本发明属于空气过滤材料技术领域，具体地，涉及一种抗菌空气过滤膜及制备方法。
背景技术：
普通的空气过滤纸只能拦截尘埃，不具有拦截细菌的能力，因此传统的玻璃纤维空气过滤纸难以满足生物科学和医药行业的需求。
目前，国内外均致力于开发既具有空气过滤能力，有具有抗菌性能的玻璃纤维过滤纸，并取得了初步成绩。现在已有报道通过在玻璃纤维空气过滤纸表面添加纳米银从而赋予玻璃纤维过滤纸以抗菌性能；但是纳米银呈颗粒状，往往只能聚集在滤纸的特定部位，无法均匀分布在滤纸表面，从而影响滤纸的抗菌效果；另一方面，纳米银与玻璃纤维无法紧密结合，在使用过程中容易脱落，从而影响滤纸的使用寿命；另外，纳米银价格昂贵，增加了产品的产品；因此，目前市面上抗菌空气过滤纸普遍存在价格昂贵，而且性能较差的问题。
鉴于此，需要研发一种具有强抗菌性能的空气过滤膜。
技术实现要素：
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的一方面是提供一种抗菌空气过滤膜，一方面还提供一种制备该抗菌空气过滤膜的方法。
本发明提供的抗菌空气过滤膜具有较强的杀菌性能，除含有具有杀菌抑菌功能的合金外，还含有可以有效减少外界细菌进入的防水成分。
根据本发明一方面提供的一种抗菌空气过滤膜，所述抗菌空气过滤膜包括如下组分：合金抗菌剂、改性丙烯酸乳液和玻璃纤维棉。
优选地，所述抗菌空气过滤膜包括如下重量份数的原料：合金抗菌剂11-21份、改性丙烯酸乳液15-28份、玻璃纤维棉40-50份。
优选地，所述改性丙烯酸乳液制备方法如下：
步骤（1）：氨基硅油的合成，将八甲基环四硅氧烷、带双键的硅烷偶联剂、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、氢氧化钾和去离子水放在反应容器中在100-110℃的温度范围下，制得氨基硅油；
步骤（2）：向步骤（1）加入卤代烷，在50-80℃的温度下进行季铵化处理，得到季铵化改性氨基硅油；
步骤（3）：在步骤（2）制得的季铵化改性氨基硅油中，加入乳化剂、丙烯酸酯类单体和去离子水，采用氧化-还原引发体系进行共聚反应，得到季铵化有机硅改性丙烯酸酯乳液。
优选地，所述合金抗菌剂包括银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中的两种或两种以上纳米金属元素。
优选地，所述合金抗菌剂包括银、钛和铜元素。
优选地，所述合金抗菌剂包括银、钛和硅元素。
优选地，所述合金抗菌剂制作方法：
步骤（1）：从银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中选择两种或两种以上纳米元素组成纳米金属粉末混合物；
步骤（2）：将所述金属粉末混合物放入真空冶炼炉中熔炼成均匀多元合金液；
步骤（3）：通过高压纯氧将其雾化并于燃烧塔内进行直接燃烧氧化，制得多元合金氧化物纳米粉体，即为纳米杀菌剂。
一方面提供的一种抗菌空气过滤膜的制备方法，所述抗菌空气过滤膜的制备方法如下：
步骤（1）：取玻璃纤维棉加1-2倍重量的水，搅拌，得到浆液；
步骤（2）：稀释浆液使其质量浓度为0.3%，送至成型器上成型，得湿纸；
步骤（3）：对湿纸进行施胶，所施胶料的成分为合金抗菌剂和改性丙烯酸乳液的混合物；
步骤（4）：对步骤（3）产品进行脱水，使湿纸含水率在40-44%之间；
步骤（5）：在200℃条件下进行干燥20-30min，即得抗菌空气过滤膜。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
（1）本发明而且特别添加了改性丙烯酸乳液，改性丙烯酸乳液有效减少外界进入抗菌性玻璃纤维过滤纸的水分，细菌的生存和繁殖离不开水分，减少水分就能在一定程度上减少细菌的生存和繁殖，实践结果证明，效果很好；
（2）本发明通过调整配方，采用银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中的两种或两种以上纳米金属元素合金复合制成的纳米氧化物，具有比单一纳米金属元素氧化物纳米粉体以及多种单一纳米金属氧化物纳米粉体的混合物更强的杀菌能力，能够抑制和杀灭的菌种更多，本发明细菌杀灭能力达99.1%以上，同时本发明产品还具有使用时间长、稳定、成本低的特点。
具体实施方式
下面结合具体实施例，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明一方面提供的一种抗菌空气过滤膜，所述抗菌空气过滤膜包括如下组分：合金抗菌剂、改性丙烯酸乳液和玻璃纤维棉。
