CN107232666A - 一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种日常生活及医药卫生防护用品,具体是一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩。该口罩包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,所述中间层由微孔生物胺膜无纺布层组成,微孔生物胺膜无纺布是用医用无纺布浸入生物胺溶液中上浆制得。本发明的口罩可以有效的达到防菌、抑菌、防雾霾的作用,效果符合相关的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种日常生活及医药卫生防护用品,具体是一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩及其制备方法。
背景技术
近年来,随着人们对雾霾问题的重视,在口罩的选择上越来越注重于防雾霾效果,市面上普通的口罩一般只具有单一的过滤功能,在使用过程中由于呼吸而导致罩体湿润从而容易滋生细菌,对人体健康不利,同时也起不到放霾作用。口罩的材料与结构在不断创新,人们需要一种既可以防菌抑菌,又可以起到很好的防雾霾效果的口罩。
微孔生物胺膜是以脱乙酰壳聚糖为原料制备的多孔结构的生物胺膜,具有良好的抑菌抗菌效果。脱乙酰壳聚糖是具有优良防菌、抑菌作用的生物胺,它是由甲壳素脱乙酰制得。甲壳质是无脊椎动物外骨骼的重要组成部分,是一种来源极其广泛的自然资源。壳聚糖是甲壳质N-脱乙酰基的产物,是一种天然直链状氨基多糖。壳聚糖具有很好的成膜性、通透性、吸附性,特别是由于壳聚糖无毒,可被体内的溶菌酶缓慢降解而吸收,即具有生物降解、生物相容性和生物可吸收性等特点,同时又具有抑菌、促进皮肤再生、加速伤口愈合等功效。因此壳聚糖在人造皮肤、医用敷料、组织工程和药物控释载体等医药领域被广泛研究。为了增大表面积、增加吸附量、有利于细胞和组织的附着,壳聚糖常以多孔膜的形式应用。
通过聚合物辅助倒相法可以制备壳聚糖的多孔膜。壳聚糖分子本身有很多羟基和氨基,容易与带有极性基团的高分子发生一定的相互作用,这样能更好地产生两相分散,以它们的共混膜为模板,再通过溶剂将其选择性地抽提,就可以制得多孔膜。水溶性高分子,比如聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、聚乙烯醇(PVA)以及聚乙二醇(PEG)等,分子链上带有极性基团,能够与壳聚糖分子形成一定的氢键,并能共溶于酸性水溶液中,且在壳聚糖基体中能很好地分散,由于壳聚糖只在酸性条件下溶解,所以可以用中性或弱碱性的水对共混膜进行抽提,使水溶性高分子选择性地溶解,就可得到多孔结构的壳聚糖膜。壳聚糖膜具有防菌、抑菌的特性。
发明内容
本发明的目的是提供一种新型、基于生物胺材料制成的防菌、抑菌、防雾霾口罩,从而保证人体健康安全。本发明了还提供了所述口罩的制备方法。
为实现上述发明目的,本发明采用以下技术方案:
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,所述中间层由微孔生物胺膜无纺布组成。
上述微孔生物胺膜无纺布有1~3片。
上述外表层、内表层为医用纱布层或医用无纺布层。
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法,包括以下步骤:
(1)生物胺溶液制备:将脱乙酰度<80%的脱乙酰壳聚糖溶于5%柠檬酸水溶液中,再加入聚乙二醇和0.25%戊二醛水溶液,50~70℃搅拌1.5~2.5小时,即得到生物胺溶液;
(2)制备微孔生物胺膜无纺布:将医用卫生无纺布浸入步骤(1)中制备的生物胺溶液中,在40~60℃进行上浆,透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗,水洗时煮沸除去柠檬酸、聚乙二醇和戊二醛至中性,煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干,即得到微孔生物胺膜无纺布。
(3)将步骤(2)中制得的微孔生物胺膜无纺布作为口罩中间层与外表层、内表层缝制在一起制成罩体,罩体两侧留有系带穿孔,系带穿过系带穿孔固定,得到防菌、抑菌、防雾霾口罩。
上述步骤(1)中脱乙酰壳聚糖的量是5%柠檬酸水溶液质量的1-3%。
上述步骤(1)中加入聚乙二醇的量是脱乙酰壳聚糖质量的60-85%。
上述步骤(1)中加入0.25%戊二醛水溶液的量是脱乙酰壳聚糖质量的1-5%。
上述方法制备的微孔生物胺膜无纺布在口罩中的应用。
上述方法制备的微孔生物胺膜无纺布可应用在防菌、抑菌、防雾霾净化装置中。
与现有技术相比,本发明有如下有益效果:本发明制备的微孔生物胺膜无纺布应用于口罩中制得防菌、抑菌、防雾霾口罩,可以有效的达到防菌、抑菌、防雾霾作用,效果符合相关的要求;本发明口罩的材料均无毒无害,制备过程完全,环境友好。
附图说明
图1口罩整体示意图;
图中:1.罩体,2.系带;
图2口罩的层状结构示意图;
图中:1.外表层,2.生物胺层,3.内表层。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,中间层由1~3片微孔生物胺膜无纺布组成,外表层、内表层为医用纱布或医用无纺布。
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法,包括以下步骤:
(1)生物胺溶液制备:将脱乙酰度<80%的脱乙酰壳聚糖溶于5%柠檬酸水溶液中,再加入聚乙二醇和0.25%戊二醛水溶液,50~70℃搅拌1.5~2.5小时,即得到生物胺溶液;
