CN111264932A - 一种新型抗菌外科防护口罩 - Google Patents

一种新型抗菌外科防护口罩 Download PDF

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Abstract

本发明涉及医护用品技术领域，具体涉及到一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层或抗菌纳米薄膜层；所述里层为吸水无纺布层。本发明中的新型抗菌外科防护口罩银纤维或银铜纤维的材料对细菌病毒有杀伤作用，因此用来制作口罩，当细菌病毒落在口罩上时，会被银离子或者银铜离子杀灭，具有原先口罩不具备的抗菌功效，能够更好的保护医务工作人员，减少交叉感染的风险，并且能延长口罩的使用寿命。

Description

一种新型抗菌外科防护口罩
技术领域
本发明涉及医护用品技术领域，具体涉及到一种新型抗菌外科防护口罩。
背景技术
目前市面上的口罩一般采用多层结构，简称为SMS结构：里外两侧为单层纺粘层(S)；中间为熔喷层(M)。其中，外层是做了防水处理的无纺布，主要用于隔绝患者喷出的飞沫；中间的熔喷层是经过特殊处理的熔喷无纺布，具有很好的过滤性、屏蔽性、绝热性和吸油性；里层则是普通无纺布，起吸水作用。虽然口罩的纺粘层(S)和熔喷层(M)都属于无纺布，原材料均为聚丙烯，但制作工艺并不相同。里外两侧的纺粘层纤维直径较粗，在20微米左右；中间的熔喷层纤维直径只有2微米，由一种叫做高熔指纤维的聚丙烯材料制成。
此类口罩可以阻挡一部分的细菌病毒、灰尘或者杂物，医院环境复杂，病毒繁多，附着在口罩上的细菌病毒，容易造成交叉感染，医护人员给患者救助的过程中非常容易造成自身病毒的侵害，同时会给患者带来二次伤害。
本发明目的是使用抗菌功能材料的口罩，杀死附着在口罩上的细菌病毒，而达到减少交叉感染，同时能延长口罩的使用寿命的目的。
发明内容
针对上述技术问题，本发明提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层或抗菌纳米薄膜层；所述里层为吸水无纺布层。
作为一种选的技术方案，所述外层的制备原料中还包括抗菌组分。
作为一种选的技术方案，所述抗菌组分为银纤维或银铜纤维。
作为一种选的技术方案，所述抗菌组分含量占1～5wt％。
作为一种选的技术方案，所述疏水性共混的聚丙烯材料包括聚丙烯和聚偏氟乙烯。
作为一种选的技术方案，所述聚偏氟乙烯的重量占所述聚丙烯的8～15wt％。
作为一种选的技术方案，所述抗菌熔喷层的制备原料为高熔指聚丙烯；所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数不低于8g/10min。
作为一种选的技术方案，所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为8～20g/10min。
作为一种选的技术方案，所述吸水无纺布层的制备原料包括聚烯烃和高吸水树脂。
作为一种选的技术方案，所述高吸水树脂的含量占所述聚烯烃的10～25wt％。
本发明中一种新型抗菌外科防护口罩的中层和外层上设置有银纤维或银铜纤维的材料对细菌病毒有杀伤作用，因此用来制作口罩，当细菌病毒落在口罩上时，会被银离子或者银铜离子杀灭，具有原先口罩不具备的抗菌功效，能够更好的保护医务工作人员，减少交叉感染的风险，并且能延长口罩的使用寿命。
具体实施方式
参选以下本发明的优选实施方法的详述以及包括的实施例可更容易地理解本发明的内容。除非另有限定，本文使用的所有技术以及科学术语具有与本发明所属领域普通技术人员通常理解的相同的含义。当存在矛盾时，以本说明书中的定义为准。
本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。
当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1至5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1至4”、“1至3”、“1至2”、“1至2和4至5”、“1至3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。
此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。
本发明提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层或抗菌纳米薄膜层；所述里层为吸水无纺布层。
本发明中的所述新型抗菌外科防护口罩使用含有银纤维或者银铜纤维的抗菌功能材料作为口罩的生产原料，口罩外层为做了防水处理和抗菌处理的单层无纺布，中间层为抗菌熔喷层，里层为单层吸水无纺布，通过口罩生产设备压制成口罩杯。再加钉上耳带和铝条，做成口罩成品。
本发明中的防护口罩由三层组成，每一层之间可以通过本领域技术人员所熟知的层压热合的方式制备，也可以通过本领域技术人员所熟知的在线熔喷复合的方式制备，具体制备方式不做特殊限定，例如可以按照包括如下步骤制备：
(1)将每一层的原料按照配比混合后，通过吸料系统输送至螺杆挤出机中熔融挤出，通过熔喷模头上的喷丝孔挤出成纤维束，将其牵伸收卷得到树脂层纤维；
(2)将步骤(1)中的树脂层纤维开松，并在气压棉箱中平铺梳理、牵伸成底层纤维网；
