一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩及其制备方法与流程

本发明涉及一种日常生活及医药卫生防护用品，具体是一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩及其制备方法。

背景技术：

近年来，随着人们对雾霾问题的重视，在口罩的选择上越来越注重于防雾霾效果，市面上普通的口罩一般只具有单一的过滤功能，在使用过程中由于呼吸而导致罩体湿润从而容易滋生细菌，对人体健康不利，同时也起不到放霾作用。口罩的材料与结构在不断创新，人们需要一种既可以防菌抑菌，又可以起到很好的防雾霾效果的口罩。

微孔生物胺膜是以脱乙酰壳聚糖为原料制备的多孔结构的生物胺膜，具有良好的抑菌抗菌效果。脱乙酰壳聚糖是具有优良防菌、抑菌作用的生物胺，它是由甲壳素脱乙酰制得。甲壳质是无脊椎动物外骨骼的重要组成部分，是一种来源极其广泛的自然资源。壳聚糖是甲壳质n-脱乙酰基的产物，是一种天然直链状氨基多糖。壳聚糖具有很好的成膜性、通透性、吸附性，特别是由于壳聚糖无毒，可被体内的溶菌酶缓慢降解而吸收，即具有生物降解、生物相容性和生物可吸收性等特点，同时又具有抑菌、促进皮肤再生、加速伤口愈合等功效。因此壳聚糖在人造皮肤、医用敷料、组织工程和药物控释载体等医药领域被广泛研究。为了增大表面积、增加吸附量、有利于细胞和组织的附着，壳聚糖常以多孔膜的形式应用。

通过聚合物辅助倒相法可以制备壳聚糖的多孔膜。壳聚糖分子本身有很多羟基和氨基，容易与带有极性基团的高分子发生一定的相互作用，这样能更好地产生两相分散，以它们的共混膜为模板，再通过溶剂将其选择性地抽提，就可以制得多孔膜。水溶性高分子，比如聚乙烯吡咯烷酮(pvp)、聚乙烯醇(pva)以及聚乙二醇(peg)等，分子链上带有极性基团，能够与壳聚糖分子形成一定的氢键，并能共溶于酸性水溶液中，且在壳聚糖基体中能很好地分散，由于壳聚糖只在酸性条件下溶解，所以可以用中性或弱碱性的水对共混膜进行抽提，使水溶性高分子选择性地溶解，就可得到多孔结构的壳聚糖膜。壳聚糖膜具有防菌、抑菌的特性。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种新型、基于生物胺材料制成的防菌、抑菌、防雾霾口罩，从而保证人体健康安全。本发明了还提供了所述口罩的制备方法。

为实现上述发明目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩，包括罩体和系带，罩体由外表层、内表层和中间层构成，所述中间层由微孔生物胺膜无纺布组成。

上述微孔生物胺膜无纺布有1～3片。

上述外表层、内表层为医用纱布层或医用无纺布层。

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法，包括以下步骤：

(1)生物胺溶液制备：将脱乙酰度<80％的脱乙酰壳聚糖溶于5％柠檬酸水溶液中，再加入聚乙二醇和0.25％戊二醛水溶液，50～70℃搅拌1.5～2.5小时，即得到生物胺溶液；

(2)制备微孔生物胺膜无纺布：将医用卫生无纺布浸入步骤(1)中制备的生物胺溶液中，在40～60℃进行上浆，透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗，水洗时煮沸除去柠檬酸、聚乙二醇和戊二醛至中性，煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干，即得到微孔生物胺膜无纺布。

(3)将步骤(2)中制得的微孔生物胺膜无纺布作为口罩中间层与外表层、内表层缝制在一起制成罩体，罩体两侧留有系带穿孔，系带穿过系带穿孔固定，得到防菌、抑菌、防雾霾口罩。

上述步骤(1)中脱乙酰壳聚糖的量是5％柠檬酸水溶液质量的1-3％。

上述步骤(1)中加入聚乙二醇的量是脱乙酰壳聚糖质量的60-85％。

上述步骤(1)中加入0.25％戊二醛水溶液的量是脱乙酰壳聚糖质量的1-5％。

上述方法制备的微孔生物胺膜无纺布在口罩中的应用。

上述方法制备的微孔生物胺膜无纺布可应用在防菌、抑菌、防雾霾净化装置中。

与现有技术相比，本发明有如下有益效果：本发明制备的微孔生物胺膜无纺布应用于口罩中制得防菌、抑菌、防雾霾口罩，可以有效的达到防菌、抑菌、防雾霾作用，效果符合相关的要求；本发明口罩的材料均无毒无害，制备过程完全，环境友好。

