專利名稱：一種含納米銀的明膠納米纖維膜及其制備和應用的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及納米纖維膜，具體涉及一種含納米銀的明膠納米纖維膜及其制備方法和應用。
背景技術：
目前納米纖維的制造已成為世人矚目的焦點之一。納米纖維具有較小的直徑和較大的 比表面積，因此使納米纖維具有廣泛的用途。利用納米纖維制成的無紡布具有高透氣性的 特征，再加上納米纖維具有大的表面積，常用來制成醫(yī)用敷料以促進傷口復原。納米纖維 膜具有高孔隙率，有利于傷口滲出液的蒸發(fā)，避免創(chuàng)面積；且氧氣容易透過，有利于創(chuàng)面 組織細胞呼吸、上皮組織的生長和再生，加快傷口的愈合。另外，納米纖維還可用來制作 高效率的過濾材料、防護服等。
銀具有廣譜抗菌的效果，是一種天然抗菌材料，使用也比較安全，因此具有廣泛的使 用范圍。目前以納米技術的方式制成或形成納米級銀細微顆粒，可以使銀的活性變大，抗 菌效果增強。將納米銀附著在纖維上可以成為抗菌纖維和抗菌面料。將納米銀復合到醫(yī)用 敷料中制成抗菌敷料，具有殺菌、抗炎、促進傷口愈合等諸多功效。在納米纖維上附著納 米銀，通常采用浸漬和涂布的方式，使納米銀附著于納米纖維上而形成納米銀纖維。這些 以浸漬或涂布的方法很難得到直徑小至幾個納米的銀顆粒，而且銀顆粒在纖維表面上的分 布難以達到非常均勻，同時還會使納米銀的使用量增大。采用靜電紡絲的方法可以在納米 纖維中摻入納米銀，增強抗菌效果。
在專利CN 1851087A中涉及到用靜電紡絲法制備含納米銀的纖維網，其方法是將納米 銀顆粒均勻混合在聚丙烯溶液中形成紡絲液，再進行靜電紡絲將納米銀顆粒摻入纖維中。 這種方法制得的含納米銀纖維存在兩個方面的缺點 一是納米銀顆粒的直徑較大，為100 500納米；二是納米銀粉體在聚合物溶液的混合過程中容易發(fā)生團聚，難以分散均勻。
本發(fā)明是將納米銀的前驅體——硝酸銀加入到明膠溶液中制成均勻的紡絲液，通過靜 電紡絲將銀離子混入纖維中，然后通過光照還原的方法將纖維中的銀離子還原成納米銀顆 粒。這樣納米銀顆粒直徑可很小，低至幾個納米，而且納米銀顆?？删鶆虻胤植荚诶w維膜
中，可利用納米銀的抗菌效果制成人工皮膚、醫(yī)用敷料、止血材料、衛(wèi)生棉等產品。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題之一是克服現(xiàn)有技術中納米顆粒較大，納米銀粉體難以分散
均勻的缺陷，提供了一種納米銀顆粒直徑很小，納米銀顆?？删鶆虻胤植荚诶w維膜中的含 納米銀的明膠納米纖維膜。本發(fā)明提供的含納米銀的明膠納米纖維膜包括明膠納米纖維和 均勻地分布在明膠納米纖維的納米銀，利用明膠這種天然高分子材料，通過靜電紡絲的方 法在納米纖維中嵌入納米銀或使納米銀附著在纖維表面上，明膠納米纖維直徑為60 200 納米，納米銀顆粒平均直徑4~50 nm。
本發(fā)明所要解決的另一技術問題是提供了一種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方 法，本制備方法采用靜電紡絲方法，包括下列步驟
(1) 制備明膠溶液將明膠溶于甲酸中，磁力攪拌至完全溶解，呈透明的、亮黃色液體，
即明膠一甲酸溶液；
(2) 制備明膠一硝酸銀溶液在(1)制備的明膠一甲酸溶液中加入硝酸銀粉末，繼續(xù)攪 拌1小時，至硝酸銀完全溶解；
(3) 將(2)中制備的明膠一硝酸銀溶液移入塑料針管中進行靜電紡絲，靜電紡絲工藝條 件為靜電壓為14~32千伏，接受距離為6 24厘米，紡絲速率為0.4毫升/小時，噴絲 孔內徑0.7毫米，紡絲在室溫下進行；
