[发明专利]一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜及其制备方法

权利要求书

1.一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的制备方法，其特征是：先以纤维素溶液为原料，通过Lyocell熔喷设备和工艺制得无纺布；再将抗菌整理剂接枝在无纺布上得到抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜；

无纺布的制备步骤如下：

(1)配置纤维素溶液：将纤维素溶于NMMO·H₂O溶液中得到质量含量为3～10％的纤维素溶液；

(2)将纤维素溶液加入80～120℃的熔喷装置中，在计量泵的作用下，纤维素溶液通过模头的喷丝孔挤出，再经高温高压气流吹扫至收集装置上形成预黏合纤网，且收集过程中持续使用蒸馏水进行淋洗；

其中，高温高压气流的空气压力为0.1～0.2MPa，高温高压气流的空气温度为120～150℃，模头温度为90～120℃；计量泵的泵供量为每分钟每孔0.04g～0.5g；收集装置距喷丝板的距离为10～20cm；收集装置为摆动式滚筒收集辊；摆动式滚筒收集辊的直径为10cm～30cm，卷绕速度为100～1000m/min，左右往复运动速度为30～120m/min，收集时间为6～12min；

(3)将(2)中收集得到的预黏合纤网浸渍于蒸馏水中进行水洗，充分去除预黏合纤网中残留的NMMO溶剂，最后经过干燥、卷取工序，获得Lyocell熔喷无纺布；

抗菌整理剂的主要成分为二乙烯三胺三(双苄基)三(2,3-环氧丙基)三氯化铵；

抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜为纳米纤维膜；

所述纳米纤维膜由纳米至微米级的纤维素纳米纤维以纤网结构堆叠而成；

纳米至微米级的纤维素纳米纤维是指平均直径为100nm～10μm的纤维素纳米纤维；纤网结构为网孔平均直径为500nm～20μm且分布均匀的纤网；

所述纤维素纳米纤维的表面与二乙烯三胺三(双苄基)三(2,3-环氧丙基)三氯化铵以C-O-C共价键连接。

2.根据权利要求1所述的一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的制备方法，其特征在于，将抗菌整理剂接枝在无纺布上的步骤如下：

(1)制备抗菌整理剂：称取二乙烯三胺，依次加入水和氯化苄，在温度为60℃的条件下，搅拌保温反应，反应0.5h后加入m₁的NaOH，继续反应1h加入m₂的NaOH，继续反应2h加入m₃的NaOH；继续反应3h后，将反应液温度冷却至50℃，然后加入环氧氯丙烷，继续反应1.5h，得到二乙烯三胺三(双苄基)三(2,3-环氧丙基)三氯化铵；

其中，环氧氯丙烷的加入量为二乙烯三胺质量的2.69倍，水的加入量为二乙烯三胺质量的20倍，氯化苄的加入量为二乙烯三胺质量的6.14倍，NaOH总的加入量为二乙烯三胺质量的1.94倍，且m1：m2：m3为5：7：7.4；

(2)将抗菌整理剂用水配制成质量浓度为5％～15％的整理剂溶液，溶液温度升为50～55℃，然后将无纺布在整理剂溶液中浸渍10～20min，用轧车轧干，轧余率是95～105％，随后在定型机中于150℃焙烘5min，取出，水洗，50～60℃烘干，即得到抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜。

3.根据权利要求1所述的一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的制备方法，其特征在于，纤维素来源于木浆粕、棉浆粕、竹浆粕或者废旧棉再生浆粕。

4.根据权利要求1所述的一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的制备方法，其特征在于，抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的面密度为20～40g/m²。

5.根据权利要求1所述的一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的制备方法，其特征在于，纳米纤维膜上二乙烯三胺三(双苄基)三(2,3-环氧丙基)三氯化铵的质量含量为2～4％。

6.根据权利要求1所述的一种抗菌抗病毒纤维素纳米纤维过滤防护膜的制备方法，其特征在于，所述纳米纤维膜经过50次标准洗涤后对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念珠菌的抑菌率仍大于99％，对甲型流感病毒H1N1的抗病毒活性率仍大于98％。