CN114832506A - 一种抗菌型空气过滤材料及其制备方法和应用 - Google Patents

一种抗菌型空气过滤材料及其制备方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明公开一种抗菌型空气过滤材料及其制备方法和应用。含有抗菌成分的生物质基微米纤维，有效解决了用于空气过滤领域的无纺布材料没有抗菌功能，只能实现对细菌截留。另外，目前的无纺布材料为聚烯烃材料，不能生物降解，作为轻薄材料难于回收，使用后通常直接被抛弃从而带来环境污染问题。农林废弃物具有可再生、可生物降解、环境友好等特点，是一种重要的生物质资源。本发明利用农林废弃物为原料，制得具有抗菌功能的生物质基空气过滤材料，实现空气净化，同时抗菌且可完全生物降解。

Description

一种抗菌型空气过滤材料及其制备方法和应用
技术领域
本发明属于高分子加工和绿色化学领域，具体涉及一种抗菌型空气过滤材料及其制备方法和应用。
背景技术
农林废弃物是指在农业和林业生产与加工过程中产生的副产品。农林废弃物具有可再生、再生周期短、可生物降解、环境友好等特点，是一种重要的生物质资源。目前，大部分农林废弃物被视为固体废弃物，未得到有效的利用，不仅破坏环境，还造成了资源的浪费。随着人们环保意识的增强，对农林废弃物的再利用引起了人们更高的关注。
农林废弃物中含有大量的木质纤维素，木质纤维素通过加工能够制备成高性能的生物可降解材料。将农林废弃物加工成纤维材料，进而制备成无纺布，不仅能够实现资源的高附加值利用，还能够解决传统无纺布难降解、环保性差的缺陷。
在日常生活中，难以避免接触细菌、真菌等微生物，微生物在空气过滤材料上的累积和快速繁殖会给过滤材料带来污染，从而引发严重的健康问题。然而用于空气过滤领域的传统无纺布材料本身没有抗菌功能。
发明内容
本发明提供一种含有抗菌成分的生物质基微米纤维，所述生物质基微米纤维的直径为0.5-20μm；所述生物质基微米纤维中含有抗菌成分。
例如，所述抗菌成分在生物质基微米纤维中质量分数高于0.1wt％。
根据本发明的实施方案，所述生物质基微米纤维的直径为3-16μm，示例性为5μm、7μm、8μm、10μm、11μm、12μm、15μm。
根据本发明的实施方案，所述生物质基微米纤维的生物质由农林废弃物提供。
其中，所述农林废弃物选自木屑、树皮、木材边角料、刨花、食用菌基质、制糖废渣、中药渣、茶叶渣、秸秆、玉米芯、植物茎叶、果实外壳、藤蔓植物、树枝中的一种、两种或更多种；例如，所述农林废弃物选自稻壳、芦苇、狼尾草、皇竹草、香紫苏、甘蔗渣、银杏叶、桉树叶、姜叶和姜杆中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，所述抗菌成分包括下述物质中的一种、两种或更多种：银、铜、氯化银、溴化银、碘化银、硝酸银、氯化铜、氯化锌、氧化铜、氧化锌、壳聚糖、甲壳素、姜黄素、聚乙烯亚胺、阳离子型抗菌剂、酚类抗菌剂和胍类抗菌剂中的一种、两种或更多种。优选地，所述银、铜、氯化银、溴化银、碘化银、氧化铜、氧化锌、壳聚糖、甲壳素和/或姜黄素为微纳米颗粒。
根据本发明的实施方案，所述阳离子型抗菌剂中的阳离子选自季铵盐型阳离子、咪唑盐型阳离子和吡啶盐型阳离子中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，所述酚类抗菌剂选自茶多酚、苯酚、卤代苯酚和双酚中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，所述胍类抗菌剂选自烷基单胍、烷基双胍、芳香基胍、酰基胍、胍类聚合物及其前述物质的盐中的一种、两种或更多种。例如，所述胍类抗菌剂选自双胍辛乙酸盐、多亚乙基双胍盐酸盐、1-(3-氯-4-庚氧苯基)双胍、氯已定和聚六甲撑基双胍盐酸盐中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，所述抗菌成分与生物质基微米纤维为物理复合。例如，抗菌成分附着在生物质基微米纤维表面和/或内部。
根据本发明的实施方案，所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维至少表面带有电荷。
根据本发明的实施方案，所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维的表面和内容均带有电荷。
根据本发明的实施方案，所述电荷可以为正电荷或负电荷。
根据本发明的实施方案，所述电荷在生物质基微米纤维表面均匀分布；进一步的，所述电荷在生物质基微米纤维表面和内部均匀分布。
根据本发明的实施方案，上述由农林废弃物提供的生物质为带电荷的生物质，例如为带有正电荷的生物质或带有负电荷的生物质。
例如，所述带正电荷的生物质可以选自壳聚糖、甲壳素、含有季铵盐基团的多糖衍生物、含有咪唑盐基团的多糖衍生物、含有吡啶盐基团的多糖衍生物、表面季铵盐化的生物质、表面咪唑盐化的生物质和表面吡啶盐化的生物质中的一种、两种或更多种。
例如，所述带负电荷的生物质可以选自羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、羧甲基壳聚糖、海藻酸盐、氧化纤维素、氧化淀粉、氧化壳聚糖、含有羧酸盐基团的多糖衍生物和表面羧酸化的生物质中的一种、两种或更多种。
本发明还提供上述含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法，选自下述四种制备方法中的任意一种：
方法一：选择含有天然抗菌成分的农林废弃物为原料，将其全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液；通过气流纺丝制备得到所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述天然抗菌成分为天然多酚和/或姜黄素，例如所述天然多酚为茶多酚；
方法二：将农林废弃物全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液；向农林废弃物分散液中加入具有抗菌性的金属盐，农林废弃物中的活性成分使金属离子至少部分被还原，通过气流纺丝，制备得到所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述金属盐选自氯化银、溴化银、碘化银、硝酸银、氯化铜、溴化铜、氯化锌、溴化锌、硫酸锌、硝酸锌中的一种、两种或更多种；