(3)然后将上述三层卷绕和热压复合后即得所述防护口罩布料，通过口罩生产设备压制成口罩杯，再加钉上耳带和铝条，做成口罩成品。
在一些实施方式中，所述外层的制备原料中还包括抗菌组分。
本发明中对所述的抗菌组分不做特殊限定，包括本领域技术人员所熟知的各类抗菌成分，例如金属抗菌剂包括但不限于金、银、铜、银铜等；高分子抗菌材料包括但不限于壳聚糖、纤维素、季铵盐阳离子抗菌剂等。
在一些实施方式中，所述抗菌组分为银纤维或银铜纤维。
在一些实施方式中，所述抗菌组分含量占1～5wt％；优选3wt％。
在一些实施方式中，所述疏水性共混的聚丙烯材料包括聚丙烯和聚偏氟乙烯。
本发明中所述聚丙烯材料为本领域技术人员所熟知的聚烯烃材料，对其种类不做特殊限定。
在一些实施方式中，所述聚偏氟乙烯的重量占所述聚丙烯的5～12wt％(优选7％)；优选的，所述聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为5～10g/10min；优选的，其在230℃/2.16kg下的熔融指数为7.5g/10min，可以选用台湾塑胶/5060T。
本发明中所述的聚偏氟乙烯为Poly(vinylidene fluoride)，英文缩写PVDF，主要是指偏氟乙烯均聚物或者偏氟乙烯与其他少量含氟乙烯基单体的共聚物，它兼具氟树脂和通用树脂的特性，除具有良好的耐化学腐蚀性、耐高温性、耐氧化性、耐候性、耐射线辐射性能外，还具有压电性、介电性、热电性等特殊性能。在一些实施方式中，所述PVDF在230℃/2.16kg下的熔融指数为1～5g/10min；优选的，其在230℃/2.16kg下的熔融指数为2.0g/10min，可以选用美国3M公司的6010产品。
在一些实施方式中，所述抗菌熔喷层的制备原料为高熔指聚丙烯；所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数不低于8g/10min。所述抗菌熔喷层的制备原料还包括抗菌组分，该抗菌组分与外层的抗菌组分相同。
在一些实施方式中，所述中间层还可以为抗菌纳米薄膜层。其中该含有纳米银粒子或纳米银铜粒子的抗菌薄膜层可以从市面上购买，也可以自制。该抗菌纳米薄膜层的原料包括聚四氟乙烯或其它高分子树脂材料与金属抗菌成分共混后经过静电纺丝等方式制备得到。其中的金属抗菌成分选自纳米银粒子、纳米银铜粒子等。其中纳米银粒子或纳米银铜粒子的粒径范围为20～80nm；优选，其粒径为40～50nm。
优选的，所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为8～20g/10min。
进一步的，所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为20g/10min，可以选用韩华道达尔/TH74ST。
在一些实施方式中，所述吸水无纺布层的制备原料包括聚烯烃和高吸水树脂。其中所述聚烯烃材料为本领域技术人员所熟知的各类聚烯烃材料包括但不限于聚丙烯、聚乙烯等。优选的，所述聚烯烃为聚丙烯，所述聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为5～10g/10min；优选的，其在230℃/2.16kg下的熔融指数为7.5g/10min，可以选用台湾塑胶/5060T。
在一些实施方式中，所述高吸水树脂的含量占所述聚烯烃的10～25wt％，优选18wt％。本发明中的所述高吸水树脂(Super Absorbent Polymer，SAP)是一种新型功能高分子材料。具有亲水基团、能大量吸收水分而溶胀又能保持住水分不外流的合成树脂，如淀粉接枝丙烯酸盐类、接枝丙烯酰胺、高取代度交联羧甲基纤维素、交联羧甲基纤维素接枝丙烯酰胺、交联型羟乙基纤维素接枝丙烯酰胺聚合物等，一般可以吸收相当于树脂体积100倍以上的水分，最高的吸水率可达1000倍以上。可以选用任丘市泉兴化工有限公司的高吸水树脂。
实施例
实施例1：提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层；所述里层为吸水无纺布层。
其中，外层的制备原料为聚丙烯、聚偏氟乙烯和银材料的混合物，其中聚偏氟乙烯含量为7wt％，为美国3M公司的6010，聚丙烯为台湾塑胶/5060T，银含量为3wt％；所述中间层的制备原料为高熔指聚丙烯和抗菌组分的混合物，其中抗菌组分(银粉)的含量为3wt％，其中高熔指聚丙烯为韩华道达尔/TH74ST；其中里层制备原料为聚丙烯(台湾塑胶/5060T)和高吸水树脂的混合物，其中高吸水树脂的含量为18wt％，为任丘市泉兴化工有限公司的高吸水树脂。其所得的防护口罩的抗菌性能为96CFU/ml。
实施例2：提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层；所述里层为吸水无纺布层。
其中，外层的制备原料为聚丙烯、聚偏氟乙烯和银材料的混合物，其中聚偏氟乙烯含量为7wt％，为美国3M公司的6010，聚丙烯为台湾塑胶/5060T，银含量为3wt％；所述中间层的制备原料为聚丙烯和抗菌组分的混合物，其中抗菌组分(银粉)的含量为3wt％，其中聚丙烯为台湾塑胶/5060T；其中里层制备原料为聚丙烯(台湾塑胶/5060T)和高吸水树脂的混合物，其中高吸水树脂的含量为18wt％，为任丘市泉兴化工有限公司的高吸水树脂。其所得的防护口罩的抗菌性能为108CFU/ml。
