一种抗菌过滤材料及其应用的制作方法

本发明属于抗菌过滤材料
技术领域：
，尤其涉及一种抗菌过滤材料及其应用。
背景技术：
：随着社会快速发展和人们生活水平的提高，人们逐渐发现细菌、霉菌等有害微生物严重危害着人的自身健康、生活质量与居住环境，人们对健康意识和医疗水平要求的越来越高，在日常的生产和生活中对细菌和病毒的抵御和防范也越来越重视，以更好的保障自身的生命财产安全。水质和空气质量是人们生产和生活最密切的两大环境因素，对水质和空气的净化处理技术研究具有重大的现实意义，是研究的热点之一。目前，杂质过滤技术和抗菌技术在净水和空气净化工程和设备中是分开实施的，并且其应用的材料和工艺也互有区别。其中，杂质过滤技术主要是应用聚合物纤维膜，聚丙烯纤维棉棒(pp棉)和超滤膜等孔径在微米到纳米级别的滤材实现对水中胶体，悬浮物，微生物，细菌等杂质微粒的物理滤除，或对空气中微粒和细菌的物理阻拦。任何一种杂质的滤除过程中，都有一个明显的缺点，即随着过滤杂质的增多会引起杂质在滤材上的富集，而富集在滤材上的微生物可以利用富集的杂质为养分进行繁殖，导致更多的污染物的产生，最终影响水质安全或空气质量。抗菌技术是利用物理和化学的方法抑制水体或空气中细菌等微生物的繁殖，达到有效控制微生物数量的目的。目前，常用的抗菌技术有重金属阳离子(ag+、cu2+等)杀菌和紫外线(uv)杀菌。其中，重金属阳离子的抗菌原理是通过破坏细胞膜来抑制细菌的繁殖。紫外线灭菌则是利用具有高光子能量的紫外线，通过破坏细菌的dna的双螺旋结构或破坏细菌体内的蛋白质来杀死细菌。然而，现有抗菌技术均存在不足之处：重金属阳离子在杀菌的同时，对人体细胞同样也有毒性，并能够破坏人体新陈代谢；紫外线消毒过程对设备、装置要求高，且应用场所较局限。目前，将过滤技术和抗菌技术有机结合的研究相对较少，无法兼具优异的抗菌效果和截留过滤效果，提供兼具杂质过滤功能和抗菌功能的材料具有较大的应用前景和实际意义。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种抗菌过滤材料，旨在解决现有过滤材料无法兼具优异的抗菌效果和截留过滤效果的技术问题。本发明的另一目的在于提供一种净水装置。本发明的再一目的在于提供一种空气净化装置。为了实现上述发明目的，本发明采用的技术方案如下：一种抗菌过滤材料，包括过滤基材和连接在所述过滤基材表面的抗菌剂，所述抗菌剂为季铵盐单体，所述季铵盐单体至少含有一个碳原子个数大于8的烷基。优选地，所述季铵盐单体至少含有一个碳原子个数为8～20的烷基。优选地，所述季铵盐单体包括：3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和/或十八烷基二甲基氯胺3，4，4’-三氯联苯酮二胺季铵盐中的至少一种；和/或，所述过滤基材包括：聚丙烯材料、聚酯材料、尼龙、聚四氟乙烯、纤维素、玻璃纤维、硅酸盐纤维、氧化铝纤维膜中的一种或多种。优选地，所述过滤基材为经活化处理后的基材。优选地，以所述抗菌过滤材料的总质量为100％计，其中所述季铵盐单体的质量百分含量为1.0％以上。优选地，所述抗菌过滤材料的截留孔径为1～5微米。