CN111493410A - 一种复合型纳米抗菌口罩及其生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种复合型纳米抗菌口罩及其生产工艺，包括口罩本体，口罩本体由外到内依次由外保护无纺布层、氧化石墨烯‑纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层热压而成；外保护无纺布层具有良好的抗静电防尘效果，氧化石墨烯‑纳米银抗菌层能够长效地释放高活性银离子，柔软亲肤里层柔软无刺激；与多数普通口罩的三层结构不同，该口罩采用四层结构，具有吸水性强、释放高活性银离子抑杀细菌及病毒的效应，在呼吸潮湿气体时，会长效释放出银离子将细菌杀灭，经检测细菌过滤率＞99.7％；不佩戴时放在通风地方放置干燥，次日可以继续使用；或使用电吹风器的热风吹两三分钟后继续使用，无需蒸煮清洗，使用周期能够达到7天。

Description

一种复合型纳米抗菌口罩及其生产工艺
技术领域
本发明涉及医护用品技术领域，具体涉及一种复合型纳米抗菌口罩及其生产工艺。
背景技术
空气中的有害细菌无处不在，包括双球菌、单球菌、医八叠球菌、四联球菌、葡萄球菌等，繁殖速度快、生存能力强、波及范围广，在空气中传播时，引起许多疾病，如流行性感冒、结核、麻疹、流行性腮腺炎、百日咳、白喉等，它们都有较强的传染性和危害性。因此，迫切需要一种有效的手段能够滤除粉尘颗粒且防止空气中的细菌进入人体的方法。目前，防护口罩己经成为阻断颗粒物及细菌传播途径、保护易感人群、进行有效体防护的重要措施之一。现有的口罩主要是通过小孔径、高孔隙率来实现对颗粒物及细画的阻拦、静电吸引以及有效吸附，还不能高效实现对颗粒物的拦截并将细菌杀灭，在特定的环境下对颗粒物及细菌均具有一定的防护作用。
现有技术(CN106690577B)公开了一种基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩，包括口罩本体，口罩本体从外到里依次由抗静电处理层、氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米滤芯层、负离子纤维无纺布层、抗菌抑菌层顺序叠合而成，抗静电处理层的外侧裸露面上设置有对称的固定扣，与固定扣可拆卸式的连接有弹力带，口罩本体热压粘合，形成具有立体呼吸空间的口罩；通过静电纺丝的加工方法，在丙纶无纺布上负载一层氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物静电纺复合滤芯膜层为核心滤材，最外层丙纶无纺布经抗静电处理。该纳滤防霾抗菌抑菌口罩，不仅过滤防霾PM2.5的效率高，而且透气性好，还具有释放负离子呼吸清新、抗菌抑菌、低温远红外、抗紫外线等功能。目前的医用抗菌口罩无法兼具强吸水性、释放高活性银离子抑杀细菌及病毒的效果，使用周期短；内层的吸附净化效果差，不够柔软舒适。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种复合型纳米抗菌口罩及其生产工艺。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
本发明提供了一种复合型纳米抗菌口罩，包括口罩本体，口罩本体的四周设有无缝压边，口罩本体由外到内依次由外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层热压而成，外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部设有可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称设有高弹性耳带，口罩本体水平方向上压制有若干个水平褶皱。
本发明还提供了上述复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，包括以下步骤：
S1、将丙纶无纺布基材平铺在金属平板上，丙纶无纺布的面密度为45-65g/m2；
S2、向氧化石墨烯中加入去离子水，超声处理20-30min，得到均匀的氧化石墨烯-水分散液，避光加入纳米抗菌填料，1000-1200rpm转速搅拌反应2-2.5h，去离子水反复洗涤，过滤，溶解于溶剂中，搅拌至完全溶解，得到浓度10-15wt％的纺丝溶液；
S3、将纺丝溶液加入到注射泵内，在相对湿度40％-60％RH、温度40-50℃下使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，喷出氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维，氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集得到氧化石墨烯-纳米银抗菌材料；
S4、将负载氧化石墨烯-纳米银抗菌材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，另一层丙纶无纺布复合于氧化石墨烯-纳米银抗菌材料上，形成外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构；
