一种抗微生物口罩及其制备方法 |
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| 申请号 | CN202310322029.0 | 申请日 | 2023-03-29 | 公开(公告)号 | CN117859979A | 公开(公告)日 | 2024-04-12 |
| 申请人 | 茂名市绘智显新材料科技有限公司; | 发明人 | 张首沫; | ||||
| 摘要 | 本 发明 属于口罩技术领域，具体为一种抗 微 生物 口罩及其制备方法；所述抗微生物口罩包括防护层，所述防护层的制备原料包括 无纺布 ，所述防护层的制备原料按照配比计还包括：一维 纳米材料 0.1‑3％、零维颗粒状材料0.1‑3％、荷荷巴油1‑5％、增 溶剂 0.5‑3％、分散剂0.1‑3％、纯 水 90‑95％。述口罩还包括护肤层、过滤层和隔离层；所述口罩的制备方法为：先制备防护层，然后将防护层、隔离层、过滤层以及护肤层通过 粘合剂 进行复合，得到复合无纺布，最后对复合无纺布进行切割，得到抗微生物口罩；所制备出的口罩具有微生物拦截的抗微生物效果(物理过滤与阳离子杀菌)、口罩上还具有挥发性气味，其气味不仅能够杀菌(挥发气体杀菌)，还具有保健效果(挥发气体有助于上 呼吸道 抗炎)。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种抗微生物口罩，其特征在于，所述口罩包括防护层，所述防护层的制备原料包括无纺布，所述防护层的制备原料还包括：一维纳米材料、零维颗粒状材料、荷荷巴油、增溶剂、分散剂、纯水；原料的配比为一维纳米材料0.1‑3％、零维颗粒状材料0.1‑3％、荷荷巴油 |
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| 说明书全文 | 一种抗微生物口罩及其制备方法技术领域[0001] 本发明属于口罩技术领域，具体为一种抗微生物口罩及其制备方法。 背景技术[0002] 口罩是一种卫生防护用品，一般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、飞沫或病毒等物质的作用。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，以及在粉尘等污染的环境中作业时，戴口罩具有非常好的防护作用。 [0003] 人们对传染病预防防护意识更加深刻，口罩由于能够阻止微生物传播，是人们会长久使用的日常个人防护用品。 [0004] 现有传统的口罩材料不具备抗菌抗病毒作用，大多未使用抗菌抗病毒纳米材料技术。抗菌剂是指用来防治各类病源微生物引起植物病害的药剂。对病原微生物有杀死作用或抑制生长作用，但又不妨碍植物正常生长的纳米材料。通常纳米抗菌剂分为无机、有机和天然材料。无机抗菌剂包括Ag、Zn、Cu、Ti系等无机体系抗菌材料(抗菌剂)，具有安全性高、耐热性好、无挥发、不产生耐药性等特点，但是部分产品工艺复杂、成本高，有些产品对基材色泽有影响，部分无机抗菌材料存在重金属超标的问题。有机抗菌剂包括咪唑类、吡啶类、异噻唑啉酮类、苯酚类、季铵盐类、苯酚类、酰基苯胺类、双胍类、香草醛或乙基香草醛类等化合物，以及人工合成抗生素等有机系抗菌材料。目前部分有机抗菌剂尤其是其分解产物的安全性，受到广泛关注。对于有机抗菌剂应用可能产生的耐药性问题，也值得研究。天然抗菌剂包括牡丹皮、花椒、辣椒、蒜、山嵛、孟宗竹、薄荷、柠檬叶等的提取物，蟹和虾中提炼的壳聚糖及其衍生物、多肽化合物等。天然抗菌材料安全性好，但耐热性差，加工困难，应用推广也受一定的限制。纳米抗菌剂的性能不仅仅和成分有密切的关系，其使用的效果与其纳米结构也有重要的关系，其纳米的结构能改变其有效成分的含量，同时还能决定其与其他材料和工艺相互融合的能力。 [0005] 同时，现有的口罩与天然产物的结合也比较罕见。天然产物是指动物、植物、昆虫或微生物体内的组成成分或其代谢产物以及人和动物体内许多内源性的化学成分，是自然产生的小分子，是以零维纳米材料的形式存在。