[发明专利]一种新型可降解的纳米纤维口罩

说明书

本发明公开了一种新型可降解的纳米纤维口罩，包括滤芯，所述滤芯包括以下重量份数的原料：10‑20份氧化石墨烯；2‑5份光催化纳米颗粒；80‑200份聚乳酸；所述光催化纳米颗粒部分嵌入氧化石墨烯层间结构中。在制备时，将光催化纳米颗粒和硅烷偶联剂分散于无水乙醇中，再加入氧化石墨烯，超声分散后，抽滤，干燥，即可使光催化纳米颗粒部分嵌入氧化石墨烯层间结构中。本申请所得产品具有良好的抗拉强度，且经过反复揉搓模拟真实使用情况后，产品的强度保持良好，内部结构基本未收到损坏。

技术领域

本发明涉及防病毒口罩技术领域，具体是一种新型可降解的纳米纤维口罩。

背景技术

口罩的使用效果主要取决于其过滤性能及舒适度，而其过滤性能(过滤阻力、过滤效率以及过滤精度等)和舒适度又取决于口罩的厚度、滤材纤维直径、透气性、孔隙率、抗张强度等。其中滤料的过滤效率最为关键。目前口罩滤材开发核心技术主要包括：①微纳米纤维非织造织物的普适性和规模化制备；②新型技术，如驻极技术、静电纺丝技术。

棉纱口罩是最早也是最常用的一种口罩，始于20世纪50年代。其核心滤材为棉纤维编织成的棉纱布，由于棉纱布的多层密实堆积导致纤维间呈孔径较大的孔隙结构，可对空气中较大的颗粒物或粉尘形成物理拦截过滤，从而达到防护目的。棉纱口罩对可能吸入的含菌飞沫有一定程度的抑制作用，抑制效果由口罩中纱层数和眼大小来决定。纱布层数多且网眼小的口罩虽具有较好的防护效果，但会导致呼吸困难，还易导致口罩边缘侧漏，造成感染。

防护滤材，尤其是口罩滤材，其纤维直径越小，纤维相互堆积所形成的纤维毡的孔隙率越高，孔径越小，滤材的压降阻力越小，其防护效果也越好。目前的制备技术，包括模板合成技术、层次自组装技术、静电纺丝技术等所制备的纳米纤维毡，因其本身独特的尺寸效应，使其在口罩领域展现出巨大的优势。其中，静电纺丝技术制备的纳米纤维毡因其纳米尺度上的均匀可控的尺寸分布、三维立体空间网状结构，简单快捷而高效的普适性制备，有望成为未来理想的防护材料的核心滤材。

发明内容

本发明的目的在于提供一种新型可降解的纳米纤维口罩，以解决现有技术中可降解类塑料基体制备的纳米纤维口罩材料，各组分之间结合力较弱，在产品使用过程中，容易受外力作用而破损，导致难以有效拦截细菌或病毒的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种新型可降解的纳米纤维口罩，包括滤芯，所述滤芯包括以下重量份数的原料：

10-20份氧化石墨烯；

2-5份光催化纳米颗粒；

80-200份聚乳酸；

所述光催化纳米颗粒部分嵌入氧化石墨烯层间结构中。

与现有技术相比，上述技术方案的有益效果是：

上述技术方案通过在聚乳酸基体中引入氧化石墨烯和光催化纳米颗粒，并且使光催化纳米颗粒部分嵌入氧化石墨烯层间结构中，得益于纳米颗粒的嵌入，可使得氧化石墨烯层间距得到有效拓宽，拓宽至纳米级别，而聚乳酸可以沿着拓宽后的层间距向氧化石墨烯层间渗透扩散，而聚乳酸线性的分子链遇到氧化石墨烯层间嵌入的纳米颗粒时，会缠绕于纳米颗粒处，从而与氧化石墨烯形成牢固的物理牵绊，避免两者之间在使用过程中受力后发生滑移，从而提升氧化石墨烯和基体聚乳酸之间的结合力；

另外，得益于具有光催化性能的纳米颗粒的存在，且氧化石墨烯具有良好的光折射效果，因此可辅助光催化纳米颗粒快速产生活性自由基，可有效提高产品的抗菌抗病毒能力；另外，具有光催化活性的纳米颗粒可在产品使用后，提高产品的降解性能。

具体实施方式