一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料及其制备方法，包括依次贴合的外防护层、粘合剂层以及经过拒水、拒油、抗血液和抗酒精四抗整理的水刺无纺布层，所述外防护层为PTFE薄膜，所述水刺无纺布层由竹浆纤维和抗菌涤纶纤维制成。制备方法为：水刺无纺布层的制备：将竹浆纤维和涤纶纤维按比例混合后，经梳理、铺网、牵伸后进行高压水刺，然后经过四抗整理后高温烘干并杀菌、分切、收卷得到水刺无纺布层；外防护层覆合：将粘合剂涂覆在水刺无纺布层表面，再覆盖PTFE薄膜，经过加热辊加压复合后多级拉幅定型得最终材料。本发明专利技术中的医用口罩材料没有任何轧点，手感柔软且透气性好，佩戴舒适又同时具备良好的防护性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料及其制备方法
本专利技术涉及医用材料
，尤其是涉及一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料及其制备方法。
技术介绍
医用口罩是一种医疗防护用品，其作用是抵抗液体、过滤颗粒物和细菌等效用，保证人员的安全。目前的医用口罩大多采用SMS或SMMS纺粘加熔喷非织造材料复合PE膜等外防护层制成，或直接纺粘无纺布复合以PU膜或TPU膜等外防护层制成。例如，一种在中国专利文献上公开的“隔尘抗菌的医用口罩”，其公告号CN203152562U，外层为纺粘无纺布层、负离子纳米无纺布层或银离子纤维无纺布层。中间层是熔喷无纺布层或空气净化滤膜层。内层是竹纤维无纺布层或竹纤维纺织面料层。但传统的医用口罩材料佩戴舒适性差，一是由于纺粘无纺布靠轧点做出来，手感比较硬，柔软度差；二是由于防护性和透气透湿性是相矛盾的，使用覆膜材料来达到好的防护效果时，就无法避免会使佩戴者感到闷热出汗，且佩戴者呼出的水分也不能有效排出，而具有良好透气透湿性的材料又不能很好的阻隔血液、酒精等，防护效果差。因此，找到合适的材料，使医用口罩可以达到防护性和舒适性并存，是亟需解决的问题。
技术实现思路
本专利技术是为了克服现有技术中的医用口罩材料手感比较硬，柔软度差；且防护性和透气透湿性难以并存，为了达到良好的防护效果只能使得佩戴舒适性差的问题，提供一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料及其制备方法，使用四抗(拒水，拒油，抗血液，抗酒精)整理后且具有抗菌性能的水刺无纺布和与PTFE薄膜复合后的材料制作医用口罩，水刺无纺布没有任何轧点，手感柔软且透气性好，经过四抗整理后又具备良好的防护性，与同样具有良好防护性和透气性的PTFE薄膜复合后制作出的医用口罩可以兼具防护性和舒适性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，包括依次贴合的外防护层、粘合剂层以及经过拒水、拒油、抗血液和抗酒精四抗整理的水刺无纺布层，所述外防护层为PTFE薄膜，所述水刺无纺布层由质量比为1：(1～2)的竹浆纤维和抗菌涤纶纤维制成，面密度为150～250g/m2，所述外防护层的厚度为0.01～0.02mm；粘合剂层的厚度为0.01～0.03mm；水刺无纺布层的厚度为0.25～0.55mm。本专利技术采用竹浆纤维和抗菌涤纶纤维制成水刺无纺布后再与PTFE通过粘结剂复合，水刺过程中是利用水射流的冲击力使竹浆纤维和抗菌涤纶纤维互相缠结和穿插混合在一起，形成牢固的结构，水射流的作用力不会产生任何轧点，因此水刺无纺布层的手感柔软、悬垂性好；并且缠结后纤维之间的孔隙较多、透气性好，人体佩戴舒适。但单纯使用水刺无纺布层，无法起到有效的防护效果，因此本专利技术对水刺无纺布层进行了拒水、拒油、抗血液和抗酒精四抗整理，使得水刺无纺布层可以阻隔酒精、血液等液体的渗透，防止有机油类污染物对材料的润湿，并且防止材料在使用过程中由于摩擦引起静电从而对手术中精密仪器造成不良影响，并且水刺无纺布层材料中的抗菌涤纶纤维具有良好的抗菌性，可以防止细菌进入口鼻。