优选地，所述抗菌过滤材料包括：所述聚丙烯滤膜和连接在所述聚丙烯滤膜表面的所述3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵；所述抗菌过滤材料中所述3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵的质量百分含量为1.0％以上；所述抗菌过滤材料对粒径不小于2微米的杂质的截留率大于80％。优选地，所述抗菌剂通过偶联接枝的方式连接于所述过滤基材上；和/或，所述抗菌过滤材料对粒径不小于2微米的杂质的截留率大于90％。相应地，一种净水装置，所述净水装置包含有上述抗菌过滤材料。相应地，一种空气净化装置，所述空气净化装置包含有上述抗菌过滤材料。本发明提供的抗菌过滤材料，包括过滤基材和连接在所述基材表面的至少含有一个碳原子个数大于8的烷基的季铵盐单体，其中含有碳原子个数大于8的烷烃链的季铵盐单体相对于短链烷烃链的季铵盐有更优异的抗菌性能，将其连接在过滤基材表面，一方面，相比于游离的单分子季铵盐具有更高的正电荷密度，更有利于细菌吸附到连接有季铵盐抗菌单体的过滤材料上；并且，将季铵盐抗菌单体连接到过滤基材上可有效避免因非固定的季铵盐抗菌分子引起的健康担忧。另一方面，将季铵盐抗菌单体连接到过滤基材表面，通过季铵盐抗菌单体在基材表面的接枝形成负载长分子链的纤维滤材，细化了过滤基材的过滤孔径，提高了抗菌过滤材料的截留过滤作用。再一方面，表面连接季铵盐单体的过滤基材，相对于无季铵盐连接的过滤基材，由于表面具有正电位效果，能够更好的吸附细菌，并通过含有碳原子个数大于8的烷烃链破坏细菌膜，达到杀灭细菌的效果。因而，本发明实施例提供的抗菌过滤材料，兼具优异的抗菌性能和过滤性能，不仅能够实现对杂质的滤除，而且能够通过杀灭附着在过滤基材上的细菌来控制细菌数量的增加，有效的解决因为细菌在过滤材料上富集导致的滤材污染和水质污染问题。本发明提供的净水装置，由于包含有兼具优异的抗菌性能和过滤性能的抗菌过滤材料，不仅能够实现对水中杂质的有效滤除，而且能够控制水中及过滤材料上的细菌的生长，有效避免了细菌在过滤材料上富集导致的滤材污染和水质污染问题。本发明提供的空气净化装置，由于包含有兼具优异的抗菌性能和过滤性能的抗菌过滤材料，在截留滤除空气中微粒杂质的同时对空气进行净化杀菌，且能有效避免了细菌在过滤材料上富集导致的滤材污染的问题。附图说明图1是本发明实施例1抗菌过滤膜和对比例1普通无机纤维无纺布的扫描电镜图。图2是本发明实施例1抗菌过滤膜和对比例1普通无机纤维无纺布膜的傅立叶变换红外光谱图。图3是本发明实施例1抗菌过滤膜和对比例1普通无机纤维无纺布膜的x射线光电子能谱图。图4是本发明实施例1抗菌过滤膜和对比例1普通无机纤维无纺布膜的热重分析图。图5是本发明实施例1抗菌过滤膜和对比例1普通无机纤维无纺布膜的zeta电位图。图6是本发明实施例1和2抗菌过滤膜和对比例1～3普通无机纤维无纺布膜抗菌性能测试图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和技术效果更加清楚，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。结合本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。本发明实施例说明书中所提到的相关成分的重量不仅仅可以指代各组分的具体含量，也可以表示各组分间重量的比例关系，因此，只要是按照本发明实施例说明书相关组分的含量按比例放大或缩小均在本发明实施例说明书公开的范围之内。