[发明专利]一种抗菌玻璃纤维过滤膜及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌玻璃纤维过滤膜及其制备方法，以玻璃纤维过滤膜为基体，基于偶联接枝反应，采用雾化分散原位接枝聚合技术，制备抗菌玻璃纤维过滤膜；包括以下步骤：步骤1：对玻璃纤维过滤膜进行预处理后进行热处理；步骤2：将步骤1处理过的玻璃纤维过滤膜以设定速度平移，采用雾化发生器以设定速度和压力喷雾抗菌液；步骤3：将步骤2喷雾完成后的玻璃纤维过滤膜在105～150℃条件下保温30～150min，然后清洗烘干后即可得到所需抗菌玻璃纤维过滤膜；本发明制备方法抗菌原辅料消耗少、接枝均匀、工艺简单、反应效率高、生产成本低、能耗低、环保安全；得到的抗菌玻璃纤维过滤膜对细菌和真菌都具有优异的抗菌性能及截留性能。

技术领域

本发明涉及材料抗菌改性技术领域，具体涉及一种抗菌玻璃纤维过滤膜及其制备方法。

背景技术

玻璃纤维过滤膜因具有不燃、抗腐蚀、隔热、隔音、抗拉强度高、电绝缘性好、吸水性小等优点，广泛应用于国民经济各个领域。玻璃纤维过滤膜本身不具有抗菌性能，在使用过程中容易滋生细菌，影响玻璃纤维过滤膜的正常使用。

目前对于玻璃纤维过滤膜的抗菌处理一般是将抗菌剂涂覆在玻璃纤维表面，采用该方法制备的抗菌玻璃纤维过滤膜表面抗菌剂与玻璃纤维过滤膜只是物理作用结合，抗菌剂容易脱落、造成二次污染，而且抗菌持久性不能得到保障。而直接将玻璃纤维过滤膜通过偶联接枝进行抗菌改性制备抗菌玻璃纤维过滤膜可以弥补以上缺点，但是现有的技术不仅过程复杂，工序繁多，而且会产生大量的有机废液，污染环境，活性成分利用率低。

发明内容

本发明针对现有技术存在的问题提供一种通过雾化分散原位接枝聚合方法将抗菌活性成分通过偶联剂与玻璃表面的羟基等活性基团偶联接枝得到的，对细菌和真菌都具有优异的抗菌性能以及截留性能的抗菌玻璃纤维过滤膜及其制备方法。

本发明采用的技术方案是：一种抗菌玻璃纤维过滤膜的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：对玻璃纤维过滤膜进行预处理后进行热处理；

步骤2：将步骤1处理过的玻璃纤维过滤膜以设定速度平移，采用雾化发生器以设定速度和压力喷雾抗菌液；抗菌液按照质量分数计包括以下组分：溶剂80％～97％、纯净水8％～15％、偶联剂1％～10％、有机硅季铵盐0.5％～3％；

步骤3：将步骤2喷雾完成后的玻璃纤维过滤膜在105～150℃条件下保温30～150min，然后清洗烘干后即可得到所需抗菌玻璃纤维过滤膜。

进一步的，所述步骤1中的热处理温度为100～150℃，热处理时间为10～120min。

进一步的，所述步骤2中玻璃纤维过滤膜平移速度为0.1～1m/s，雾化发生器喷雾速度为0.005g/min。

进一步的，所述步骤2中抗菌液的雾化颗粒直径小于2.5μm。

进一步的，所述步骤2中所述溶剂为甲醇、乙醇、丙醇、异丙醇、丁醇、叔戊醇、DMF、DMAc、DMSO、丙酮中的一种或两种及以上以任意组分混合构成的混合物。

进一步的，所述步骤2中所述偶联剂为正硅酸甲酯、正硅酸乙酯、KH550、KH560、KH570中的一种或两种及以上以任意组分混合构成的混合物。

进一步的，所述步骤2中所述有机硅季胺盐为二甲基十八烷基[3-(三甲氧基硅基)丙基]氯化铵、(三甲基硅基丙基)十六烷基二甲基氯化铵、(三甲基硅基丙基)十二烷基二甲基氯化铵、(三甲基硅基丙基)苄基基二甲基氯化铵、(三甲基硅基丙基)辛基二甲基氯化铵、(三甲基硅基丙基)己基二甲基氯化铵、(三甲基硅基丙基)三甲基氯化铵中的一种或两种及以上以任意组分混合构成的混合物。

本发明的有益效果是：

(1)本发明将抗菌原辅料通过雾化装置分散于玻璃纤维过滤膜表面，在热处理时通过化学键与玻璃纤维膜结合；