一种个体防护用抗菌口罩

技术领域

本发明涉及一种日用口罩加工制备技术领域，特别涉及一种个体防护用抗菌口罩。

背景技术

经历疫情后的人们防护意识大大增强，也认识到了口罩的重要性，自然而然，口罩走进了大众的日常生活作为日常防护的重要物品，口罩的防护性自然是人们关注的重点。目前我国室内外空气污染较为严重，在一定程度上构成了对人们身心健康的威胁，国内外也发生过多次的持续性空气污染事件，引起了整个社会的广泛关注。口罩能够阻隔灰尘、飞絮、飞沫等污染物，保护人体健康，是日常生活中重要的防护物品。此外，空气中的有害细菌无处不在，常见的有单球菌、双球菌、八叠球菌、链球菌以及葡萄球菌等，极易在空气中传播，引发许多疾病传染，如流行性感冒、麻疹、结核病、流行性腮腺炎、猩红热等，均具有较强的传染性和危害性，并且细菌的繁殖速度快，生存能力强，难以清除杀灭。最好的解决办法是通过日常防护阻隔细菌病毒的传染。因此，目前迫切需要一种有效的抗菌防护口罩来过滤阻挡空气中的细菌病毒。

发明内容

本发明旨在提供一种个体防护用抗菌口罩，得到一种高效低阻、舒适度高的运动型口罩。制备得到一种广谱抗菌剂，将口罩经过抗菌整理剂处理后，具有极好的抗菌性能，其具体由以下技术方案加以实现：

一种个体防护用抗菌口罩，制备工艺方法为：按照重量份称取聚偏氟乙烯7.0-7.5份，加入到50-55份二甲基甲酰胺中，置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌4-6小时，搅拌温度为76-80℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为10-12克/平方米的纤维膜。将制备得到的纤维膜浸没于配制好的抗菌整理剂中，浸泡40-45分钟，浸泡温度为24-28℃，浸泡结束后，取出纤维膜置于温度为80-90℃的鼓风干燥箱中干燥20-30分钟；得到口罩夹心抗菌层，通过铺网机压制在无纺布材料的面层和背层之间，加工为厚度0.6-0.8毫米的折叠型平板口罩即可。

所述抗菌整理剂按照重量份计由以下成分制成：抗菌剂1.0-1.4份、氯化钠2.5-3.0份、十二水合磷酸氢二钠0.8-1.0份、去离子水300-350份。

所述抗菌剂制备方法包括以下步骤：

（1） 称取8.8-10.0克活性炭，置于70-80℃烘箱中干燥2-4小时，粉碎至过60-90目筛，置于烧杯中，加入20-22毫升质量浓度为0.30-0.35%的壬基酚烷基酚聚氧乙烯醚水溶液中，加热升温至34-38℃，保温润胀10-12小时，取出，置于90-100℃烘箱中干燥2-3小时，置于马弗炉中，以4.5-5.0℃/分钟的速度升温至580-600℃，煅烧75-85分钟，自然降温后取出，研磨至粒径大小在100-120纳米之间；

（2）称取1.0-1.2克氯化锌和0.13-0.16克乙酸钇，置于石英研钵中，充分研磨10-15分钟，置于真空干燥箱中，在55-60℃下干燥3-4小时，然后置于微波炉中辐射20-30分钟，微波功率为515-525瓦，辐射结束后取出粉末，按照料液比为1:3.0-3.3的质量比加入到25℃下饱和碳酸钠溶液中，浸泡20-30分钟，过滤，在40-50℃下干燥5-9小时，研磨至粒径大小在36-45纳米之间；

（3）将步骤（1）所得煅烧活性炭按照料液比为1:5.5-5.8的质量比分散至25℃下的亚硫酸氢钠饱和溶液中，加入步骤（2）所得研磨粉料，超声分散20-30分钟，浸泡1.0-1.5小时，得到混合物料，进行过滤，在80-86℃下干燥5-7小时即可。

