本发明涉及功能薄膜技术领域，尤其涉及一种抗病毒抗菌功能薄膜及其制备方法。
背景技术：
近年来，新型流感、新型冠状、埃博拉等各种病毒、肺炎克雷伯菌等细菌所致的感染症威胁到人类的生命，特别是近十几年爆发的几次由病毒传播感染引起的大规模疫情，造成全世界大量的人员伤亡和经济损失，因此在世界范围内急需寻找应对策略。从这样的观点出发，对具有抗菌抗病毒性的功能膜材料的需求提高。
作为这样的具有抗菌抗病毒性的功能膜材料已有报道。cn105348756b公开了一种抗菌聚酯薄膜及其制备方法与它的用途，将纳米银分散在聚酯切片中而制备得的抗菌性薄膜制品。然而，至能够获得期望的抗菌性薄膜制品需要复杂的工艺制程，存在制备复杂、应用不方便这样的问题。此外，还存在纳米银材料在聚酯切片中的分散性低，抗菌性产生不均的问题。
此外，使用次氯酸、过氧化氢等化学杀菌试剂也能消灭微生物、病毒的病原性，但存在对环境的二次污染及对人体器官的刺激等问题。进而，还存在效果的持续性低、无法达到长效杀菌的问题，一旦刚消完毒的物件，当第二三人接触时，即会产生二次感染的机会。
技术实现要素：
基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种抗病毒抗菌功能薄膜及其制备方法，该功能薄膜抗病毒抗菌效果优异，且抗病毒抗菌性能均匀、长效。
本发明提出的一种抗病毒抗菌功能薄膜，包括基材、固着在基材上表面的抗病毒抗菌涂层，以及固着在基材层下表面的低粘有机胶层；所述抗病毒抗菌涂层是由含纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和透明树脂的涂布液在基材上涂布得到的。
优选地，所述纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂为纳米银离子无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂、纳米铜离子无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂、纳米锌离子无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂中的一种或多种；优选地，纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂占涂布液总重量的0.1～20％。
优选地，所述涂布液由以下重量份的组分组成：纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂0.1～20份、透明树脂2～20份、助溶剂10～35份、分散剂0.02～2份、水20～65份。
优选地，所述纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂的制备如下：将有机抗菌剂溶于溶剂中，加水，再加入高分子粘合剂，升温搅拌，得乳状溶液，冷却，向其中加入无机抗菌剂，搅拌，即得；优选地，优选地，无机抗菌剂为纳米抗菌溶胶，优选为纳米银溶胶、纳米铜溶胶、纳米锌溶胶中的一种或多种；优选地，有机抗菌剂为有机硫化合物，优选双三氯甲砜、大蒜素、双苯甲酰二硫、卤代吡啶甲硫醚、巯基吡啶、五氯硫酚和2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑中的一种或多种。
优选地，所述透明树脂为聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚丙烯酸酯、三醋酸纤维素、聚酰胺、聚氨酯树脂、聚乙烯、聚丙烯、乙烯-丙烯共聚物、苯乙烯丙烯腈、聚苯乙烯、硝酸纤维素、聚乙烯醇缩丁醛、甲丙烯甲酯、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、聚乙酸乙烯酯、氯丁橡胶、丁腈橡胶、顺丁橡胶中的一种或多种；
优选地，所述助溶剂为乙醇、乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、丙二醇、丙三醇、二甘油、三甘油、异丙醇、乙酸甲酯、乙酸乙酯、丙烯乙二醇、乙二醇单丁基醚、聚合度55以下的聚乙二醇、季戊四醇中的一种或多种；
