[發明專利]基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩及其制備方法

有效

• 申請號: 202110070479.6
• 申請日: 2021-01-19
• 公開（公告）號: CN112704290B
• 公開（公告）日: 2022-10-04
• 發明（設計）人: 張希;王旭晟;林澤洲;刁東風
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: A41D13/11
• 分類號: A41D13/11;A41D31/02;A41D31/30;A41D31/10;A41D31/04;D06M11/83;D06M11/74
• 代理公司: 深圳市君勝知識產權代理事務所(普通合伙) 44268
• 代理人: 謝松

本發明提供一種基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，包括：至少兩層無紡布；混配位金屬碳納米薄膜過濾層，設置在所述至少兩層無紡布之間；口罩帶，所述口罩帶設置在所述至少兩層無紡布的兩端；其中，所述混配位金屬碳納米薄膜過濾層包括：熔融吹塑纖維和嵌入所述熔融吹塑纖維的混配位金屬碳納米薄膜碎片。由于混配位金屬碳納米薄膜碎片的缺陷態電子俘獲作用，使口罩具有高效的過濾性能、疏水性能以及良好的光譜吸收特性。并且在光照條件下混配位金屬的活性被化學鍵活化能使口罩上的病毒失去活性，可通過光消毒的方法使口罩快速消毒殺菌，從而提高了口罩的抗菌抗病毒性能滿足長時間佩戴與重復利用的需求。

技術領域

本發明涉及抗菌抗病毒口罩技術領域，尤其涉及一種基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩及其制備方法。

背景技術

病毒具有高度傳染性，可通過呼吸道飛沫傳播。然而病毒本身的傳播需要呼吸液滴作為病毒載體，以噴嚏的飛沫或是呼吸中散發出的水分等形式傳播。一般而言，可以通過佩戴外科口罩以減少飛沫的數量和速度來阻斷含有病毒的液滴的傳播，避免佩戴者吸入，或是病毒從有癥狀的感染者身上傳播，外科口罩對于控制呼吸道傳染性疾病的傳播阻斷具有重要的作用。

然而，目前常見的外科口罩仍有一些局限性。首先，盡管普通口罩能夠過濾主要的灰塵顆粒(10μm)，但細菌和病毒的過濾效率仍有待提高。其次，超疏水性的缺乏導致飛沫(攜帶病毒)會殘留在口罩表面。第三，由于被吸附的病毒可能會在口罩表面存活，因此沒有殺菌特性的口罩不能長時間或反復使用。在最近的研究中，微結構加速了超疏水表面的發展。常用的聚合物，如：聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、非均相石墨烯和其他納米結構已被制備成超疏水和抗病毒涂料。然而，同時具有超疏水與光消毒性能的外科口罩仍然很少。

因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容

鑒于上述現有技術的不足，本發明的目的在于提供一種基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩及其制備方法，旨在解決現有外科口罩抗菌抗病毒性能較差的問題。

本發明的技術方案如下：

一種基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其中，包括：

至少兩層無紡布；

混配位金屬碳納米薄膜過濾層，設置在所述至少兩層無紡布之間；

口罩帶，所述口罩帶設置在所述至少兩層無紡布的兩端；

其中，所述混配位金屬碳納米薄膜過濾層包括：熔融吹塑纖維和嵌入所述熔融吹塑纖維的混配位金屬碳納米薄膜碎片。

所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其中，所述混配位金屬碳納米薄膜碎片包括金屬碳化合物顆粒和富邊緣態的石墨烯納晶，所述金屬碳化合物顆粒與所述石墨烯納晶通過化學鍵鍵合連接。

所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其中，所述金屬碳化合物顆粒的尺寸為4～6nm。

所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩，其中，所述熔融吹塑纖維的材料為聚丙烯。

一種如上所述的基于混配位金屬碳納米薄膜的自潔凈口罩的制備方法，其中，包括：

在硅基底上生長混配位金屬碳納米薄膜，并將所述混配位金屬碳納米薄膜從所述硅基底上剝離，得到混配位金屬碳納米薄膜碎片；

提供熔融吹塑纖維，采用超聲壓結法將所述混配位金屬碳納米薄膜碎片嵌入所述熔融吹塑纖維，得到混配位金屬碳納米薄膜過濾層；

提供至少兩層無紡布，將所述混配位金屬碳納米薄膜過濾層層疊設置在所述至少兩層無紡布之間；

提供口罩帶，將所述口罩帶與所述至少兩層無紡布的兩端連接。

所述的制備方法，其中，所述在硅基底上生長混配位金屬碳納米薄膜，包括：