[发明专利]口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布的制备方法

说明书

本发明提供了一种口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布的制备方法，包括以下步骤：A、将无纺布浸泡在改性溶液中，进行表面改性，然后取出烘干；B、将氨基改性石墨烯与改性无纺布加入到水溶液中反应，得石墨烯改性无纺布；C、将石墨烯改性无纺布洗涤烘干，然后高温处理，即得口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布。本发明制备的石墨烯无纺布具有抗菌性强、气体穿透阻力小、对微颗粒的过滤效果高等特点，极适合用在口罩中，比现有的口罩呼吸阻力减小一半，颗粒过滤效率达到99％，且兼具抗菌的功能，可以多次重复利用。

技术领域

本发明属于口罩用无纺布制备技术领域，特别涉及一种口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布的制备方法。

背景技术

近年来由于工业化进程的加快，各种污染的加剧，使人类生存的环境不断恶化，传染病毒、病菌的潜在侵入机会增加，呼吸道传染病通过飞沫和空气传播具有传播速度快易感人群广发病率高的特点对公众健康和社会稳定造成很大威胁；同时我国有很多城市都出现了一定程度的雾霾天气，PM2.5医学上被称作可吸入颗粒物，是大气中颗粒物直径小于或等于2.5微米的污染物，目前市面上一般的口罩过滤PM2.5效果较差，不能有效的阻挡PM2.5。佩带防护口罩能够有效过滤PM2.5颗粒物，阻断病原微生物侵入人体，是预防呼吸道传染病的流行、保护人员健康的有效手段。相关研究人员通过调查研究发现坚持佩戴口罩可以降低流感的感染，而许多国家在流感爆发时，把储备防护口罩作为非药物干预的手段来控制病原微生物的传播。抗菌防霾口罩在减少疾病、应对突发生物污染事件方面日益表现出不可替代的重要作用。

目前市面使用的或相关专利报道的抗菌防霾口罩为了达到抗菌、防霾的目的，口罩通常由多层的纱布或棉布等布料构成，然而现有无纺布无抗菌效果、呼气阻力大、过滤效率低，并不能作为理想的口罩用。

自2004年，曼彻斯特大学两位科学家成功分离出石墨烯以来，石墨烯已然成为研究的焦点与热点，近年来，科学家发现石墨烯不但可以通过对细菌细胞膜的插入进行切割，还可以通过对细胞膜上磷脂分子的大规模直接抽取，来破坏细胞膜从而杀死细菌，除此之外其因其理论比表面积可以达到2620m²/g，是一种潜在的吸附材料，能够在抗霾防尘方面起到一定的作用。现有技术中，将石墨烯用于口罩的制备通常是通过涂覆的方法将石墨烯喷涂在无纺布层上，但由此制备的石墨烯口罩，形成的石墨烯层容易脱落，重复使用率仍然较低。

发明内容

本发明是针对目前市场上口罩用的无纺布无抗菌效果、呼气阻力大、过滤效率低的问题，提供了一种口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布的制备方法，制得了一种可以重复使用，具有杀菌效果的，且呼气阻力小、过滤效率高的口罩用无纺布。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

本发明提供了一种口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布的制备方法，包括以下步骤：

A、将无纺布浸泡在改性溶液中，进行表面改性，然后取出烘干；

B、将氨基改性石墨烯与改性无纺布加入到水溶液中反应，得石墨烯改性无纺布；

C、将石墨烯改性无纺布洗涤烘干，然后高温处理，即得口罩用抗菌、低阻力、高过滤效率石墨烯无纺布。

优选地，步骤A中，所述无纺布与改性溶液的质量比为1：3-1：10。

优选地，步骤A中，所述改性溶液为硫酸溶液、高锰酸钾溶液、次氯酸钾溶液、双氧水中的一种或几种的混合溶液；所述无纺布选自锦纶无纺布、氨纶无纺布、丙纶无纺布、涤纶无纺布中的一种或几种。所述的改性溶液可激活无纺布表面的基团，使无纺布表面带有羟基、羧基等活性基团。

优选地，步骤A中，所述浸泡时间为0.5-5h，烘干温度为70-110℃。