[發明專利]一種高效吸附病毒的防護材料的制備方法

在審

• 申請號: 202010584400.7
• 申請日: 2020-06-24
• 公開（公告）號: CN111893650A
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 湯玉斐;鄭婉星;劉照偉;趙康;邢國鑫;李丹
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H3/02;D04H13/00;D01D10/02;D01D5/00;D01F6/12;D01F6/18;D01F6/76;D01F6/84;D01F1/10;A61L2/10;D06M10/00;D06M101/22;D06M101/28
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 燕肇琪

本發明公開了一種高效吸附病毒的防護材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：步驟1、制備壓電復合納米纖維；步驟2、高效壓電層的制備；具體的，將步驟1獲得的壓電復合納米纖維放入含有壓電陶瓷前驅體的水熱溶液中進行水熱處理，調整水熱參數得到高效壓電層；步驟3、將可紡聚合物、荷正電顆粒加入到溶劑B中攪拌均勻得到紡絲液B；將紡絲液B置入推進泵中，以步驟2中獲得的高效壓電層的兩面作為接收面，調整靜電紡絲參數得到荷正電吸附層與高效壓電層的復合纖維層；步驟4、紫外光照抗菌處理；具體的，將步驟3中得到的復合纖維層進行紫外光照抗菌處理，調整紫外光強與光照時間，得到防護材料，提高了現有防護材料吸附病毒的能力。

技術領域

本發明屬于復合材料制備技術領域，涉及一種高效吸附病毒的防護材料的制備方法。

背景技術

目前市面上的防護口罩的阻隔機理基于攔截效應、慣性效應、擴散效應、 靜電效應以及重力效應等，其中，攔截效應是最為主要的，但大多數防護口 罩過濾層的過濾效率較低，而細菌病毒的尺寸較小，難免出現漏網之魚。

中國專利《一種醫用外科口罩的制備方法》(申請號：201820643577.8，授權號：CN208211534U，公告日：2018.12.11)設計了一種醫用外科口罩，其濾芯層由兩層海綿層以及其之間的活性炭纖維層構成，該口罩可對空氣中的有害物質進行吸附，過濾性能較好，但是機械阻隔不能吸附阻隔尺寸較小的細菌病毒，且機械阻隔吸附依賴于過濾層的厚度，限制了吸附效率的提高。

中國專利《一種抗菌型防護口罩》(申請號：201920523587.2，授權號：CN210017973U，公告日：2020.02.07)中的防護口罩過濾片由活性炭和納米氧化鋅抗菌層組成，活性炭提高了口罩過濾效率而氧化鋅抗菌層使其具備一定的抗菌能力，但對于尺寸較小的病毒細菌無法完全的吸附過濾，吸附效率較低。

中國專利《一種高過濾復合型醫用口罩》(申請號：201911184706.7，授權號：CN110801062A，公告日：2020.02.18)中的醫用口罩由外層防護紗、活性炭吸附層、內層防護紗組成，該口罩的結構簡單，過濾效果較好，但由于紗布和活性炭層僅限于機械阻隔，對于尺度較小的病毒細菌無法過濾。

中國專利《一種主動凈化防護服》(申請號：202020353282.4，授權號：CN210644878U，公告日：2020.06.02)中空氣過濾部件為活性炭濾網，可吸附有效有害氣體，凈化空氣，但過濾網沒有機械阻隔效應，且活性炭濾網對負電性的病毒無法高效吸附。

中國專利《一種醫用防護口罩》(申請號：202020232656.7，授權號：CN210581115U，公告日：2020.05.22)中的醫用防護口罩由兩層無紡布與一層熔噴過濾布組成，該口罩可有效的阻隔空氣中的細菌傳播。該口罩雖然有效利用了靜電吸附效應，但對于負電性的病毒細菌無法高效吸附過濾。

荷正電材料是一種新型功能材料，其分子結構中帶有固定的荷正電基團，而細菌病毒往往帶有負電，可通過正負電荷吸引的原理以及機械截留對其吸附截留，從而提高對病毒的吸附效率。為進一步提高防護材料對病毒的吸附效率，結合荷正電吸附效應、壓電效應與機械阻隔效應，利用電紡技術在壓電層的雙面復合荷正電吸附層。利用壓電效應構建的內置電場來驅動帶電的細菌病毒向兩面荷正電吸附層移動，從而被吸附捕獲，實現高效吸附病毒細菌。

發明內容

本發明的目的是提供一種高效吸附病毒的防護材料的制備方法，提高了現有防護材料吸附病毒的能力。

本發明所采用的技術方案是，一種高效吸附病毒的防護材料的制備方法，具體按照以下步驟實施：

步驟1、制備壓電復合納米纖維；

步驟2、高效壓電層的制備；

具體的，將步驟1獲得的壓電復合納米纖維放入含有壓電陶瓷前驅體的水熱溶液中進行水熱處理，調整水熱參數得到高效壓電層；