优选地，所述分散剂为阳离子型或非离子型分散剂中的一种或多种；优选阳离子型分散剂为十八碳烯胺醋酸盐、烷基季铵盐、氨基丙胺二油酸酯、季胺盐、特殊改性的多氨基酰胺磷酸盐中的一种或多种；优选非离子型分散剂为脂肪酸环氧乙烷的加成物c17h33coo(ch2ch2o)nh、聚乙二醇型多元醇、聚乙烯亚胺衍生物中的一种或多种。
优选地，所述涂布液还包括防指纹剂0.001～1.0份、防雾剂0.005～5.0份。
优选地，所述抗病毒抗菌涂层的厚度为0.2～20μm，优选2～15μm。
优选地，所述基材的材质为bopp、bopet、bopa、pet、pe、pc、tac、pp、ps、pmma、tpu、pi、pvb、pvc中的任意一种；
优选地，所述低粘有机胶层为丙烯酸胶层、有机硅压敏胶、橡胶型压敏胶、聚氨酯压敏胶层。
本发明还提出了上述抗病毒抗菌功能薄膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和分散剂加入到配料罐中，在60-70℃下进行搅拌，搅拌速度为100-5000r/min，搅拌时间为5-300min；然后将助溶剂加到配料罐中，在60-70℃下进行搅拌，搅拌速度为100-5000r/min，搅拌时间5-300min，得到一种均匀乳液；向乳液中加入水，继续搅拌，搅拌速度为100-5000r/min，搅拌时间为5-300min；然后调节乳液ph至2.0-8.0，搅拌均匀；
s2、在搅拌下，将透明树脂加入到在s1中得到的均匀乳液中，在40-50℃的下进行搅拌，搅拌速度为100-5000r/min，搅拌时间为5-300min，然后冷却至室温，得到一种稳定的白色乳状液，即得涂布液；
s3、将涂布液均匀涂布在透明的基材薄膜表面，固化。其中，涂布工艺可以采用但不限于凹版涂布、微凹版涂布、丝网涂布和喷涂等工艺；可以使用高压汞灯将上述涂层固化，涂层固化可以通过但不限于热固化工艺、有溶剂型uv固化工艺、有溶剂型电子束固化工艺、无溶剂型uv固化工艺和无溶剂型电子束固化工艺。
优选地，s2中，还包括向白色乳状液中加入防指纹剂和防雾剂制备涂布液。
有益效果：本发明提出了一种抗病毒抗菌功能薄膜，是在基材上涂布一层抗病毒抗菌涂层，通过采用合理的工艺和对透明树脂等配方原料的合理选择，从而有效将纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和透明树脂进行混合制备可用于涂布液的复合材料，得到的抗病毒抗菌涂层形成相分离，纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂集聚在表面浓度高，从而使得薄膜获得更强的抗病毒抗菌效果，且抗病毒抗菌性能均匀、长效。此外，该涂层还具有良好的防刮、防指纹、防雾，耐磨、耐候性能等性能；基材下固着的低粘有机胶层能够自动排气，容易贴附于金属、木材、塑料、玻璃表面，使用方便，且对人体皮肤无刺激、无毒。本发明的制备方法简单，成本较低，有望用于期望的抗菌性薄膜制品的生产。
具体实施方式
下面，通过具体实施例对本发明的技术方案进行详细说明。
实施例1
本发明提出的一种抗病毒抗菌功能薄膜，包括基材、固着在基材上表面的抗病毒抗菌涂层，以及固着在基材层下表面的低粘有机胶层；
其中，基材的材质为pet；低粘有机胶层为丙烯酸胶层；
抗病毒抗菌涂层的厚度为0.2μm，其是由含纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和透明树脂的涂布液在基材上涂布得到的；
具体的，涂布液由以下重量份的组分组成：纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂20份、透明树脂10份、助溶剂25份、分散剂1份、防指纹剂0.5份、防雾剂3.5份、水40份。
其中，纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂的制备如下：将有机抗菌剂溶于溶剂中，加水，再加入高分子粘合剂，升温搅拌，得乳状溶液，冷却，向其中加入无机抗菌剂，搅拌，即得；其中，无机抗菌剂为纳米银溶胶；有机抗菌剂为双三氯甲砜和2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑的混合物。
透明树脂为顺丁橡胶；助溶剂为乙醇和乙酸甲酯的混合物；分散剂十八碳烯胺醋酸盐。
