本發(fā)明屬于過濾膜制備領域，具體涉及一種抗菌過濾膜的制備方法。

背景技術：

近年來，過濾防護材料在空氣凈化、水凈化和廢棄物排放等工業(yè)生產環(huán)節(jié)發(fā)揮著重要的作用，已成為現(xiàn)代工業(yè)生產不可缺少的一個部分。隨著生物、醫(yī)藥、環(huán)保等各個領域的發(fā)展，對過濾防護材料的過濾精度和防護效果提出了更高的要求。

制備高效過濾介質最直接的方法就是在過濾材料中使用納米尺寸的纖維。靜電紡絲技術是新興的制造納米纖維的重要技術之一，其制造裝備簡單、操作方便，制造成本廉價、取材便宜、產品具有可控性，可實現(xiàn)工業(yè)化生產等優(yōu)點，成為眾人熱衷的對象。用靜電紡絲法制得的纖維比傳統(tǒng)紡絲方法細得多，直徑一般在數(shù)十納米到數(shù)百納米之間，所紡納米纖維具有較高的比表面積、孔隙率、纖維的精細程度與均一性高、長徑比大等優(yōu)點。在生物醫(yī)學組織工程材料、過濾材料、催化劑載體材料等領域有著重要的應用。

抗菌材料的抗菌效果取決于材料中添加的抗菌劑的類型和用量?？咕鷦└鶕?jù)其材料的不同，可分為有機抗菌劑和無機抗菌劑兩種類型，有機抗菌劑為傳統(tǒng)的抗菌劑,在醫(yī)療領域及各工業(yè)領域得到了廣泛應用；無機抗菌劑通過將抗菌成分Ag，Zn等的離子及其化合物結合于無機材料而得。與有機抗菌劑相比，無機抗菌劑有高的安全性、持久性、抗菌廣譜性、耐熱性等優(yōu)點，因而在各類材料中得到廣泛應用。

聚四氟乙烯(Polytetrafluoroethylene)，一般稱作“不粘涂層”或“易潔鑊物料”，是一種使用了氟取代聚乙烯中所有氫原子的人工合成高分子材料。這種材料具有抗酸抗堿、抗各種有機溶劑的特點，幾乎不溶于所有的溶劑。同時，聚四氟乙烯具有耐高溫的特點，它的摩擦系數(shù)極低，所以可作潤滑作用之余，亦成為了易潔鑊和水管內層的理想涂料。聚四氟乙烯可采用壓縮或擠出加工成型；也可制成水分散液，用于涂層、浸漬或制成纖維。聚四氟乙烯在原子能、國防、航天、電子、電氣、化工、機械、儀器、儀表、建筑、紡織、金屬表面處理、制藥、醫(yī)療、紡織、食品、冶金冶煉等工業(yè)中廣泛用作耐高低溫、耐腐蝕材料，絕緣材料，防粘涂層等，使之成為不可取代的產品。

技術實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有過濾膜過濾效率低、過濾阻力高、抗菌性差的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種過濾面積大、阻力小、抗腐蝕、耐高溫、強度高、可再生、抗菌效果好的抗菌過濾膜材料的制備方法。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)所述目的：

一種抗菌過濾膜的制備方法，包括如下步驟：

(1)含銀抗菌劑聚合物A紡絲溶液的配制：

(a)將聚合物A溶于三氟化氯或五氟化氯溶劑中，在100～150℃下攪拌15～20h，配制成質量分數(shù)為5～15％的聚合物A溶液；

(b)將銀抗菌劑加入到聚合物A溶液中，抗菌劑與聚合物A溶液的質量比為(0.1～1):100，磁力攪拌8～12h，超聲脫泡20～30min，得到均勻透明的含銀抗菌劑聚合物A紡絲溶液；

(2)含鋅抗菌劑聚合物B紡絲溶液的配制：

(c)將聚合物B溶于有機溶劑中，在60～100℃下攪拌15～20h，配制成質量分數(shù)為5～12％的聚合物B溶液；

(d)將鋅抗菌劑加入到聚合物B溶液中，抗菌劑與聚合物B溶液的質量比為(0.5～1.5):100，磁力攪拌8～12h，超聲脫泡20～30min，得到均勻透明的含鋅抗菌劑聚合物B紡絲溶液；