然后将经四抗整理后的水刺无纺布层与外防护层PTFE薄膜复合，PTFE薄膜具有良好的抗水、抗油、抗酒精等防护作用，细菌在PTFE薄膜上也不易存活，因此与PTFE薄膜复合后，可以进一步提高材料的防护能力，达到医用防护要求；并且PTFE薄膜的孔径小、开孔率高，透气效果好，长时间佩戴不易闷热，佩戴舒适性好。作为优选，抗菌涤纶纤维的制备方法为：将壳聚糖加入2～3％乙酸溶液中，磁力搅拌20～30h后加入硝酸银，避光条件下磁力搅拌30～40min后将溶液经紫外线照射20～30min获得抗菌整理溶液；用抗菌整理溶液采用两浸两轧的方法对涤纶纤维进行抗菌整理后得到所述抗菌涤纶纤维。本专利技术采用壳聚糖基载银抗菌整理溶液对涤纶纤维进行抗菌整理得到抗菌涤纶纤维，纳米银可以使涤纶纤维具备良好的抗菌性能，从而使制得的医用口罩可以有效防护细菌。作为优选，粘合剂层的粘合剂原料以重量份计包括：50～80份粘合剂基体，20～60份纤维素基吸水保水剂，10～20份增粘树脂，5～20份矿物油，1～10份发泡剂。水刺无纺布层经过四抗整理后获得良好防护性的同时，其拒水性也使得佩戴者呼出的水分和产生的汗液保留在贴身一侧，不易向外排出，长时间佩戴后内层很容易布满水分汗液，影响舒适性。因此本专利技术的粘合剂层中在粘合剂基体加入纤维素基吸水保水剂，由于纤维素具有优良的吸水性能，使得水刺无纺布层的两侧具有了不同的亲水性，可以实现材料的单向导湿功能，当人体产生的汗液与水刺无纺布层的内侧接触时，水分能在纤维素基吸水保水剂的吸水作用下自发地从贴身一侧连续不断的传输到粘合剂层，然后再经由粘合剂层慢慢蒸发通过PTFE薄膜上的空隙排入空气，使贴身一侧可以快速干燥，保持人体舒适。同时又由于纤维素吸水膨胀后不易溶解，因此纤维素基吸水保水剂还具有良好的保水性，吸收的水分可以有效保持在其内部，停留在粘合剂层中，也进一步提高了防护服的抗静电性能。纤维素基吸水保水剂镶嵌在粘合剂基体中，在周围粘合剂基体的制约作用下可以保证纤维素基吸水保水剂吸水膨胀后粘合剂层的整体结构不会发生改变，不影响粘合效果。如果直接使粘合剂基体覆盖在PTFE薄膜和水刺无纺布之间，粘合剂基体内没有孔隙，会阻碍气体的排出，导致材料透气性降低。因此本专利技术在粘合剂材料中加入发泡剂，使粘合剂基体具有多孔结构，不但可以保证材料整体的透气性，而且粘合剂基体中的微孔可以机械地吸收液体，机械吸收速度比化学吸收更快，进一步提高了吸收汗液的速度，并且微孔结构也增大了汗液与粘合剂层的接触面积，提高了粘合剂层的吸水效果，保证了贴身侧的干燥，大大提高舒适性。作为优选，纤维素基吸水保水剂的制备方法为：将竹浆纤维分散在浓度为6～8wt％的NaOH溶液和浓度为10～12wt％的尿素溶液的混合液中，-20～-10℃冷冻1～3h，得纤维素溶液，竹浆纤维和混合液的质量比为1：(30～35)；搅拌下向纤维素溶液中加入浓度为2～4wt％的壳聚糖溶液，至壳聚糖与竹浆纤维的质量比为(1～2)：4；搅拌均匀后逐滴加入与纤维素溶液质量比为1：(30～50)的体积分数2～3％的戊二醛溶液，70～80℃下反应1～2h，将产物洗涤干燥后得到所述吸水保水剂。虽然纤维素本身具有良好的吸水性能，但其吸水溶胀后不可逆，当吸收的水分较多时溶胀至一定程度后还是会发生溶解，限制了其吸水和保水量，并且会影响粘合剂层的粘合性能。因此本专利技术将从竹浆纤维中得到的竹浆纤维素与同样具有优良吸水性能的壳聚糖在交联剂的作用下制成了纤维素-壳聚糖水凝胶，由于存在交联网络，水凝胶可以溶胀和保有大量的水，并且其溶胀过程是可逆的，水分蒸发后又可恢复原来的结构，可以不断循环吸水，因此用其作为吸水保水剂时，吸水和保水能力都比单独使用纤维素和壳聚糖时有了显著提高，也可以提高粘合剂层的粘合稳定性。并且将纤维素基吸水保水剂制成水凝胶结构，其三维网状结构中的孔洞也可以进一步提高水分的吸收速度，使水分可以更快的从水刺无纺布层的贴身一侧导入到粘合剂层中，提高人体佩戴的舒适性。...

