可降解抗病毒材料及制备方法以及在口罩上的应用技术

本发明专利技术公开了一种可降解抗病毒材料及制备方法以及在口罩上的应用，包括以下步骤：S1、将多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂按比例搅拌溶解后，得到A溶液；S2、向A溶液中加入纳米二氧化钛，经搅拌后得到悬浊液；S3、加热悬浊液以去除溶剂，保温反应一定时间后，得到可降解复合材料；S4、将可降解复合材料与抑菌剂研磨成超细粉末；S5、将超细粉末加入溶剂中形成复合胶体溶液；S6、将复合胶体溶液倒入模具中，赋形处理后即得。本发明专利技术以可降解高分子材料为基质，利用其自身可降解性和纳米二氧化钛的自催化降解性能，避免了常规的防护口罩材料因难降解而导致的二次污染问题，同时还为预防各种冠状病毒的预防口罩制备提供了可行的原材料。

【技术实现步骤摘要】
可降解抗病毒材料及制备方法以及在口罩上的应用
本专利技术涉及可降解口罩制造材料领域，尤其是一种可降解抗病毒材料及制备方法以及在口罩上的应用。
技术介绍
我国研制的防护口罩对于细菌和噬菌体为指标评价的防护效果已经可以达到99％以上，且过滤效率能够满足N95防护口罩≥95％的要求，但应对近年来各种因素所致的SARS、MERS、H1N1、H5N1和A/H1V1冠状病毒，尤其是2019-nCoV新冠状病毒疫情，国内市场暂未找到能够提供有效阻隔新型冠状病毒的医用防护口罩。当前市面的口罩材料众多，但它们的功能相对单一，仅能针对盐性颗粒物或/油性颗粒物、细菌等直径相对较大的物质进行防护阻隔，而对于直径不超过100nm的病毒就很难起到特异性的防护。当医疗机构，特别是急诊科，呼吸科和基层诊所面对一些未知感染风险时，不能获得有效防护，就会出现交叉感染及再传染的风险。因此，开发一种能够有效阻隔新型冠状病毒的环境友好型防护口罩材料就显得十分窘迫。当前大量的医用口罩因制备原材料多为聚丙烯无纺布，仅能对油性颗粒物或非油性颗粒物中的一种过滤，能够实现对一定数量细菌的抑制，但不能抑制病毒；并且不可降解，使用过后的口罩丢弃所带来的环境污染问题也未得到有效解决。聚乳酸作为一种无毒、无刺激的合成高分子材料，因其具有良好的生物相容性、透明性和一定的韧性及生物可降解，已广泛用作纤维制品、包装材料和医疗卫生材料，目前基于聚乳酸材料所制备得到的可降解防护口罩虽然能够解决可降解的问题，但不是能解决防护口罩不能有效阻隔病毒的缺陷。基于此，一些技术研究人员为了解决可降解防护口罩防病菌的问题，通常向防护口罩材料中参杂一些抗菌剂和抗病毒组分，但是，由于这些抗菌剂和抗病毒组分通常由有机和无机化合物构成，在彼此相容性方面存在着相容差、分散差的问题，即使进行相应地改性处理，其相混结果也不理想，最终制得的防护口罩在防病菌方面所达到的效果差强人意。例如，现有广泛使用的抗菌剂三氯羟基二苯醚和纳米二氧化钛，三氯羟基二苯醚是一种非离子型化合物，与皮肤(蛋白质)具有良好的亲和性，能与各种日化品常用原料共同使用，是一种广谱抗菌剂，具有光谱、高效、不沾染产品、无任何刺激气味等突出特点，可以有效杀灭金黄色葡萄球菌、大肠杆菌等细菌及白色念珠菌等真菌，同时对病毒(如乙型肝炎病毒等)也有抑制作用；纳米级二氧化钛在紫外光及可见光的作用下，产生强烈催化降解功能，能有效地降解空气中的病毒及有毒有害气体，能有效杀灭多种细菌，并能将细菌或真菌释放出的毒素分解及无害化处理，同时还具备除甲醛、除臭、抗污、净化空气等功能。然而，聚乳酸、三氯羟基二苯醚和纳米二氧化钛相混时，彼此之间是不相容的，混合效果差，不能使这些能够杀灭细菌、病毒的有机、无机粒子有效分散到生物可降解高分子中。
技术实现思路
本专利技术的第一个专利技术目的在于：针对上述所存在的问题，提供一种可降解的抗病毒材料的制备方法，以解决现有制备方法不能使能够杀灭细菌、病毒的有机、无机粒子有效分散到生物可降解高分子中的问题。本专利技术采用的技术方案如下：一种可降解的抗病毒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂按比例加入容器中，搅拌溶解后，得到A溶液；S2、向A溶液中加入一定质量的纳米二氧化钛，经搅拌后得到分散均匀的悬浊液；S3、加热悬浊液以去除溶剂，然后继续加热至预定温度，保温反应一定时间后，得到可降解复合材料；S4、将可降解复合材料与抑菌剂按比例研磨成超细粉末；S5、将得到的超细粉末加入溶剂中形成复合胶体溶液；S6、将复合胶体溶液倒入模具中，冷冻干燥处理后，即得到可降解的抗病毒材料。在上述制备方法中，为了解决可吸收高分子(例如聚乳酸)、抑菌剂(例如三氯羟基二苯醚)和纳米二氧化钛三者互不相容的问题，专利技术人通过多年研究和试验得到：以多元醇表面活性剂为桥架，成功地将互不相容的上述三种材料制备成各相均匀的能够有效抑制细菌、病毒的可吸收高分子/纳米二氧化钛包覆抑菌剂的可降解复合胶体材料，得到的可降解的抗病毒材料(即可降解复合胶体材料)是以可降解高分子材料为基质，利用其自身可降解性与纳米二氧化钛的自催化降解性能相配合，进而能够实现使用后材料集中灭活并能进行堆肥处理，避免了常规的防护口罩材料聚丙烯无纺布使用后因难降解而导致的二次污染及对环境造成的次生危害。