一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法
技术领域
本发明涉及功能纺织品领域，具体地，涉及一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法。
背景技术
在世界工业化加快进程的阶段，工业排放的废气、汽车尾气对于全球空气环境造成巨大发的危害，而且对人类的身体健康造成了非常大的威胁。在吸入被严重污染的空气以后，人体的新陈代谢受到影响，加速人类的衰老，而且会给呼吸系统带来各种各样的慢性疾病，同时也会诱发各种各样的癌症。在病毒高发的时期，具有能够杀菌作用的过滤材料对于人员，尤其是医护人员具有很重要的作用，可以有效的防止交叉感染，保护他们自身的健康。
作为空气过滤材料，主要考虑的就是它的过滤效率和过滤阻力。一方面高的过滤效率可以拦截更多的颗粒，对人体起到更好的防护作用；另一方面，较低的过滤阻力可以增加使用时间，不影响呼吸，也可以防止二次污染。
如何实现对微小颗粒的阻隔，最重要的手段是减小纤维的空隙，而普通的纤维材料制品通常空隙比较大，可以达到几百微米，想达到相同的过滤效果，则成品会变得厚实。对于超细纤维，目前的大批量制备超细纤维的方法主要有以两种。
熔喷法。该技术是通过将热塑性高聚物(聚酯、聚丙烯等)在受热熔融的状态下，形成熔体，通过细小喷丝孔中高速喷射而出，并且高速气流将纤维进行热风牵伸热风可以对于细丝进行极限拉伸，然后冷风空气快速降温，使纤维成型。中国专利：CN201810698720.8公开了一种利用熔喷法生成电气石改性非织造空气过滤材料的方法，达到了高效低阻的过滤效果；中国专利：CN201410235944.7公开了一种聚丙烯农用生物无纺布及其制备方法。解决了驱虫又透光的问题，降低了成本。但是此方法不适合低热挥发温度的材料使用。
静电纺丝法。该技术是将静电纺技术是利用高压静电装置产生的静电压，在电场的作用下将纺丝溶液牵伸成超细纤维。因为静电纺丝这一特有的工艺优势，能够制得纳米级的纤维，并且制得的纤维优点是孔隙率高、透气性好、孔径联通性好、孔径小等，非常适合用于空气净化复合滤料。中国专利：CN201611213539.0公开了一种一种输液滤器过滤用纳米纤维膜及其制备方法，达到了能精准控制孔径，满足不同输液药液的过滤效果。中国专利：CN201610784058.9公开了一种高效低阻静电纺纳米纤维空气过滤材料及批量化制备方法，达到了过滤性能稳定，可实现批量化生产的效果。
载银石墨烯可以破坏细菌细胞壁导致细胞内容物的溶出，阻碍有利于细菌新陈代谢的酶的合成，破坏DNA的合成作用，从而使细菌丧失其生物学活性等而完成杀菌过程。中国专利：CN201210397566.3公开了一种具有防静电和抗菌性能的薄膜包装材料及其制备方法，利用载银石墨烯的协同作用，达到了抗菌的作用；中国专利：N201510431869.6公开了一种聚合物基载银石墨烯纳米抗菌材料的制备方法，制备了一种可应用于电子电器工业、汽车工业、仪器仪表工业、机械工业和建材工业中的抗菌材料。
纳米锐钛矿型TiO2可以利用可见光催化作用产生的一系列氧化还原反应，来降解多种微生物,包括病毒,孢子,细菌和原生动物。中国专利：CN201310073600.6公开了一种可见光纳米二氧化钛光催化杀菌净化固体粉末涂料，达到杀灭病菌，抑制霉变的效果；中国专利：CN106561710B公开了一种可降解农残的二氧化钛溶胶及其制备方法，利用二氧化钛的光催化作用达到了降解杀菌和降解农药残留的作用。
纳米锐钛矿型TiO2和织物结合最直接的的方法有两种：电子束蒸镀、气相沉积和磁控溅射。
电子束蒸镀是加热电子轰击镀膜材料，电子的动能转化为热能，使得靶材受热蒸发，并成膜。适合蒸发高熔点金属或者化合物，中国专利：CN103924198A公开了一种利用电子束蒸镀制备石墨烯导电薄膜的方法，中国专利：CN102169944B公开了一种Ag/ITO/氧化锌基复合透明电极的发光二极管及其制备方法。在成熟的设备应用技术水平之上，人们还做了很大的创新进步,中国专利：CN102492924A公开了一种自由离子轰击辅助电子束蒸镀设备及利用其镀膜的方法，解决了膜层之间结合力低的问题，中国专利：CN104611682A公开了一种一种双面往复连续镀膜磁控溅射卷绕镀膜机，提高了效率，简化机器，减少占地面积。但是对于较多的化合物，电子束蒸镀的方式会让它受热分解，因此不适合采用这种方式。
化学气相沉积技术是应用气态物质在固体上产生化学反应和传输反应等并产生固态沉积物的一种工艺，这种技术先通过化学反应形成挥发性物质，再把上述物质转移至沉积区域，最终在固体上产生化学反应并产生固态物质，中国专利：CN101381080B公开了一种直接制备碳纳米管复合导电剂的方法，称取LaNiO3催化剂2克、Super P 20克，采用高速搅拌机将两者混合均匀作催化剂，以每小时80L的CH4/H2(体积比40/100)混合气作原料气，在固定床反应器中，700℃反应1小时，制得含催化剂的碳纳米管与Super P混合物。最基本的化学气相沉积反应包括热分解反应、化学合成反应以及化学传输反应等集中，而且热分解温度大部分在600℃左右，不适合织物为基材的薄膜制备。
