改性納米竹炭口罩及其制備方法
【專利摘要】一種改性納米竹炭口罩及其制備方法，口罩包括內(nèi)罩和外罩，內(nèi)罩設(shè)有拆卸口，拆卸口內(nèi)裝有過濾層?？谡值膬?nèi)罩、外罩以及過濾層基材均為駐極體熔噴聚丙烯纖維無紡布，過濾層是以殼聚糖為囊材，改性納米竹炭粉為芯材制成微膠囊，采用蜂蠟作為粘合劑將微膠囊整理到無紡布上。改性納米竹炭粉是采用納米二氧化鈦進行改性。得到的口罩綠色環(huán)保、安全高效、且具有廣譜抗菌作用，以蜂蠟作為粘合劑將微膠囊整理到紡織品上，具有良好的耐洗性。
【專利說明】[0001] 改性納米竹炭口罩及其制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002] 本發(fā)明涉及醫(yī)療衛(wèi)生【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種能抗菌除菌的改性納米竹炭口罩。
[0003]

【背景技術(shù)】
[0004] 當前人類的某些疾病是通過呼吸道傳染的，如SARS病毒、副流感病毒、呼吸道合 胞病毒、冠狀病毒、腺病毒、流行性腮腺炎病毒、麻疹病毒、風(fēng)疹病毒、水痘一帶狀皰疹病毒 等。這些病毒嚴重威脅著人的健康，甚至危及人的生命。很多病毒存在于病人的鼻涕、口涎、 痰液等分泌物中，可借助空氣、飛沫傳播，另外與污染的食具也有一定關(guān)系，給預(yù)防帶來很 大的難度，容易發(fā)生流行甚至世界性的大流行。在相對密閉環(huán)境工作的人、經(jīng)常處于人群 密集環(huán)境中的人、大中小學(xué)學(xué)生最容易受到傳染。當前對于預(yù)防流行性傳染病的主要辦法 就是戴口罩，另外就是經(jīng)常用消毒液對環(huán)境進行消毒，有條件者接種疫苗?？谡质且环N面 罩，它的事業(yè)從古至今已經(jīng)有2500年的歷史。市場上流通的普通口罩一般是脫脂棉紗或者 無紡布制作而成，阻擋空氣中懸浮的灰塵顆粒，但是并不能有效的抗菌、吸濕、祛味，因此很 大程度上影響了人們的身體健康。在現(xiàn)有技術(shù)中，化工等通過呼吸道有害人體的行業(yè)所用 口罩，結(jié)構(gòu)都非常復(fù)雜。傳統(tǒng)的醫(yī)用口罩基本上是采用相同品種的無菌紗布制成，由于紗布 孔隙大，阻擋作用有限，為了加強阻擋效果必須用很多層，例如8-12層，在一定程度上可以 起到阻擋借空氣、飛沫傳播的病毒進入人們呼吸道，長時間使用或熱天使用會感到不舒服， 影響正常呼吸。
[0005] 竹炭具有特有的吸附性能，能夠抗菌、吸濕、祛味、保健，可防止危害物質(zhì)的侵襲， 有些防止生產(chǎn)工作中的有害氣體和物質(zhì)。竹炭粉的比表面積可達到600_800m 2/g，因此幾乎 與活性炭一樣具有強大的吸附特性。
[0006] 目前竹炭功能的口罩很多都是采用竹炭纖維布，與傳統(tǒng)的醫(yī)用口罩相比，吸附功 能提高不明顯，而且依然采用的是很多層的結(jié)構(gòu)，影響透氣性。還有一種過濾口罩，一般是 采用獨立狀態(tài)的活性炭?；蛑裉浚咎浚┢诩啿蓟驗V網(wǎng)中使用，其較大的固態(tài)形狀不僅 造成使用不方便，而且，其比表面積和吸附速度也不如粉狀竹炭大。