附图说明

图1口罩整体示意图；

图中：1.罩体，2.系带；

图2口罩的层状结构示意图；

图中：1.外表层，2.生物胺层，3.内表层。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明做进一步说明。

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩，包括罩体和系带，罩体由外表层、内表层和中间层构成，中间层由1～3片微孔生物胺膜无纺布组成，外表层、内表层为医用纱布或医用无纺布。

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩的制备方法，包括以下步骤：

(1)生物胺溶液制备：将脱乙酰度<80％的脱乙酰壳聚糖溶于5％柠檬酸水溶液中，再加入聚乙二醇和0.25％戊二醛水溶液，50～70℃搅拌1.5～2.5小时，即得到生物胺溶液；

(2)制备微孔生物胺膜无纺布：将医用卫生无纺布浸入步骤(1)中制备的生物胺溶液中，在40～60℃进行上浆，透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗，水洗时煮沸除去柠檬酸、聚乙二醇和戊二醛至中性，煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干，即得到具有微孔生物胺膜无纺布。

(3)将步骤(2)中制得的微孔生物胺膜无纺布作为口罩中间层与外表层、内表层缝制在一起制成罩体，罩体两侧留有系带穿孔，系带穿过系带穿孔固定，得到防菌、抑菌、防雾霾口罩。

实施例1～9

微孔生物胺膜无纺布的制备方法包括以下步骤：将脱乙酰度<80％的脱乙酰壳聚糖溶于5％柠檬酸水溶液中，再加入聚乙二醇和0.25％戊二醛水溶液，60℃搅拌混合均匀2小时，得到生物胺溶液；将医用卫生无纺布浸入上述生物胺溶液中，在50℃进行上浆，透浆后取出医用卫生无纺布烘干并水洗，水洗时煮沸，煮沸后再将医用卫生无纺布进行烘干，即得到具有微孔生物胺膜无纺布；其中，脱乙酰壳聚糖的量是5％柠檬酸水溶液质量的1-3％，加入聚乙二醇的量是脱乙酰壳聚糖质量的60-85％，加入0.25％戊二醛水溶液的量是脱乙酰壳聚糖质量的1-5％。具体配比见表1：

表1

防菌、抑菌性实验：

裁取微孔生物胺膜无纺布100mm×100mm，置于无菌的表面皿上。将培养好的大肠杆菌液(菌数约为10⁶个/ml)滴到无纺布上10mm直径的圆形中，然后放入37℃恒温培养箱内培养。分别在经过4、8、12、16、20、24、28、32h后在显微镜下观测滴液圆(r＝5mm)中的菌落，菌落的数量变化表示防菌、抑菌性。每个试样做三份平行样取平均值。与不加壳聚糖样品醋酸培养基作对比，其他条件相同。结果见表2：

表2不同时间的菌落数

从表2可知，随时间变化，菌落数明显减少，实施例1～9的微孔生物胺膜无纺布表现出明显的防菌、抑菌性。后来醋酸的减少程度较小是因为醋酸挥发所致。

实施例10

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩，包括罩体和系带，罩体由外表层、内表层和中间层构成，中间层由1片微孔生物胺膜无纺布层组成。

实施例11

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩，包括罩体和系带，罩体由外表层、内表层和中间层构成，中间层由2片微孔生物胺膜无纺布层组成。

实施例12

一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩，包括罩体和系带，罩体由外表层、内表层和中间层构成，中间层由3片微孔生物胺膜无纺布层组成。

口罩的防雾霾测试

测试仪器：便携式美国tsi8530粉尘仪dustpm2.5直测仪

国际卫生组织(who)认为空气中pm2.5在10μg/m³以下是允许的。

与普通口罩比较，作pm2.5测试试验，结果见表3：

表3

由表3可知本发明一种基于生物胺材料的防菌、抑菌、防雾霾口罩具有很好防雾霾效果。

以上实施例中的口罩能起到很好的防霾效果，在长时间的佩戴过程中能抑制细菌的滋生，并有很好防雾霾效果，起到很好的防护作用，保护人体健康。