CN111053309A - 一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，涉及口罩技术领域，其制作方法如下：制备多孔活性炭；将多孔活性炭加入到抑菌药材滤液中，升温至40‑50℃超声震荡浸渍5‑10min后，捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成芯材；将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍10‑15h后，水洗至中性后，50‑70℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，超声震荡5‑10min后密封置于干燥箱中，120‑140℃反应50‑70min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可，本发明口罩滤芯材料对于粉尘、PM2.5具有极高的吸附活性，而且抑菌性能优异。
Description
技术领域
本发明涉及口罩技术领域，具体涉及一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料。
背景技术
口罩是一种卫生用品，一般指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫进出佩戴者口鼻的用具，普通的口罩以纱布或纸等制成，口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用。
目前口罩种类多样，大致可以分为以下几种：
棉布口罩，棉布口罩的主要功能在于防寒保暖，避免冷空气直接刺激呼吸道，棉布口罩透气性好，但是棉布口罩的防尘抑菌效果几乎没有，如果在流行病高发期和雾霾天气，棉布口罩作用很小；
医用无纺布口罩可以说是从非典开始迅速进入平常百姓家庭，无纺布口罩可以有效的防菌，仅限于防止那种喷射造成的病菌感染，例如可以防止打喷嚏造成的病菌传播。但是由于其贴合性差，不能起到防尘的作用；
活性炭口罩，这类口罩是指在口罩夹层内加入活性炭，活性炭吸附能力很强，能够有效的防菌防尘，但是这种口罩会使呼吸变得困难，长时间使用会容易缺氧；
带阀口罩，带阀口罩的外层往往积聚着很多外界空气中的灰尘、细菌等污物，而里层阻挡着呼出的细菌、唾液，因此，两面不能交替使用，否则会将外层沾染的污物在直接紧贴面部时吸入人体，而成为传染源；
可更换芯材口罩，其芯材大多为HEPA，虽然具有一定的防护性能，但是不具有抑菌杀菌性能，长时间佩戴容易滋生细菌。
中国专利CN 106901421 A公开了一种中药口罩滤芯，属于防菌口罩技术领域，由外向内包括活性炭纤维层和抗菌保健层，所述抗菌保健层包括以下重量份数的原料：棉纤维45-55份、纳米氧化锌2-3份、羧甲基壳聚糖10-15份、海藻酸钠20-30份、白芷20-30份、辛夷20-30份、芦荟20-30份和菊花20-30份。该中药口罩滤芯上层的活性炭纤维层具有很强的吸附和过滤功能，下层的抗菌保健层是以棉纤维和海藻酸钠混纺，添加纳米氧化锌和中药提取物，抗菌保健性能、吸湿性能以及透气性能优异。
上述中药口罩滤芯虽然抗菌保健性能较好，但是对于雾霾天气中的粉尘、PM2.5等吸附性能较差。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
(1)将甘蔗渣、玉米秸秆投入到混料机中混合均匀，再将氯化锌溶液加入300-500r/min机械搅拌1-3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110-120℃干燥5-8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，氮气保护下，一段升温至110-120℃保温40-60min，通入高温水蒸气活化50-80min，二段升温至700-750℃活化60-100min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍10-30h，滤出，水洗至中性后，120-130℃烘干后得到多孔活性炭；
(2)将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为70-75％的乙醇，升温至40-50℃超声震荡10-20min，在升温至回流提取2-5h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40-50℃超声震荡浸渍5-10min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成芯材；
(3)将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍10-15h后，水洗至中性后，50-70℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡5-10min后密封置于干燥箱中，120-140℃反应50-70min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
进一步的，甘蔗渣、玉米秸秆的重量比为1-10：1-10。
进一步的，氯化锌溶液的摩尔浓度为0.1-1mol/L。
进一步的，氮气的流量为200-500mL/min。
进一步的，一段升温速度为30-60℃/min，二段升温速度为30-60℃/min。
进一步的，高温水蒸气的温度为120-140℃。
进一步的，所述抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲10-20份、连翘5-10份、穿心莲10-12份、夏枯草3-5份、五味子6-8份、黄岑1-3份、野菊花10-20份。
进一步的，所述抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲18份、连翘6份、穿心莲10份、夏枯草4份、五味子6份、黄岑2份、野菊花20份。
进一步的，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为50-80：10-15：5-10：5-10：1。
进一步的，所述芯材的厚度为1-3mm。
(三)有益效果
本发明提供了一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，具有以下有益效果：
现有的一些口罩在口罩夹层内加入活性炭，利用活性炭的吸附能力很强，实现防菌防尘，但是由于活性炭透气性差会使呼吸变得困难，长时间使用会容易缺氧，本发明也以多孔活性炭为主体，但是自制的多孔活性炭在一段升温、二段升温之间通入高温水蒸气活化，有利于活性炭内部孔隙的丰富，造孔能力增强，形成大量微孔，而且700-750℃活化形成的微孔部分坍塌成中孔，虽然比表面积下降，但是透气性提高，本发明中的多孔活性炭兼顾吸附性和透气性，而且缓释性能好，浸润吸收了抑菌药材的有效成分后可以缓慢释放，持续杀菌防护，半边莲、连翘、穿心莲、夏枯草、五味子、黄岑、野菊花都是广谱抗菌的中药材，复合提取液对于常见的大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、肺炎双球菌等具有极强的杀灭效果，麦饭石粉一方面对细菌具有很强的吸附作用，另一方面麦饭石中含约15％的Al2O3，其中性氧化物，遇碱起反应降低pH值，遇酸起反应提高pH值，从而具有双向调节pH的功能，纳米二氧化钛有良好的分散性，还具有杀菌、防污、除臭、自洁效果，火山岩粉体可以发射远红外线，提高人体免疫能力，本发明口罩滤芯材料对于粉尘、PM2.5具有极高的吸附活性，而且抑菌性能优异。