方法三：将农林废弃物全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液；向农林废弃物分散液中加入有机抗菌剂或金属氧化物，通过气流纺丝，制备得到所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述有机抗菌剂选自壳聚糖、甲壳素、姜黄素、聚乙烯亚胺、含季铵盐型阳离子抗菌剂、含咪唑盐型阳离子抗菌剂、含吡啶盐型阳离子抗菌剂、酚类抗菌剂和胍类抗菌剂中的一种、两种或更多种；
优选地，所述金属氧化物选自氧化铜、氧化锌中的一种或两种；
方法四：将农林废弃物全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液，通过气流纺丝，制得生物质基微米纤维；将生物质基微米纤维置于抗菌剂溶液中浸渍处理，取出，水洗、干燥，制得所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述抗菌剂溶液可以选自硝酸银水溶液、氯化铜水溶液、氯化锌水溶液、聚乙烯亚胺水溶液、含季铵盐型阳离子抗菌剂水溶液、含咪唑盐型阳离子抗菌剂水溶液、含吡啶盐型阳离子抗菌剂水溶液、酚类抗菌剂水溶液、酚类抗菌剂乙醇溶液和胍类抗菌剂水溶液、银纳米颗粒水溶液、铜纳米颗粒水溶液、氯化银纳米颗粒水溶液、溴化银纳米颗粒水溶液、氧化铜纳米颗粒水溶液、氧化锌纳米颗粒水溶液、壳聚糖酸性水溶液、甲壳素酸性水溶液中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，方法一至方法四中，所述溶剂选自离子液体、离子液体与有机溶剂形成的混合溶剂、N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)、胺氧化物体系、氨基甲酸酯体系、氢氧化钠水溶液、碱/尿素水溶液、碱/硫脲水溶液、液氨/NH4SCN、磷酸、硫酸、醋酸中的一种、两种或更多种；
优选地，所述有机溶剂可以选自N,N-二甲基乙酰胺、N,N-二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、丙酮、四氢呋喃、吡啶、氯仿、二氯甲烷、乙醇、甲醇、异丙醇中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，所述离子液体是由取代或未取代的咪唑或吡啶阳离子与阴离子所形成的熔点低于100℃的熔融盐；
例如，所述咪唑或吡啶阳离子上的取代基为C1-6烷基、C1-6烯基中的一种、两种或更多种；
例如，所述阴离子选自卤离子、烷基酸离子、有机磷酸酯离子中的一种、两种或更多种；
示例性地，所述离子液体可以选自1-丁基-3甲基咪唑氯盐(BmimCl)离子液体、1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EmimAc)离子液体、1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)离子液体、1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EmimAc)离子液体中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，方法一中，所述含天然抗菌成分的农林废弃物选自银杏叶、桉树叶、姜叶、姜杆、中药渣、茶叶渣、香紫苏中的一种、两种或更多种，优选为银杏叶、桉树叶、姜叶、姜杆、茶叶渣或香紫苏。
根据本发明的实施方案，方法二中，所述农林废弃物选自植物茎叶、果实外壳、藤蔓植物、食用菌基质、制糖废渣、中药渣和茶叶渣中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，方法三和方法四中，所述农林废弃物选自木屑、树皮、木材边角料、刨花、食用菌基质、制糖废渣、中药渣、茶叶渣、秸秆、玉米芯、植物茎叶、果实外壳、藤蔓植物和树枝中的一种、两种或更多种。
根据本发明的实施方案，方法一至方法四中，所述农林废弃物分散液的质量浓度为1-30％，例如为4-20％。
根据本发明的实施方案，所述气流纺丝包括利用凝固浴得到所述微米纤维。优选地，所述凝固浴选自水、醇、水与离子液体的混合物、醇与离子液体的混合物中的任意一种；
优选地，所述醇选自乙醇、甲醇、异丙醇、正丙醇和正丁醇中的一种、两种或更多种；
优选地，所述离子液体具有如上文所述的含义。
优选地，所述凝固浴的温度为0-50℃，例如5-40℃。
根据本发明的实施方案，方法一至方法四中，可以对制备得到的生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维进行带电荷处理。所述带电荷处理可以选自下述方法S1-S3中的任意一种：
方法S1：对所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维进行驻极处理、电弧极化处理、氧化处理、表面季铵盐化修饰处理、表面羧酸化修饰处理中的至少一种方法进行处理，制得带电荷的生物质基微米纤维或带电荷的含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述表面羧酸化修饰处理可以通过醚化反应修饰处理或者通过酯化反应修饰处理。
优选地，所述醚化反应修饰处理包括：将所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维置于氯乙酸钠/NaOH乙醇溶液中，经醚化反应，得到表面羧酸化的生物质基微米纤维或表面羧酸化的含有抗菌成分的生物质基微米纤维。优选地，氯乙酸钠与生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维的质量比为(0.3-5):1。优选地，所述醚化反应的温度为0-80℃，醚化反应的时间为0.5-48h。进一步地，待醚化反应完成后，对反应产物进行水洗。
