[发明专利]一种防雾霾口罩滤片

说明书

技术领域

本发明属卫生保健范畴,特别是涉及一种防雾霾口罩滤片。

背景技术

雾霾是指大气中空气动力学当量直径小于或等于2.5微米的一种颗粒物，也称为可入肺颗粒物。虽然雾霾只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。雾霾粒径小，富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。我国的大气污染形势严峻。长期在空气质量较差的环境中生活和工作，不仅会引起呼吸功能下降、呼吸道症状加重，还会导致慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿等疾病，严重的还会导致肺癌、鼻咽癌患病率的增加。因此，预防吸入悬浮颗粒物刻不容缓。在个人防护雾霾方面，最有效的手段当属佩戴口罩，口罩的主要功能部件是滤片。市面上的滤片主要强调的是过滤功能，且过滤效果参差不齐，同时滤片即使阻挡了空气中的雾霾颗粒物，但被过滤的颗粒和细菌容易附着在口罩(滤片)上贴近口鼻的部位，造成细菌的滋生，形成二次污染，极易引发呼吸道疾病，危害人体健康。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术不足，提供一种防雾霾口罩滤片，该滤片应用于口罩中可以对小颗粒的微尘起到很好的过滤效果，且透气性好，还能够过滤杀灭空气中的有害菌，更好的保障呼吸系统健康。

为了实现上述目的，本发明提供的技术方案如下：

一种防雾霾口罩滤片，所述的滤片为三层纳米纤维膜复合结构，上层为纳米银抗菌纤维膜，中间层为活性炭纳米纤维膜，下层中药抗菌纤维膜，所述的活性炭纳米纤维膜为静电纺丝法制得的高分子材料/活化剂复合纳米纤维前驱体经预氧化、碳化处理所得的活性炭纳米纤维膜，所述的纳米银抗菌纤维膜为电纺纳米银颗粒/高分子材料复合纳米纤维膜，含有纳米银颗粒的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于活性炭纤维的上表面上形成纳米银抗菌纤维膜，所述的中药抗菌纤维膜为电纺中药抗菌提取物/高分子材料复合纳米纤维膜，含有中药抗菌提取物的纺丝前驱液经静电纺丝直接电纺复合于活性炭纤维的下表面上形成中药抗菌纤维膜。

以本发明的防雾霾口罩滤片作为口罩的过滤层材料，通过材料复合不仅能够充分过滤空气中的小颗粒污染物，还能够杀灭抑制空气中的有害菌，更好的保护呼吸道健康。该滤片以静电纺丝法制得的高分子材料/活化剂复合纳米纤维前驱体经预氧化、碳化处理所得的活性炭纳米纤维膜作为中间层，该结构的活性炭纳米纤维膜具有多孔结构和较大的比较面积，相较于普通方法制得的纳米活性炭材料该纤维膜对微小的灰尘能够起到更好的隔绝过滤作用，但是高温碳化的过程损坏了纤维膜的力学性能，单纯的活性炭纳米纤维膜的柔韧性较差，不适宜作为口罩的滤片材料，本发明的滤片采用静电纺丝法直接在活性炭纳米纤维膜的两面电纺复合具有较好力学性能的纳米银抗菌纤维膜和中药抗菌纤维膜，上下两层纤维膜通过纤维结构与活性炭纳米纤维的褡裢形成复合结构，能够对中间层的活性炭纳米纤维膜起到保护作用，在一定程度上提高复合材料的力学性能，使其能够适应应用需求，同时上、下两层纤维膜具有的纤维膜状纳米多孔结构还可以提高复合材料的过滤效果，增强其对微小污染物的过滤作用，同时纳米银抗菌纤维膜和中药抗菌纤维膜还具有抗菌作用，两层材料共同作用可以起到较好的抗菌抑菌作用，有效过滤杀灭空气中的有害菌，起到更好的防护作用。

优选的，所述的活性炭纳米纤维膜的高分子材料/活化剂复合纳米纤维前驱体为电纺聚丙烯腈/氢氧化钾复合纳米纤维膜。

优选的，所述的活性炭纳米纤维膜由以下方法制得：

(1)将25万分子量的聚丙烯腈粉末和活化剂氢氧化钾混合，溶于N、N-二甲基乙酰胺中制得纺丝前驱液A，所述的纺丝前驱液A中聚丙烯腈的含量为15wt％，氢氧化钾的含量为4wt％；

(2)步骤(1)所得的纺丝前驱液A通过静电纺丝法制得电纺聚丙烯腈/ 氢氧化钾复合纳米纤维膜，纺丝电压15kV，纺丝距离12cm；

(3)步骤(2)所得的电纺聚丙烯腈/氢氧化钾复合纳米纤维膜放置在管式炉中，氧气气氛下，以15℃/min的速度升温至250℃，保持1小时，再转为氮气气氛，继续以15℃/min的速度升温至500度，保持1.5小时后停止管式炉加热，待管式炉温度降至室温后，取出样品，用去离子水清洗3次、再置于60℃烘箱中烘干样品，即得活性炭纳米纤维膜。

优选的，所述的纳米银抗菌纤维膜为直接电纺制得的纳米银颗粒/聚丙烯腈复合纳米纤维膜。

优选的，所述的纳米银抗菌纤维膜由以下方法制得：