[发明专利]一种预防PM2.5颗粒物的滤芯、口罩及滤芯的制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及卫生用品领域，具体涉及一种预防PM2.5颗粒物的滤芯、含有该滤芯的口罩，及该滤芯的制备方法。

背景技术

近年来，随着工业的飞速发展，空气污染日益严重，雾霾更是人们关注的焦点。雾霾的核心在于PM2.5，PM2.5又称细颗粒物，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物。它能较长时间悬浮于空气中，其在空气中含量浓度越高，就代表空气污染越严重。与大气颗粒物相比，PM2.5粒径小，面积大，活性强，易附带有毒、有害物质(例如，重金属、微生物等)，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。世界卫生组织发布的报告表明，由室外空气污染导致的过早死亡人数，平均为每天1000人，每年有35至40万的人面临着死亡。对颗粒的长期暴露可引发心血管病和呼吸道疾病以及肺癌。

对于PM2.5的预防，常用方法是佩戴口罩。由于颗粒物太细小，一般常规口罩不会起到作用，比如有活性炭滤片的口罩以及医用口罩是无法防PM2.5的。授权公告号为CN203389241U的实用新型专利中，利用聚四氟乙烯材质制作的滤芯耗费时间长，生产成本高，PM2.5吸附效果不明显，且无法有效过滤PM2.5携带的致病菌。授权公告号为CN203898978U的实用新型专利中，利用香烟过滤嘴的过滤材质醋酸纤维作为滤芯，但是醋酸纤维易湿，湿透后会导致强度下降。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种预防PM2.5颗粒物的滤芯、口罩及滤芯的制备方法。本发明预防PM2.5颗粒物的滤芯应用生物材料制成，耐水性良好、杀菌效果好、透气性能佳，且对人体无副作用，对环境无污染。

本发明提供了一种预防PM2.5颗粒物的滤芯，所述滤芯包括细菌纤维素抑菌膜，所述细菌纤维素抑菌膜由细菌纤维素膜与抑菌剂复合制得。

优选的，所述抑菌剂附着在所述细菌纤维素膜内部空间内，所述抑菌剂包括聚赖氨酸、乳酸链球菌素，纳他霉素，氧化石墨烯，纳米银中的一种或多种。

优选的，所述细菌纤维素膜由模式菌株发酵分泌的细菌纤维素在气液界面自组装形成。

优选的，所述细菌纤维素抑菌膜为1～3层，所述细菌纤维素抑菌膜的总厚度为0.1～3mm。

本发明提供了上述滤芯的制备方法，将细菌纤维素膜浸润于抑菌剂溶液中，得到浸润细菌纤维素膜；将所述浸润细菌纤维素膜干燥定型后，得到滤芯。

优选的，所述抑菌剂溶液为0.4～1g/L的聚赖氨酸溶液。

优选的，所述干燥定型的方法包括：将浸润细菌纤维素膜置于聚四氟乙烯膜上鼓风干燥。

优选的，所述浸润前还包括：将细菌纤维素膜纯化，所述纯化为：将细菌纤维素膜浸泡于0.001～0.3mol/L的碱性溶液中纯化3～60h；优选的，所述碱性溶液为NaOH溶液。

优选的，所述细菌纤维素膜由模式菌株发酵分泌的细菌纤维素在气液界面自组装形成。

优选的，所述模式菌株为保藏编号为CGMCC No.2955的木葡糖酸醋杆菌。

优选的，所述发酵的温度为28～32℃；发酵的时间为4～10d；发酵过程中通富氧空气，所述富氧空气的含氧量为30～50％，所述富氧空气的通气速率为15～20ml/min；

优选的，所述发酵用培养基为pH5.5～6.5的液体培养基，包括8～12g/L的葡萄糖、8～12g/L的蛋白胨、7～8g/L的酵母粉和8～12g/L的Na₂HPO₄。

本发明还提供了一种防霾口罩，包括固定器，还包括上述滤芯。

优选的，所述防霾口罩为鼻塞式口罩、挂耳式口罩或头戴式口罩。

优选的，所述鼻塞式口罩的口罩滤芯为子弹头状，所述子弹头状的底面直径为9～11mm。

有益效果：

本发明提供了一种预防PM2.5颗粒物的滤芯，所述预防PM2.5颗粒物的滤芯应用生物材料制成，在细菌纤维素膜的内部空间内搭载抑菌剂。生物纤维素膜耐水性良好、透气性能佳，能有效吸附和过滤PM2.5颗粒物质；人佩戴后，呼出的水蒸气可有效溶出细菌纤维素膜搭载的抑菌剂，从而有效杀菌抑菌，且对人体无副作用，对环境无污染。

本发明将细菌纤维素膜浸润于抑菌剂中，取出干燥定型后，得到所述滤芯，上述滤芯的制备方法生产成本低、方法简单；制得的滤芯能够应用于防霾口罩的生产。

生物保藏说明：