[發明專利]一種復合防護殺毒口罩及其制備方法

在審

• 申請號: 202010581440.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111631456A
• 公開（公告）日: 2020-09-08
• 發明（設計）人: 蘇鑫;崔新
• 申請（專利權）人: 蘇州十一方生物科技有限公司
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D31/02;A41D31/30;D06M15/564;D06M11/44;D06M15/507;B32B5/02;B32B9/00;B32B9/04;B32B23/02;B32B23/10;D21H27/08;D21H11/12;D21F13/00
• 代理公司: 北京精金石知識產權代理有限公司 11470
• 代理人: 尉月麗

本發明公開了一種復合防護殺毒口罩及其制備方法，涉及防菌口罩技術領域。本發明的復合防護殺毒口罩包括納米復合材料殺菌布層和濾紙層；其中，所述納米復合材料殺菌布層包括氧化鋅顆粒和有機短纖維；所述濾紙層由棉漿纖維、天絲纖維、龍須草纖維組成。制備時從外到內按照如下次序進行口罩組裝：無紡布層、納米復合材料殺菌布層、濾紙層、無紡布層。利用成本低廉的氧化鋅納米粉體作為殺毒材料，抑制吸附在口罩上的細菌擴散和繁殖。此外，通過對口罩的簡單揉搓，氧化鋅顆粒可以和促靜電短纖維產生靜電，恢復駐極材料層的靜電吸附效果。

技術領域

本發明涉及防菌口罩技術領域，具體涉及一種復合防護殺毒口罩及其制備方法。

背景技術

微生物往往黏附在空氣氣溶膠細小顆粒物的表面，可以隨著這些細小顆粒物較長時間停留在空中，或隨風播散到較遠的地區。某些微生物顆粒還可以隨著人的呼吸進入肺部或通過傷口感染，造成許多傳染性疾病的傳播，對人類身體健康帶來嚴重的危害。口罩對于進入口鼻的空氣有一定的過濾作用，口罩的濾材通常由若干層非織造布組成，不同廠家選用的原料，以及生產的口罩結構、層數會略微不同，在各層之間的聯系上，基本上都遵循所謂“梯度過濾”的原則。其中最外層為抗濕面層，濾料的孔徑尺寸較大，負責過濾較大的微粒子，內層多為皮膚親和材料，使人呼出的水汽盡快散出，保持嘴部皮膚干爽、舒適，中間層則是整個PM2.5口罩的核心部位，承擔過濾更微細的粒子這種設計使各層濾料之間“分工合作”，在保證較高過濾效率的同時又能保持較好的舒適度和達到較大的容塵能力。

微粒子在PM2.5口罩濾紙中的過濾機理十分復雜，除了表層過濾，更多的是深層過濾，由于濾紙具有一定的厚度和錯綜復雜的孔隙結構，微粒子跟隨氣流運動到濾紙表面，纖維之間交織的網絡結構能將遠比濾紙孔徑小得多的微粒子截留。由于病毒尺寸小于0.1微米，口罩對已經附著在其上的病毒過濾能力有限。因此，有效殺毒變得十分必要。相關研究結果表明，駐極材料對細微粉塵的過濾能力比一般材料高50％。將非織造材料經過駐極處理后可以大幅度的提升其性能。雖然駐極技術的引入極大的提升了非織造材料的過濾效率，但是駐極非織造材料極易產生衰減，難以實現性能的持久穩定性，因而會導致產品的安全性降低。在五種過濾截流機理中，靜電吸附效果尤為重要，對細小顆粒的過濾起主要作用。

中國專利申請201710232912.5公開了一種中藥口罩濾芯，屬于防菌口罩技術領域，由外向內包括活性炭纖維層和抗菌保健層，所述抗菌保健層包括以下重量份數的原料：棉纖維45-55份、納米氧化鋅2-3份、羧甲基殼聚糖10-15份、海藻酸鈉20-30份、白芷20-30份、辛夷20-30份、蘆薈20-30份和菊花20-30份。該中藥口罩濾芯上層的活性炭纖維層具有很強的吸附和過濾功能，下層的抗菌保健層是以棉纖維和海藻酸鈉混紡，添加納米氧化鋅和中藥提取物，抗菌保健性能、吸濕性能以及透氣性能優異。

中國專利201711302050.5一種醫用高效殺菌口罩。口罩為層疊結構，由外向內依次包括：第一無紡布層、殺菌層及第二無紡布層；殺菌層由聚丙烯纖維和鉺元素摻雜的納米氧化鋅組成，其中，聚丙烯纖維占90-95重量份，鉺元素摻雜的納米氧化鋅占5-10重量份；鉺元素摻雜的納米氧化鋅的粒徑范圍為50-200nm。通過特定制備方法將鉺元素摻雜到納米氧化鋅中，該醫用口罩顯著提高了殺菌效果，但是該口罩存在制備成本較高的不足。

總體來看，現有技術主要存在技術相對復雜，成本相對較高，同時靜電吸附能力衰減導致防護性能下降的問題。針對上述問題，本研究直接利用植物纖維改性的方法，將活性炭和氧化鋅混合作為過濾層。除此之外，為解決口罩中駐極材料層的吸附能力衰減問題，本發明利用氧化鋅顆粒和有機纖維的摩擦生電恢復駐極材料的靜電吸附能力，使口罩在保持對極細小顆粒過濾能力的同時兼具有效的殺菌能力。

發明內容

本發明的目的在于提供一種復合防護殺毒口罩及其制備方法，利用成本低廉的氧化鋅納米粉體作為殺毒材料，抑制吸附在口罩上的細菌擴散和繁殖。此外，通過對口罩的簡單揉搓，氧化鋅顆粒可以和促靜電短纖維產生靜電，恢復駐極材料層的靜電吸附效果。