CN112246113B - 具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法。该具备抗除菌抗污功能纳米纤维过滤膜由非织造布支撑层和负载于所述非织造布支撑层表面的改性纳米纤维过滤层复合而成；该改性纳米纤维过滤层由接枝改性处理后的纳米纤维组成。本发明通过纳米纤维与接枝单体两性化合物的接枝反应实现对纳米纤维过滤膜的改性处理，其集优异的过滤性能、除菌性能、抗菌性能和抗污性能于一身，是一种在液体过滤分离领域中具备优异的综合性能的过滤膜。该制备方法工艺简单可控、成本低廉，具备大规模推广的价值。

Description

具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法
技术领域
本发明涉及过滤膜材料制备技术领域，尤其涉及一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法。
背景技术
纳米纤维具有比表面积大、生物相容性好、流体阻力小等优点，将纳米纤维膜与传统的非织造布基布相复合，形成三维的复合膜结构，广泛应用于液体过滤分离领域，如便携式净水设备、废水处理设备、反渗透预处理、污水分离、制药、食品、生物和饮用水工业等方面。
但是，现有的纳米纤维过滤膜存在功能单一的缺陷，不同时具备抗菌和除菌的性能，且在使用过程中，极其容易出现膜污染的现象，主要包括蛋白质污染和菌体吸附等污染，由此造成过滤膜功能的下降，甚至会造成过滤膜自身结构发生不可逆的劣化。因此，在保证高通量和优异过滤性能的前提下，研究制备综合性能优异的纳米纤维过滤膜是当前过滤膜研究领域中的一个重点。
申请号为CN201410193018.8的发明专利公开了一种高吸附纳米纤维复合过滤材料及其制备方法。该复合过滤材料由非织造布基材及涂覆在其表面的纳米纤维膜组成，形成纳米纤维膜的纳米纤维由连续相的热塑性聚合物和分散相的纳米活性颗粒组成。该制备过程采用将纳米活性颗粒与热塑性聚合物按比例进行双螺杆挤出造粒，制备出复合材料，再与醋酸丁酸纤维素按比例共混熔融纺丝，并经过溶剂萃取，制备得到含有纳米活性颗粒的热塑性纳米纤维，最后将热塑性纳米纤维的乙醇悬浮液涂覆于非织造布基材表面，干燥后即得高吸附纳米纤维复合过滤材料。但是，该纳米纤维复合过滤材料存在抗污性能不佳的缺陷，且无抗菌功能，不能完全满足实际应用的需要。
申请号为CN201780067769.7的发明专利公开了一种过滤膜的制备。该制备方法包括通过将统计共聚物溶解在助溶剂和第一有机溶剂的混合物中来提供共聚物溶液，将所述共聚物溶液涂覆于多孔支撑层上，以在其上形成聚合物层，使所述聚合物层在所述支撑层的顶部凝固，以形成薄膜复合膜，并将所述薄膜复合膜浸入水浴中，以获得过滤膜。所述统计共聚物含有两性离子重复单元和疏水性重复单元，其中所述两性离子重复单元占所述统计共聚物的15-75重量％，所述疏水性重复单元占所述统计共聚物的25-85重量％。但是，该过滤膜的制备方法存在制备方法复杂、易造成环境污染、实际过滤中易于被污染等缺陷。
表面接枝改性是提高高分子过滤材料综合性能的一种重要方法。与上述物理共混或者共聚反应比较起来，表面接枝改性的方法更容易获得既具有优良综合性能，又具有其它良好生物学功能的过滤材料。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法和应用。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
S1，采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维；
S2，将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度为5～20％的比例分散于异丙醇和水的混合溶液中，搅拌均匀，制备出纳米纤维悬浮液，密封保存；
S3，将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆在非织造布支撑层的一个或者两个表面上，常温干燥后，制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜；
