一种微电流高效抗菌抗病毒滤材及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种微电流高效抗菌抗病毒滤材及其制备方法，滤材由纤维本体以及分散在纤维本体内部和表面的阳离子聚合物(含量不低于1wt％)和阴离子聚合物(含量不低于1wt％)组成，纤维本体表面部分阳离子聚合物与阴离子聚合物之间无接触；制备方法为：将母粒I(含阳离子聚合物的聚合物I)、母粒II(含阴离子聚合物的聚合物II)和聚合物III按一定的比例混合后进行熔融纺丝制得微电流高效抗菌抗病毒滤材，或者配置溶质为阳离子聚合物、阴离子聚合物和聚合物IV的静电纺丝液后进行静电纺丝制得微电流高效抗菌抗病毒滤材，其中，聚合物I～IV的材质同纤维本体。本发明专利技术的方法简单，制得的滤材的高效抗菌抗病毒性能优良。材的高效抗菌抗病毒性能优良。

【技术实现步骤摘要】
一种微电流高效抗菌抗病毒滤材及其制备方法


[0001]本专利技术属于滤材
，涉及一种微电流高效抗菌抗病毒滤材及其制备方法。

技术介绍

[0002]空气中存在大量的细菌和病毒等微生物，如果不能够有效阻止其传播将会导致众多疾病的广泛形成，严重危害人民身体健康，尤其像2019年底爆发的COVID
‑
2019新冠大流行。因此，在建筑通风系统、医院手术室、汽车驾驶舱等人员密集或微生物滋生量大的场所进行过滤并杀灭微生物显得至关重要。
[0003]现有的滤材杀菌技术有将银离子或阳离子型季铵盐类等小分子物质加入到纺丝底材中纺丝成纤维，但此种小分子物质是水溶性材料，易溶于水中，遇到湿气会溶出，导致杀菌效果大大降低，此外，此种材料的杀灭病毒能力极有限并且杀灭时间较长，难易满足现有病毒大流行的实际应用需求。
[0004]因此，研究一种能够解决上述问题的微电流高效抗菌抗病毒滤材及其制备方法具有十分重要的意义。

