CN115467083A - 可降解的抗菌无纺布及其制备方法 - Google Patents

可降解的抗菌无纺布及其制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种可降解的抗菌无纺布及其制备方法。本发明将聚丙烯塑料母粒、聚乳酸塑料母粒和少量的合适种类的抗菌粉混合，于合适条件下造粒，然后将得到抗菌母粒以少量添加到聚丙烯纤维素，并再合适的条件下熔喷，从而形成特定的抗菌无纺布工艺，采用该特定工艺制备的无纺布，抗菌效果好，活性高，抗菌谱广，抗菌稳定持久。并且，本发明中添加该少量的该抗菌粉还能促进塑料的降解。特别是，本发明通过整体调整聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的比例以及抗菌母粒和聚丙烯纤维素的比例，并配合造粒和熔喷的条件，使得所得无纺布的韧性有所提升。

Description

可降解的抗菌无纺布及其制备方法
技术领域
本发明涉及医用材料制备技术领域，特别涉及一种可降解的抗菌无纺布及其制备方法。
背景技术
无纺布具有质轻、透气性好、防潮、无刺激、低毒且易于降解、价格低廉等优势而被广泛应用于制备婴儿纸尿裤、口罩、防护服、手术衣、手术铺巾等。无纺布虽然遍布我们生活的方方面面，但大部分抗菌性能有待提升。因此为了人们的生命健康安全，提供一种具有抗菌性的无纺布具有重要意义。
传统的抗菌无纺布例如：中国发明专利申请CN14758613A记载的一种纳米银抗菌无纺布的制备方法，将纳米银粉和聚丙烯纤维以一定比例搅拌均匀，将混合了纳米银的聚丙烯纤维通过挤塑机熔融成液态混合物，再把液态混合物经过熔喷注塑机进行熔喷，得到抗菌的无纺布。该抗菌纳米银无纺布具有比较强的抗菌性，但是添加纳米银抗菌剂的量太多，对于企业要批量生产抗菌无纺布而言，这种抗菌无纺布着实难以落地生产。
有鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明实施例的主要目的是提供一种抗菌无纺布，该抗菌无纺布在包含少量的合适种类的抗菌成分的情况下就具备较好的抗菌效果。
在本发明的第一方面，提供一种可降解的抗菌无纺布的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
混合抗菌胶体和填充剂，搅拌，用所述抗菌胶体浸润所述填充剂，对所得混合物进行球磨，干燥，制备抗菌粉；
混合所述抗菌粉、聚丙烯母粒和聚乳酸母粒，搅拌，造粒，制备抗菌母粒；
混合所述抗菌母粒和聚丙烯纤维素，熔喷，制备可降解的抗菌无纺布；
其中，
所述抗菌胶体包含花青素修饰的纳米金颗粒，所述纳米金颗粒的平均粒径为3nm-5nm，多分散指数为0.01-0.2，球磨所得产物中的颗粒粒径为50nm-300nm；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(10-50)：(0.001-0.35)；
所述抗菌母粒和所述聚丙烯纤维素的质量比为1：(45-55)；
造粒的条件包括：温度为135℃-255℃，压力为2.5kg/cm2-7.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为145℃-235℃，压力为3.5kg/cm2-8kg/cm2。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述填充剂选自纳米羟基磷灰石、蒙脱石和淀粉中的一种或者多种；
(2)球磨采用氧化锆球和玛瑙球中的一种或者多种；
(3)所述聚丙烯母粒的粘均分子量为9万-14万道尔顿；
(4)所述聚乳酸母粒的粘均分子量为14万-18万道尔顿；和，
(5)所述聚丙烯纤维素的粘均分子量为10万-30万道尔顿。
在本发明的一些实施例中，所述填充剂为蒙脱石和淀粉；
球磨的条件包括：采用氧化锆球；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(28-50)：(0.001-0.3)；
造粒的条件包括：温度为140℃-240℃，压力为3kg/cm2-7kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为150℃-225℃，压力为4.5kg/cm2-7.5kg/cm2。
在本发明的一些实施例中，所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-50)：(0.005-0.15)；
造粒的条件包括：温度为210℃-220℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为210℃-220℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(1-23)：(1-20)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm-1200rpm，21℃-85℃；
(3)浸润的时间为2h-11h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.2-11)；和，
(5)球磨的转速为100rpm-850rpm，球磨的时间为0.3h-6.5h。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(2.5-22)：(1.5-15)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：150rpm-950rpm，26℃-75℃；
(3)浸润的时间为3h-10h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.3-9.5)；和，
(5)球磨的转速为120rpm-750rpm，球磨的时间为0.5h-5h。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(2.5-6)：(1.5-4)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：200rpm-400rpm，27℃-30℃；
(3)浸润的时间为4h-6h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.5-5.5)；和，
(5)球磨的转速为250rpm-650rpm，球磨的时间为1h-4h。
在本发明的一些实施例中，所述填充剂为纳米羟基磷灰石和淀粉；
球磨的条件包括：采用玛瑙球；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-45)：(0.001-0.25)；
造粒的条件包括：温度为140℃-220℃，压力为3kg/cm2-6kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为150℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-6.5kg/cm2。
在本发明的一些实施例中，所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-45)：(0.008-0.25)；