[0007]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 為解決上述問題，本發(fā)明的目的是在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、具有抗菌、吸濕、祛味、 保健功能、且使用壽命長、使用效果好的環(huán)保竹炭口罩。該方法以殼聚糖為囊材料，改性納 米竹炭為芯材料，得到的產(chǎn)品綠色環(huán)保、安全高效、且具有廣譜抗菌作用，以蜂蠟作為粘合 劑將微膠囊整理到紡織品上，具有良好的耐洗性。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案： 一種改性納米竹炭口罩，包括內(nèi)罩和外罩，內(nèi)罩設(shè)有拆卸口，拆卸口內(nèi)裝有過濾層，其 中，所述過濾層包括改性納米竹炭粉。
[0010] 進一步，所述過濾層中的改性納米竹炭粉，是由毛竹炭化后研磨得到納米竹炭粉， 然后將納米竹炭粉通過二氧化鈦進行改性得到改性納米竹炭粉，與殼聚糖制備成微膠囊， 然后將微膠囊通過蜂蠟粘合到過濾層上。
[0011] 進一步，所述過濾層為多層。
[0012] 進一步，所述內(nèi)罩和外罩以及過濾層的基材都是由駐極體熔噴聚丙烯纖維無紡布 制成，將聚丙烯熔體從噴絲孔中噴出，然后用高速熱空氣將其吹成超細纖維，使其飛向凝網(wǎng) 簾而冷卻粘合形成無紡布，然后經(jīng)過電極放電使無紡布駐極，內(nèi)罩基材的無紡布其單位面 積重量為20-25g/ m2,外罩基材的無紡布其單位面積重量為30-45g/ m2,過濾層基材的無 紡布其單位面積重量為40-60g/ m2,所述聚丙烯纖維包括電荷加強添加劑和受阻胺光穩(wěn)定 齊[J，纖維纖度為0. 02-0. 05丹尼爾。
[0013] 一種如上所述的改性納米竹炭口罩的制備方法，其中，將塊狀竹炭破碎成3cm大 小的竹炭塊、接著放入40%的硝酸溶液中浸泡5h，然后烘干，接著錘式粉碎至120目，然 后經(jīng)過氣流磨、雙向旋轉(zhuǎn)球磨，得到粒徑小于l〇〇nm的納米竹炭粉，然后將納米竹炭粉制 成懸浮溶液，加入納米二氧化鈦，然后攪拌并進行超聲分散，超聲頻率為20-22kHz，時間 15-20min，離心干燥得到改性納米竹炭粉，其中竹炭粉：二氧化鈦的重量比為12-20 :1，將 改性納米竹炭粉作為芯材，殼聚糖作為殼材，制備成微膠囊，微膠囊的囊層厚度為1 μ m，直 徑為5 μ m，芯囊厚度比為12 :1，通過蜂蠟作為粘結(jié)劑在75°C下將微膠囊粘合到無紡布上， 得到過濾層。
[0014] 進一步，所述竹炭是將毛竹進行炭化得到的，其中所述的炭化采用分段炭化：以 6-8°C / min的升溫速率升至250-275°C，炭化3-4h，然后以10-12°C / min的升溫速率升 至400-450°C，再炭化2-3h，最后以15-18°C / min的升溫速率升至660-720°C，并炭化處理 2_3h，得到竹炭。
[0015] 本發(fā)明采用分段低溫炭化，一方面節(jié)省成本，另外一方面保持竹子的原有功能，可 以作為吸附的載體發(fā)揮竹子功效，炭化的溫度過高和過長，將破壞竹子的原有性能，這就是 低溫炭化的優(yōu)點和長處。采用氣流磨和雙向旋轉(zhuǎn)球磨，使竹炭粉進一步細化。由于竹炭本 身具有多孔結(jié)構(gòu)和較強的吸附特性，加工成粉粒狀后，比表面積驟然增大，因而吸附特性猛 然增強，除臭、防菌效果顯著增大。
[0016] 納米二氧化鈦與納米竹炭粉通過超聲分散、離心干燥即可得到改性納米竹炭粉， 省略了工藝步驟，節(jié)約成本，且得到的改性納米竹炭粉抑菌、殺菌作用更為明顯。
