一种纳米纤维复合膜及其制备方法和应用与流程

本发明涉及纳米材料制备，特别是涉及一种纳米纤维复合膜及其制备方法和应用。背景技术：1、目前的研究中，静电纺丝工艺所制造出的纳米纤维膜的厚度通常受限，这主要是由于大多数聚合物的静电纺丝纳米纤维承载静电荷，而纺丝纳米纤维上的残留电荷同时又排斥传入的带电纳米纤维，从而不能够制备出厚纳米纤维支架。这就导致制备具有所需厚度的三维纳米纤维支架目前还没有取得重大突破。2、在静电纺丝过程中，当使用高速旋转收集装置接受纤维时，静电纺丝纤维上残留的正电荷会排斥传入的纤维，导致带正电荷的聚合物射流产生带正电荷的纤维。高分子静电纺丝液的射流具有更大的表面电荷密度和更大的静电斥力，其固化后的纤维会产生较多的残余电荷并积聚，使得静电斥力变大，纤维之间间距变大，导致纤维的取向性变差，从而影响纤维排列整齐的程度。同时电荷积累会对纤维之间的间距变大从而出现分层现象，表层纤维容易剥离。3、一般来讲，只能通过后续处理，例如多层热压或化学交联等，增强纤维膜的结合力。但是，较高的温度热压直接进行纤维膜间的连接会导致纤维形貌及孔隙率发生改变，破坏纤维膜的结构，导致电纺膜的修复性能下降和力学强度损失，不能得到理想的复合膜片。而通过化学交联制备具有致密层和疏松层结构的双层复合引导组织再生膜材料，虽然该多层结构膜材料具备了引导组织再生的功能，但由于层与层之间的复合需要通过机械压合或使用化学交联剂使得这些膜材料在临床使用中受到了影响。4、因此，亟待开发出一种厚度可控的静电纺复合膜及其制备方法，以解决目前常用的热压和机械压合、或者静电纺丝沉积方式所带来的技术缺陷。技术实现思路1、本发明的目的是要提供一种纳米纤维复合膜及其制备方法和应用，解决了现有技术中静电纺丝纤维易分层和表层纤维易剥离及制备得到的静电纺丝复合膜厚度不可控的问题。2、为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：3、本发明的第一个方面提供了一种纳米纤维复合膜的制备方法，包括如下步骤：4、（1）将大分子蛋白类物质和聚合物溶于溶剂中，得前驱体溶液；5、（2）向所述前驱体溶液中加入可溶性盐溶液，得纺丝液，所述可溶性盐在所述纺丝液中的质量分数为0.1%~1% ；6、（3）将上述纺丝液进行静电纺丝，干燥得所述纳米纤维复合膜。7、进一步地，所述大分子蛋白类化合物与所述聚酯类化合物的质量比为（1~3）:（7~9）。8、进一步地，所述大分子蛋白类物质选自明胶、丝素蛋白和胶原中的一种或多种组成的混合物，所述聚合物选自聚l-丙交酯-己内酯plcl、聚乳酸pla和聚乳酸-羟基乙酸共聚物plga中的一种或多种组成的混合物。9、进一步地，步骤（1）中所述溶剂选自三氟乙醇、四氢呋喃、六氟异丙醇、三氯甲烷、二氯甲烷、n,n-二甲基乙酰胺和冰乙酸中的一种或多种组成的混合溶剂。10、进一步地，所述可溶性盐选自可溶性无机盐和可溶性有机盐中的至少一种；所述可溶性无机盐选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、溴化锂、溴化钠、氯化钙及氯化镁中的一种或多种组成的混合物，所述可溶性有机盐选自聚季铵盐-7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐edc中的至少一种。11、进一步地，步骤（2）中所述纺丝液的浓度为8～22w/v％。12、更进一步地，步骤（2）中所述纺丝液的浓度为12~17 w/v％。13、进一步地，步骤（3）中所述静电纺丝工艺的具体参数为：静电丝电压为20～30kv ，纺丝温度为20～25℃，纺丝湿度为35-45%，电纺距离为15~20cm ，接收装置为滚筒接收，接收速度为10~15m/s ，所述纺丝液的流速设置在4ml~6ml/h。14、进一步地，步骤（3）中所述干燥方式为真空干燥，所述真空干燥温度为30~40℃，所述真空干燥时长为8~14h。