CN111134392A - 一种增强过滤口罩的制备方法 - Google Patents

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葛丽芹
杨依帆
张云起
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Abstract

本发明公开了一种增强过滤口罩的制备方法，首先将四层口罩的最外层无纺布滤材层浸入双醛淀粉溶液中，浸透后取出并在40℃烘箱中干燥，再将壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，在40℃烘箱中干燥，无纺布的多孔结构中成功组装壳聚糖和双醛淀粉。由于壳聚糖的氨基和双醛淀粉的醛基能够形成席夫碱键，并且壳聚糖有抗菌作用，因此通过此方法制备的口罩可以减小无纺布滤材层的孔径，改善过滤效率并使口罩具有抗菌作用。本发明方法简单有效，操作简便。

Description

一种增强过滤口罩的制备方法
技术领域
本发明涉及一种增强过滤口罩的制备技术，属于生物材料技术领域。
背景技术
因为各种颗粒物悬浮在大气中，并随着呼吸可能进入人体循环系统，极大的危害人体健康，雾霾空气污染已经引起越来越多的关注。个人保护是减轻空气中高浓度颗粒物危害人体的最简便有效的方法。现有的用于过滤悬浮颗粒的呼吸防护材料最常见的是无纺布、电纺纤维和活性炭等。因为无纺布滤材质轻且柔韧性好而广受欢迎。但通常情况下，这些无纺布滤材直径较大，由这些无纺布制备的口罩具有孔隙率过大和比表面积较小等缺点。并且降低无纺布滤材直径会导致较大的呼吸阻力，降低体感舒适度。因此可以通过将聚电解质溶液沉积在疏松的无纺布上，从而在不增大呼吸阻力的情况下，减小孔径，提高过滤效率。增强过滤口罩具有高效过滤颗粒物，生物相容性好、成本低廉等优点。
本涂层材料无色透明，组装在口罩的最外层无纺布滤材层不会影响口罩外观；主要通过涂层组装在多孔结构中减小孔径，从而提高口罩无纺布滤材层对颗粒物的过滤效率。同时，聚电解质涂层具有一定的吸湿性，从口鼻中带出的水蒸气会进入涂层，从而使口罩的吸湿性能提高，优化感官舒适度。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种增强过滤口罩的制备方法，由于壳聚糖的氨基和双醛淀粉的醛基形成席夫碱键，可以通过调节聚电解质溶液的浓度来控制在无纺布多孔结构中组装的厚度，进而达到高效过滤颗粒物。
技术方案：本发明的一种增强过滤口罩的制备方法为：将无纺布滤材层浸入双醛淀粉溶液中，浸透后取出并在40℃烘箱中烘干，再将壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥，得到具有增强过滤功能的无纺布滤材层，将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。
其中，
所述的在40℃烘箱中烘干，其中干燥时间为1～2h。
所述的壳聚糖分子量为50k Da～400k Da。
所述的双醛淀粉的醛基含量在10％～30％。
所述的双醛淀粉溶液的浓度为5mg/mL～15mg/mL。
所述的壳聚糖溶液的浓度为4mg/mL～12mg/mL。
本发明利用壳聚糖的氨基和双醛淀粉的醛基形成席夫碱键，壳聚糖和双醛淀粉组装在无纺布的多孔结构中，减小孔径，增加过滤颗粒物的效率。
有益效果：本发明利用双醛淀粉溶液、壳聚糖溶液涂覆在无纺布滤材层制备的增强过滤口罩，具有以下优点：
1.方法简单有效，操作简便，且所需时间较短，所需设备简单。
2.选用的材料都是生物相容性较好的材料，可生物降解，制备出的增强过滤口罩具有一定的吸湿抗菌性能。
3.制备出的增强过滤口罩可以通过对无纺布孔径的调节，高效过滤空气中颗粒物。
具体实施方式
本发明提供了一种增强过滤口罩的制备方法，该增强过滤口罩的制备方法为：将四层口罩的最外层无纺布滤材层浸入双醛淀粉溶液中，浸透后取出并在40℃烘箱中烘干，再将壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥，得到所述增强过滤口罩的无纺布滤材层。将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。
其中，
所述将双醛淀粉、壳聚糖组装在口罩无纺布滤材层的多孔结构中，可通过调节双醛淀粉溶液和壳聚糖溶液的浓度控制在多孔结构中组装的厚度。将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。
所述的壳聚糖分子量为50k Da～400k Da。
所述的双醛淀粉的醛基含量在10％～30％。
所述的在40℃烘箱中烘干，其中干燥时间为1～2h。
所述的双醛淀粉溶液的浓度为5mg/mL～15mg/mL。
所述的壳聚糖溶液的浓度为4mg/mL～12mg/mL。
下面结合实施例对本发明做更进一步地解释。下列实施例仅用于说明本发明，但并不用来限定本发明的实施范围。
制备方法具体为：
将四层口罩的最外层无纺布滤材层浸入双醛淀粉溶液中，浸透后捞出并在40℃烘箱中干燥，再将壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥，得到具有增强过滤功能的无纺布滤材层，将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。
实施例1：
将四层口罩的最外层无纺布滤材层浸入6mg/mL的双醛淀粉溶液中；40℃烘箱中干燥；再将5mg/mL壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥。得到增强过滤口罩的最外层无纺布滤材层。将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。图1是增强过滤口罩的效果图。
实施例2：
将四层口罩的最外层无纺布滤材层浸入12mg/mL的双醛淀粉溶液中；40℃烘箱中干燥；再将10mg/mL壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥。得到增强过滤口罩的最外层无纺布滤材层。将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。
实施例3：
将四层口罩的最外层无纺布滤材层浸入9mg/mL的双醛淀粉溶液中；40℃烘箱中干燥；再将 7.5mg/mL壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥。得到增强过滤口罩的最外层无纺布滤材层。将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。

Claims (6)

1.一种增强过滤口罩的制备方法，其特征在于，该增强过滤口罩的制备方法为：将无纺布滤材层浸入双醛淀粉溶液中，浸透后取出并在40℃烘箱中烘干，再将壳聚糖溶液均匀涂覆在干燥后的无纺布滤材层，40℃烘箱中干燥，得到具有增强过滤功能的无纺布滤材层，将该具有增强过滤功能的无纺布滤材层作为四层口罩的最外层无纺布滤材层，制备成所述增强过滤口罩。
2.根据权利要求1所述的增强过滤口罩的制备方法，其特征在于，所述的在40℃烘箱中烘干，其中干燥时间为1～2h。
3.根据权利要求1所述的增强过滤口罩的制备方法，其特征在于，所述的壳聚糖分子量为50k Da～400k Da。
4.根据权利要求1所述的增强过滤口罩的制备方法，其特征在于，所述的双醛淀粉的醛基含量在10％～30％。
5.根据权利要求1所述的增强过滤口罩的制备方法，其特征在于，所述的双醛淀粉溶液的浓度为5mg/mL～15mg/mL。
6.根据权利要求1所述的增强过滤口罩的制备方法，其特征在于，所述的壳聚糖溶液的浓度为4mg/mL～12mg/mL。
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