抗菌织物的制备方法、抗菌织物及口罩技术

本发明专利技术提供了一种抗菌织物的制备方法、抗菌织物及口罩，涉及防护用具技术领域。所述抗菌织物的制备方法包括制备超疏水层、抗菌过滤层、亲肤接触层，以及将超疏水层、抗菌过滤层、亲肤接触层按序排列后进行压制，以形成抗菌织物。抗菌过滤层的制备包括将无纺布作为基底放在等离子体清洗机中处理3min，以使无纺布表面带有负电荷；以及在基底的表面制备复合层。复合层包括依次设置的聚乙烯亚胺层、氧化锌层、聚乙烯亚胺层和氧化石墨烯层。通过上述制备方法制得的抗菌织物及口罩，不但具备抗菌效果好、安全性高、能祛除异味等多种功能，还具有吸附粉尘、防紫外线的功能。

【技术实现步骤摘要】
抗菌织物的制备方法、抗菌织物及口罩
本申请涉及防护用具
，具体而言，涉及一种抗菌织物制备方法、抗菌织物及口罩。
技术介绍
空气中各种有害细菌无处不在，它们繁殖速度快、生存能力强、传播范围广，这些细菌极易被体积小、质量轻且比表面积大的悬浮颗粒污染物吸附，引起许多具有较强传染性和严重危害性的流行性疾病，造成更严重的环境交叉污染。空气中的细菌问题已经严重影响人类的身体健康。在日常生活中，佩戴口罩可以有效地隔离外界的细菌病毒，同时也避免将自身的病菌传染给他人。目前市面上的口罩大多为无纺布材质制作，抗菌效果不尽理想。为提高口罩的抗菌性能，市面上出现了银离子抗菌口罩，但银离子存在溶出风险，安全性偏差。此外，由于长时间的佩戴口罩会造成气体流通不顺畅，大量的呼出气体会聚集在口罩中，当患者口腔出现一些健康问题时，口罩中就会存在异味。因此，如何使口罩同时具备抗菌效果好、安全性高、能祛除异味等多种功能，成为防护用具领域亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本申请实施例的目的在于提供一种抗菌织物的制备方法及以利用该方法制备的抗菌织物，利用该抗菌织物的制备方法制备的抗菌织物不仅可以有效的隔离病菌，祛除异味，而且其安全性高。本申请实施例的目的还在于提供一种利用上述抗菌织物制作的口罩。第一方面，本申请中的实施例提供了抗菌织物的制备方法，包括以下步骤：(1)制备超疏水层：采用无纺布材料作为基底，将F-POSS的乙醇溶液以旋涂、喷涂或浸泡的方式作用到无纺布表面；所述的F-POSS乙醇溶液的浓度为20mg/ml；(2)制备抗菌过滤层：将无纺布作为基底放在等离子体清洗机中处理3min，以使所述无纺布表面带有负电荷；在所述基底的表面制备复合层：a)在所述无纺布表面喷涂或浸泡一层聚乙烯亚胺bPEI水溶液后清洗并干燥；所述bPEI水溶液的浓度为4-8mg/ml，pH值为6-9；b)在形成有聚乙烯亚胺层的无纺布的表面喷涂或浸泡一层氧化锌ZnO水溶液后清洗并干燥；所述ZnO水溶液的浓度为8-12mg/ml；c)在形成有聚乙烯亚胺层和氧化锌层的无纺布表面喷涂或浸泡一层聚乙烯亚胺bPEI水溶液后清洗并干燥；所述bPEI水溶液的浓度为4-8mg/ml，pH值为6-9；d)在(c)步骤形成的无纺布的表面喷涂或浸泡一层氧化石墨烯GO水溶液后清洗并干燥；所述GO水溶液的浓度为5-10mg/ml；pH值为7-8。(3)制备亲肤接触层；(4)将所述超疏水层、抗菌过滤层、亲肤接触层按序排列后进行压制，以形成抗菌织物。在上述实现过程中，抗菌过滤层含有氧化锌纳米颗粒，氧化锌纳米颗粒具有表面效应，容易与所接触的细菌产生亲和力，具有杀菌能力。当它和细菌的细胞膜结合时，会破坏膜蛋白的结构使其失去活性，达到杀菌的目的。氧化石墨烯含有大量的含氧基团，如羟基、羧基、羰基等，这些基团能与组成细菌细胞壁的糖类或蛋白质形成氢键，阻碍细菌细胞膜上的活性位点，将细菌细胞包裹起来使其与营养液隔离，使细菌缺乏营养物质而死亡，从而抑制细菌生长繁殖。