S4，将步骤S3制备的所述复合过滤膜浸泡于含接枝单体两性化合物的混合溶液中，在一定条件下进行接枝反应，然后将接枝反应后的复合过滤膜冲洗干净，室温晾干，密封保存，制备得到所述具有抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4所述的混合溶液中，所述接枝单体两性化合物的质量浓度为1～30％；所述接枝单体两性化合物为季铵盐型两性化合物。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，所述接枝单体两性化合物上含异氰酸根时，所述接枝反应的过程为：接枝温度为30～80℃，接枝反应时间为0.5～12h，反应溶剂包含但不限于为DMF、DMSO中的一种。
作为本发明的进一步改进，在步骤S4中，所述接枝单体两性化合物上含羧酸根时，所述接枝反应的过程为：接枝反应温度为40～100℃，接枝反应时间为0.5～8h；反应溶剂包含但不限于为乙腈、水、二氯甲烷中的一种或多种混合。
作为本发明的进一步改进，所述接枝单体两性化合物上含羧酸根时，接枝反应的催化剂包含但不限于为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1,3-二环己基碳二亚胺、N,N-碳酰二咪唑、次磷酸钠中的一种。
作为本发明的进一步改进，所述非织造布支撑层的材料为聚丙烯、聚酯、聚酰胺中的一种或多种；所述非织造布支撑层平均孔径为1～20μm，最大孔径小于50μm。
作为本发明的进一步改进，所述接枝单体两性化合物的结构式包含但不限于为如下所示的结构式中的一种：
Figure BDA0002669711980000031
Figure BDA0002669711980000041
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种上述制备方法制备得到的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜，其由非织造布支撑层和负载于所述非织造布支撑层表面的改性纳米纤维过滤层复合而成；所述改性纳米纤维过滤层的厚度为2～10μm；所述改性纳米纤维过滤层的平均孔径为100～140nm，最大孔径不大于300nm；
所述改性纳米纤维过滤层由接枝改性处理后的PVA-co-PE纳米纤维组成，其接枝改性的过程为：所述PVA-co-PE纳米纤维上的羟基与所述接枝单体两性化合物上的异氰酸根或者羧酸根发生反应，得到接枝改性处理后的PVA-co-PE纳米纤维。
作为本发明的进一步改进，所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的水通量为7000～9000L/m2·h，抗菌率为99.9％，除菌率为100％，对蛋白的吸附率<0.5％。
为了实现上述发明目的，本发明还提供了一种上述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的应用。该具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜在液体过滤、液体分离、液体除菌等领域具备巨大的应用前景。
与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
1、本发明提供的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜，通过PVA-co-PE纳米纤维与接枝单体两性化合物的接枝反应实现对纳米纤维过滤膜的改性处理，其集优异的过滤性能、除菌性能、抗菌性能和抗污性能于一身，还具备良好的生物相容性，是一种在液体过滤分离领域中具备优异的综合性能的过滤膜，该纳米纤维过滤膜能够拦截水相中包括缺陷性假单胞杆菌在内的所有细菌，即除菌率为100％，且纳米纤维涂层除菌膜对牛血清蛋白的吸附率小于0.5％。
该具备抗除菌抗污功能的生物分离用纳米纤维过滤膜具备优异综合性能的机理在于：
PVA-co-PE纳米纤维上的羟基与接枝单体两性化合物上的异氰酸根或羧酸根发生反应，进而接枝成功；
1)该接枝单体两性化合物在同一单元中含有阳离子和阴离子基团并维持自身电中性，通过静电作用可以在其表面形成水合层，会形成一个物理屏障提高改性后纳米纤维过滤膜的抗吸附能力，即接枝改性处理后的纳米纤维过滤膜的亲水性显著提升，从而能够有效阻止蛋白等污染物的污染和细菌粘附，由此显著改善纳米纤维过滤膜的抗污染性能；
2)该接枝单体两性化合物的分子链上含有季铵根基团，季铵根具有优异的抗菌功能，能够高效阻碍细菌繁殖并杀死细菌，由此接枝改性处理后的纳米纤维过滤膜的纳米纤维高分子聚合物的分子链上带有季铵根基团，其抗菌性能显著提升；
3)复合过滤膜中的PVA-co-PE纳米纤维功能过滤层为薄膜状三维复合膜结构，其平均膜孔孔径仅为100～140nm，远小于细菌的大小(0.5～5μm)，因此，该具备致密膜孔结构的复合过滤膜能够有效阻挡细菌，从而过滤掉细菌，实现优异的除菌功能；
