[发明专利]一种三纤维混纺抗菌口罩及其制造方法

权利要求书

1.一种三纤维混纺抗菌口罩的制造方法，其特征在于包括以下阶段：

S1：原料准备

①原材料准备：准备直径0.3mm的锌丝、聚二烯丙基二甲基氯化铵、取代度Ds＝2.45的二醋片、成体艾草青绿茎杆100份-120份、毛竹200份-220份、无纺布、模数3.2的水玻璃、氯化四甲基副玫瑰苯胺、弹性耳挂；

②辅材准备：准备足量去离子水、足量乙醇、足量0.5mol/L的氯化钠水溶液、足量粒径10nm-50nm的纳米二氧化硅微粉、足量N,N-二甲基甲酰胺、足量丙酮、足量果胶酶水剂、足量1.5mol/L的盐酸水溶液；

S2：植物纤维提取

①将阶段S1步骤①准备的成体艾草青绿茎杆沿与轴线平行的方向机械切剔成宽度1mm-1.5mm的细条，获得艾草茎条；将阶段S1步骤①准备的毛竹置于水中煮沸1h-1.5h，然后取出采用液压驱动的金属柱机械挤压成条，至破碎后的竹条直径1mm-3mm，获得原材毛竹条，并将原材毛竹条在2MPa-2.5MPa蒸汽压力、130℃-135℃的蒸汽温度环境下焖蒸25min-30min；

②将步骤①获得的艾草茎条和焖蒸后的竹条均完全浸入阶段S1步骤②准备的果胶酶水剂中，升温至30℃-35℃，保温16h-20h，再采用8目-10目的滤网从果胶酶水剂中捞取固含物，并将捞出的固含物采用阶段S1步骤②准备的去离子水淋滤干净，分别获得原始艾草纤维和原始竹纤维；

S3：纤维体制造

①将阶段S1步骤①准备的锌丝采用集束拉拔法分别制成丝径2μm的锌丝；

②将步骤①获得的锌丝与阶段S2步骤②获得的原始艾草纤维和原始竹纤维按质量比1：1：1混纺成厚度3层-5层、网格间隙2μm-5μm的混合纤维网；

③将金属纤维网置于350℃-370℃的真空环境内烧结40min-50min，获得固型混合纤维布；

④将聚二烯丙基二甲基氯化铵溶于氯化钠水溶液中至聚二烯丙基二甲基氯化铵在溶液中的浓度达到0.9g/L-1g/L，获得整理液；

⑤将纳米二氧化硅微粉投入整理液中，超声分散均匀，获得自组装溶液；

⑥将固型混合纤维布采用乙醇和水分别清洗干净后，再采用酸洗活化，然后浸入自组装溶液中，自组装吸附12min-15min，获得自组装纤维布；

S4：功能覆膜

①采用N,N-二甲基甲酰胺与丙酮质量比1:2的混合液作为溶剂，以二醋片为溶质，制成CA质量分数12％-14％的CA溶液；

②静电纺丝：将CA溶液在通过磁力搅拌器搅拌24h进行消泡处理后，以高压电源电压为15kV，微推进泵速率为1mL/h，接收距离为25cm，接收装置为阶段S3步骤⑥获得的自组装纤维布，纺制时间10min-12min，获得覆膜纤维布；

③将模数3.2的水玻璃稀释至比重1.18-1.22，然后在机械搅拌的条件下在水玻璃溶液中滴入盐酸水溶液，滴至溶液PH值在6-6.2时停止滴加、维持搅拌，在短时间内获得半凝态硅酸凝胶；

④将步骤③获得的半凝态硅酸凝胶喷纺成网格间隙8μm-10μm、胶丝直径10μm-20μm的硅胶多孔布至其完全凝固，然后将完全凝固硅胶多孔布完全浸入去离子水中至Cl^-去除干净，取出洁净硅胶多孔布并完全烘干后采用氯化四甲基副玫瑰苯胺着色，获得变色表层；

S5：口罩成型

①以阶段S4步骤④获得的变色表层为外层，以阶段S1步骤①准备的无纺布为内层，以阶段S4步骤②获得的覆膜纤维布为中间层，制备口罩，然后在口罩的两侧设置弹性耳挂，获得所需三纤维混纺抗菌口罩。

2.一种三纤维混纺抗菌口罩，包括口罩本体和弹性耳挂，其特征在于：口罩本体由外及里有三层结构，分别是湿度显色外层、覆膜纤维布层和无纺布内层，其中长效自抗菌功能层是以直径2μm的锌丝、艾草纤维、竹纤维、聚二烯丙基二甲基氯化铵和取代度Ds＝2.45的二醋片为原料，以去离子水、乙醇、0.5mol/L的氯化钠水溶液、粒径10nm-50nm的纳米二氧化硅微粉、N,N-二甲基甲酰胺和丙酮为辅料，经纤维制取、混合纤维烧结成布、混合纤维布-SiO₂自组装、表面醋酸抗菌附膜等四个步骤而获得；湿度显色外层为以模数3.2的水玻璃在盐酸作用下凝胶并喷纺成多孔布后再被氯化四甲基副玫瑰苯胺染色而制成。