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生物医药产业的快速发展对生物医药产物(如蛋白质、核酸)的无菌(除菌)处理提出了更高的要求。传统的高压灭菌锅除菌方法,对于产品的活性和品质有很大的损失与破坏。目前市面上的微滤除菌膜材料,主要采用相反转的工艺制备,呈现出产品性能和结构单一,孔径分布较宽等缺点。开发新型的具有优良过滤除菌膜材料具有重要的应用意义。传统熔喷纺丝制得的纤维直径难以达到1μm以下,导致纤维膜孔径难以满足高效拦截细菌的要求;静电纺丝法等方法制备的纳米纤维膜结构蓬松,孔径大,不适于液体分离,且制备效率尚低、大规模连续化生产困难。熔融共混相分离法不仅可以宏量制备出尺寸可控的纳米纤维,而且由于采用湿法非织造技术制备,纤维膜结构致密,孔径分布集中,适合于大规模除菌应用。等离子体处理处理技术,作为一种新型的材料改性方法,操作简单、制备时间短,便于实现产业化生产。本文针对上述问题,采用不同的方法功能化热塑性聚乙烯-乙烯醇共聚物(EVOH)纳米纤维膜,实现了膜材料的高通量、高截留、高耐污并具备除菌能力,功能化方法的简单易行也为材料产业化生产提供了可能。本文的研究内容详细分为三个方面:采用熔融共混相分离法制备不同尺寸的EVOH纳米纤维,制备成梯度结构的纳米纤维基除菌膜(NFM-GM)。NFM-GM将不同尺寸下纳米纤维膜的性能很好的结合到了一起,膜的平均孔径为120 nm,0.2 MPa下的稳定水通量为6240 L/(m~2·h),通量下降率为4.6%,对颗粒平均尺寸为107 nm的色浆大红,拦截效率为98.40%,对颗粒平均尺寸为200 nm的PS微球,拦截效率为99.1%,对于E.coli和S.aureus,NFM-GM对细菌的拦截能力达到100%。将EVOH纳米纤维膜先用5-磺基水杨酸溶液浸泡,再经表面等离子体自由基聚合法将5-磺基水杨酸接枝到EVOH纳米纤维膜制备磺基化EVOH纳米纤维基除菌膜(NFM-S)。研究结果表明,5-磺基水杨酸与EVOH纳米纤维膜的表面等离子体的最佳反应时间为60 s,不仅较高的接枝率,而且膜表面亲水性有较大提升。NFM-S的通量得到提升,抗污能力增加,对牛血清蛋白(BSA)的吸附由0.69%下降到0.21%。NFM-S对E.coli和S.aureus的除菌过滤效果都可达到100%。通过将EVOH纳米纤维悬浮液涂覆PET无纺布基材上,制备EVOH纳米纤维膜(NFM),再经碱溶液活化和表面等离子体处理制得表面羧基化的EVOH纳米纤维膜(NFM-APT)。结果表明:经EOVH纳米纤维悬浮液涂覆、碱溶液活化和表面等离子体羧基化在PET无纺布基材上制备了一种具有超薄活性层的复合结构除菌膜(NFM-APT),活性层厚度为4.7μm。NFM-APT有较窄的孔径分布,主要分布范围在120-150 nm,平均孔径为134.7 nm,有较高的亲水性,其接触角为24.7°。0.2 MPa下的稳定水通量为7400.4 L/(m~2·h),通量下降率为4.1%,相比于商业膜PES,具备更好的截留率和渗透性。对E.coli、S.aureus和Brevundimonas diminuta过滤拦截效果为100%。在连续过滤模式和静态浸泡模式下,NFM-APT对牛血清蛋白(BSA)和酵母核糖核酸(RNA)都表现出了良好的抗污染性能。相比于商业膜PES,NFM-APT表现出良好的重复使用性能。