造粒的条件包括：温度为205℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为205℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1-23)：(1-20)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm-1200rpm，21℃-85℃；
(3)浸润的时间为2h-11h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.2-11)；和，
(5)球磨的转速为100rpm-850rpm，球磨的时间为0.3h-6.5h。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1-20)：(1-15)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：150rpm-800rpm，26℃-70℃；
(3)浸润的时间为4h-9h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.35-9)；和，
(5)球磨的转速为200rpm-650rpm，球磨的时间为1h-6h。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1.75-3.5)：(1.2-2.5)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：200rpm-450rpm，30℃-35℃；
(3)浸润的时间为5h-8h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(2-4)；和，
(5)球磨的转速为200rpm-350rpm，球磨的时间为2h-4h。
在本发明的第二方面，提供一种可降解的抗菌无纺布，通过第一方面提供的所述的制备方法制备获得。
与传统技术相比，本发明的有益效果包括：
本发明将聚丙烯塑料母粒、聚乳酸塑料母粒和少量的合适种类的抗菌粉混合，于合适条件下造粒，然后将得到的抗菌母粒以少量添加到聚丙烯纤维素，并在适宜的条件下熔喷，从而形成特定的抗菌无纺布工艺，采用该特定工艺制备的无纺布，抗菌效果好，活性高，抗菌谱广，抗菌稳定持久。并且，本发明中添加该少量的该种抗菌粉还能促进塑料的降解。特别是，本发明通过整体调整聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的比例以及抗菌母粒和聚丙烯纤维素的比例，并配合造粒和熔喷的相应条件，所得无纺布的韧性有所提升。
并且，本发明提供的抗菌无纺布的工艺，生物安全性高，无论是从抗菌成分的选择，还是后期的制备工艺都不涉及任何有毒试剂，有效避免对环境污染造成负面影响。此外，制备工艺简单易操作，所需抗菌成分用量少，成本可控，适合企业大批量生产。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案、更完整地理解本申请及其有益效果，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对本领域技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实例施1中制备的含有花青素的抗菌胶体中的花青素修饰的纳米金颗粒(平均粒径3nm-5nm)的电镜图。
具体实施方式
下面结合附图、实施方式和实施例，对本发明作进一步详细的说明。应理解，这些实施方式和实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，提供这些实施方式和实施例的目的是使对本发明公开内容理解更加透彻全面。还应理解，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式和实施例，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。此外，在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为充分地理解，应理解，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述实施方式和实施例的目的，不是旨在于限制本发明。
术语
除非另外说明或存在矛盾之处，本文中使用的术语或短语具有以下含义：
本文所使用的术语“和/或”、“或/和”、“及/或”的可选范围包括两个或两个以上相关所列项目中任一个项目，也包括相关所列项目的任意的和所有的组合，所述任意的和所有的组合包括任意的两个相关所列项目、任意的更多个相关所列项目、或者全部相关所列项目的组合。
本文中，“一种或几种”指所列项目的任一种、任两种或任两种以上。其中，“几种”指任两种或任两种以上。
本文中所使用的“其组合”、“其任意组合”、“其任意组合方式”等中包括所列项目中任两个或任两个以上项目的所有合适的组合方式。
本文中，“合适的组合方式”、“合适的方式”、“任意合适的方式”等中所述“合适”，以能够实施本发明的技术方案、解决本发明的技术问题、实现本发明预期的技术效果为准。
本文中，“优选”仅为描述效果更好的实施方式或实施例，应当理解，并不构成对本发明保护范围的限制。
本发明中，“第一方面”、“第二方面”、“第三方面”、“第四方面”、“第一类”、“第二类”、“第一段”、“第二段”等中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅用于描述目的，不能理解为指示或暗示相对重要性或数量，也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。而且“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等仅起到非穷举式的列举描述目的，应当理解并不构成对数量的封闭式限定。
本发明中，以开放式描述的技术特征中，包括所列举特征组成的封闭式技术方案，也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本发明中，涉及到数值区间，如无特别说明，则包括数值区间的两个端点。
本发明中涉及的百分比含量，如无特别说明，对于固液混合和固相-固相混合均指质量百分比，对于液相-液相混合指体积百分比。
本发明的第一方面
本发明提供一种可降解的抗菌无纺布的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
混合抗菌胶体和填充剂，搅拌，用所述抗菌胶体浸润所述填充剂，对所得混合物进行球磨，干燥，制备抗菌粉；
混合所述抗菌粉、聚丙烯母粒和聚乳酸母粒，搅拌，造粒，制备抗菌母粒；
混合所述抗菌母粒和聚丙烯纤维素，熔喷，制备可降解的抗菌无纺布；
其中，
所述抗菌胶体包含花青素修饰的纳米金颗粒，所述纳米金颗粒的平均粒径为3nm-5nm，多分散指数为0.01-0.2，球磨所得产物中的颗粒粒径为50nm-300nm；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(10-50)：(0.001-0.35)；
所述抗菌母粒和所述聚丙烯纤维素的质量比为1：(45-55)；
造粒的条件包括：温度为135℃-255℃，压力为2.5kg/cm2-7.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为145℃-235℃，压力为3.5kg/cm2-8kg/cm2。