具体地，本发明实施例说明书中所述的重量可以是μg、mg、g、kg等化工领域公知的质量单位。本发明实施例提供了一种抗菌过滤材料，包括过滤基材和连接在所述过滤基材表面的抗菌剂，所述抗菌剂为季铵盐单体，所述季铵盐单体至少含有一个碳原子个数大于8的烷基。本发明实施例提供的抗菌过滤材料，包括过滤基材和连接在所述基材表面的至少含有一个碳原子个数大于8的烷基的季铵盐单体，其中含有碳原子个数大于8的烷烃链的季铵盐单体相对于短链烷烃链的季铵盐有更优异的抗菌性能，将其连接在过滤基材表面，一方面，相比于游离的单分子季铵盐具有更高的正电荷密度，更有利于细菌吸附到连接有季铵盐抗菌单体的过滤材料上；并且，将季铵盐抗菌单体连接到过滤基材上可有效避免因非固定的季铵盐抗菌分子引起的健康担忧。另一方面，将季铵盐抗菌单体连接到过滤基材表面，通过季铵盐抗菌单体在基材表面的接枝形成负载长分子链的纤维滤材，细化了过滤基材的过滤孔径，提高了抗菌过滤材料的截留过滤作用。再一方面，表面连接季铵盐单体的过滤基材，相对于无季铵盐连接的过滤基材，由于表面具有正电位效果，能够更好的吸附细菌，并通过含有碳原子个数大于8的烷烃链破坏细菌膜，达到杀灭细菌的效果。因而，本发明实施例提供的抗菌过滤材料，兼具优异的抗菌性能和过滤性能，不仅能够实现对杂质的滤除，而且能够通过杀灭附着在过滤基材上的细菌来控制细菌数量的增加，有效的解决因为细菌在过滤材料上富集导致的滤材污染和水质污染问题。本发明实施例提供的抗菌过滤材料可以直接单独作用过滤材料使用，也可根据需要与其他过滤材料复合使用，进一步增强过滤效果和应用灵活性。本发明实施例对抗菌过滤材料的应用形式不做具体限定，可以是抗菌过滤膜、抗菌过滤颗粒、抗菌过滤线材、抗菌过滤管、抗菌过滤块等任意符合实际应用需求的形式，可应用于水质和空气的过滤抗菌处理等领域。另外，本发明实施例抗菌过滤材料也可以是将表面连接有抗菌剂的过滤基材微粒再加工制作成过滤膜、过滤块、过滤管等任意符合实际应用需求的形态。作为优选实施例，所述季铵盐单体至少含有一个碳原子个数为8～20的烷基。本发明实施例采用抗菌剂为所述季铵盐单体至少含有一个碳原子个数为8～20的烷基的季铵盐单体，季铵盐分子在库仑力的相互作用下吸附在带负电荷的细菌细胞膜上，然后通过阳离子将季铵盐分子固定在细菌细胞膜上，季铵盐的疏水亲油性基团(烷基)，可以进入细菌细胞膜并渗透到细菌中，释放出细菌体内的钾离子和其他细胞质内含物，导致细菌的死亡。季铵盐抗菌剂进入细菌细胞内部与季铵盐的亲脂性(烷基长度)有关，当烷基的长度为8～20时具有最合适的亲脂性，最易进入细胞类脂层，破坏细胞通透性，使细胞内物质外渗，导致细胞死亡。因而含有碳原子个数8～20的烷基的季铵盐杀菌剂具有最佳的杀菌性能，将其连接到过滤材料基材上，使过滤材料具有优异的截留过滤性能的同时能赋予过滤材料最佳的抗菌性能。在一些实施例中，所述抗菌剂为含有10、12、14、16或18个碳原子的烷基的季铵盐单体。作为优选实施例，所述季铵盐单体包括：3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和/或十八烷基二甲基氯胺3，4，4’-三氯联苯酮二胺季铵盐。本发明实施例采用的季铵盐均含有十八烷基链，该疏水亲油性十八烷基，可以更好地进入细菌细胞膜并渗透到细菌中，释放出细菌体内的钾离子和其他细胞质内含物，导致细菌的死亡，对细菌具有较高的破坏杀灭作用。