【技术保护点】
1.一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，其特征是，包括依次贴合的外防护层、粘合剂层以及经过拒水、拒油、抗血液和抗酒精四抗整理的水刺无纺布层，所述外防护层为PTFE薄膜，所述水刺无纺布层由质量比为1：(1～2)的竹浆纤维和抗菌涤纶纤维制成，面密度为150～250g/m

【技术特征摘要】
1.一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，其特征是，包括依次贴合的外防护层、粘合剂层以及经过拒水、拒油、抗血液和抗酒精四抗整理的水刺无纺布层，所述外防护层为PTFE薄膜，所述水刺无纺布层由质量比为1：(1～2)的竹浆纤维和抗菌涤纶纤维制成，面密度为150～250g/m2，所述外防护层的厚度为0.01～0.02mm；粘合剂层的厚度为0.01～0.03mm；水刺无纺布层的厚度为0.25～0.55mm。


2.根据权利要求1所述的一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，其特征是，所述抗菌涤纶纤维的制备方法为：将壳聚糖加入2～3％乙酸溶液中，磁力搅拌20～30h后加入硝酸银，避光条件下磁力搅拌30～40min后将溶液经紫外线照射20～30min获得抗菌整理溶液，抗菌溶液中壳聚糖的质量分数为2～4％，硝酸银的质量分数为0.6～0.8％；用抗菌整理溶液采用两浸两轧的方法对涤纶纤维进行抗菌整理后得到所述抗菌涤纶纤维。


3.根据权利要求1所述的一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，其特征是，所述粘合剂层的粘合剂原料以重量份计包括：50～80份粘合剂基体，20～60份纤维素基吸水保水剂，10～20份增粘树脂，5～20份矿物油，1～10份发泡剂。


4.根据权利要求3所述的一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，其特征是，所述纤维素基吸水保水剂的制备方法为：将竹浆纤维分散在浓度为6～8wt％的NaOH溶液和浓度为10～12wt％的尿素溶液的混合液中，-20～-10℃冷冻1～3h，得纤维素溶液，竹浆纤维和混合液的质量比为1：(30～35)；搅拌下向纤维素溶液中加入浓度为2～4wt％的壳聚糖溶液，至壳聚糖与竹浆纤维的质量比为(1～2)：4；搅拌均匀后逐滴加入与纤维素溶液质量比为1：(30～50)的体积分数2～3％的戊二醛溶液，70～80℃下反应1～2h，将产物洗涤干燥后得到所述吸水保水剂。


5.根据权利要求3或4所述的一种基于水刺无纺材料的医用口罩材料，其特征是，所述粘合剂基体为改性聚氨酯弹性体，其制备方法为：
A)将活性炭在90～110℃下活化4～5h后分散于甲苯中得到分散液，活性炭和甲苯的比例为1g：(50～100mL)；
B)向上述分散液中逐滴加入与活性炭的质量体积比为50g：(1～2mL)的2,4-甲苯二异氰酸酯和3～5滴二月桂酸二基丁锡，80～90℃下搅拌反应10～12h，过滤、洗涤、干燥后得到表面改性活...

【专利技术属性】
技术研发人员：施淑波，张芸，刘北壬，张克，
申请(专利权)人：杭州路先非织造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33