[发明专利]一种可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料

说明书

本发明涉及一种可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料，其原料及重量份数包括：PHA56～83份，天然抗菌抗病毒剂5～15份，天然纤维7～15份，驻极母料2～5份，增塑剂1～5份，成核剂2～4份。所述一种可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料通过静电纺丝制备得到。本发明采用天然可降解原料PHA为口罩芯材，并且引入了天然抗菌抗病毒剂，绿色环保，可降解，极大减少了不可降解废弃口罩对环境的污染，制得的口罩芯材的降解性能和抗菌抗病毒性能优异，避免了废弃口罩带来的环境污染和病毒二次污染问题。

技术领域

本发明涉及一种可降解的环保口罩，属于生活用品制造领域。更具体地，涉及一种可降解抗菌抗病毒口罩芯层材料。

背景技术

口罩是一种卫生用品，在日常生活中被广泛使用，佩戴口罩能阻挡有害的气体、飞沫、细菌、病毒等进入口鼻，起到很好的防护作用。2020年初，新冠疫情突如其来，医用外科口罩成为人们预防病毒的主要工具，全民口罩促使口罩的需求量日益增大。但是现有的口罩芯层材料基本都是不可降解的熔喷聚丙烯(PP)材料，因此，口罩垃圾也成了污染环境问题的大隐患。同时，废弃口罩中吸附的病毒容易造成二次污染。所以研究兼具降解和抗菌抗病毒口罩芯层材料具有重要的意义。对于医用口罩，带驻极母粒和驻极高压电处理的驻极熔喷布，这层是最核心的部分，只有驻极处理后熔喷布上有很多电荷才对也同样带电荷的0.3微米的非油性小颗粒物有高效的吸附效果。

专利(CN111286170A)公开了一种可降解抗病毒材料及制备方法以及在口罩上的应用。通过将纳米二氧化钛加入多元醇表面活性剂、可吸收高分子以及良性溶剂组成的混合溶液中，此后加热悬浊液以去除溶剂，保温反应一定时间后，得到可降解复合材料，并将可降解复合材料与抗菌剂复合制得一种可降解抗病毒材料。此方法中可降解复合材料以聚乳酸(PLA)为基材，PLA极易吸水，用作口罩制品时，容易吸收呼出的水蒸气而造成部分水解，影响口罩的使用效果。

专利(CN104814542A)公开了一种可降解的环保口罩，外层和内层各由至少一层聚丁二酸丁二醇酯(PBS)无纺布组成，过滤层由至少一层竹纤维组成。此方法的口罩材料中加入了一定量的三氯生抗菌剂等，会对人体造成一定的危害。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料，选用聚羟基脂肪酸酯(PHA)作为口罩芯层材料，其是一种天然的生物高分子材料，生物相容性好，并且可生物降解，相比于同为可生物降解材料的PLA，PHA的其耐水解性能良好，通过静电纺丝将其制成纤维布，将其用于口罩材料具有较大的应用潜力，选用天然抗菌抗病毒剂与PHA复合，制得可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料。

为了达到上述目的，本发明提供的一种可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料，其成分按重量份数表示包括：

本发明提供的一种可降解抗菌抗病毒PHA口罩芯层材料是通过静电纺丝的方法制备的，该方法的具体工艺步骤和条件如下：

S1、PHA的重结晶提纯处理：分别采用去离子水和无水乙醇对PHA进行多次清洗，离心干燥除去多余的溶液；将清洗干净的PHA粉末溶解于氯仿和次氯酸钠的混合溶液中，置于油浴锅中于的转速下磁力搅拌至完全溶解，然后将此溶液倒入甲醇溶液中，即生成白色沉淀采用布氏漏斗抽滤，将滤饼置于真空干燥箱中干燥，除去溶剂即得到纯的PHA粉末；

S2、配置纺丝液：按照一定的份数将PHA、天然抗菌抗病毒剂、天然纤维、驻极母料、增塑剂、成核剂在高速搅拌机中完全混合后溶于混合溶液中，加热状态下剧烈搅拌，使其完全溶解；

S3、静电纺丝：用储液管吸取混合液，将收集板与喷丝口的距离固定，设置直流高压之后，开始纺丝，待储液管中溶液消耗完毕，将纺丝得到的样品置于室温条件下冷却24h后取下，即可获得一种可降解抗病毒PHA口罩芯层材料。

进一步地，本发明所述的天然抗菌抗病毒剂为香草醛、喹啉酮生物碱、延胡索酸、鱼腥草、白桦脂酸、槲皮素等其中的一种或几种。