一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺的制作方法

1.本发明属于纳米纤维膜技术领域，尤其涉及一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺。


背景技术：

2.纳米纤维，是指直径为纳米尺度而长度较大的具有一定长径比的线状材料。通过静电纺丝等技术，可以将纳米纤维纺至无纺布等基布上，以制得不同功能的复合面料。其中，可以通过静电纺丝具有抗菌性能的纳米纤维膜，以提高复合面料的抗菌性。
3.然而，现有技术中一般是在纺丝液中添加硝酸银等抗菌物质来提高复合面料的抗菌性能，其存在一定的毒副作用；此外，虽然也有通过在纺丝液中添加中药提取物等天然抗菌物质来提高复合面料的抗菌性能，但其存在抗菌效果较为一般等问题。


技术实现要素：

4.本发明实施例的目的在于提供一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，旨在解决背景技术中提出的问题。
5.本发明实施例是这样实现的，一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
6.取一基布；
7.通过静电纺丝将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，所述第一纺丝液包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸10～30份、蓖麻油2～10份、紫锥菊提取物2～10份、乙醇50～150份、氯仿30～80份；
8.通过静电纺丝将第二纺丝液纺至第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到所述纳米纤维膜复合面料；其中，所述第二纺丝液包括以下按照重量份计的组分：聚二甲基硅氧烷2～10份、聚乙烯吡咯烷酮10～30份、乙醇50～100份、乙醚50～100份。
9.作为本发明实施例的一个优选方案，所述第一纺丝液包括以下按照重量份计的组分：聚乳酸15～25份、蓖麻油4～6份、紫锥菊提取物4～6份、乙醇80～120份、氯仿50～60份。
10.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述聚乳酸的平均分子量40000～60000。
11.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为3％～5％，菊苣酸的质量含量为1％～3％。
12.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述第二纺丝液包括以下按照重量份计的组分：聚二甲基硅氧烷4～6份、聚乙烯吡咯烷酮15～25份、乙醇70～90份、乙醚60～80份。
13.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述聚二甲基硅氧烷的平均分子量为10000～30000。
14.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为30000～50000。
15.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述基布为无纺布。
16.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述通过静电纺丝将第一纺丝液纺至基布的表面上的步骤中，静电纺丝的电压为10～20kv。
17.作为本发明实施例的另一个优选方案，所述通过静电纺丝将第二纺丝液纺至第一层纳米纤维膜的表面上的步骤中，静电纺丝的电压为10～20kv。
18.本发明实施例提供的一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，通过在基布上依次电纺含有蓖麻油和紫锥菊提取物的第一纺丝液以及含有聚二甲基硅氧烷的第二纺丝液，可以在蓖麻油和紫锥菊提取物的复配作用下显著提高复合面料的抗菌性能，以及可以在聚二甲基硅氧烷的作用下，使得复合面料具有一定的疏水防水性，以隔绝微生物所需的水资源，从而可以进一步提高复合面料的抗菌性能。
具体实施方式
19.为下面将结合本发明实施例中，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
20.实施例1
21.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
22.s1、取无纺布作为基布。
23.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸10g、蓖麻油2g、紫锥菊提取物2g、乙醇150g、氯仿80g混合而得；聚乳酸的平均分子量40000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为3％，菊苣酸的质量含量为1％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为10kv，第一纺丝液的推送速度为1ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为10cm。
24.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷2g、聚乙烯吡咯烷酮10g、乙醇100g、乙醚100g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为10000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为30000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为10kv，第二纺丝液的推送速度为1ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为10cm。
25.实施例2
26.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
27.s1、取无纺布作为基布。
28.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸30g、蓖麻油10g、紫锥菊提取物10g、乙醇50g、氯仿30g混合而得；聚乳酸的平均分子量60000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为5％，菊苣酸的质量含量为3％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为20kv，第一纺丝液的推送速度为2ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为20cm。
29.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷10g、聚乙烯吡咯烷酮30g、乙醇50g、乙醚50g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为30000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为50000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为20kv，第二纺丝液的推送速度为2ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为20cm。
30.实施例3
31.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
32.s1、取无纺布作为基布。
33.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸12g、蓖麻油3g、紫锥菊提取物3g、乙醇130g、氯仿40g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
34.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷3g、聚乙烯吡咯烷酮12g、乙醇60g、乙醚90g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
35.实施例4
36.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
37.s1、取无纺布作为基布。
38.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸28g、蓖麻油8g、紫锥菊提取物8g、乙醇60g、氯仿70g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
