CN106492543A - 一种抗菌自洁空调滤芯材料的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种抗菌自洁空调滤芯材料的制备方法，属于滤芯材料制备技术领域。本发明首先将泥鳅用氯化钠涂抹身体后，刺激其表皮产生更多的粘液，随后取其表皮，再进行粉碎匀浆，然后超声提取、酶解、超滤膜过滤、除杂，得到抗菌肽，泥鳅表皮与其分泌的粘液中含有大量的抗菌肽，取马尾藻进行干燥、粉碎过筛后用盐酸进行处理，使其死亡，经处理后的马尾藻由于细胞壁破碎较多，有更多的内部功能基团暴露出来与金属离子结合，处理重金属效果更好，将活性炭纤维粉碎过筛后与抗菌肽、处理后的马尾藻混合得到基料，再与偶联剂、黄原胶等混合后于模具中热压、脱模得到抗菌自洁空调滤芯材料。

Description

一种抗菌自洁空调滤芯材料的制备方法
技术领域
本发明涉及一种抗菌自洁空调滤芯材料的制备方法，属于滤芯材料制备技术领域。
背景技术
随着城市污染程度的增加，大气中PM2.5含量超标已成为大概率事件，相应的居室中的空气PM2.5的含量也普遍超标，由于我们在居室中停留的时间更长，因此如何有效降低室内空间的PM2.5的含量已经成为空气净化领域一个非常重要的课题。
目前，解决室内PM2.5的污染通常采用过滤的方法，这种方法也是专的室内空气净化机和工业洁净室所采用的方法，然而，采用过滤方法并达到良好过滤效果的空气净化机价格普遍昂贵。
现在技术中的居室用空调一般具有良好的调节室内温度和湿度的能力，但对于室内空气的过滤能力很差，一般只在出风口或进风口处安装丝质滤尘网，而这种丝质滤尘网不具有过滤细颗粒物（如PM2.5）的能力，只能过滤大颗粒粉尘和纤维，而且尽管近期部分空调机机型提供了过滤细颗粒物的功能，然而对于大量的存量家用空调，这依然是个盲区。
目前的空调滤芯多以活性炭吸附为主，对空气中游离的如铅、镉、汞、砷、镉等有害离子没有有效的过滤，对各类有害细菌也难以有效地抑制或杀灭，功能方面仍然存在较多的不足之处，有待改进。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对现有存量的空调无法过滤细颗粒物质，并且对空气中游离的有害离子、各类有害细菌难以有效的过滤、抑制或杀灭的问题，提出了一种抗菌自洁空调滤芯材料的制备方法，该方法首先将泥鳅用氯化钠涂抹身体后，刺激其表皮产生更多的粘液，随后取其表皮，再进行粉碎匀浆，然后超声提取、酶解、超滤膜过滤、除杂，得到抗菌肽，泥鳅表皮与其分泌的粘液中含有大量的抗菌肽，取马尾藻进行干燥、粉碎过筛后用盐酸进行处理，使其死亡，经处理后的马尾藻由于细胞壁破碎较多，有更多的内部功能基团暴露出来与金属离子结合，处理重金属效果更好，将活性炭纤维粉碎过筛后与抗菌肽、处理后的马尾藻混合得到基料，再与偶联剂、黄原胶等混合后于模具中热压、脱模得到抗菌自洁空调滤芯材料。本发明制备的滤芯材料利用活性炭纤维的纳米级孔径与高比表面积能够有效地过滤细颗粒物质，抗菌肽具有广谱抗菌活性，能够有效地抑制或杀死有害细菌，处理后的马尾藻可以与空气中的有害离子结合，使室内的空气更加洁净、安全。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
（1）选取3～5条长度为10～15cm泥鳅，将其放置在容器中，取氯化钠均匀涂抹于泥鳅身体表面2～4次，控制氯化钠用量为每次4～6g，时间间隔为1～2h，刺激泥鳅蠕动并分泌粘液，待最后一次涂抹完成30～40min后，将泥鳅进行解剖，取其表皮并加入到烧杯中，向烧杯中加入500～600mLpH为7.4～7.6磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲溶液，随后置于高速组织捣碎机中，在6000～8000r/min下匀浆30～40min，充分粉碎得匀浆液；
（2）将上述匀浆液置于超声波振荡仪中，在230～250W、40～50℃下超声提取30～40min，随后转移至酶解罐中，再加入0.3～0.5g中性蛋白酶，在45～55℃下酶解3～4h，酶解结束，收集酶解液并置于离心机中，在4000～6000r/min下离心20～30min，收集上清液，将上清液用3kDa超滤膜进行过滤，收集分子量小于3kDa的部分，并置于烧杯中，再加入2～4g活性炭，静置30～40min，过滤，收集滤液，得到抗菌肽混合液，备用；