(4) 將靜電紡絲制得的納米纖維膜用紫外光照射進行光還原，使纖維中的銀離子變成納
米銀顆粒，其中納米銀顆粒大部分分布在纖維的表面；
步驟(1)中的甲酸質量濃度為70% 90%;所得明膠一甲酸溶液濃度為14% 22%
(克/毫升)；
步驟(2)中所加入硝酸銀粉末濃度為0.3% 6%。
本發(fā)明所采用的靜電紡絲方法制備的納米銀纖維膜可使納米銀與納米纖維一次成形， 讓納米銀顆粒附著在明膠的納米纖維表面或嵌入纖維中而形成納米銀纖維膜，可以有效地 減少納米銀的脫落和團聚現(xiàn)象，避免了直接加入納米銀粉體，而且可減少制作納米銀纖維 的銀添加量，使形成的納米銀在纖維膜中更均勻地分布。
利用納米銀的抗菌效果，本發(fā)明的含納米銀的明膠納米纖維膜可應用于制成人工皮 膚、醫(yī)用敷料、止血材料、衛(wèi)生棉等產品。
圖1實施例1所制得的納米纖維膜材料的掃描電鏡圖； 圖2實施例2所制得的納米纖維膜材料的掃描電鏡圖3實施例l所制得的納米纖維膜材料的透射電鏡圖； 圖4實施例2所制得的納米纖維膜材料的透射電鏡圖。
具體實施例方式
下面結合具體實施例，進一步闡述本發(fā)明。應理解，這些實施例僅用于說明本發(fā)明而不用 于限制本發(fā)明的范圍。此外應理解，在閱讀了本發(fā)明講授的內容之后，本領域技術人員可 以對本發(fā)明作各種改動或修改，這些等價形式同樣落于本申請所附權利要求書所限定的范圍。
實施例1
準確稱取1.5克醫(yī)用級明膠溶于10亳升甲酸濃溶液中，甲酸濃度為88%，密封后常 溫下磁力攪拌，待明膠完全溶解后加入0.0075克的硝酸銀粉末，密封后繼續(xù)在常溫下磁力 攪拌，待硝酸銀完全溶解后形成亮黃色壤明液體，靜置15分鐘后將紡絲液轉移至塑料注 射器中，電壓為22kV，注射泵推進速度為0.4ml/h，采用鋁箔接收，接收距離為14cm，噴 絲孔直徑為0.7 mm，在鋁箔上得到靜電紡明膠/銀納米纖維膜，40 'C下真空干燥24 h，置 于紫外燈下照射3 h,得到含納米銀的明膠納米纖維膜。得到的纖維平均直徑為105 nm， 銀顆粒的平均直徑為11 nm。
實施例2
準確稱取1.5克醫(yī)用級明膠溶于IO毫升甲酸濃溶液中，甲酸濃度為88%，密封后常 溫下磁力攪拌，待明膠完全溶解后加入0.0150克的硝酸銀粉末，密封后繼續(xù)在常溫下磁力 攪拌，待硝酸銀完全溶解后形成亮黃色透明液體，靜置15分鐘后將紡絲液轉移至塑料注 射器中，電壓為22kV，注射泵推進速度為0.4ml/h，采用鋁箔接收，接收距離為14cm，噴 絲孔直徑為0.7mm,在鋁箔上得到靜電紡明膠/銀納米纖維膜，4(TC下真空干燥24h,置 于紫外燈下照射3 h,得到含納米銀的明膠納米纖維膜。得到的纖維平均直徑為126 nm， 銀顆粒的平均直徑為13 nm。
實施例3
準確稱取1.5克醫(yī)用級明膠溶于10毫升甲酸濃溶液中，甲酸濃度為88%，密封后常 溫下磁力攪拌，待明膠完全溶解后加入0.0300克的硝酸銀粉末，密封后繼續(xù)在常溫下磁力 攪拌，待硝酸銀完全溶解后形成亮黃色透明液體，靜置15分鐘后將紡絲液轉移至塑料注 射器中，電壓為22kV，注射泵推進速度為0.4ml/h，采用鋁箔接收，接收距離為14cm，噴
絲孔直徑為0.7mm，在鋁箔上得到靜電紡明膠/銀納米纖維膜，40。C下真空干燥24h,置 于紫外燈下照射3 h，得到含納米銀的明膠納米纖維膜。得到的纖維平均直徑為165 nm, 銀顆粒的平均直徑為17 nm。
實施例4