S5、将外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构在30-50℃下真空干燥1-2小时，烘干后静置10-15h；
S6、依次将外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层按照顺序叠合后，周边热压粘合，制得口罩本体，压制若干条水平方向的褶皱；
S7、在外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部安装鼻托，鼻托下侧安装可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称热压高弹性耳带，得到该复合型纳米抗菌口罩。
作为本发明进一步的方案，所述纳米抗菌填料的制备方法如下：将25-30gβ-环糊精溶解于120-150mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌20-30min得到环糊精溶液；称取1.6-2.2g硝酸银，溶解于120-140mL乙醇中，得到抗菌剂溶液；抗菌剂溶液添加至环糊精溶液中，60-70℃水浴加热4-6小时，减压浓缩除去水分和乙醇，80-100℃干燥，气流粉碎至粒径1-9nm；纳米抗菌填料的用量为氧化石墨烯-水分散液质量的6-15％。
作为本发明进一步的方案，步骤S2溶剂为水、乙醇、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醇中的一种或多种的混合物。
作为本发明进一步的方案，步骤S3喷丝头与金属平板的间距为20-28cm，在喷丝头和金属平板之间施加30-40kv的高压电；纺丝溶液的喷出流量为1.8-2.5mL/h。
作为本发明进一步的方案，所述柔软亲肤里层的制备方法为：将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维按照质量比1:2-3混纺得到混纺面料，控制经纱的密度为18-26tex，纬纱的密度为15-20tex；混纺面料置于亲水性柔软剂内，60-65℃下浸泡处理20-30min，取出后于30-40℃真空干燥40-50min即可。
作为本发明进一步的方案，所述亲水性柔软剂的制备方法为：氮气保护下，按照摩尔比2:1.2-1.4:1.3-1.5向反应容器中加入八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺，升温至105-115℃，冷却至室温，得到氨基硅油；加入聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚，75-85℃反应3-5小时得到聚醚改性硅油；向聚醚改性硅油中加入水，搅拌均匀，调节pH至5.5-6.0即可；其中，聚氧乙烯甲基缩水甘油醚的用量为氨基硅油质量的6-12％，二乙二醇单丁醚的用量为氨基硅油质量的15-20％，水用量为聚醚改性硅油质量的2-3倍。
本发明的有益效果：
1、本发明的复合型纳米抗菌口罩，口罩本体由外到内依次由外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层热压而成；外保护无纺布层具有良好的抗静电防尘效果，氧化石墨烯-纳米银抗菌层能够长效地释放高活性银离子，柔软亲肤里层柔软无刺激；与多数普通口罩的三层结构不同，该口罩采用四层结构，具有吸水性强、释放高活性银离子抑杀细菌及病毒的效应，在呼吸潮湿气体时，会长效释放出银离子将细菌杀灭，经检测细菌过滤率＞99.7％；不佩戴时放在通风地方放置干燥，次日可以继续使用；或使用电吹风器的热风吹两三分钟后继续使用，无需蒸煮清洗，使用周期能够达到7天。
2、本发明的氧化石墨烯-纳米银抗菌层，通过将氧化石墨烯与去离子水超声处理得到分散液，避光加入纳米抗菌填料，溶解于溶剂中得到纺丝溶液；纺丝溶液通过注射泵配出后形成氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在丙纶无纺布基材上；其中，纳米抗菌填料通过碱改性的环糊精对银离子进行包合，起到保护和缓释的作用，避免银离子在高温高湿的环境下快速流失，使用过程中银离子的缓慢释放也实现了持久的抗菌抑菌、杀灭病毒效果；氧化石墨烯的两亲性使得在丙纶无纺布基材中易于团聚纳米抗菌填料，既可改善银离子在氧化石墨烯中的分散性，同时可发挥协同的过滤杀菌作用，进一步提高口罩的杀菌消毒、过滤性能。
3、本发明的柔软亲肤里层，采用将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维混纺后，再经亲水性柔软剂浸泡处理，真空干燥得到；其中，竹炭纤维具有良好的吸附净化和过滤作用，壳聚糖-棉纤维具有抗菌抑菌、亲肤舒适的性能；亲水性柔软剂使用聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚替代异丙醇，对八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺反应生成的硅烷进行聚醚改性制备方法简单，能够明显改善混纺面料的吸水性能，改善传统氨基硅油易黄变、破乳漂油、粘辊的特性，并赋予面料柔软、滑爽的手感风格，制备得到的柔软亲肤里层吸附净化作用好，触感舒适，适合作为口罩的最内层使用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1是本发明复合型纳米抗菌口罩的结构示意图。
