[发明专利]一种抗菌口罩芯片及制备方法

说明书

本发明提供了一种抗菌口罩芯片及制备方法，该抗菌口罩芯片为一种具有“膜+海绵+膜，一体化”结构的口罩芯片，按照粗过滤层、吸附层、抗菌层的顺序通过粒径筛分、吸附分离的方法进行有效过滤，极大提高了对空气中颗粒物质的滤除性能，吸附杀菌和过滤杀菌相结合的同时利用不同杀菌层对病菌进行分批逐次杀灭，最大程度上杀灭滤除空气中所携带的病菌，解决了现在市场口罩芯片功能单一的问题。

技术领域

本发明涉及材料加工技术领域，具体为一种抗菌口罩芯片及制备方法。

背景技术

随着经济高速发展，工业化、城市化进程不断推进，工业生产、日常生活、汽车尾气排放等过程向空气中释放的颗粒物质越来越多，极大增加了空气中颗粒物质的浓度。其中，PM10(空气中直径小于10um的极细颗粒物)和PM2.5(空气中直径小于2.5um的极细颗粒物)对空气质量造成的影响最为严重。目前，城市空气主要的影响物质为PM2.5，严重的影响着人们的健康生活。除此之外，空气中还漂浮着大量的致病细菌、病毒等，都严重地危害着人类的健康。

细菌在PM2.5和PM10生物组分中的相对百分比可达80％以上。其中，气传嗜肺军团菌曾多次导致军团菌病在人群中的暴发流行，气传金黄色葡萄球菌和铜绿假单胞菌等机会致病菌可引发破损皮肤和局部组织甚至全身范围的感染。

口罩是一种卫生用品，对进入人体的空气有一定的过滤作用，口罩滤芯在其中起决定性的作用。在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的防护作用。目前，市场上大多数口罩滤芯对PM2.5防护效果差，且不能有效抑制、杀灭PM2.5中所携带的病菌。

纳米银是一种典型的金属纳米材料，通过直接吸附在细胞表面与含硫蛋白结合导致细胞膜功能受损，从而改变细胞通透性导致细菌死亡，杀菌效果强，杀菌谱广且应用安全。

纳米氧化锌是一种无机金属离子氧化物，目前研究发现纳米氧化锌可以对绿脓杆菌、沙门氏菌、金黄色葡萄球菌、乳杆菌属等细菌有显著的抗菌活性，且生物形容性强，在医学领域内抗菌效果明显，且与人体接触无危害。

授权公告号为CN105962481B的发明专利中，介绍了一种魔芋葡甘聚糖防霾口罩，过滤层为魔芋葡甘聚糖膜和魔芋葡甘聚糖纳米多孔膜制成。此口罩滤芯具有强度好、过滤性好的优点，但是不能够有效地抑制PM2.5中所携带的病菌。

授权公告号为CN104856287A的发明专利中，介绍了一种抗菌口罩滤片及其制备方法和抗菌口罩。此口罩滤芯能够很好的过滤PM2.5，并且能够抑制PM2.5中所携带的病菌，但是主要抗菌成分为壳聚糖，抗菌效果弱。

授权公告号为CN106923410A的发明中，介绍了一种立体口罩滤芯及防霾口罩。此口罩滤芯能够在一定程度上抑制、过滤PM2.5中所携带的细菌，但是其不能多次循环利用，而且其滤芯分层太多，层与层之间运用胶粘对空气流通可能有影响。

发明内容

针对现有技术中口罩滤芯存在对PM2.5防护效果差，且不能有效抑制、杀灭PM2.5中所携带的病菌的问题，本发明提供一种抗菌口罩芯片及制备方法，可有效的抑制、杀死PM2.5中所携带的病菌，安全环保，极大提高了对空气中颗粒物质的滤除性能。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种抗菌口罩芯片，包括依次叠加的粗过滤层、吸附层和抗菌层；所述粗过滤层位于外层设置，抗菌层位于内层设置，粗过滤层、吸附层和抗菌层的大小对应设置，其中，粗过滤层为魔芋葡甘聚糖-竹原纤维多孔膜；吸附层为魔芋葡甘聚糖活性炭载纳米银海绵；抗菌层为魔芋葡甘聚糖载纳米银氧化锌多孔膜。

优选的，魔芋葡甘聚糖-竹原纤维多孔膜由魔芋葡甘聚糖和竹原纤维经不可逆凝胶化处理得到；魔芋葡甘聚糖活性炭载纳米银海绵由魔芋葡甘聚糖和活性炭经混合后再负载纳米银制备得到；魔芋葡甘聚糖载纳米银氧化锌多孔膜由魔芋葡甘聚糖先负载氧化锌成膜、再负载纳米银制备得到。