[发明专利]一种多功能防护材料及其生产方法和应用

说明书

本发明提供了一种多功能防护材料及其生产方法和应用。该多功能防护材料包括依次层叠设置的隔离层、吸附层、过滤层、载药层以及亲肤层，且该吸附层为包含内置高吸附功能微粒的无纺布条带包覆纱的机织布，载药层为包含内置药物爆珠的无纺布条带包覆纱的机织布。如此设置，一方面，通过吸附层有效吸附有毒气体，实现防毒材料的布料柔性化，并通过过滤层从外侧阻隔纳米级病毒的入侵；另一方面，通过载药层中的爆珠，以及过滤层的阻隔，将药物单向导入人体，同时，使用者可以根据需要向防护材料施加外力以将载药层中的药物释放，实现医疗功能。该多功能防护材料兼具防毒、防霾、抗菌、抑菌等多种功能，可用于防毒抗菌口罩或防毒面具或医疗防护服。

技术领域

本发明涉及一种多功能防护材料及其生产方法和应用，属于防护用品及纺织技术领域。

背景技术

日常生活中，火灾释放的毒烟、新装修的室内释放的甲醛或传染性病毒等有害物质分布于空气中，并在空气中悬浮和流动，通过口鼻进入人体后，对人们的生命健康和安全造成巨大威胁。特别是近年来，新型传染病毒引发的突发性公共卫生事件逐渐变成了全球安全的最前沿：2002年10至2003年5月的SARS疫情、以及后来的禽流感(H5N1、H5N8、H7N7、H7N9)、甲型H1N1、中东呼吸综合征(MERS)以及最近爆发的新型冠状病毒(2019-nCoV)引起的呼吸道传染病。新型传染病成为全球经济和公共卫生的重大负担。因此，需要佩戴安全防护用品以阻隔空气中的有害物质，如口罩、防毒面具等。

现有的大多数符合国标及医疗行业标准的个人防护用品，如N95口罩、医用外科口罩，通常都没有杀菌、杀病毒功能。收集的病原体在人体边缘的持续的感染活动很容易引起交叉感染，可能导致病原体扩散的风险增加。个人防护用品在杀毒功能上的缺失，导致口罩使用寿命普遍不高，在大规模疫情期间，造成医护人员感染风险的提高和大规模的资源浪费与环境问题。而且普通口罩一般难以有效阻隔空气中的毒烟和毒气，通常需要佩戴防毒面具。然而实际调研数据表明：现有防毒面具价格高、携带不便、存储困难，难以实现家家户户的普及。在灾难来临时，往往因为安全防护用品和物资短缺而危及生命。因此，如何将防毒面具进行小巧化、柔性化和廉价化加工设计，使得防毒用品趋向携带方便、存储容易、价格低廉化，从而满足每一个人的应急及储备要求，也是亟待解决的技术问题。

为解决上述问题，中国专利CN204034074U公开了一种碳纤维超滤抑菌口罩，口罩由内层、抑菌超滤层、过滤层和外层构成。该口罩能过滤环境中大部分污染颗粒，但抑菌超滤层在抑制细菌的生长上作用并不显著。

美国专利US9315937B2公开了一种利用声化学方法在织物上抑菌镀金属化合物(如ZnO,MgO,CuO)的方法。但这种织物中功能化合物的结合并不牢固，造成使用寿命受限。

中国专利CN104687513A公开了一种新型抗菌防尘口罩。口罩的最外层为抗菌棉纤维织布，最内层为银纤维混纺纱布，外层棉纤维织布起到简单的过滤作用，内层银纤维混纺纱布起到抗菌的作用。但是在口罩使用的过程中，人体呼出的大量水汽也会吸附在银纤维上，形成液膜，富集于银纤维上的细菌、病毒会随着呼吸的气流在液膜上迁移，很可能再次从纤维上脱落进入呼吸道导致人体感染，并且单纯的银纤维与皮肤直接接触会影响口罩的舒适感。

中国专利CN109315856A对上述专利进行了改进，公开了一种天然抑菌医用口罩。口罩分为三层，口罩最内层由2/3棉纤维和竹纤维混合均匀，通过铺网机平铺成网制成；口罩中层由1/3棉纤维和纳米银纤维混合均匀，通过铺网机平铺制成；口罩最外层由TiO₂-壳聚糖纤维和竹炭纤维混合后置于野菊花提取液中，搅拌均匀，通过铺网机将混合纤维平铺于口罩中层的表面制成。该专利对上述专利的佩戴舒适性方面进行了改进，但仍无法解决人体口部与口罩之间微环境水汽大、易于滋生细菌的问题。

中国专利CN209643937U公开了一种治疗鼻炎的内芯及包含该内芯的口罩，所述内芯包括基座和镶嵌在基座上的爆珠，爆珠内放置治疗鼻炎的精油，通过捏碎爆珠，保证使用者能够在佩戴口罩减少污染的同时，对鼻炎进行缓解治疗。但由于缺少防护层，药物释放时易从基座的口罩外侧扩散，造成损失。