【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及液体过滤材料，具体涉及一种长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法。
技术介绍
1、液体过滤作为保障水质安全的关键技术，被广泛应用于工业、农业、国防、科研等多个领域。尤其是在食品和发酵液的生产与加工过程中，液体过滤是一个至关重要的环节，其主要目的是去除液体中的悬浮颗粒、微生物、杂质等，从而确保产品的纯度、质量以及安全性。然而，传统的过滤材料主要为棉质材料和纸质材料，存在表面粗糙、孔径分布不均等问题，容易出现过滤材料表层堵塞问题，导致过滤效率发生大幅下降，而且需要频繁更换过滤材料，极大地增加了运营复杂度。
2、为了解决上述问题，本领域技术人员开发了多种新型过滤材料，如纳米纤维膜，尽管这些新型过滤材料能够在一定程度上解决过滤材料表层堵塞问题，但是食品和发酵液领域的液体中含有大量的微生物、颗粒物和其他杂质，即使应用了新型过滤材料，在长期使用中仍存在堵塞问题。此外，微生物在过滤材料表层的生长和繁殖还可能引发二次污染，进一步威胁食品和发酵液的质量。
3、近年来，随着纳米技术的快速发展，聚丙烯微纳米纤维膜因其独特的物理和化学性质，在液体过滤领域展现出巨大的应用潜力。但是在将聚丙烯微纳米纤维膜应用于食品和发酵液领域进行液体过滤时发现，聚丙烯微纳米纤维膜在长期使用中仍存在抗菌能力、易堵塞的问题，且聚丙烯微纳米纤维膜的强度有限，在处理高流速液体时，过滤效率会发生大幅度降低。
4、针对聚丙烯微纳米纤维膜所存在的上述问题，目前最常用的解决方法有：在聚丙烯微纳米纤维膜的制备中加入抗菌剂，从而提高
5、但是经过试验发现，上述解决方法存在以下问题：在添加抗菌剂时，分别尝试了添加无机抗菌剂和有机抗菌剂，但是由于无机抗菌剂与聚丙烯相容性差，会影响聚丙烯微纳米纤维膜的强度，且由于无机抗菌剂的耐酸碱性差，还会导致聚丙烯微纳米纤维膜的耐酸碱性降低；由于有机抗菌剂的稳定性差，会导致聚丙烯微纳米纤维膜的长效抗菌能力较差；通过控制膜表面的孔径大小和分布的方式，对于聚丙烯微纳米纤维膜的堵塞只能起到缓解作用，在长期使用中仍然会发生堵塞；轧光对聚丙烯微纳米纤维膜的强度提高作用有限，在对高流速液体进行长期处理时，仍会出现过滤效率大幅度降低的问题。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的不足，本专利技术提供了一种长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，制备的聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的长效抗菌能力强，在长期使用中不易堵塞，强度高，能够对高流速液体进行长期处理，且耐酸碱性好。
2、为解决以上技术问题，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，由以下步骤组成：制备长效抗菌剂，制备增强剂，纺丝；
4、所述制备长效抗菌剂，由以下步骤组成：制备抗菌内核，一级包覆，二级包覆；
5、所述制备抗菌内核，将四氯化钛、第一份水加入反应釜中，将反应釜放入冰水浴中，将反应釜的转速控制至100-300rpm，搅拌2.5-3.5h，放料，得到四氯化钛溶液；将硝酸锌、氨水、第二份水加入反应釜中，将反应釜的转速控制至100-300rpm，搅拌30-50min，放料，得到锌离子溶液；将氢氧化钠、第三份水加入反应釜中，将反应釜的转速控制至100-300rpm，搅拌15-25min，放料，得到碱溶液；将四氯化钛溶液加入反应釜中，将反应釜的转速控制至100-300rpm，加入锌离子溶液，搅拌20-30min，加入碱溶液、第四份水，继续搅拌20-30min，全部转入水热合成釜，将水热合成釜密闭并转入烘箱，将烘箱的温度控制至180-200℃，5-6h后，取出并打开水热合成釜，放料，离心，将离心时的转速控制至9000-10000rpm，20-30min后，取沉淀物，使用水清洗沉淀物4-6次后，转入烘箱，将烘箱的温度控制至80-90℃，10-12h后，取出，得到抗菌内核；
6、所述制备抗菌内核中，四氯化钛、水、硝酸锌、氨水、第二份水、氢氧化钠、第三份水、第四份水的质量体积比为170-180g:800-850ml:1-1.2g:4.5-5ml:40-50ml:30-35g:140-160ml:110-130ml；
