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抗菌口罩及其制备方法


技术摘要:
本发明提供了一种抗菌口罩及其制备方法;该抗菌口罩主要包括:由粘合剂复合在一起的第一层无纺布、第二层无纺布和第三层无纺布,第一层无纺布由氟化物、抗菌剂、分散剂和聚合物纤维膜组成,氟元素具有很强的得电子能力因而在氟化物表面容易积聚电荷,吸附微小物质和病  全部
背景技术:
公开号为CN104383894A的中国专利公开了一种高吸附性口罩用过滤材料及其制 备方法,包括水滑石、硅酸乙酯、电气石等成分。水滑石能够增大纤维膜比表面积,同时水滑 石板状结构带有正电荷能够吸附小物质,提高对雾霾的过滤效果。 公开号为CN1384896A的中国专利公开了一种用非水极性液体使纤维网充电的方 法。主要内容为:含有氟化物的非导电纤维网用非水极性液体润湿。网再被充分干燥,以制 得驻极体纤维网。该驻极体纤维网可在过滤面罩中用作过滤器,该过滤面罩适于盖在戴者 的口鼻上。 芥末油和山葵都含有异硫氰酸酯,一些研究者证明异硫氰酸酯具有抗菌抑菌功 能,因此芥末油和山葵常被用于制作抗菌剂。公开号为CN108410081A的中国专利公开了一 种抗菌PVC手套及其制造方法,芥末油为其抗菌整理剂中的一种有效成分。公开号为 CN109699685A的中国专利公开了一种关于抗菌片、抗菌剂及其应用的发明,山葵在其中起 到抗菌的作用。 通过对上述专利分析,目前口罩中具有吸附功能的无纺布层和抗菌功能的无纺布 层是分开的,这里存在缺陷,具有吸附功能的无纺布无法抑制其表面细菌的生长而降低其 本身的抗菌性,具有抗菌功能的无纺布没有较强的吸附能力因而抗菌性能没有得到完全发 挥。
技术实现要素:
针对现有技术中的不足,本发明的首要目的是提供一种抗菌口罩,主要是通过将 氟化物和抗菌剂混入纤维中纺成纤维膜,获得既具有一定吸附性又具有抗菌功能的无纺 布。 本发明的第二个目的是提供上述抗菌口罩的制备方法。 为达到上述首要目的,本发明的解决方案是: 一种抗菌口罩,该口罩由外至内依次主要包括:第一层无纺布、第二层无纺布和第 三层无纺布,还包括锡条和绷带,第一层无纺布、第二层无纺布和第三层无纺布均由粘合剂 复合在一起,锡条和绷带也由粘合剂和上述三层无纺布结合在一起。 其中,第一层无纺布由氟化物、抗菌剂、分散剂和聚合物纤维膜组成;第一层无纺 布无纺布具有吸附病菌并抑制病菌生长的功能。 第二层无纺布由含水滑石的聚合物纤维膜组成;第二层无纺布具有吸附微小物质 和病菌的功能。 第三层无纺布为纤维素纤维膜,第三层无纺布具有良好的吸水性和柔软性。 作为本发明的优选实施例,第一层无纺布中,氟化物为含氟2-噁唑烷酮,通过共混 3 CN 111543695 A 说 明 书 2/5 页 纺丝的方式结合在聚合物纤维膜中,氟化物的含量为1-10wt%;抗菌剂包括壳聚糖和山葵, 壳聚糖的含量为1-5wt%,山葵的含量为1-5wt%;分散剂为钛酸四丁酯,含量为0.5-2wt%; 聚合物纤维膜中聚合物为聚乙烯醇,含量为80-95wt%。 作为本发明的优选实施例,第二层无纺布中聚合物纤维膜表面覆盖的水滑石为镁 铝碳酸根型水滑石。 作为本发明的优选实施例,镁铝碳酸根型水滑石的分子式为Mg6Al2(OH)16CO3· 4H2O,由Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H20、NaOH和无水Na2CO3合成,摩尔比为(1-3):1:(5- 10):1。 作为本发明的优选实施例,第二层无纺布中,聚合物纤维膜中聚合物选自聚丙烯 腈、聚丙烯和涤纶中的一种以上。 第二层无纺布采用水热法在聚合物纤维膜上生长水滑石。