本发明中，所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比例如为100：10：0.001、100：10：0.01、100：10：0.1、100：10：0.2、100：10：0.3、100：10：0.35、100：20：0.001、100：20：0.01、100：20：0.1、100：20：0.2、100：20：0.3、100：20：0.35、100：50：0.001、100：50：0.01、100：50：0.1、100：50：0.2、100：50：0.3、100：50：0.35。
本发明中，所述抗菌母粒和所述聚丙烯纤维素的质量比例如为1：45、1：46、1：47、1：48、1：49、1：50、1：51、1：52、1：53、1：54、1：55。
本发明中，造粒的温度例如为135℃、140℃、145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃、240℃、245℃、250℃、255℃。造粒的压力例如为2.5kg/cm2、2.7kg/cm2、2.9kg/cm2、3.1kg/cm2、3.5kg/cm2、3.7kg/cm2、4.0kg/cm2、4.3kg/cm2、4.5kg/cm2、4.9kg/cm2、5.1kg/cm2、5.5kg/cm2、5.9kg/cm2、6.1kg/cm2、6.5kg/cm2、6.9kg/cm2、7.5kg/cm2。
本发明中，熔喷的温度例如为145℃、150℃、155℃、160℃、165℃、170℃、175℃、180℃、185℃、190℃、195℃、200℃、205℃、210℃、215℃、220℃、225℃、230℃、235℃。熔喷的压力例如为3.5kg/cm2、3.7kg/cm2、4.0kg/cm2、4.3kg/cm2、4.5kg/cm2、4.9kg/cm2、5.1kg/cm2、5.5kg/cm2、5.9kg/cm2、6.1kg/cm2、6.5kg/cm2、6.9kg/cm2、7.5kg/cm2、8kg/cm2。
本发明中，对填充剂的颗粒大小不做特别限定，可以理解的是，为便于后续球磨，可选择颗粒直径适中的填充剂。
在本发明的一些实施例中，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述填充剂选自纳米羟基磷灰石、蒙脱石和淀粉中的一种或者多种；
(2)球磨采用氧化锆球和玛瑙球中的一种或者多种；
(3)所述聚丙烯母粒的粘均分子量为9万-14万道尔顿(例如为9万、10万、11万、12万、13万、14万道尔顿)；
(4)所述聚乳酸母粒的粘均分子量为14万-18万道尔顿(例如为14万、15万、16万、17万、18万道尔顿)；
(5)所述聚丙烯纤维素的粘均分子量为10万-30万道尔顿(例如为9万、10万、11万、12万、13万、14万、15万、16万、17万、18万、19万、20万、21万、22万、23万、24万、25万、26万、27万、28万、29万、30万道尔顿)；
可选地，所述填充剂为蒙脱石和淀粉；
球磨的条件包括：采用氧化锆球；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(28-50)：(0.001-0.3)；
造粒的条件包括：温度为140℃-240℃，压力为3kg/cm2-7kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为150℃-225℃，压力为4.5kg/cm2-7.5kg/cm2。
优选地，所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-50)：(0.005-0.15)；
造粒的条件包括：温度为210℃-220℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为210℃-220℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2。
优选地，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(1-23)：(1-20)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm-1200rpm，21℃-85℃；
(3)浸润的时间为2h-11h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.2-11)；
(5)球磨的转速为100rpm-850rpm，球磨的时间为0.3h-6.5h。
本发明中，所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比例如为1：1：1、1：1：5、1：1：10、1：1：15、1：1：20、1：10：1、1：10：5、1：10：10、1：10：15、1：10：20、1：23：1、1：23：5、1：23：10、1：23：15、1：23：20。
本发明中，制备抗菌粉的步骤中，搅拌的转速例如为15rpm、20rpm、50rpm、100rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm、750rpm、800rpm、850rpm、900rpm、950rpm、1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm。搅拌的温度例如为21℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃。
本发明中，浸润的时间例如为2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h。
本发明中，球磨的转速例如为100rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm、750rpm、800rpm、850rpm。球磨的时间例如为0.3h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h。
优选地，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(2.5-22)：(1.5-15)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：150rpm-950rpm，26℃-75℃；
(3)浸润的时间为3h-10h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.3-9.5)；
(5)球磨的转速为120rpm-750rpm，球磨的时间为0.5h-5h。
优选地，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(2.5-6)：(1.5-4)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：200rpm-400rpm，27℃-30℃；
(3)浸润的时间为4h-6h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.5-5.5)；
(5)球磨的转速为250rpm-650rpm，球磨的时间为1h-4h。
可选地，所述填充剂为纳米羟基磷灰石和淀粉；
球磨的条件包括：采用玛瑙球；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-45)：(0.001-0.25)；
