本发明涉及空气过滤材料制备技术领域，特别涉及一种高效空气过滤熔喷材料及其制备方法。
背景技术：
熔喷法是将高聚物熔体在高温气流的喷吹下，降熔体细流拉伸形成纤维，再将纤维凝聚到多孔滚筒形成纤维的一种生产技术。聚丙烯是最常见的一种熔喷材料，具有孔径小，比表面积大，孔隙率高等优势，是医用防护口罩的主要滤芯层材料。常规的口罩用滤芯层主要是经过驻极处理的聚丙烯熔喷材料，它利用静电吸附截留空气中的灰尘和飞沫等污染物。但聚丙烯材料存在电荷衰减的现象，在长时间佩戴下，熔喷材料的过滤效率会急剧下降，常规聚丙烯熔喷材料的有效过滤时间为4小时，并且本身不不具有抗菌能力，口罩上细菌滋生会影响人体健康。
针对现有技术的缺点，需要提出尚待解决的技术方案。
技术实现要素：
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种高效空气过滤熔喷材料及其制备方法，该喷熔材料具有高效过滤功能，并且具有优异的杀菌作用，有利于防止病毒细菌的传播能够克服现有技术的上述不足。
为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案是这样实现的：
一种高效空气过滤熔喷材料及其制备方法，特征在于，所述熔喷材料为聚酰胺材料，包括步骤：
（1）聚铵化聚醚砜的制备，利用叔氨基的反应活性，将氯甲基化聚醚砜和三甲胺溶液混合，进行聚铵化反应，制备得到荷正电的聚铵化聚醚砜。
（2）将步骤（1）制备的聚铵化聚醚砜、聚丙烯母粒、引发剂加入造粒机中共混造粒，在一定条件下反应，熔融挤出，用冰水浴冷却后，切隔成粒，再通过干燥处理后，制备成荷电性的改性聚酰胺母粒。
（3）将步骤（2）制备的改性聚酰胺母粒与聚酰胺切片混合后加入熔喷装置进行制备聚酰胺熔喷材料，其中熔喷喷丝板孔径为0.15～0.25mm，熔喷接收距离为10～20cm。
（4）将步骤（3）制备的聚酰胺熔喷材料放入电晕装置进行电晕处理，在1～20m/min的线速率经过电压为30～50kv下进行电晕处理。
（5）将步骤（4）电晕后的熔喷材料冷却后，将其放入超声波雾化纳米银颗粒分散液装置中，进行负载杀菌的纳米银颗粒分散液；
（6）将步骤（5）制备的负载纳米银颗的熔喷材料放入烘干装置烘干后，制备得到负载纳米粒子的荷电性的聚酰胺熔喷材料。
进一步的：所述氯甲基化聚醚砜和三甲胺溶液按质量比20-70:30-80混合，在常温下搅拌12h。
进一步的：所述聚丙烯母粒、聚铵化聚醚砜和引发剂的质量比为70-90:20-30：1-5。
进一步的：所述引发剂为过氧化苯甲酰、二叔丁基过氧基己炔、环氧氯丙烷中的一种或几种。
进一步的：所述造粒机的温度为210°c、压力为20～100rpm下，反应2～10min。
进一步的：所述改性聚酰胺母粒与聚酰胺切片按质量比20-40:80-100混合。
进一步的：所述的纳米银颗粒分散液由水、十二烷基硫酸钠、聚乳酸、纳米银颗粒组成，其按质量比80-95：2-8：1-5：0.01-1配制而成；分散液的粘度在30～150mpa·s。
进一步的：所述烘干装置为红外烘干。
进一步的：所述聚酰胺熔喷材料厚度为0.1～1mm，空气阻力为10～80pa。
本发明的有益效果是：一种高效空气过滤熔喷材料及其制备方法，利用叔氨基的反应活性，将荷正电的聚铵化聚醚砜用于聚酰胺母粒的改性，制备得到荷电性的改性聚酰胺母粒，荷电性使得聚酰胺具有强极性，因此，能够吸附空气中的细菌和病毒，再将荷电性的改性聚酰胺母粒和聚酰胺切片混合放置到熔喷装置中，制备成聚酰胺熔喷材料，再将聚酰胺熔喷材料放入电晕装置，进行电晕处理，增强聚酰胺熔喷材料的静电作用，再将聚酰胺熔喷材料放入超声波雾化装置中，负载纳米银颗粒分散液，纳米银具有杀菌功能，最后将负载纳米银颗粒的聚酰胺熔喷材料放置在红外装置中烘干，得到具有高效吸附杀菌性能的空气过滤聚酰胺熔喷材料。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