技术实现思路

[0005]为解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种微电流高效抗菌抗病毒滤材及其制备方法。
[0006]为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：
[0007]一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，由纤维本体以及分散在纤维本体内部和表面的阳离子聚合物和阴离子聚合物组成，纤维本体表面部分阳离子聚合物与阴离子聚合物之间无接触，微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量都不低于1wt％，否则将难以产生微电流。本专利技术中由于在纤维中加入的是阳离子聚合物和阴离子聚合物，其为大分子物质，这些大分子由于分子链段较长，同时与纤维本体形成缠结结构，从而避免了由于在纤维中添加小分子物质导致的遇水或湿气溶出，导致杀菌效果大大降低的问题；本专利技术的滤材由于在遇到微生物时能够形成微电流，从而可以将细菌或者病毒结构破坏，因此杀灭病毒能力较强并且杀灭时间较短，能够满足现有病毒大流行的实际应用需求。
[0008]作为优选的技术方案：
[0009]如上所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量都不高于20wt％，否则阳离子聚合物和阴离子聚合物无法有效均匀分散在纤维本体内部和表面。
[0010]如上所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量差值的绝对值为0～5wt％；差值不能太大，太大会导致局部分布区域都是同一种电荷，不能形成微电流。
[0011]如上所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，阳离子聚合物为阳离子聚丙烯酰
胺、阳离子聚合氯化铝或阳离子聚季铵盐。
[0012]如上所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，阴离子聚合物为阴离子聚丙烯酰胺。
[0013]如上所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，纤维本体的材质为聚丙烯、聚酯、聚氨酯或PVDF。
[0014]如上任一项所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，纤维本体的直径为2～20μm，比表面积为30～80m2/g；微电流高效抗菌抗病毒滤材的杀菌率为99％以上，测试方法参考(GB/T20944
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2008震荡法)，抗病毒活性为99.9％以上，测试方法参考(ISO 18184:2019(E))。
[0015]本专利技术还提供一种如上任一项所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材的方法，将母粒I、母粒II和聚合物III按一定的比例混合后进行熔融纺丝制得微电流高效抗菌抗病毒滤材，其中，母粒I为含10～20wt％阳离子聚合物的聚合物I，母粒II为含10～20wt％阴离子聚合物的聚合物II，聚合物I、聚合物II和聚合物III的材质同纤维本体，混合所得产物中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量都不低于1wt％；由于阳离子聚合物和阴离子聚合物分别分散于母粒中，当母粒和纤维本体母粒混合后，分别均匀分散于纤维本体中，绝大部分阳离子聚合物和阴离子聚合物不会混合在一起，而是均匀分散在母粒中。
[0016]作为优选的技术方案：
[0017]如上所述的方法，熔融纺丝的工艺参数包括：模头熔融温度170～260℃，风温160～250℃，鼓风机频率40～60Hz，环境温度25～35℃，环境相对湿度30～70％。
[0018]本专利技术还提供一种如上任一项所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材的方法，配置溶质为阳离子聚合物、阴离子聚合物和聚合物IV的静电纺丝液后进行静电纺丝制得微电流高效抗菌抗病毒滤材，其中，溶质中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量都不低于1wt％，聚合物IV的材质同纤维本体。
[0019]作为优选的技术方案：
[0020]如上所述的方法，静电纺丝的工艺参数包括：静电纺丝液中聚合物的含量10～40wt％，纺丝电压30～100kV，接收距离10～70cm，灌注速度1～15mL/h，温度23～35℃，相对湿度15～90％。
[0021]本专利技术的原理如下：
[0022]本专利技术的微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物均匀地分布于纤维本体表面，由于阳离子聚合物中的阳离子以及阴离子聚合物中的阴离子都是位于聚合物端链上，聚合物在纤维本体表面分散开来，因此阳离子聚合物和阴离子聚合物之间不会发生中和，使用时微电流高效抗菌抗病毒滤材中一段为阳离子聚合物，富集正电荷，另一段为阴离子聚合物，富集负电荷，这两段之间存在电势差，同时这两段会在异性相吸的作用下吸附带正电荷或负电荷的细菌或病毒，当细菌或病毒吸附至这两段之间并形成链接时，在电势差的驱动下会形成微电流，微电流抑制膜内脂质体合成，造成菌体凋亡，达到最佳的杀菌杀病毒效果，杀菌率可达99％以上，抗病毒活性可达99.9％以上。
[0023]具体地，大多数细菌、病毒带负电荷，部分细菌、病毒带正电荷，阳离子聚合物会吸附带负电荷的细菌、病毒，阴离子聚合物会吸附带正电荷的细菌、病毒；当带负电荷或负电荷的细菌、病毒吸附至正电荷富集段与负电荷富集段之间并形成链接时，在电势差的驱动
下会形成微电流，微电流抑制膜内脂质体合成，造成菌体凋亡，达到最佳的杀菌杀病毒效果。
[0024]有益效果
[0025](1)本专利技术的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材杀菌杀病毒效果优良，杀菌率可达99％以上，2h抗病毒活性可达99.9％以上，抗病毒活性值＞3.5，可广泛应用于个体防护，空气净化器及空气净化滤芯上；
[0026](2)本专利技术的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材的制备方法简单，可基于现有纤维成型工艺，直接实现阳离子聚合物和阴离子聚合物添加而实现微电流纤维的制备，实现优异的抗菌抗病毒效果，容易工业化推广。
具体实施方式
[0027]下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。应理解，这些实施例仅用于说明本专利技术而不用于限制本专利技术的范围。此外应理解，在阅读了本专利技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本专利技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
[0028]以下各实施例和对比例中一本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，其特征在于，由纤维本体以及分散在纤维本体内部和表面的阳离子聚合物和阴离子聚合物组成，纤维本体表面部分阳离子聚合物与阴离子聚合物之间无接触，微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量都不低于1wt％。2.根据权利要求1所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，其特征在于，微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量都不高于20wt％。3.根据权利要求1所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，其特征在于，微电流高效抗菌抗病毒滤材中阳离子聚合物和阴离子聚合物的含量差值的绝对值为0～5wt％。4.根据权利要求1所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，其特征在于，阳离子聚合物为阳离子聚丙烯酰胺、阳离子聚合氯化铝或阳离子聚季铵盐；阴离子聚合物为阴离子聚丙烯酰胺、阴离子聚合氯化铝。5.根据权利要求1所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，其特征在于，纤维本体的材质为聚丙烯、聚酯、聚氨酯、PVDF或PAN。6.根据权利要求1～5任一项所述的一种微电流高效抗菌抗病毒滤材，其特征在于，纤维本体的直径为0.5～20μm，比表面积为30～200m2/g；微电流高效抗菌抗病毒滤材的杀菌率为99％以上，抗病毒活性为99.9％以上。7.制备如权利要求1～6...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵兴雷，刘晖，华婷，蒋攀，蒋叙东，张宏强，
申请(专利权)人：苏州科佳环境科技有限公司，
类型：发明
国别省市：