(2)制备微孔生物胺膜无纺布:将医用卫生无纺布浸入步骤(1)中制备的生物胺溶液中,在40~60℃进行上浆,透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗,水洗时煮沸除去柠檬酸、聚乙二醇和戊二醛至中性,煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干,即得到具有微孔生物胺膜无纺布。
(3)将步骤(2)中制得的微孔生物胺膜无纺布作为口罩中间层与外表层、内表层缝制在一起制成罩体,罩体两侧留有系带穿孔,系带穿过系带穿孔固定,得到防菌、抑菌、防雾霾口罩。
实施例1~9
微孔生物胺膜无纺布的制备方法包括以下步骤:将脱乙酰度<80%的脱乙酰壳聚糖溶于5%柠檬酸水溶液中,再加入聚乙二醇和0.25%戊二醛水溶液,60℃搅拌混合均匀2小时,得到生物胺溶液;将医用卫生无纺布浸入上述生物胺溶液中,在50℃进行上浆,透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗,水洗时煮沸,煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干,即得到具有微孔生物胺膜无纺布;其中,脱乙酰壳聚糖的量是5%柠檬酸水溶液质量的1-3%,加入聚乙二醇的量是脱乙酰壳聚糖质量的60-85%,加入0.25%戊二醛水溶液的量是脱乙酰壳聚糖质量的1-5%。具体配比见表1:
表1
防菌、抑菌性实验:
裁取微孔生物胺膜无纺布100mm×100mm,置于无菌的表面皿上。将培养好的大肠杆菌液(菌数约为106个/ml)滴到无纺布上10mm直径的圆形中,然后放入37℃恒温培养箱内培养。分别在经过4、8、12、16、20、24、28、32h后在显微镜下观测滴液圆(R=5mm)中的菌落,菌落的数量变化表示防菌、抑菌性。每个试样做三份平行样取平均值。与不加壳聚糖样品醋酸培养基作对比,其他条件相同。结果见表2:
表2不同时间的菌落数
从表2可知,随时间变化,菌落数明显减少,实施例1~9的微孔生物胺膜无纺布表现出明显的防菌、抑菌性。后来醋酸的减少程度较小是因为醋酸挥发所致。
实施例10
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,中间层由1片微孔生物胺膜无纺布层组成。
实施例11
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,中间层由2片微孔生物胺膜无纺布层组成。
实施例12
一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,中间层由3片微孔生物胺膜无纺布层组成。
口罩的防雾霾测试
测试仪器:便携式美国TSI8530粉尘仪Dust pm2.5直测仪
国际卫生组织(WHO)认为空气中pm2.5在10μg/m3以下是允许的。
与普通口罩比较,作PM2.5测试试验,结果见表3:
表3
由表3可知本发明一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩具有很好防雾霾效果。
以上实施例中的口罩能起到很好的防霾效果,在长时间的佩戴过程中能抑制细菌的滋生,并有很好防雾霾效果,起到很好的防护作用,保护人体健康。
Claims (9)
1.一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,包括罩体和系带,罩体由外表层、内表层和中间层构成,其特征在于,所述中间层由微孔生物胺膜无纺布组成。
2.如权利要求1所述的一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,其特征在于,所述微孔生物胺膜无纺布有1~3片。
3.如权利要求1所述的一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩,其特征在于,所述外表层、内表层为医用纱布层或医用无纺布层。
4.一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:
(1)生物胺溶液制备:将脱乙酰度<80%的脱乙酰壳聚糖溶于5%柠檬酸水溶液中,再加入聚乙二醇和0.25%戊二醛水溶液,50~70℃搅拌1.5~2.5小时,即得到生物胺溶液;
(2)制备微孔生物胺膜无纺布:将医用卫生无纺布浸入步骤(1)中制备的生物胺溶液中,在40~60℃进行上浆,透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗,水洗时煮沸,煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干,即得到微孔生物胺膜无纺布。
(3)将步骤(2)中制得的微孔生物胺膜无纺布作为口罩中间层与外表层、内表层缝制在一起制成罩体,罩体两侧留有系带穿孔,系带穿过系带穿孔固定,得到防菌、抑菌、防雾霾口罩。
5.如权利要求4所述的一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法,其特征在于,步骤(1)中脱乙酰壳聚糖的量是5%柠檬酸水溶液质量的1-3%。
6.如权利要求4所述的一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法,其特征在于,步骤(1)中加入聚乙二醇的量是脱乙酰壳聚糖质量的60-85%。
7.如权利要求4所述的一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法,其特征在于,步骤(1)中加入0.25%戊二醛水溶液的量是脱乙酰壳聚糖质量的1-5%。
8.权利要求4中制备的微孔生物胺膜无纺布在口罩中的应用。
9.权利要求4中制备的微孔生物胺膜无纺布在净化装置中的应用。
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