[發明專利]一種多功能口罩及其制備方法

在審

• 申請號: 202010510123.5
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111733531A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 霍曉楠;毛萃;孟凡錦;李煥煥;曹青福;史記
• 申請（專利權）人: 中國制漿造紙研究院有限公司;中輕（晉江）衛生用品研究有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D01D5/00;B01J13/06;A41D13/11;A01N25/28;A01N25/04;A01N25/30;A01N43/78;A01N37/22;A01N43/80;A01N33/12;A01P1/00
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本發明提供了一種多功能口罩及其制備方法。多功能口罩主體部分由經過靜電紡絲制備的含有抑菌微膠囊的抑菌納米纖維層、含有調溫微膠囊的調溫納米纖維層、含有抑菌微膠囊與護膚微膠囊的護膚抑菌納米纖維層相互疊加構成，其中護膚抑菌納米纖維層位于緊貼面部的最內層。其制備方法有機結合微膠囊技術與靜電紡絲技術，充分協調這兩種技術的優勢，采用該制備方法所制得的口罩在保持良好防護功能的同時，亦具有良好的抑菌能力、調溫能力與護膚能力，使用安全，用途廣泛。

技術領域

本發明涉及衛生防護用品領域，具體涉及一種具有調溫抑菌護膚功能的多功能口罩及其制備方法。

背景技術

工業文明的快速發展引起了越來越多的環境問題，比如全球氣候變暖與空氣質量變差。由于全球氣候的變暖，高原冰川與極地冰川解凍，許多被冰封的遠古病毒與微生物被逐漸釋放出來，同時伴隨著空氣質量的日益下降，這些病毒與微生物可能會引發諸多流行性疾病，這對于地球上人類是巨大的威脅。

隨著人類安全意識的提高，為了應對日益變差的空氣質量與流行性疾病，人們通常采用佩戴口罩的方式進行自我保護。目前市場上的口罩種類琳瑯滿目，根據國標的定義，可將口罩的類型分為隨棄式半面罩、可更換式半面罩和全面罩三種。然而每種口罩都存在著諸多不足，諸多一次性口罩防護能力不夠且用即棄式的使用方法造成了物資資源的極大浪費。國標中規定的口罩KN90和KN95的過濾效率需分別大于90.0％和95.0％，該要求保證了對于霧霾污染物的有效截留，但對于大部分濾材而言，過濾效率越高呼吸阻力越大，而呼吸阻力越大佩戴者呼吸不適感越嚴重，而且長時間使用時更會帶來皮膚問題，這是由于口罩長時間包覆面部皮膚，人體呼出的氣體會使局部微氣候變得濕潤、溫度相應較高、水合度較大，這為細菌與病毒的生存繁衍創造有利的環境，從而引發皮膚問題。目前絕大部分口罩本身不具備調溫能力、抑菌能力與護膚能力，因此對傳統口罩賦予調溫、抑菌、護膚功能具有非常重大的理論意義與應用價值。

靜電紡絲是使高分子溶液或熔體帶電，并置于噴絲口與接收屏之間的高壓電場中，通過靜電吸引力克服高分子溶液或熔體的表面張力，從而使紡絲液成為一股帶電的噴射流，并在電場中運動，最后集聚在金屬網狀接收屏上，成為無紡布狀的纖維氈，高分子溶液或熔體因溶劑的蒸發或熔體冷卻而固化，從而成為納米纖維無紡織布。用靜電紡納米纖維制備的過濾膜直徑小(一般幾十至幾百納米)、比表面積高，具有過濾效率高和空氣阻力低等優點。同質量的納米纖維過濾膜與常規纖維過濾膜相比，其過濾效率能提高70％。有文獻報道，傳統的過濾膜密度為39g/m²，而利用靜電紡絲技術制備的PEO過濾膜其密度能達到3g/m²，可過濾100nm左右的微粒。此外，有研究表明，納米纖維直徑越小，其過濾效率越高，同時纖維的直徑分布與膜的過濾效率也密切相關。而且目前大部分PM2.5口罩采用駐極熔噴布制備高效過濾層，采用電暈放電的方式，使普通熔噴布帶有電荷從而提高對微粒的捕集和過濾，隨著微粒的富集以及溫度的變化，駐極作用下降明顯，導致口罩的防護能力急劇下降。通過靜電紡絲制備出的無紡布本身就具有一定的靜電，且電荷穩定性較好，因此不需要額外的駐極作用，操作簡捷方便。

膠囊是一種具備核殼結構的微小“容器”，用于保護或控制釋放囊芯物質，遮蔽氣味等，實現了囊芯物質的永久固態化，使得囊芯物質的使用、貯存和運輸更加方便。根據粒徑可以劃分為：粒徑小于1μm的納米膠囊、粒徑在1～1000μm的微膠囊和粒徑大于1mm的大膠囊。其在航空航天、建筑、環境保護、紡織服裝、醫療衛生、電子器件冷卻和軍事偽裝等諸多領域有著廣泛的應用。