本发明专利技术提供了一种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料及其应用，所述的纳米复合材料含1)0.1mg/m2-200mg/m2有机光催化助剂与0.1mg/m2-20g/m2冷触媒金属氧化物提供抗菌、自洁净功效的高分子材料，由它提供骨架支撑、自洁净功效和抗菌功效；2)0.1g/m2-50g/m2纳米纤维层提供过滤功效、自洁净功能。本发明专利技术的多功能高分子纳米复合材料能有效杀灭致病菌，过滤PM2.5颗粒物，同时除去异味和自洁净功效，可清洗,适用于有相关需求的家居用品，空气净化和水净化、工业过滤应用。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及家居、办公、公共医疗使用的新型环保材料，尤其涉及一种多功能抗 菌防霾自洁净高分子纳米复合材料及其应用。
技术介绍
随着工业经济的发展，工业生产带来的环境污染日益严重，人们的生存空间面临 着巨大的挑战。人们对于出行健康以及家庭日常健康防护的意识逐渐提高，口罩以及空 气净化等相关净化产品市场不断扩大，专利CN201110236989. 2提到的HEPA过滤层与专利 CN94111475提到另一种熔喷无纺布面料，这是目前市场上常见的两种过滤材料，但是这两 种材料均采用驻极材料作为过滤层，遇水就显著降低过滤效率，不能清洗，重复使用。同时 这两种过滤材料使用过程中，普遍存在细菌滋生，产生二次污染。 在目前环境污染严重的情况下，急需一种环保材料能够高效过滤PM2. 5细微颗粒 物，致病菌等细微颗粒物；同时高效广谱抗菌，避免二次污染；具备自洁净除异味的功能； 可清洗重复使用，为家庭，办公和公共卫生提供有效卫生健康防护手段。
技术实现思路
本专利技术的主要目的是满足对新型抗菌过滤环保材料的急迫需求以及弥补当下空 气过滤材料的局陷，提供一种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料。 本专利技术第二个目的在于公开这种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料的 制作方法。 本专利技术第三个目的在于提供这种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料在 家居，空气净化、水净化、医疗卫生、工业净化等领域应用。 本专利技术技术方案如下： 本专利技术优选的第一技术方案为： 1.本专利技术的多功能抗菌防霾自洁净高分子复合材料，是以木纤维，棉纤维、竹纤维、麻 纤维、含碳纤维、聚丙烯纤维，聚氯乙烯人造纤维、混纺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯无纺布、 聚丙烯无纺布中的一种为基材，以特殊工艺加上氨基酸酞菁锌及其衍生物的抗菌剂、无机 金属氧化物冷触媒、纳米纤维层获得。 2.根据1项所述的抗菌剂氨基酸酞菁锌及其衍生物，其结构式为结构I :所述的化学结构I中R为亲水基团，优选羟基（-OH)、羧基（-COOH)、酯基（-COOR1)等 亲水基团；其中酯基中的&结构可以为较短链长的亲水基、疏水基以及中性基团； 所述的化学结构I中氨基酸结构单元聚合度η值为3-35,优选4-8和20-35。 根据1项所述的无机金属氧化物，无机金属氧化物采用金属二氧化钛、氧化锌、氧 化泌、氧化锰、氧化镍、氧化铜、氧化银中的一种。 将上述的无机金属氧化物与所述的该结构的抗菌剂与粘合剂按照一定比例混合， 通过印染工艺与基材的结合形成抗菌、自洁净高分子基材。 3.根据1项所述的纳米纤维过滤膜，通过纺丝工艺处理将50nm-500nm纳米纤维 在抗菌、自洁净高分子基材形成纳米纤维薄膜，形成抗菌防霾、自洁净高分子纳米复合材 料，纳米复合材料的纳米纤维网可机械阻挡〇. 3 μ m细微颗粒（〉85% - 95%)。可调整纳米 纤维加工工艺参数，优化高分子复合材料的过滤效率与空气阻力参数，满足不同应用的的 要求。 4.根据1项所述的多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料，制备顺序采用 (1)抗菌剂、自洁净无机氧化物与高分子基材结合形成抗菌、自洁净高分子基材，（2)纳米 纤维与抗菌自洁净纤维基材结合形成多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料。 本专利技术的第二技术方案为： 1.本专利技术的多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料，是以木纤维，棉纤维、竹纤 维、麻纤维、含碳纤维、聚丙烯纤维，聚氯乙烯人造纤维、混纺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯无 纺布、聚丙烯无纺布中的一种为基材，以特殊工艺技术加上氨基酸酞菁锌及其衍生物的抗 菌剂、纳米纤维层以及无机金属氧化物涂层得到的。 2.