[发明专利]基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩及制备方法

权利要求书

1.一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，其特征在于，所述口罩本体的周边上设置有压缩痕，所述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，所述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，在所述口罩本体中间靠上位置的抗菌抑菌层的外侧面上设置有鼻托，在鼻托下侧设置有位于抗静电处理层和氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米滤芯层之间的铝条，所述口罩本体上设置有一条沿其竖向中心线布置的折叠边痕，所述折叠边痕与向外打开的铝条形成一具有立体呼吸空间的口罩。

2.根据权利要求1所述的基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩，其特征在于，所述口罩本体上与人体面部中嘴或鼻相对应的位置设置有呼气阀，所述呼气阀内设置有用于限制颗粒杂物进入口罩内侧的挡片。

3.根据权利要求1-2任一项所述的基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）、将丙纶无纺布基材平铺在内部接地的金属平板上，所述丙纶无纺布的面密度为30-75g/㎡；

（2）、在反应容器中将氧化石墨烯、纳米二氧化硅以4:3的比例混合，在非中性条件下10-80℃搅拌反应1-15h，得到氧化石墨烯/二氧化硅复合物；

（3）、将氧化石墨烯/二氧化硅复合物、高分子聚合物溶解于溶剂中，搅拌至完全溶解，得到纺丝溶液，所述纺丝溶液的质量百分比浓度为5-20wt%；

（4）、将步骤（3）制得的纺丝溶液加入到注射泵内，控制环境湿度为20-60%，环境温度为20-50℃，使注射泵与喷丝头通过管道连接，使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，喷丝头与金属平板的间距为15-35cm，在喷丝头和金属平板之间施加高压电，高压电电压为35KV，使通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，以0.1-3.5mL/h 的流量喷出氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米纤维，氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米纤维降落在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集丙纶纺布基材上的氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米纤维，得到氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米膜过滤层材料；

（5）、将负载了氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米膜过滤层材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，将另一层丙纶无纺布复合于负载了氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米膜过滤层材料的丙纶无纺布基材上，形成丙纶无纺布/氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米膜过滤材料；

（6）、将步骤（5）制得的丙纶无纺布/氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米膜过滤材料静置1.5-2.5h后放入真空干燥箱，温度设置为10-30℃，烘干后再静置10-15h后，得到氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米滤芯层；

（7）、依次将抗静电处理层、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后，将周边热压粘合，制得口罩本体，在所述口罩本体上压制一条沿其竖向中心线布置的折叠边痕；

（8）、将步骤（7）制得的口罩本体中间靠上位置的抗菌抑菌层的外侧面上安装鼻托，在抗静电处理层的外侧裸露面上安装对称的固定扣，在鼻托下侧安装上位于抗静电处理层和氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物复合纳米滤芯层之间的铝条，所述折叠边痕与向外打开的铝条形成一具有立体呼吸空间的口罩。

4.根据权利要求3所述的基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的高分子聚合物为聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙、聚羟基丁酸酯、聚羟基丁酸戊酸共聚酯中的任意一种或几种。

5.根据权利要求3所述的基于氧化石墨烯的复合纳滤防霾抗菌抑菌口罩的制备方法，其特征在于：所述步骤（3）中的溶剂为水、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N- 二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸中的任意一种或几种。