造粒的条件包括：温度为140℃-220℃，压力为3kg/cm2-6kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为150℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-6.5kg/cm2。
优选地，所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-45)：(0.008-0.25)；
造粒的条件包括：温度为205℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为205℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2。
优选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1-23)：(1-20)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm-1200rpm，21℃-85℃；
(3)浸润的时间为2h-11h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.2-11)；
(5)球磨的转速为100rpm-850rpm，球磨的时间为0.3h-6.5h。
本发明中，所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比例如为1：1：1、1：1：5、1：1：10、1：1：15、1：1：20、1：10：1、1：10：5、1：10：10、1：10：15、1：10：20、1：23：1、1：23：5、1：23：10、1：23：15、1：23：20。
本发明中，制备抗菌粉的步骤中，搅拌的转速例如为15rpm、20rpm、50rpm、100rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm、750rpm、800rpm、850rpm、900rpm、950rpm、1000rpm、1050rpm、1100rpm、1150rpm、1200rpm。搅拌的温度例如为21℃、25℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃。
本发明中，浸润的时间例如为2h、3h、4h、5h、6h、7h、8h、9h、10h、11h。
本发明中，球磨的转速例如为100rpm、150rpm、200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400rpm、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm、650rpm、700rpm、750rpm、800rpm、850rpm。球磨的时间例如为0.3h、0.5h、1h、1.5h、2h、2.5h、3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h。
优选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1-20)：(1-15)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：150rpm-800rpm，26℃-70℃；
(3)浸润的时间为4h-9h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.35-9)；
(5)球磨的转速为200rpm-650rpm，球磨的时间为1h-6h。
优选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1.75-3.5)：(1.2-2.5)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：200rpm-450rpm，30℃-35℃；
(3)浸润的时间为5h-8h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(2-4)；
(5)球磨的转速为200rpm-350rpm，球磨的时间为2h-4h。
本发明中，所述抗菌胶体的制备方法，包括如下步骤：
将氯金酸溶液与第一还原剂溶液混合，进行还原反应，制备第一产物；
将所述第一产物与有机溶剂混合，制备第二产物；
将所述第二产物与表面活性剂混合，制备第三产物；
将所述第三产物和第二还原剂混合，制备第四产物；
将所述第四产物和花青素混合，进行螯合反应，制备含有花青素的抗菌胶体。
可选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述第一还原剂和所述第二还原剂独立地选自柠檬酸钠、抗坏血酸和硼氢化钠中的一种或者多种；
(2)所述第二还原剂的用量为所述第二产物体积的17％-27％(w/v)。
本发明中，所述第二还原剂的用量为所述第二产物体积的例如17、18、19、20、21、22、23、24、25、26、27％(w/v)。
可选地，螯合反应的条件包括：温度为10℃-42℃，时间为3h-9h，转速为200rpm-600rpm。
本发明中，螯合反应的温度例如为10℃、11℃、12℃、13℃、14℃、15℃、16℃、17℃、18℃、19℃、20℃、21℃、22℃、23℃、24℃、25℃、26℃、27℃、28℃、29℃、30℃、31℃、32℃、33℃、34℃、35℃、36℃、37℃、38℃、39℃、40℃、41℃、42℃。螯合反应的时间例如为3h、3.5h、4h、4.5h、5h、5.5h、6h、6.5h、7h、7.5h、8h、8.5h、9h。螯合反应的转速例如为200rpm、250rpm、300rpm、350rpm、400、450rpm、500rpm、550rpm、600rpm。
可选地，所述花青素的用量是所述第三产物的0.05％-0.5％(w/v)，例如为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.25％、0.3％、0.35％、0.4％、0.45％、0.5％。
可选地，所述花青素选自天竺葵色素、飞燕草色素和天竺葵色素中的一种或者多种。
可选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述氯金酸溶液中氯金酸的质量浓度为4.5wt％-23wt％；
(2)所述第一还原剂溶液中第一还原剂的质量浓度为11.3wt％-39.5wt％；
(3)所述氯金酸溶液和所述第一还原剂溶液的体积比为1：(2-14)；
(4)所述第一还原剂选自柠檬酸钠、抗坏血酸和硼氢化钠中的一种或者多种。
本发明中，所述氯金酸溶液中氯金酸的质量浓度为4.5wt％、5wt％、6wt％、7wt％、8wt％、9wt％、10wt％、11wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、16wt％、17wt％、18wt％、19wt％、20wt％、21wt％、22wt％、23wt％。所述第一还原剂溶液中第一还原剂的质量浓度例如为11.3wt％、12wt％、13wt％、14wt％、15wt％、18wt％、20wt％、22wt％、24wt％、26wt％、28wt％、30wt％、32wt％、34wt％、36wt％、38wt％、39.5wt％。所述氯金酸溶液和所述第一还原剂溶液的体积比例如为1：2、1：3、1：4、1：5、1：6、1：7、1：8、1：9、1：10、1：11、1：12、1：13、1：14。
