基于纳米纤维的可复生抗菌纺织品的制备及性能研究

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1、分类号TQ342学校代码10495ＵＤＣ677密级公开硕士学位论文基于纳米纤维的可复生抗菌纺织品的制备及性能研究作者姓名：袁勤文学号：1515043011指导教师：王栋教授学科门类：工学专业：材料科学与工程研究方向：生物医用材料完成日期：二零一八年六月WuhanTextileUniversityM.E.DissertationPreparationandApplicationofRecoverableAntimicrobialTextilesBasedonNanofibersCandidate：QinwenYuanSupervisor：Prof.DongWangTime:Marc

2、h2018独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解武汉纺织大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权武汉纺织大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复

3、印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要细菌的滋生给人类健康带来威胁，医院更是各种致病菌的汇集地，因此开发性能优异的防护类医用抗菌纺织品显得尤为重要。而目前此类材料并不理想，它们的防护功效、生产成本、使用寿命等无法同时满足人们的要求。纳米纤维特有的性质使得它成为医用纺织品领域不可替代的材料。基于此，本研究开发综合性能优异的基于纳米纤维膜的医用抗菌纺织品，该产品展现了良好的可复生抗菌能力，并且能有效阻隔细菌，具有良好的临床应用前景。本研究通过原子转移自由基聚合法（ATRP）将甲基丙烯酸二甲氨基乙酯（DMAE

4、MA）单体接枝在纳米纤维膜表面，再鳌合铜离子后即得到可复生的抗菌纳米纤维膜。其中溴代异丁酰溴的接枝率为1.7%，DMAEMA接枝率为18.4%，接枝的PDMAEMA的平均分子量为1587Da，铜离子吸附容量为83mg/g。样品膜和细菌悬浮液接触90min后，水体中铜离子含量从0.01μg/ml增加到1.87μg/ml；作为细菌阻隔物过滤前后水体中铜离子含量从0.01μg/ml增加到0.02μg/ml。水体中铜含量均符合饮用标准。该样品膜对金色葡萄球菌（S.aureus）和大肠杆菌（E.coli）的抑菌率分别为97.74%和95.33%，截留率分别为95.29%和96.92%，证明

5、样品膜能为使用者提供有效的细菌防护。对样品膜进行10次抗菌性复生处理，该样品膜对S.aureus和E.coli抑菌率和截留率均在95%以上。抗菌性复生能力优异使得样品膜具有更多有效抗菌次数，从而利于其在医疗抗菌纺织品领域中最大化应用。为简化制备工艺和降低生产成本，进一步将喷涂有纳米纤维膜的棉织物浸渍到聚乙烯亚胺（PEI）水溶液中使其吸附在复合膜表面后鳌合铜离子即得到可复生的复合抗菌纺织品。其中PEI的负载率为24%，铜离子吸附容量为104mg/g。样品膜和细菌悬浮液接触300min后，水体铜离子含量从0.01μg/ml增加到1.95μg/ml；作为细菌阻隔物过滤前后水体中铜离子含

6、量0.01μg/ml不变，上述铜含量均符合饮用标准。复合棉织物后样品膜抵抗形变的能力增大进而符合实际临床的使用要求。该样品膜对S.aureus和E.coli的抑菌率分别为98.73%和97.24%，截留率分别为97.56%和96.28%，表明样品膜能为有效避免致病菌和人体直接或间接的接触。对样品膜进行22次抗菌性复生处理，该样品膜对S.aureus和E.coli抑菌率和截留率均在96%以上，该棉织物复合膜优异的抗菌性复生能力使得其在使用过程中能具有更低的使用成本从而使其应用于更多领域。本研究相比表面接枝聚合工艺，在保持良好抗菌能力和可复生效果的前提下，显著简化了制备工艺，并且和纯

7、棉织物的复合更有利于临床的推广应用。关键词：医用抗菌纺织品；甲基丙烯酸二甲氨基乙酯；聚乙烯亚胺；可复生抗菌；原子转移自由基聚合；纳米纤维膜研究类型：b应用研究AbstractThegrowthofbacteriaposesathreattohumanhealth.Hospitalsarealsoacollectionofpathogenicbacteria.Therefore,itisparticularlyimportanttodevelopprotectivemedicala