一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩的制作方法

本实用新型涉及一种口罩，特别是一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩。

背景技术：

随着城市发展，空气污染日益严重，加上流行性传染病的盛行，空气中弥漫着对人体有侵害性的物质，包括尘埃、花粉和细菌等。为了作出妥善的预防措施，口罩的需求在日常生活中日渐增加。然而，一般市售口罩的过滤效能根本不足以应付空气中各种有害物。

科技发展一日千里，各种先进的纳米材料相继面世，成为滤材市场上新兴的材料宠儿。将不同的纳米材料与基材混合，便可制作出各种功能的优化滤材，包括抗紫外线、抗菌、加强吸附性和容尘量等，以提高对空气中不同侵害物的防御能力。然而，不同的材料都具有其不同的物理和化学性质，与基材混合时难免会有一定的排斥性，增加复合难度。为了使物料之间能更容易进行复合，滤材优选与单一纳米材料复合成新型滤芯，例如石墨烯复合滤芯、纳米氧化锌滤芯、纳米银滤芯等。相反地，使用多种纳米材料作混配和复合则比较罕见。故此，我们尝试以有别于以往的工艺，将纳米氧化锌和石墨烯这两种闻名的补强材，与聚合物基材复合成最新型滤芯，加强口罩的吸附性和容尘量，同时具有自动灭菌机理。

石墨烯是非常优秀的过滤器材，它具独特的结构和物理化学性能，能有效地吸附大量污染物，包括对人体有害的pm2.5微尘，以提高水和空气的净化功能；而纳米氧化锌则是有效的杀菌剂，具有三种不同的杀菌机理，分别是锌离子释放、光催化抗菌和活性氧抗菌，能自主地消除周遭的微生物。因此，应用这两种纳米材料与聚合物复合成为新型口罩滤材，将比普通口罩更加优胜，具有更高过滤效能同时能自主杀菌。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题针对上述现有技术的不足。提供一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，该与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩既能高效的过滤粉尘又能杀菌。

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，包括本体和松紧带，其特征在于：所述本体包括表面层、过滤层、亲肤层，所述过滤层设置在所述表面层和所述亲肤层之间，所述过滤层包括氧化锌无纺布和石墨烯涂层。过滤层，以高吸附性的石墨烯阻隔大量污染物，同时利用纳米氧化锌灭菌，有效地预防吸入有害pm2.5微粒和病菌，避免二度感染。

可选的，所述氧化锌无纺布是以聚丙烯作为基材，加入纳米氧化锌一体成型的。工艺成熟，寿命长。

可选的，所述表面层为疏水性聚丙烯无纺布。作为第一道有防水能力的保护层，能隔绝空气中的飞沫以防止细菌及病毒散播，亦可过滤体积较大的粒子污染物。

可选的，所述亲肤层为亲肤性聚丙烯无纺布或纱布。为使用者提供良好的透气性和柔软舒适感。

本实用新型的有益效果是：

1、本实用新型与纳米氧化锌口罩相比，具有更优化的微粒吸附量。

2、本实用新型与石墨烯口罩相比，具有更优化抗菌功能。

3、本实用新型与一般口罩相比，具有更强杀菌性和容尘量，有效使用时间更长。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本实用新型的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1为根据本实用新型一较佳实施例的一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩立体结构图；

图2为根据本实用新型一较佳实施例的一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩过滤层示意图。

图中：

100-本体；110-表面层；120-过滤层；121-氧化锌无纺布；122-石墨烯涂层；130-亲肤层；

200-松紧带。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1至图2所示，本实用新型的一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，包括本体100和松紧带200，其特征在于：所述本体100包括表面层110、过滤层120、亲肤层130，所述过滤层120设置在所述表面层110和所述亲肤层130之间，所述过滤层120包括氧化锌无纺布121和石墨烯涂层122。

本实施例中，所述氧化锌无纺布121是以聚丙烯作为基材，加入纳米氧化锌一体成型的。

本实施例中，所述表面层110为疏水性聚丙烯无纺布。

本实施例中，所述亲肤层130为亲肤性聚丙烯无纺布或纱布。

本实用新型的工作原理是：首先，表面层110初步过滤大部分飞沫中的污染物，以及颗粒较大的尘埃；随后，过滤层120作为主要过滤网，二维石墨烯提供更大的吸附容量，再一步过滤更细小颗粒（包括pm2.5）和空气中的微生物，同时纳米氧化锌采用光化学反应进行灭菌，提高口罩的防护性；最后为亲肤层130，是经过亲水处理的无纺布或纱布，具有良好的透气性，为使用者提供柔软舒适的感受。

其中过滤层120能通过现有的工艺，以超声或高温搅拌熔融、静电纺丝和干燥成型方法制备，具体方法如下：

[1]将纳米氧化锌，分散剂与偶联剂以超声搅拌后烘干得到纳米氧化锌微粒，再与聚丙烯切片熔融，氧化锌在聚丙烯中加入量为1.5%，再以高压喷熔的方法制成抗菌滤芯；

[3]将石墨以hummers法制备氧化石墨烯，之后将氧化石墨烯加入去离子水，以超声搅拌制成分散液，再与水溶胶和抗氧化剂配比混合搅拌，制成氧化石墨烯水凝胶，其中氧化石墨烯质量占总体质量的1-2.5%；

[4]将所得氧化石墨烯水凝胶利用浸渍、喷涂和刷涂方法粘附在抗菌无纺布的其中一面上，随后将聚丙烯纤维载体进行干燥结合成型，制成新型杀菌过滤滤芯；

[5]最后以超声压制方法将三层具有不同特性的无纺布粘合，制成一种与石墨烯结合的新型纳米氧化锌石墨烯口罩。

上述说明示出并描述了本实用新型的优选实施例，如前所述，应当理解本实用新型并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述实用新型构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本实用新型的精神和范围，则都应在本实用新型所附权利要求的保护范围内。

技术特征：

1.一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，包括本体和松紧带，其特征在于：所述本体包括表面层、过滤层、亲肤层，所述过滤层设置在所述表面层和所述亲肤层之间，所述过滤层包括氧化锌无纺布和石墨烯涂层。

2.根据权利要求1所述的一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，其特征在于，所述氧化锌无纺布是以聚丙烯作为基材，加入纳米氧化锌一体成型的。

3.根据权利要求1或2所述的一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，其特征在于，所述表面层为疏水性聚丙烯无纺布。

4.根据权利要求3所述的一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，其特征在于，所述亲肤层为亲肤性聚丙烯无纺布或纱布。

技术总结
本实用新型公开了一种与石墨烯结合的纳米氧化锌口罩，包括本体和松紧带，其特征在于,所述本体包括表面层、过滤层、亲肤层，所述过滤层设置在所述表面层和所述亲肤层之间，所述过滤层包括氧化锌无纺布和石墨烯涂层。本实用新型利用抗菌的纳米氧化锌和高容尘量的石墨烯，在加强杀菌的同时达到高效过滤的效果。

技术研发人员：黄雪仪
受保护的技术使用者：弓立(厦门)医疗用品有限公司
技术研发日：2019.08.07
技术公布日：2020.04.28