[发明专利]一种多元离子抗菌碳纤维滤芯

说明书

本发明涉及水净化材料领域，公开了一种多元离子抗菌碳纤维滤芯，制备方法为：（A）将氧化铈粉、长石粉、三氧化四铁与聚氯乙烯或聚丙烯混合，然后加入食用植物油；造粒得到A母料；再加入多元离子抗菌材料，造粒得到多元离子高分子抗菌母料；（B）聚丙烯腈共聚物的制备；（C）聚丙烯腈纤维的制备；（D）将聚丙烯腈纤维预氧化、碳化处理，形成碳纤维；（E）滤芯制备。本发明的滤芯中含有多元离子抗菌材料，其稳定性好，抗菌活性高，且具有吸附能力；能够有效提高高分子材料的抗菌性能和使用寿命，避免了传统高分子中抗菌材料的抗菌性、耐水解性、抗氧化性低下，不耐酸碱，使用寿命低和温度依赖性太强等问题。

技术领域

本发明涉及水净化材料领域，尤其涉及一种多元离子抗菌碳纤维滤芯。

背景技术

滤芯用于分离液体或者气体中固体颗粒，或者使不同的物质成分充分接触，加快反应时间，可保护设备的正常工作或者空气的洁净，当流体进入置有一定规格滤网的滤芯后，其杂质被阻挡，而清洁的流物通过滤芯流出。

在滤芯中，通常会添加有抗菌剂，以对过滤介质起到杀菌作用。如申请号为CN201310139477.3的中国专利公开了一种滤芯，所述滤芯为由多层叠放的无纺布缠绕形成的中空管状体，所述多层叠放的无纺布包括至少一层纺粘无纺布和至少一层熔喷无纺布，所述滤芯的各无纺布层间相互热粘接，所述熔喷无纺布含有抗菌剂。该发明还提供了该滤芯的制造方法。还提供另一种滤芯及其制造方法。该发明实施例的滤芯，可以同时起到截留和杀菌的作用，可以去除水中的99.0％以上细菌。由于滤芯提高了抗菌性能，因此可延长滤芯的使用寿命，可以达到18月以上。

虽然上述滤芯中这些抗菌剂对细菌有显著的预防抵制作用，但这些抗菌剂中有的抗菌剂的抗菌活性却存在问题。

第一种：人们发现带有长链烷基的季铵盐基团具有很强的抗菌性能，但是有机小分子抗菌剂存在易挥发、不易加工、化学稳定性差等缺点，而且小分子抗菌剂会渗透进人体皮肤，给人的生命安全带来更大隐患。如申请号为201210313532.1的中国专利公开了一种抗菌高分子材料，由以下重量份数的成份组成：50-60份聚对苯二甲酸乙二酯，5-10份抗菌剂，0.5-1.5份氧化聚乙烯，1-3份聚丁二醇，0.5-0.8份抗氧剂168。该明的抗菌剂为异噻唑酮衍生物或季铵盐类。

第二种：季膦盐类中阳离子和分离子对聚季膦盐抗菌活性有很大影响，若形成离子相对紧密的化合物，其抗菌性能就会降低。

第三种：有机锡类的抗菌剂。研究显示，含有机锡抗菌团的抗菌剂对于革兰氏阴性细胞的杀灭率较低，在单体共聚后，会导致抗菌基因团浓度的下降，抗菌活性也跟着下降。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种多元离子抗菌碳纤维滤芯。本发明制得的多元离子抗菌碳纤维滤芯能够克服上述缺点，本发明的多元离子抗菌碳纤维滤芯中含有多元离子抗菌材料，其利用离子抗菌原理和微磁电场技术原理，稳定性好，抗菌活性高，且具有吸附能力；能够有效地提高高分子材料的抗菌性能和使用寿命，避免了传统高分子中抗菌材料的抗菌性、耐水解性、抗氧化性低下，不耐酸碱，使用寿命低和温度依赖性太强等问题。

本发明的具体技术方案为：一种多元离子抗菌碳纤维滤芯，由以下步骤制得：

(A)多元离子高分子抗菌母料的制备：将氧化铈粉、长石粉、三氧化四铁与聚氯乙烯或聚丙烯按质量比0.4-0.6:0.4-0.6:0.8-1.2:8混合，然后向混合物中加入其质量1-5％的食用植物油并混匀；采用双螺杆机挤压造粒得到A母料；向A母料中加入其质量0.1-5％的多元离子抗菌材料，20-40℃下搅拌混匀后再次进入双螺杆机挤压造粒，得到多元离子高分子抗菌母料。

其中，食用植物油起到润滑、粘合的作用。

(B)聚丙烯腈共聚物的制备：采用水相沉淀聚合法制得粉状的含有所述多元离子高分子抗菌母料的聚丙烯腈共聚物。