优选地，所述酯化反应修饰处理包括：将所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维置于环酸酐/DMF溶液中，经酯化反应，得到表面羧酸化的生物质基微米纤维或表面羧酸化的含有抗菌成分的生物质基微米纤维。优选地，环酸酐与生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维的质量比为(0.3-10):1。优选地，所述酯化反应的温度为40-80℃，酯化反应的时间为0.5-48h。进一步地，待酯化反应完成后，对反应产物进行水洗。优选地，所述环酸酐选自琥珀酸酐、邻苯二甲酸酐、马来酸酐、萘二酸酐、3,3-二甲基戊二酸酐、2-磺基苯甲酸酐、5,6-二氢-1,4-二噻烯-2,3-二羧酸酐、4-溴邻苯二甲酸酐、4-硝基邻苯二甲酸酐、顺-1,2-环己烷二羧酸酐、(+)-二乙酰基-L-酒石酸酐、柠康酸酐、顺-4-环己烯-1,2-二羧酸酐、外-3,6-环氧-1,2,3,6-四氢邻苯二甲酸酐和5-溴靛红酸酐中的至少一种；
方法S2：所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维置于多糖/水的混合体系、多糖/羧酸/水的混合体系和/或多糖衍生物/水的混合体系中浸渍处理，制备得到带电荷的生物质基微米纤维或带电荷的含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述多糖/水的混合体系可以选自海藻酸盐/水混合体系、羧甲基多糖/水混合体系、氧化多糖/水混合体系中的一种、两种或更多种；
优选地，所述多糖/羧酸/水混合体系可以为壳聚糖/羧酸/水混合体系、甲壳素/羧酸/水混合体系；
优选地，所述多糖衍生物/水混合体系可以选自含有季铵盐基团的多糖衍生物/水混合体系、含有咪唑盐基团的多糖衍生物/水混合体系、含有吡啶盐基团的多糖衍生物/水混合体系、含有羧酸盐基团的多糖衍生物/水混合体系中的一种、两种或更多种。其中，所述多糖衍生物可以通过本领域已知方法制备得到。
方法S3：所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维置于多糖/水的混合体系、多糖/羧酸/水混合体系和/或多糖衍生物/水的混合体系中浸渍处理；随后，再经无机酸溶液、羧酸溶液和/或无机盐溶液浸渍处理，制备得到带电荷的生物质基微米纤维或带电荷的含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
优选地，所述无机酸溶液可以为盐酸水溶液、硫酸水溶液、硝酸水溶液、磷酸水溶液中的一种、两种或更多种；
优选地，所述羧酸溶液可以为甲酸水溶液、醋酸水溶液、苯甲酸水溶液、丙酸水溶液、乙二酸水溶液、氯乙酸水溶液中的一种、两种或更多种；
优选地，所述无机盐溶液可以选自氯化钙水溶液、氯化铜水溶液、氯化锌水溶液、二氯化铁水溶液、三氯化铁水溶液、氯化镁水溶液和氯化钡水溶液中的一种、两种或更多种。
本发明提供一种抗菌纤维，所述抗菌纤维包括上述含有抗菌成分的生物质基微米纤维。
根据本发明的实施方案，所述抗菌纤维至少表面带有电荷。
根据本发明的实施方案，所述抗菌纤维的表面和内部均带有电荷。
根据本发明的实施方案，所述电荷可以为正电荷或负电荷。
本发明还提供上述抗菌纤维的制备方法，包括所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法。
本发明还提供一种抗菌复合纤维，所述抗菌复合纤维包括如下组分：上述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维和多糖纳米纤维。
根据本发明的实施方案，所述抗菌复合纤维中，所述多糖纳米纤维吸附在含有抗菌成分的生物质基微米纤维表面形成复合纤维，优选所述多糖纳米纤维包覆在所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维表面形成复合纤维。示例性地，多糖纳米纤维通过氢键相互作用包覆在含有抗菌成分的生物质基微米纤维表面，形成具有核壳结构的复合纤维，记为“含有抗菌成分的生物质基微米纤维@多糖纳米纤维”。
根据本发明的实施方案，所述抗菌复合纤维带有电荷。优选地，所述电荷至少分布在抗菌复合纤维的表面。优选地，所述电荷在抗菌复合纤维的表面和内部均有分布。其中，所述电荷可以为正电荷或负电荷。优选地，所述电荷由含有抗菌成分的生物质基微米纤维和/或多糖纳米纤维提供。
根据本发明的实施方案，所述多糖纳米纤维的直径为3-300nm。示例性地，所述多糖纳米纤维的直径可以为3nm、5nm、8nm、10nm、20nm、50nm、80nm、100nm、120nm、150nm、180nm、200nm、220nm、280nm、300nm或上述任意两个数值两两组合范围内的任一点值。
根据本发明的实施方案，所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维在所述抗菌复合纤维中的质量分数为75-99.99％，例如75％、78％、80％、82％、85％、88％、90％、91％、92％、93％、94％、95％、96％、97％、98％、99％、99.99％或上述任意两个数值两两组合范围内的任一点值。
根据本发明的实施方案，所述多糖纳米纤维在所述抗菌复合纤维中的质量分数为0.01-25％，例如0.01％、0.1％、0.5％、1％、2％、3％、4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％、12％、15％、18％、20％、22％、25％或上述任意两个数值两两组合范围内的任一点值。
根据本发明的实施方案，所述多糖纳米纤维的多糖选自下述物质中的一种、两种或更多种：纤维素、淀粉、壳聚糖、甲壳素、半纤维素或上述多糖的衍生物，上述多糖的衍生物可以选自含有季铵盐基团的多糖衍生物、含有咪唑盐基团的多糖衍生物、含有吡啶盐基团的多糖衍生物、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、羧甲基壳聚糖、氧化纤维素、氧化淀粉、氧化壳聚糖、含有羧酸盐基团的多糖、表面季铵盐化的多糖、表面咪唑盐化的多糖、表面吡啶盐化的多糖和表面羧酸化的多糖中的至少一种。
根据本发明的实施方案，所述多糖纳米纤维带有电荷。例如，所述电荷为正电荷或负电荷。
