[发明专利]一种杀菌口罩及其制备方法

说明书

本发明公开了一种杀菌口罩及其制备方法，该杀菌口罩包括口罩主体、固定带和鼻夹；所述口罩主体包括由外向内依次层叠设置的外无纺布层、中间杀菌层和内无纺布层；所述中间杀菌层由聚丙烯纤维层、富受主型ZnO微米管和氧化石墨烯构成，并且富受主型ZnO微米管通过氧化石墨烯固定在聚丙烯纤维层上。所述鼻夹为表面附有氧化石墨烯层的铝片。本发明整合富受主型ZnO微米管和氧化石墨烯的天然生物特性，能够将富受主型ZnO微米管集成在口罩夹层，而不会脱落进入人体，这不仅提高了口罩的吸附能力，而且使口罩具有良好的杀菌功效，从而提升了口罩的防护能力，切断了病菌传播路径，缓解了社会在大规模疫情期间的防疫压力。

技术领域

本发明涉及卫生防护技术领域，尤其涉及一种杀菌口罩及其制备方法。

背景技术

防护口罩在阻断疫情传播方面发挥出越来越重要的作用，成为公共安全卫生的有利保障。然而，目前市场上防护口罩多数依靠静电吸附或布朗扩散机制来阻隔微生物，吸附能力有限，使用寿命较低，不具备有效的杀菌效果，不利于从根本上切断病菌的传播。

作为宽禁带半导体的典型代表，ZnO具有天然的抗微生物繁殖特性，在无光照情况下就具有较强的氧化能力,能与微生物在内的多种有机物发生氧化反应，实现有效灭活，而且其来源丰富、价格低廉、稳定性好，同时锌还是一种人体所必需的矿物元素，因此ZnO已成为无机抗菌剂的重要材料之一。虽然ZnO在杀菌抗毒方面的优势明显，但要想将其集成于防护口罩中还存在以下问题：(1)ZnO的无机抗菌剂多为纳米颗粒，与口罩材料的粘附性差，容易脱落进入呼吸道，对人体器官造成损害；(2)在长期光照下，纳米ZnO容易发生光腐蚀而失活，不利于长时间穿戴；(3)ZnO的光生电子-空穴对复合率较高，杀菌效率还有待于进一步提高。

发明内容

为了解决现有防护口罩吸附能力不足、杀菌功能缺失、无法集成ZnO抗菌剂等技术问题，本发明提供了一种杀菌口罩及其制备方法。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种杀菌口罩，包括口罩主体、固定带和鼻夹；所述口罩主体包括由外向内依次层叠设置的外无纺布层、中间杀菌层和内无纺布层；所述中间杀菌层由聚丙烯纤维层、富受主型ZnO微米管和氧化石墨烯构成，并且富受主型ZnO微米管通过氧化石墨烯固定在聚丙烯纤维层上。

优选地，所述鼻夹为表面负载有氧化石墨烯层的铝片。

优选地，所述聚丙烯纤维层的单面负载有富受主型ZnO微米管和氧化石墨烯；或，所述聚丙烯纤维层的双面均负载有富受主型ZnO微米管和氧化石墨烯。

一种杀菌口罩的制备方法，包括以下步骤：

步骤1、将富受主型ZnO微米管均匀地铺散在聚丙烯纤维层表面，从而得到负载有ZnO微米管的聚丙烯纤维层；

步骤2、采用刷涂、浸渍或喷涂的方式，将氧化石墨烯溶液均匀地涂覆在所述负载有ZnO微米管的聚丙烯纤维层的表面，使富受主型ZnO微米管、氧化石墨烯与聚丙烯纤维层之间形成一定的粘连，然后进行烘干或烤干，使富受主型ZnO微米管、氧化石墨烯与聚丙烯纤维层之间紧紧连接在一起，从而得到中间杀菌层；

步骤3、采用外无纺布层、所述中间杀菌层、内无纺布层、固定带和鼻夹压合成为一体，从而得到上述的杀菌口罩。

优选地，所述鼻夹为表面负载有氧化石墨烯层的铝片，其制备方法包括以下步骤：

步骤101、将铝片依次进行打磨抛光、清洗、烘干；

步骤102、按照每10L硅酸盐电解液使用20mL质量分数为1％的氧化石墨烯溶液的比例，向硅酸盐电解液中加入氧化石墨烯溶液；

步骤103、将步骤101处理后的铝片放入步骤102处理后的硅酸盐电解液中进行微弧氧化处理，然后进行清洗、晾干，从而制得鼻夹。