在一些实施例中，所述季铵盐单体包括3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵。在一些实施例中，所述季铵盐单体包括十八烷基二甲基氯胺3，4，4’-三氯联苯酮二胺季铵盐。在一些实施例中，所述季铵盐单体包括：3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和十八烷基二甲基氯胺3，4，4’-三氯联苯酮二胺季铵盐的混合物。作为优选实施例，所述过滤基材包括：聚丙烯材料、聚酯材料、尼龙、聚四氟乙烯、纤维素、玻璃纤维、硅酸盐纤维、氧化铝纤维膜中的一种或多种。本发明实施例过滤基材包括但不限于聚丙烯材料、聚酯材料、尼龙、聚四氟乙烯、纤维素、玻璃纤维、硅酸盐纤维、氧化铝纤维膜等无机氧化物纤维膜中的一种或多种，可根据实际需求将季铵盐抗菌单体连接到任何过滤材料上，赋予过滤材料抗菌性能。在一些实施例中，过滤基材包括无机纤维无纺布，无机纤维无纺布为聚丙烯过滤基材中一种，具有良好的化学和物理稳定性、低材料成本等优点，在水净化领域和空气净化领域具有广泛的应用前景。作为优选实施例，以所述抗菌过滤材料的总质量为100％计，其中所述季铵盐单体的质量百分含量为1.0％以上。本发明实施例抗菌过滤材料中季铵盐的质量百分含量大于1.0％，有效确保了过滤材料上连接的季铵盐单体的密度，进而确保了过滤材料的抗菌性能，使抗菌过滤材料同时具有优异的抗菌性能和截留过滤性能。作为优选实施例，所述抗菌过滤材料的截留孔径为1～5微米。将季铵盐抗菌单体连接到过滤基材表面，通过季铵盐抗菌单体在基材表面的接枝形成负载长分子链的纤维滤材，细化了过滤基材的过滤孔径，提高了抗菌过滤材料的截留过滤作用，使所述抗菌过滤材料的截留孔径为1～5微米，具有优异的截留过滤作用。在一些具体实施例中，所述抗菌过滤材料包括：所述聚丙烯滤膜和连接在所述聚丙烯滤膜表面的所述3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵；所述抗菌过滤材料中连接的所述3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵质量百分含量为1.0％以上；所述抗菌过滤材料对粒径不小于2微米的杂质的截留率大于80％。本发明实施例抗菌过滤膜同时具有优异的抗菌性能和截留过滤性能。进一步优选实施例中，所述抗菌过滤材料对粒径不小于2微米的杂质的截留率大于90％。作为优选实施例，所述抗菌剂在所述过滤基材上的连接方式包括：对所述过滤基材进行等离子体处理后，将所述抗菌剂通过偶联接枝的方式连接到所述基材的表面。本发明实施例所述抗菌剂在所述过滤基材上的连接方式包括：对所述过滤基材进行等离子体处理，在不影响基材本身力学性能和微观形貌的前提下使过滤基材表面活化，产生-oh、-cooh等可反应性官能团，基材选择性广。然后将所述抗菌剂通过脱水缩合偶联接枝的方式连接到所述过滤基材的表面，等离子体处理后的过滤基材与季铵盐抗菌剂结合稳固，抗菌剂使用量少，分布密度可控且均匀，使制得的季铵盐抗菌材料抗菌性能更持久稳定。作为优选实施例，对所述过滤基材进行等离子体处理的步骤包括：在射频功率为500～1000w/50hz，大气压力为0.2～0.4mpa，等离子喷枪与所述过滤基材表面的距离为0.5cm～2.5cm，工作气体选自：ar、n2、o2、压缩空气中至少一种的条件下，对所述过滤基材进行常压等离子体处理，处理速度为1～20cm/s，得到表面活化的过滤基材。