根据1项所述的抗菌剂氨基酸酞菁锌及其衍生物，其结构式为结构I :所述的化学结构I中R为亲水基团，优选羟基（-OH)、羧基（-COOH)、酯基（-COOR1)等 亲水基团；其中酯基中的&结构可以为较短链长的亲水基、疏水基以及中性基团； 所述的化学结构I中氨基酸结构单元聚合度η值为3-35,优选4-8和20-35 ; 所述的该结构的抗菌剂与基材的结合方式采用印染、浸染、喷涂工艺中的一种。 3.根据1项所述的纳米纤维过滤膜，通过纺丝工艺处理将50nm-500nm纳米纤维在 抗菌、自洁净高分子基材形成纳米纤维薄膜，形成抗菌防霾、自洁净高分子纳米复合材料， 复合材料的纳米纤维网可机械阻挡〇. 3 μ m细微颗粒（〉85% - 95%)。可调整纳米纤维加 工工艺参数，优化高分子复合材料的过滤效率与空气阻力参数，满足不同应用的的要求。 4.根据1项所述的无机金属氧化物，无机金属氧化物采用金属二氧化钛、氧化锌、 氧化泌、氧化锰、氧化镍、氧化铜、氧化银中的一种，在基材的另一面形成自洁净的镀层。 5.根据1项所述的多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料，制备顺序采用 (1)抗菌剂与高分子基材结合形成抗菌高分子基材，（2)纳米纤维与抗菌高分子基材结合 形成抗菌防霾高分子复合材料，（3)无机金属氧化物与抗菌过滤高分子基材结合形成抗菌 防霾自洁净高分子纳米复合材料。 本专利技术的第三技术方案为： 1.本专利技术的多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料，是以木纤维，棉纤维、竹纤 维、麻纤维、含碳纤维、聚丙烯纤维，聚氯乙烯人造纤维、混纺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯无 纺布、聚丙烯无纺布中的一种为基材，以特殊工艺加上氨基酸酞菁锌及其衍生物的抗菌剂、 无机金属氧化物冷触媒、纳米纤维层获得。 2.根据1项所述的抗菌剂氨基酸酞菁锌及其衍生物，其结构式为结构I :所述的化学结构I中R为亲水基团，优选羟基（-OH)、羧基（-COOH)、酯基（-COOR1)等 亲水基团；其中酯基中的&结构可以为较短链长的亲水基、疏水基以及中性基团； 所述的化学结构I中氨基酸结构单元聚合度η值为3-35,优选4-8和20-35。 根据1项所述的无机金属氧化物，无机金属氧化物采用金属二氧化钛、氧化锌、氧 化泌、氧化锰、氧化镍、氧化铜、氧化银中的一种。 将上述的无机金属氧化物与所述的该结构的抗菌剂与粘合剂按照一定比例混合， 通过印染工艺与基材的结合形成抗菌、自洁净高分子基材。 3.根据1项所述的纳米纤维过滤膜，通过热融合工艺将抗菌、自洁净高分子基材 与直径为50nm-500nm纳米纤维膜结合，纳米复合材料的纳米纤维膜可机械阻挡0. 3 μ m细 微颗粒（〉85% - 95%)。可调整纳米纤维加工工艺参数，优化高分子复合材料的过滤效率 与空气阻力参数，满足不同应用的的要求。 4.根据1项所述的多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料，制备顺序采用 (1)抗菌剂、自洁净无机氧化物与高分子基材结合形成抗菌、自洁净高分子基材，（2)纳米 纤维与抗菌自洁净纤维基材结合形成多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料。 本专利技术的优点： 制备工艺简单，复合材料结构与功能性明确，可清洗，易清洁，可重复使用。 通过在高分子基材与抗菌剂、自洁净无机氧化物有效结合形成抗菌自洁净高分子 材料。 通过在抗菌自洁净高分子材料表面结合纳米纤维薄膜，将抗菌、防霾和自洁净结 合，高效抗菌并且除去有害气体。【具体实施方式】 表1实施例1-3中不同组分以及基材实施例1 多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料的制备方法，表1中所述的竹纤维本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种多功能抗菌防霾自洁净高分子纳米复合材料主要是由(1) 含0.1mg/m2‑200mg/m2有机光催化助剂和0.1mg/m2‑20g/m2冷触媒金属氧化物自洁净材料结合的高分子骨架材料; (2) 0.1g/m2‑ 50g/m2纳米纤维层组合而成；所述的含有机光催化助剂的高分子骨架材料为氨基酸酞菁锌及其衍生物与木纤维,棉纤维、竹纤维、麻纤维、含碳纤维、聚丙烯纤维, 聚氯乙烯人造纤维、混纺纤维、聚对苯二甲酸乙二酯无纺布、聚丙烯无纺布中的一种或几种组成；所述的冷触媒金属氧化物主要采用二氧化钛、氧化锌、氧化泌, 氧化锰、氧化镍、氧化铜、氧化银中的一种或几种形成的涂层分布在高分子骨架高分子基材的表面;所述的纳米纤维层是采用特殊热融工艺将直径为50nm‑500nm的纳米纤维网状结构融合在上述高分子骨架材料上。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：林帆，刘观峰，张丁亮，路东旭，
申请(专利权)人：青岛阳光动力生物医药技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37
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