39.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷8g、聚乙烯吡咯烷酮28g、乙醇90g、乙醚60g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
40.实施例5
41.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
42.s1、取无纺布作为基布。
43.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸15g、蓖麻油4g、紫锥菊提取物4g、乙醇120g、氯仿50g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
44.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷4g、聚乙烯吡咯烷酮15g、乙醇70g、乙醚80g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
45.实施例6
46.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
47.s1、取无纺布作为基布。
48.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸25g、蓖麻油6g、紫锥菊提取物6g、乙醇80g、氯仿60g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
49.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷6g、聚乙烯吡咯烷酮25g、乙醇90g、乙醚60g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
50.实施例7
51.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
52.s1、取无纺布作为基布。
53.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸18g、蓖麻油5g、紫锥菊提取物5g、乙醇110g、氯仿58g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
54.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷5g、聚乙烯吡咯烷酮18g、乙醇75g、乙醚75g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量
为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
55.实施例8
56.该实施例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
57.s1、取无纺布作为基布。
58.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸20g、蓖麻油5g、紫锥菊提取物5g、乙醇100g、氯仿55g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
59.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷5g、聚乙烯吡咯烷酮20g、乙醇80g、乙醚70g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
60.对比例1(相比于实施例8，第一纺丝液中缺少蓖麻油组分)
61.该对比例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
62.s1、取无纺布作为基布。
63.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸20g、紫锥菊提取物10g、乙醇100g、氯仿55g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
64.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷5g、聚乙烯吡咯烷酮20g、乙醇80g、乙醚70g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
65.对比例2(相比于实施例8，第一纺丝液中缺少紫锥菊提取物组分)
66.该对比例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
67.s1、取无纺布作为基布。
68.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸20g、蓖麻油10g、乙醇100g、氯仿55g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的
推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
69.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷5g、聚乙烯吡咯烷酮20g、乙醇80g、乙醚70g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
70.对比例3(相比于实施例8，第一纺丝液中缺少紫锥菊提取物和蓖麻油组分)
71.该对比例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
72.s1、取无纺布作为基布。
73.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸20g、乙醇110g、氯仿55g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
74.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚二甲基硅氧烷5g、聚乙烯吡咯烷酮20g、乙醇80g、乙醚70g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
75.对比例4(相比于实施例8，第二纺丝液中缺少聚二甲基硅氧烷组分)
76.该对比例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
77.s1、取无纺布作为基布。
78.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜；其中，第一纺丝液是由聚乳酸20g、蓖麻油5g、紫锥菊提取物5g、乙醇100g、氯仿55g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
79.s3、通过现有的静电纺丝技术将第二纺丝液纺至上述第一层纳米纤维膜的表面上，以形成第二层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第二纺丝液是由聚乙烯吡咯烷酮20g、乙醇85g、乙醚70g混合而得；聚二甲基硅氧烷的平均分子量为20000；聚乙烯吡咯烷酮的平均分子量为40000；另外，该步骤在静电纺丝时，以上述第一层纳米纤维膜作为接收装置，电压设置为15kv，第二纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第二纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
80.对比例5(相比于实施例8，没有电纺第二纺丝液纺)
81.该对比例提供了一种纳米纤维膜复合面料的制备工艺，其包括以下步骤：
82.s1、取无纺布作为基布。
83.s2、通过现有的静电纺丝技术将第一纺丝液纺至基布的表面上，以形成第一层纳米纤维膜，得到纳米纤维膜复合面料；其中，第一纺丝液是由聚乳酸20g、蓖麻油5g、紫锥菊提取物5g、乙醇100g、氯仿55g混合而得；聚乳酸的平均分子量50000；紫锥菊提取物中，紫锥菊多酚的质量含量为4％，菊苣酸的质量含量为2％；另外，该步骤在静电纺丝时，以铜箔作为接收装置，电压设置为15kv，第一纺丝液的推送速度为1.5ml/h，用于推送第一纺丝液的针尖与接收装置的距离为15cm。
84.实验例：
85.将上述实施例8以及对比例1～5制得的纳米纤维膜复合面料分别按照gb/t20944.2
‑
2007标准进行抗菌性能测试，其测试结果如表1所示。
86.表1
[0087][0088]
由表1可以知道，本发明通过在基布上依次电纺含有蓖麻油和紫锥菊提取物的第一纺丝液以及含有聚二甲基硅氧烷的第二纺丝液，可以在蓖麻油和紫锥菊提取物的复配作用下显著提高复合面料的抗菌性能，以及可以在聚二甲基硅氧烷的作用下，使得复合面料具有一定的疏水防水性，以隔绝微生物所需的水资源，从而可以进一步提高复合面料的抗菌性能。
[0089]
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。