一种超浸润抗病毒防护口罩及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种超浸润抗病毒防护口罩及其制备方法，亲肤层的内侧涂覆有纳米吸附消毒超亲防护涂层，抑菌层的外侧涂覆有纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层，所述纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层包括以下组分：极性基团氟聚合物、水性氟碳树脂、无机纳米线、正硅酸乙酯、无水乙醇和氨水；所述内侧面纳米吸附消毒超亲防护涂层包括以下组分：壳聚糖季铵盐、水性聚氨酯树脂。本发明专利技术由于在口罩外侧面涂覆有纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层，能长效地强烈排斥含病毒飞沫的黏附；由于口罩内侧面涂覆有纳米吸附消毒超亲防护涂层，其具有极高的表面能以及极强的静电吸附作用，让被吸附的病毒以及飞沫呈现全铺展接触，极大提高了抗菌活性物对病毒的灭活率。毒的灭活率。毒的灭活率。

【技术实现步骤摘要】
一种超浸润抗病毒防护口罩及其制备方法


[0001]本专利技术涉及防菌口罩的
，尤其是涉及一种超浸润抗病毒防护口罩及其制备方法。

技术介绍

[0002]使用一次性医用口罩、医用外科口罩等防护口罩是防止传染性呼吸道疾病通过人际间传播的有效手段。然而，目前市售的医用口罩由于其设计与制造工艺，存在较多缺陷：一方面，医用口罩的无纺布层虽具有一定的防水性，但不能对大面积的水滴进行隔绝，且病毒飞沫、病毒气溶胶等可对无纺布表面黏附；另一方面，医用口罩的中层为超薄聚丙烯熔喷材料，通常经过驻极(正电荷)处理，虽然可以过滤大部分微生物，但容易被环境中带负电荷的其他颗粒中和而失效；这些缺点导致医用口罩在使用过程中无法有效长时间抵抗细菌、病毒等黏附。
[0003]对此，申请号202010190843.8的中国专利技术专利公开了一种抗菌抗病毒口罩及其制备方法，使用纳米氧化锌、纳米二氧化钛、钨酸铋、纳米银溶胶或Ag@C 核壳结构纳米颗粒等无机抗菌剂制作抗菌外层，以鸡蛋清溶菌酶制作溶菌中间层，以氨基肽酶作为抗病毒剂制作抗病毒外层，制备得到的口罩具有较彻底的抗菌抗病毒效果。但是该抗菌抗病毒口罩存在以下问题：虽然溶菌酶、氨基肽酶可以杀灭口罩上的细菌和病毒，但受到溶菌酶、氨基肽酶活性限制，以及需要在适宜的湿度、温度和二氧化碳浓度条件下才能激活酶的生物活性，所以，此抗菌抗病毒口罩不具有持久的抗菌抗病毒效果。
[0004]申请号202010171182.4的中国专利技术专利公开了一种长效抗病毒织物及其制备方法和构成的口罩，首先将织物浸渍于氯化钠溶液中，并经过干燥制备得到附着在织物下表面的氯化钠涂层，然后使用孟加拉玫瑰染料或加拉玫瑰染料的衍生物制作染料层，并附着在织物的上表面，制备得到口罩具有良好的杀菌抗病毒效果和较长的使用寿命。但是该口罩存在以下问题：孟加拉玫瑰染料暴露在光线和空气中便形成单线态氧分子，该单线态氧分子虽然是一种强大的抗菌剂，可以杀死多种细菌、真菌和病毒，但是在气体环境室温下，单线态氧分子的寿命可长达1小时以上，因此，在一定程度上会对人体造成危害。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，有必要针对的问题，提供一种超浸润抗病毒防护口罩及其制备方法，本专利技术提供的超浸润抗病毒防护口罩具有持久的抗菌抗病毒效果以及良好的生物学安全性。
[0006]第一个方面，本专利技术提供一种超浸润抗病毒防护口罩，由内至外依次具有亲肤层、隔离过滤层、抑菌层，所述亲肤层的内侧涂覆有纳米吸附消毒超亲防护涂层，抑菌层的外侧涂覆有纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层，
[0007]所述纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层包括以下组分：
[0008]极性基团氟聚合物、水性氟碳树脂、无机纳米线、正硅酸乙酯、无水乙醇和氨水；
[0009]所述内侧面纳米吸附消毒超亲防护涂层包括以下组分：壳聚糖季铵盐、水性聚氨
酯树脂。
[0010]进一步的，所述极性基团氟聚合物为3,3,3
‑
三氟丙基三乙氧基硅烷、(五氟乙基)三甲基硅烷或1H,1H,2H,2H
‑
全氟己基三氯硅烷中的一种。
[0011]进一步的，所述无机纳米线为二氧化硅纳米线、二氧化钛纳米线或三氧化二铝纳米线中的一种。
[0012]进一步的，所述水性氟碳树脂为DF
‑
M05、DF
‑
01L、FEM
‑
101、HT
‑
610FY或121A 中的一种。
[0013]进一步的，所述水性聚氨酯树脂为PU
‑
2944、1500F、1402F或DB
‑
716中的一种。
[0014]第二个方面，本专利技术提供一种超浸润抗病毒防护口罩的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)制备无机纳米线混合液：将无水乙醇和氨水混合后，将无水乙醇/氨水溶液与无机纳米线混合搅拌、超声分散，制备得到无机纳米线混合液；
[0016](2)制备低表面能无机纳米线：将极性基团氟聚合物、正硅酸乙酯加入至步骤(1)制备的无机纳米线混合液中，配制得到前躯体液，搅拌均匀，离心收集获得白色沉淀，并洗涤白色沉淀，最后烘干，制备得到低表面能无机纳米线；