图2是本发明口罩本体的层级结构示意图。
图中：1、口罩本体；2、无缝压边；3、可调节鼻梁条；4、高弹性耳带；5、水平褶皱；11、外保护无纺布层；12、氧化石墨烯-纳米银抗菌层；13、喷熔过滤层；14、柔软亲肤里层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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它实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
请参阅图1-2所示，本实施例的一种复合型纳米抗菌口罩，包括口罩本体1，口罩本体1的四周设有无缝压边2，口罩本体1由外到内依次由外保护无纺布层11、氧化石墨烯-纳米银抗菌层12、喷熔过滤层13、柔软亲肤里层14热压而成，外保护无纺布层11与氧化石墨烯-纳米银抗菌层12之间的顶部设有可调节鼻梁条3，外保护无纺布层11的两侧对称设有高弹性耳带4，口罩本体水平方向上压制有若干个水平褶皱5。
本实施例复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，包括以下步骤：
S1、将丙纶无纺布基材平铺在金属平板上，丙纶无纺布的面密度为58g/m2；
S2、向氧化石墨烯中加入去离子水，超声处理26min，得到均匀的氧化石墨烯-水分散液，避光加入纳米抗菌填料，1100rpm转速搅拌反应2.2h，去离子水反复洗涤，过滤，溶解于乙醇中，搅拌至完全溶解，得到浓度13wt％的纺丝溶液。
S3、将纺丝溶液加入到注射泵内，在相对湿度55％RH、温度46℃下使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，喷出氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维，氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集得到氧化石墨烯-纳米银抗菌材料；其中，纳米抗菌填料的制备方法如下：将27gβ-环糊精溶解于140mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌26min得到环糊精溶液；称取1.8g硝酸银，溶解于130mL乙醇中，得到抗菌剂溶液；抗菌剂溶液添加至环糊精溶液中，67℃水浴加热5小时，减压浓缩除去水分和乙醇，90℃干燥，气流粉碎至粒径1-9nm；纳米抗菌填料的用量为氧化石墨烯-水分散液质量的9％。其中，喷丝头与金属平板的间距为26cm，在喷丝头和金属平板之间施加38kv的高压电；纺丝溶液的喷出流量为2.4mL/h。
S4、将负载氧化石墨烯-纳米银抗菌材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，另一层丙纶无纺布复合于氧化石墨烯-纳米银抗菌材料上，形成外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构；
S5、将外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构在46℃下真空干燥1.8小时，烘干后静置13h；
S6、依次将外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层按照顺序叠合后，周边热压粘合，制得口罩本体，压制若干条水平方向的褶皱；
S7、在外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部安装鼻托，鼻托下侧安装可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称热压高弹性耳带，得到该复合型纳米抗菌口罩。
柔软亲肤里层的制备方法为：将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维按照质量比1:2.6混纺得到混纺面料，控制经纱的密度为18-26tex，纬纱的密度为15-20tex；混纺面料置于亲水性柔软剂内，63℃下浸泡处理25min，取出后于35℃真空干燥47min即可。亲水性柔软剂的制备方法为：氮气保护下，按照摩尔比2:1.3:1.4向反应容器中加入八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺，升温至107℃，冷却至室温，得到氨基硅油；加入聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚，82℃反应4小时得到聚醚改性硅油；向聚醚改性硅油中加入水，搅拌均匀，调节pH至6.0即可；其中，聚氧乙烯甲基缩水甘油醚的用量为氨基硅油质量的9％，二乙二醇单丁醚的用量为氨基硅油质量的16％，水用量为聚醚改性硅油质量的2.8倍。
实施例2
请参阅图1-2所示，本实施例的一种复合型纳米抗菌口罩，包括口罩本体1，口罩本体1的四周设有无缝压边2，口罩本体1由外到内依次由外保护无纺布层11、氧化石墨烯-纳米银抗菌层12、喷熔过滤层13、柔软亲肤里层14热压而成，外保护无纺布层11与氧化石墨烯-纳米银抗菌层12之间的顶部设有可调节鼻梁条3，外保护无纺布层11的两侧对称设有高弹性耳带4，口罩本体水平方向上压制有若干个水平褶皱5。
