[发明专利]复合纳米纤维过滤材料的制备方法

说明书

本发明涉及一种复合纳米纤维过滤材料的制备方法，包括步骤：制备碳纳米管分散液；制备碳纳米管/对氯间二苯酚微球；将碳纳米管/对氯间二苯酚微球投入至聚合物材料中形成抗菌静电纺丝前驱液；以玻璃纤维为基，使用抗菌静电纺丝前驱液，通过静电纺丝技术，在玻璃纤维上纺入10～15层纳米纤维抗菌膜层，制得纳米纤维过滤材料；将纳米纤维过滤材料放入纳他霉素处理液浸泡，烘干，得到复合纳米纤维过滤材料初体；将复合纳米纤维过滤材料初体通过热熔点复合，得到复合纳米纤维过滤材料。本发明通过在玻璃纤维表面的过滤膜层的过滤孔周围形成广谱的灭菌环境，能够有效地防治由于细菌的堆积而产生的酸腐气味，保证过滤材料的正常使用寿命。

技术领域

本发明属于过滤材料及设备领域，特别涉及一种复合纳米纤维过滤材料的制备方法。

背景技术

空气中可自然沉降的颗粒物称降尘，而悬浮在空气中的粒径小于100微米的颗粒物通称总悬浮颗粒物(TSP)，其中粒径小于10微米的称可吸入颗粒物(PM10)。可吸入颗粒物因粒小体轻，能在大气中长期飘浮，飘浮范围从几公里到几十公里，可在大气中造成不断蓄积，使污染程度逐渐加重。可吸入颗粒物成份很复杂，并具有较强的吸附能力。例如可吸附各种金属粉尘和强致癌物苯并(a)芘、吸附病源微生物等。可吸入颗粒物随人们呼吸空气而进入呼吸系统和肺部，以碰撞、扩散、沉积等方式滞留在呼吸道不同的部位，粒径小于5微米的多滞留在上呼吸道。滞留在鼻咽部和气管的颗粒物，导致慢性鼻咽炎、慢性气管炎。

由于城市的发展，我国的绝大多数城市已成为空气污染的重灾区，雾霾、PM2.5对人们健康的负面影响越来越严重，因此空气净化产品在市场上备受瞩目。空气净化器的核心部件是其滤芯。

常见的滤芯用无纺布或纸质过滤颗粒粉尘，这种方法理论上是有效地，但由于这些材料的物理特性决定其具有使用时限短、能力差的弱点。也有部分产品采用活性炭和过滤材料结合的方式，以达到多重过滤污染物的目的。然而目前使用的活性炭材料，孔隙率较大，吸附能力非常有限，对空气的过滤作用微弱，并且由于其自身不具备抗菌功能，使空气中的异物特别是细菌和霉菌等微生物长期吸附在内并不断累积。在高温高湿的环境下，这些微生物在滤芯中大量繁殖，滤芯的纤维容易受到其酸性或者碱性代谢物的作用进而生成挥发性恶臭物质如醋酸、氨气等，这些异味通过空气净化器进一步充斥于居住空间内，让居住者产生不适，进而影响滤芯的正常使用寿命。

发明内容

本发明的目的是为解决以上问题，本发明提供一种自身带有抗菌防霉效果的复合纳米纤维过滤材料的制备方法。本发明的技术方案是通过以下实现的。

一种复合纳米纤维过滤材料的制备方法，包括以下步骤：

(1)制备碳纳米管分散液；

(2)制备碳纳米管/对氯间二苯酚微球；

(3)将步骤(2)的碳纳米管/对氯间二苯酚微球投入至聚合物材料中形成抗菌静电纺丝前驱液；

(4)以玻璃纤维为基，使用抗菌静电纺丝前驱液，通过静电纺丝技术，在玻璃纤维上纺入多层纳米纤维抗菌膜层，制得纳米纤维过滤材料；

(5)将步骤(4)制得的纳米纤维过滤材料放入纳他霉素处理液浸泡，烘干，得到复合纳米纤维过滤材料初体；

(6)将复合纳米纤维过滤材料初体通过热熔点复合，得到复合纳米纤维过滤材料。

其中，步骤(1)包括：将碳纳米管溶解于水和乙醇的混合溶液中，40～75℃温度下超声震荡处理2～3h，形成均匀的碳纳米管分散液，其中水和乙醇的混合溶液中水：乙醇＝1～1.5:10～15。

其中，步骤(2)包括：在碳纳米管分散液中加入对氯间二苯酚，搅拌均匀，依次加入0.01～0.0.05mol/L的乳化剂和0.1～0.5mol/L的交联剂，进行乳化交联反应，反应结束后，洗涤，干燥，得到碳纳米管/对氯间二苯酚复合微球。