本发明实施例对所述过滤基材进行常压等离子体处理，常压等离子体处理对基材的形状和规格要求低，可实现批量处理，处理效率高，成本较低。本发明实施例，在射频功率为500～1000w/50hz，大气压力为0.2～0.4mpa，工作气体选自：ar、n2、o2、压缩空气中至少一种的条件下，对所述基材进行常压等离子体处理，处理速度为1～20cm/s，对基材有最佳的处理效果。工作气体选择灵活性高，范围广。作为优选实施例，对所述过滤基材进行等离子体处理的步骤包括：在射频功率为500～1000w/40hz，工作压强为10～100pa，工作气体选自：ar、n2、o2中至少一种，所述工作气体流量为70～200sccm的条件下，对所述基材进行真空等离子体处理1～60分钟，得到表面活化的基材。本发明实施例对过滤基材进行真空等离子体处理，真空等离子体处理对基材表面的活化程度更高，且由于在非聚合性气体的真空环境下进行，基材表面活化过程及活化后不容易引入其他元素，如氮元素等，纯化纯度高。本发明实施例，在射频功率为500～1000w/40hz，工作压强为10～100pa，工作气体选自：ar、n2、o2中至少一种，所述工作气体流量为70～200sccm的条件下，对所述基材进行真空等离子体处理1～60分钟，对过滤基材有最佳的处理效果。在一些实施例中，将所述抗菌剂通过脱水缩合的方式连接到所述过滤基材的表面的步骤包括：按体积比为1：(2～5)将季铵盐抗菌剂和正硅酸四乙酯偶联剂混合处理，得到第一混合溶液；按质量比为1：(10～30)将所述第一混合溶液与浓度为80％～90％的乙醇溶液混合后，在温度为25～50℃的水浴中反应3～8小时，得到反应性季铵盐溶液。将表面活化的基材浸泡在反应性季铵盐溶液中1分钟以上，在温度为100～120℃的条件下，反应至少2小时，清洗干燥，得到抗菌过滤材料。在一些实施例中，所述季铵盐抗菌剂水解后直接与表面等离子体处理后的过滤基材连接，得到抗菌过滤材料。本发明实施例还提供了一种净水装置，所述净水装置包含有上述的抗菌过滤材料。本发明实施例提供的净水装置，由于包含有兼具优异的抗菌性能和过滤性能的抗菌过滤材料，不仅能够实现对水中杂质的有效滤除，而且能够控制水中及过滤材料上的细菌的生长，有效避免了细菌在过滤材料上富集导致的滤材污染和水质污染问题。本发明实施例还提供了一种空气净化装置，所述空气净化装置包含有上述的抗菌过滤材料。本发明实施例提供的空气净化装置，由于包含有兼具优异的抗菌性能和过滤性能的抗菌过滤材料，在截留滤除空气中微粒杂质的同时对空气进行净化杀菌，且能有效避免了细菌在过滤材料上富集导致的滤材污染的问题。为使本发明上述实施细节和操作能清楚地被本领域技术人员理解，以及本发明实施例抗菌过滤材料的进步性能显著的体现，以下通过多个实施例来举例说明上述技术方案。实施例1一种抗菌过滤材料，其制备方法包括：s10.获取厚度为0.5毫米的无机玻璃纤维无纺布膜，在功率850w，处理速度6cm/s，处理高度2.0cm，工作气体为干燥的压缩空气的条件下，进行1次常压等离子处理，得到表面活化的无机玻璃纤维无纺布膜。s20.