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比5：1投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为0.5mol/L的氯化锌溶液加入400r/min机械搅拌3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110℃干燥6h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为500mL/min的氮气保护下，一段升温至110℃保温50min，一段升温速度为40℃/min，通入温度为120℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至720℃活化80min，二段升温速度为50℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍20h，滤出，水洗至中性后，125℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲18份、连翘6份、穿心莲10份、夏枯草4份、五味子6份、黄岑2份、野菊花20份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为75％的乙醇，升温至45℃超声震荡20min，在升温至回流提取4h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍8min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为60：12：5：5：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍12h后，水洗至中性后，50℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡10min后密封置于干燥箱中，120℃反应50min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例2：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比10：1投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为0.1mol/L的氯化锌溶液加入400r/min机械搅拌1h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110℃干燥8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为200mL/min的氮气保护下，一段升温至110℃保温40min，一段升温速度为30℃/min，通入温度为125℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至750℃活化60min，二段升温速度为40℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍10h，滤出，水洗至中性后，120℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲20份、连翘8份、穿心莲10份、夏枯草4份、五味子6份、黄岑1份、野菊花12份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为70％的乙醇，升温至50℃超声震荡18min，在升温至回流提取2h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍8min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为80：10：10：10：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍15h后，水洗至中性后，50℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡10min后密封置于干燥箱中，120℃反应70min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例3：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比2：1投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为0.2mol/L的氯化锌溶液加入300r/min机械搅拌3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110℃干燥8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为200mL/min的氮气保护下，一段升温至110℃保温40min，一段升温速度为40℃/min，通入温度为120℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至720℃活化60min，二段升温速度为30℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍15h，滤出，水洗至中性后，125℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲20份、连翘8份、穿心莲10份、夏枯草4份、五味子8份、黄岑1份、野菊花10份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为70％的乙醇，升温至40℃超声震荡20min，在升温至回流提取5h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍10min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为60：15：10：5：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍12h后，水洗至中性后，50℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡10min后密封置于干燥箱中，120℃反应60min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例4：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比8：5投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为0.2mol/L的氯化锌溶液加入500r/min机械搅拌1h，抽滤，固体料转移至干燥箱中120℃干燥8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为400mL/min的氮气保护下，一段升温至110℃保温50min，一段升温速度为40℃/min，通入温度为140℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至700℃活化80min，二段升温速度为60℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍30h，滤出，水洗至中性后，125℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲10份、连翘10份、穿心莲10份、夏枯草3份、五味子6份、黄岑1份