在人们对食品、药品、保健品甚至化妆品要求越来越高的背景下，纯天然产物越来越受广大人群的喜欢，天然产物迎来很好的发展机遇。其中天然产物提取物具有丰富的保健功效，同时由于其天然属性，又具有天然的生物相容性与人体安全性。如橘红、薄荷、丁香罗勒、艾蒿、大蒜、芦荟等提取物都均有抗菌抗病毒、抗炎、清新舒缓等功效。 发明内容[0006] 鉴于上述的分析，本发明的目的在于提供一种抗微生物口罩及其制备方法，通过在抗微生物口罩的防护层内添加一维纳米材料和零维颗粒状材料，使得制备出的口罩具备抗微生物的效果。 [0007] 本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的： [0008] 一种抗微生物口罩，所述口罩包括防护层，所述防护层的制备原料包括无纺布，所述防护层的制备原料还包括：一维纳米材料、零维颗粒状材料、荷荷巴油、增溶剂、分散剂、纯水；原料的配比为一维纳米材料0.1‑3％、零维颗粒状材料0.1‑3％、荷荷巴油1‑5％、增溶剂0.5‑3％、分散剂0.1‑3％、纯水90‑95％。 [0010] 优选地，所述零维颗粒状材料包括橘红、薄荷、丁香罗勒、艾蒿、大蒜、芦荟天然提取物中的至少一种；所述零维颗粒状材料的尺寸为：直径3‑20nm，所述零维颗粒状材料呈球状或类球状。 [0013] 优选地，所述口罩还包括护肤层、过滤层和隔离层，且所述护肤层、所述过滤层、所隔离层和所述防护层依次叠置； [0014] 其中：所述护肤层和过滤层均采用疏水性纤维材料，所述隔离层均采用亲水性纤维材料。 [0015] 优选地，所述口罩的的制备方法为： [0017] 优选地，所述防护层的具体制备工艺为： [0018] 先依次加入荷荷巴油、增溶剂、分散剂、一维纳米材料、零维颗粒状材料，然后加入表面活性剂，待所有材料加入完成后再进行搅拌处理，得到修饰结构液体； [0021] 与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： [0022] 1、该口罩具有微生物拦截的抗微生物效果(物理过滤与阳离子杀菌)。 [0023] 2、该口罩具有挥发性气味，其气味不仅能够杀菌(挥发气体杀菌)，还具有保健效果(挥发气体有助于上呼吸道抗炎)。 [0024] 3、该口罩零维颗粒状材料在微观结构层面嵌入到一维纳米材料网络中，使得零维颗粒状材料不容易挥发脱落，使得更加持久的进行挥发杀菌与保健效果；同时，一维纳米材料阳离子杀菌的能力可以作为催化剂的形式，使嵌入在其网络结构的零维颗粒状材料发生催化反应，促进材料的挥发，达到快速杀菌的效果。附图说明 [0025] 为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 [0026] 图1为本发明口罩的结构示意图； [0027] 附图标记： [0028] 1、护肤层；2、过滤层；3、隔离层；4、防护层。 具体实施方式[0029] 下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。 [0030] 一种抗微生物口罩，所述口罩包括防护层4，所述防护层4的制备原料包括无纺布，所述防护层4的制备原料还包括：一维纳米材料、零维颗粒状材料、荷荷巴油、增溶剂、分散剂、纯水；原料的配比为一维纳米材料0.1‑3％、零维颗粒状材料0.1‑3％、荷荷巴油1‑5％、增溶剂0.5‑3％、分散剂0.1‑3％、纯水90‑95％。 [0031] 所述一维纳米材料包括：银、铜、氧化锌等金属或者金属氧化物或者季铵盐、双胍有机物中至少一种；所述纳米材料的尺寸为：直径3‑20nm；长度：5um‑500um。 [0032] 所述零维颗粒状材料包括橘红、薄荷、丁香罗勒、艾蒿、大蒜、芦荟天然提取物中的至少一种；所述零维颗粒状材料的尺寸为：直径3‑20nm，所述零维颗粒状材料呈球状或类球状。 [0034] 所述分散剂为：六偏磷酸钠、焦磷酸钠、金属皂类、聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯吡咯烷酮、聚丙烯酸钠盐，聚乙烯醇、聚乙二醇以及石蜡中的一种； [0035] 所述口罩还包括护肤层1、过滤层2和隔离层3，且所述护肤层1、所述过滤层2、所隔离层3和所述防护层4依次叠置； [0036] 其中：所述护肤层1和过滤层2均采用疏水性纤维材料，所述隔离层3均采用亲水性纤维材料 [0037] 所述口罩的的制备方法为： [0038] 先制备防护层4，然后将防护层4、隔离层3、过滤层2以及护肤层1通过粘合剂进行复合，得到复合无纺布，最后对复合无纺布进行切割，得到抗微生物口罩。 [0039] 所述防护层4的具体制备工艺为： [0040] 先依次加入荷荷巴油、增溶剂、分散剂、一维纳米材料、零维颗粒状材料，然后加入表面活性剂，待所有材料加入完成后再进行搅拌处理，得到修饰结构液体； [0041] 然后将粘有修饰结构液体的滚轮在无纺布上进行滚动，使滚轮上的修饰结构液体渗入到无纺布中，滚轮滚动的同时对无纺布进行加热，直到无纺布内的水分完全蒸发滚轮才停止滚动。 [0042] 优选地，所述搅拌的条件为：温度：30‑85摄氏度，转速：300‑2000rpm，搅拌时间：5‑15min；所述滚轮加热时的温度为45‑60摄氏度。 [0043] 实施例1： [0044] 测试最外层无纺布的气味无刺激，具有生物相容性； [0045] 原材料准备：采用原材料纳米银线作为一维纳米材料，丁香罗勒天然产物提取液作为零维材料，荷荷巴油，聚山梨酯作为增溶剂，聚乙二醇作为分散剂，纯水。其中纳米银线：丁香罗勒天然产物提取液，荷荷巴油，聚山梨酯，聚乙二醇，纯水的体积配比为1％：1％:1％:0.5％:0.5％:96％。其中纳米银线采用长度大于50um的一维水基纳米材料。丁香罗勒采用茂名市当地种植的原材料，通过蒸馏法进行精油提取。通过15min的搅拌获得复配溶液。 [0046] 制备抗菌口罩最外层无纺布：将复配的原料放到500ml的液体槽中，通过滚轮设备，使滚轮的下端与液槽中液体接触，通过转动带动液槽中的液体。该滚轮上方为卷对卷口罩最外层无纺布。无纺布在滚轮上运行，通过滚轮的转动将液体槽中的液体浸润到无纺布上。滚轮自身具有加热功能，需要加热到50摄氏度，滚轮的转速为1000rpm。 [0047] 制备完整口罩和检测：将制备好的口罩最外层无纺布与口罩中间层熔喷布和口罩最内层吸水无纺布通过口罩机进行融合，形成抗菌抗病毒口罩。口罩成品根据GB2626‑2019检测标准进行测试，其过滤效果>98％、吸气阻力<180Pa、呼气阻力<120Pa。 [0048] 口罩最外层无纺布进行抗菌抗病毒检测和生物相容性检测。根据GB/T20944.2‑2007标准进行抗菌性测试，如表1，其抗大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、白色念球菌的抗菌率大于99％；根据ISO 18184:2019(E)标准进行抗病毒兴测试，其抗新冠病毒、EV71手足口病毒、H1N1病毒、人类冠状病毒229e病毒活性率大于90％。同时，根据GB/T16886标准进行生物相容性检测，该材料具有生物相容性，无皮肤刺激性。 [0049] 对复合配方进行体外检测，测试保健效果。关于口罩最外层无纺布材料，进行化妆品相关功效的评价测试实验。根据T/SHRH023‑2019化妆品屏障功能测试体外重组3D表皮模型测试方法，测试结果是抗菌口罩具有修护功能。根据T/SHRH034‑2021化妆品舒缓功能测试‑体外TNF‑α炎症因子含量测定脂多糖诱导巨噬细胞RAW264.7测试方法，测试结果是抗菌口罩具有舒缓抗炎功能。 [0050] 测试结果： [0051] [0052] [0053] [0054] 备注：抗菌效果的评价：当抑菌值≥1或抑菌率≥90％，样品具有抗菌效果.当抑菌值≥2或抑菌率＞99％，样品具有良好的抗菌效果. [0055] 在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。 [0056] 以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内容。 |
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