[发明专利]纳米铜粉及其在制备抗菌防雾霾口罩中的用途

权利要求书

1.一种纳米铜粉的制备方法，该纳米铜粉的铜含量不低于95wt%、粒径为100-150nm，其特征是，包括如下步骤：

（1）配制浓度为0.05-3mol/L的铜盐水溶液，加入分散剂，分散剂与铜的物质的量比（0.05-1）:1，以磁力搅拌使其溶解，混合均匀；

（2）配制另一份溶液，加入有机溶剂、表面活性剂及助剂，制得油相溶液；搅拌条件下，将步骤（1）所得的溶液按照体积比1：（1-5）缓慢加入到油相溶液中，使之形成透明微乳液，其中，表面活性剂与铜的物质的量比为（0.5-2）:1，助剂与表面活性剂的物质的量比为（0.1-0.3）:1；

（3）在25-60℃下，搅拌并缓慢向微乳液中加入还原剂，反应1-2h，还原剂与铜的物质的量比为（1-5）:1；

（4）向微乳液中缓慢加入前述铜盐、表面活性剂、助剂和有机溶剂，搅拌使其形成均匀乳液，再次缓慢加入前述还原剂，重复进行步骤（3）的反应，进行连续生产，其中，所述铜盐、表面活性剂、助剂和有机溶剂加入量为初始量的5%-15%；

（5）将步骤（4）得到的纳米铜沉淀，离心分离洗涤3-4次，真空干燥，得到铜含量不低于95wt%、粒径为100-150nm的纳米铜粉。

2.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，铜盐选自氯化铜、硫酸铜和硝酸铜。

3.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（1）中，分散剂选自聚乙烯吡咯烷酮、己戊醇和烷基聚氧乙烯醚硫酸钠。

4.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，有机溶剂选自正庚烷、正己烷、正辛烷、异辛烷、环己烷和石油醚。

5.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，表面活性剂选自聚乙二醇、失水山梨糖醇三油酸酯、失水山梨醇三硬脂酸酯、聚氧乙烯失水山梨醇单油酸酯和聚氧乙烯山梨醇六硬脂酸酯。

6.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（2）中，助剂选自正丁醇、正戊醇、正己醇和正庚醇。

7.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（3）中，还原剂选自硼酸氢钠、硼氢化钠、次亚磷酸钠和硫代硫酸钠。

8.根据权利要求1所述的纳米铜粉的制备方法，其特征在于，步骤（5）中，洗涤3-4次，所用洗涤剂为无水乙醇。

9.权利要求1-8中任何一项所述制备方法制得的纳米铜粉在制备抗菌防雾霾口罩中的用途。

10.根据权利要求9的用途，其特征是，包括如下步骤:

（6）0.1-10KPa的负压条件下，将纳米铜粉与偶联剂均匀分散1-5h，而后真空干燥，其中纳米铜与偶联剂质量比为（5-20）：1；

（7）在260-300℃、0.1-1KPa的负压条件下，将得到的纳米铜与聚对苯二甲酸乙二醇酯（PET）混合1-8h，分散均匀，其中纳米铜与PET的质量比为1：（3-9），将混合体熔融混炼后经220-260℃的高温双螺杆机挤出造粒，经冷却干燥得到铜母粒；

（8）将PET和铜母粒100-120℃下真空干燥8-12h后，于270-300℃下进行熔融纺丝，得到的纤维经吹风冷却后绕丝，以此制成纱线，其中铜母粒与PET的质量比为1：（0.9-3.8）；

（9）将该纱线用于含铜纤维抗菌防雾霾口罩的生产。

11.根据权利要求10所述的用途，其特征在于，步骤（6）中，偶联剂选自硅烷偶联剂和钛酸酯偶联剂。

12.根据权利要求10所述的用途，其特征在于，步骤（8）中，口罩的含铜纤维的细度不大于1.0dtex。

13.根据权利要求10所述的用途，步骤（9）中，所述口罩主要由三层结构组成，包括表层的棉布层，中间的含铜纤维过滤层，以及内在的无纺布支撑层。