準確稱取1.5克醫(yī)用級明膠溶于10毫升甲酸濃溶液中，甲酸濃度為88%,密封后常 溫下磁力攪拌，待明膠完全溶解后加入0.0450克的硝酸銀粉末，密封后繼續(xù)在常溫下磁力 攪拌，待硝酸銀完全溶解后形成亮黃色透明液體，靜置15分鐘后將紡絲液轉移至塑料注 射器中，電壓為22kV，注射泵推進速度為0.4ml/h，采用鋁箔接收，接收距離為14cm，噴 絲孔直徑為0.7mm，在鋁箔上得到靜電紡明膠/銀納米纖維膜，4(TC下真空干燥24h，置 于紫外燈下照射3 h,得到含納米銀的明膠納米纖維膜。得到的纖維平均直徑為189 nm， 銀顆粒的平均直徑為23 nm。
權利要求
1.一種含納米銀的明膠納米纖維膜，包括明膠納米纖維和均勻地分布在明膠納米纖維的納米銀，納米銀顆粒附著在明膠的納米纖維表面或嵌入纖維中，明膠納米纖維平均直徑為60～200nm，納米銀顆粒平均直徑為4～50nm。
2. 如權利要求1所述的一種含納米銀的明膠納米纖維膜，其特征在于明膠納米纖維平 均直徑為105、 126、 165或189nm，納米銀顆粒平均直徑為11、 13 、 17或23nm。
3. —種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方法，其特征在于采用靜電紡絲方法，包括下 列步驟(1) 制備明膠溶液將明膠溶于甲酸中，磁力攪拌至完全溶解，呈透明的、亮黃色液體， 即明膠一甲酸溶液；(2) 制備明膠一硝酸銀溶液在(1)制備的明膠一甲酸溶液中加入硝酸銀粉末，繼續(xù)攪 拌1小時，至硝酸銀完全溶解；(3) 將(2)中制備的明膠一硝酸銀溶液移入塑料針管中進行靜電紡絲；(4) 將靜電紡絲制得的納米纖維膜用紫外光照射進行光還原，使纖維中的銀離子變成納米銀顆粒。
4. 如權利要求3所述的一種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方法，其特征在于步驟(1)中的甲酸質量濃度為70% 90%。
5. 如權利要求7所述的一種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方法，其特征在于甲酸 質量濃度為88%。
6. 如權利要求6所述的一種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方法，其特征在于步驟(1) 中所得明膠一甲酸溶液濃度為14% 22% (克/毫升)。
7. 如權利要求6所述的一種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方法，其特征在于步驟(2) 中所加入硝酸銀粉末濃度為0.3% 6%。
8. 如權利要求6所述的一種含納米銀的明膠納米纖維膜的制備方法，其特征在于步驟(3) 中靜電紡絲工藝條件為靜電壓為14-32千伏，接受距離為6 24厘米，紡絲速率 為0.4毫升/小時，噴絲孔內徑0.7毫米，紡絲在室溫下進行。
9. 一種含納米銀的明膠納米纖維膜應用于制成人工皮膚、醫(yī)用敷料、止血材料、衛(wèi)生棉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種含納米銀的明膠納米纖維膜，包括明膠納米纖維和均勻地分布在明膠納米纖維的納米銀，納米銀顆粒附著在明膠的納米纖維表面或嵌入纖維中，明膠納米纖維平均直徑為60～200nm，納米銀顆粒平均直徑為4～50nm。其制備方法采用靜電紡絲法在明膠—甲酸溶液中加入硝酸銀制成紡絲液，通過靜電紡絲得到含銀離子的納米纖維膜，然后采用紫外光照射的方法，將纖維中的銀離子還原成納米銀顆粒。含納米銀的明膠納米纖維膜可應用于制成人工皮膚、醫(yī)用敷料、止血材料、衛(wèi)生棉等產品。
文檔編號A61L27/00GK101096424SQ20071004282
公開日2008年1月2日 申請日期2007年6月27日 優(yōu)先權日2007年6月27日
發(fā)明者周美華, 徐雄立 申請人:東華大學