[發明專利]一種石墨烯抗菌口罩及其制備方法

在審

• 申請號: 202010187481.7
• 申請日: 2020-03-17
• 公開（公告）號: CN111227370A
• 公開（公告）日: 2020-06-05
• 發明（設計）人: 王強;劉少華
• 申請（專利權）人: 廣州康濾凈化科技有限公司
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D31/26;A41D31/30;D04H1/4291;D04H1/46;D04H1/492;D04H1/544;D04H1/728;D04H3/007;D04H3/105;D04H3/11;D04H3/14;B32B27/32;B32B27/02
• 代理公司: 上海尚象專利代理有限公司 31335
• 代理人: 劉云

本發明公開了一種石墨烯抗菌口罩及其制備方法，該口罩由4層石墨烯無紡布構成，最外層為石墨烯丙綸紡粘無紡布，次外層為石墨烯針刺無紡布，次內層為石墨烯靜電紡無紡布，最內層為石墨烯水刺無紡布。本發明還提供了該口罩的制備方法，包含：步驟1，制備石墨烯無紡布；步驟2，對石墨烯靜電紡無紡布進行處理；步驟3，將所得的各類型石墨烯無紡布按口罩結構進行鋪疊裁剪成口罩形狀，最后將口罩罩體按一定曲線壓合，使得多層石墨烯無紡布緊密貼合，制成口罩成品。本發明制備的抗菌口罩由4層石墨烯無紡布構成，其結構能夠有效過濾空氣中的灰塵、細菌、花粉等顆粒物，PM2.5去除效率達到95％以上，有效保護人體健康。

技術領域

本發明涉及一種抗菌口罩及其制備方法，具體地，涉及一種石墨烯抗菌口罩及其制備方法。

背景技術

石墨烯是從石墨中剝離出來的單層碳原子材料，由碳原子緊密堆積成單層二維蜂窩狀晶格結構，它是人類已知的厚度最薄、質地最堅硬、導電性最好的材料。石墨烯具有優異的力學、光學和電學性質，結構非常穩定，迄今為止研究者尚未發現石墨烯中有碳原子缺失的情況，碳原子之間的鏈接非常柔韌，比鉆石還堅硬，強度比世界上最好的鋼鐵還要高上100倍，如果用石墨烯制成包裝袋，它將能承受大約兩噸重的物品，幾乎完全透明，卻極為致密，不透水、不透氣，即使原子尺寸最小的氦氣也無法通過，導電性能好，石墨烯中電子的運動速度達到了光速的1/300，導電性超過了任何傳統的導電材料，化學性質類似石墨表面，可以吸附和脫附各種原子和分子，還有抵御強酸強堿的能力。

發明內容

本發明的目的是提供一種抗菌口罩及其制備方法，該抗菌口罩由4層石墨烯無紡布構成，其結構能夠有效過濾空氣中的灰塵、細菌、花粉等顆粒物，PM2.5去除效率達到95％以上，有效保護人體健康。

為了達到上述目的，本發明提供了一種石墨烯抗菌口罩，其中，所述的抗菌口罩由4層石墨烯無紡布構成，最外層為石墨烯丙綸紡粘無紡布，次外層為石墨烯針刺無紡布，次內層為石墨烯靜電紡無紡布，最內層為石墨烯水刺無紡布。

上述的石墨烯抗菌口罩，其中，所述的石墨烯無紡布分別包含石墨烯聚酰胺無紡布、石墨烯滌綸無紡布、石墨烯丙綸無紡布中的任意一種。

上述的石墨烯抗菌口罩，其中，所述的石墨烯靜電紡無紡布經過表面活性劑和改性劑處理，按質量百分比計表面活性劑的用量為石墨烯靜電紡無紡布重量的0.1％～1％，添加劑的用量為石墨烯靜電紡無紡布重量的0.1％～5％。

上述的石墨烯抗菌口罩，其中，所述的表面活性劑包含聚乙烯醇、聚乙二醇、木質素磺酸鈉、聚乙烯吡絡烷酮、十二烷基吡咯烷酮、十二烷基磺酸鈉、甲基纖維素中的任意一種或多種。

上述的石墨烯抗菌口罩，其中，所述的添加劑包含二乙烯三胺、六偏磷酸鈉、賴氨酸、硝酸鐵、堿式碳酸銅、碘化鉀、硫代硫酸鈉中的任意一種或多種。

本發明還提供了上述的石墨烯抗菌口罩的制備方法，其中，所述的方法包含：步驟1，制備石墨烯丙綸紡粘無紡布、石墨烯針刺無紡布、石墨烯靜電紡無紡布、石墨烯水刺無紡布；步驟2，對石墨烯靜電紡無紡布進行處理；步驟3，將所得的各類型石墨烯無紡布按口罩結構進行鋪疊裁剪成口罩形狀，最后將口罩罩體按一定曲線壓合，使得多層石墨烯無紡布緊密貼合，制成口罩成品。

上述的石墨烯抗菌口罩的制備方法，其中，所述的步驟1中，采用包含石墨烯聚酰胺纖維、石墨烯滌綸纖維、石墨烯丙綸纖維中的任意一種石墨烯纖維，分別制備石墨烯無紡布；石墨烯丙綸紡粘無紡布通過紡粘法制備，石墨烯針刺無紡布通過針刺法制備，石墨烯靜電紡無紡布通過靜電紡絲熔噴法制備，石墨烯水刺無紡布通過水刺法制備。

上述的石墨烯抗菌口罩的制備方法，其中，所述的步驟2包含：步驟2.1，將表面活性劑、改性劑加入到蒸餾水中，通過攪拌器攪拌均勻；步驟2.2，將溶液槽升溫，然后將石墨烯靜電紡無紡布經過溶液槽中的旋轉輥，出溶液槽后經過壓輥，擠壓掉多余水分，最后經過烘箱干燥，最后卷繞到卷布輥中。