可选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述有机溶剂选自乙醇、丙三醇和乙二醇中的一种或者多种；
(2)所述有机溶剂的用量是所述第一产物体积的8％-23％(v/v)。
本发明中，所述有机溶剂的用量是所述第一产物体积的例如8％、9％、10％、11％、12％、13％、14％、15％、16％、17％、18％、19％、20％、21％、22％、23％。
可选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述表面活性剂为阳离子表面活性剂和非离子表面活性剂中的一种或者多种；
(2)所述表面活性剂的用量是所述第二产物体积的0.08％-1.2％(v/v)。
本发明中，所述表面活性剂的用量是所述第二产物体积的0.08％、0.09％、0.1％、0.15％、1.2％(v/v)。
可选地，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述阳离子表面活性剂选自十六烷基二甲基氯化铵、十二烷基三甲基氯化铵、十二烷基二甲基氧化胺、十六烷基三甲基溴化铵、阳离子泛醇、十八烷基三甲基氯化铵和阳离子瓜尔胶中的一种或者多种；
(2)所述非离子表面活性剂选自脂肪酸甘油酯、蔗糖脂肪酸酯、脂肪酸山梨坦、聚氧乙烯脂肪酸酯和聚氧乙烯脂肪醇醚中的一种或者多种。
可选地，所述抗菌胶体中，花青素修饰的纳米金颗粒的平均粒径为3nm-5nm(例如为3nm、3.1nm、3.2nm、3.3nm、3.4nm、3.5nm、3.6nm、3.7nm、3.8nm、3.9nm、4nm、4.1nm、4.2nm、4.3nm、4.4nm、4.5nm、4.6nm、4.7nm、4.8nm、4.9nm、5nm)，多分散指数为0.01-0.2。
本发明的第二方面
本发明提供一种可降解的抗菌无纺布，通过第一方面提供的所述的制备方法制备获得。
下述的具体实施例中，涉及原料组分的量度参数，如无特别说明，可能存在称量精度范围内的细微偏差。涉及温度和时间参数，允许仪器测试精度或操作精度导致的可接受的偏差。
实施例1
本实施例提供一种抗菌胶体及其制备方法，该制备方法包括如下步骤：
S1.将16wt％的氯金酸溶液与25wt％的硼氢化钠溶液混合，得到第一产物；
S2.在第一产物中继续加入15％(v/v)的乙二醇得到第二产物；
S3.在第二产物中加入第二产物体积的0.6％(v/v)的阳离子表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵得到第三产物；
S4.在第三产物中加入第二产物体积21.4％(w/v)的柠檬酸钠，得到第四产物；
S5.在第四产物中加入第三产物体积0.8％(w/v)的葡萄皮红色素，反应得到抗菌胶体；
其中，反应温度为25℃，反应时间5h，400rpm，最终获得含有花青素修饰的纳米金颗粒(如图1)的抗菌胶体。
实施例2
本实施例提供一种可降解的抗菌无纺布及其制备工艺，包括如下步骤：
S1：将上述实施例1制备的抗菌胶体添加到蒙脱石和淀粉中，其中，一种抗菌胶体：蒙脱石：淀粉为1：4：2(质量比)，搅拌转速为200rpm，搅拌温度为27℃，浸泡时间为4h，搅拌均匀，浸泡，得到混合物A；
S2：把S1中的混合物A用一种湿法球磨工艺进行球磨，球磨的条件包括：采用氧化锆珠球磨，混合物A：氧化锆珠为1：1(质量比)，球磨时间为1h，球磨转速为200rpm，得到含大小均一、粒径在50nm-300nm之间的颗粒的混合物B，将混合物B烘干，制得抗菌粉C。
S3：将S2中抗菌粉C与聚丙烯(12W道尔顿)和聚乳酸颗粒(15W道尔顿)混合均匀，搅拌，其中，聚丙烯：聚乳酸：抗菌粉C为100：35：0.005(质量比)，搅拌速度为200rpm，温度为28℃，加入造粒机制备成抗菌母粒D，其中造粒机的工艺参数为220℃，5Kg/cm2；
S4：将S3中抗菌母粒D添加入普通聚丙烯纤维(18W道尔顿)中，加入到熔喷机，其中，抗菌母粒D：聚丙烯纤维为1：50(质量比)，熔喷机的工艺参数为210℃，5Kg/cm2，通过熔喷，自然冷却，分割，滚卷成一种可降解的抗菌无纺布。
实施例3
本实施例提供一种可降解的抗菌无纺布及其制备工艺，包括如下步骤：
S1：将上述实施例1制备的抗菌胶体添加到蒙脱石和淀粉中，其中，抗菌胶体：蒙脱石：淀粉为2：6：3(质量比)，搅拌转速为250rpm，搅拌温度为30℃，浸泡时间为5h，搅拌均匀，浸泡，得到混合物A；
S2：把S1中的混合物A用一种湿法球磨工艺进行球磨，球磨的条件包括：采用氧化锆珠球磨，混合物A：氧化锆珠为1：2(质量比)，球磨时间为1.5h，球磨转速为250rpm，得到含大小均一、粒径在50nm-300nm之间的颗粒的混合物B，将混合物B烘干，制得抗菌粉C。
S3：将S2中抗菌粉粉与聚丙烯(12W道尔顿)和聚乳酸颗粒(15W道尔顿)混合均匀，搅拌，其中，聚丙烯：聚乳酸：抗菌粉C为100：40：0.008(质量比)，搅拌速度为250rpm，温度为30℃，加入造粒机制备成抗菌母粒D，造粒机的工艺参数为210℃，5Kg/cm2；
S4：将S3中抗菌母粒D添加入聚丙烯纤维(18W道尔顿)中，加入到熔喷机，其中，抗菌母粒D：聚丙烯纤维为1：50(质量比)，熔喷机的工艺参数为220℃，5Kg/cm2，通过熔喷，自然冷却，分割，滚卷成一种可降解的抗菌无纺布。
实施例4
本实施例提供一种可降解的抗菌无纺布及其制备工艺，包括如下步骤：
S1：将上述实施例1制备的抗菌胶体添加到纳米羟基磷灰石和淀粉中，其中，抗菌胶体：纳米羟基磷灰石:淀粉为3：6：4(质量比)，搅拌转速为200rpm，搅拌温度为30℃，浸泡时间为5h，搅拌均匀，浸泡，得到混合物A；
S2：把S1中的混合物A用一种湿法球磨工艺进行球磨，球磨的条件包括：采用玛瑙珠球磨，混合物A：玛瑙珠为1：2(质量比)，球磨时间为2h，球磨转速为250rpm，得到含大小均一、粒径在50nm-300nm之间的颗粒的混合物B，将混合物B烘干，制得抗菌粉C。
S3：将S2中抗菌粉C与聚丙烯(12W道尔顿)和聚乳酸颗粒(15W道尔顿)混合均匀，搅拌，其中，聚丙烯：聚乳酸：抗菌粉C为100：40：0.015，搅拌速度为300rpm，温度为30℃，加入造粒制备抗菌母粒D，造粒机的工艺参数为210℃，5Kg/cm2；
S4：将S3中的抗菌母粒D添加入普通聚丙烯纤维(18W道尔顿)中加入到熔喷机，其中，抗菌母粒D：聚丙烯纤维为1：50(质量比)，熔喷机的工艺参数为205℃，5Kg/cm2，通过熔喷，自然冷却，分割，滚卷成一种可降解的抗菌无纺布。
实施例5
本实施例提供一种可降解的抗菌无纺布及其制备工艺，包括如下步骤：
S1：将上述实施例1制备的抗菌胶体添加到纳米羟基磷灰石和淀粉中，其中，抗菌胶体：纳米羟基磷灰石:淀粉为4：7：5(质量比)，搅拌转速为300rpm，搅拌温度为35℃，浸泡时间为8h，搅拌均匀，浸泡，得到混合物A；
S2：把S1中的混合物A用一种湿法球磨工艺进行球磨，球磨的条件包括：采用玛瑙珠球磨，混合物A：玛瑙珠为1：3(质量比)，球磨时间为3h，球磨转速为300rpm，得到含大小均一、粒径在50nm-300nm之间的颗粒的混合物B，将混合物B烘干，制得抗菌粉C。
S3：将S2中的抗菌粉C与聚丙烯(12W道尔顿)和聚乳酸颗粒(15W道尔顿)混合均匀，搅拌，其中，聚丙烯：聚乳酸：抗菌粉C为100：40：0.02，搅拌速度为350rpm，温度为32℃，加入造粒机制备抗菌母粒D，造粒机的工艺参数为210℃，5Kg/cm2；
