[发明专利]一种抗菌活性炭口罩及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗菌活性炭口罩及其制备方法。本发明所述的抗菌活性炭口罩，从外到里分别包括光触媒熔喷无纺布外层、活性炭熔喷无纺布内层、纯棉水刺无纺布面层；所述的光触媒熔喷无纺布外层还带有耳带和鼻梁条，该光触媒熔喷无纺布层中添加有掺入金属镍的二氧化钛和由氧化石墨烯、氯化铁、细菌纤维素制得的抗菌剂。本发明将具有光催化降解作用的外层、掺铜活性炭过滤内层、亲肤性水刺无纺布面层组合制备了一种抗菌活性炭口罩，制备过程简单，各个功能层配合性好，抗菌性能好，对颗粒物的过滤效率高，且具有稳定的长期使用性能。

技术领域

本发明属于口罩技术领域，具体涉及一种抗菌活性炭口罩及其制备方法。

背景技术

随着科学技术的不断发展、人民生活水平的不断提高以及环境污染的日趋严峻，人们自身防护意识增强，口罩成了生活必须品。口罩一般是指戴在口鼻部位用于过滤进入口鼻的空气，以达到阻挡有害的气体、气味、飞沫浸出佩戴者口鼻的用具。口罩对进入肺部的空气有一定的过滤作用，在呼吸道传染病流行时，在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的作用，尤其是在雾霾严重的城市，口罩成了人们出行必戴的物品。

市面上的口罩通常采用多层纱布或者无纺布重叠制作成口罩，使用的时候口罩会盖住鼻子和嘴巴，为了能够达到过滤空气中的微小颗粒，或者在空气中的尘埃度很大时，就要增加纱布或者无纺布的层数，或者增加纱布或者无纺布的纺织密度，这样会导致口罩的透气性能就会降低，当人呼吸产生的二氧化碳、热量、气态水分排不出去，人会产生发闷的感觉，甚至造成材料内部水分凝结，产生湿冷感，由于呼出的热气在口罩内流动很难排出，成了细菌的温床，因此研发出一种抗菌型口罩是非常必要的。

CN 112826162 A公开了一种生物质基氮掺杂活性炭口罩的制法，以三嗪环交联纤维素作为生物质碳源，三嗪环作为氮源，通过高温碳化和氯化锌制孔，得到生物质基氮掺杂活性炭，孔隙结构丰富，比表面积更大，为PM2.5等细微颗粒提供巨大的吸附空间，并且氮掺杂在活性炭碳层结构中形成大量的吡啶氮、石墨氮等含氮官能团，而含氮官能团的孤对电子对甲醛具有很强吸附作用，可以作为甲醛的活性吸附位点，同时石墨氮结构增大碳层周围电子云密度，通过对甲醛结构中的羰基正离子的静电吸引力，从而使生物质基氮掺杂活性炭口罩对甲醛等有毒气体，以及PM2.5具有优异的吸附效果。该发明制备的口罩虽然对甲醛气体和PM2.5具有优异的吸附效果，但制备生物质基氮掺杂活性炭的原料三嗪环交联纤维素制备非常复杂，将三嗪环作为氮源，反应条件苛刻、成本高而且抗菌效果不强。

发明内容

有鉴于现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种抗菌活性炭口罩及其制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种抗菌活性炭口罩，以从上至下的顺序将光触媒熔喷无纺布外层、活性炭熔喷无纺布内层、纯棉水刺无纺布面层依次叠起；将鼻梁条置于光触媒熔喷无纺布外层上端的中间位置，用无纺布将鼻梁条覆盖；将两根耳带分别置于光触媒熔喷无纺布外层左右两端；随后热压即得；所述光触媒熔喷无纺布外层中添加有由氧化石墨烯、氯化铁、细菌纤维素制得的复合纳米抗菌剂。本发明中使用的无纺布是一种非织造布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝将纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺、针刺、纺粘、熔喷等工艺，最后经过后整理形成的无编织的布料，是具有柔软、透气和平面结构的新型纤维制品。其中，纺粘和熔喷无纺布由于具有复杂的纤维堆积结构以及纤维的三维随机分布，使材料中含有大量微小空隙，微粒围绕纤维经过各种类型的弯曲通道或路径，可极大降低气流通过时的阻力，同时由于具有较快的生产速度、优异的结构性能使得其在口罩过滤市场的应用较为广泛。

二氧化钛是具有无毒、不透明性、白度和光亮度，有较好的紫外线掩蔽作用，在紫外光线存在下能发生电子跃迁产生氧化性自由基而具有光催化氧化性能，作为最常用的光触媒被广泛应用于光催化领域。然而，二氧化钛在可见光或光线弱的环境中，光催化能力很弱。本发明在二氧化钛常用的制备方法中掺入了金属镍以提高二氧化钛的光催化性能，并以此材料制备了口罩的外层结构。

进一步优选的，所述的光触媒熔喷无纺布外层的制备步骤包括以下步骤：