本发明还提出了上述抗病毒抗菌功能薄膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和分散剂加入到配料罐中，在60℃下进行搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为5min；然后将助溶剂加到配料罐中，在60℃下进行搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间5min，得到一种均匀乳液；向乳液中加入水，继续搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为5min；然后调节乳液ph至2.0，搅拌均匀；
s2、在搅拌下，将透明树脂加入到在s1中得到的均匀乳液中，在40℃的下进行搅拌，搅拌速度为100r/min，搅拌时间为5min，然后冷却至室温，得到一种稳定的白色乳状液，再向其中加入防指纹剂和防雾剂制备涂布液，搅拌，即得涂布液；
s3、采用凹版涂布法将涂布液均匀涂布在透明的基材薄膜表面，使用高压汞灯将上述涂层固化。
实施例2
本发明提出的一种抗病毒抗菌功能薄膜，包括基材、固着在基材上表面的抗病毒抗菌涂层，以及固着在基材层下表面的低粘有机胶层；
其中，基材的材质为bopp；低粘有机胶层为有机硅压敏胶；
抗病毒抗菌涂层的厚度为20μm，其是由含纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和透明树脂的涂布液在基材上涂布得到的；
具体的，涂布液由以下重量份的组分组成：纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂1.5份、透明树脂20份、助溶剂35份、分散剂2份、防指纹剂1.0份、防雾剂5.0份、水65份。
其中，纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂的制备如下：将有机抗菌剂溶于溶剂中，加水，再加入高分子粘合剂，升温搅拌，得乳状溶液，冷却，向其中加入无机抗菌剂，搅拌，即得；其中，无机抗菌剂为纳米铜溶胶；有机抗菌剂为巯基吡啶。
透明树脂为聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯的混合物；助溶剂为乙醇和乙二醇单丁基醚混合物；分散剂为聚乙二醇型多元醇。
本发明还提出了上述抗病毒抗菌功能薄膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和分散剂加入到配料罐中，在70℃下进行搅拌，搅拌速度为5000r/min，搅拌时间为300min；然后将助溶剂加到配料罐中，在70℃下进行搅拌，搅拌速度为5000r/min，搅拌时间300min，得到一种均匀乳液；向乳液中加入水，继续搅拌，搅拌速度为5000r/min，搅拌时间为300min；然后调节乳液ph至8.0，搅拌均匀；
s2、在搅拌下，将透明树脂加入到在s1中得到的均匀乳液中，在50℃的下进行搅拌，搅拌速度为5000r/min，搅拌时间为300min，然后冷却至室温，得到一种稳定的白色乳状液，再向其中加入防指纹剂和防雾剂制备涂布液，搅拌，即得涂布液；
s3、采用丝网涂布法将涂布液均匀涂布在透明的基材薄膜表面，固化。
实施例3
本发明提出的一种抗病毒抗菌功能薄膜，包括基材、固着在基材上表面的抗病毒抗菌涂层，以及固着在基材层下表面的低粘有机胶层；
其中，基材的材质为pmma；低粘有机胶层为有机硅压敏胶；
抗病毒抗菌涂层的厚度为5μm，其是由含纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和透明树脂的涂布液在基材上涂布得到的；
具体的，涂布液由以下重量份的组分组成：纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂0.33份、透明树脂2份、助溶剂10份、分散剂0.02份、防指纹剂0.001份、防雾剂0.005份、水20份。
其中，纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂的制备如下：将有机抗菌剂溶于溶剂中，加水，再加入高分子粘合剂，升温搅拌，得乳状溶液，冷却，向其中加入无机抗菌剂，搅拌，即得；其中，无机抗菌剂为纳米银溶胶和纳米锌溶胶按照3：1的重量比组成的；有机抗菌剂为2-硫氰基甲基硫代苯并噻唑。