磁控溅射是指电子在电场的作用下，在飞向基片的过程中与氩原子碰撞，氩原子产生Ar离子和新的电子，Ar离子在电场的作用下，加速冲击靶材，溅射出大量的靶材原子，中性的靶材原子就会沉积在基材上。利用磁控溅射这种技术在织物表面溅射上一层薄膜，易于得到功能性薄膜，中国专利：CN106637590B公开了一种高透光隔热织物及其制造方法、中国专利：CN102779988B公开了一种锂离子电池复合负极材料镀膜的改性方法，在太阳能电池和半导体等行业广泛运用，中国专利：CN102779988B公开了一种锂离子电池复合负极材料镀膜的改性方法，中国专利：CN103280498B公开了一种尖锥形氧化锌/氧化镍异质结二极管的制备方法。磁控溅射镀膜沉积效率高，可重复性高，可在连续高效获得厚度均匀的薄膜，易于工业化操作。
综上所述，当今市面上的杀菌过滤材料的缺点为：通常过滤效果不高或者厚度大的，且没有杀菌效果。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，采用水性聚氨酯纤维并混入载银石墨烯，在实现高效过滤的同时还可抗菌消毒，解决了现有技术中存在的问题。
本发明提供的技术方案是：
一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液；
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液；
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布；所述静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，所述水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本发明的进一步改进在于，步骤(S1)中采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；所述混合液中聚氨酯的质量浓度为5-10％。
本发明的进一步改进在于，步骤(S1)包括以下步骤：
(S11)依次对所述水性聚氨酯进行切片清洗；
(S12)将水性聚氨酯置于所述溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为18-24h；
(S13)对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3-4h。
本发明的进一步改进在于，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。
本发明的进一步改进在于，所述纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为1-5wt％。
本发明的进一步改进在于，步骤(S3)中，静电纺丝工艺中静电纺丝的电压为20-30kV，溶液推进速率为0.003-0.008mm/s，纺丝的距离为18±3cm，接收器转速为35-40r/min。
本发明的进一步改进在于，步骤(S3)中，静电纺丝的环境温度为25-30℃，环境湿度为35-40％。
本发明的进一步改进在于，步骤(S4)中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜；射频磁控溅射高纯氩气的流量为10sccm～30sccm，本地真空度5×10-4Pa～1×10-3Pa；射频磁控溅射的溅射功率200W～300W。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：TiO2薄膜可降解多种微生物,包括病毒,孢子,细菌和原生动物。此外，静电纺丝无纺布中，水性聚氨酯纤维在吸收空气中的水蒸气(空气中的水分或呼吸产生的水分)后，其表面变软，成为凝胶类物质，这种形态不仅使得水性聚氨酯纤维可以更好的附着空气中的颗粒，还可使得水性聚氨酯纤维中的载银石墨烯更容易和空气中的微生物接触，起到抗菌消毒的作用。水分子的存在，使得微量的银成为银离子，可使得其接触到的微生物失活，进一步增强消毒抗菌的效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为抗菌消毒空气过滤材料的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1：
本实施例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为5％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液。
在本步骤中，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。在最终得到的纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为3wt％。
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为25kV，溶液推进速率为0.005mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为35r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为35％。