[0017] 同時，本發(fā)明將竹炭粉制成微膠囊，采用殼聚糖作為囊層，而且殼聚糖也具有抗菌 殺菌作用，而且作為天然材料，對人體沒有任何副作用，納米竹炭粉包覆在微膠囊內(nèi)，使其 緩慢發(fā)揮作用，蜂蠟作為天然的粘合劑，將微膠囊整理到紡織品上，不易被洗滌脫去，賦予 口罩持久的抗囷、吸濕、怯味、保健功能。
[0018] 本發(fā)明的口罩采用駐極體聚丙烯無紡布作為基材更是提供了卓越的深層過濾效 果。
[0019] 本申請說明書、說明書摘要、權(quán)利要求書中出現(xiàn)的濃度，wt%為相對于織物的重量 百分比，其余為質(zhì)量濃度，百分比為重量百分比。
[0020]

【具體實施方式】
[0021] 下面結(jié)合具體的實施例，進一步詳細地描述本發(fā)明。應(yīng)理解，這些實施例只是為了 舉例說明本發(fā)明，而非以任何方式限制本發(fā)明的范圍。
[0022] 實施例1 將聚丙烯熔體從噴絲孔中噴出，然后用高速熱空氣將其吹成超細纖維，使其飛向凝網(wǎng) 簾而冷卻粘合形成無紡布，然后經(jīng)過電極放電使無紡布駐極，內(nèi)罩基材的無紡布其單位面 積重量為25g/ m2,外罩基材的無紡布其單位面積重量為45g/ m2,過濾層基材的無紡布其單 位面積重量為60g/ m2,所述聚丙烯纖維包括電荷加強添加劑和受阻胺光穩(wěn)定劑，纖維纖度 為0.05丹尼爾。
[0023] 將毛竹進行炭化得到的，其中所述的炭化采用分段炭化：以6°C / min的升溫速率 升至250°C，炭化3h，然后以10°C / min的升溫速率升至400°C，再炭化3h，最后以15°C / min的升溫速率升至660°C，并炭化處理2h，得到竹炭。
[0024] 將塊狀竹炭破碎成3cm大小的竹炭塊、接著放入40%的硝酸溶液中浸泡5h，然后烘 干，接著錘式粉碎至120目，然后經(jīng)過氣流磨、雙向旋轉(zhuǎn)球磨，得到粒徑小于100nm的納米竹 炭粉，然后將納米竹炭粉制成懸浮溶液，加入納米二氧化鈦，然后攪拌并進行超聲分散，超 聲頻率為20kHz，時間15min，離心干燥得到改性納米竹炭粉，其中竹炭粉：二氧化鈦的重量 比為20 :1，將改性納米竹炭粉作為芯材，殼聚糖作為殼材，制備成微膠囊，微膠囊的囊層厚 度為1 μ m，直徑為5 μ m，芯囊厚度比為12 :1，通過蜂蠟作為粘結(jié)劑在75°C下將微膠囊粘合 到無紡布上，得到過濾層。
[0025] 駐極體熔噴聚丙烯纖維無紡布制成內(nèi)罩和外罩，內(nèi)罩設(shè)有拆卸口，將制得的過濾 層裝入拆卸口內(nèi)得到環(huán)保竹炭口罩。
[0026] 實施例2 將聚丙烯熔體從噴絲孔中噴出，然后用高速熱空氣將其吹成超細纖維，使其飛向凝網(wǎng) 簾而冷卻粘合形成無紡布，然后經(jīng)過電極放電使無紡布駐極，內(nèi)罩基材的無紡布其單位面 積重量為20g/ m2,外罩基材的無紡布其單位面積重量為30g/ m2,過濾層基材的無紡布其單 位面積重量為40g/ m2,所述聚丙烯纖維包括電荷加強添加劑和受阻胺光穩(wěn)定劑，纖維纖度 為0.02丹尼爾。
[0027] 將毛竹進行炭化得到的，其中所述的炭化采用分段炭化：以8°C / min的升溫速率 升至250°C，炭化3h，然后以12°C / min的升溫速率升至450°C，再炭化2h，最后以18°C / min的升溫速率升至700°C，并炭化處理2h，得到竹炭。
