本发明涉及医疗用品技术领域,尤其是涉及一种抗菌口罩滤片。
背景技术:
口罩的主要功能过滤灰尘、病菌以及一些对人体有害的气体颗粒,随着天气的日益恶化,雾霾天气频繁出现,人们逐渐养成出门戴口罩的习惯,而医院的医生为了防护病菌等也必须佩带口罩,由于口罩与口腔直接接触,抗菌防菌以及过滤功能是对口罩的基本要求,而现有技术中的一些口罩还具有保健功能。
中国专利公开号cn104083946a公开了一种抗菌口罩滤片及其制备方法和抗菌口罩,本发明提供的抗菌口罩滤片包括依次连接的纤维面层、基材无纺布层、静电纺纤维膜层及纤维内层,所述静电纺纤维膜层由聚合物材料和壳聚糖组成。本发明提供的抗菌口罩滤片利用静电纺纤维膜的小孔径、高孔隙率的优点,能够有效地阻隔pm2.5颗粒进入人体的目的;同时,由于静电纺纤维膜层中的壳聚糖还能够抗菌抑菌。但是该发明抗菌口罩的抗菌作用是依靠壳聚糖,抗菌作用较弱。
中国专利公开号cn104116227a公开了一种抗菌且过滤pm2.5颗粒的口罩滤片。与普通滤片和口罩相比,本发明滤片有三层结构,外层是附着酞著锌类光敏材料的竹纤维溶喷无纺布,中间层是驻极化熔喷无纺布,内层是丙纶纺粘无纺布。本发明滤片不仅能有效过滤pm2.5,而且能有效杀灭细菌、防止二次污染和抗紫外线,同时通过可移动胶条胶粒将滤片粘贴在立体口罩、一次性口罩以及其他类型的口罩内层,能与其它普通口罩结合使用,操作起来简单实用。本发明是依靠外层的光敏材料杀菌抗菌,抗菌作用弱。
技术实现要素:
有鉴于此,本发明的目的是针对现有技术的不足,提供一种抗菌口罩滤片,该抗菌口罩滤片粘附于口罩外侧,内层和外层协同抗菌,抗菌性能优异,透气性和过滤性能好,且还有一定的吸湿性能,使用更舒适。
为达到上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种抗菌口罩滤片,包括两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
进一步的,所述光敏抗菌剂为叶绿酸酯或纳米二氧化钛。
进一步的,所述抗菌口罩滤片粘附于口罩外侧。
进一步的,所述抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8-8.5:1.2-1.5混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为10-12wt%,海藻酸钠的浓度为9-11wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
进一步的,所述步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为25-35℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为15-45%,纺丝电压为10-30kv,喷嘴到接收板的距离为14-16cm,纺丝的直径在10-50μm,收集纺丝层的厚度为150-400μm。
本发明的有益效果是:
1、本发明公开一种抗菌口罩滤片,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,该抗菌口罩滤片粘附于口罩外侧,内层和外层协同抗菌,抗菌性能优异,透气性和过滤性能好,且还有一定的吸湿性能,使用更舒适。
2、抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺喷丝,即羧甲基壳聚糖和海藻酸钠溶于聚乙二醇与蒸馏水复配的混合溶剂中进行纺丝,纺丝的收集基层为丙纶熔喷无纺布,其中羧甲基壳聚糖具有很强的吸湿保湿性能和抗菌性能,而海藻酸钠具有吸湿、保湿、生物相容性好等功能,可增强口罩滤芯的吸湿能力,可以吸收人体呼出的水汽,减少口罩闷湿,增加口罩的使用舒适度。而聚乙二醇和蒸馏水复配作为混合溶剂,无毒,与羧甲基壳聚糖和海藻酸钠相容性良好,且成膜性和成纤性能好,纺丝效果好。另外以丙纶熔喷无纺布作为收集基层,可确保优异的过滤性和透气性。
3、光敏抗菌无纺布层是竹炭纤维无纺布层中间附着光敏抗菌剂,其中竹炭纤维无纺布比表面积大,具有微孔结构,吸附光敏抗菌剂后不影响其透气性。本发明中使用的光敏抗菌剂是叶绿酸酯或纳米二氧化钛,其中叶绿酸酯具有很强的光动力杀菌作用,光敏抗菌剂接受自然光照射,吸收光子的能量,发生光化学反应,产生自由态或单线态氧灭杀细菌。本发明中采用的纳米二氧化钛的粒径为30-80nm,纳米二氧化钛在光线中具有持久的杀菌作用,由于光敏抗菌无纺布层是处于外层,能够接触到阳光,随着时间延长,本发明的光敏抗菌无纺布层灭菌效果不会减弱,经济环保。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步描述。
实施例1
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为叶绿酸酯,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8:1.2混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为10wt%,海藻酸钠的浓度为11wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为25℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为15%,纺丝电压为10kv,喷嘴到接收板的距离为14cm,纺丝的直径在10μm,收集纺丝层的厚度为150μm。
实施例2
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为叶绿酸酯,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8:1.3混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为11wt%,海藻酸钠的浓度为10wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为28℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为20%,纺丝电压为15kv,喷嘴到接收板的距离为15cm,纺丝的直径在20μm,收集纺丝层的厚度为200μm。