透明树脂为三醋酸纤维素、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物的混合物；助溶剂为乙醇、乙酸乙酯、聚合度55以下的聚乙二醇的混合物；分散剂为季胺盐。
本发明还提出了上述抗病毒抗菌功能薄膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和分散剂加入到配料罐中，在65℃下进行搅拌，搅拌速度为2000r/min，搅拌时间为120min；然后将助溶剂加到配料罐中，在70℃下进行搅拌，搅拌速度为3500r/min，搅拌时间180min，得到一种均匀乳液；向乳液中加入水，继续搅拌，搅拌速度为4000r/min，搅拌时间为30min；然后调节乳液ph至5.0，搅拌均匀；
s2、在搅拌下，将透明树脂加入到在s1中得到的均匀乳液中，在45℃的下进行搅拌，搅拌速度为2500r/min，搅拌时间为150min，然后冷却至室温，得到一种稳定的白色乳状液，再向其中加入防指纹剂和防雾剂制备涂布液，搅拌，即得涂布液；
s3、将涂布液均匀涂布在透明的基材薄膜表面，固化。
实施例4
本发明提出的一种抗病毒抗菌功能薄膜，包括基材、固着在基材上表面的抗病毒抗菌涂层，以及固着在基材层下表面的低粘有机胶层；
其中，基材的材质为pvc；低粘有机胶层为聚氨酯压敏胶；
抗病毒抗菌涂层的厚度为10μm，其是由含纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和透明树脂的涂布液在基材上涂布得到的；
具体的，涂布液由以下重量份的组分组成：纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂8.5份、透明树脂15份、助溶剂30份、分散剂0.05份、防指纹剂0.01份、防雾剂1份、水40份。
其中，纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂的制备如下：将有机抗菌剂溶于溶剂中，加水，再加入高分子粘合剂，升温搅拌，得乳状溶液，冷却，向其中加入无机抗菌剂，搅拌，即得；无机抗菌剂为纳米银溶胶；有机抗菌剂为双三氯甲砜和大蒜素的混合物。
透明树脂为丁腈橡胶；助溶剂为异丙醇和乙二醇单丁基醚的混合物；分散剂为十八碳烯胺醋酸盐和脂肪酸环氧乙烷的加成物c17h33coo(ch2ch2o)nh的混合物。
本发明还提出了上述抗病毒抗菌功能薄膜的制备方法，包括以下步骤：
s1、将纳米无机/有机复合抗病毒抗菌处理剂和分散剂加入到配料罐中，在65℃下进行搅拌，搅拌速度为3000r/min，搅拌时间为180min；然后将助溶剂加到配料罐中，在65℃下进行搅拌，搅拌速度为3000r/min，搅拌时间180min，得到一种均匀乳液；向乳液中加入水，继续搅拌，搅拌速度为3500r/min，搅拌时间为60min；然后调节乳液ph至6.0，搅拌均匀；
s2、在搅拌下，将透明树脂加入到在s1中得到的均匀乳液中，在45℃的下进行搅拌，搅拌速度为3500r/min，搅拌时间为180min，然后冷却至室温，得到一种稳定的白色乳状液，再向其中加入防指纹剂和防雾剂制备涂布液，搅拌，即得涂布液；
s3、将涂布液均匀涂布在透明的基材薄膜表面，固化。
对本发明实施例1-4制备的抗病毒抗菌功能薄膜进行性能测试，结果见表1。
1、抗病毒活性抗菌性测定：
a、参照标准及方法：iso21702-2019塑料和其他多孔表面抗病毒活性测定、gb/t31402-2015塑料塑料表面抗菌性能测试方法；
b、检测用病毒：甲型流感病毒h1n1(a/pr/8/34)mdck细胞；
检测用细菌：大肠杆菌(atcc25922)、金黄色葡萄球菌(atcc6538)、白色念珠菌(as2.208)；
c、测试结果见表1。
表1实施例1-4中抗病毒抗菌功能薄膜的抗病毒抗菌性能测试结果
从表1中可以看出，本发明实施例1-4中制备的功能薄膜的抗病毒活性率及抗菌率均达到99.90％以上，抗病毒抗菌性能优异。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。