[发明专利]一种含壳聚糖和纳米氧化锌的防细颗粒物口罩及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于卫生用品制备技术领域，具体涉及一种含壳聚糖和纳米氧化锌的防细颗粒物口罩及其制备方法。

背景技术

近两三年，随着我国多个省市出现了不同程度的持续性的雾霾天气，PM2.5及其危害迅速被公众所认知。PM2.5，是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于 2.5 微米的颗粒物，也称可入肺颗粒物。2013年2月， PM2.5的中文名称被全国科学技术名词审定委员会正式命名为“细颗粒物”。尽管细颗粒物只是地球大气成分中含量很少的组分，但是由于它的粒径小，表面积大，活性强，吸附性强，容易附带有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而细颗粒物对人体健康和大气环境质量的影响非常大。

相比粒径较大的颗粒物，细颗粒物对人体健康的危害更大。一般而言，直径超过10微米的颗粒物，会被挡在鼻子的外面；直径在2.5微米至10微米之间的颗粒物可以进入呼吸道，但随着吐痰、打喷嚏被部分排出体外；而直径在2.5微米以内的细颗粒物，却会顺利通过下呼吸道，甚至深入肺泡及心血管系统，严重危害人体健康。有研究报告称，长期接触空气中的污染细颗粒物，不仅会导致呼吸不适及呼吸系统症状、加重已有的呼吸系统疾病及损害肺部组织，还会诱发慢性阻塞性肺疾病并出现继发感染，最终导致心肺疾病死亡率增高。

2013年，我国的持续性严重雾霾天气甚至已经从传统的北方“重灾区”蔓延至上海、江苏、浙江等南方省市。为应对日益严峻的细颗粒物污染，普通民众对防止细颗粒物进入人体的各种措施表现出了极大的热情。口罩是人们外出时最常佩戴的防护装配。但是现有的常规医用和民用口罩并不能够有效抵御细颗粒物，因为它们大都是基于无纺布，或者类似的大孔径纤维制成的，微小的细颗粒物仍能够穿过口罩进入鼻腔，基本起不到对细颗粒物的防护作用。而专业级别的防护型口罩如N95型口罩，虽然过滤细颗粒物的效果较明显，但是因其质地厚、透气性差，佩戴后容易造成呼吸困难；特别是儿童、老年人、患有呼吸系统疾病和心血管疾病的人等特殊人群应该谨慎选择质地过厚、透气性差的口罩。

发明内容

本发明的目的在于提供一种含壳聚糖和纳米氧化锌的防细颗粒物口罩及其制备方法。本发明所述口罩结构简单，除菌功能优良，可以有效防止细颗粒物吸入人体，有利于人体健康。

本发明所述含壳聚糖和纳米氧化锌的防细颗粒物口罩，它包括罩体、左耳带和右耳带，所述罩体周边设有罩体框，所述罩体框内设有四层填充物，由外向里依次是：第一层为无纺布层，第二层为活性炭无纺布层，第三层为含壳聚糖和纳米氧化锌的脱脂棉纱布功能层，第四层为无纺布层。

所述壳聚糖的脱乙酰度为90-95%，分子量为500-1000kDa。

所述纳米氧化锌的粒径为10-100nm。

所述无纺布、活性炭无纺布、含壳聚糖和纳米氧化锌的脱脂棉纱布的克重均为15-30g/m²，厚度为0.5-2mm，孔隙率大于80%。

所述罩体在对应鼻梁部位还设有鼻罩，所述罩体在对应下巴部位设有下巴保护罩。

所述鼻罩由可塑性弹性材料制成，罩体框由弹性材料制成，所述口罩的耳带由弹性布料制成。

所述左、右耳带上设有分别控制耳带长度的弹簧扣，所述左耳带和右耳带的尾端均设有防止弹簧扣脱离耳带的限位卡环，所述左耳带或右耳带的限位卡环上设有钩状物，另一耳带上设有与之相配合的环状物。

本发明还提供了含壳聚糖和纳米氧化锌的防细颗粒物口罩的制备方法，包括以下步骤：

(1)称取脱乙酰度为90-95%、分子量为500-1000kDa的壳聚糖溶于0.5-1％的乙酸溶液中，配制质量体积比为0.5-5％的壳聚糖溶液；

(2)制备摩尔浓度为1-5M的硝酸锌水溶液，缓慢加入NaOH溶液并不断搅拌得氢氧化锌白色沉淀，抽取沉淀清洗后向其加入氨水并不断搅拌至恰好看不到沉淀颗粒，溶液呈半透明状态，之后加入少量蒸馏水并移至封闭容器标记备用；

(3)将脱脂棉纱布浸泡在所述壳聚糖溶液中，4-24 小时后将其转移浸泡在0.1％的氢氧化钠溶液中1-2小时，用水冲洗后，常温干燥获得含有壳聚糖的脱脂棉纱布；

(4)将步骤(3)所得的壳聚糖脱脂棉纱布浸泡在(2)所得的锌氨溶液中，之后将其用微波处理5-10分钟，将所得脱脂棉混合溶液放入反应釜中140-160℃晶化，所得产物溶于蒸馏水中，超声波清洗去除表面的残渣，去除水分后60-80℃烘箱干燥即得含壳聚糖和纳米氧化锌的脱脂棉纱布功能层；