4)在薄膜状三维复合结构的PVA-co-PE纳米纤维过滤层中，PVA-co-PE纤维为纳米尺度，在成膜后具备小的膜孔孔径和大的孔隙率，且本发明所使用的两性化合物接枝反应为一步反应，反应条件温和，接枝产率高，经接枝改性后，不会影响膜的通量和过滤效果，可使膜的亲水性显著增强，改善膜的抗污染性能。同时，通过控制接枝反应的条件，可调节纳米纤维过滤膜的平均孔径，进而调控膜的抗污染性能、抗除菌性能和过滤性能，使得该纳米纤维过滤膜实际应用范围更广。
综上所述，PVA-co-PE纳米纤维过滤层中的纳米纤维具备大的比表面积和纳米尺度特有的效应，其与接枝在分子链上的两性化合物能够协同作用，用以显著提升纳米纤维过滤膜的综合性能。
2、本发明提供的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜，具备优异的综合性能，且成本低廉，在过滤材料领域具备巨大的应用价值。
3、本发明提供的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，工艺简单可控、成本低廉，具备大规模推广的价值。
附图说明
图1为本发明实施例1提供的含异氰酸根的接枝单体两性化合物对纳米纤维的接枝改性的过程示意图。
图2为本发明实施例2提供的含羧酸根的接枝单体两性化合物对纳米纤维的接枝改性的过程示意图。
图3为本发明实施例1提供的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的红外图谱。
图4为本发明实施例1提供的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的除菌性能测试图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。
本发明提供了一种具备抗除菌抗污功能的生物分离用纳米纤维过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
S1，采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维；
S2，将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度为5～20％的比例分散于异丙醇和水的混合溶液中，搅拌均匀，制备出纳米纤维悬浮液，密封保存；
S3，将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆在非织造布支撑层的一个或者两个表面上，常温干燥后，制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜；
S4，将步骤S3制备的所述复合过滤膜浸泡于含接枝单体两性化合物的混合溶液中，在一定条件下进行接枝反应，然后将接枝反应后的复合过滤膜冲洗干净，室温晾干，密封保存，制备得到所述具有除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜。
进一步地，在步骤S4所述的混合溶液中，所述接枝单体两性化合物的质量浓度为1～30％；所述接枝单体两性化合物为季铵盐型两性化合物。
进一步地，在步骤S4中，所述接枝单体两性化合物上含异氰酸根时，所述接枝反应的过程为：接枝温度为30～80℃，接枝反应时间为0.5～12h，反应溶剂为DMF。
进一步地，在步骤S4中，所述接枝单体两性化合物上含羧酸根时，所述接枝反应的过程为：接枝反应温度为40～100℃，接枝反应时间为0.5～8h；反应溶剂包含但不限于为乙腈、水、二氯甲烷中的一种或多种混合。
进一步地，所述接枝反应过程中，接枝反应的催化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1,3-二环己基碳二亚胺、N,N-碳酰二咪唑、次磷酸钠中的一种。
进一步地，所述非织造布支撑层的材料为聚丙烯、聚酯、聚酰胺中的一种或多种；所述非织造布支撑层平均孔径为1～20μm，最大孔径小于50μm。
进一步地，所述接枝单体两性化合物的结构式包含但不限于为如下所示的结构式中的一种：
Figure BDA0002669711980000081
上述接枝单体两性化合物的合成路线如下所示：
化合物1合成路线：
Figure BDA0002669711980000091
化合物2合成路线：
Figure BDA0002669711980000092
