[发明专利]纳米光触媒抗菌过滤层和防护装置

说明书

本发明提供了一种用于防护装置的纳米光触媒抗菌过滤层和包括这种纳米光触媒抗菌过滤层的防护装置。所述纳米光触媒抗菌过滤层由包括纳米光触媒颗粒和疏水改性的纳米二氧化硅的处理液涂覆于无纺织材料上形成。根据本发明的纳米光触媒抗菌过滤层使防护装置能有效阻止空气中无机污染物和有机微生物的粘附，有效阻断外界有害物质，并能对粘附的污染物进行杀菌。

技术领域

本发明涉及一种用于防护装置的纳米光触媒抗菌过滤层，具体涉及一种包含纳米光触媒颗粒和疏水改性纳米二氧化硅的纳米光触媒抗菌过滤层，以及包括这种纳米光触媒抗菌过滤层的防护装置。

背景技术

随着工业社会的快速发展，对环境的污染也日趋严重，大气污染物主要包括有害气体和颗粒物。其中，颗粒物不仅能被吸入呼吸系统，进而引起呼吸系统疾病，而且还因为其表面吸附了大量的有机污染物、有毒重金属、细菌和病毒等，对人体健康危害更大。

口罩是用于对微细颗粒物进行吸附和阻断的常规防护装置。一般的口罩由无纺布构成，其阻断原理是机械式过滤，当颗粒物冲撞到无纺布时，被一层层阻断。

但这种常规的无纺布口罩长时间佩戴后，口罩的无纺布外表面容易积留病毒和病菌等，使用两至四个小时后就要摘下，及时清洗消毒或丢弃，否则将丧失有效阻断的功能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种纳米光触媒抗菌过滤层，通过使用纳米光触媒颗粒和疏水改性的纳米二氧化硅来提高阻断效果，有效防止空气中的污染物和微生物在口罩上的粘附，并对粘附的污染物具有灭菌作用。

根据本发明的一个方面，提供一种用于防护装置的纳米光触媒抗菌过滤层，包括纳米光触媒颗粒和疏水改性的纳米二氧化硅。

其中，所述纳米光触媒颗粒为纳米二氧化钛。优选地，所述纳米光触媒颗粒的平均粒径为10～30nm。

优选地，所述纳米光触媒颗粒与疏水改性前的所述纳米二氧化硅的重量比为1:3。

所述疏水改性的纳米二氧化硅表面含有长链烷基。

优选地，形成所述纳米光触媒抗菌过滤层的处理液的制备方法包括以下步骤：

采用一种或多种含C14-C18长链烷基的硅烷偶联剂对纳米二氧化硅进行表面处理；

在胺催化剂的作用下，使交联剂与表面处理过的纳米二氧化硅进行交联反应制得纳米二氧化硅混合液；

向所述纳米二氧化硅混合液中添加纳米光触媒颗粒，搅拌均匀得到纳米光触媒原液。

优选地，所述硅烷偶联剂与纳米二氧化硅的重量比为0.2～0.33:1。

具体地，所述胺催化剂为氨水；所述交联剂为环氧树脂；所述交联反应温度为15～25℃。

所述环氧树脂的环氧值为0.41～0.54，粘度为10～40Pa.s。

根据本发明的另一个方面，提供一种防护装置，包括内无纺织物层、外无纺织物层和位于所述内无纺织物层、所述外无纺织物层之间的中间无纺织物层，所述中间无纺织物层具有上述纳米光触媒抗菌过滤层。

优选地，所述防护装置为口罩。

根据本发明的纳米光触媒抗菌过滤层能够替代普通防护装置中的过滤层，具有强阻断效果，并能提高防护装置的抗菌、防污和防沾染性，尤其是能显著增强对粘附的污染物的灭菌作用。

具体实施方式

根据本发明提供的用于防护装置的纳米光触媒抗菌过滤层，由包括纳米光触媒和疏水改性的纳米二氧化硅的光触媒处理液涂覆于无纺织材料上形成。