CN113291002A - 一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层；抗菌抗病毒外层由高分子纤维与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为1～15wt％；纳米颗粒防脱层是原料中含有异型纤维的无纺布；高分子纤维的直径为15μm以下，氧化亚铜纳米颗粒的直径为60nm以上；该含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩的抗菌率在90％以上，抗病毒活性率在99％以上，具有良好的持久抗菌性能，连续使用7天后抗菌率在90％以上。本发明的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩的外表面具有长效抗菌抗病毒的作用、特有的纳米颗粒防脱层能够避免氧化亚铜纳米颗粒使用时脱落而被吸入呼吸系统。

Description

一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩
技术领域
本发明属于抗菌抗病毒口罩技术领域，涉及一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
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、病毒等物质的作用，以纱布或纸等材料做成。常见口罩一般分为2类：普通口罩和医用口罩。普通口罩(保健口罩、防尘口罩、布口罩等)对空气中的飞沫、尘埃等的过滤效果一般，几乎不具备病毒防护功能。医用口罩一般可分为4类：一次性使用医用普通口罩、医用外科口罩、医用颗粒物防护口罩和医用防护口罩，其防护等级依次递增。
无论是从流行病学的角度还是临床研究的立场，已有很多证据证明，正确佩戴合适的口罩能有效防止病毒的传播。2008年发表在《国际传染病杂志》上的一项临床研究得出的结论是，在使用正确的情况下，口罩可以有效预防病毒的扩散。家里有患流感的儿童，如果能正确使用口罩，家人被诊断出感染病毒的可能性降低了80％。发表在《内科学年鉴》上的另一项研究报道了相似的结果。研究人员调查了400名流感患者。他们发现，这些患者的家人如果经常洗手并佩戴外科口罩，患流感的风险降低了70％。
新型冠状病毒肺炎、SARS、MERS和高致病性禽流感等疾病，都主要通过呼吸道传染。通过佩戴抗病毒口罩，能有效防止病毒的侵入和传播。常见的隔离病毒口罩是：医用一次性口罩、医用外科口罩、医用防护口罩。标准的医用外科口罩分三层，外层有阻水作用，可防止飞沫进入口罩里面；中层有过滤作用，可阻隔病毒颗粒；近口鼻的内层用以吸湿。中层核心过滤层均由一种特殊的材料构成，这层材料称为熔喷无纺布，或简称为熔喷布。熔喷布是一种以聚丙烯为材料，由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的膜，纤维直径范围0.5～10微米。也就是说，只要口罩带有质量较高、直径较细的熔喷布，便很大程度上能够有效将飞沫挡在这层之外，不渗入口罩内层接触人体皮肤和口鼻。
目前口罩在使用过程中，除了提供隔离病毒的作用外，能够提供良好的抗病毒功能也是非常重要的。口罩佩戴者尤其是医务工作者，正常的使用过程中有一定的概率会出现病毒吸附在口罩表面，不当的脱卸或者接触有可能使口罩表面的病毒转移产生感染。采用具有抗病毒功能的材料制备口罩，可以减少此类感染的发生。现有技术中通过综合使用无机类抗菌剂和熔喷无纺布实现口罩防/抗病毒的作用。如专利CN101534905B中公开了口罩含有银离子抗菌性聚烯烃纤维片和干式无纺布，专利CN102548439B中公开了口罩包括含有无机类抗菌剂的聚烯烃纤维的第一纤维层，熔喷无纺布的第二纤维层以及第三纤维层。中国专利CN104302473A公开了多层非织造织物和制造方法，其包括具有竹纤维、聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)型纤维和包含这些的射流喷网非织造织物的外层，具有熔喷非织造织物的中间层和具有熔喷非织造织物或熔喷射流喷网非织造织物的内层。三层非织造织物可以以各种方法结合，包括粘合剂、热或超声接合剂。中间层和内层的一种以上的织物材料选自聚丙烯、聚烯烃、聚酯和聚酰胺。其中，熔喷非织造织物为具有层合于筛网上的微纤维的高过滤功能的非织造织物，具有过滤器或过滤介质的功能，包括具有网状结构的三维纤维集合体，该集合体中直径为10μm或更小的细小纤维彼此结合。为了增强该过滤器功能，中间层可以电晕放电、等离子体放电、利用带电水泡的水放电或这些混合的方式额外地进行静电处理。通过将射流喷网非织造织物置于表面层上和将熔喷非织造织物置于中间层上，多层非织造织物可作用为具有高功能性的过滤器。通过以最大外角层上所包含的过敏原钝化剂，防止病原体渗入内部，它可提供抗过敏、抗病毒和抗菌的作用。专利RU2549065C2通过添加铂碘化物、碘化钯、碘化银、碘化铜或硫氰酸铜至少一种细颗粒灭活病毒；专利CN205390400U口罩本体的内部设置有过滤杀毒芯，杀毒芯由过滤网、吸附层和杀毒层组成，杀毒层的表面粘附有杀菌颗粒，杀菌颗粒为盘尼西林颗粒；专利CN109832691A将中间层浸泡中草药金银花、甘草、黄连、菊花等混合中药蒸煮液。
综上所述，目前常用的纳米颗粒复合纤维的方法是通过电镀或闪蒸使纳米颗粒附着在合成纤维或无纺布等制成的口罩上；或者采用含有负载了抗菌性微粒分散液处理基布，在构成基布的纤维表面被覆负载抗菌性微粒。但是，上述方法由于通过后加工把无机微粒等抗菌剂，附着在纤维表面或纤维制造的基布上，纳米颗粒非常容易从纤维表面脱落或者在无纺布加工时剥离，影响抗菌效果、抗菌持久性，特别是使用时，有可能纳米颗粒进入呼吸道产生更严重的不可预测的问题。另一种方式是将抗菌颗粒与高分子材料混合，制备纤维或无纺布，这种方法最大问题是抗菌剂处于纤维内部，表面露出的很少，使抗菌性能难以充分发挥出来。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的上述问题，提供一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。本发明提供的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，口罩的外表面具有长效抗菌抗病毒的作用，特有的纳米颗粒防脱层能够避免氧化亚铜纳米颗粒使用时脱落而被吸入呼吸系统。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层；
抗菌抗病毒外层由高分子纤维与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为1～15wt％；
纳米颗粒防脱层是原料中含有异型纤维的无纺布；