本实施例复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，包括以下步骤：
S1、将丙纶无纺布基材平铺在金属平板上，丙纶无纺布的面密度为60g/m2；
S2、向氧化石墨烯中加入去离子水，超声处理27min，得到均匀的氧化石墨烯-水分散液，避光加入纳米抗菌填料，1160rpm转速搅拌反应2.3h，去离子水反复洗涤，过滤，溶解于异丙醇中，搅拌至完全溶解，得到浓度15wt％的纺丝溶液。
S3、将纺丝溶液加入到注射泵内，在相对湿度56％RH、温度48℃下使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，喷出氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维，氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集得到氧化石墨烯-纳米银抗菌材料；其中，纳米抗菌填料的制备方法如下：将30gβ-环糊精溶解于146mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌30min得到环糊精溶液；称取1.9g硝酸银，溶解于135mL乙醇中，得到抗菌剂溶液；抗菌剂溶液添加至环糊精溶液中，66℃水浴加热5.2小时，减压浓缩除去水分和乙醇，95℃干燥，气流粉碎至粒径1-9nm；纳米抗菌填料的用量为氧化石墨烯-水分散液质量的13％。其中，喷丝头与金属平板的间距为24cm，在喷丝头和金属平板之间施加38kv的高压电；纺丝溶液的喷出流量为2.4mL/h。
S4、将负载氧化石墨烯-纳米银抗菌材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，另一层丙纶无纺布复合于氧化石墨烯-纳米银抗菌材料上，形成外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构；
S5、将外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构在48℃下真空干燥2小时，烘干后静置13h；
S6、依次将外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层按照顺序叠合后，周边热压粘合，制得口罩本体，压制若干条水平方向的褶皱；
S7、在外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部安装鼻托，鼻托下侧安装可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称热压高弹性耳带，得到该复合型纳米抗菌口罩。
柔软亲肤里层的制备方法为：将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维按照质量比1:3混纺得到混纺面料，控制经纱的密度为18-26tex，纬纱的密度为15-20tex；混纺面料置于亲水性柔软剂内，65℃下浸泡处理26min，取出后于37℃真空干燥47min即可。亲水性柔软剂的制备方法为：氮气保护下，按照摩尔比2:1.4:1.5向反应容器中加入八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺，升温至112℃，冷却至室温，得到氨基硅油；加入聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚，85℃反应3.5小时得到聚醚改性硅油；向聚醚改性硅油中加入水，搅拌均匀，调节pH至5.6即可；其中，聚氧乙烯甲基缩水甘油醚的用量为氨基硅油质量的12％，二乙二醇单丁醚的用量为氨基硅油质量的20％，水用量为聚醚改性硅油质量的2.7倍。
实施例3
请参阅图1-2所示，本实施例的一种复合型纳米抗菌口罩，包括口罩本体1，口罩本体1的四周设有无缝压边2，口罩本体1由外到内依次由外保护无纺布层11、氧化石墨烯-纳米银抗菌层12、喷熔过滤层13、柔软亲肤里层14热压而成，外保护无纺布层11与氧化石墨烯-纳米银抗菌层12之间的顶部设有可调节鼻梁条3，外保护无纺布层11的两侧对称设有高弹性耳带4，口罩本体水平方向上压制有若干个水平褶皱5。
本实施例复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，包括以下步骤：
S1、将丙纶无纺布基材平铺在金属平板上，丙纶无纺布的面密度为52g/m2；
S2、向氧化石墨烯中加入去离子水，超声处理30min，得到均匀的氧化石墨烯-水分散液，避光加入纳米抗菌填料，1200rpm转速搅拌反应2.5h，去离子水反复洗涤，过滤，溶解于N,N-二甲基甲酰胺中，搅拌至完全溶解，得到浓度14wt％的纺丝溶液。