(3)靜電紡絲制備納米纖維膜

將含銀抗菌劑聚合物A溶液和含鋅抗菌劑聚合物B溶液分別注入紡絲注射器，擺放于紡絲設備內，并排電紡，調整電壓為10～50kV；兩個獨立的噴絲頭到接收裝置的距離為10～30cm；噴絲頭紡絲溶液的流量為1～3mL/h，接收裝置的旋轉速度為20～100rad/min，同時啟動兩臺紡絲裝置和旋轉的接收裝置進行靜電紡絲，在旋轉的接收裝置上收集到厚度為50～500μm的納米纖維無紡布；

其中，纖維直徑為100-800nm，銀抗菌劑的粒徑為2-20nm，鋅抗菌劑的粒徑為2-15nm。

進一步，所述的含銀抗菌劑為納米銀單質、氧化銀、磺胺嘧啶銀中的一種或幾種。

進一步，所述的聚合物A為聚四氟乙烯，分子量Mw＝5×10⁴-1×10⁷g/mol。

進一步，所述的含鋅抗菌劑為鉬酸鋅、氧化鋅中的一種或兩種。

進一步，所述的聚合物B為聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚丙烯腈(PAN)、尼龍-6(PA-6)、聚丙烯(PP)、聚酰亞胺(PI)中的一種。

本發(fā)明的有益效果：

(1)本發(fā)明采用兩個紡絲裝置共同紡絲，可以將多種性能優(yōu)異的聚合物纖維交錯混合在一起，纖維與纖維互相均勻交錯，保證了纖維膜受力的均勻性，降低膜的過濾阻力，旋轉的接收裝置有利于纖維的取向拉伸，提高纖維的結晶度，從而提高纖維膜的強度。

(2)本發(fā)明添加的無機抗菌粒子均一分布于納米纖維表面，比表面積增加，能夠有效提高抗菌粒與細菌的接觸面積，有效提高膜的抗菌能力。

(3)本發(fā)明的制備方法簡單，成本低廉，對設備要求低，適合規(guī)?；a。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施過程中使用的裝置示意圖；

圖2是按本發(fā)明實施例1所提供的技術方案制備的納米纖維SEM圖；

圖3是按本發(fā)明實施例1所提供的技術方案制備的納米纖維TEM圖。

具體實施方式

現(xiàn)在結合實施例對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

實施例1

含銀抗菌劑聚四氟乙烯紡絲溶液的配制

(1)將分子量Mw＝5×10⁴g/mol聚四氟乙烯溶于三氟化氯溶劑中，在100℃下攪拌20h，配制成質量分數(shù)為10％的聚四氟乙烯溶液；

(2)將粒徑為6-10nm的納米銀抗菌劑加入到聚四氟乙烯溶液中，抗菌劑與聚四氟乙烯溶液的質量比為0.5:100，磁力攪拌8h，超聲脫泡20min，得到均勻透明的聚四氟乙烯紡絲溶液；

含鋅抗菌劑聚合物B紡絲溶液的配制

(1)將聚丙烯腈溶于N,N-二甲基甲酰胺溶劑中，在60℃下攪拌15h，配制成質量分數(shù)為10％的聚丙烯腈溶液；

(2)將粒徑為2-8nm的鉬酸鋅抗菌劑加入到聚丙烯腈溶液中，抗菌劑與聚丙烯腈溶液的質量比為1:100，磁力攪拌8h，超聲脫泡30min，得到均勻透明的聚丙烯腈紡絲溶液；

靜電紡絲制備納米纖維膜

將上述兩種紡絲溶液分別注入紡絲注射器(9#針頭)，擺放于紡絲設備內，并排電紡，如圖1所述，調整聚四氟乙烯紡絲電壓為15kV，噴絲頭紡絲溶液的流量為1mL/h；聚丙烯腈紡絲電壓為10kV，噴絲頭紡絲溶液的流量為1.5mL/h；兩個獨立的噴絲頭到接收裝置的距離為10cm；接收裝置的旋轉速度為20rad/min同時啟動兩臺紡絲裝置和旋轉的接收裝置進行靜電紡絲，在旋轉的接收裝置上收集到直徑為400nm，厚度為50μm的納米纖維無紡布。纖維的表面形貌如圖2、圖3的掃描電鏡和透射電鏡所示。

實施例2-6與實施例1基本相同，不同之處在于表1。

表1

采用本領域通用的測試方法對實施例和對比例制得的纖維膜進行抗菌效果，拉伸強度，扯斷伸長率測試，測試結果如表2。

表2

以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。