示例性地，所述多糖纳米纤维可以为表面带正电荷的多糖纳米纤维。例如，所述表面带正电荷的多糖纳米纤维可以选自壳聚糖基纳米纤维、甲壳素基纳米纤维、含有季铵盐基团的多糖衍生物基纳米纤维、含有咪唑盐基团的多糖衍生物基纳米纤维、含有吡啶盐基团的多糖衍生物基纳米纤维、表面季铵盐化的多糖纳米纤维、表面咪唑盐化的多糖纳米纤维和表面吡啶盐化的多糖纳米纤维中的一种、两种或更多种。
示例性地，所述多糖纳米纤维可以为表面带负电荷的多糖纳米纤维。例如所述表面带负电荷的多糖纳米纤维可以选自羧甲基纤维素基纳米纤维、羧甲基淀粉基纳米纤维、羧甲基壳聚糖基纳米纤维、氧化纤维素基纳米纤维、氧化淀粉基纳米纤维、氧化壳聚糖基纳米纤维、含有羧酸盐基团的多糖衍生物基纳米纤维和表面羧酸化的多糖纳米纤维中的一种、两种或更多种。
本发明还提供上述抗菌复合纤维的制备方法，包括将所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维与多糖纳米纤维复合制备得到。
根据本发明的实施方案，所述抗菌复合纤维的制备方法选自下述四种制备方法中的任意一种：
方法A1：按照上述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；将含有抗菌成分的生物质微米纤维分散液和多糖纳米纤维分散液，混合均匀，通过抽滤法、压滤法或抄纸法处理，干燥成型，得到所述复合纤维；
方法A2：按照上述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；以含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料作为过滤膜，使用抽滤法或压滤法，将多糖纳米纤维分散液通过所述生物质微米纤维膜材料，干燥成型，得到所述复合纤维；
方法A3：按照上述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；将多糖纳米纤维分散液涂布在含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料的表面，干燥成型，得到所述复合纤维；
方法A4：按照上述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；将含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料浸泡在多糖纳米纤维分散液中，取出，干燥成型，得到所述复合纤维。
根据本发明的实施方案，所述含有抗菌成分的生物质微米纤维和多糖纳米纤维具有如上文所示的选择。
根据本发明的实施方案，所述多糖纳米纤维分散液中，多糖纳米纤维的质量分数为0.5-5％，例如为0.5-2％。
根据本发明的实施方案，所述多糖纳米纤维分散液可以采用本领域已知方法制备得到，例如采用TEMPO法、硫酸法或盐酸法制备得到。
优选地，所述多糖纳米纤维分散液为多糖纳米纤维水分散液。
根据本发明的实施方案，方法A2至方法A4中，所述含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料为多孔膜材料。其可以采用本领域已知方法制备得到，比如所述含有抗菌成分的生物质微米纤维经抽滤法、压滤法或抄纸法制备得到所述含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料。
本发明还提供一种多孔膜材料，其含有上述含有抗菌成分的生物质基微米纤维、抗菌纤维和/或抗菌复合纤维。
优选地，所述多孔膜材料可以为无纺布，或者含有所述无纺布的制品，比如口罩、纱窗或空气过滤网。
本发明还提供上述含有抗菌成分的生物质基微米纤维、抗菌纤维、抗菌复合纤维、和/或多孔膜材料在空气过滤、生物医用、保温隔热或日化领域中的应用，优选作为空气过滤材料，更优选作为抗菌、抗紫外和/或抗氧化的空气过滤材料。比如，作为口罩、纱窗或空气过滤网的原材料。
本发明的有益效果：
本发明以农林废弃物为原料，通过充分利用农林废弃物中含有的化学组分，或者进一步将基于农林废弃物的微米纤维和抗菌成分复合，再经带电处理或者引入带电荷纳米纤维，制备得到抗菌型生物质基纤维材料。该材料能够作为具有抗菌功能的空气净化材料，且可完全生物降解，为环境友好型材料。有效解决了传统过滤材料(比如聚烯烃材料)无法生物降解、难以回收而带来环境污染的问题，以及没有抗菌性能而导致的微生物在空气过滤材料上累积和繁殖带来的污染及健康问题的技术缺陷。
另外，该抗菌型生物质纤维材料还具有抗紫外、抗氧化等其他功能性(如农林废弃物中的木质素可起到抗紫外和抗氧化双重作用)，大大拓宽了该材料的可应用领域。
本发明方法对农林废弃物加以利用，不仅能够实现生物质资源的高附加值利用，降低生产成本，还能够解决传统无纺布难降解、环保性差的缺陷。
附图说明
图1为实施例1生物质微米纤维的扫描电子显微镜照片。
图2为实施例1生物质无纺布的抗菌效果光学照片。
图3为实施例2生物质无纺布的抗氧化效果(注：插图为生物质无纺布清除DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)自由基的光学照片，左：DPPH乙醇溶液光学照片，右：DPPH乙醇溶液中加入生物质无纺布30min后光学照片)。
图4为对比例1生物质无纺布的抗菌效果光学照片。
具体实施方式
下文将结合具体实施例对本发明的技术方案做更进一步的详细说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本发明，而不应被解释为对本发明保护范围的限制。凡基于本发明上述内容所实现的技术均涵盖在本发明旨在保护的范围内。
除非另有说明，以下实施例中使用的原料和试剂均为市售商品，或者可以通过已知方法制备。
实施例1