本发明相比现有技术具有以下优点：为了解决现有防护口罩在抗菌性能方面表现不佳的问题，本发明提供了一种个体防护用抗菌口罩，将制备得到的纤维膜浸没于配制好的抗菌整理剂中，浸泡得到口罩夹心抗菌层，进一步加工为防护口罩；经过抗菌整理剂处理后的口罩，表面吸附抗菌剂，具有抗菌功能，制备得到的抗菌剂抑菌效果优异，用量少，无毒性，对皮肤无刺激作用，其中金属离子可以与细菌中带负电的细胞膜产生吸附作用，透过细胞膜进入细胞内，与功能蛋白中的硫醇基反应，破坏细胞合成酶的活性，从而使得细胞丧失分裂增殖的能力，抑制细菌的繁殖。本发明制备得到的个体防护口罩，能够在过滤颗粒物的同时，具有很好的广谱抗菌性。本发明降低了企业生产功能性口罩的生产成本，不仅满足了人们对日常防护功能性口罩的需求，还能够有效阻隔病毒细菌的传播，给人们提供健康的呼吸环境，具有高效低阻的良好性能，促进了口罩加工原料资源可持续发展，能够满足日常卫生健康防护的需求以及提高口罩市场竞争力的现实意义，显著促进现代化防护口罩业与环保业快速发展以及资源可持续发展，是一种极为值得推广使用的技术方案。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，下面结合具体实施例对本发明作进一步说明，应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明所提供的技术方案。

实施例1

一种个体防护用抗菌口罩，制备工艺方法为：按照重量份称取聚偏氟乙烯7.0份，加入到50份二甲基甲酰胺中，置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌4小时，搅拌温度为76℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为10克/平方米的纤维膜。将制备得到的纤维膜浸没于配制好的抗菌整理剂中，浸泡40分钟，浸泡温度为24℃，浸泡结束后，取出纤维膜置于温度为80℃的鼓风干燥箱中干燥20分钟；得到口罩夹心抗菌层，通过铺网机压制在无纺布材料的面层和背层之间，加工为厚度0.6毫米的折叠型平板口罩即可。

所述抗菌整理剂按照重量份计由以下成分制成：抗菌剂1.0份、氯化钠2.5份、十二水合磷酸氢二钠0.8份、去离子水300份。

所述抗菌剂制备方法包括以下步骤：

（1） 称取8.8克活性炭，置于70℃烘箱中干燥2小时，粉碎至过60目筛，置于烧杯中，加入20毫升质量浓度为0.30%的壬基酚烷基酚聚氧乙烯醚水溶液中，加热升温至34℃，保温润胀10小时，取出，置于90℃烘箱中干燥2小时，置于马弗炉中，以4.5℃/分钟的速度升温至580℃，煅烧75分钟，自然降温后取出，研磨至粒径大小在100-120纳米之间；

（2）称取1.0克氯化锌和0.13克乙酸钇，置于石英研钵中，充分研磨10分钟，置于真空干燥箱中，在55℃下干燥3小时，然后置于微波炉中辐射20分钟，微波功率为515瓦，辐射结束后取出粉末，按照料液比为1:3.0的质量比加入到25℃下饱和碳酸钠溶液中，浸泡20分钟，过滤，在40℃下干燥5小时，研磨至粒径大小在36-45纳米之间；

（3）将步骤（1）所得煅烧活性炭按照料液比为1:5.5的质量比分散至25℃下的亚硫酸氢钠饱和溶液中，加入步骤（2）所得研磨粉料，超声分散20分钟，浸泡1.0小时，得到混合物料，进行过滤，在80℃下干燥5小时即可。

按照实施例1的方法加工制备得到日用防护口罩，按照GB/T20944.2-2007规定的方法进行抗菌性能的检测，测定抗菌效果：对于金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.6%，对于大肠杆菌的抑菌率达到99.8%，对于肺炎克雷伯菌的抑菌率达到99.9%。

实施例2

一种个体防护用抗菌口罩，制备工艺方法为：按照重量份称取聚偏氟乙烯7.3份，加入到52份二甲基甲酰胺中，置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌5小时，搅拌温度为78℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为11克/平方米的纤维膜。将制备得到的纤维膜浸没于配制好的抗菌整理剂中，浸泡42分钟，浸泡温度为26℃，浸泡结束后，取出纤维膜置于温度为85℃的鼓风干燥箱中干燥25分钟；得到口罩夹心抗菌层，通过铺网机压制在无纺布材料的面层和背层之间，加工为厚度0.7毫米的折叠型平板口罩即可。