将氯甲基化聚醚砜和三甲胺溶液按质量比20:30混合，在常温下搅拌12h，制备得到荷正电的聚铵化聚醚砜，然后将制备的聚铵化聚醚砜、将聚丙烯母粒、过氧化苯甲酰按质量比为70:20:1混合，加入造粒机中共混造粒，在造粒机的温度为210°c、压力为90rpm的条件下，反应8min后，熔融挤出，用冰水浴冷却后，切隔成粒，再通过干燥处理后，制备成荷电性的改性聚酰胺母粒。然后，将制备的改性聚酰胺母粒与聚酰胺切片按质量比20:80混合，混合后加入熔喷装置进行制备聚酰胺熔喷材料。然后，将制备的改性聚酰胺熔喷材料放入电晕装置，在15m/min的线速率，电压为50kv下，进行电晕处理。然后，将电晕后的改性聚酰胺熔喷材料放入超声波雾化纳米银颗粒分散液装置中，进行负载杀菌的纳米银颗粒分散液，所述的纳米银颗粒分散液由水、十二烷基硫酸钠、聚乳酸、纳米银颗粒组成，其按质量比为80:3:2:0.03分散液的粘度在60mpa·s，再将制备的负载纳米银颗粒的熔喷材料放入红外烘干装置中烘干，制备得到负载纳米粒子的荷电性的聚酰胺熔喷材料，所述聚酰胺熔喷材料厚度为0.5mm，空气阻力为80pa。
实施例2
将氯甲基化聚醚砜和三甲胺溶液按质量比40:60混合，在常温下搅拌12h，制备得到荷正电的聚铵化聚醚砜，然后将制备的聚铵化聚醚砜、将聚丙烯母粒、过氧化苯甲酰按质量比为80:25:3混合，加入造粒机中共混造粒，在造粒机的温度为210°c、压力为90rpm的条件下，反应8min后，熔融挤出，用冰水浴冷却后，切隔成粒，再通过干燥处理后，制备成荷电性的改性聚酰胺母粒。然后，将制备的改性聚酰胺母粒与聚酰胺切片按质量比30:90混合，混合后加入熔喷装置进行制备聚酰胺熔喷材料。然后，将制备的改性聚酰胺熔喷材料放入电晕装置，在15m/min的线速率，电压为50kv下，进行电晕处理。然后，将电晕后的改性聚酰胺熔喷材料放入超声波雾化纳米银颗粒分散液装置中，进行负载杀菌的纳米银颗粒分散液，所述的纳米银颗粒分散液由水、十二烷基硫酸钠、聚乳酸、纳米银颗粒组成，其按质量比为90:6:4:0.05混合，分散液的粘度在90mpa·s，再将制备的负载纳米银颗粒的熔喷材料放入红外烘干装置中烘干，制备得到负载纳米粒子的荷电性的聚酰胺熔喷材料，所述聚酰胺熔喷材料厚度为0.5mm，空气阻力为80pa。
实施例3
将氯甲基化聚醚砜和三甲胺溶液按质量比50:80，混合，在常温下搅拌12h，制备得到荷正电的聚铵化聚醚砜，然后将制备的聚铵化聚醚砜、将聚丙烯母粒、过氧化苯甲酰按质量比为90:30:5混合，加入造粒机中共混造粒，在造粒机的温度为210°c、压力为90rpm的条件下，反应8min后，熔融挤出，用冰水浴冷却后，切隔成粒，再通过干燥处理后，制备成荷电性的改性聚酰胺母粒。然后，将制备的改性聚酰胺母粒与聚酰胺切片按质量比40:100混合，混合后加入熔喷装置进行制备聚酰胺熔喷材料。然后，将制备的改性聚酰胺熔喷材料放入电晕装置，在15m/min的线速率，电压为50kv下，进行电晕处理。然后，将电晕后的改性聚酰胺熔喷材料放入超声波雾化纳米银颗粒分散液装置中，进行负载杀菌的纳米银颗粒分散液，所述的纳米银颗粒分散液由水、十二烷基硫酸钠、聚乳酸、纳米银颗粒组成，其按质量比为95:8:5:1混合，分散液的粘度在120mpa·s，再将制备的负载纳米银颗粒的熔喷材料放入红外烘干装置中烘干，制备得到负载纳米粒子的荷电性的聚酰胺熔喷材料，所述聚酰胺熔喷材料厚度为0.5mm，空气阻力为80pa。
对比例1
市售聚丙烯熔喷材料。
过滤性测试
采用tsi8130自动滤料测试仪对实施例1-3制得的熔喷材料和对比例1进行过滤性能测试，熔喷材料的过滤效率和过滤阻力，在流速为70l/min，氯化钠气溶胶质量中值直径在0.26μm时，其过滤效率分别为91.8％、98.9％、99.8%，过滤阻力分别为为150pa、120pa，80pa，过滤48小时后，其过滤效率依旧在8%以上，过滤阻力低于180pa。
抗菌性测试
采用气溶胶发生装置对实施例1-3制得的熔喷材料和对比例1进行抗菌性测试，将含有细菌的气溶胶均匀喷洒在实施例1-3制得的熔喷材料和对比例1的表面，使用模拟太阳光照射10min后，将熔喷材料表面细菌洗掉并转移到培养板后进行培养，通过观察培养板上的细菌个数计算细菌存活率，不同细菌在实施例1-3和对比例1上的存活率分别为2x102、1.5×102、1×102、4×105，抑菌率分别为98.5%、99.5%、99.9%。
综上所述所述，本发明制备得到的负载纳米银颗粒的改性聚酰胺熔喷材料过滤效率高，过滤阻力低，杀菌效果好，具有高效过滤的优点。
最后应说明的是：以上所述仅为发明实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。