选用的农林废弃物原料为杨树叶。称取18.0g的BmimCl离子液体，1.6g的杨树叶，0.2g的AgCl，在120℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，将温度升高至140℃，搅拌12小时使Ag+离子还原。称取0.2g木浆粕，加入上述溶液中，在80℃下搅拌溶解，约120分钟后木浆粕完全溶解。杨树叶/AgCl/木浆粕/BmimCl溶液中杨树叶的质量分数为8％，AgCl的质量分数为1％，木浆粕的质量分数为1％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将杨树叶/AgCl/木浆粕/BmimCl溶液制成生物质微米纤维。然后，加入1.0g的1wt％纤维素纳米纤维水分散液(纤维素纳米纤维直径约为20nm)(纤维素纳米纤维水分散液为一种带负电荷的纤维素纳米纤维水分散液，其采用TEMPO法制备，制备方法参照文献，文献如下：Biomacromolecules,2007,8,2485-2491)，通过压滤、干燥，制得带有负电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为8μm(如图1所示)。该纤维中，生物质微米纤维和带负电荷的纤维素纳米纤维的质量比为178:1。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为92.8％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，图2显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为5.8mm和4.1mm。
而单独以制备的生物质微米纤维制备的无纺布材料，其抑菌效果与实施例1产品无明显区别，但对空气中纳米颗粒的过滤效率低于80％。
实施例2
选用的农林废弃物原料为银杏叶。称取18.0g的1-乙基-3甲基咪唑醋酸盐(EmimAc)离子液体，2.0g干燥的银杏叶在100℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，银杏叶/EmimAc溶液中银杏叶的质量分数为10％。通过气流纺丝过程，以50wt％乙醇水溶液为凝固浴，将银杏叶/EmimAc溶液制成生物质基微米纤维。然后，将生物质基微米纤维浸渍在1wt％的羧甲基纤维素钠水溶液中，通过压滤、干燥制备成带负电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为10μm。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为92.1％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为1.6mm和2.0mm。
将本实施例制备得到的50mg无纺布加入浓度为80μM、5mL的DPPH(1,1-二苯基-2-三硝基苯肼)乙醇溶液中。如图3所示，本实施例所得无纺布能有效地消除氮自由基，30min后DPPH乙醇溶液的颜色从初始的紫色变为淡黄色，无纺布对DPPH自由基清除率达到83％。
实施例3
选用的农林废弃物原料为姜杆。称取18.4g的1-丁基-3甲基咪唑氯盐(BmimCl)离子液体，1.6g干燥的姜杆在90℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，姜杆/BmimCl溶液中姜杆的质量分数为8％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将姜杆/BmimCl溶液制成生物质基微米纤维，随后将生物质基微米纤维浸渍在2wt％海藻酸钠水溶液中。通过压滤、干燥制备成带负电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为10μm。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为91.2％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为1.6mm和3.3mm。
实施例4
选用的农林废弃物原料为木屑。称取19.0g的AmimCl离子液体、0.8g干燥的木屑和0.2g氯化银(AgCl)在100℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，木屑/AmimCl溶液中木屑的质量分数为4％，AgCl的质量分数为1％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将木屑/AgCl/AmimCl溶液制成生物质微米纤维，通过抽滤、干燥制备成无纺布材料。干燥后的纤维直径约为7μm。随后将无纺布材料在35kV下经静电发生器驻极处理，使纤维表面带负电荷。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为94.6％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为2.1mm和3.4mm。
实施例5
选用的农林废弃物原料为制糖废渣。称取19.0g的EmimAc/N,N’-二甲基甲酰胺(DMF)混合溶剂，其中离子液体EmimAc的质量分数为80％，称取0.8g干燥的制糖废渣，0.2gCuCl2在100℃下搅拌溶解，约240分钟后，形成均匀棕色溶液，制糖废渣/CuCl2/EmimAc/DMF溶液中制糖废渣的质量分数为4％，CuCl2的质量分数为1％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将制糖废渣/CuCl2/EmimAc/DMF溶液制成生物质微米纤维。在生物质微米纤维浸泡在2wt％壳聚糖盐酸水溶液中。接着，通过抄纸、干燥制得带正电荷的无纺布材料，干燥后的纤维直径约为5μm。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为95.6％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为3.7mm和4.1mm。
实施例6
