[发明专利]高效低阻纳米防病毒口罩及其生产方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种高效低阻纳米防病毒口罩及其生产方法。

背景技术

自2003年非典型性肺炎爆发以来，防病毒口罩研究和生产引起了社会各界的广泛关注。传统的纱布口罩存在阻隔效率低、表面容易吸湿、极易发生交叉感染且对病毒的防护效率几乎为零，其防护性能与我国的防护口罩标准GB19083-2003、欧美防护口罩标准相比都有着很大差距。为此，开发可有效过滤有害病毒、细菌的过滤材料成为国家卫生防护领域迫切需要解决的关键问题和近年来全世界研究的焦点。

为了解决上述口罩问题，研究人员对防病毒口罩滤材进行了大量研究。中国发明专利CN2621068Y和CN1557514A利用喷涂或是浸泡的方法将光催化剂纳米二氧化钛等颗粒物质涂覆到口罩材料上，利用光催化原理使病毒蛋白质变性以达到杀灭病毒的目的。由这种方法获得的口罩表面由于涂覆了光催化剂层会大大增加口罩的呼吸阻力，严重影响佩戴舒适感，而且涂覆的纳米颗粒被人体吸入就会导致严重的呼吸系统疾病，对人体造成很大的不可逆伤害。为了增加防病毒口罩的安全性能，中国发明专利CN1970115A、CN1462642A和CN1552394A提出了一种通过在口罩中增加中药药芯的方法来防止病毒侵入人体的具有保健功能的防病毒口罩，这种口罩药芯制作分为干燥、粉碎、筛分、分级及消毒等多个步骤，制备过程十分复杂，而且在口腔潮湿的条件下，中药药芯极易失效，导致其杀除病菌性能的不断衰减。目前，使用性能较好的是以驻极处理的熔喷纤维无纺布为核心滤材的口罩。中国公开专利CN1565701A提供了一种经驻极处理的平均纤维直径为0.3微米的熔喷纤维无纺布口罩材料，纤维经驻极处理后，可通过静电吸附作用来提高过滤效率，但由于过滤原理的限制，这种滤材的吸附量很容易达到饱和，而且驻极电荷量也会随着使用环境温度和湿度的升高逐渐衰减，进而大大降低口罩的防护性能，无法实现对病菌的高效过滤。

静电喷网技术作为一种可一步法制备一维电纺纤维和二维网状纤维膜复合的多层膜材料的新方法，已经引起了学术界和工业界的关注。静电喷网复合膜中普通一维电纺纤维和二维网状膜（网中纤维平均直径小于20 nm）相互叠加，最终形成一种多孔膜材料。这种膜具有纤维直径小、比表面积大、孔径小以及孔隙率高等优点，可以有效阻止细菌、病毒等有害颗粒的入侵，同时保持了较高的透气性。

发明内容

本发明的目的是提供一种过滤效率高、呼吸阻力小，防病毒性能好的防病毒口罩及其生产方法。

为了达到上述目的，本发明提供了一种纳米防病毒口罩，包括过滤材料，其特征在于，所述的过滤材料包括基材和静电喷网膜。

优选地，所述的静电喷网膜含有二维网状纤维和一维电纺纤维。

优选地，所述的过滤材料还包括拒水拒液长纤维无纺布、无纺布和抗菌纱布，静电喷网膜设于无纺布和基材之间，静电喷网膜、无纺布和基材构成核心滤材，核心滤材的内侧设有抗菌纱布，核心滤材的外侧设有拒水拒液长纤维无纺布。

更优选地，所述的基材为无纺布，优选为熔喷或纺粘无纺布。

更优选地，所述的无纺布和基材的材料选自聚丙烯、聚乙烯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚碳酸酯、聚酰胺、聚丙腈、纤维素以及聚氯乙烯中的一种或两种以上的混合物。

本发明还提供了上述纳米防病毒口罩的生产方法，其特征在于，包括：将聚合物溶解，加入无机盐，搅拌形成性质均一的纺丝溶液；将所得的纺丝溶液进行静电喷网，将含有二维网状纤维和一维电纺纤维的静电喷网膜沉积在附着有基材的接收装置上，得到基材和静电喷网膜的复合结构，将所述的复合结构制成纳米防病毒口罩。

优选地，所述的静电喷网的条件为：温度为15-35 ^oC、相对湿度为20~60%，纺丝溶液以0.5~5 mL/h的输送速度输入到静电喷网装置的喷丝口上，喷丝口与接收装置之间的距离为5~25 cm，纺丝电压为10~40 kV。

优选地，所述的静电喷网的接收装置为导电板或导电滚筒。

优选地，所述的无机盐为氯化钠、氯化钾、氯化钙、氯化镁、氯化铁、氯化钡、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、碳酸钾、硝酸银、硝酸铜、硝酸钠以及亚硫酸钠中的一种或二种以上的混合物。

优选地，所述的纺丝溶液中无机盐的重量百分比溶度为0.1~1.5 %。