S4：将S3中抗菌母粒D添加入普通聚丙烯纤维(18W)中加入到熔喷机，其中，抗菌母粒D：聚丙烯纤维为1：50(质量比)，熔喷机的工艺参数为205℃，5Kg/cm2，通过熔喷，自然冷却，分割，滚卷成一种可降解的抗菌无纺布。
实施例6
本实施例是实施例4的变化例，相对于实施例4的变化之处包括：
S1步骤中：
1、抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：1：20；
2、制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm，85℃；
3、浸润的时间为2h。
S2步骤中：
1、混合物A和所述氧化锆球的质量比为1：0.2；
2、球磨的转速为100rpm，球磨的时间为6.5h。
S3步骤中：
1、聚丙烯(12W)、聚乳酸颗粒(15W)和抗菌粉的质量比为100：30：0.001；
2、造粒的条件包括：温度为140℃，压力为3kg/cm2；
3、熔喷的条件包括：温度为150℃，压力为4.5kg/cm2。
其余同实施例4。
实施例7
本实施例是实施例4的变化例，相对于实施例4的变化之处包括：
S1步骤中：
1、抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：23：1；
2、制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：1200rpm，21℃；
3、浸润的时间为11h。
S2步骤中：
1、混合物A和所述氧化锆球的质量比为1：11；
2、球磨的转速为850rpm，球磨的时间为0.3h。
S3步骤中：
1、聚丙烯(12W)、聚乳酸颗粒(15W)和抗菌粉的质量比为100：45：0.25；
2、造粒的条件包括：温度为220℃，压力为6kg/cm2；
3、熔喷的条件包括：温度为210℃，压力为6.5kg/cm2。
其余同实施例4。
实施例8
本实施例是实施例2的变化例，相对于实施例2的变化之处包括：
S1步骤中：
1、抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：23：1；
2、制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm，21℃；
3、浸润的时间为2h。
S2步骤中：
1、混合物A和氧化锆球的质量比为1：0.2；
2、球磨的转速为100rpm，球磨的时间为0.3h。
S3步骤中：
1、聚丙烯(12W)、聚乳酸颗粒(15W)和抗菌粉的质量比为100：28：0.3；
2、造粒的条件包括：温度为140℃，压力为3kg/cm2；
3、熔喷的条件包括：温度为150℃，压力为4.5kg/cm2。
其余同实施例2。
实施例9
本实施例是实施例2的变化例，相对于实施例2的变化之处包括：
S1步骤中：
1、抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：1：20；
2、制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：1200rpm，85℃；
3、浸润的时间为11h。
S2步骤中：
1、混合物A和氧化锆球的质量比为1：11；
2、球磨的转速为850rpm，球磨的时间为6.5h。
S3步骤中：
1、聚丙烯(12W)、聚乳酸颗粒(15W)和抗菌粉的质量比为100：50：0.001；
2、造粒的条件包括：温度为240℃，压力为7kg/cm2；
3、熔喷的条件包括：温度为225℃，压力为7.5kg/cm2。
其余同实施例2。
对比例1
本对比例提供一种无纺布及其制备方法，包括如下步骤：
S1：将聚丙烯纤维(18W)加入到熔喷机，熔喷机的工艺参数为优选为205℃，5Kg/cm2进行熔喷，自然冷却，切分，滚卷成无纺布。
对比例2(以实施例4为对比例)
本对比例提供一种无纺布及其制备工艺，包括如下步骤：
S1：将去离子水添加到纳米羟基磷灰石中，其中，去离子水：纳米羟基磷灰石:淀粉为3：6：4(质量比)，搅拌转速为200rpm，搅拌温度为30℃，浸泡时间为5h，搅拌均匀，浸泡，得到混合物A’；
S2：把S1中的混合物A’用一种湿法球磨工艺进行球磨，球磨的条件包括：采用玛瑙珠球磨，混合物A’：玛瑙珠为1：2(质量比)，球磨时间为2h，球磨转速为250rpm，得到含大小均一、粒径在50nm-300nm之间的颗粒的混合物B’，将混合物B’烘干，制得C粉。
S3：将S2中的C粉与聚丙烯(12W)和聚乳酸颗粒(15W)混合均匀，搅拌，其中，聚丙烯：聚乳酸：C粉为100：40：0.015，搅拌速度为300rpm，温度为30℃，加入造粒机制备母粒D’，造粒机的工艺参数为210℃，5Kg/cm2；
S4：将S3中母粒D’以一定比例添加入普通聚丙烯纤维(18W)中加入到熔喷机，其中，母粒D’：聚丙烯纤维为1：50(质量比)，熔喷机的工艺参数为205℃，5Kg/cm2，通过熔喷，自然冷却，分割，滚卷成一种无纺布。
对比例3
本对比例是实施例2的对比例，相对于实施例2的主要差别包括造粒的条件不同，具体地：
造粒的条件包括：温度为260℃，压力为9kg/cm2。
对比例4
本对比例是实施例2的对比例，相对于实施例2的主要差别包括熔喷的条件不同，具体地：
熔喷的条件包括：温度为240℃，压力为3kg/cm2。
对比例5
本对比例是实施例2的对比例，相对于实施例2的主要差别包括聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的配比不同，具体地：聚丙烯(12W)、聚乳酸颗粒(15W)和抗菌粉的质量比为100：55：21。
对比例6
本对比例是实施例2的对比例，相对于实施例2的主要差别包括抗菌母粒和聚丙烯纤维(18W)的配比不同，具体地：抗菌母粒和聚丙烯纤维素的质量比为1：99。
一、抗菌性检测
目前评价无纺布抗菌性能均参考国家推荐标准WS/T650——2019《抗菌和抑菌效果评价方法》规定的方法，以金黄色葡萄球菌和大肠杆菌为指标菌。若抑菌率≧50％～90％，判断为有抑菌作用；若抑菌率≧90％，则判断具有较强抑菌作用。
(一)试验菌株：金黄色葡萄球菌ATCC6538，大肠杆菌8099。
(二)试验步骤：
S1:取试验均24h新鲜斜面培养物，用PBS冲洗，并用PBS稀释约1.0×105CFU/mL～1.0×106CFU/mL，配置成菌悬液备用；
S2:样品处理：用灭菌剪刀在无菌条件下将试样品以及对照品分别剪成20mm×20mm样片备用，将对照样品(与试样品同质材料但不含抑菌成分的称为对照样品)染菌前于蒸汽灭菌锅中，(121±2)℃灭菌15min或以上的方式灭菌。
S3:试验样片组：取无菌平皿，用无菌镊子取2片试验片，勿重叠，置20℃±1℃水浴5min，每片样片上滴加0.1mL试验用菌悬液，立马计时，1h后，分别夹取染菌样片加5.0mL的PBS试管中，混匀，振荡洗脱，分别吸取1.0mL样液，按活菌培养计数法测定存活菌数，每管样液接种2个平皿。如平板上生长的菌落数较多时，可10倍系列稀释后，在进行活菌培养计数；
S4：阳性对照：取对照样片2片替代试样片进行试验,操作同S3，回收菌量为1.0×
104CFU/mL～9.0×104CFU/片；
S5：阴性对照：取同批次PBS、培养基滴加滴加0.1mL菌悬液；
S6：培养：所有试验样本、阳性对照、阴性对照样本均在在(36±1)℃培养，细菌繁殖体培育48h，试验重复3次，计算平均抑菌率。
表1
