[发明专利]一种金属纤维混纺抗菌口罩及其制造方法

权利要求书

1.一种金属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、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1.5mol/L的盐酸水溶液；

S2：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、4μm的锌丝；

②将步骤①获得的两种锌丝按2μm直径的锌丝比4μm直径的锌丝质量比3:1混纺成厚度3层-5层、网格间隙2μm-5μm的金属纤维网；

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

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将固型金属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；

S3：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S2步骤⑥获得的自组装纤维布，纺制时间10min-12min，获得覆膜金属纤维布；

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；

S4：口罩成型

①以阶段S3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S3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，获得所需金属纤维混纺抗菌口罩。

2.一种金属纤维混纺抗菌口罩，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、覆膜金属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、4μm的锌丝、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，经金属纤维制取、金属纤维烧结成布、金属纤维布-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。