实施例3：提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层；所述里层为吸水无纺布层。
其中，外层的制备原料为聚丙烯和聚偏氟乙烯的混合物，其中聚偏氟乙烯含量为7wt％，为美国3M公司的6010，聚丙烯为台湾塑胶/5060T，银含量为3wt％；所述中间层的制备原料为高熔指聚丙烯和抗菌组分的混合物，其中抗菌组分(银粉)的含量为3wt％，其中高熔指聚丙烯为韩华道达尔/TH74ST；其中里层制备原料为聚丙烯(台湾塑胶/5060T)和高吸水树脂的混合物，其中高吸水树脂的含量为18wt％，为任丘市泉兴化工有限公司的高吸水树脂。其所得的防护口罩的抗菌性能为134CFU/ml。
实施例4：提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层；所述里层为吸水无纺布层。
其中，外层的制备原料为聚丙烯和聚偏氟乙烯的混合物，其中聚偏氟乙烯含量为7wt％，为美国3M公司的6010，聚丙烯为台湾塑胶/5060T，银含量为3wt％；所述中间层的制备原料为高熔指聚丙烯，为韩华道达尔/TH74ST；其中里层制备原料为聚丙烯(台湾塑胶/5060T)和高吸水树脂的混合物，其中高吸水树脂的含量为18wt％，为任丘市泉兴化工有限公司的高吸水树脂。其所得的防护口罩的抗菌性能为281CFU/ml。
实施例5：提供了一种新型抗菌外科防护口罩，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层；所述里层为吸水无纺布层。
其中，外层的制备原料为聚丙烯和银材料的混合物，其中聚偏氟乙烯含量为7wt％，为美国3M公司的6010，聚丙烯为台湾塑胶/5060T，银含量为3wt％；所述中间层的制备原料为高熔指聚丙烯和抗菌组分的混合物，其中抗菌组分(银粉)的含量为3wt％，其中高熔指聚丙烯为韩华道达尔/TH74ST；其中里层制备原料为聚丙烯(台湾塑胶/5060T)和高吸水树脂的混合物，其中高吸水树脂的含量为18wt％，为任丘市泉兴化工有限公司的高吸水树脂。其所得的防护口罩的抗菌性能为102CFU/ml。
上述抗菌性能的测试方法为：向上述实施例中的防护口罩上倾倒含10g/100mL生理盐水100mL，待其完全吸收后，将所述防护口罩置于封闭环境(室温，正常湿度)，在所述的封闭环境中放置敞口培养的大肠杆菌培养物、白色假丝酵母菌培养物和链球菌培养物，放置12h后，测量所述的防护口罩上的菌落数(CFU/mL)，具体测量方法是将防护口罩剪碎后分散在100mL的去离子水中，浸泡3h，过滤，取1mL试样在37℃下培养48h，进行菌落总数测定。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对发明作其他形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或更改为等同变化的等效实施例，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，其包括外层、中间层和里层；所述外层的制备原料为疏水性共混的聚丙烯材料；所述中间层为抗菌熔喷层或抗菌纳米薄膜层；所述里层为吸水无纺布层。
2.如权利要求1所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述外层的制备原料中还包括抗菌组分。
3.如权利要求2所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述抗菌组分为银纤维或银铜纤维。
4.如权利要求2或3所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述抗菌组分含量占1～5wt％。
5.如权利要求1所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述疏水性共混的聚丙烯材料包括聚丙烯和聚偏氟乙烯。
6.如权利要求5所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述聚偏氟乙烯的重量占所述聚丙烯的8～15wt％。
7.如权利要求1所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述抗菌熔喷层的制备原料为高熔指聚丙烯；所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数不低于8g/10min。
8.如权利要求7所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述高熔指聚丙烯在230℃/2.16kg下的熔融指数为8～20g/10min。
9.如权利要求1～8任意一项所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述吸水无纺布层的制备原料包括聚烯烃和高吸水树脂。
10.如权利要求9所述的新型抗菌外科防护口罩，其特征在于，所述高吸水树脂的含量占所述聚烯烃的10～25wt％。
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