实施例3
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为叶绿酸酯,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8.2:1.2混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为12wt%,海藻酸钠的浓度为9wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为30℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为25%,纺丝电压为20kv,喷嘴到接收板的距离为16cm,纺丝的直径在30μm,收集纺丝层的厚度为250μm。
实施例4
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为叶绿酸酯,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为6:1混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为11wt%,海藻酸钠的浓度为10wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为30℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为30%,纺丝电压为25kv,喷嘴到接收板的距离为15cm,纺丝的直径在40μm,收集纺丝层的厚度为300μm。
实施例5
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为纳米二氧化钛,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8.5:1.5混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为10wt%,海藻酸钠的浓度为11wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为35℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为35%,纺丝电压为30kv,喷嘴到接收板的距离为14cm,纺丝的直径在50μm,收集纺丝层的厚度为350μm。
实施例6
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为纳米二氧化钛,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8.5:1.3混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为11wt%,海藻酸钠的浓度为10wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为28℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为40%,纺丝电压为10kv,喷嘴到接收板的距离为15cm,纺丝的直径在10μm,收集纺丝层的厚度为400μm。
实施例7
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为叶绿酸酯,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为8.2:1.3混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为12wt%,海藻酸钠的浓度为9wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为35℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为45%,纺丝电压为15kv,喷嘴到接收板的距离为16cm,纺丝的直径在20μm,收集纺丝层的厚度为250μm。
实施例8
一种抗菌口罩滤片,粘附于口罩外侧,包括四周粘结的两层结构,从内到外依次是抗菌高分子纤维层和光敏抗菌无纺布层,所述抗菌高分子纤维层为丙纶熔喷无纺布收集羧甲基壳聚糖/海藻酸钠/聚乙二醇混纺纺丝,所述光敏抗菌无纺布层为竹炭纤维无纺布层附着光敏抗菌剂。
其中光敏抗菌剂为叶绿酸酯,光敏抗菌无纺布层的制备方法包括以下步骤:将光敏抗菌剂和去离子水按1:15重量配比,混合后加温至40℃,置入竹炭纤维无纺布,使其浸渍在液体中吸附2h,取出干燥即得光敏抗菌无纺布层;
其中抗菌高分子纤维层,由以下步骤制备:
步骤1,将聚乙二醇溶液:蒸馏水按重量比为6:1混合而成混合溶剂;
步骤2,分别向混合溶剂中加入羧甲基壳聚糖和海藻酸钠,搅拌混合均匀,脱泡处理,制得羧甲基壳聚糖/海藻酸钠纺丝液,其中纺丝液中羧甲基壳聚糖的浓度为11wt%,海藻酸钠的浓度为11wt%;
步骤3,以丙纶熔喷无纺布为收集基层,采用纺丝喷嘴在收集基层上均匀纺丝,得到抗菌高分子纤维层。
其中步骤3中纺丝条件为:纺丝液温度为30℃,环境温度为20-22℃,相对湿度为40%,纺丝电压为20kv,喷嘴到接收板的距离为14cm,纺丝的直径在30μm,收集纺丝层的厚度为300μm。
参照gb2626-2006检测本发明的过滤效果≥99.97%。
抗菌性能检测:参照fz/t73023-2006《抗菌针织品》,以振荡法测定实施例1-8的抗菌性能,所用菌种为金黄色葡萄球菌,样品的抗菌性能以抑菌率表示,具体结果见表1。
表1抗菌性检测结果
由表1可见,本发明实施例1-8制备的抗菌口罩滤片抗菌性能优异,且过滤性能好。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,本领域普通技术人员对本发明的技术方案所做的其他修改或者等同替换,只要不脱离本发明技术方案的精神和范围,均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。