（3）称取100～200g马尾藻，并用去离子水清洗表面3～5次，随后置于干燥箱中，在95～105℃下干燥3～4h，干燥后将其取出并放入粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，收集过筛物，得到马尾藻粉末，再将粉末加入到烧杯中，再加入300～400mL去离子水和100～200mL质量分数为30%盐酸溶液，搅拌20～30min，过滤，收集滤渣；
（4）称取200～300g活性炭纤维加入到粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，得到活性炭纤维粉末，将活性炭纤维粉末加入到烧杯中，并加入步骤（2）备用的抗菌肽混合液和上述滤渣，搅拌20～30min，得到基料；
（5）按重量份数计，称取80～90份上述基料、3～5份偶联剂HK550、6～8份黄原胶、8～12份壳聚糖、5～10份十六烷基三甲基溴化铵，加入到搅拌机中，搅拌均匀后转移至模具中，再将模具在0.02～0.04MPa、110～120℃热压30～40min，随后脱模，得到抗菌自洁空调滤芯材料。
本发明制备得到的抗菌自洁空调滤芯材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率可高达99.99%，白色念珠菌抗菌率可高达99.98%，在吹风速度300m3/h测试条件下，对PM2.5净化效率可达93.5～99.2%，对重金属的净化效率可达89.6～95.8%。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备的滤芯材料利用活性炭纤维的纳米级孔径与高比表面积能够有效地过滤细颗粒物质，抗菌肽具有广谱抗菌活性，能够有效地抑制或杀死有害细菌，处理后的马尾藻可以与空气中的有害离子结合，使室内的空气更加洁净、安全；
（2）本发明生产成本低，制备工艺简单，适合工业化生产。
具体实施方式
首先选取3～5条长度为10～15cm泥鳅，将其放置在容器中，取氯化钠均匀涂抹于泥鳅身体表面2～4次，控制氯化钠用量为每次4～6g，时间间隔为1～2h，刺激泥鳅蠕动并分泌粘液，待最后一次涂抹完成30～40min后，将泥鳅进行解剖，取其表皮并加入到烧杯中，向烧杯中加入500～600mLpH为7.4～7.6磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲溶液，随后置于高速组织捣碎机中，在6000～8000r/min下匀浆30～40min，充分粉碎得匀浆液；将上述匀浆液置于超声波振荡仪中，在230～250W、40～50℃下超声提取30～40min，随后转移至酶解罐中，再加入0.3～0.5g中性蛋白酶，在45～55℃下酶解3～4h，酶解结束，收集酶解液并置于离心机中，在4000～6000r/min下离心20～30min，收集上清液，将上清液用3kDa超滤膜进行过滤，收集分子量小于3kDa的部分，并置于烧杯中，再加入2～4g活性炭，静置30～40min，过滤，收集滤液，得到抗菌肽混合液，备用；称取100～200g马尾藻，并用去离子水清洗表面3～5次，随后置于干燥箱中，在95～105℃下干燥3～4h，干燥后将其取出并放入粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，收集过筛物，得到马尾藻粉末，再将粉末加入到烧杯中，再加入300～400mL去离子水和100～200mL质量分数为30%盐酸溶液，搅拌20～30min，过滤，收集滤渣；
称取200～300g活性炭纤维加入到粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，得到活性炭纤维粉末，将活性炭纤维粉末加入到烧杯中，并加入备用的抗菌肽混合液和上述滤渣，搅拌20～30min，得到基料；按重量份数计，称取80～90份上述基料、3～5份偶联剂HK550、6～8份黄原胶、8～12份壳聚糖、5～10份十六烷基三甲基溴化铵，加入到搅拌机中，搅拌均匀后转移至模具中，再将模具在0.02～0.04MPa、110～120℃热压30～40min，随后脱模，得到抗菌自洁空调滤芯材料。
实例1