选用的农林废弃物原料为玉米芯。称取18.2g的1-丁基-3甲基咪唑醋酸盐(BmimAc)离子液体、1.6g玉米芯和0.2g AgBr，在100℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液。玉米芯/AgBr/BmimAc溶液中玉米芯的质量分数为8％，AgBr的质量分数为1％。通过气流纺丝过程，以20wt％的BmimAc水溶液为凝固浴，将玉米芯/AgBr/BmimAc溶液制成生物质微米纤维。然后，加入0.8g的1wt％纤维素纳米纤维水分散液(纤维素纳米纤维直径约为20nm)(纤维素纳米纤维水分散液为一种带负电荷的纤维素纳米纤维水分散液，其采用TEMPO法制备，制备方法参照文献，文献如下：Biomacromolecules,2007,8,2485-2491)，通过压滤、干燥，制得带负电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为7μm。该纤维中，生物质微米纤维和纤维素纳米纤维的质量比为22:1。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布材料过滤效率。所得无纺布材料对颗粒物的过滤效率为94.0％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为2.9mm和3.7mm。
实施例7
选用的农林废弃物原料为桉叶。称取18.4g的1-烯丙基-3-甲基咪唑氯盐(AmimCl)离子液体，1.6g干燥的桉叶在100℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，桉叶/AmimCl溶液中桉叶的质量分数为8％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将桉叶/AmimCl溶液制成生物质基微米纤维。然后，加入1.2g的1wt％纤维素纳米晶水分散液(纤维素纳米晶直径约为10nm)(纤维素纳米晶水分散液为一种带负电荷的纤维素纳米晶水分散液，其采用硫酸法制备，制备方法参照文献，文献如下：Cellulose,2006,13,171-180)，通过抽滤、干燥，制得带负电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为12μm。该纤维中，生物质微米纤维和纤维素纳米晶的质量比为130:1。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为90.5％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为1.4mm和2.3mm。
实施例8
选用的农林废弃物原料为小麦秸秆。称取18.2g的AmimCl/二甲基亚砜(DMSO)混合溶剂，其中离子液体AmimCl的质量分数为80％，称取1.6g的小麦秸秆和0.2g的CuCl2，在100℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，将温度升高至140℃，搅拌6小时使Cu2+还原。小麦秸秆/CuCl2/AmimCl/DMSO溶液中小麦秸秆的质量分数为8％，CuCl2的质量分数为1％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将小麦秸秆/CuCl2/AmimCl/DMSO溶液制成生物质微米纤维，随后将其浸渍在2wt％壳聚糖盐酸溶液中。通过抽滤、干燥制备成带正电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为11μm。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为92.8％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为4.7mm和5.6mm。
实施例9
选用的农林废弃物原料为狼尾草。称取19.1g的AmimCl离子液体、0.8g干燥的狼尾草和0.1g阳离子型聚丙烯酰胺，在90℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，溶液中狼尾草的质量分数为4％，阳离子型聚丙烯酰胺的质量分数为0.5％。通过气流纺丝过程，以乙醇为凝固浴，将狼尾草/阳离子型聚丙烯酰胺/AmimCl溶液制成生物质微米纤维，通过抄纸、干燥制备成带正电荷的无纺布材料。干燥后的纤维直径约为5μm。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为90.9％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为3.9mm和4.8mm。
实施例10
选用的农林废弃物原料为皇竹草。称取18.4g的1-丁基-3甲基咪唑氯盐(BmimCl)离子液体，1.6g干燥的皇竹草，在100℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀的棕色溶液，皇竹草/BmimCl溶液中皇竹草的质量分数为8％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将皇竹草/BmimCl溶液制成生物质基微米纤维。接着，生物质基微米纤维浸渍在茶多酚水溶液中，通过抽滤、干燥制备成无纺布材料。干燥后的纤维直径约为5μm。随后将无纺布材料在35kV下经静电发生器驻极处理，使纤维表面带负电荷。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为91.3％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，显示本实施例的无纺布对于大肠杆菌和金黄色葡萄球菌均有良好的抑菌效果，抑菌环尺寸分别为4.0mm和4.9mm。
对比例1
选用的农林废弃物原料为木屑。称取19.2g的AmimCl离子液体，0.8g干燥的木屑，在90℃下搅拌溶解，约120分钟后，形成均匀棕色溶液，木屑/AmimCl溶液中木屑的质量分数为4％。通过气流纺丝过程，以水为凝固浴，将木屑/AmimCl溶液制成生物质微米纤维，通过抽滤、干燥制备成不带电荷的无纺布材料。干燥后的纤维平均直径为6μm。
按照YY 0469-2011标准中5.6.2所述颗粒过滤效率(PFE)条件测试无纺布过滤效率。所得无纺布的颗粒过滤效率为72.5％。
使用涂布平板法进行抑菌圈培养实验，图4显示本对比例的无纺布没有抑菌环，不具有抗菌性。