人体的口腔里有着各式各样的细菌，口臭是口腔内食物残渣长期积存，在细菌作用下发酵腐败分解产生的胺类物质的味道。复合层中的氧化石墨烯和氧化锌表面的含氧官能团能够与胺类物质中的氨基基团形成氢键吸附胺类物质，因而具有祛除异味的功能。聚乙烯亚胺为正电荷的链状聚合物，分子侧链上有许多氨基基团，可通过静电力和氢键将带负电荷的纳米氧化锌和氧化石墨烯黏合在一起，同时可吸附到菌体表面，破坏并控制原生质膜，使细胞内物质外渗，导致细菌死亡。相比于银离子，锌为人体所需的微量元素，用于呼吸用口罩抗菌过滤材料，安全、无毒，绿色环保，不存在溶出风险。因此本申请中的抗菌过滤层具有抗菌、除臭、安全性好的特点。在一种可能的实现方式中，所述F-POSS的制备方法包括：将八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷vinyl–POSS、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、引发剂2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮溶解在二氯甲烷中以得到混合液；所述八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷与所述1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇按照乙烯基与巯基1:1的比例加入，引发剂的添加量为1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇质量的1.6％；利用250w紫外光照射所述混合液5min，以生成沉淀物，将所述沉淀物清洗后烘干待用。在一种可能的实现方式中，在第一个所述复合层制备完毕后，还可按照复合层的制备方法循环制备1-4次，以使所述基底的外围包覆1-5层所述复合层。在一种可能的实现方式中，所述制备抗菌过滤层的步骤还包括：在所述抗菌过滤层制备完毕后，将其干燥，并进行紫外光照射；所述紫外光照射的时间为5-13h，紫外光照射的光源的电压为220V，光源的频率为50Hz，光源的功率为18W，照射距离为30-50cm。在上述实现过程中，紫外光照后，纳米氧化锌吸收紫外光产生电子-空穴对，空穴与氧化锌纳米颗粒表面的OH-发生反应，产生锌离子和含氧自由基，含氧自由基会分解和损伤细菌细胞，增强复合层的抗菌性能。紫外光照后，氧化石墨烯被还原成还原氧化石墨烯，还原氧化石墨烯不但可刺破细菌的细胞膜，导致胞内物质外流而杀死细菌，并且具有良好的电子传输功能，可使胺类物质失去电子生成铵根离子，促进复合层对胺类物质的吸附，提高抗菌过滤层祛除异味的能力。在一种可能的实现方式中，所述ZnO水溶液的制备方法包括：在搅拌条件下，将0.75g纳米氧化锌加到50mL、10mg/ml的钛酸酯水溶液中，超声振荡1-2h；在搅拌条件下，加入1.25g低聚丙烯酸钠，调节溶液pH值至9-10，超声振荡1-2h；加入蒸馏水稀释至预定浓度。在一种可能的实现方式中，所述ZnO水溶液的浓度范围为8-12mg/ml。在上述实现过程中，纳米ZnO可以吸收波长280nm～320nm的紫外光，同时具有阻隔紫外光的功能。第二方面，本申请实施例还提供了一种抗菌织物，该抗菌织物利用上述任一种所述的制备方法制得。第三方面，本申请实施例还提供了一种口罩，包括口罩本体和耳带，所述口罩本体为采用上述任一所述制备方法制备的抗菌织物；所述口罩本体中，所述超疏水层、抗菌过滤层和亲肤接触层由外向里依次设置。在上述实现过程中，口罩的抗菌过滤层中，聚乙烯亚胺层与氧化锌层、氧化石墨烯层与聚乙烯亚胺层，通过分子间作用力如氢键，静电力等的相互作用黏合在一起，聚乙烯亚胺、氧化锌与氧化石墨烯或还原氧化石墨烯的协同作用，使抗菌过滤层具有抗菌、除臭，安全环保的功能。