[發明專利]基于氧化石墨烯的復合納濾防霾抗菌抑菌口罩及制備方法

有效

• 申請號: 201710038463.0
• 申請日: 2017-01-19
• 公開（公告）號: CN106690577B
• 公開（公告）日: 2019-07-26
• 發明（設計）人: 曲麗君;田明偉;周珍卉;馬志友;朱士鳳
• 申請（專利權）人: 青島大學;南京同君碳素新材料有限公司
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D31/02;A41D31/30;A41D31/26;D01F1/10
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• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種基于氧化石墨烯的復合納濾防霾抗菌抑菌口罩，包括口罩本體，口罩本體從外到里依次由抗靜電處理層、氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復合納米濾芯層、負離子纖維無紡布層、抗菌抑菌層順序疊合而成，抗靜電處理層的外側裸露面上設置有對稱的固定扣，與固定扣可拆卸式的連接有彈力帶，口罩本體熱壓粘合，形成具有立體呼吸空間的口罩；通過靜電紡絲的加工方法，在丙綸無紡布上負載一層氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物靜電紡復合濾芯膜層為核心濾材，最外層丙綸無紡布經抗靜電處理。本發明的納濾防霾抗菌抑菌口罩，不僅過濾防霾PM2.5的效率高，而且透氣性好，還具有釋放負離子呼吸清新、抗菌抑菌、低溫遠紅外、抗紫外線等功能。

技術領域

本發明涉及防霾口罩技術領域，特別是涉及一種基于氧化石墨烯的復合納濾防霾抗菌抑菌口罩及制備方法。

背景技術

近年來，我國汽車的擁有量迅猛增加及工業化的高速發展，導致空氣質量惡化，霧霾天持續的時間越來越長，持續霧霾天氣對人類健康及日常生活造成了極為嚴重的影響，并由此引發各種疾病，包括：哮喘、呼吸道感染、肺部感染等呼吸系統疾病，對人們的身體健康，特別是對兒童和老年人等免疫力較弱的群體，造成極其嚴重的影響。

城市有毒顆粒物來源：汽車尾氣，使用柴油的車子是排放細顆粒物的“重犯”，使用汽油的小型車雖然排放的是氣態污染物，比如氮氧化物等，但碰上霧天，也很容易轉化為二次顆粒污染物，加重霧霾；工業生產排放的廢氣，比如冶金、窯爐與鍋爐、機電制造業，還有大量汽修噴漆、建材生產窯爐燃燒排放的廢氣；建筑工地和道路交通產生的揚塵等，都會加重霧霾，PM2.5俗稱霧霾，又稱為細顆粒物，現已成為現社會階段人們最為關注的指標之一，它能較長時間懸浮于空氣中，其在空氣中含量濃度越高，就代表空氣污染越嚴重，因此，開發高性能的過濾材料是行之有效的措施之一。

靜電紡絲法是化學纖維傳統溶液干法紡絲和熔體紡絲的新發展，是當前納米纖維等超細纖維制造最主要的方法。與傳統的方法有著明顯的不同，它將聚合物溶液或熔體帶上幾千至上萬伏高壓靜電。這一技術的核心，是使帶電荷的高分子溶液或熔體在靜電場中流動與變形，當電場力足夠大時，聚合物液滴可克服表面張力形成噴射細流。然后經溶劑蒸發或熔體冷卻而固化得到纖維狀物質，因此這一過程稱為靜電紡絲。現有的靜電紡納米膜材料，尤其是靜電紡纖維膜強度低，且制備高面密度的電紡膜缺乏經濟性，因此使用單純的納米膜材料作為過濾材料使用時無法達到其最佳過濾效果且功能性差。此外，與常規非織造纖維濾料相比，靜電紡納米纖維膜為基材的過濾材料的機械強度很低，因此，將納米纖維與非織造布復合，既可以保證濾料的機械強度及過濾性質，還可降低生產成本。

靜電紡納米纖維直徑細、比表面積大，由這種纖維形成的非織造布表現出優良的吸附性能，可用作吸附媒質，包覆活性炭、生物殺滅劑等，用這些纖維應用于口罩或空氣過濾膜，能夠高效地過濾并降解空氣中的有害氣體。

為躲避霧霾污染，口罩成為普通市民的首選物品。但是，目前市場上的口罩產品大部分不能過濾 PM2.5，2014 年中國消費者協會的測試結果顯示僅僅極少數國外產品達到了脫除效率要求，而這些產品大部分是為工業生產設計，舒適性、美觀性難以滿足民用要求，穿用者在使用這些口罩進行吸氣和呼氣時，一方面會導致空氣的內外交換速度較慢，造成穿用者供氣不足的感覺，另一方面呼氣氣體在口罩內側停留時間長，濕度較大，影響臉部皮膚健康。

發明內容

針對現有技術中存在的缺陷或不足，本發明創新性地提出了一種基于氧化石墨烯的復合納濾防霾抗菌抑菌口罩及制備方法，該制備方法制得的基于氧化石墨烯的復合納濾防霾抗菌抑菌口罩，不僅過濾防霾PM2.5的效率高，而且透氣性好，還具有釋放負離子呼吸清新、抗菌抑菌、清新、低溫遠紅外、抗紫外線等功能。

本發明的技術方案是這樣實現的：