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S4)后，最终得到本实施例的抗菌消毒空气过滤材料。其结构如图1所示其包括静电纺丝无纺布1以及附着在其表面的TiO2薄膜2。TiO2薄膜2可降解多种微生物,包括病毒,孢子,细菌和原生动物。此外，静电纺丝无纺布1中，水性聚氨酯纤维在吸收空气中的水蒸气(空气中的水分或呼吸产生的水分)后，其表面变软，成为凝胶类物质，这种形态不仅使得水性聚氨酯纤维可以更好的附着空气中的颗粒，还可使得水性聚氨酯纤维中的载银石墨烯更容易和空气中的微生物接触，起到抗菌消毒的作用。水分子的存在，使得微量的银成为银离子，可使得其接触到的微生物失活，进一步增强消毒抗菌的效果。
实施例2：
本实施例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为7％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液。
在本步骤中，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。在最终得到的纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为3wt％。
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为25kV，溶液推进速率为0.007mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为40r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为35％。本实施例中的纺丝液配比以及静电纺丝的工艺参数使得水性聚氨酯纤维的粗细和长度处于适当的范围，且水性聚氨酯纤维之间黏连较少，这使得静电纺丝无纺布在保证过滤效果的同时，具有小的过滤阻力。
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S4)后，最终得到本实施例的抗菌消毒空气过滤材料。其结构如图1所示其包括静电纺丝无纺布1以及附着在其表面的TiO2薄膜2。
实施例3：
本实施例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为10％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液。
在本步骤中，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。在最终得到的纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为3wt％。
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为30kV，溶液推进速率为0.008mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为35-40r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为35％。本实施例中的纺丝液配比以及静电纺丝的工艺参数使得水性聚氨酯纤维的粗细和长度处于适当的范围，且水性聚氨酯纤维之间黏连较少，这使得静电纺丝无纺布在保证过滤效果的同时，具有小的过滤阻力。
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S4)后，最终得到本实施例的抗菌消毒空气过滤材料。其结构如图1所示其包括静电纺丝无纺布1以及附着在其表面的TiO2薄膜2。
对比例1：
本对比例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为4％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液。
在本步骤中，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。在最终得到的纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为3wt％。
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为20kV，溶液推进速率为0.003mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为35r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为40％。
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S4)后，最终得到本对比例的抗菌消毒空气过滤材料。其结构如图1所示其包括静电纺丝无纺布1以及附着在其表面的TiO2薄膜2。
对比例2：
本对比例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为12％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液。
在本步骤中，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。在最终得到的纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为3wt％。