、野菊花12份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为75％的乙醇，升温至40℃超声震荡12min，在升温至回流提取4h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍10min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为60：15：5：8：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍15h后，水洗至中性后，60℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡8min后密封置于干燥箱中，120℃反应60min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例5：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比5：8投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为0.5mol/L的氯化锌溶液加入500r/min机械搅拌3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110℃干燥8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为500mL/min的氮气保护下，一段升温至120℃保温60min，一段升温速度为40℃/min，通入温度为140℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至700℃活化60min，二段升温速度为40℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍10h，滤出，水洗至中性后，120℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲10份、连翘5份、穿心莲10份、夏枯草3份、五味子6份、黄岑1份、野菊花15份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为75％的乙醇，升温至45℃超声震荡10min，在升温至回流提取4h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍8min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为50：12：6：6：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍15h后，水洗至中性后，60℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡5min后密封置于干燥箱中，120℃反应50min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例6：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比1：1投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为0.1mol/L的氯化锌溶液加入500r/min机械搅拌1h，抽滤，固体料转移至干燥箱中120℃干燥5h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为500mL/min的氮气保护下，一段升温至110℃保温60min，一段升温速度为30℃/min，通入温度为140℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至750℃活化60min，二段升温速度为60℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍10h，滤出，水洗至中性后，130℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲10份、连翘10份、穿心莲10份、夏枯草5份、五味子6份、黄岑3份、野菊花10份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为75％的乙醇，升温至40℃超声震荡20min，在升温至回流提取2-5h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍10min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为50：15：5：10：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍10h后，水洗至中性后，70℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡5min后密封置于干燥箱中，140℃反应50min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例7：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比1：1投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为1mol/L的氯化锌溶液加入300r/min机械搅拌3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110℃干燥8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为200mL/min的氮气保护下，一段升温至120℃保温40min，一段升温速度为60℃/min，通入温度为120℃的高温水蒸气活化80min，二段升温至700℃活化100min，二段升温速度为30℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍30h，滤出，水洗至中性后，120℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲20份、连翘5份、穿心莲12份、夏枯草3份、五味子8份、黄岑1份、野菊花20份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为70％的乙醇，升温至50℃超声震荡10min，在升温至回流提取5h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍10min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为50：15：5：10：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍10h后，水洗至中性后，70℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡5min后密封置于干燥箱中，140℃反应50min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
实施例8：
一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其制作方法如下：
