[发明专利]金属离子配位捕捉吸附抗菌防病毒型口罩主体材料及其制备方法和口罩

说明书

本发明公开了一种金属离子配位捕捉吸附抗菌防病毒型口罩主体材料的制备方法。该制备方法将甘油、聚丙烯酸钠、甘羟铝混合后得到A组分；将蒸馏水、酒石酸、乙二胺四乙酸二钠混合后得到B组分；将A、B组分混合后得到水凝胶；随后使用该水凝胶和复合季铵盐抗菌剂先后对医用无纺布进行二次改性，烘干后得到金属离子配位捕捉吸附抗菌防病毒型口罩主体材料。通过上述方式，水凝胶中的铝离子与羧基的配位键会形成捕捉吸附作用，增强口罩对病菌的阻隔能力；抗菌剂会将口罩表面的细菌和病毒及时消杀；此外，伴随口罩使用过程中水分不断积累，水凝胶中释放出更多铝离子和羧基，从而长久维持了口罩较高的细菌过滤效率，延长了一次性医用口罩的使用寿命。

技术领域

本发明涉及卫生防护技术领域，尤其涉及一种金属离子配位捕捉吸附抗菌防病毒型口罩主体材料及其制备方法和口罩。

背景技术

口罩上的细菌和病毒消杀是否及时，以及能否长久维持必要的阻隔能力，皆是影响口罩使用寿命、决定口罩能否多次重复使用的关键性因素。

当前，季铵盐类消毒剂是医疗领域主流的消毒剂，在对消毒标准较高的手术器械消毒、伤口消毒等方面扮演重要角色，其主要是依靠物理作用杀灭细菌和病毒：一方面由于它是阳离子表面活性剂，带有正电荷，可以吸附表面带负电荷的病毒，产生空间位阻效应，影响病毒的正常生长；另一方面阳离子表面活性剂可以改变病毒包膜的通透性，对病毒包膜有极强的破坏力，它表面带有尖刺，可以把病毒的包膜和病菌细胞膜刺破，从而达到消杀的目的。目前最新的复合季铵盐类消毒剂相比传统季铵盐类消毒剂而言更加安全，无毒无味，无刺激性，且消杀作用持久，非常适用于口罩表面的病菌消杀。但现有技术中应用到季铵盐类消毒剂的抗菌防病毒型口罩的制备过程往往比较复杂，难以实现产业化应用。

而现有口罩的过滤过程主要是基于两种过滤机理：机械过滤和静电吸附。所谓机械过滤就是利用拦截效应、惯性效应、扩散效应等机械的方式将细菌、病毒等杂质拦截下来的过程，但对于粒径范围处于0.1-0.4μm之间的颗粒却很难起到有效的阻隔作用；而静电吸附技术是利用了带静电的物体可以吸附轻小物体的作用原理，对聚丙烯纤维通过高压电驻极处理技术注入电荷，使口罩带上静电后从而更好地吸附0.1-0.4μm的颗粒，有力地增强了口罩的过滤效果，但由于高压电驻极处理技术需要高额的设备费用且想要长久地维持口罩的带电状态并非易事，因其在佩戴过程中遇水后静电容易耗散，而人在呼吸过程中又不可避免地会产生很多水分，导致口罩在使用过程中的过滤效果逐渐衰减，严重影响了口罩的使用寿命，尤其是针对医护人员的防护用品，往往不具备及时更换的客观条件。

因此，开发不依赖于静电吸附的口罩过滤方法，使口罩过滤效果的稳定性更高、防护作用更持久，极具现实意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能有效阻隔空气中的致病菌，并对粘附在口罩上的细菌和病毒及时消杀，同时能够较长久的维持口罩使用寿命，且操作简单，成本低，无毒无害的口罩主体材料及其制备方法和应用。

为实现上述发明目的，本发明提供了一种金属离子配位捕捉吸附抗菌防病毒型口罩主体材料的制备方法，包括以下步骤：

S1.向第一烧杯中加入甘油后添加聚丙烯酸钠、甘羟铝，搅拌，直到所有成分分散完全，得到A组分；

S2.向第二烧杯中放入蒸馏水后添加酒石酸、乙二胺四乙酸二钠，搅拌，直到所有成分分散完全，得到B组分；

S3.将A组分与B组分混合，抽真空搅拌，直到所有成分分散完全，得到水凝胶；

S4.使用步骤S3得到的水凝胶对无纺布进行浸轧改性，烘干，得到经水凝胶改性处理后的口罩主体材料；

S5.将水凝胶改性处理后的口罩主体材料利用复合季铵盐抗菌剂进行二次改性，烘干后制得金属离子配位捕捉吸附抗菌防病毒型口罩主体材料。