[发明专利]具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法

说明书

本发明提供了一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法。该具备抗除菌抗污功能纳米纤维过滤膜由非织造布支撑层和负载于所述非织造布支撑层表面的改性纳米纤维过滤层复合而成；该改性纳米纤维过滤层由接枝改性处理后的纳米纤维组成。本发明通过纳米纤维与接枝单体两性化合物的接枝反应实现对纳米纤维过滤膜的改性处理，其集优异的过滤性能、除菌性能、抗菌性能和抗污性能于一身，是一种在液体过滤分离领域中具备优异的综合性能的过滤膜。该制备方法工艺简单可控、成本低廉，具备大规模推广的价值。

技术领域

本发明涉及过滤膜材料制备技术领域，尤其涉及一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法。

背景技术

纳米纤维具有比表面积大、生物相容性好、流体阻力小等优点，将纳米纤维膜与传统的非织造布基布相复合，形成三维的复合膜结构，广泛应用于液体过滤分离领域，如便携式净水设备、废水处理设备、反渗透预处理、污水分离、制药、食品、生物和饮用水工业等方面。

但是，现有的纳米纤维过滤膜存在功能单一的缺陷，不同时具备抗菌和除菌的性能，且在使用过程中，极其容易出现膜污染的现象，主要包括蛋白质污染和菌体吸附等污染，由此造成过滤膜功能的下降，甚至会造成过滤膜自身结构发生不可逆的劣化。因此，在保证高通量和优异过滤性能的前提下，研究制备综合性能优异的纳米纤维过滤膜是当前过滤膜研究领域中的一个重点。

申请号为CN201410193018.8的发明专利公开了一种高吸附纳米纤维复合过滤材料及其制备方法。该复合过滤材料由非织造布基材及涂覆在其表面的纳米纤维膜组成，形成纳米纤维膜的纳米纤维由连续相的热塑性聚合物和分散相的纳米活性颗粒组成。该制备过程采用将纳米活性颗粒与热塑性聚合物按比例进行双螺杆挤出造粒，制备出复合材料，再与醋酸丁酸纤维素按比例共混熔融纺丝，并经过溶剂萃取，制备得到含有纳米活性颗粒的热塑性纳米纤维，最后将热塑性纳米纤维的乙醇悬浮液涂覆于非织造布基材表面，干燥后即得高吸附纳米纤维复合过滤材料。但是，该纳米纤维复合过滤材料存在抗污性能不佳的缺陷，且无抗菌功能，不能完全满足实际应用的需要。

申请号为CN201780067769.7的发明专利公开了一种过滤膜的制备。该制备方法包括通过将统计共聚物溶解在助溶剂和第一有机溶剂的混合物中来提供共聚物溶液，将所述共聚物溶液涂覆于多孔支撑层上，以在其上形成聚合物层，使所述聚合物层在所述支撑层的顶部凝固，以形成薄膜复合膜，并将所述薄膜复合膜浸入水浴中，以获得过滤膜。所述统计共聚物含有两性离子重复单元和疏水性重复单元，其中所述两性离子重复单元占所述统计共聚物的15-75重量％，所述疏水性重复单元占所述统计共聚物的25-85重量％。但是，该过滤膜的制备方法存在制备方法复杂、易造成环境污染、实际过滤中易于被污染等缺陷。

表面接枝改性是提高高分子过滤材料综合性能的一种重要方法。与上述物理共混或者共聚反应比较起来，表面接枝改性的方法更容易获得既具有优良综合性能，又具有其它良好生物学功能的过滤材料。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法和应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供了一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，包括如下步骤：

S1，采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维；

S2，将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度为5～20％的比例分散于异丙醇和水的混合溶液中，搅拌均匀，制备出纳米纤维悬浮液，密封保存；

S3，将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆在非织造布支撑层的一个或者两个表面上，常温干燥后，制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜；