[發明專利]一種高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩及其制備方法

在審

• 申請號: 202011179517.3
• 申請日: 2020-10-29
• 公開（公告）號: CN112244384A
• 公開（公告）日: 2021-01-22
• 發明（設計）人: 姜娟;趙曉峰;倪娜;郝巍;余亞麗;丁奇
• 申請（專利權）人: 明光市銘垚凹凸棒產業科技有限公司;上海交通大學
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D31/04;A41D31/14;A41D31/30;D06M11/79;D06M11/46;D06M11/65
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 顧艷哲

本發明涉及一種高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩及其制備方法，口罩包括堆疊設置的第一支撐層、多功能層、第二支撐層，其中多功能層為銀離子摻雜二氧化鈦包覆的凹凸棒?氧化物納米纖維層，該納米纖維層制備方法包括：首先將氧化物前驅體溶膠、水及助紡劑混合，再經過靜電紡絲、高溫燒結后，得到氧化物納米纖維層；之后將凹凸棒與水混合并經細胞破碎機處理后，與銀離子摻雜二氧化鈦溶膠混合，得到噴涂液；最后將噴涂液噴涂于氧化物納米纖維層上并經熱處理后，即得到納米纖維層。與現有技術相比，本發明具有舒適透氣、制備方法簡單等優點，并可滿足吸附、過濾、可見光降解殺菌等多種功能的要求，具有較為廣闊的商業應用前景。

技術領域

本發明屬于衛生防護用品技術領域，涉及一種高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩及其制備方法。

背景技術

空氣污染包括有毒有害氣體、懸浮顆粒、以及細菌和病毒等生物性空氣污染物。目前，空氣污染可通過呼吸道引發嚴重的呼吸系統疾病、心臟病及其肺部疾病，已經成為危害人體健康的重要因素。因此，做好個人防護是減少空氣污染對人體造成危害的必要途徑(空氣污染(霾)人群健康防護指南，國家衛生健康委辦公廳編寫)。然而，室內空氣環境凈化系統價格昂貴，而且無法滿足室外出行的需求。佩戴口罩是一種簡單方便且行之有效的防護方法。在霧霾天，尤其是病毒肆虐的時候佩戴口罩是加強個人防護最有效的個人防護方法。

目前使用較多的口罩為醫用外科口罩，它主要包含三層結構，外層有阻水層，用來防止飛沫進入口罩內層；中間層為熔噴聚丙烯無紡布，是由許多縱橫交錯的纖維以隨機方向層疊而成的纖維膜，纖維直徑范圍0.5～10微米，可以過濾細菌懸浮顆粒，是最重要的核心層；口罩內層為普通無紡布，主要用于吸濕功能(符合國標 GB/T 32610-2016)。醫用外科口罩可阻隔90％的微小顆粒，但是對有機有害物和細菌病毒達不到理想的防護作用，并且佩戴時間短，每4小時需要更換一次。N95 口罩凈化空氣效果最好，但是N95口罩屬于工業性防塵口罩，其層數多、密閉性好，容易使人出現呼吸不暢、缺氧等情況，不宜長時間佩戴。

發明內容

本發明的目的就是提供一種高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩及其制備方法。該口罩可過濾微米和納米顆粒，又可以吸附有毒氣體進行降解，同時可以殺滅附著在口罩上的細菌、病毒。不僅如此，它還可以具有透氣性好的優勢，解決了現有醫用口罩和N95口罩存在的問題。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩，包括依次堆疊設置的第一支撐層、多功能層、第二支撐層，其中所述的多功能層為銀離子摻雜二氧化鈦包覆的凹凸棒-氧化物納米纖維層。所述的第一支撐層、第二支撐層均可選用無紡布，所述的多功能層可滿足吸附、過濾、降解殺菌等多種功能的要求。

一種高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩的制備方法，包括將第一支撐層、多功能層、第二支撐層依次堆疊放置，依次經過裁剪、邊緣壓緊連接后，即得到所述的高效過濾并吸附殺菌用多功能可重復使用口罩。

進一步地，所述的銀離子摻雜二氧化鈦包覆的凹凸棒-氧化物納米纖維層的制備方法包括以下步驟：

1)將氧化物前驅體溶膠、水及助紡劑混合并攪拌4-24h，再依次經過靜電紡絲、高溫燒結后，得到氧化物納米纖維層；將凹凸棒與水混合并經細胞破碎機處理后，得到凹凸棒分散液，之后將凹凸棒分散液與銀離子摻雜二氧化鈦溶膠混合并攪拌1-5h，得到凹凸棒-銀離子摻雜鈦溶膠噴涂液；

2)將凹凸棒-銀離子摻雜鈦溶膠噴涂液噴涂于氧化物納米纖維層上，經熱處理后，即得到銀離子摻雜二氧化鈦包覆的凹凸棒-氧化物納米纖維層。

進一步地，步驟1)中，所述的水與氧化物前驅體溶膠的體積比為(1-3):1，所述的氧化物前驅體溶膠中的氧化物與助紡劑的質量比為100:(5-30)。