优选地，所述抗菌空气过滤膜包括如下重量份数的原料：合金抗菌剂11-21份、改性丙烯酸乳液15-28份、玻璃纤维棉40-50份。
优选地，所述改性丙烯酸乳液制备方法如下：
步骤（1）：氨基硅油的合成，将八甲基环四硅氧烷、带双键的硅烷偶联剂、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、氢氧化钾和去离子水放在反应容器中在100-110℃的温度范围下，制得氨基硅油；
步骤（2）：向步骤（1）加入卤代烷，在50-80℃的温度下进行季铵化处理，得到季铵化改性氨基硅油；
步骤（3）：在步骤（2）制得的季铵化改性氨基硅油中，加入乳化剂、丙烯酸酯类单体和去离子水，采用氧化-还原引发体系进行共聚反应，得到季铵化有机硅改性丙烯酸酯乳液。
优选地，所述合金抗菌剂包括银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中的两种或两种以上纳米金属元素。
（1）本发明而且特别添加了改性丙烯酸乳液，改性丙烯酸乳液有效减少外界进入抗菌性玻璃纤维过滤纸的水分，细菌的生存和繁殖离不开水分，减少水分就能在一定程度上减少细菌的生存和繁殖，实践结果证明，效果很好。
（2）本发明采用合金复合制成的纳米氧化物，具有比单一纳米金属元素氧化物纳米粉体以及多种单一纳米金属氧化物纳米粉体的混合物更强的杀菌能力，能够抑制和杀灭的菌种更多，本发明细菌杀灭能力达99.1%以上，同时本发明产品还具有使用时间长、稳定、成本低的特点。
优选地，所述合金抗菌剂包括银、钛和铜纳米元素。
优选地，所述合金抗菌剂包括银、钛和硅纳米元素。
优选地，所述合金抗菌剂制作方法：
步骤（1）：从银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中选择两种或两种以上纳米元素组成纳米金属粉末混合物；
步骤（2）：将所述金属粉末混合物放入真空冶炼炉中熔炼成均匀多元合金液；
步骤（3）：通过高压纯氧将其雾化并于燃烧塔内进行直接燃烧氧化，制得多元合金氧化物纳米粉体，即为纳米杀菌剂。
一方面提供的一种抗菌空气过滤膜的制备方法，所述抗菌空气过滤膜的制备方法如下：
步骤（1）：取玻璃纤维棉加1-2倍重量的水，搅拌，得到浆液；
步骤（2）：稀释浆液使其质量浓度为0.3%，送至成型器上成型，得湿纸；
步骤（3）：对湿纸进行施胶，所施胶料的成分为合金抗菌剂和改性丙烯酸乳液的混合物；
步骤（4）：对步骤（3）产品进行脱水，使湿纸含水率在40-44%之间；
步骤（5）：在200℃条件下进行干燥20-30min，即得抗菌空气过滤膜。
实施例1
本实施例一方面提供的一种抗菌空气过滤膜，所述抗菌空气过滤膜包括如下组分：合金抗菌剂、改性丙烯酸乳液和玻璃纤维棉。
所述抗菌空气过滤膜包括如下重量份数的原料：合金抗菌剂11份、改性丙烯酸乳液15份、玻璃纤维棉50份。
所述改性丙烯酸乳液制备方法如下：
步骤（1）：氨基硅油的合成，将八甲基环四硅氧烷、带双键的硅烷偶联剂、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、氢氧化钾和去离子水放在反应容器中在110℃的温度范围下，制得氨基硅油；
步骤（2）：向步骤（1）加入卤代烷，在50℃的温度下进行季铵化处理，得到季铵化改性氨基硅油；
步骤（3）：在步骤（2）制得的季铵化改性氨基硅油中，加入乳化剂、丙烯酸酯类单体和去离子水，采用氧化-还原引发体系进行共聚反应，得到季铵化有机硅改性丙烯酸酯乳液。
所述合金抗菌剂包括银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中的两种或两种以上金属元素。
所述合金抗菌剂制作方法：
步骤（1）：从银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中选择两种或两种以上元素组成金属粉末混合物；
步骤（2）：将所述金属粉末混合物放入真空冶炼炉中熔炼成均匀多元合金液；
步骤（3）：通过高压纯氧将其雾化并于燃烧塔内进行直接燃烧氧化，制得多元合金氧化物纳米粉体，即为纳米杀菌剂。
一方面提供的一种抗菌空气过滤膜的制备方法，所述抗菌空气过滤膜的制备方法如下：
步骤（1）：取玻璃纤维棉加2倍重量的水，搅拌，得到浆液；
步骤（2）：稀释浆液使其质量浓度为0.3%，送至成型器上成型，得湿纸；
步骤（3）：对湿纸进行施胶，所施胶料的成分为合金抗菌剂和改性丙烯酸乳液的混合物；