高分子纤维的直径为15μm以下，本发明中高分子纤维的直径较小，使其在经过非织造的机械加工后，纳米颗粒更易暴露在纤维表面，提高了抗菌抗病毒的有效性，氧化亚铜纳米颗粒的直径为60nm以上，氧化亚铜纳米颗粒直径小于60nm将产生较高的细胞外毒性，因此必须控制颗粒直径。本发明的目的是设计一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，主要是由四层不同功能的结构构成由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层。其中抗菌抗病毒外层的由不同比例和不同晶型的氧化亚铜颗粒与高分子混合，熔融纺丝后得到的。这种工艺能够最大限度的将抗菌颗粒稳定的固定在高分子纤维中。从已知的抗菌机理，我们知道纳米颗粒需要与细菌接触，或者暴露在空气中，才可以达到有效抗菌的效果。但是如果制备的纤维直径太粗，会有很多纳米颗粒被包覆在纤维的内部，很难暴露出来。为了解决这一问题，我们在控制抗菌颗粒占比的前提下，对高分子纤维的直径，以及抗菌颗粒的粒径做了限制。理论上，抗菌颗粒占比固定的前提下，高分子纤维的直径越细，抗菌颗粒的粒径越粗，含抗菌颗粒的高分子纤维上抗菌颗粒的暴露比例越高，抗菌抗病毒的效果越高。因此，本发明对高分子纤维的直径、抗菌颗粒用量、颗粒粒径等进行了特定的选择，取得了预料不到的技术效果。
氧化亚铜是一种典型的金属缺位p型半导体，其能带隙为2.2eV，由于其特殊的晶体结构，具有良好的抗菌、光催化、导电和气敏等性能，已经应用到消毒杀菌、废水处理、空气净化、石油泄露的清除、藻毒素的降解等。氧化亚铜纳米粒子的生物杀灭特性对于其在床单、医疗、防护服等医疗领域的应用具有重要意义。且氧化亚铜安全无毒、生产成本较低，抑菌效果好，因而具有很大的开发潜力。
作为优选的技术方案：
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，抗菌抗病毒外层的制备方法为：将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，氧化亚铜纳米颗粒与高分子熔融纺丝，颗粒在纤维基体中，在使用时不易脱落，减少了进入呼吸道的风险，延长了抗菌抗病毒的持久性。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，高分子纤维的直径为0.3～15um，氧化亚铜纳米颗粒的直径为80～120nm。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，氧化亚铜纳米颗粒是由质量比为1:1:2～5的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成。从结构上看四面体的氧化亚铜由6个(100)面组成，八面体具有8个(111)面；从氧化亚铜的晶体表面结构可知，(100)具有100％的氧封端表面，具有最低能级。而八面体的氧化亚铜被认为是每2个Cu原子都有一个垂直于(111)平面的悬空键，因此(111)表面具有较高的能量状态。八面体的氧化亚铜有较高的活性，同时具有较高的抗菌抗病毒性能。但是由于这种结果较活拨，也更容易与其它物质反应失活，从而快速失去抗菌抗病毒性能。因此，本发明为了保证口罩表面抗菌的有效性与持久性，采用复配的方式，将球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜按比例混合。复配后的氧化亚铜纳米颗粒，与单纯的八面体晶型相比延长了抗菌抗病毒的持久性，可以保持7天以上的有效性；与单纯的四面体晶型或球晶相比，提高了抗菌抗病毒的有效性，抗菌率在90％以上，抗病毒活性率在99％以上。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，抗菌抗病毒外层经过疏水整理；
高分子纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和PLA纤维的一种以上。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，所述异型纤维为菊瓣型、工字型或米字型结构的纤维，纤维材质为尼龙6、尼龙66、聚己内酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酯、聚乳酸、乳酸或羟基乙酸共聚物。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，纳米颗粒防脱层是由异型纤维经非织造加工得到的纯纺无纺布，或者是由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布。尽管本发明采用了能够最大限度的将抗菌颗粒稳定的固定在高分子纤维中的工艺，但是考虑到长时间使用过程中，纳米颗粒一旦脱落会有可能对人体造成一定的伤害或者不可预知的风险。因此，本发明额外添加了纳米颗粒防脱层。采用非织造的加工方法，将异型纤维纯纺加工或者与正常截面纤维混纺制备的无纺布。利用异型纤维比表面积较大，吸附性能高的特点，一旦抗菌抗病毒外层的纳米颗粒脱落，纳米颗粒防脱层可以快速吸附脱落的纳米颗粒。同时由于异性纤维往往密度较低，制备的纳米颗粒防脱层蓬松透气，不会影响口罩的正常使用。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，熔喷层为聚丙烯熔喷无纺布或驻极体聚丙烯熔喷无纺布，主要起到过滤作用，它依靠实现阻挡截留、惯性碰撞、布朗扩散、静电吸附等物理作用达到对微小颗粒物和病原微生物的高效挡截，如N95口罩的过滤效率达到95％，因此可以对人们提供有效的防护。
如上所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，舒适内衬层是由超细纤维制备的无纺布；
超细纤维是指纤维细度为0.1～1dtex的聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、PLA纤维、PP/PE皮芯型复合纤维和PET/PE皮芯型复合纤维的一种以上。纤网单丝直径变小，会使成型能耗降低、孔间距缩小、生产效率提高，同时也带来产品性能的改进，如孔隙率变小、过滤效率提升、无纺布手感柔软，细腻，保暖性好，更适合与面部皮肤接触。
如上述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩的抗菌率在95％以上，抗病毒活性率在99％以上，连续使用7天后抗菌率在90％以上。
有益效果：
(1)本发明的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，口罩的外表面具有长效抗菌抗病毒的作用、特有的纳米颗粒防脱层能够避免氧化亚铜纳米颗粒使用时脱落而被吸入呼吸系统；
(2)一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩的抗菌率在95％以上，抗病毒活性率在99％以上，连续使用7天后抗菌率在90％以上。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:3的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为60nm；
高分子材料：聚乙烯；
异型纤维：菊瓣型结构的纤维，且纤维材质为尼龙6；