S3、将纺丝溶液加入到注射泵内，在相对湿度60％RH、温度50℃下使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，喷出氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维，氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集得到氧化石墨烯-纳米银抗菌材料；其中，纳米抗菌填料的制备方法如下：将30gβ-环糊精溶解于150mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌29min得到环糊精溶液；称取2.2g硝酸银，溶解于140mL乙醇中，得到抗菌剂溶液；抗菌剂溶液添加至环糊精溶液中，70℃水浴加热6小时，减压浓缩除去水分和乙醇，96℃干燥，气流粉碎至粒径1-9nm；纳米抗菌填料的用量为氧化石墨烯-水分散液质量的13％。其中，喷丝头与金属平板的间距为28cm，在喷丝头和金属平板之间施加40kv的高压电；纺丝溶液的喷出流量为2.4mL/h。
S4、将负载氧化石墨烯-纳米银抗菌材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，另一层丙纶无纺布复合于氧化石墨烯-纳米银抗菌材料上，形成外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构；
S5、将外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构在50℃下真空干燥2小时，烘干后静置15h；
S6、依次将外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层按照顺序叠合后，周边热压粘合，制得口罩本体，压制若干条水平方向的褶皱；
S7、在外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部安装鼻托，鼻托下侧安装可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称热压高弹性耳带，得到该复合型纳米抗菌口罩。
柔软亲肤里层的制备方法为：将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维按照质量比1:3混纺得到混纺面料，控制经纱的密度为18-26tex，纬纱的密度为15-20tex；混纺面料置于亲水性柔软剂内，65℃下浸泡处理30min，取出后于34℃真空干燥46min即可。亲水性柔软剂的制备方法为：氮气保护下，按照摩尔比2:1.4:1.5向反应容器中加入八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺，升温至113℃，冷却至室温，得到氨基硅油；加入聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚，83℃反应5小时得到聚醚改性硅油；向聚醚改性硅油中加入水，搅拌均匀，调节pH至5.8即可；其中，聚氧乙烯甲基缩水甘油醚的用量为氨基硅油质量的11％，二乙二醇单丁醚的用量为氨基硅油质量的19％，水用量为聚醚改性硅油质量的2.8倍。
对比例1
本对比例与实施例1的区别在于，纳米抗菌填料替换为硝酸银。
对比例2
本对比例与实施例1的区别在于，柔软亲肤里层替换为丙纶无纺布。
实验例
根据标准YY/T0969-2013《一次性使用医用口罩》，对实施例1-3、对比例1-2的复合型纳米抗菌口罩，进行了使用1天、3天、7天的细菌过滤效率测试，具体测试结果见下表：
Figure BDA0002476603340000121
从上表可以看出，本发明实施例的复合型纳米抗菌口罩，在1天、3天、7天的细菌过滤效率均大于对比例，而且纳米抗菌填料替换为硝酸银后，无法达到缓慢释放银离子、长久抗菌抑菌的效果，细菌过滤效率随着使用天数增加显著降低。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种复合型纳米抗菌口罩，包括口罩本体(1)，其特征在于，口罩本体(1)的四周设有无缝压边(2)，口罩本体(1)由外到内依次由外保护无纺布层(11)、氧化石墨烯-纳米银抗菌层(12)、喷熔过滤层(13)、柔软亲肤里层(14)热压而成，外保护无纺布层(11)与氧化石墨烯-纳米银抗菌层(12)之间的顶部设有可调节鼻梁条(3)，外保护无纺布层(11)的两侧对称设有高弹性耳带(4)，口罩本体水平方向上压制有若干个水平褶皱(5)。
2.一种复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：
S1、将丙纶无纺布基材平铺在金属平板上，丙纶无纺布的面密度为45-65g/m2；
S2、向氧化石墨烯中加入去离子水，超声处理20-30min，得到均匀的氧化石墨烯-水分散液，避光加入纳米抗菌填料，1000-1200rpm转速搅拌反应2-2.5h，去离子水反复洗涤，过滤，溶解于溶剂中，搅拌至完全溶解，得到浓度10-15wt％的纺丝溶液；
S3、将纺丝溶液加入到注射泵内，在相对湿度40％-60％RH、温度40-50℃下使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，喷出氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维，氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集得到氧化石墨烯-纳米银抗菌材料；
