[发明专利]一种高效防尘口罩用滤层体

权利要求书

1.一种高效防尘口罩用滤层体，其特征在于具有由下列各层由外到内依次排列的结构：

无纺布外层；

芦荟甘露聚糖多孔膜层；

复合滤层；

芦荟甘露聚糖纳米多孔内膜层；

纯棉纱布内层；

所述复合滤层由主纱和副纱混织成织物而成，具体

由改性咖啡碳/聚碳酸酯复合咖啡碳纤维依次经

铜盐处理剂处理、及

功能性负氧离子助剂溶液处理得到的复合咖啡碳纤维作为主纱；

由烯丙基海因纳米纤维作为副纱，每单位长度的重量为所述主纱的每单位长度的重量的1/5～2/3；

所述复合滤层具有包括由所述主纱构成的经纱A、由所述主纱构成的纬纱A、由所述副纱构成的经纱B、由所述副纱构成的纬纱B的编织组织结构；

所述织物编织密度系数为10～14；

所述芦荟甘露聚糖多孔膜层经由下述步骤制备得到：按照1.25～1.55:100取芦荟甘露聚糖精粉与超纯水，恒温均质溶胀后导入模具中，-20℃预处理4h，然后-50℃、10Pa真空冷冻干燥，制成芦荟甘露聚糖多孔膜；

所述芦荟甘露聚糖纳米多孔内膜层经由下述步骤制备得到：

1)按照1.25～1.55:100取芦荟甘露聚糖精粉与超纯水，恒温均质溶胀；

2)将恒温均质溶胀后的芦荟甘露聚糖溶液装入针头内径为0.6mm的10mL注射器中，然后放入高压电场设备内制备纳米膜料，所述高压电场设备内制备纳米膜料的纺丝电压30kV；

3)纳米膜料在-20℃预处理4h，然后-50℃、5Pa真空冷冻干燥，制成芦荟甘露聚糖纳米多孔膜；

所述改性咖啡碳由下述步骤制备得到：咖啡渣清理干净后研磨至不低于300目，经过量乙酸溶液浸泡后洗涤至中性并烘干，并与纳米二氧化钛、银离子按照100:3～10:1～2混合均匀，然后加入总固含量1.1～1.3wt％的硅烷偶联剂，充分研磨至少30min，置于真空度至少为0.02MPa的真空炉中，真空炉以3～4℃/min的升温速率升温至350～380℃，保温至少30min后自然冷却至室温并粉碎至粒径1μm以下得改性咖啡碳；

所述硅烷偶联剂是乙烯基三乙氧基硅烷、乙烯基三甲氧基硅烷及乙烯基三(β-甲氧乙氧基)硅烷的其中一种；

所述铜盐处理剂包括：

12～30wt％的铜盐；

1.5～5.0wt％的金属盐；

10～25wt％的还原剂；

10～30wt％的硫化物；

1.2～3.5wt％的催化剂；

1.5～5.0wt％的多价铵；及

2.0～8.0wt％的碱性化合物；

所述功能性负氧离子助剂溶液处理具体包括下述步骤：

1)加温非晶形二氧化硅至80℃并保持2～5h；

2)利用酸性萃取剂对烘焙干燥后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石进行萃取，萃取后进行高温烘烤，放射性元素的去除率在95％以上；

3)粉碎并混合均匀干燥后的含水硅酸镁、去除放射性元素后的富镁纤维状硅酸盐和离子吸附型稀土矿石以及高温处理后的二氧化硅，得到负氧离子功能粉末；

4)纯净水、负氧离子功能粉末、中性分散剂、中性附着剂与中性固化剂按照100:10～15:4～5:4～6:5～6混合均匀并充分融合得负氧离子功能助剂溶液；

5)40～50℃温度下，将铜盐处理剂处理后的改性咖啡碳/聚碳酸酯复合咖啡碳纤维浸泡入步骤4)的溶液中30min以上，去水烘干后即可进行织造。

2.根据权利要求1所述的高效防尘口罩用滤层体，其特征在于：所述改性咖啡碳/聚碳酸酯复合咖啡碳纤维经铜盐处理剂处理具体是：

在所述改性咖啡碳/聚碳酸酯复合咖啡碳纤维表面导入选自硫醇基、硫代羰基、硫脲基、唑基、氨基、氰基及酰胺基中至少一种的官能团；

将含有上述官能团的改性咖啡碳/聚碳酸酯复合咖啡碳纤维由铜盐处理剂处理，具体是所述官能团与硫化铜及金属硫化物相配位键结合。

3.根据权利要求2所述的高效防尘口罩用滤层体，其特征在于：相对于改性咖啡碳/聚碳酸酯复合咖啡碳纤维总重量，所述官能团占比1.5～5.0wt％。