7、所述氨水的质量浓度为25%；
8、所述一级包覆，将1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、抗菌内核、无水乙醇、水加入反应釜中，将反应釜的温度控制至45-55℃，转速控制至100-300rpm，搅拌20-30min，加入氨水，搅拌20-25h，离心，将离心时的转速控制至9000-10000rpm，15-20min后，取沉淀物，使用无水乙醇清洗沉淀物4-6次后，转入烘箱，将烘箱的温度控制至80-90℃，10-12h后，取出，得到一级包覆物；
9、所述一级包覆中，1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、抗菌内核、无水乙醇、水、氨水的质量体积比为15-18ml:20-25ml:50-55g:2800-3000ml:120-150ml:200-230ml；
10、所述氨水的质量浓度为25%；
11、所述二级包覆，将一级包覆物、丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、二烯丙基二甲基氯化铵、水加入带有回流装置的反应釜，向反应釜中持续通入氮气，将氮气的通入速度控制至13-15l/min，持续通入氮气30-40min后，将反应釜的温度控制至60-70℃，转速控制至100-300rpm，在持续通入氮气的情况下，搅拌回流20-30min，加入过氧化二苯甲酰，继续搅拌回流9-10h，离心，将离心时的转速控制至9000-10000rpm，15-20min后，取沉淀物，使用水清洗沉淀物5-7次后，转入烘箱，将烘箱的温度控制至80-90℃，12-15h后，取出，得到长效抗菌剂；
12、所述二级包覆中，一级包覆物、丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、二烯丙基二甲基氯化铵、水、过氧化二苯甲酰的质量体积比为70-80g:90-100g:100-130ml:170-200g:5500-6000ml:3-5g；
13、所述制备增强剂，将气相法白炭黑、n-乙烯基吡咯烷酮、丙酮加入带有回流装置的反应釜，向反应釜中持续通入氮气，将氮气的通入速度控制至13-15l/min，持续通入氮气30-40min后，将反应釜的温度控制至60-70℃，转速控制至100-300rpm，在持续通入氮气的情况下，搅拌回流20-30min，加入过氧化二苯甲酰，继续搅拌回流15-20h，离心，将离心时的转速控制至9000-10本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：制备长效抗菌剂，制备增强剂，纺丝；
2.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备抗菌内核，将四氯化钛、第一份水加入反应釜中，将反应釜放入冰水浴中，搅拌，放料，得到四氯化钛溶液；将硝酸锌、氨水、第二份水加入反应釜中，搅拌，放料，得到锌离子溶液；将氢氧化钠、第三份水加入反应釜中，搅拌，放料，得到碱溶液；将四氯化钛溶液加入反应釜中，开启搅拌，加入锌离子溶液，搅拌，加入碱溶液、第四份水，继续搅拌，全部转入水热合成釜，将水热合成釜密闭并转入烘箱，将烘箱的温度控制至180-200℃，5-6h后，取出并打开水热合成釜，放料，离心，取沉淀物，清洗、烘干沉淀物，得到抗菌内核。
3.根据权利要求2所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备抗菌内核中，四氯化钛、水、硝酸锌、氨水、第二份水、氢氧化钠、第三份水、第四份水的质量体积比为170-180g:800-850mL:1-1.2g:4.5-5mL:40-50mL
4.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述一级包覆中，1H,1H,2H,2H-全氟癸基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、抗菌内核、无水乙醇、水、氨水的质量体积比为15-18mL:20-25mL:50-55g:2800-3000mL:120-150mL:200-230mL；