步骤（4）：对步骤（3）产品进行脱水，使湿纸含水率在44%之间；
步骤（5）：在200℃条件下进行干燥30min，即得抗菌空气过滤膜。
根据卫生部《消毒技术规范》2002.11，第2.1.1.7.5条和说明书，对经过本实施例的抗菌空气过滤膜过滤后的室内空气进行杀菌能力测试，细菌杀灭能力达99.22%。
实施例2
本实施例一方面提供的一种抗菌空气过滤膜，所述抗菌空气过滤膜包括如下组分：合金抗菌剂、改性丙烯酸乳液和玻璃纤维棉。
所述抗菌空气过滤膜包括如下重量份数的原料：合金抗菌剂11份、改性丙烯酸乳液28份、玻璃纤维棉40份。
所述改性丙烯酸乳液制备方法如下：
步骤（1）：氨基硅油的合成，将八甲基环四硅氧烷、带双键的硅烷偶联剂、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、氢氧化钾和去离子水放在反应容器中在100℃的温度范围下，制得氨基硅油；
步骤（2）：向步骤（1）加入卤代烷，在80℃的温度下进行季铵化处理，得到季铵化改性氨基硅油；
步骤（3）：在步骤（2）制得的季铵化改性氨基硅油中，加入乳化剂、丙烯酸酯类单体和去离子水，采用氧化-还原引发体系进行共聚反应，得到季铵化有机硅改性丙烯酸酯乳液。
所述合金抗菌剂包括银、钛和铜元素。
所述合金抗菌剂制作方法：
步骤（1）：从银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中选择两种或两种以上纳米元素组成纳米金属粉末混合物；
步骤（2）：将所述金属粉末混合物放入真空冶炼炉中熔炼成均匀多元合金液；
步骤（3）：通过高压纯氧将其雾化并于燃烧塔内进行直接燃烧氧化，制得多元合金氧化物纳米粉体，即为纳米杀菌剂。
一方面提供的一种抗菌空气过滤膜的制备方法，所述抗菌空气过滤膜的制备方法如下：
步骤（1）：取玻璃纤维棉加1倍重量的水，搅拌，得到浆液；
步骤（2）：稀释浆液使其质量浓度为0.3%，送至成型器上成型，得湿纸；
步骤（3）：对湿纸进行施胶，所施胶料的成分为合金抗菌剂和改性丙烯酸乳液的混合物；
步骤（4）：对步骤（3）产品进行脱水，使湿纸含水率在44%之间；
步骤（5）：在200℃条件下进行干燥20min，即得抗菌空气过滤膜。
根据卫生部《消毒技术规范》2002.11，第2.1.1.7.5条和说明书，对经过本实施例的抗菌空气过滤膜过滤后的室内空气进行杀菌能力测试，细菌杀灭能力达99.13%。
实施例3
本实施例一方面提供的一种抗菌空气过滤膜，所述抗菌空气过滤膜包括如下组分：合金抗菌剂、改性丙烯酸乳液和玻璃纤维棉。
优选地，所述抗菌空气过滤膜包括如下重量份数的原料：合金抗菌剂15份、改性丙烯酸乳液20份、玻璃纤维棉45份。
优选地，所述改性丙烯酸乳液制备方法如下：
步骤（1）：氨基硅油的合成，将八甲基环四硅氧烷、带双键的硅烷偶联剂、n-β-(氨乙基)-γ-氨丙基甲基二甲氧基硅烷、六甲基二硅氧烷、氢氧化钾和去离子水放在反应容器中在105℃的温度范围下，制得氨基硅油；
步骤（2）：向步骤（1）加入卤代烷，在60℃的温度下进行季铵化处理，得到季铵化改性氨基硅油；
步骤（3）：在步骤（2）制得的季铵化改性氨基硅油中，加入乳化剂、丙烯酸酯类单体和去离子水，采用氧化-还原引发体系进行共聚反应，得到季铵化有机硅改性丙烯酸酯乳液。
所述合金抗菌剂包括银、钛和硅元素。
所述合金抗菌剂制作方法：
步骤（1）：从银、钛、铜、铝、镍、钴、钒、硅、钼和钨中选择两种或两种以上纳米元素组成纳米金属粉末混合物；
步骤（2）：将所述金属粉末混合物放入真空冶炼炉中熔炼成均匀多元合金液；
步骤（3）：通过高压纯氧将其雾化并于燃烧塔内进行直接燃烧氧化，制得多元合金氧化物纳米粉体，即为纳米杀菌剂。
一方面提供的一种抗菌空气过滤膜的制备方法，所述抗菌空气过滤膜的制备方法如下：
步骤（1）：取玻璃纤维棉加1倍重量的水，搅拌，得到浆液；
步骤（2）：稀释浆液使其质量浓度为0.3%，送至成型器上成型，得湿纸；
步骤（3）：对湿纸进行施胶，所施胶料的成分为合金抗菌剂和改性丙烯酸乳液的混合物；
步骤（4）：对步骤（3）产品进行脱水，使湿纸含水率在42%之间；
步骤（5）：在200℃条件下进行干燥25min，即得抗菌空气过滤膜。
根据卫生部《消毒技术规范》2002.11，第2.1.1.7.5条和说明书，对经过本实施例的抗菌空气过滤膜过滤后的室内空气进行杀菌能力测试，细菌杀灭能力达99.15%。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。