[发明专利]一种高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩及其制备方法

说明书

本发明涉及一种高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩及其制备方法，口罩包括堆叠设置的第一支撑层、多功能层、第二支撑层，其中多功能层为银离子掺杂二氧化钛包覆的凹凸棒‑氧化物纳米纤维层，该纳米纤维层制备方法包括：首先将氧化物前驱体溶胶、水及助纺剂混合，再经过静电纺丝、高温烧结后，得到氧化物纳米纤维层；之后将凹凸棒与水混合并经细胞破碎机处理后，与银离子掺杂二氧化钛溶胶混合，得到喷涂液；最后将喷涂液喷涂于氧化物纳米纤维层上并经热处理后，即得到纳米纤维层。与现有技术相比，本发明具有舒适透气、制备方法简单等优点，并可满足吸附、过滤、可见光降解杀菌等多种功能的要求，具有较为广阔的商业应用前景。

技术领域

本发明属于卫生防护用品技术领域，涉及一种高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩及其制备方法。

背景技术

空气污染包括有毒有害气体、悬浮颗粒、以及细菌和病毒等生物性空气污染物。目前，空气污染可通过呼吸道引发严重的呼吸系统疾病、心脏病及其肺部疾病，已经成为危害人体健康的重要因素。因此，做好个人防护是减少空气污染对人体造成危害的必要途径(空气污染(霾)人群健康防护指南，国家卫生健康委办公厅编写)。然而，室内空气环境净化系统价格昂贵，而且无法满足室外出行的需求。佩戴口罩是一种简单方便且行之有效的防护方法。在雾霾天，尤其是病毒肆虐的时候佩戴口罩是加强个人防护最有效的个人防护方法。

目前使用较多的口罩为医用外科口罩，它主要包含三层结构，外层有阻水层，用来防止飞沫进入口罩内层；中间层为熔喷聚丙烯无纺布，是由许多纵横交错的纤维以随机方向层叠而成的纤维膜，纤维直径范围0.5～10微米，可以过滤细菌悬浮颗粒，是最重要的核心层；口罩内层为普通无纺布，主要用于吸湿功能(符合国标 GB/T 32610-2016)。医用外科口罩可阻隔90％的微小颗粒，但是对有机有害物和细菌病毒达不到理想的防护作用，并且佩戴时间短，每4小时需要更换一次。N95 口罩净化空气效果最好，但是N95口罩属于工业性防尘口罩，其层数多、密闭性好，容易使人出现呼吸不畅、缺氧等情况，不宜长时间佩戴。

发明内容

本发明的目的就是提供一种高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩及其制备方法。该口罩可过滤微米和纳米颗粒，又可以吸附有毒气体进行降解，同时可以杀灭附着在口罩上的细菌、病毒。不仅如此，它还可以具有透气性好的优势，解决了现有医用口罩和N95口罩存在的问题。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩，包括依次堆叠设置的第一支撑层、多功能层、第二支撑层，其中所述的多功能层为银离子掺杂二氧化钛包覆的凹凸棒-氧化物纳米纤维层。所述的第一支撑层、第二支撑层均可选用无纺布，所述的多功能层可满足吸附、过滤、降解杀菌等多种功能的要求。

一种高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩的制备方法，包括将第一支撑层、多功能层、第二支撑层依次堆叠放置，依次经过裁剪、边缘压紧连接后，即得到所述的高效过滤并吸附杀菌用多功能可重复使用口罩。

进一步地，所述的银离子掺杂二氧化钛包覆的凹凸棒-氧化物纳米纤维层的制备方法包括以下步骤：

1)将氧化物前驱体溶胶、水及助纺剂混合并搅拌4-24h，再依次经过静电纺丝、高温烧结后，得到氧化物纳米纤维层；将凹凸棒与水混合并经细胞破碎机处理后，得到凹凸棒分散液，之后将凹凸棒分散液与银离子掺杂二氧化钛溶胶混合并搅拌1-5h，得到凹凸棒-银离子掺杂钛溶胶喷涂液；

2)将凹凸棒-银离子掺杂钛溶胶喷涂液喷涂于氧化物纳米纤维层上，经热处理后，即得到银离子掺杂二氧化钛包覆的凹凸棒-氧化物纳米纤维层。

进一步地，步骤1)中，所述的水与氧化物前驱体溶胶的体积比为(1-3):1，所述的氧化物前驱体溶胶中的氧化物与助纺剂的质量比为100:(5-30)。