进一步地，本专利技术的可降解的抗病毒材料，是利用材料上有效分散的抑菌剂和纳米二氧化钛的自催化降解性能来杀灭病毒，即抑菌剂和纳米二氧化钛与病毒中的蛋白质、核酸等反应，直接损害或通过一系列氧化链式反应而对生物细胞结构引起广泛的损伤性破坏，从而杀灭病毒，在解决材料降解问题的同时，解决了降解材料抗病毒的问题，为制造预防病毒的防护口罩提供了可行的原材料。进一步，本专利技术实则是利用多元醇表面活性剂上的多羟基基团作为纳米二氧化钛与可吸收高分子键合的桥架，同时利用多元醇表面活性剂的亲水/亲油性，将油溶性抑菌剂包覆形成抑菌剂在内、可降解复合材料在外的囊状结构，从而能够确保抑菌剂能够均匀分散在可降解复合胶体材料中，最终获得了能够有效抑制细菌、病毒的核壳结构可吸收高分子/纳米二氧化钛包覆抑菌剂的可降解复合胶体材料，该方法成功将互不相容的三种材料制备成各相均匀的复合材料，其防病毒性能好，解决了现有防护口罩所存在的问题。进一步，本专利技术所述的多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂的重量份比例为：(0.6-3)∶(6-20)∶(30-80)。其比例可以是0.6∶6∶30，也可以是0.7∶8∶40，还可以是3∶20∶80，具体比例根据实际酌情选择。在本专利技术中，所述多元醇表面活性剂包括蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯和山梨醇脂肪酸酯中的一种或多种。本专利技术所述的可吸收高分子包括左旋聚乳酸、右旋聚乳酸、消旋聚乳酸、聚乙醇酸、聚乙二醇、聚乙烯醇的一种或多种。相应地，本专利技术所述的抑菌剂包括三氯生、白藜芦醇、羟苯丙酯、4-氯-3,5-二甲酚、对羟基苯甲酸甲酯、对氯间二甲苯酚的一种或多种。进一步，本专利技术所述良性溶剂选自三氯甲烷、二氯甲烷、四氢呋喃、1,4-二氧六环的一种，优选为三氯甲烷。进一步，在步骤S3中，在低于80℃下加热去除良性溶剂。进一步，在步骤S4中，可降解复合材料与抑菌剂的重量份比例为：(5-12)∶(0.08-0.65)。其具体比例可以是5∶0.08，也可以是7∶0.17，还可以是12∶0.65，具体比例根据实际情况选择。进一步，在步骤S5中，所述溶剂包括纯化水、三氯甲烷和丙酮的混合液，或者乙酸乙酯和丙酮的混合液，具体溶剂根据步骤S6的赋形处理方式选择。进一步，在步骤S6中，所述赋形处理包括冷冻干燥、静电纺丝的一种。本专利技术的第二个专利技术目的在于：针对上述所存在的问题，提供一种可降解的抗病毒材料，该抗病毒材料主要由可吸收高分子、多元醇表面活性剂、纳米二氧化钛以及抑菌剂等组分，并通过上述制备方法制备得到，以解决现有缺乏可降解抗病毒材料的问题。本专利技术的第三个专利技术目本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种可降解抗病毒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1、将多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂按比例加入容器中，搅拌溶解后，得到A溶液；/nS2、向A溶液中加入一定质量的纳米二氧化钛，经搅拌后得到分散均匀的悬浊液；/nS3、加热悬浊液以去除溶剂，然后继续加热至预定温度，保温反应一定时间后，得到可降解复合材料；/nS4、将可降解复合材料与抑菌剂按比例研磨成超细粉末；/nS5、将得到的超细粉末加入溶剂中形成复合胶体溶液；/nS6、将复合胶体溶液倒入模具中，赋形处理后，即得到可降解的抗病毒材料。/n

【技术特征摘要】
1.一种可降解抗病毒材料的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂按比例加入容器中，搅拌溶解后，得到A溶液；
S2、向A溶液中加入一定质量的纳米二氧化钛，经搅拌后得到分散均匀的悬浊液；
S3、加热悬浊液以去除溶剂，然后继续加热至预定温度，保温反应一定时间后，得到可降解复合材料；
S4、将可降解复合材料与抑菌剂按比例研磨成超细粉末；
S5、将得到的超细粉末加入溶剂中形成复合胶体溶液；
S6、将复合胶体溶液倒入模具中，赋形处理后，即得到可降解的抗病毒材料。


2.如权利要求1所述的可降解抗病毒材料的制备方法，其特征在于，所述将多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂的重量份比例为：(0.6-3)：(6-20)：(30-80)。


3.如权利要求1所述的可降解抗病毒材料的制备方法，其特征在于，所述多元醇表面活性剂包括蔗糖脂肪酸酯、甘油脂肪酸酯、季戊四醇脂肪酸酯和山梨醇脂肪酸酯中的一种或多种。


4.如权利要求1所述的可降解抗病毒材料的制...

【专利技术属性】
技术研发人员：张晓金，杨满，王军，
申请(专利权)人：成都美益达医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51