5.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述二级包覆中，一级包覆物、丙烯酰胺、N-乙烯基吡咯烷酮、二烯丙基二甲基氯化铵、水、过氧化二苯甲酰的质量体积比为70-80g:90-100g:100-130mL:170-200g:5500-6000mL:3-5g；
6.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备增强剂，将气相法白炭黑、N-乙烯基吡咯烷酮、丙酮加入带有回流装置的反应釜，向反应釜中持续通入氮气，将反应釜的温度控制至60-70℃，开启搅拌，在持续通入氮气的情况下，搅拌回流，加入过氧化二苯甲酰，继续搅拌回流，离心，取沉淀物，清洗、烘干沉淀物，得到增强剂。
7.根据权利要求6所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备增强剂中，气相法白炭黑、N-乙烯基吡咯烷酮、丙酮、过氧化二苯甲酰的质量体积比为50-55g:900-1000mL:6500-7000mL:15-20g；
8.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝，将无规聚丙烯、长效抗菌剂、增强剂、二氯甲烷加入反应釜中，搅拌，静置，然后转入喷丝管进行静电纺丝，烘干，得到聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料。
9.根据权利要求8所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝中，无规聚丙烯、长效抗菌剂、增强剂、二氯甲烷的质量体积比为500-550g:20-25g:10-13g:5000-5500mL；
10.根据权利要求8所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述纺丝中，所述静电纺丝时的电压为13-15kV，针头直径为0.8-1mm，纺丝液推注速度为0.06-0.07mm/min，接收滚筒与喷丝头之间的距离为24-26cm，接收滚筒的转速为50-60rpm。
...【技术特征摘要】
1.一种长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，由以下步骤组成：制备长效抗菌剂，制备增强剂，纺丝；
2.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备抗菌内核，将四氯化钛、第一份水加入反应釜中，将反应釜放入冰水浴中，搅拌，放料，得到四氯化钛溶液；将硝酸锌、氨水、第二份水加入反应釜中，搅拌，放料，得到锌离子溶液；将氢氧化钠、第三份水加入反应釜中，搅拌，放料，得到碱溶液；将四氯化钛溶液加入反应釜中，开启搅拌，加入锌离子溶液，搅拌，加入碱溶液、第四份水，继续搅拌，全部转入水热合成釜，将水热合成釜密闭并转入烘箱，将烘箱的温度控制至180-200℃，5-6h后，取出并打开水热合成釜，放料，离心，取沉淀物，清洗、烘干沉淀物，得到抗菌内核。
3.根据权利要求2所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述制备抗菌内核中，四氯化钛、水、硝酸锌、氨水、第二份水、氢氧化钠、第三份水、第四份水的质量体积比为170-180g:800-850ml:1-1.2g:4.5-5ml:40-50ml:30-35g:140-160ml:110-130ml；
4.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述一级包覆中，1h,1h,2h,2h-全氟癸基三乙氧基硅烷、乙烯基三乙氧基硅烷、抗菌内核、无水乙醇、水、氨水的质量体积比为15-18ml:20-25ml:50-55g:2800-3000ml:120-150ml:200-230ml；
5.根据权利要求1所述的长效抗菌聚丙烯微纳米纤维膜液体过滤材料的制备方法，其特征在于，所述二级包覆中，一级包覆物、丙烯酰胺、n-乙烯基吡咯烷酮、二烯丙基二甲基...
【专利技术属性】
技术研发人员：黄文胜，徐志伟，谢国东，刘雨佳，马安安，孙伟峰，张卫东，李凯，
申请(专利权)人：东营俊富净化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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