Figure BDA0003871361560000161
Figure BDA0003871361560000171
(三)试验结果：
从表1可知，实施例1～4因为添加了一种花青素-纳米金抗菌粉，制作出来的一种花青素-纳米金抗菌无纺布对大肠杆菌以及金黄色葡萄球菌的抑(抗)菌率均能达到≧90％。相比而言，对比例1由于没有添加一种花青素-纳米金抗菌粉，仅是用普通聚丙烯，采用同等工艺与条件制作无纺布，抑菌率未能达到≧50％以上，不具有(抑)抗菌性。实施例6～9，由于添加辅料过多，制备出来的抗菌粉相比于实施例1～4而言相当于浓度稀释，之所以实施例7在实施例6～9中较好，是由于采用的是纳米羟基磷灰石负载的效果要优于淀粉，但是在降解性方面淀粉要优于纳米羟基磷灰石。对比例5由于添加了大量抗菌粉，因此抗菌性能非常好，对比例6由于添加抗菌母粒量非常少，因此无抗菌性能。因此要获得一种花青素-纳米金抗菌无纺布，必定要添加一定量的一种花青素-纳米金抗菌粉。
二、生物降解性实验测试
参考生物降解塑料测试标准JISK6950-94测试膜的降解率：
(1)取自然土壤：疏松的农田、pH值6～8、湿度＞80％，30Kg备用；
(2)将供试样实施例2、实施例3、实施例4、实施例5、对比例1、对比例2制备的5cm×5cm的样品(每个样品3片，质量为m0)，分别置于同等室温环境下的50cm×50cm×50cm的土坑中，试样距离土壤5cm；
(3)实验露天进行，持续3个月时间；
(4)3个月后取出用水和无水乙醇洗净，干燥后称重(m1)，计算平均值：土壤堆埋生物降解率(％)＝[(m0-m1)/m0]×100％。
表2
m0(g) m1(g) 土壤堆埋生物降解率(％)
实施例2 10.0 7.84 21.6％
实施例3 10.0 7.25 27.5％
实施例4 10.0 6.54 34.6％
实施例5 10.0 5.21 47.9％
实施例6 10.0 7.46 25.4％
实施例7 10.0 4.76 52.4％
实施例8 10.0 8.24 17.6％
实施例9 10.0 4.28 57.2％
对比例1 10.0 9.32 6.8％
对比例2 10.0 6.78 32.2％
对比例3 / / /
对比例4 / / /
对比例5 10.0 2.77 72.3％
对比例6 10.0 8.67 13.3％
由上述标可知，降解性能性对比例5＞实施例9＞实施例7＞实施例5＞实施例4≈对比例2＞实施例3＞实施例6＞实施例2＞实施例8＞对比例6＞对比例1，对比例5的可降解能力最强，在3个月内降解率达到72.3％，主要是由于添加了一半比例以上的聚乳酸以及大量的亚微米级别的无机纳米粒子进行填充，在微生物的作用下，使得均匀分散在聚合物中的无机离子可以协助微生物快速的分解无纺布，因此当往聚合物中添加无机亚微米粒子越多，降解速度则越快；无纺布中添加聚乳酸越多，与此同时降解速度越快。因此实施例4与对比例2由于添加无机纳米粒子以及聚乳酸的量相近，降解速度也相近。在不影响无纺布机械性能前提下，对无纺布性能进行改性，从实验数据结果可以看出，无任何添加的聚丙烯无纺布是难于降解，而随着无机纳米粒子添加量增多以及聚乳酸在聚合物中添加比例增多时，最终制备的无纺布可降解性越好。从实施例1～4与对比例相比较，本发明制备的一种花青素-纳米金抗菌无纺布不仅具有良好的抗菌性，同时也使无纺布具备良好的降解性，是一种可持续的环境友好型材料。
三.无纺布的测试结果：
表3.各实施例及各对比例制备得到的无纺布的机械性能测试结果
Figure BDA0003871361560000191
备注：测试样规格30g/m2；“标准”：《GB/T-24218.3-2010非织造布试验方法》。
结果分析：制备的一种花青素-纳米金抗菌无纺布，从实验结果数据观察可见，抗断裂能力有实施例9>实施例7>实施例6>实施例3>实施例4≈对比例2＞实施例5>实施例2>实施例8>对比例6>对比例1>对比例5，对比例1为没有添加聚乳酸及抗菌剂的聚丙烯纤维制成的无纺布，其抗断裂能力明显低于添加有聚乳酸的实施例2～9以及对比例2、对比例6。其次，随着聚乳酸添加比例增多，最终制备的无纺布抗断裂能力越强，如实施例9抗断裂能力明显优于实施例7，实施例7抗断裂能力明显优于实施例2～6。再者，随着无机抗菌剂的添加比例增多会降低原有无纺布的抗断裂能力，如实施例3～6，当所添加的聚乳酸比例一样时，随着抗菌粉添加量增加，制备出来的无纺布抗断裂能力依次有所下降，如添加抗菌粉比例量有实施例6＜实施例3＜实施例4＜实施例5，而抗断裂能力为实施例6＞实施例3＞实施例4≈对比例2＞实施例5。对比例5虽然添加过多比例的聚乳酸，其抗断裂能力明显增强很多，但是由于添加大量的抗菌粉添加剂，使得原有的机械性能明显变差。因此，要制备一种抗断裂能力好、抗菌性能持续有效的抗菌无纺布，其中聚乳酸、聚丙烯、以及花青素-纳米金抗菌粉之间的配方比例很关键。
综上，本发明提供一种抗菌性强的花青素-纳米金抗菌无纺布。将安全性高的花青素-纳米金抗菌胶体溶液，先通过一种特殊的球磨工艺，制备成大小均一，粒径可控的花青素-纳米金抗菌粉，再与一定比例的聚丙烯纤维和聚乳酸掺和均匀，通过注塑机以及熔喷注塑机制备一种抗菌无纺布。本发明采用的是自主研发的一种具有抗菌性强的花青素-纳米金抗菌材料，其制备过程不涉及任何有毒试剂，主要的抗菌机理通过纳米金颗粒具有大的比表面积实现多机理对细菌的杀(抑)菌作用，因而不易产生耐药性。在将花青素-纳米金抗菌胶体溶液加工成粉剂时面临的首要问题是如何使纳米金不团聚，因此采用的是将花青素-纳米金颗粒通过负载在纳米羟基磷灰石或蒙脱石等带有多孔结构的材料上，使其具有良好的释放度。因此最终制备的一种花青素-纳米金抗菌无纺布不仅具有良好的抗菌性、可降解性，同时抗菌的稳定性以及生物安全性都非常好，可以广泛应用于防护服、口罩、床垫、婴儿纸尿裤等需要抗菌无纺布原料的领域。
以上所述实施方式和实施例的各技术特征可以进行任意合适方式的组合，为使描述简洁，未对上述实施方式和实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为在本说明书记载的范围中。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，便于具体和详细地理解本发明的技术方案，但并不能因此而理解为对发明专利保护范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。此外应理解，在阅读了本发明的上述讲授内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，得到的等价形式同样落于本申请的保护范围。还应当理解，本领域技术人员在本发明提供的技术方案的基础上，通过合乎逻辑的分析、推理或者有限的试验得到的技术方案，均在本发明所附权利要求的保护范围内。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求的内容为准，说明书及附图可以用于解释权利要求的内容。

Claims (13)

1.一种可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
混合抗菌胶体和填充剂，搅拌，用所述抗菌胶体浸润所述填充剂，对所得混合物进行球磨，干燥，制备抗菌粉；
混合所述抗菌粉、聚丙烯母粒和聚乳酸母粒，搅拌，造粒，制备抗菌母粒；
混合所述抗菌母粒和聚丙烯纤维素，熔喷，制备可降解的抗菌无纺布；
其中，