化合物3合成路线：
Figure BDA0002669711980000093
化合物4合成路线：
Figure BDA0002669711980000094
化合物5合成路线：
Figure BDA0002669711980000101
化合物6合成路线：
Figure BDA0002669711980000102
本发明中，上述合成的化合物1至6为两性化合物，将之与带羟基的PVA-co-PE纳米纤维进行接枝复合(接枝过程如图1和图2所示)，其含有季铵根和带负电的基团(磺酸根、磷酸根、醋酸根)，季铵根具有抗菌功能，两性离子通过静电作用可以在其表面形成水合层，会形成一个物理屏障提高改性后纳米纤维过滤膜的抗蛋白等污染物吸附能力，含有异氰酸根或者羧酸根基团使接枝反应一步即可完成，且反应条件温和，接枝产率高，接枝改性能够显著提升纳米纤维过滤膜的抗除菌抗污性能。
纳米纤维过滤膜性能测试的方法如下：
过滤性能测试方法：
将滤膜置于通量仪中，进行水通量测试，测试条件：通量仪压力0.2Mpa，温度25℃；使用孔径分布仪测试滤膜的平均孔径和最大孔径。
抗菌性能测试方法：
采用菌数测定法(AATCC 100-1988)，试验菌种使用金黄色葡萄球菌(ATCC 6538)(革兰氏阴性菌)和大肠杆菌(8099)(革兰氏阳性菌)。
除菌性能测试方法：
将滤膜用于对含有缺陷性假单胞杆菌的水样进行过滤，并将过滤前后的水样分别涂覆于平板上，使用显微镜进行观测。
抗污性能测试方法：
首先测试膜的水通量0.5h，然后以1g/L BSA溶液作为模拟污染物，在动态过滤状态下污染膜0.5h，用水清洗0.5h，后测水通量，重复上述过程3次，测试滤膜水通量恢复率，测试条件：通量仪压力0.2Mpa，温度25℃。
下面通过具体的实施例对本发明做进一步的详细描述。
实施例1
本发明实施例1提供了一种具备抗除菌抗污功能的生物分离用纳米纤维过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
S1，采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维；
S2，将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度10％的比例分散于异丙醇和去离子水的质量比为1：1的混合溶液中，搅拌均匀，制备出纳米纤维悬浮液，密封保存；
S3，将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆非织造布聚丙烯支撑层(平均孔径为1～20μm)一个表面上，涂覆厚度为5μm；常温干燥后，制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜；
S4，将步骤S3制备的所述复合过滤膜浸泡于含化合物1所示的接枝单体甜菜碱型两性化合物质量浓度为15％的N,N-二甲基甲酰胺(DMF)溶液中，进行接枝反应(如图1所示)，接枝温度为60℃，接枝反应时间为6h；然后将接枝反应后的复合过滤膜冲洗干净，室温晾干，密封保存，制备得到具有除菌、抗污功能的所述纳米纤维过滤膜。
所述纳米纤维过滤膜中，改性纳米纤维过滤层的平均孔径为120nm，最大孔径不超过300nm。
PVA-co-PE纳米纤维的接枝改性处理过程如图1所示，纳米纤维上的羟基与接枝单体化合物1所示的甜菜碱型两性化合物上的异氰酸根发生反应，由此得到所述接枝改性处理后的纳米纤维。
如图3所示的接枝反应前后纳米纤维过滤膜的红外光谱图，在1703cm-1和1558cm-1处吸收峰的C＝O和N-H的特征伸缩振动吸收峰，1040cm-1吸收峰是–SO3 -的红外特征吸收峰，1258cm-1为C-N的伸缩振动吸收峰，由此可看出化合物1所示的接枝单体甜菜碱型两性化合物成功接枝到PVA-co-PE纳米纤维的分子链上。
由图4可以看出，过滤前的水样中含有大量细菌，而经本实施例1制得的纳米纤维涂层除菌膜，即，具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜过滤后，水样中观测不到细菌残留，表明其除菌效率达到100％，具备优异的除菌性能。
经过性能测试，本发明实施例1制备的纳米纤维过滤膜的水通量为8600L/m2·h，抗菌率为99.9％；且该纳米纤维过滤膜能够拦截水相中包括缺陷性假单胞杆菌在内的所有细菌，即除菌率为100％(如图4所示)，同时，纳米纤维涂层除菌膜对牛血清蛋白的吸附率(去污率)小于0.5％，表明其在保证具备优异过滤性能的同时，还具备优异的抗菌除污性能。
对比例1
