[发明专利]一种空气净化过滤膜及其制作方法

说明书

本发明公开一种空气净化过滤膜及其制作方法，包括如下步骤：第一步、制备复合基层膜；第二步、制备抗菌膜；第三步、在复合基层膜两侧表面复合抗菌膜，制得空气净化过滤膜；将聚合物和聚丙烯腈混合后静电纺丝，制备复合基层膜，聚合物与聚丙烯腈共混能够增加制备出的复合膜的单位面积内的堆积密度，能够极大的增加空气中微细颗粒与纤维碰撞或粘附的机会，使得该复合膜对空气中颗粒的分离捕捉作用提高，进而提高对空气的净化效果，三聚氯氰与四甲基哌啶醇发生亲核取代反应，通过取代三聚氯氰分子上的反应氯制备出一种前驱体，该前驱体具有优异的抗菌性能，之后将PTFE分散树脂与前驱体混合，制备出纺丝液，静电纺丝，制备出抗菌膜。

技术领域

本发明属于过滤膜制备技术领域，具体为一种空气净化过滤膜及其制作方法。

背景技术

制备高效过滤介质最直接的方法就是在过滤材料中使用纳米尺寸的纤维。静电纺丝技术是目前唯一能够直接、连续制备聚合物纳米纤维的方法，近年来发展迅速，它能够简单、快速的获得直径范围在纳米级至微米级的各种聚合物超细纤维，在过滤、医药工程、组织工程、电子技术和光电子器件等领域有着广阔的应用前景。Kaur等人对比了相同孔径下的PVDF电纺膜和商业PVDF膜的过滤性能。发现在相同孔径尺寸下，电纺PVDF膜较商业PVDF膜有着更高层的渗透率和流量。而D.Aussawasathien等人发现静电纺丝制备的尼龙-6纳米纤维膜对500nm的PS粒子的过滤效率能达到90％以上，但是现有的空气过滤膜过滤效率低、过滤阻力高以及抗菌性差。

中国发明专利CN103774345A公开了一种高效低阻抗菌空气净化滤膜的制备方法。选择两种能够通过静电纺技术制备出纳米纤维直径差异较大的聚合物A与B，分别与氧化石墨烯及溶剂配制成两种纺丝溶液，采用并排电纺的方式，制备层层复合结构的复合纳米纤维过滤膜。制备得到的纳米纤维过滤膜由于掺杂了氧化石墨烯使过滤膜具有抗菌性，粗纤维层穿插入细纤维层之间，使细纤维层之间更疏松，在不减小膜的过滤效率同时降低膜的过滤阻力。

发明内容

为了克服上述的技术问题，本发明提供一种空气净化过滤膜及其制作方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种空气净化过滤膜，包括复合基层膜和复合在复合基层膜两侧表面的抗菌膜；

所述复合基层膜由如下方法制成：

步骤S1、将聚丁二醇通过真空循环水泵进行除水，控制温度为100-110℃，时间为1-2h，制得除水后的聚丁二醇；将二苯基甲烷二异氰酸酯和二甲基甲酰胺依次加入反应釜中，以100-200r/min的转速匀速搅拌30min，升温至40-50℃，匀速搅拌，制得第一混合液，备用，控制二苯基甲烷二异氰酸酯和二甲基甲酰胺的用量比为12.5g∶12g；将全氟辛基乙基醇加入二甲基甲酰胺中，加热至70-80℃，匀速搅拌15min，制得第二混合液，滴加结束后匀速搅拌并反应1h，将第二混合液滴加至第一混合液中，控制滴加速度为3-5s/滴，45-55℃水浴加热，滴加结束后匀速搅拌并反应1h，之后加入除水后的聚丁二醇，升温至60℃，匀速搅拌并反应1h，之后加入三甘醇，升温至65℃，匀速搅拌并反应1h，之后加入第三混合液，升温至70℃，反应1h，加入甲醇封端，(甲醇的用量根据体系中异氰酸根进行调节)，制得聚合物粗料，将制得的聚合物粗料在真空干燥箱中烘干，之后溶于二甲基乙酰胺，用体积分数15％的乙醇水溶液漂洗三次，制得纯化后的聚合物，烘干，备用；

步骤S2、将聚丙烯腈颗粒和纯化后的聚合物分别加入N,N-二甲基甲酰胺中，50-80℃水浴加热并以400-500r/min的转速匀速搅拌20h，制得均一溶液，之后静电纺丝，制得复合基层膜，控制聚丙烯腈颗粒和纯化后的聚合物的重量比为15∶1.5。