【摘 要】
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疫情的四处传播以及人类面对疫情的弱小,让我们重新思考人类如何与大自然相处,我们脆弱的身体如何得到保护。疫情的背后是有害细菌、微生物与人体接触导致免疫系统受损,因此如何在细菌、微生物和人体之间建立一个健康的微环境是当前学界研究的一个方向。纳米纤维材料具有小尺度、大比表面积等特点,天然具备高阻隔性能,再通过添加某种抗菌物质获得抗菌属性,就获得一种具有高效抗菌阻隔材料。一般添加抗菌成分多以无机金属物质,
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疫情的四处传播以及人类面对疫情的弱小,让我们重新思考人类如何与大自然相处,我们脆弱的身体如何得到保护。疫情的背后是有害细菌、微生物与人体接触导致免疫系统受损,因此如何在细菌、微生物和人体之间建立一个健康的微环境是当前学界研究的一个方向。纳米纤维材料具有小尺度、大比表面积等特点,天然具备高阻隔性能,再通过添加某种抗菌物质获得抗菌属性,就获得一种具有高效抗菌阻隔材料。一般添加抗菌成分多以无机金属物质,银离子等,或者有机高分子,季铵盐类等,但二者都存在一定的问题,对人体有一定的毒害或者使得细菌等微生物产生抗体。因此本文以天然抗菌物质艾草提取物粉末为抗菌成分,通过与聚环氧乙烷、聚丙烯腈共混制备艾草纳米纤维材料,然后与热风、熔喷非织造材料制备复合材料以应用在医用防护领域,成功制备具有高效、长久抗菌且具有优异阻隔性能的复合材料。首先对艾草提取物粉末的微观形貌、溶解性能以及抗菌性能进行测试分析,并与添加艾草精油材料进行了比较。研究了艾草纳米纤维材料的润湿性、拉伸性能、热稳定性能。通过透气过滤效率、抗菌性能单向导湿、生物相容性等医用防护材料的各项应用性能进行评价。结果表明:（1）相比艾草精油,艾草提取物粉末更易于存储和运输,且可以长时间保持抗菌性能。相比艾草提取物粉末对大肠杆菌的抑菌性能,艾草提取物粉末对金黄色葡萄球菌更容易被杀死。（2）艾草提取物粉末的添加使得纳米纤维材料呈现变粗的趋势;并且艾草提取物粉末的添加使得纤维断裂强力呈现降低的趋势,但依旧比熔喷材料高,可满足日常使用;同时艾草提取物粉末添加量越高抗菌性能越好。（3）相比艾草/聚丙烯腈（PAN）纳米复合材料,艾草/聚环氧乙烷（PEO）纳米复合材料中艾草提取物的添加量相对较低。艾草提取物粉末与PEO质量比为3:10时达到艾草提取物粉末与PAN质量比为10:15的抗菌效果。（4）艾草粉末的添加使得艾草/PAN纤维复合材料具有超亲水性,相比纯PAN纳米纤维材料润湿时间缩短126倍;当艾草与PAN质量比达到15:15时,存放2个月后样品的抑菌性测试发现其金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.5%,并且无细菌穿透过去,而相同条件下艾草精油挥发较快,抗菌性能和持久性较低,可以看出艾草纳米纤维材料具有优异的抗菌和阻隔性能。（5）通过热风、熔喷非织造材料提供强力支持、艾草纳米纤维材料提供抗菌阻隔性能,兼顾二者优点,可以用于口罩、防护服。（6）艾草提取物粉末的添加使得纤维材料具有良好的生物相容性,无细胞毒性;熔喷材料与艾草/PAN纳米纤维材料复合,单向导湿指数可高达988.96%。有望解决纤维材料夏天热集中、冬天湿冷和细菌繁殖等问题,在口罩、敷料和医用防护服等领域上有着广阔应用前景。
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