超细纤维：纤维细度为0.4dtex的聚酯纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为0.5μm的聚乙烯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为1wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维经非织造加工得到的纯纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为99％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.97％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％。
实施例2
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:2的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为80nm；
高分子材料：聚丙烯；
异型纤维：工字型结构的纤维，且纤维材质为尼龙66；
超细纤维：纤维细度为0.1dtex的聚乙烯纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为0.3μm的聚丙烯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为5wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以驻极体聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为99％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.7％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％。
实施例3
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:5的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为90nm；
高分子材料：聚酯；
异型纤维：米字型结构的纤维，且纤维材质为聚己内酯；
超细纤维：纤维细度为0.5dtex的聚丙烯纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为15μm的聚酯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为6wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以驻极体聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为98％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.5％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为93％。
实施例4
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:4的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为120nm；
高分子材料：PLA；
异型纤维：菊瓣型结构的纤维，且纤维材质为聚丙烯腈；
超细纤维：纤维细度为0.6dtex的PLA纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为1μm的PLA纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为8wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为99％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.5％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％。
实施例5
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:3的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为110nm；
高分子材料：聚乙烯；
异型纤维：工字型结构的纤维，且纤维材质为聚酰亚胺；
超细纤维：纤维细度为1dtex的PP/PE皮芯型复合纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为5μm的聚乙烯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为10wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维经非织造加工得到的纯纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为99％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.3％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％。
实施例6
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:4的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为90nm；
高分子材料：聚乙烯；
异型纤维：米字型结构的纤维，且纤维材质为聚酯；
超细纤维：纤维细度为0.7dtex的PET/PE皮芯型复合纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为10μm的聚乙烯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为15wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维经非织造加工得到的纯纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：是由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为99％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.3％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％。
实施例7
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:5的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为75nm；
高分子材料：聚丙烯；
异型纤维：菊瓣型结构的纤维，且纤维材质为聚乳酸；
