上,通过静电纺丝法制备PVA/SA/BR纳米纤维膜,并在氯化钙无水乙醇溶液中进行交联处理,对PVA/SA/BR纳米纤维膜的化学结构、抗菌性能、吸液性能以及力学性能进行表征与分析。结果表明:BR负载在PVA/SA纳米纤维上形成明显串珠,且与PVA/SA结合良好,氯化钙交联处理后PVA/SA/BR纳米纤维膜由网状变为平滑膜状;当BR质量分数为6%时,PVA/SA/BR纳米纤维膜断裂强度为1.76 MPa,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为99.41%、97.89%;当氯化钙质量分数为4%,交联时间为4 h时,PVA/SA/BR纳米纤维膜的断裂强度为4.17 MPa,吸液倍率为1 257%。     

可光降解聚羟基丁酸酯/聚己内酯基抗菌纤维膜的制备及其性能

为开发一种具有高效抗菌性能和光降解功能的复合纤维膜,将Ag与ZnO复合,采用静电纺丝技术将不同质量分数的Ag-ZnO颗粒添加到聚己内酯(PCL)和聚羟基丁酸酯(PHB)复合材料中共混,制备了Ag-ZnO-PHB/PCL复合纤维膜。借助扫描电子显微镜、X射线衍射仪、热重分析和红外光谱等技术对复合纤维膜进行了表征,并评价其力学性能、光降解性能、抗菌性能及生物被膜作用。结果显示:该复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在60 min时分别达到84.12%和97.99%,并在一定程度上对生物被膜起抑制作用;复合纤维膜在紫外光下照射12 min对亚甲基蓝溶液有显著的降解效果;复合纤维膜具有较好的力学性能与优良的生物相容性,有望应用于抗菌包装材料及生物医用领域。     

可降解型PHBV/PBAT/TiO2抗菌纳米纤维膜制备

为制备一种可生物降解型抗菌纳米纤维膜,对PHBV与PBAT混纺纺丝液的质量分数和质量比以及加入抗菌剂纳米TiO₂的质量分数进行探究。通过扫描电子显微镜、傅立叶红外光谱、差示扫描量热分析、力学性能测试和亲水性能测试,结果表明,PHBV/PBAT质量比为50∶50、质量分数为13.0%时纳米纤维膜具有良好纤维形态并具备一定的力学性能和疏水性。其中添加1.0%的TiO₂的PHBV/PBAT/TiO₂纳米纤维膜的断裂伸长率由137.5%增加到203.1%,并且疏水性显著提高。抗菌结果表明,其具有优异的抗菌性能,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率高达98.0%以上。     

抗菌PVA/SA纳米纤维膜的制备及性能研究

文中采用静电纺丝技术制备了负载Ag的聚乙烯醇与海藻酸钠(Ag@PVA/SA)纳米纤维膜,优化了工艺条件并测试了不同纳米纤维膜的过滤性能和抗菌性能。结果表明,制备负载银的PVA/SA复合纳米纤维膜的最佳工艺条件:聚乙烯醇质量分数10.0%,纳米银粒子质量分数5.0%,海藻酸钠浓度1.0%,纺丝电压25 kV、纺丝距离为24 cm、喂液量为0.1 mL/h;最优工艺条件下制备的负载Ag的PVA/SA复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌有一定的抑制作用,过滤效率为99.2%。     

丝素蛋白/壳聚糖复合纤维膜的制备与应用

为进一步提升丝素基纤维膜的抗菌性能，以六氟异丙醇和三氟乙酸为溶剂分别溶解丝素蛋白和壳聚糖，制备一定质量比的混合纺丝溶液，然后利用静电纺丝技术制备丝素蛋白/壳聚糖(SF/CS)复合纤维膜。对不同质量比下复合纤维膜的微观形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行测试与分析。结果表明：SF/CS复合纤维膜中纤维呈光滑致密、无串珠的网状结构；随着壳聚糖添加量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增强趋势，当丝素蛋白与壳聚糖质量比为5∶2时，复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈直径分别为(11.88±0.04)和(15.34±0.04) mm,抑菌率分别达到(73.93±0.85)%和(93.27±0.97)%;同时，在该条件下制备的复合纤维膜具有较高的吸水率((967.59±9.76)%),止血性能优于市售止血纱布。     