获取反应性季铵盐溶液：按体积比为1:3将3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和正硅酸四乙酯混合处理，得到第一混合溶液；按质量比为1:10将所述第一混合溶液与浓度为85％的乙醇溶液混合后，在温度为30℃的条件下反应4小时，得到反应性季铵盐溶液。s30.将表面活化的无纺布膜浸泡在反应性季铵盐溶液中2分钟后，在温度为110℃的条件下，反应2小时，清洗干燥，得到抗菌过滤膜。实施例2一种抗菌过滤材料，其制备方法包括：s10.获取厚度为0.5毫米的无机玻璃纤维无纺布膜，在功率750w，处理速度4cm/s，处理高度1.5cm，工作气体为干燥的压缩空气的条件下，进行1次常压等离子处理，得到表面活化的无纺布膜。s20.获取反应性季铵盐溶液：按体积比为1:4将3-(三甲氧基硅烷基)丙基二甲基十八烷基氯化铵和正硅酸四乙酯混合处理，得到第一混合溶液；按质量比为1:5将所述第一混合溶液与浓度为85％的乙醇溶液混合后，在温度为30℃的条件下反应4小时，得到反应性季铵盐溶液。s30.将表面活化的无纺布膜浸泡在反应性季铵盐溶液中2分钟后，在温度为110℃的条件下，反应2小时，清洗干燥，得到抗菌过滤膜。对比例1普通无机玻璃纤维无纺布膜。对比例2普通无机玻璃纤维无纺布膜未经等离子处理接枝的季铵盐无纺布。对比例3普通无机玻璃纤维无纺布膜经酸碱处理接枝的季铵盐无纺布，其中，酸碱处理方法包括如下步骤：碱预处理：配置8％的氢氧化钠溶液，恒温水浴锅加热至50℃。分别放入原膜，反应60分钟。清洗烘干：取出膜片，即一起放入漏斗中用纯水抽洗至中性；取出放好在玻璃培养皿上，待烘箱温度再次升至120℃时开始计时，烘干30min。得到碱预处理膜。酸预处理：配置12％的冰乙酸溶液，恒温水浴锅加热至50℃。分别放入碱预处理膜，反应60分钟。清洗烘干：取出膜片，即一起放入漏斗中用纯水抽洗至中性；取出放好在玻璃培养皿上，待烘箱温度再次升至120℃时开始计时，烘干30min。得到酸预处理膜。然后，按实施例2中s20和s30的步骤将季铵盐接枝到酸预处理膜上，普通无机玻璃纤维无纺布膜经酸碱处理接枝的季铵盐无纺布。进一步的，为了验证本发明实施例1的抗菌过滤材料进步性，本发明实施例进行了相关实验测试。测试例1本发明实施例通过扫描电镜测试了对比例1普通无纺布膜和普通无纺布经实施例1制备的抗菌过滤膜的表面形貌结构，普通无机纤维无纺布膜和抗菌过滤膜都是由轴向尺寸大于100μm和径向尺寸小于5μm的纤维结构。实验结果如附图1所示，纤维间形成的孔径约为1-5微米，这种纤维结构有利于细菌的过滤。普通无机纤维无纺布的纤维表面显示出清晰的边界，但是抗菌过滤膜的纤维边界略有模糊，明显不如普通无机纤维无纺布的纤维界面明显。甚至，由于季铵盐在无纺布上偶联接枝，使抗菌过滤膜的一些纤维彼此粘在一起，如附图1中圆圈内区域所示，细化了过滤基材的孔隙结构，使抗菌过滤膜有更好的截留效果。测试例2本发明实施例通过傅立叶变换红外光谱(ftir)和x射线光电子能谱(xps)对实施例1制备的抗菌过滤膜和对比例1滤膜进行了对比定性分析。如附图2傅立叶变换红外光谱(ftir)图所示，由于这两种无纺布均含有丙烯酸粘合剂，因此在ftir图中，c＝o拉伸峰显示为1727cm-1。在458cm-1和1008cm-1处的两个强峰分别代表无纺布基材的主要成分氧化硅的si-o-si的弯曲振动和不对称振动。2850cm-1和2920cm-1处的峰对应于c-h拉伸，1452cm-1和1490cm-1处的峰与c-h弯曲有关。