[0017](3)将步骤(2)制备的低表面能无机纳米线与水性氟碳树脂按质量比1:4～ 20称取，然后加入无水乙醇/水溶液，搅拌、超声分散得到纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层浆料；
[0018](4)将壳聚糖季铵盐溶解于水中并高速搅拌，得到壳聚糖季铵盐水溶液，然后加入至水性聚氨酯树脂溶液中，搅拌均匀，制备得到纳米吸附消毒超亲防护涂层浆料；
[0019](5)将步骤(3)制备的纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层浆料均匀涂覆在抑菌层的外侧面上，将步骤(4)制备的纳米吸附消毒超亲防护涂层浆料均匀涂覆在亲肤层的内侧面上，室温放置晾干；
[0020](6)将涂覆有纳米吸附消毒超亲防护涂层的亲肤层、隔离过滤层、涂覆有纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层的抑菌层按照由内至外的顺序依次层叠设置，热轧处理，得到超浸润抗病毒防护口罩。
[0021]优选的，步骤(1)中无水乙醇/氨水溶液与无机纳米线按照质量比为 5431
‑
7706：162
‑
2700的比例混合；无水乙醇/氨水溶液中无水乙醇与氨水的体积比为8:0.1～10。
[0022]优选的，步骤(2)中极性基团氟聚合物、正硅酸乙酯、无机纳米线混合液按照质量比为10
‑
325:1
‑
21:15
‑
350的比例进行混合。
[0023]优选的，步骤(3)中低表面能无机纳米线、水性氟碳树脂、无水乙醇/水溶液按照质量比1:4
‑
20:6
‑
80的比例混合。
[0024]优选的，步骤(4)中壳聚糖季铵盐水溶液与水性聚氨酯树脂溶液按照质量比为8
‑
256:5
‑
35的比例混合。
[0025]相比现有技术，本专利技术的优点在于：
[0026]本专利技术一种超浸润抗病毒防护口罩的制备方法是先制备具备低表面能纳米线和壳聚糖季铵盐水溶液，将低表面能纳米线与水溶性含氟聚合物搅拌混合，制备出纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层。将壳聚糖季铵盐水溶液与水溶性聚合物搅拌混合，制备出纳米吸附消毒超亲防护涂层。然后将纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层浆料均匀涂覆在口罩抑菌层的外侧，将纳米吸附消毒超亲防护涂层浆料均匀涂覆在口罩亲肤层的内侧。由于在口
罩外侧面涂覆有纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层，其具有超低表面能和超高稳定性，能长效地强烈排斥含病毒飞沫的黏附；由于口罩内侧面涂覆有纳米吸附消毒超亲防护涂层，其具有极高的表面能以及极强的静电吸附作用，让被吸附的病毒以及飞沫呈现全铺展接触，极大提高了抗菌活性物对病毒的灭活率。
附图说明
[0027]图1为纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层浆料的SEM图；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超浸润抗病毒防护口罩，由内至外依次具有亲肤层、隔离过滤层、抑菌层，其特征在于：所述亲肤层的内侧涂覆有纳米吸附消毒超亲防护涂层，抑菌层的外侧涂覆有纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层，所述纳米超抗飞沫抗病毒超疏防护涂层包括以下组分：极性基团氟聚合物、水性氟碳树脂、无机纳米线、正硅酸乙酯、无水乙醇和氨水；所述内侧面纳米吸附消毒超亲防护涂层包括以下组分：壳聚糖季铵盐、水性聚氨酯树脂。2.根据权利要求1所述的一种超浸润抗病毒防护口罩，其特征在于：所述极性基团氟聚合物为3,3,3
‑
三氟丙基三乙氧基硅烷、(五氟乙基)三甲基硅烷或1H,1H,2H,2H
‑
全氟己基三氯硅烷中的一种。3.根据权利要求1所述的一种超浸润抗病毒防护口罩，其特征在于：所述无机纳米线为二氧化硅纳米线、二氧化钛纳米线或三氧化二铝纳米线中的一种。4.根据权利要求1所述的一种超浸润抗病毒防护口罩，其特征在于：所述水性氟碳树脂为DF
‑
M05、DF
‑
01L、FEM
‑
101、HT
‑
610FY或121A中的一种。5.根据权利要求1所述的一种超浸润抗病毒防护口罩，其特征在于：所述水性聚氨酯树脂为PU
‑
2944、1500F、1402F或DB
‑
716中的一种。6.根据权利要求1
‑
5任一项所述的一种超浸润抗病毒防护口罩的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)制备无机纳米线混合液：将无水乙醇和氨水混合后，将无水乙醇/氨水溶液与无机纳米线混合搅拌、超声分散，制备得到无机纳米线混合液；(2)制备低表面能无机纳米线：将极性基团氟聚合物、正硅酸乙酯加入至步骤(1)制备的无机纳米线混合液中，配制得到前躯体液，搅拌均匀，离心收集获得白色沉淀，并洗涤白色沉淀，最后烘干，制备得到低表面能无机纳米线；(3)将步骤(2)制备的低表面能无机纳米...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建辉，廖景文，刘文锋，银昌铃，
申请(专利权)人：株洲绿智新材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：