[发明专利]一种高抗菌、吸附重金属微小颗粒的新型微溶抗雾霾保健功能口罩

说明书

技术领域

本发明属于卫生用品技术领域，具体涉及一种高抗菌、吸附重金属微小颗粒的新型微溶抗雾霾保健功能口罩。

背景技术

近几年，全国出现不同程度的雾霾天气，引起了广泛的关注，空气中的二氧化硫、氮氧化物以及可吸入颗粒物这三项是雾霾主要组成，前两者为气态污染物，最后一项颗粒物才是加重雾霾天气污染的罪魁祸首，尤其是PM2.5（空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物）被认为是造成雾霾天气的“元凶”，由于霾中2.5微米以下的细小飘浮颗粒物可直接通过呼吸系统进入支气管，甚至肺部，造成呼吸道疾病、脑血管疾病、鼻腔炎症等，同时，灰霾天气时，气压降低、空气中可吸入颗粒物骤增、空气流动性差，有害细菌和病毒向周围扩散的速度变慢，导致空气中病毒浓度增高，疾病传播的风险很高，因此，出门时，要佩戴口罩做好自我防护。

普通的口罩只具备一般的过滤功能，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，而且不具备抗菌性，功能比较单一，在使用过程中呼吸作用使口罩罩体潮湿，反而利于细菌微生物的生长。

最初用于卫生用品的无纺布采用丙纶、涤纶等生产，生产时对温度要求比较苛刻，操作难度大，且整体硬度比较大，后来采用ES纤维生产无纺布，具有蓬松性、柔软性、高强度、吸油、吸水等特点，可以用于口罩、纸尿裤、卫生巾等一次性卫生用品，但功能有限，不具有抗菌性，不能吸附有毒有害物质。

壳聚糖是由甲壳素经过脱乙酰化反应制备而得到的产物，具有良好的生物相容性、抗菌性、生物可降解性和吸附重金属离子的能力，但是由于壳聚糖分子间的强氢键作用，分子间的有序结构使壳聚糖晶体结构致密稳定，因而只溶于酸性水溶液中，中性及碱性环境下，壳聚糖螯合重金属的能力明显下降，限制了壳聚糖的广泛运用。壳聚糖含有丰富的氨基和羟基，在一定条件下可以反应得到羧甲基化的壳聚糖，既保留了壳聚糖的优点，又极大地改善了水溶性、抗菌性、吸附性。

如何针对人呼出气体的环境，制备一种羧甲基壳聚糖纤维，并与其他纤维混合制备一种无纺布，用于抗雾霾口罩，使其具备高抗菌、高吸附重金属微小颗粒的功能，是本领域研发人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高抗菌、吸附重金属微小颗粒的新型微溶抗雾霾保健功能口罩，改善传统口罩性能，针对人呼出气体的环境，能产生微溶状态，具有更高的抗菌性能、吸附重金属微小颗粒性能。

本发明的技术方案是：一种高抗菌、吸附重金属微小颗粒的新型微溶抗雾霾保健功能口罩，包括罩体和位于罩体两端的挂耳带，罩体由四层材料构成，由外到内依次为脱脂棉纱布层、高效静电滤棉层、微溶无纺布层、全棉华夫格布层，脱脂棉纱布层厚度为0.3~0.5mm，单位面积重量为15~20g/m²，高效静电滤棉层厚度为0.5~1mm，单位面积重量为15~20g/m²，微溶无纺布层厚度为1~1.5mm，单位面积重量为18~22g/m²，全棉华夫格布层厚度为0.1~0.3mm，单位面积重量为13~18g/m²，四层材料的孔隙率均大于85%，所述微溶无纺布层由羧甲基壳聚糖纤维、壳聚糖纤维和低熔点的ES纤维制备而成，在温度25~27℃、PH为6.0~7.0环境下羧甲基壳聚糖纤维、壳聚糖纤维不同程度溶解，能产生微溶状态。

进一步的，所述罩体内在微溶无纺布层与全棉华夫格布层中间设置一用于将口罩固定于鼻梁上的鼻梁条，对应鼻梁部位设置一用于减缓鼻梁条对鼻梁压力的棉垫。

进一步的，所述罩体根据人面部形状设置成一定的弧度。

进一步的，所述挂耳带上设置一可以通过滑动调整挂耳带长度的调节扣。

进一步的，所述羧甲基壳聚糖纤维、壳聚糖纤维、ES纤维三种纤维的重量百分比分别为：羧甲基壳聚糖纤维1%-10%，壳聚糖纤维5%-20%，低熔点的ES纤维70%-94%。

进一步的，所述微溶无纺布的制备工艺，包括以下步骤：

一、羧甲基壳聚糖纤维的制备

（1）将分子量为1×10⁴、脱乙酰度为92%的壳聚糖与异丙醇以1：5的质量比室温下混合均匀，溶胀1~1.5h，然后加入与壳聚糖质量比为1:6、浓度为20ml/L的氢氧化钠，调节PH=9，在45℃下强力搅拌1.5~2h碱化；