所述抗菌胶体包含花青素修饰的纳米金颗粒，所述纳米金颗粒的平均粒径为3nm-5nm，多分散指数为0.01-0.2，球磨所得产物中的颗粒粒径为50nm-300nm；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(10-50)：(0.001-0.35)；
所述抗菌母粒和所述聚丙烯纤维素的质量比为1：(45-55)；
造粒的条件包括：温度为135℃-255℃，压力为2.5kg/cm2-7.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为145℃-235℃，压力为3.5kg/cm2-8kg/cm2。
2.根据权利要求1所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述填充剂选自纳米羟基磷灰石、蒙脱石和淀粉中的一种或者多种；
(2)球磨采用氧化锆球和玛瑙球中的一种或者多种；
(3)所述聚丙烯母粒的粘均分子量为9万-14万道尔顿；
(4)所述聚乳酸母粒的粘均分子量为14万-18万道尔顿；和，
(5)所述聚丙烯纤维素的粘均分子量为10万-30万道尔顿。
3.根据权利要求1或者2所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，
所述填充剂为蒙脱石和淀粉；
球磨的条件包括：采用氧化锆球；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(28-50)：(0.001-0.3)；
造粒的条件包括：温度为140℃-240℃，压力为3kg/cm2-7kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为150℃-225℃，压力为4.5kg/cm2-7.5kg/cm2。
4.根据权利要求3所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-50)：(0.005-0.15)；
造粒的条件包括：温度为210℃-220℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为210℃-220℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2。
5.根据权利要求3所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(1-23)：(1-20)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm-1200rpm，21℃-85℃；
(3)浸润的时间为2h-11h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.2-11)；和，
(5)球磨的转速为100rpm-850rpm，球磨的时间为0.3h-6.5h。
6.根据权利要求5所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(2.5-22)：(1.5-15)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：150rpm-950rpm，26℃-75℃；
(3)浸润的时间为3h-10h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.3-9.5)；和，
(5)球磨的转速为120rpm-750rpm，球磨的时间为0.5h-5h。
7.根据权利要求4至6任一项所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、蒙脱石和淀粉的质量比为1：(2.5-6)：(1.5-4)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：200rpm-400rpm，27℃-30℃；
(3)浸润的时间为4h-6h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.5-5.5)；和，
(5)球磨的转速为250rpm-650rpm，球磨的时间为1h-4h。
8.根据权利要求1或者2所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，
所述填充剂为纳米羟基磷灰石和淀粉；
球磨的条件包括：采用玛瑙球；
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-45)：(0.001-0.25)；
造粒的条件包括：温度为140℃-220℃，压力为3kg/cm2-6kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为150℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-6.5kg/cm2。
9.根据权利要求8所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，
所述的聚丙烯母粒、聚乳酸母粒和抗菌粉的质量比为100：(30-45)：(0.008-0.25)；
造粒的条件包括：温度为205℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2；
熔喷的条件包括：温度为205℃-210℃，压力为4.5kg/cm2-5.5kg/cm2。
10.根据权利要求8所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1-23)：(1-20)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：15rpm-1200rpm，21℃-85℃；
(3)浸润的时间为2h-11h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.2-11)；和，
(5)球磨的转速为100rpm-850rpm，球磨的时间为0.3h-6.5h。
11.根据权利要求10所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1-20)：(1-15)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：150rpm-800rpm，26℃-70℃；
(3)浸润的时间为4h-9h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(0.35-9)；和，
(5)球磨的转速为200rpm-650rpm，球磨的时间为1h-6h。
12.根据权利要求9至11任一项所述的可降解的抗菌无纺布的制备方法，其特征在于，所述制备方法具有如下技术特征中的一个或者多个：
(1)所述的抗菌胶体、纳米羟基磷灰石和淀粉的质量比为1：(1.75-3.5)：(1.2-2.5)；
(2)制备抗菌粉的步骤中，搅拌的条件包括：200rpm-450rpm，30℃-35℃；
(3)浸润的时间为5h-8h；
(4)所述混合物和所述氧化锆球的质量比为1：(2-4)；和，
(5)球磨的转速为200rpm-350rpm，球磨的时间为2h-4h。
13.一种可降解的抗菌无纺布，其特征在于，通过权利要求1至12任一项所述的制备方法制备获得。
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