以上，对本发明的实施方式进行了说明。但是，本发明不限定于上述实施方式。凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种含有抗菌成分的生物质基微米纤维，其特征在于，所述生物质基微米纤维的直径为0.5-20μm；所述生物质基微米纤维中含有抗菌成分。
2.根据权利要求1所述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维，其特征在于，所述生物质基微米纤维的直径为3-16μm。
优选地，所述抗菌成分在生物质基微米纤维中质量分数高于0.1wt％。
优选地，所述生物质基微米纤维的生物质由农林废弃物提供。
优选地，所述农林废弃物选自木屑、树皮、木材边角料、刨花、食用菌基质、制糖废渣、中药渣、茶叶渣、秸秆、玉米芯、植物茎叶、果实外壳、藤蔓植物、树枝中的一种、两种或更多种。
优选地，所述抗菌成分包括下述物质中的一种、两种或更多种：银、铜、氯化银、溴化银、碘化银、硝酸银、氯化铜、氯化锌、氧化铜、氧化锌、壳聚糖、甲壳素、姜黄素、聚乙烯亚胺、阳离子型抗菌剂、酚类抗菌剂和胍类抗菌剂中的一种、两种或更多种。优选地，所述银、铜、氯化银、溴化银、碘化银、氧化铜、氧化锌、壳聚糖、甲壳素和/或姜黄素为微纳米颗粒。
优选地，所述阳离子型抗菌剂中的阳离子选自季铵盐型阳离子、咪唑盐型阳离子和吡啶盐型阳离子中的一种、两种或更多种。
优选地，所述酚类抗菌剂选自茶多酚、苯酚、卤代苯酚和双酚中的一种、两种或更多种。
优选地，所述胍类抗菌剂选自烷基单胍、烷基双胍、芳香基胍、酰基胍、胍类聚合物及其前述物质的盐中的一种、两种或更多种。
优选地，所述抗菌成分与生物质基微米纤维为物理复合。例如，抗菌成分附着在生物质基微米纤维表面和/或内部。
优选地，所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维至少表面带有电荷。
优选地，所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维的表面和内容均带有电荷。例如，所述电荷为正电荷或负电荷。
优选地，所述电荷在生物质基微米纤维表面均匀分布；进一步的，所述电荷在生物质基微米纤维表面和内部均匀分布。
优选地，由农林废弃物提供的生物质为带电荷的生物质，例如为带有正电荷的生物质或带有负电荷的生物质。
例如，所述带正电荷的生物质可以选自壳聚糖、甲壳素、含有季铵盐基团的多糖衍生物、含有咪唑盐基团的多糖衍生物、含有吡啶盐基团的多糖衍生物、表面季铵盐化的生物质、表面咪唑盐化的生物质和表面吡啶盐化的生物质中的一种、两种或更多种。
例如，所述带负电荷的生物质可以选自羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、羧甲基壳聚糖、海藻酸盐、氧化纤维素、氧化淀粉、氧化壳聚糖、含有羧酸盐基团的多糖衍生物和表面羧酸化的生物质中的一种、两种或更多种。
3.权利要求1或2所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法选自下述四种制备方法中的任意一种：
方法一：选择含有天然抗菌成分的农林废弃物为原料，将其全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液；通过气流纺丝制备得到所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
方法二：将农林废弃物全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液；向农林废弃物分散液中加入具有抗菌性的金属盐，农林废弃物中的活性成分使金属离子至少部分被还原，通过气流纺丝，制备得到所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
方法三：将农林废弃物全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液；向农林废弃物分散液中加入有机抗菌剂或金属氧化物，通过气流纺丝，制备得到所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
方法四：将农林废弃物全部或部分溶解在溶剂中，得到农林废弃物分散液，通过气流纺丝，制得生物质基微米纤维；将生物质基微米纤维置于抗菌剂溶液中浸渍处理，取出，水洗、干燥，制得所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，方法二中，所述金属盐选自氯化银、溴化银、碘化银、硝酸银、氯化铜、溴化铜、氯化锌、溴化锌、硫酸锌、硝酸锌中的一种、两种或更多种；
优选地，方法三中，所述有机抗菌剂选自壳聚糖、甲壳素、姜黄素、聚乙烯亚胺、含季铵盐型阳离子抗菌剂、含咪唑盐型阳离子抗菌剂、含吡啶盐型阳离子抗菌剂、酚类抗菌剂和胍类抗菌剂中的一种、两种或更多种；
优选地，方法三中，所述金属氧化物选自氧化铜、氧化锌中的一种或两种；
优选地，方法四中，所述抗菌剂溶液可以选自硝酸银水溶液、氯化铜水溶液、氯化锌水溶液、聚乙烯亚胺水溶液、含季铵盐型阳离子抗菌剂水溶液、含咪唑盐型阳离子抗菌剂水溶液、含吡啶盐型阳离子抗菌剂水溶液、酚类抗菌剂水溶液、酚类抗菌剂乙醇溶液和胍类抗菌剂水溶液、银纳米颗粒水溶液、铜纳米颗粒水溶液、氯化银纳米颗粒水溶液、溴化银纳米颗粒水溶液、氧化铜纳米颗粒水溶液、氧化锌纳米颗粒水溶液、壳聚糖酸性水溶液、甲壳素酸性水溶液中的一种、两种或更多种。
优选地，方法一至方法四中，所述溶剂选自离子液体、离子液体与有机溶剂形成的混合溶剂、N,N-二甲基乙酰胺/氯化锂(DMAc/LiCl)、胺氧化物体系、氨基甲酸酯体系、氢氧化钠水溶液、碱/尿素水溶液、碱/硫脲水溶液、液氨/NH4SCN、磷酸、硫酸、醋酸中的一种、两种或更多种；
优选地，方法一中，所述含天然抗菌成分的农林废弃物选自银杏叶、桉树叶、姜叶、姜杆、中药渣、茶叶渣、香紫苏中的一种、两种或更多种。
优选地，方法二中，所述农林废弃物选自植物茎叶、果实外壳、藤蔓植物、食用菌基质、制糖废渣、中药渣和茶叶渣中的一种、两种或更多种。
优选地，方法三和方法四中，所述农林废弃物选自木屑、树皮、木材边角料、刨花、食用菌基质、制糖废渣、中药渣、茶叶渣、秸秆、玉米芯、植物茎叶、果实外壳、藤蔓植物和树枝中的一种、两种或更多种。