这四种峰是由粘合剂和季铵盐抗菌剂产生的。季铵盐抗菌剂仅存在于实施例1经过等离子接枝处理后的纤维无纺布样品中。因此，在附图2中，只有经过处理的实施例1的抗菌过滤膜中显示了1564cm-1和1534cm-1处c-n振动的两个特征峰。如附图3，x射线光电子能谱(xps)图所示，对比例1普通无纺布膜没有显示n1s的峰，说明，该样品中没有n元素存在。经过处理的实施例1的抗菌过滤膜中的n1s峰可以分成两个子峰。第一个子峰位于399.7ev，这是由于等离子处理过程中氮气被离子化，然后溅射进入无纺布基体材料中，形成了掺杂进纤维材料的间隙氮原子。第二个子峰位于402.3ev，这是典型的季铵盐的氮峰，此峰证明季铵盐接枝到了无纺布上。ftir和xps的两类图谱，共同表明经过处理季铵盐已经接枝到了普通无纺布上，形成了负载季铵盐的无纺布过滤膜。测试例3本发明实施例通过热重分析法(tga)测试了实施例1制备的抗菌过滤膜中季铵盐的质量百分含量。测试结构如图4所示，从环境温度到150℃时，样品的重量损失均约为2.5wt.％，这是由于吸附在纤维上的水分所致。在无纺布生产过程中，丙烯酸作为一种小分子粘合剂应用于纤维中，便于无纺布的制造。因此，从150℃到380℃的约1％的重量损失可能为该小分子丙烯酸的少量挥发。大部分失重发生在380℃到450℃之间。这是一个混合过程，包括粘合剂和季铵盐抗菌剂的热分解、分解产生的小分子的挥发等。无机化反应主要发生在450℃到650℃之间。最后，两种材料均完成高温矿化，重量曲线从650℃到800℃的表现较为平坦。其中，完全高温矿化后(>650℃)，普通纤维无纺布膜和等离子接枝处理的无机纤维无纺布膜的重量差为1.3wt.％。这说明，接枝到普通纤维表面的季铵盐的量占无纺布总重的1.3％测试例4本发明实施例测试了实施例1制备的抗菌过滤膜和对比例1普通无纺布膜的zeta电位图。测试结果如附图5所示，在试验ph范围内(ph＝4-10)，普通无纺布的zeta电位明显低于实施例1制备的抗菌过滤膜的zeta电位。以ph＝7的中性水溶液为例，普通无纺布的zeta电位为-63.9mv，而实施例1制备的抗菌过滤膜的zeta电位为65.1mv。zeta电位的结果表明，与季铵盐接枝后，引入了带正电的季铵盐分子，过滤基材的zeta电位明显升高，能够增强对具有负电特性的细菌的吸附。测试例5本发明实施例采用抗菌贴片法对实施例1和2提供的抗菌过滤膜和对比例1提供的普通无纺布膜、对比例2普通无机纤维无纺布膜未经等离子处理接枝的季铵盐无纺布以及对比例3普通无机玻璃纤维无纺布膜经酸碱处理接枝的季铵盐无纺布的抗菌性能进行了评估。将实施例1和2提供的抗菌过滤膜和对比例1、2和3无纺布裁剪成直径45mm的圆片经消毒灭菌后，分别置于消毒灭菌的布氏漏斗内，利用真空抽滤装置抽滤600ml含有4000-5000cfu/ml的细菌的含菌水通过实施例和对比例样品，取出实施例和对比例样品在已固化的营养琼脂培养基上。将培养基倒置在培养箱中37℃培养48小时。观察实施例和对比例样品表面周围的细菌生长情况，样品表面及周围生长的细菌越少说明材料抗菌效果越好。测试结果如附图6所示，实施例1和2经过等离子接枝处理的抗菌滤膜比对比例1普通无纺布、对比例2普通无机纤维无纺布未经等离子处理接枝的季铵盐无纺布和对比例3普通无机玻璃纤维无纺布膜经酸碱处理接枝的季铵盐无纺布展示了明显优越的抗菌性能。