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为30kV，溶液推进速率为0.008mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为35r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为35％。
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S4)后，最终得到本对比例的抗菌消毒空气过滤材料。其结构如图1所示其包括静电纺丝无纺布1以及附着在其表面的TiO2薄膜2。
对比例3：
本对比例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为14％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)向混合液中加入载银石墨烯，形成纺丝液。
在本步骤中，向混合液中加入载银石墨烯后，依次进行机械搅拌混合以及超声消泡处理；机械搅拌混合的时间为3-4h；超声消泡的时间为3-4h。在最终得到的纺丝液中，聚氨酯与载银石墨烯的质量比为3wt％。
(S3)采用所述纺丝液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为30kV，溶液推进速率为0.008mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为35r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为35％。
(S4)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S4)后，最终得到本对比例的抗菌消毒空气过滤材料。其结构如图1所示其包括静电纺丝无纺布1以及附着在其表面的TiO2薄膜2。
对比例4：
本对比例提供一种抗菌消毒空气过滤材料的制造方法，其包括以下步骤：
(S1)将水性聚氨酯放入溶剂中进行溶解，得到混合液。
本步骤中，采用的溶剂为N,N-二甲基甲酰胺溶剂体系；混合液中聚氨酯的质量浓度为5％。具体的，配置混合液的过程中，依次对水性聚氨酯进行切片清洗；随后将水性聚氨酯置于溶剂中，并进行机械搅拌；搅拌时间为24h；搅拌完成后对混合液进行超声消泡处理；超声消泡的时间为3h。
(S2)采用混合液进行静电纺丝，形成静电纺丝无纺布。静电纺丝无纺布包括水性聚氨酯纤维，水性聚氨酯纤维的内部混合有载银石墨烯；
在本步骤中，静电纺丝的电压为25kV，溶液推进速率为0.005mm/s，纺丝的距离为20cm，接收器转速为35r/min。静电纺丝的环境温度为28℃，环境湿度为35％。本实施例中的纺丝液配比以及静电纺丝的工艺参数使得水性聚氨酯纤维的粗细和长度处于适当的范围，且水性聚氨酯纤维之间黏连较少，这使得静电纺丝无纺布在保证过滤效果的同时，具有小的过滤阻力。
(S3)在静电纺丝无纺布的表面沉积制备TiO2薄膜。
本步骤中，采用射频磁控溅射的工艺制备TiO2薄膜。射频磁控溅射采用的设备为磁控溅射镀膜系统(MSP-300C型)。制备TiO2薄膜的步骤具体包括：将静电纺丝无纺布作为基材放置在试样台上，将TiO2靶材安装在磁控射频溅射靶中，并将磁控溅射镀膜系统的溅射腔室进行抽真空直至腔室内真空度达到9×10-4Pa；然后向溅射腔室通入高纯氩气至溅射腔室内气压达到0.7Pa，高纯度氩气流量为10sccm。打开TiO2靶上所施加的射频电源，开始对TiO2靶材进行溅射以清洁TiO2靶材表面，溅射时间为1min。待TiO2靶材表面清洁完成后，关闭TiO2靶上所施加的射频电源，设定射频溅射功率250W。将待溅射基材旋转到TiO2靶位，开启TiO2靶位射频电源，于80℃下溅射15min后得TiO2薄膜。
经过步骤(S3)后，最终得到本对比例的抗菌消毒空气过滤材料。
试验1：
在本试验中，检测对比例4与实施例1的抗菌效果的区别。采用微量肉汤稀释法将实施例1和对比例4的样品，加入到含有相同浓度的金黄色葡萄球菌的肉汤中，并进行培养，最终得到的菌群浓度如表-1所示：
表-1抗菌效果对比
从表1可知，实施例1与对比例4的区别仅在于实施例1中混入了载银石墨烯，因此通过本试验可知，加入载银石墨烯后，可有抗菌消毒。
实施例2：
在本试验中，分别检测实施例1至3与对比例1至4的过滤效率以及过滤阻力。试验结果如表-2和表-3所示：
表-2过滤效率对比
表-3过滤阻力对比
结合表2和表3可知，在相同条件下，实施例2的过滤效率最高，且过滤阻力最低。其为最优实施例。实施例1和实施例3对pm2.5均达到100％(或者未过滤的颗粒低于试验设备的检出下限)，且滤阻也在YY0469-2004医用外科口罩技术要求的标准内。而对比例1至3中，其过滤效率或/和过滤阻力不理想，其原因在于对比例1的纺丝液浓度低，溶剂多来不及挥发完全，同时由于聚合物分子链的粘弹性，而且聚氨酯本身就是弹性体，所以分子链更趋向于收缩，导致纺丝纤维更容易形成珠粒，对比例2和3是水性聚氨酯产品由于浓度高于某一临界值，纤维之间的缠结增多，溶液射流在电场拉伸作用，溶液部分挥发不全，容易粘结在一起。
通过试验2的数据以及各实施例以及对比例的参数可知，纺丝液的配比对最终产品的过滤效果以及过阻力起到了决定性的作用。二者均在实施例2的参数附近达到最优值。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。