S4、将负载氧化石墨烯-纳米银抗菌材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，另一层丙纶无纺布复合于氧化石墨烯-纳米银抗菌材料上，形成外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构；
S5、将外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构在30-50℃下真空干燥1-2小时，烘干后静置10-15h；
S6、依次将外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层按照顺序叠合后，周边热压粘合，制得口罩本体，压制若干条水平方向的褶皱；
S7、在外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部安装鼻托，鼻托下侧安装可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称热压高弹性耳带，得到该复合型纳米抗菌口罩。
3.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，所述纳米抗菌填料的制备方法如下：将25-30gβ-环糊精溶解于120-150mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌20-30min得到环糊精溶液；称取1.6-2.2g硝酸银，溶解于120-140mL乙醇中，得到抗菌剂溶液；抗菌剂溶液添加至环糊精溶液中，60-70℃水浴加热4-6小时，减压浓缩除去水分和乙醇，80-100℃干燥，气流粉碎至粒径1-9nm；纳米抗菌填料的用量为氧化石墨烯-水分散液质量的6-15％。
4.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，步骤S2溶剂为水、乙醇、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醇中的一种或多种的混合物。
5.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，步骤S3喷丝头与金属平板的间距为20-28cm，在喷丝头和金属平板之间施加30-40kv的高压电；纺丝溶液的喷出流量为1.8-2.5mL/h。
6.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，所述柔软亲肤里层的制备方法为：将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维按照质量比1:2-3混纺得到混纺面料，控制经纱的密度为18-26tex，纬纱的密度为15-20tex；混纺面料置于亲水性柔软剂内，60-65℃下浸泡处理20-30min，取出后于30-40℃真空干燥40-50min即可。
7.根据权利要求6所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，所述亲水性柔软剂的制备方法为：氮气保护下，按照摩尔比2:1.2-1.4:1.3-1.5向反应容器中加入八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺，升温至105-115℃，冷却至室温，得到氨基硅油；加入聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚，75-85℃反应3-5小时得到聚醚改性硅油；向聚醚改性硅油中加入水，搅拌均匀，调节pH至5.5-6.0即可；其中，聚氧乙烯甲基缩水甘油醚的用量为氨基硅油质量的6-12％，二乙二醇单丁醚的用量为氨基硅油质量的15-20％，水用量为聚醚改性硅油质量的2-3倍。
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Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112111854A (zh) * 2020-08-15 2020-12-22 福建冠泓工业有限公司 一种抗菌除臭热风无纺布及其制备方法
CN112515261A (zh) * 2020-12-21 2021-03-19 厦门蓝星企业有限公司 一种防尘抗菌型医用防护口罩及其制备方法
CN112602970A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 厦门蓝星企业有限公司 一种抑菌型医用外科口罩生产工艺
CN112602969A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 厦门蓝星企业有限公司 一种杀菌型一次性医用卫生口罩
CN113057393A (zh) * 2021-05-14 2021-07-02 协丰（福建）卫生用品有限公司 一种环保抗菌口罩
CN113208209A (zh) * 2021-06-04 2021-08-06 李永欣 一种可重复使用的纳米纱布口罩