测试例6本发明实施例采用对水溶液中2μm微粒的截留率来评估实施例1提供的抗菌过滤膜和对比例1提供的普通无纺布的微粒截留效果。将平均直径为2μm微粒配制到浓度为1000～4000个/毫升。将实施例1提供的抗菌过滤膜和对比例1提供的普通无纺布裁剪成直径45mm的圆片，然后固定在一个边缘密封的膜片测试夹具中。通过水泵抽取配好的含有2μm微粒的水溶液，并在水泵产生的水压下将该水溶液强制压过待测试的滤膜，并利用微粒计数器测试在原水中的微粒浓度和经过无纺布过滤的水溶液中的微粒浓度。该无纺布对2μm微粒的截留率就是经过该无纺布过滤的水溶液中微粒浓度与原水中的微粒浓度的比值。经测试发现，普通无纺布膜的对2μm微粒的截留率仅为54.5％，而经等离子接枝处理后的实施例1提供的抗菌过滤膜对2μm微粒的截留率达97.56％，可见经等离子处理并偶联接枝季铵盐后极大地提高了滤膜对2μm微粒的截留率。测试例7本发明实施例采用对水溶液中2μm微粒的截留率来评估实施例2提供的抗菌过滤膜和对比例3提供的经酸碱处理的无机纤维无纺布的微粒截留效果。将平均直径为2μm微粒配制到浓度为1000～4000个/毫升。将实施例2提供的抗菌过滤膜和对比例3提供的经酸碱处理的无机纤维无纺布裁剪成直径45mm的圆片，然后固定在一个边缘密封的膜片测试夹具中。通过水泵抽取配好的含有2μm微粒的水溶液，并在水泵产生的水压下将该水溶液强制压过待测试的滤膜，并利用微粒计数器测试在原水中的微粒浓度和经过无纺布过滤的水溶液中的微粒浓度。该无纺布对2μm微粒的截留率就是经过该无纺布过滤的水溶液中微粒浓度与原水中的微粒浓度的比值。经测试发现，对比例3中普经酸碱处理的无机纤维无纺布膜的对2μm微粒的截留率为80％，而经等离子接枝处理后的实施例1提供的抗菌过滤膜对2μm微粒的截留率达98.5％，可见经等离子处理的无机玻璃纤维无纺布并偶联接枝季铵盐比经酸碱处理的无机纤维无纺布并偶联接枝季铵盐，明显地提高了滤膜对2μm微粒的截留率。测试例8将实施例1抗菌过滤膜放入模具中模拟实际滤芯中的使用场景，利用自来水冲洗，测试了同面积(每平方厘米)的抗菌过滤膜过滤0l、1l、2l和3l自来水后(0l/cm2，1l/cm2，2l/cm2，3l/cm2)，抗菌效果的稳定性。将过滤不同水量处理后的抗菌过滤膜取出0.75克，分别放入盛有相同数量细菌和培养液的容器中，并在35℃下进行20分钟振动除菌处理。振动结束后，取出溶液，进行培养48小时，然后观察对比过滤处理不同水量冲洗的抗菌过滤膜的抗菌效果。对照组为在相同数量细菌和培养液的容器中不添加滤膜，并在35℃下进行20分钟振动除菌处理。振动结束后，取出溶液，进行培养48小时，然后检测培养皿中细菌数量。细菌存活率可按公式计算：存活率＝震动后的溶液中细菌数量/振动前的原溶液中细菌数量*100％，计算结果如下1表所示：表1水冲洗量(l/cm2)0123对照组(不添加除菌滤膜)细菌存活率(％)4.13.05.53.7163.4％由测试结果可知，在同等处理条件下不添加抗菌滤膜的培养皿中细菌存活率达到163.4％，增长了63.4％，而等离子接枝处理的抗菌过滤膜在处理不同水量的自来水后，其抗菌性能并没有衰减维持在4％左右，说明抗菌过滤膜不仅抗菌效果好，而且抗菌性能稳定性能好。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3