所述抗菌整理剂按照重量份计由以下成分制成：抗菌剂1.2份、氯化钠2.8份、十二水合磷酸氢二钠0.9份、去离子水330份。

所述抗菌剂制备方法包括以下步骤：

（1） 称取9.4克活性炭，置于75℃烘箱中干燥3小时，粉碎至过75目筛，置于烧杯中，加入21毫升质量浓度为0.33%的壬基酚烷基酚聚氧乙烯醚水溶液中，加热升温至36℃，保温润胀11小时，取出，置于95℃烘箱中干燥2.5小时，置于马弗炉中，以4.8℃/分钟的速度升温至590℃，煅烧80分钟，自然降温后取出，研磨至粒径大小在100-120纳米之间；

（2）称取1.1克氯化锌和0.14克乙酸钇，置于石英研钵中，充分研磨12分钟，置于真空干燥箱中，在58℃下干燥3.5小时，然后置于微波炉中辐射25分钟，微波功率为520瓦，辐射结束后取出粉末，按照料液比为1:3.1的质量比加入到25℃下饱和碳酸钠溶液中，浸泡25分钟，过滤，在45℃下干燥7小时，研磨至粒径大小在36-45纳米之间；

（3）将步骤（1）所得煅烧活性炭按照料液比为1:5.6的质量比分散至25℃下的亚硫酸氢钠饱和溶液中，加入步骤（2）所得研磨粉料，超声分散25分钟，浸泡1.2小时，得到混合物料，进行过滤，在83℃下干燥6小时即可。

按照实施例2的方法加工制备得到日用防护口罩，按照GB/T20944.2-2007规定的方法进行抗菌性能的检测，测定抗菌效果：对于金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.7%，对于大肠杆菌的抑菌率达到99.9%，对于肺炎克雷伯菌的抑菌率达到99.9%。

实施例3

一种个体防护用抗菌口罩，制备工艺方法为：按照重量份称取聚偏氟乙烯7.5份，加入到55份二甲基甲酰胺中，置于恒温加热磁力搅拌器中加热搅拌6小时，搅拌温度为80℃，自然冷却后，震荡均匀后使用注射器吸取置于静电纺丝装置上，纺丝得到克重为12克/平方米的纤维膜。将制备得到的纤维膜浸没于配制好的抗菌整理剂中，浸泡45分钟，浸泡温度为28℃，浸泡结束后，取出纤维膜置于温度为90℃的鼓风干燥箱中干燥30分钟；得到口罩夹心抗菌层，通过铺网机压制在无纺布材料的面层和背层之间，加工为厚度0.8毫米的折叠型平板口罩即可。

所述抗菌整理剂按照重量份计由以下成分制成：抗菌剂1.4份、氯化钠3.0份、十二水合磷酸氢二钠1.0份、去离子水350份。

所述抗菌剂制备方法包括以下步骤：

（1） 称取10.0克活性炭，置于80℃烘箱中干燥4小时，粉碎至过90目筛，置于烧杯中，加入22毫升质量浓度为0.35%的壬基酚烷基酚聚氧乙烯醚水溶液中，加热升温至38℃，保温润胀12小时，取出，置于100℃烘箱中干燥3小时，置于马弗炉中，以5.0℃/分钟的速度升温至600℃，煅烧85分钟，自然降温后取出，研磨至粒径大小在100-120纳米之间；

（2）称取1.2克氯化锌和0.16克乙酸钇，置于石英研钵中，充分研磨15分钟，置于真空干燥箱中，在60℃下干燥4小时，然后置于微波炉中辐射30分钟，微波功率为525瓦，辐射结束后取出粉末，按照料液比为1:3.3的质量比加入到25℃下饱和碳酸钠溶液中，浸泡30分钟，过滤，在50℃下干燥9小时，研磨至粒径大小在36-45纳米之间；

（3）将步骤（1）所得煅烧活性炭按照料液比为1:5.8的质量比分散至25℃下的亚硫酸氢钠饱和溶液中，加入步骤（2）所得研磨粉料，超声分散30分钟，浸泡1.5小时，得到混合物料，进行过滤，在86℃下干燥7小时即可。

按照实施例3的方法加工制备得到日用防护口罩，按照GB/T20944.2-2007规定的方法进行抗菌性能的检测，测定抗菌效果：对于金黄色葡萄球菌的抑菌率达到99.7%，对于大肠杆菌的抑菌率达到99.8%，对于肺炎克雷伯菌的抑菌率达到99.9%。

对照组使用未经抗菌整理剂处理的纤维膜作为对照，其余与实施例3保持一致，测定抗菌效果为：对于金黄色葡萄球菌的抑菌率达到36.8%，对于大肠杆菌的抑菌率达到52.3%，对于肺炎克雷伯菌的抑菌率达到64.4%。