对比例1为实施例1的空白对照例，即，不进行步骤S4的接枝改性处理，仅制备出非织造布支撑层表面负载为改性纳米纤维过滤层的复合过滤膜。
实施例2-5
与实施例1的不同之处在于：接枝反应的温度和时间的设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
表1为实施例1-5及对比例1的工艺参数设置及其性能参数
Figure BDA0002669711980000121
Figure BDA0002669711980000131
结合表1进行分析：
接枝反应的温度和反应时间对接枝反应(或者改性纳米纤维过滤层)的影响是：接枝反应温度和时间增加，接枝率增大，初始水通量会有所下降，但清洗后通量恢复性增大，纳米纤维膜抗污染性能增强。
对比例1制备的复合过滤膜不具备抗菌和抗菌性能，抗污染性能较差。
实施例6-7
与实施例1的不同之处在于：接枝单体甜菜碱型两性化合物质量浓度的设置不同，其他步骤均与实施例1相同，在此不再赘述。
表2为实施例1及实施例6-7的工艺参数设置及其性能参数
Figure BDA0002669711980000132
结合表2进行分析：
接枝单体甜菜碱型两性化合物质量浓度对接枝反应(或者改性纳米纤维过滤层)的影响是：在其他条件不变的情况下，随着接枝单体浓度增大，纳米纤维接枝率会增大，改性纳米纤维抗菌性能增强，抗污染性能增强。
实施例8
本发明实施例8提供了一种具备抗除菌抗污功能的生物分离用纳米纤维过滤膜的制备方法，包括如下步骤：
S1，采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维；
S2，将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度10％的比例分散于异丙醇和去离子水的质量比为1：1的混合溶液中，搅拌均匀，制备出纳米纤维悬浮液，密封保存；
S3，将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆非织造布聚丙烯支撑层(平均孔径为1～20μm)一个表面上，涂覆厚度为5μm；常温干燥后，制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜；
S4，将步骤S3制备的所述复合过滤膜浸泡于含化合物6所示的接枝单体两性化合物的质量浓度为15％的二氯甲烷溶液中，进行接枝反应(如图2所示)，接枝温度为60℃，接枝反应时间为6h；接枝反应的催化剂为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐。然后将接枝反应后的复合过滤膜冲洗干净，室温晾干，密封保存，制备得到具有除菌、抗污功能的所述纳米纤维过滤膜。
所述纳米纤维过滤膜中，改性纳米纤维过滤层的平均孔径为120nm，最大孔径不超过300nm。
PVA-co-PE纳米纤维的接枝改性处理过程如图2所示，纳米纤维上的羟基与接枝单体化合物6所示的两性化合物上的羧酸根发生反应，由此得到所述接枝改性处理后的纳米纤维。
本发明实施例8制备的纳米纤维过滤膜的水通量为8500L/m2·h；抗菌率为99.9％；且该纳米纤维过滤膜能够拦截水相中包括缺陷性假单胞杆菌在内的所有细菌，即除菌率为100％，同时，纳米纤维涂层除菌膜对牛血清蛋白的吸附率小于0.5％。
需要注意的是，本领域技术人员应当理解，所述接枝单体两性化合物还可以是上述化合物1至6中的其他种类，其对PVA-co-PE纳米纤维进行接枝改性处理，得到的改性后的纳米纤维过滤膜的综合性能均会得到一定程度上的提升。
综上所述，本发明提供了一种具备抗除菌除污功能的纳米纤维过滤膜及其制备方法和应用。该具备抗除菌除污功能纳米纤维过滤膜由非织造布支撑层和负载于所述非织造布支撑层表面的改性纳米纤维过滤层复合而成；该改性纳米纤维过滤层由接枝改性处理后的纳米纤维组成；纳米纤维接枝改性的过程为：纳米纤维上的羟基与接枝单体甜菜碱型两性化合物上的异氰酸根发生反应，得到所述接枝改性处理后的纳米纤维。本发明通过纳米纤维与接枝单体两性化合物的接枝反应实现对纳米纤维过滤膜的改性处理，其集优异的过滤性能、除菌性能、抗菌性能和抗污性能于一身，是一种在液体过滤分离领域中具备优异的综合性能的过滤膜。该制备方法工艺简单可控、成本低廉，具备大规模推广的价值。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案。

Claims (8)

1.一种具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1，采用熔融共混相分离法制备出PVA-co-PE纳米纤维；