优选地，所述气流纺丝包括利用凝固浴得到所述微米纤维。优选地，所述凝固浴选自水、醇、水与离子液体的混合物、醇与离子液体的混合物中的任意一种；
优选地，方法一至方法四中，对制备得到的生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维进行带电荷处理。优选地，所述带电荷处理可以选自下述方法S1-S3中的任意一种：
方法S1：对所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维进行驻极处理、电弧极化处理、氧化处理、表面季铵盐化修饰处理、表面羧酸化修饰处理中的至少一种方法进行处理，制得带电荷的生物质基微米纤维或带电荷的含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
方法S2：所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维置于多糖/水的混合体系、多糖/羧酸/水的混合体系和/或多糖衍生物/水的混合体系中浸渍处理，制备得到带电荷的生物质基微米纤维或带电荷的含有抗菌成分的生物质基微米纤维；
方法S3：所述生物质基微米纤维或含有抗菌成分的生物质基微米纤维置于多糖/水的混合体系、多糖/羧酸/水混合体系和/或多糖衍生物/水的混合体系中浸渍处理；随后，再经无机酸溶液、羧酸溶液和/或无机盐溶液浸渍处理，制备得到带电荷的生物质基微米纤维或带电荷的含有抗菌成分的生物质基微米纤维。
5.一种抗菌纤维，其特征在于，所述抗菌纤维包括权利要求1或2所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维。
优选地，所述抗菌纤维至少表面带有电荷。
优选地，所述抗菌纤维的表面和内部均带有电荷。
优选地，所述电荷为正电荷或负电荷。
6.权利要求5所所述抗菌纤维的制备方法，其特征在于，包括权利要求3或4所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法。
7.一种抗菌复合纤维，其特征在于，所述抗菌复合纤维包括如下组分：权利要求1或2所述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维和多糖纳米纤维。
优选地，所述抗菌复合纤维中，所述多糖纳米纤维吸附在含有抗菌成分的生物质基微米纤维表面形成复合纤维，优选所述多糖纳米纤维包覆在所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维表面形成复合纤维。
优选地，所述抗菌复合纤维带有电荷。优选地，所述电荷至少分布在抗菌复合纤维的表面。优选地，所述电荷在抗菌复合纤维的表面和内部均有分布。其中，所述电荷为正电荷或负电荷。优选地，所述电荷由含有抗菌成分的生物质基微米纤维和/或多糖纳米纤维提供。
优选地，所述多糖纳米纤维的直径为3-300nm。
优选地，所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维在所述抗菌复合纤维中的质量分数为75-99.99％。
优选地，所述多糖纳米纤维在所述抗菌复合纤维中的质量分数为0.01-25％。
优选地，所述多糖纳米纤维的多糖选自下述物质中的一种、两种或更多种：纤维素、淀粉、壳聚糖、甲壳素、半纤维素或上述多糖的衍生物，上述多糖的衍生物可以选自含有季铵盐基团的多糖衍生物、含有咪唑盐基团的多糖衍生物、含有吡啶盐基团的多糖衍生物、羧甲基纤维素、羧甲基淀粉、羧甲基壳聚糖、氧化纤维素、氧化淀粉、氧化壳聚糖、含有羧酸盐基团的多糖、表面季铵盐化的多糖、表面咪唑盐化的多糖、表面吡啶盐化的多糖和表面羧酸化的多糖中的至少一种。
优选地，所述多糖纳米纤维带有电荷。
8.权利要求7所述抗菌复合纤维的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括将权利要求1或2所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维与多糖纳米纤维复合制备得到。
优选地，所述抗菌复合纤维的制备方法可以选自下述四种方法中的任意一种：
方法A1：按照权利要求3或4所述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；将含有抗菌成分的生物质微米纤维分散液和多糖纳米纤维分散液，混合均匀，通过抽滤法、压滤法或抄纸法处理，干燥成型，得到所述复合纤维；
方法A2：按照权利要求3或4所述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；以含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料作为过滤膜，使用抽滤法或压滤法，将多糖纳米纤维分散液通过所述生物质微米纤维膜材料，干燥成型，得到所述复合纤维；
方法A3：按照权利要求3或4所述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；将多糖纳米纤维分散液涂布在含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料的表面，干燥成型，得到所述复合纤维；
方法A4：按照权利要求3或4所述的含有抗菌成分的生物质基微米纤维的制备方法制备得到含有抗菌成分的生物质基微米纤维；将含有抗菌成分的生物质微米纤维膜材料浸泡在多糖纳米纤维分散液中，取出，干燥成型，得到所述复合纤维。
9.一种多孔膜材料，其包含权利要求1或2所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维、权利要求5所述抗菌纤维和/或权利要求7所述抗菌复合纤维。
优选地，所述多孔膜材料为无纺布，或者含有所述无纺布的制品，比如口罩、纱窗或空气过滤网。
10.权利要求1或2所述含有抗菌成分的生物质基微米纤维、权利要求5所述抗菌纤维、权利要求7所述抗菌复合纤维、和/或权利要求9所述多孔膜材料在空气过滤、生物医用、保温隔热或日化领域中的应用，优选作为空气过滤材料，更优选作为抗菌、抗紫外和/或抗氧化的空气过滤材料。
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