[0028] 將塊狀竹炭破碎成3cm大小的竹炭塊、接著放入40%的硝酸溶液中浸泡5h，然后烘 干，接著錘式粉碎至120目，然后經(jīng)過氣流磨、雙向旋轉(zhuǎn)球磨，得到粒徑小于lOOnm的納米竹 炭粉，然后將納米竹炭粉制成懸浮溶液，加入納米二氧化鈦，然后攪拌并進行超聲分散，超 聲頻率為21kHz，時間20min，離心干燥得到改性納米竹炭粉，其中竹炭粉：二氧化鈦的重量 比為12 :1，將改性納米竹炭粉作為芯材，殼聚糖作為殼材，制備成微膠囊，微膠囊的囊層厚 度為1 μ m，直徑為5 μ m，芯囊厚度比為12 :1，通過蜂蠟作為粘結(jié)劑在75°C下將微膠囊粘合 到無紡布上，得到過濾層。分別制成兩層過濾層。
【權(quán)利要求】
1. 一種改性納米竹炭口罩，包括內(nèi)罩和外罩，內(nèi)罩設(shè)有拆卸口，拆卸口內(nèi)裝有過濾層， 其特征在于，所述過濾層包括改性納米竹炭粉。
2. -種如權(quán)利要求1所述的改性納米竹炭口罩，其特征在于，所述過濾層中的改性納 米竹炭粉，是由毛竹炭化后研磨得到納米竹炭粉，然后將納米竹炭粉通過二氧化鈦進行改 性得到改性納米竹炭粉，與殼聚糖制備成微膠囊，然后將微膠囊通過蜂蠟粘合到過濾層上。
3. -種如權(quán)利要求1或2所述的改性納米竹炭口罩，其特征在于，所述過濾層為多層。
4. 一種如權(quán)利要求1或2所述的改性納米竹炭口罩，其特征在于，所述內(nèi)罩和外罩以及 過濾層的基材都是由駐極體熔噴聚丙烯纖維無紡布制成，將聚丙烯熔體從噴絲孔中噴出， 然后用高速熱空氣將其吹成超細纖維，使其飛向凝網(wǎng)簾而冷卻粘合形成無紡布，然后經(jīng)過 電極放電使無紡布駐極，內(nèi)罩基材的無紡布其單位面積重量為20-25g/ m2,外罩基材的無 紡布其單位面積重量為30-45g/ m2,過濾層基材的無紡布其單位面積重量為40-60g/ m2,所 述聚丙烯纖維包括電荷加強添加劑和受阻胺光穩(wěn)定劑，纖維纖度為〇. 02-0. 05丹尼爾。
5. -種如權(quán)利要求1-4任一項所述的改性納米竹炭口罩的制備方法，其特征在于，將 塊狀竹炭破碎成3cm大小的竹炭塊、接著放入40%的硝酸溶液中浸泡5h，然后烘干，接著錘 式粉碎至120目，然后經(jīng)過氣流磨、雙向旋轉(zhuǎn)球磨，得到粒徑小于100nm的納米竹炭粉，然 后將納米竹炭粉制成懸浮溶液，加入納米二氧化鈦，然后攪拌并進行超聲分散，超聲頻率為 20-22kHz，時間15-20min，離心干燥得到改性納米竹炭粉，其中納米竹炭粉：二氧化鈦的重 量比為12-20 :1，將改性納米竹炭粉作為芯材，殼聚糖作為殼材，制備成微膠囊，微膠囊的 囊層厚度為1 μ m，直徑為5 μ m，芯囊厚度比為12 :1，通過蜂蠟作為粘結(jié)劑在75°C下將微膠 囊粘合到無紡布上，得到過濾層，所述竹炭是將毛竹進行炭化得到的，其中所述的炭化采用 分段炭化：以6-8°C/ min的升溫速率升至250-275°C，炭化3-4h，然后以10-12°C/ min的 升溫速率升至400-450°C，再炭化2-3h，最后以15-18°C / min的升溫速率升至660-720°C， 并炭化處理2-3h，得到竹炭。
【文檔編號】D06M101/20GK104041963SQ201410316667
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年7月6日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月6日
【發(fā)明者】耿云花 申請人:滁州惠智科技服務(wù)有限公司