将甘蔗渣、玉米秸秆按重量比1：10投入到混料机中混合均匀，再将摩尔浓度为1mol/L的氯化锌溶液加入300r/min机械搅拌3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110℃干燥8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，流量为500mL/min的氮气保护下，一段升温至110℃保温50min，一段升温速度为30℃/min，通入温度为120℃的高温水蒸气活化50min，二段升温至700℃活化80min，二段升温速度为40℃/min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍30h，滤出，水洗至中性后，120℃烘干后得到多孔活性炭，将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀，抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲10份、连翘5份、穿心莲10份、夏枯草3份、五味子6份、黄岑1份、野菊花10份，将抑菌药材加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为70％的乙醇，升温至50℃超声震荡10min，在升温至回流提取4h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40℃超声震荡浸渍6min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成厚度为1-3mm芯材，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为60：12：6：5：1，将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍10h后，水洗至中性后，55℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡10min后密封置于干燥箱中，120℃反应50min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
抑菌实验：
分别将本发明实施例1-3制备的芯材放入不同的离心管中，各加入pH为7.2-7.4的无菌磷酸盐缓冲液和浓度为106cfu·mL-1的大肠杆菌菌悬液，置于37℃恒温振荡培养箱，分别在培养0.5h、1h和1.5h时取样，在37℃恒温培养箱中培养24h后进行菌落计数，计算芯材对大肠杆菌的杀菌率(％)。
分别将本发明实施例1-3制备的芯材放入不同的离心管中，加入pH为7.2-7.4的无菌磷酸盐缓冲液和浓度为106cfu·mL-1的金黄色葡萄球菌悬液，置于37℃恒温振荡培养箱，分别在培养0.5h、1h和1.5h时取样，在37℃恒温培养箱中培养24h后进行菌落计数，计算芯材对金黄色葡萄球菌的杀菌率(％)。
本次试验均按照GB 4789.2-2010[16]《食品微生物学检测菌落总数测定》规定的方法对杀菌前后的细菌用平板计数法记菌落数，杀菌效果用杀菌率表示，计算公式如下：
式中：
杀菌率(％)＝(N0-N)/N0×100％
N0-杀菌前水样含细菌的平均数量(cfu·mL-1)；N-杀菌后水样含细菌的平均数量(cfu·mL-1)。
结果如下表1，表2所示，表1为发明实施例1-3制备的芯材对大肠杆菌的杀菌率，表2为发明实施例1-3制备的芯材对金黄色葡萄球菌的杀菌率：
表1：
表2：
由上表1、表2可知，本发明实施例1-3制备的芯材对于大肠杆菌、金黄色葡萄球菌均有极高的杀灭率，而且杀菌速度快、效率高。
下表3为本发明实施例1-3制备的多孔活性炭的性能指标。
表3：
由上表3可知，本发明多孔活性总孔容大，炭孔隙率高，比表面积大，吸附性能好，透气性高。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，其制作方法如下：
(1)将甘蔗渣、玉米秸秆投入到混料机中混合均匀，再将氯化锌溶液加入300-500r/min机械搅拌1-3h，抽滤，固体料转移至干燥箱中110-120℃干燥5-8h后粉碎成粉体，再将粉体加入到反应釜中，氮气保护下，一段升温至110-120℃保温40-60min，通入高温水蒸气活化50-80min，二段升温至700-750℃活化60-100min，自然冷却至室温后，取出粉体，投入浓盐酸中浸渍10-30h，滤出，水洗至中性后，120-130℃烘干后得到多孔活性炭；
(2)将抑菌药材干燥后粉碎混合均匀加入到提取罐中再加入一定量的体积分数为70-75％的乙醇，升温至40-50℃超声震荡10-20min，在升温至回流提取2-5h，抽滤，将多孔活性炭加入到滤液中，升温至40-50℃超声震荡浸渍5-10min后，将多孔活性炭捞出烘干后与麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素混合加入到模具中制成芯材；
(3)将碳纤维加入到硝酸溶液中浸渍10-15h后，水洗至中性后，50-70℃烘干，将麦芽糖、硝酸银加入到水中，搅拌溶解成均一溶液，再将上述碳纤维加入，用碱液调节体系pH至12，超声震荡5-10min后密封置于干燥箱中，120-140℃反应50-70min，将碳纤维滤出后，水洗至中性后烘干，与棉纤维混纺后，经过成网，加固后制成衬布，将芯材置于两片衬布之间，再将四周缝合即可。
2.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，甘蔗渣、玉米秸秆的重量比为1-10：1-10。
3.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，氯化锌溶液的摩尔浓度为0.1-1mol/L。
4.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，氮气的流量为200-500mL/min。
5.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，一段升温速度为30-60℃/min，二段升温速度为30-60℃/min。
6.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，高温水蒸气的温度为120-140℃。
7.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，所述抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲10-20份、连翘5-10份、穿心莲10-12份、夏枯草3-5份、五味子6-8份、黄岑1-3份、野菊花10-20份。
8.如权利要求7所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，所述抑菌药材包括以下重量份数的组成成分：半边莲18份、连翘6份、穿心莲10份、夏枯草4份、五味子6份、黄岑2份、野菊花20份。
9.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，多孔活性炭、麦饭石粉、纳米二氧化钛、火山岩粉体、羧甲基纤维素的重量比为50-80：10-15：5-10：5-10：1。
10.如权利要求1所述的具有优良抑菌防护功效的口罩滤芯材料，其特征在于，所述芯材的厚度为1-3mm。
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| CN115999254A (zh) * | 2023-01-03 | 2023-04-25 | 广东鑫球新材料科技有限公司 | 一种基于pet材料的中药过滤芯的制备方法及应用 |
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