IT202000008881A1 (it) * 2020-04-24 2021-10-24 Fameccanica Data Spa Procedimento e apparecchiatura per la produzione di mascherine di protezione facciale, mascherina di protezione facciale e confezione di mascherine di protezione facciale
CN113925240A (zh) * 2021-10-25 2022-01-14 武汉纺织大学 抗菌抗病毒口罩及其制备方法
CN114158798A (zh) * 2020-08-20 2022-03-11 三河市安霸生物技术有限公司 一种抗菌口罩
CN114403523A (zh) * 2020-10-12 2022-04-29 联业制衣有限公司 面罩
CN114645375A (zh) * 2022-03-21 2022-06-21 东莞华工创为生物科技有限公司 一种抗菌银盐/g-C3N4复合纳米纤维膜的应用
CN115006920A (zh) * 2022-06-14 2022-09-06 爱芯环保科技（厦门）股份有限公司 一种用于生产高性能的空调滤芯的工艺方法
CN115679547A (zh) * 2022-09-08 2023-02-03 河南省安邦卫材有限公司 一种用于制备防护服的抗菌无纺布

Cited By (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT202000008881A1 (it) * 2020-04-24 2021-10-24 Fameccanica Data Spa Procedimento e apparecchiatura per la produzione di mascherine di protezione facciale, mascherina di protezione facciale e confezione di mascherine di protezione facciale
CN112111854B (zh) * 2020-08-15 2022-06-10 福建冠泓工业有限公司 一种抗菌除臭热风无纺布及其制备方法
CN112111854A (zh) * 2020-08-15 2020-12-22 福建冠泓工业有限公司 一种抗菌除臭热风无纺布及其制备方法
CN114158798B (zh) * 2020-08-20 2024-03-01 三河市安霸生物技术有限公司 一种抗菌口罩
CN114158798A (zh) * 2020-08-20 2022-03-11 三河市安霸生物技术有限公司 一种抗菌口罩
CN114403523A (zh) * 2020-10-12 2022-04-29 联业制衣有限公司 面罩
CN112515261A (zh) * 2020-12-21 2021-03-19 厦门蓝星企业有限公司 一种防尘抗菌型医用防护口罩及其制备方法
CN112602970A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 厦门蓝星企业有限公司 一种抑菌型医用外科口罩生产工艺
CN112602969A (zh) * 2020-12-21 2021-04-06 厦门蓝星企业有限公司 一种杀菌型一次性医用卫生口罩
CN112602970B (zh) * 2020-12-21 2023-08-08 厦门蓝星企业有限公司 一种抑菌型医用外科口罩生产工艺
CN113057393A (zh) * 2021-05-14 2021-07-02 协丰（福建）卫生用品有限公司 一种环保抗菌口罩
CN113208209A (zh) * 2021-06-04 2021-08-06 李永欣 一种可重复使用的纳米纱布口罩
CN113925240A (zh) * 2021-10-25 2022-01-14 武汉纺织大学 抗菌抗病毒口罩及其制备方法
CN113925240B (zh) * 2021-10-25 2024-02-23 武汉纺织大学 抗菌抗病毒口罩及其制备方法
CN114645375A (zh) * 2022-03-21 2022-06-21 东莞华工创为生物科技有限公司 一种抗菌银盐/g-C3N4复合纳米纤维膜的应用
CN114645375B (zh) * 2022-03-21 2023-12-29 东莞华工创为生物科技有限公司 一种抗菌银盐/g-C3N4复合纳米纤维膜的应用
CN115006920A (zh) * 2022-06-14 2022-09-06 爱芯环保科技（厦门）股份有限公司 一种用于生产高性能的空调滤芯的工艺方法
CN115006920B (zh) * 2022-06-14 2023-09-22 爱芯环保科技（厦门）股份有限公司 一种用于生产高性能的空调滤芯的工艺方法
CN115679547A (zh) * 2022-09-08 2023-02-03 河南省安邦卫材有限公司 一种用于制备防护服的抗菌无纺布

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