首先选取3条长度为10cm泥鳅，将其放置在容器中，取氯化钠均匀涂抹于泥鳅身体表面2次，控制氯化钠用量为每次4g，时间间隔为1h，刺激泥鳅蠕动并分泌粘液，待最后一次涂抹完成30min后，将泥鳅进行解剖，取其表皮并加入到烧杯中，向烧杯中加入500mLpH为7.4磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲溶液，随后置于高速组织捣碎机中，在6000r/min下匀浆30min，充分粉碎得匀浆液；将上述匀浆液置于超声波振荡仪中，在230W、40℃下超声提取30min，随后转移至酶解罐中，再加入0.3g中性蛋白酶，在45℃下酶解3h，酶解结束，收集酶解液并置于离心机中，在4000r/min下离心20min，收集上清液，将上清液用3kDa超滤膜进行过滤，收集分子量小于3kDa的部分，并置于烧杯中，再加入2g活性炭，静置30min，过滤，收集滤液，得到抗菌肽混合液，备用；称取100g马尾藻，并用去离子水清洗表面3次，随后置于干燥箱中，在95℃下干燥3h，干燥后将其取出并放入粉碎机中进行粉碎，过100目筛，收集过筛物，得到马尾藻粉末，再将粉末加入到烧杯中，再加入300mL去离子水和100mL质量分数为30%盐酸溶液，搅拌20min，过滤，收集滤渣；称取200g活性炭纤维加入到粉碎机中进行粉碎，过100目筛，得到活性炭纤维粉末，将活性炭纤维粉末加入到烧杯中，并加入备用的抗菌肽混合液和上述滤渣，搅拌20min，得到基料；按重量份数计，称取80份上述基料、3份偶联剂HK550、6份黄原胶、8份壳聚糖、5份十六烷基三甲基溴化铵，加入到搅拌机中，搅拌均匀后转移至模具中，再将模具在0.02MPa、110℃热压30min，随后脱模，得到抗菌自洁空调滤芯材料。
本发明制备得到的抗菌自洁空调滤芯材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率可高达99.99%，白色念珠菌抗菌率可高达99.98%，在吹风速度300m3/h测试条件下，对PM2.5净化效率可达93.5%，对重金属的净化效率可达89.6%。
实例2
首先选取5条长度为15cm泥鳅，将其放置在容器中，取氯化钠均匀涂抹于泥鳅身体表面4次，控制氯化钠用量为每次6g，时间间隔为2h，刺激泥鳅蠕动并分泌粘液，待最后一次涂抹完成40min后，将泥鳅进行解剖，取其表皮并加入到烧杯中，向烧杯中加入600mLpH为7.6磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲溶液，随后置于高速组织捣碎机中，在8000r/min下匀浆40min，充分粉碎得匀浆液；将上述匀浆液置于超声波振荡仪中，在250W、50℃下超声提取40min，随后转移至酶解罐中，再加入0.5g中性蛋白酶，在55℃下酶解4h，酶解结束，收集酶解液并置于离心机中，在6000r/min下离心30min，收集上清液，将上清液用3kDa超滤膜进行过滤，收集分子量小于3kDa的部分，并置于烧杯中，再加入4g活性炭，静置40min，过滤，收集滤液，得到抗菌肽混合液，备用；称取200g马尾藻，并用去离子水清洗表面5次，随后置于干燥箱中，在105℃下干燥4h，干燥后将其取出并放入粉碎机中进行粉碎，过200目筛，收集过筛物，得到马尾藻粉末，再将粉末加入到烧杯中，再加入400mL去离子水和200mL质量分数为30%盐酸溶液，搅拌30min，过滤，收集滤渣；称取300g活性炭纤维加入到粉碎机中进行粉碎，过200目筛，得到活性炭纤维粉末，将活性炭纤维粉末加入到烧杯中，并加入备用的抗菌肽混合液和上述滤渣，搅拌30min，得到基料；按重量份数计，称取90份上述基料、5份偶联剂HK550、8份黄原胶、12份壳聚糖、10份十六烷基三甲基溴化铵，加入到搅拌机中，搅拌均匀后转移至模具中，再将模具在0.04MPa、120℃热压40min，随后脱模，得到抗菌自洁空调滤芯材料。
本发明制备得到的抗菌自洁空调滤芯材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率可高达99.99%，白色念珠菌抗菌率可高达99.98%，在吹风速度300m3/h测试条件下，对PM2.5净化效率可达96.5%，对重金属的净化效率可达92.1%。
实例3
