[發明專利]一種具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩及其制備方法

有效

• 申請號: 201811644799.2
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109730378B
• 公開（公告）日: 2021-11-23
• 發明（設計）人: 王晶;侯立安;張林;田小兵;周毅
• 申請（專利權）人: 青島軍融創新工程研究院有限公司;浙江大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728
• 代理公司: 杭州天勤知識產權代理有限公司 33224
• 代理人: 胡紅娟

1.一種具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩，其特征在于：包括內、外兩層靜電紡絲功能層和中間支撐層；所述的內層靜電紡絲功能層為疏水層，所述的外層靜電紡絲功能層為超疏松分離層，所述的具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩的制備方法，包括以下步驟：

(1)將疏水高分子材料加入溶劑中，恒溫攪拌，脫泡后得到內層紡絲液A；

(2)將微球添加到溶劑中，進行超聲分散，得到溶液B；將高分子材料加入溶劑中，恒溫加熱攪拌，得到溶液C；最后，將B和C按照一定比例混合，得到外層紡絲液D；

(3)靜電紡絲制備具有內、外雙功能層，首先，利用加濕器和除濕器調節環境濕度；然后，將支撐材料粘貼到金屬滾筒式收集器上，并調節金屬滾筒的轉速；最后，開啟注射泵注射紡絲液A，并接通直流電源，紡絲10-40min后得到內側疏水層；接著，將膜反向貼在收集器上，電紡外層紡絲液D，紡絲10-60min后得到外側超疏松分離層，將膜收集，即得到具有內、外雙功能層的PM2.5防護口罩；

所述的步驟(1)中的疏水高分子材料選自聚偏氟乙烯、聚苯乙烯、聚六氟丙烯-偏二氟乙烯共聚物中的一種或幾種；高分子在得到的內層紡絲液A中的質量濃度為10-30％；

所述的步驟(2)中的微球為二氧化硅、二氧化鈦、碳粉和分子篩中的一種或幾種，尺寸為100 nm-5 μm，外層紡絲液D中微球的質量濃度為2-10％；

所述的步驟(2)中的高分子材料選自聚丙烯腈、聚乙烯吡咯烷酮、聚苯乙烯、聚乙烯醇和聚丙烯中的一種或多種；高分子在得到的外層紡絲液D中的質量濃度為15-20％。

2.根據權利要求1所述的具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩，其特征在于：紡絲液A溶液的質量濃度為15-25％。

3.根據權利要求1所述的具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩，其特征在于：所述的步驟(1)和步驟(2)中的溶劑為N,N-二甲基甲酰胺、N,N-二甲基乙酰胺、N-甲基吡咯烷酮、碳酸二甲酯、甲基乙基酮、丙酮、己烷和去離子水中的一種或幾種。

4.根據權利要求1所述的具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩，其特征在于：所述的步驟(3)中的靜電紡絲過程的參數為：注射泵控制注射速度為1-2 mL h^-1；注射器和金屬滾筒收集器之間的距離為15-20 cm，針頭和收集器之間的直流電壓為12-20 kV；利用除濕器和加濕器控制環境濕度在45-50％之間；金屬滾筒的轉速為10-120r/min。

5.根據權利要求1所述的具有靜電紡絲膜的PM2.5防護口罩，其特征在于：所述步驟(3)中的支撐材料為20-120目的聚酯網格。