[发明专利]一种复合型纳米抗菌口罩及其生产工艺

权利要求书

1.一种复合型纳米抗菌口罩，包括口罩本体(1)，其特征在于，口罩本体(1)的四周设有无缝压边(2)，口罩本体(1)由外到内依次由外保护无纺布层(11)、氧化石墨烯-纳米银抗菌层(12)、喷熔过滤层(13)、柔软亲肤里层(14)热压而成，外保护无纺布层(11)与氧化石墨烯-纳米银抗菌层(12)之间的顶部设有可调节鼻梁条(3)，外保护无纺布层(11)的两侧对称设有高弹性耳带(4)，口罩本体水平方向上压制有若干个水平褶皱(5)。

2.一种复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将丙纶无纺布基材平铺在金属平板上，丙纶无纺布的面密度为45-65g/m²；

S2、向氧化石墨烯中加入去离子水，超声处理20-30min，得到均匀的氧化石墨烯-水分散液，避光加入纳米抗菌填料，1000-1200rpm转速搅拌反应2-2.5h，去离子水反复洗涤，过滤，溶解于溶剂中，搅拌至完全溶解，得到浓度10-15wt％的纺丝溶液；

S3、将纺丝溶液加入到注射泵内，在相对湿度40％-60％RH、温度40-50℃下使喷丝头置于平铺有丙纶无纺布的金属平板的上方，通过管道从注射泵到达喷丝头中的纺丝溶液，喷出氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维，氧化石墨烯-纳米银抗菌纤维涂布在金属平板表面的丙纶无纺布基材上，收集得到氧化石墨烯-纳米银抗菌材料；

S4、将负载氧化石墨烯-纳米银抗菌材料的丙纶无纺布基材从金属平板上取下，另一层丙纶无纺布复合于氧化石墨烯-纳米银抗菌材料上，形成外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构；

S5、将外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层复合结构在30-50℃下真空干燥1-2小时，烘干后静置10-15h；

S6、依次将外保护无纺布层、氧化石墨烯-纳米银抗菌层、喷熔过滤层、柔软亲肤里层按照顺序叠合后，周边热压粘合，制得口罩本体，压制若干条水平方向的褶皱；

S7、在外保护无纺布层与氧化石墨烯-纳米银抗菌层之间的顶部安装鼻托，鼻托下侧安装可调节鼻梁条，外保护无纺布层的两侧对称热压高弹性耳带，得到该复合型纳米抗菌口罩。

3.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，所述纳米抗菌填料的制备方法如下：将25-30gβ-环糊精溶解于120-150mL浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液中，搅拌20-30min得到环糊精溶液；称取1.6-2.2g硝酸银，溶解于120-140mL乙醇中，得到抗菌剂溶液；抗菌剂溶液添加至环糊精溶液中，60-70℃水浴加热4-6小时，减压浓缩除去水分和乙醇，80-100℃干燥，气流粉碎至粒径1-9nm；纳米抗菌填料的用量为氧化石墨烯-水分散液质量的6-15％。

4.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，步骤S2溶剂为水、乙醇、二氯甲烷、N,N-二甲基甲酰胺、异丙醇中的一种或多种的混合物。

5.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，步骤S3喷丝头与金属平板的间距为20-28cm，在喷丝头和金属平板之间施加30-40kv的高压电；纺丝溶液的喷出流量为1.8-2.5mL/h。

6.根据权利要求2所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，所述柔软亲肤里层的制备方法为：将竹炭纤维、壳聚糖-棉纤维按照质量比1:2-3混纺得到混纺面料，控制经纱的密度为18-26tex，纬纱的密度为15-20tex；混纺面料置于亲水性柔软剂内，60-65℃下浸泡处理20-30min，取出后于30-40℃真空干燥40-50min即可。

7.根据权利要求6所述的复合型纳米抗菌口罩的生产工艺，其特征在于，所述亲水性柔软剂的制备方法为：氮气保护下，按照摩尔比2:1.2-1.4:1.3-1.5向反应容器中加入八甲基环四硅氧烷、2-(3,4-环氧环己烷基)乙基三甲氧基硅烷和三乙胺，升温至105-115℃，冷却至室温，得到氨基硅油；加入聚氧乙烯甲基缩水甘油醚和二乙二醇单丁醚，75-85℃反应3-5小时得到聚醚改性硅油；向聚醚改性硅油中加入水，搅拌均匀，调节pH至5.5-6.0即可；其中，聚氧乙烯甲基缩水甘油醚的用量为氨基硅油质量的6-12％，二乙二醇单丁醚的用量为氨基硅油质量的15-20％，水用量为聚醚改性硅油质量的2-3倍。