超细纤维：纤维细度为0.8dtex的质量比为1:1的聚酯纤维和聚乙烯纤维的混合物；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为12μm的聚丙烯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为5wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.1％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为90％。
实施例8
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:2的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为85nm；
高分子材料：聚酯；
异型纤维：工字型结构的纤维，且纤维材质为乳酸；
超细纤维：纤维细度为0.5dtex的聚酯纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为8μm的聚酯纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为4wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为95％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.1％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为90％。
实施例9
一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，制备步骤如下：
(1)原料准备：
氧化亚铜纳米颗粒：由质量比为1:1:4的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成，且氧化亚铜纳米颗粒的平均直径为95nm；
高分子材料：PLA；
异型纤维：工字型结构的纤维，且纤维材质为羟基乙酸共聚物；
超细纤维：纤维细度为0.6dtex的聚乙烯纤维；
(2)制备抗菌抗病毒外层：先将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层，最后经过疏水整理；该抗菌抗病毒外层由高分子纤维(直径为5μm的PLA纤维)与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为5wt％；
制备纳米颗粒防脱层：由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布，即为纳米颗粒防脱层。
制备熔喷层：以驻极体聚丙烯熔喷无纺布作为熔喷层，过滤效率达99％。
制备舒适内衬层：由超细纤维制备的无纺布；
(3)将经过疏水整理的抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层制成口罩，该口罩由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层，即为含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩。
制备的含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩符合GB19083的要求；同时采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为98％；采用iso18184:2014对H1N1病毒进行抗病毒测试，抗病毒活性率为99.1％；连续使用口罩7天后，采用AATCC-100对抗菌性能进行测试，抗菌率为90％。

Claims (10)

1.一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于：由外至内包括抗菌抗病毒外层、纳米颗粒防脱层、熔喷层和舒适内衬层；
抗菌抗病毒外层由高分子纤维与氧化亚铜纳米颗粒组成，氧化亚铜纳米颗粒占抗菌抗病毒外层的质量百分比为1～15wt％；
纳米颗粒防脱层是原料中含有异型纤维的无纺布；
高分子纤维的直径为15μm以下，氧化亚铜纳米颗粒的直径为60nm以上。
2.根据权利要求1所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，抗菌抗病毒外层的制备方法为：将氧化亚铜纳米颗粒与高分子材料均匀混合得到含氧化亚铜的高分子切片，然后熔融纺丝，经非织造工艺得到抗菌抗病毒外层。
3.根据权利要求2所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，高分子纤维的直径为0.3～15um，氧化亚铜纳米颗粒的直径为80～120nm。
4.根据权利要求3所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，氧化亚铜纳米颗粒是由质量比为1:1:2～5的球形、四面体晶型与八面体晶型的氧化亚铜复配而成。
5.根据权利要求1所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，抗菌抗病毒外层经过疏水整理；
高分子纤维为聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、聚酯纤维和PLA纤维的一种以上。
6.根据权利要求1所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，所述异型纤维为菊瓣型、工字型或米字型结构的纤维，纤维材质为尼龙6、尼龙66、聚己内酯、聚丙烯腈、聚酰亚胺、聚酯、聚乳酸、乳酸或羟基乙酸共聚物。
7.根据权利要求1所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，纳米颗粒防脱层是由异型纤维经非织造加工得到的纯纺无纺布，或者是由异型纤维与圆形纤维经非织造加工得到的混纺无纺布。
8.根据权利要求1所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，熔喷层为聚丙烯熔喷无纺布或驻极体聚丙烯熔喷无纺布。
9.根据权利要求1所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，舒适内衬层是由超细纤维制备的无纺布；
超细纤维是指纤维细度为0.1～1dtex的聚酯纤维、聚乙烯纤维、聚丙烯纤维、PLA纤维、PP/PE皮芯型复合纤维和PET/PE皮芯型复合纤维的一种以上。
10.根据权利要求1～9任一项所述的一种含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩，其特征在于，含氧化亚铜的抗菌抗病毒口罩的抗菌率在95％以上，抗病毒活性率在99％以上，连续使用7天后抗菌率在90％以上。
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