聚合物纤维膜是由纤维 相互纠缠形成膜状的二维材料,具有孔隙小的优点,能够阻挡微小物质,通过在其表面生成 水滑石,进一步减少了聚合物纤维膜的孔隙,从而能够过滤更小的物质。另外水滑石为片状 结构,片层带有正电荷,能够吸附微小物质,从而提高对雾霾的过滤效果。 为达到上述第二个目的,本发明的解决方案是: 一种上述的抗菌口罩的制备方法,其包括如下步骤: (1)、将氟化物、抗菌剂、分散剂和聚合物纤维膜混合于纺丝液中,然后通过湿法静 电纺丝技术得到第一层无纺布; (2)、采用水热法生成水滑石,并将水滑石包覆在聚合物纤维膜表面,得到第二层 无纺布; (3)、将第一层无纺布、第二层无纺布和第三层无纺布采用粘合剂复合成一体,得 到复合无纺布; (4)、将复合无纺布切割成小块; (5)、采用粘合剂将锡条、绷带和切割的小块粘合在一起,包装得到抗菌口罩。 作为本发明的优选实施例,步骤(1)中,纺丝的工艺中,纺丝液中溶剂为乙二醇和 水,两者配比为7:3,溶剂的含量为50-75wt%;纺丝的电压为20-30KV,纺丝的距离为150- 300mm。 作为本发明的优选实施例,步骤(2)中,水热法中Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H20、 NaOH和无水Na2CO3的摩尔比为(1-3):1:(5-10):1,将Mg(NO3)2·6H2O、Al(NO3)3·9H20、NaOH 和无水Na2CO3依次放入等离子水内混合,得到混合液,再将聚合物纤维膜浸泡在该混合液 内,浸泡的温度为110-130℃,浸泡的时间为2-4h,最后将聚合物纤维膜取出干燥,干燥的温 度为50-80℃,干燥的时间为20-40min。 作为本发明的优选实施例,步骤(3)中,粘合剂为聚乙烯醇水溶液,制备过程为:在 85-97℃下,将聚乙烯醇溶于水中制得含量为6-12wt%的水溶液,搅拌均匀冷却至室温即可 使用。 由于采用上述方案,本发明的有益效果是: 第一、本发明的第一层无纺布中含有氟化物和抗菌剂,氟元素具有很强的得电子 能力因而在氟化物表面容易积聚电荷,电荷能够吸附微小物质和病菌,抗菌剂中壳聚糖表 面带有丰富的氨基因而具有较强的抗菌能力,山葵中含有异硫氰酸酯因而具有抗菌能力, 4 CN 111543695 A 说 明 书 3/5 页 通过将氟化物和抗菌剂混入聚合物纤维膜中,吸附病菌进而抑制其生长,从而大大提高了 口罩的抗菌性。 第二、本发明的第二层无纺布表面具有一层水滑石,减少了纤维之间的间距,使得 聚合物纤维膜的孔隙更小,而且水滑石表面带有静电荷能够吸附微小物质;第三层无纺布 由纤维素纤维膜组成,纤维素大分子表面含有大量的羟基,羟基能够结合水分子,因此纤维 素纤维膜具有良好的吸水性,纤维素纤维易弯折扭曲,柔软性好。 第三、本发明采用水热法在纤维网表面生成水滑石,生成的水滑石集中在纤维网 表面,而共混纺丝法制得的水滑石只有部分集中在纤维网表面,另一部分在纤维网内部,因 此水热法生成的含有水滑石的无纺布对微小物质具有更高的吸附效果;另外,采用水热法 生成水滑石层的制备方法简单,生产效率更高。 附图说明 图1为本发明的抗菌口罩的制备流程示意图。 图2为本发明的抗菌口罩的结构示意图。 图3为本发明的实施例中水热法合成水滑石的流程示意图。 附图标记:1-第一层无纺布、2-第二层无纺布、3-第三层无纺布、4-锡条、5-绷带、 6-放布辊、7-第一排料口、8-水热反应槽、9-导辊、10-第一料筒、11-第二料筒、12-第三料 筒、13-第四料筒、14-水洗槽、15-第二排料口、16-烘燥装置、17-卷布辊。
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