首先选取4条长度为13cm泥鳅，将其放置在容器中，取氯化钠均匀涂抹于泥鳅身体表面3次，控制氯化钠用量为每次5g，时间间隔为1.5h，刺激泥鳅蠕动并分泌粘液，待最后一次涂抹完成35min后，将泥鳅进行解剖，取其表皮并加入到烧杯中，向烧杯中加入550mLpH为7.5磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲溶液，随后置于高速组织捣碎机中，在7000r/min下匀浆35min，充分粉碎得匀浆液；将上述匀浆液置于超声波振荡仪中，在240W、45℃下超声提取35min，随后转移至酶解罐中，再加入0.4g中性蛋白酶，在50℃下酶解3.5h，酶解结束，收集酶解液并置于离心机中，在5000r/min下离心25min，收集上清液，将上清液用3kDa超滤膜进行过滤，收集分子量小于3kDa的部分，并置于烧杯中，再加入3g活性炭，静置35min，过滤，收集滤液，得到抗菌肽混合液，备用；称取150g马尾藻，并用去离子水清洗表面4次，随后置于干燥箱中，在100℃下干燥3.5h，干燥后将其取出并放入粉碎机中进行粉碎，过150目筛，收集过筛物，得到马尾藻粉末，再将粉末加入到烧杯中，再加入350mL去离子水和150mL质量分数为30%盐酸溶液，搅拌25min，过滤，收集滤渣；称取250g活性炭纤维加入到粉碎机中进行粉碎，过150目筛，得到活性炭纤维粉末，将活性炭纤维粉末加入到烧杯中，并加入备用的抗菌肽混合液和上述滤渣，搅拌25min，得到基料；按重量份数计，称取85份上述基料、4份偶联剂HK550、7份黄原胶、10份壳聚糖、8份十六烷基三甲基溴化铵，加入到搅拌机中，搅拌均匀后转移至模具中，再将模具在0.03MPa、115℃热压35min，随后脱模，得到抗菌自洁空调滤芯材料。
本发明制备得到的抗菌自洁空调滤芯材料对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌抗菌率可高达99.99%，白色念珠菌抗菌率可高达99.98%，在吹风速度300m3/h测试条件下，对PM2.5净化效率可达99.2%，对重金属的净化效率可达95.8。

Claims (1)

1.一种抗菌自洁空调滤芯材料的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：
（1）选取3～5条长度为10～15cm泥鳅，将其放置在容器中，取氯化钠均匀涂抹于泥鳅身体表面2～4次，控制氯化钠用量为每次4～6g，时间间隔为1～2h，刺激泥鳅蠕动并分泌粘液，待最后一次涂抹完成30～40min后，将泥鳅进行解剖，取其表皮并加入到烧杯中，向烧杯中加入500～600mLpH为7.4～7.6磷酸二氢钠-氢氧化钠缓冲溶液，随后置于高速组织捣碎机中，在6000～8000r/min下匀浆30～40min，充分粉碎得匀浆液；
（2）将上述匀浆液置于超声波振荡仪中，在230～250W、40～50℃下超声提取30～40min，随后转移至酶解罐中，再加入0.3～0.5g中性蛋白酶，在45～55℃下酶解3～4h，酶解结束，收集酶解液并置于离心机中，在4000～6000r/min下离心20～30min，收集上清液，将上清液用3kDa超滤膜进行过滤，收集分子量小于3kDa的部分，并置于烧杯中，再加入2～4g活性炭，静置30～40min，过滤，收集滤液，得到抗菌肽混合液，备用；
（3）称取100～200g马尾藻，并用去离子水清洗表面3～5次，随后置于干燥箱中，在95～105℃下干燥3～4h，干燥后将其取出并放入粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，收集过筛物，得到马尾藻粉末，再将粉末加入到烧杯中，再加入300～400mL去离子水和100～200mL质量分数为30%盐酸溶液，搅拌20～30min，过滤，收集滤渣；
（4）称取200～300g活性炭纤维加入到粉碎机中进行粉碎，过100～200目筛，得到活性炭纤维粉末，将活性炭纤维粉末加入到烧杯中，并加入步骤（2）备用的抗菌肽混合液和上述滤渣，搅拌20～30min，得到基料；
（5）按重量份数计，称取80～90份上述基料、3～5份偶联剂HK550、6～8份黄原胶、8～12份壳聚糖、5～10份十六烷基三甲基溴化铵，加入到搅拌机中，搅拌均匀后转移至模具中，再将模具在0.02～0.04MPa、110～120℃热压30～40min，随后脱模，得到抗菌自洁空调滤芯材料。
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