S2，将步骤S1制得的所述PVA-co-PE纳米纤维按照质量浓度为5～20％的比例分散于异丙醇和水的混合溶液中，搅拌均匀，制备出纳米纤维悬浮液，密封保存；
S3，将步骤S2制备的所述纳米纤维悬浮液涂覆在非织造布支撑层的一个或者两个表面上，常温干燥后，制备得到所述非织造布支撑层表面负载纳米纤维过滤层的复合过滤膜；
S4，将步骤S3制备的所述复合过滤膜浸泡于含接枝单体两性化合物的混合溶液中，在一定条件下进行接枝反应，然后将接枝反应后的复合过滤膜冲洗干净，室温晾干，密封保存，制备得到所述具备 抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜；所述混合溶液中所述接枝单体两性化合物的质量浓度为1～30％；所述接枝单体两性化合物的结构式包含如下所示的结构式中的一种：
Figure FDA0003593541690000011
Figure FDA0003593541690000021
2.根据权利要求1所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述接枝单体两性化合物上含异氰酸根时，所述接枝反应的过程为：接枝温度为30～80℃，接枝反应时间为0.5～12h，反应溶剂包含但不限于为DMF、DMSO中的一种。
3.根据权利要求1所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，其特征在于：在步骤S4中，所述接枝单体两性化合物上含羧酸根时，所述接枝反应的过程为：接枝反应温度为40～100℃，接枝反应时间为0.5～8h；反应溶剂包含但不限于为乙腈、水、二氯甲烷中的一种或多种混合。
4.根据权利要求3所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，其特征在于：所述接枝反应过程中，接枝反应的催化剂包含但不限于为1-(3-二甲氨基丙基)-3-乙基碳二亚胺盐酸盐、1,3-二环己基碳二亚胺、N,N-碳酰二咪唑、次磷酸钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法，其特征在于：所述非织造布支撑层的材料为聚丙烯、聚酯、聚酰胺中的一种或多种；所述非织造布支撑层平均孔径为1～20μm，最大孔径小于50μm。
6.一种根据权利要求1至5中任一项权利要求所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法制备得到的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜，其特征在于：所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜由非织造布支撑层和负载于所述非织造布支撑层表面的改性纳米纤维过滤层复合而成；所述改性纳米纤维过滤层的厚度为2～10μm；所述改性纳米纤维过滤层的平均孔径为100～140nm，最大孔径不大于300nm；
所述改性纳米纤维过滤层由接枝改性处理后的PVA-co-PE纳米纤维组成，其接枝改性的过程为：所述PVA-co-PE纳米纤维上的羟基与所述接枝单体两性化合物上的异氰酸根或者羧酸根发生反应，得到接枝改性处理后的PVA-co-PE纳米纤维。
7.根据权利要求6所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜，其特征在于：所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的水通量为7000～9000L/m2·h，抗菌率为99.9％，除菌率为100％，对蛋白的吸附率<0.5％。
8.一种权利要求1-5中任一项权利要求所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的制备方法制备得到具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜或者权利要求6-7中任一项权利要求所述的具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜的应用，其特征在于：所述具备抗除菌抗污功能的纳米纤维过滤膜在液体过滤、液体分离、液体除菌、抗菌领域的应用。
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