丝素蛋白/茜草素复合纤维膜的制备及应用

为提高丝素蛋白纤维膜的止血抗菌性能，以茜草素为止血抗菌剂，六氟异丙醇为溶剂，采用静电纺丝法制备丝素蛋白/茜草素复合纤维膜，对不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜形貌、吸水率、止血性能和抗菌性能进行了测试分析。结果表明：不同质量比的丝素蛋白/茜草素复合纤维膜呈光滑致密、无串珠的网状结构，并具有较高的吸水率；随着茜草素含量的增加，复合纤维膜的抗菌性呈显著增加趋势，当丝素蛋白/茜草素质量比为10∶1时，丝素蛋白/茜草素复合纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率分别达到(92.02±1.03)%和(98.03±0.28)%,其止血性能明显优于市售止血纱布。     

聚乳酸/茶多酚复合纳米纤维膜的抗菌机制及性能

将茶多酚(TP)添加到聚乳酸(PLA)纺丝溶液中,以静电纺丝法制备PLA/TP复合纳米纤维膜.通过红外光谱(FT-IR)测试、抑菌圈法、振荡烧瓶法及透射电镜(TEM)对复合纳米纤维膜的成分、抗菌性能及抗菌机理进行研究.FT-IR测试结果验证了PLA/TP复合纳米纤维膜中通过价键的结合使二者复合在一起.抗菌测试结果显示:随着TP含量增加,复合纳米膜抗菌性能提高.对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌圈宽度分别从3.67和3.71 cm增加到5.17和5.67 cm,抑菌率从20.6％和21.3％提高到96.9％和97.6％.TEM观察结果表明,PLA/TP复合纳米纤维膜能够破坏菌体细胞膜的完整性,最终导致菌体细胞的死亡.     

银-铜双金属纳米粒子/聚乳酸复合纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为制备高效抗菌的生物可降解聚乳酸(PLA)静电纺丝纤维膜,首先利用L-抗坏血酸对银和铜的硝酸盐溶液进行化学还原,得到银-铜双金属纳米粒子(Ag-Cu NPs)。然后将Ag-Cu NPs与PLA纺丝液共混,通过静电纺丝技术制备了不同组成的Ag-Cu NPs/PLA复合纳米纤维膜,并对其形貌、结构、亲水性和抗菌性能等进行测试。结果表明：合成的Ag-Cu NPs的粒径约为32 nm,复合纳米纤维膜中Ag-Cu NPs被PLA基体包覆,且沿着纤维径向排列,纤维表面存在大量微小的孔洞;加入Ag-Cu NPs后,Ag-Cu NPs/PLA的水接触角略微降低,亲水性增加,且Ag-Cu NPs和PLA之间仅发生物理作用,未产生明显的化学作用;相比于纯PLA纳米纤维膜,Ag-Cu NPs/PLA的抗菌率明显提高,当纺丝液中Ag-Cu NPs相对于PLA质量为7%时,复合纳米纤维膜对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%。     

竹红菌素-聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸)纳米纤维的制备及其光敏抗菌性能

针对抗生素类药物在耐药性菌株处理中应用的局限性,在聚(甲基丙烯酸甲酯-co-甲基丙烯酸)纺丝液中添加光敏剂竹红菌素,采用静电纺丝法制备具有光动力广谱抗菌功能的纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜、静态接触角测试、傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪等分析添加竹红菌素前后纳米纤维的形貌、润湿性能、化学结构和热稳定性,并研究了添加竹红菌素的纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抗菌能力。结果表明:添加竹红菌素后纳米纤维直径变粗,静态接触角增加约20°,润湿性能下降,热稳定性略有降低;纤维膜在可见光下具有良好的光动力氧化性能,在光照下对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率分别达99.97%和54.41%。     