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本申请实施例示出的一种口罩的结构示意图；图2为图1所示口罩的分解图；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种抗菌织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/n(1)制备超疏水层：采用无纺布材料作为基底，将F-POSS的乙醇溶液以旋涂、喷涂或浸泡的方式作用到无纺布表面；所述F-POSS乙醇溶液的浓度为20mg/ml；/n(2)制备抗菌过滤层：将无纺布作为基底放在等离子体清洗机中处理3min，以使所述无纺布表面带有负电荷；/n在所述基底的表面制备复合层：/na)在所述无纺布表面喷涂或浸泡一层聚乙烯亚胺bPEI水溶液后清洗并干燥；所述bPEI水溶液的浓度为4-8mg/ml，pH值为6-9；/nb)在形成有聚乙烯亚胺层的无纺布的表面喷涂或浸泡一层氧化锌ZnO水溶液后清洗并干燥；所述ZnO水溶液的浓度为8-12mg/ml；/nc)在形成有聚乙烯亚胺层、氧化锌层的无纺布的表面喷涂或浸泡一层聚乙烯亚胺bPEI水溶液后清洗并干燥；所述bPEI水溶液的浓度为4-8mg/ml，pH值为6-9；/nd)在(c)步骤形成的无纺布的表面喷涂或浸泡一层氧化石墨烯GO水溶液后清洗并干燥；所述GO水溶液的浓度为5-10mg/ml；pH值为7-8；/n(3)制备亲肤接触层；/n(4)将所述超疏水层、抗菌过滤层、亲肤接触层按序排列后进行压制，以形成抗菌织物。/n...

【技术特征摘要】
1.一种抗菌织物的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)制备超疏水层：采用无纺布材料作为基底，将F-POSS的乙醇溶液以旋涂、喷涂或浸泡的方式作用到无纺布表面；所述F-POSS乙醇溶液的浓度为20mg/ml；
(2)制备抗菌过滤层：将无纺布作为基底放在等离子体清洗机中处理3min，以使所述无纺布表面带有负电荷；
在所述基底的表面制备复合层：
a)在所述无纺布表面喷涂或浸泡一层聚乙烯亚胺bPEI水溶液后清洗并干燥；所述bPEI水溶液的浓度为4-8mg/ml，pH值为6-9；
b)在形成有聚乙烯亚胺层的无纺布的表面喷涂或浸泡一层氧化锌ZnO水溶液后清洗并干燥；所述ZnO水溶液的浓度为8-12mg/ml；
c)在形成有聚乙烯亚胺层、氧化锌层的无纺布的表面喷涂或浸泡一层聚乙烯亚胺bPEI水溶液后清洗并干燥；所述bPEI水溶液的浓度为4-8mg/ml，pH值为6-9；
d)在(c)步骤形成的无纺布的表面喷涂或浸泡一层氧化石墨烯GO水溶液后清洗并干燥；所述GO水溶液的浓度为5-10mg/ml；pH值为7-8；
(3)制备亲肤接触层；
(4)将所述超疏水层、抗菌过滤层、亲肤接触层按序排列后进行压制，以形成抗菌织物。


2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述F-POSS的制备方法包括：
将八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷vinyl–POSS、1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇、引发剂2,2-二甲氧基-苯基苯乙酮溶解在二氯甲烷中以得到混合液；
所述八乙烯基多面体低聚硅倍半氧烷与所述1H,1H,2H,2H-全氟癸硫醇按照乙烯基与巯基...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭永梅，
申请(专利权)人：闽江学院，
类型：发明
国别省市：福建;35