[發明專利]一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜及制備方法

有效

• 申請號: 202110135371.0
• 申請日: 2021-02-01
• 公開（公告）號: CN112962219B
• 公開（公告）日: 2022-05-24
• 發明（設計）人: 廖志星
• 申請（專利權）人: 新石器科技有限公司
• 主分類號: D04H1/728
• 分類號: D04H1/728;D04H1/4382;D01D5/34;D01F1/10;D01F8/02;D01F8/04;A41D13/11
• 代理公司: 廣州德偉專利代理事務所(普通合伙) 44436
• 代理人: 黃浩威

本發明屬于醫用衛生材料技術領域，具體涉及一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜及制備方法，先以稻殼粉、石墨烯?納米二氧化鈰復合粉末、聚乙烯醇、虎杖根提取物為原料制成芯層溶液或殼層溶液，然后通過同軸靜電紡絲制成納米纖維膜；其中，在制備殼層溶液時，先將聚乙烯醇溶于水中制成水溶液，再將酯化稻殼粉、石墨烯?納米二氧化鈰復合粉末、虎杖根提取物分散于甲醇中制成甲醇溶液，最后將水溶液與甲醇溶液攪拌混勻即可；在制備芯層溶液時，先將十六烷基三甲基溴化銨溶于甲醇中，然后加入稻殼粉，超聲波分散均勻即得。本發明所得納米纖維膜具有較好的空氣凈化效果，可用于口罩制作，制得的口罩防護效果好，使用舒適度好，力學性能佳。

技術領域

本發明屬于醫用衛生材料技術領域。更具體地，涉及一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜及制備方法。

背景技術

隨著工業化的快速發展，全球空氣污染越來越嚴重，霧霾就是目前常見的污染現象。研究表明，PM2.5顆粒物的濃度水平與呼吸系統、心肺疾病的發病率及死亡率有不可忽視的關系。近年來人們越來越重視自身防護，口罩就是最為常見的一種個人衛生防護用品，是以人體呼吸力為動力，凈化大氣環境以滿足人體對潔凈空氣的需求。

對于口罩而言，纖維過濾層的過濾效率的高低決定了口罩的使用效果，而空氣阻力的高低決定了口罩的使用舒適度。良好的纖維過濾材料應兼具高過濾效率、低空氣阻力、良好安全性等特點。

納米纖維是指纖維直徑大小處于納米尺寸范圍內的超細纖維。與常規纖維相比，納米纖維具有的界面效應、小尺寸效應以及大的比表面積等特點，非常適合用作口罩過濾層。納米纖維制成的口罩，可以通過物理攔截和表面吸附作用過濾空氣中的污染物，具有高的過濾效率以及良好的安全性，因而備受關注。

盡管納米纖維具有天然的技術優勢，但是在口罩生產中卻仍有很多問題，比如力學性能欠佳，容易部分堆積或分離，進而影響口罩的防護效果和使用舒適度。

發明內容

本發明要解決的技術問題是克服現有納米纖維制成的口罩防護效果、使用舒適度和力學性能等指標欠佳的缺陷和不足，提供一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜及制備方法。

本發明的目的是提供一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜的制備方法。

本發明另一目的是提供利用上述制備方法得到的一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜。

本發明另一目的是提供上述生物基空氣凈化納米纖維膜在制作口罩中的應用。

本發明上述目的通過以下技術方案實現：

一種用于口罩的生物基空氣凈化納米纖維膜的制備方法，先以稻殼粉、石墨烯-納米二氧化鈰復合粉末、聚乙烯醇、虎杖根提取物為原料制成芯層溶液或殼層溶液，然后通過同軸靜電紡絲制成納米纖維膜；其中，以重量份計，殼層溶液的制備方法如下：

(1)先將新鮮虎杖根經預處理制成虎杖根漿液，接種植物乳桿菌，發酵，過濾，得到發酵液，再將發酵液經液膜萃取，得到虎杖根提取物，備用；

(2)然后將1份聚乙烯醇溶于4～5份水中，得到水溶液；

(3)再將0.08～0.1份十六烷基三甲基溴化銨溶于8～10份甲醇中，繼續加入3～4份稻殼粉、0.01～0.02份石墨烯-納米二氧化鈰復合粉末、0.8～1份虎杖根提取物，超聲波分散均勻，得到甲醇溶液；

(4)最后將水溶液與甲醇溶液攪拌混勻，即得所述的殼層溶液；

以重量份計，所述芯層溶液是先將0.08～0.1份十六烷基三甲基溴化銨溶于8～10份甲醇中，然后加入3～4份稻殼粉，超聲波分散均勻而得。

優選的，所述稻殼粉的制備方法如下：先將干燥稻殼粉碎至30～40目，接著超微粉碎至1μm以下，得到稻殼粉。