TiO2-Ag/聚乳酸纳米复合纤维的制备及其抗菌性能

为赋予聚乳酸(PLA)纤维高效的抗菌性能,采用熔融共混纺丝法分别制备了不同质量配比的二氧化钛接枝银纳米介孔微球(TiO₂-Ag)/PLA纳米复合纤维和一定组成的TiO₂/PLA纳米复合纤维,并对2种纤维的结构、热性能和抗菌性能等进行表征和分析。结果表明:当TiO₂-Ag和TiO₂这2种纳米粒子添加质量分数不超过3%时,可在PLA基体中较均匀地分散;2种粒子的加入均不影响PLA的玻璃化转变温度和结晶结构,但会使其熔融温度和热稳定性下降,加入质量分数为3%的TiO₂后,导致PLA的结晶温度略有下降;随着TiO₂-Ag质量分数的增加, TiO₂-Ag/PLA纳米复合纤维对金黄色葡萄球菌和大肠杆菌的抑菌率不断增加;添加相同量的2种纳米粒子时,TiO₂-Ag/PLA复合纤维对2个菌种的抑制效果明显优于TiO₂/PLA复合纤维。     

植物源抗菌剂与芳香制剂复合整理毛织物的抗菌性能研究

以中药材提取物WG-CT为天然抗菌剂、MHZ微胶囊为芳香整理剂对羊毛织物进行抗菌和芳香复合整理,研究了不同复合整理工艺对织物抗菌性能的影响。实验结果表明:芳香整理对织物的抗菌效果影响不大,对金黄色葡萄球菌的抑菌率仍达90%;对大肠杆菌的抑菌率为88%,数值略低。在此基础上改进了抗菌整理工艺,采用中药材提取物WG-CT和KF-CT按2∶1的比例复配,整理后的织物具有抗菌性,当抗菌剂按2∶1复配时,其对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%,织物具有良好的抗菌性能;进一步研究WG-CT和KF-CT复配抗菌剂和芳香整理的复合整理工艺,结果表明,实验方案下能使织物保持抗菌性(抑菌率90%以上),当WG-CT和KF-CT以2∶1复配做抗菌剂,再经芳香整理后的织物对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率均达到99%,抗菌效果良好。     

高效低阻聚丙烯腈/石墨烯纳米纤维膜的制备及其抗菌性能

为了提高聚丙烯腈（PNA）基材料的过滤性能,采用静电纺丝的方法制备了含有不同质量分数石墨烯的PNA /石墨烯纳米纤维复合材料。并对复合材料的过滤效果及抗菌性能进行研究,探讨气流量及孔径分布对过滤效果的影响。研究结果表明：当氧化石墨烯（GO）的质量分数为0.3%时,纺制的纤维平均直径为103nm,复合膜的过滤性能最好;纳米复合材料的过滤效率随气流量的增加而减小,孔径尺寸分布在1.3 ~ 1.7μｍ 之间时最有利于过滤效率的提高;当GO和还原性氧化石墨烯（rGO）质量分数均为0.3%时,PAN /GO 纳米复合材料比PAN/rGO 纳米复合材料的过滤性能好,PAN / GO 和PAN/rGO 纳米复合材料对大肠杆菌的抑菌率分别为32.4%和40.5%,对金黄色葡萄球菌的抑菌率分别为45.8%和56.7%。     

抗菌和防紫外线双效功能聚乳酸/ZnO纤维的制备及其性能

为赋予聚乳酸(PLA)纤维高效的防紫外线性能和抗菌性能,以ZnO为功能粒子,采用熔融共混法制备了不同质量配比的PLA/ZnO共混物,对共混物的形貌结构、热性能、防紫外线性能和抗菌性能进行表征,选用最佳质量配比的共混物进行熔融纺丝制备PLA/ZnO纤维。结果表明:当ZnO母粒质量分数为5％时(ZnO质量分数为0.85％),ZnO粒子在PLA基体中分布均匀,PLA/ZnO共混物热稳定性较好,防紫外线和抗菌性能优异,紫外线防护系数达到663,且对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率在99％以上;该比例的共混物具有良好的可纺性,制得的PLA/ZnO纤维的结晶度达30％以上,纤维的强度符合织造要求,制备的PLA/ZnO织物紫外线透过率低于30％,对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率也高达99％,且织物水洗10次后抑菌率不变。     

