[发明专利]一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法

说明书

本发明提供了一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括：(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液；(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液；(S3)采用纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布；静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO₂薄膜。静电纺丝无纺布中，水性聚氨酯纤维在吸收空气中的水蒸气后，其表面软化成凝胶类物质，不仅使得水性聚氨酯纤维可以更好的附着空气中的颗粒，还可使得水性聚氨酯纤维中的载银石墨烯更容易和空气中的微生物接触，起到抗菌消毒的作用。水还可使得微量的银成为银离子，使得其接触到的微生物失活，进一步增强消毒抗菌效果。

技术领域

本发明涉及功能纺织品领域，具体地，涉及一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法。

背景技术

在世界工业化加快进程的阶段，工业排放的废气、汽车尾气对于全球空气环境造成巨大发的危害，而且对人类的身体健康造成了非常大的威胁。在吸入被严重污染的空气以后，人体的新陈代谢受到影响，加速人类的衰老，而且会给呼吸系统带来各种各样的慢性疾病，同时也会诱发各种各样的癌症。在病毒高发的时期，具有能够杀菌作用的过滤材料对于人员，尤其是医护人员具有很重要的作用，可以有效的防止交叉感染，保护他们自身的健康。

作为空气过滤材料，主要考虑的就是它的过滤效率和过滤阻力。一方面高的过滤效率可以拦截更多的颗粒，对人体起到更好的防护作用；另一方面，较低的过滤阻力可以增加使用时间，不影响呼吸，也可以防止二次污染。

如何实现对微小颗粒的阻隔，最重要的手段是减小纤维的空隙，而普通的纤维材料制品通常空隙比较大，可以达到几百微米，想达到相同的过滤效果，则成品会变得厚实。对于超细纤维，目前的大批量制备超细纤维的方法主要有以两种。

熔喷法。该技术是通过将热塑性高聚物(聚酯、聚丙烯等)在受热熔融的状态下，形成熔体，通过细小喷丝孔中高速喷射而出，并且高速气流将纤维进行热风牵伸热风可以对于细丝进行极限拉伸，然后冷风空气快速降温，使纤维成型。中国专利：CN201810698720.8公开了一种利用熔喷法生成电气石改性非织造空气过滤材料的方法，达到了高效低阻的过滤效果；中国专利：CN201410235944.7公开了一种聚丙烯农用生物无纺布及其制备方法。解决了驱虫又透光的问题，降低了成本。但是此方法不适合低热挥发温度的材料使用。

静电纺丝法。该技术是将静电纺技术是利用高压静电装置产生的静电压，在电场的作用下将纺丝溶液牵伸成超细纤维。因为静电纺丝这一特有的工艺优势，能够制得纳米级的纤维，并且制得的纤维优点是孔隙率高、透气性好、孔径联通性好、孔径小等，非常适合用于空气净化复合滤料。中国专利：CN201611213539.0公开了一种一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法，达到了能精准控制孔径，满足不同输液药液的过滤效果。中国专利：CN201610784058.9公开了一种高效低阻静电纺纳米纤维空气过滤材料及批量化制备方法，达到了过滤性能稳定，可实现批量化生产的效果。

载银石墨烯可以破坏细菌细胞壁导致细胞内容物的溶出，阻碍有利于细菌新陈代谢的酶的合成，破坏DNA的合成作用，从而使细菌丧失其生物学活性等而完成杀菌过程。中国专利：CN201210397566.3公开了一种具有防静电和抗菌性能的薄膜包装材料及其制备方法，利用载银石墨烯的协同作用，达到了抗菌的作用；中国专利：N201510431869.6公开了一种聚合物基载银石墨烯纳米抗菌材料的制备方法，制备了一种可应用于电子电器工业、汽车工业、仪器仪表工业、机械工业和建材工业中的抗菌材料。

纳米锐钛矿型TiO2可以利用可见光催化作用产生的一系列氧化还原反应，来降解多种微生物,包括病毒,孢子,细菌和原生动物。中国专利：CN201310073600.6公开了一种可见光纳米二氧化钛光催化杀菌净化固体粉末涂料，达到杀灭病菌，抑制霉变的效果；中国专利：CN106561710B公开了一种可降解农残的二氧化钛溶胶及其制备方法，利用二氧化钛的光催化作用达到了降解杀菌和降解农药残留的作用。