15、本发明的第二个方面提供了一种纳米纤维复合膜，采用上述纳米纤维复合膜的制备方法制备得到。16、本发明的第三个方面提供了一种纳米纤维复合膜的应用，所述纳米纤维复合膜可应用于抗菌材料中。17、由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：18、本发明通过向静电纺丝液中加入特定的盐溶液，配制成具有优选浓度的纺丝液，以此来提高纺丝液的导电性，进而消除静电纺丝纤维在制备过程中产生的电荷累积现象，解决了静电纺丝纤维的分层和剥离问题，使得制备得到的纳米纤维复合膜的厚度可控。技术特征：1.一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：2.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述大分子蛋白类化合物与所述聚合物的质量比为（1~3）:（7~9）。3.根据权利要求2所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述大分子蛋白类物质选自明胶、丝素蛋白和胶原中的一种或多种组成的混合物，所述聚合物选自聚l-丙交酯-己内酯plcl、聚乳酸pla和聚乳酸-羟基乙酸共聚物plga中的一种或多种组成的混合物。4.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（1）中所述溶剂选自六氟异丙醇、三氟乙醇、四氢呋喃、三氯甲烷、二氯甲烷、n,n-二甲基乙酰胺和冰乙酸中的一种或多种组成的混合溶剂。5.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，所述可溶性盐选自可溶性无机盐和可溶性有机盐中的至少一种；所述可溶性无机盐选自氯化钠、氯化钾、氯化锂、溴化锂、溴化钠、氯化钙及氯化镁中的一种或多种组成的混合物，所述可溶性有机盐选自聚季铵盐-7、1-乙基-(3-二甲基氨基丙基)碳酰二亚胺盐酸盐edc中的至少一种。6.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（2）中所述纺丝液的浓度为8～22w/v％。7.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述静电纺丝工艺的具体参数为：静电丝电压为20～30kv，纺丝温度为20～25℃，纺丝湿度为35-45%，电纺距离为15~20cm，接收装置为滚筒接收，接收速度为10~15m/s，所述纺丝液的流速设置在4~6ml/h。8.根据权利要求1所述的一种纳米纤维复合膜的制备方法，其特征在于，步骤（3）中所述干燥方式为真空干燥，所述真空干燥温度为30~40℃，所述真空干燥时长为8~14h。9.采用如权利要求1-8中任一项所述的纳米纤维复合膜的制备方法制备得到的纳米纤维膜。10.如权利要求9中所述的纳米纤维复合膜在抗菌材料中的应用。技术总结本发明涉及一种纳米纤维复合膜及其制备方法和应用，所述制备方法包括：先将大分子蛋白类物质和聚酯类化合物溶于溶剂中，搅拌混合得前驱体溶液；随后向所述前驱体溶液中加入质量百分比为0.1%~1%的可溶性盐的水溶液，搅拌混合得纺丝液，最后再将上述纺丝液进行静电纺丝后干燥，即得所述纳米纤维复合膜。采用上述制备方法制备得到的纳米纤维复合膜，消除了现有技术中存在的电荷累积现象，静电纺丝纤维的分层和剥离情况也得到明显改善，并具有类似细胞外基质的纳米级三维结构和良好的亲水性，纺丝性能稳定，机械强度较好，能够应用于抗菌材料中。技术研发人员：孙青,潘信,胡光伟,王萌,陈凯立受保护的技术使用者：诺一迈尔（苏州）生命科技有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/27