聚乙烯吡咯烷酮/芦荟复合纳米纤维膜的制备及其性能

为提升聚乙烯吡咯烷酮(PVP)的抗菌性能,将天然抑菌剂芦荟(Aloe)负载在PVP中,通过静电纺丝法制备不同质量比的PVP/Aloe复合纳米纤维膜。借助扫描电子显微镜、傅里叶变换红外光谱仪、接触角分析仪、表面张力计对该复合纳米纤维膜的形态、亲(疏)水性、粒径和基团结构进行表征与分析。结果表明：由于芦荟与PVP之间相互的物理作用,使制备的纳米纤维膜呈现相互分开又相互黏连的油条状结构,当PVP与芦荟的质量比为10∶4时,形成的油条状结构最为明显;PVP/Aloe复合纳米纤维膜对金黄色葡萄球菌具有抑菌作用,抑菌率达到86.2%。     

丝胶复合纳米口罩的制备及其抗菌性性能研究

以丝胶蛋白、聚环氧乙烷为原料,将20%SS水溶液与6%PEO水溶液配制SS/PEO纺丝液,采用静电纺丝技术,以无纺布为基底接收静电纺纳米纤维制备丝胶复合纳米口罩用料。探讨丝胶复合纳米口罩的抗菌性。结果表明:通过抑菌圈法观测丝胶纳米复合口罩样品周围有明显的抑菌圈;通过振荡法定量分析,丝胶纳米复合口罩对金黄色葡萄球菌、大肠杆菌的抑菌率分别达到45.17%和48.5%;说明丝胶纳米复合口罩具有较好的的抗菌性能。     

过硫酸铵浓度对PAN/PANI纳米纤维膜电磁屏蔽性能的影响

为了探讨过硫酸铵(APS)浓度对聚丙烯腈(PAN)/聚苯胺(PANI)纳米纤维膜电磁屏蔽性能的影响,得到电磁屏蔽性能更加优异的复合纳米纤维膜,基于静电纺丝技术,选用PAN纳米纤维膜为原料并浸入苯胺(An)酸溶液中,加入不同浓度的氧化剂APS,采用原位聚合方法制备出PAN/PANI复合纳米纤维膜。对PAN/PANI复合纳米纤维膜的微观结构、增重率、电阻性能和电磁屏蔽性能进行测试,应用回归分析方法,确定最佳的APS浓度。结果表明：氧化剂浓度为0.3 mol/L时,PAN纤维表面聚合的PANI紧密均匀,形成了良好的导电网络结构,屏蔽效能最佳。采用原位聚合方法可以制备出具有优异防电磁辐射性能的PAN/PANI复合纳米纤维膜,为进一步开发具有电磁屏蔽性能的功能性纳米纤维纺织品奠定基础。     

远红外/抗菌多功能纳米纤维纱线的制备及其性能

将二氧化硅(SiO₂)和氧化锌(ZnO)纳米粒子添加到纺丝液中,利用静电纺丝将SiO₂/ZnO/PU纳米纤维沉积在均匀输送的棉网上,通过传统纺纱工艺制成远红外/抗菌多功能纳米纤维纱线,并对其织物的远红外发射率和抗菌性能进行表征。结果显示：SiO₂和ZnO粒子的协同作用可有效增强织物的远红外发射功能,其发射率随纳米粒子质量分数的增加而升高;质量分数为6%时,纳米纤维纱线具有较好的形貌与力学性能,同时具有较高的远红外发射率和优异的抗菌性能,远红外发射率为0.896,对大肠埃希菌和金黄色葡萄球菌的抑菌率为99.99%。     

载药聚偏氟乙烯伤口敷料的制备及其性能

为获得轻薄柔软的伤口敷料,并使其具备优异的压电和抗菌性能,以聚偏氟乙烯(PVDF)为原料,掺杂不同质量分数的盐酸恩诺沙星(Enro),采用静电纺丝技术制备载药PVDF复合纳米纤维膜。分析了复合纳米纤维膜的形貌、化学结构对其压电性能、药物缓释和抗菌性能的影响。结果表明:PVDF质量分数为8%时,纤维平均直径为(753±128) nm,纤维网成膜良好,复合纳米纤维膜直径随着Enro质量分数的增加呈先增大后减小趋势;纺丝过程中PVDF由α晶型转变为β晶型,使纤维膜具备了压电性能,可产生9 mV的输出电压;当 Enro质量分数为15%时,纤维膜释药速度平稳、持续时间长且具备优异的抗菌性能,适合用作伤口敷料。