一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布及其制备方法技术

本发明专利技术涉及熔喷布技术领域，特别涉及一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布及其制备方法，所述石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布的制备原料按质量份数计包括如下组分：超高流动性聚丙烯88％

【技术实现步骤摘要】
一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布及其制备方法


[0001]本专利技术涉及熔喷布
，特别涉及一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布及其制备方法。

技术介绍

[0002]熔喷布是口罩最核心的材料，熔喷布常见的是以聚丙烯为主要原料，具有良好的过滤空气性能。而普通的熔喷无纺布只能被动阻挡空气中粒径较大的粉尘、飞沫和气溶胶等物质，并不具有杀菌、抗病毒的主动防护效果。而且传统的熔喷布机械强度不高，细菌和灰尘的吸附能力有限，使用寿命短。
[0003]石墨烯作为碳材料大家族的一位，它是从石墨中用机械剥离的方式分离出来的单原子层的石墨片层，这是一种六边形的蜂巢状结晶，由一层碳原子组成，也能堆积成三维的石墨烯。因其独特的构造而具有某些特性，比如说良好的机械性能、较好的灵活性、较大的比表面积等理化性质。同时石墨烯也有些不足，它的表面基团中不含有亲水性基团，且片层之间存在着强范德华力，但由于这些原因使石墨烯极易聚集在水溶液中，而将表面活性剂加到水中，或用无极性溶液代替极性溶液，石墨烯就会在水溶液中具有较稳定的分散性。而石墨烯这种特殊的理化特性也限制了石墨烯材料在生活、工业等方面的应用。
[0004]石墨烯量子点是一种新型的由石墨烯的片层结构中的二维尺度在极小区域的限制的情况下形成的具有量子尺寸效应的准零维的纳米结构。石墨烯量子点是石墨烯衍生物中的一个重要成员，其体积比石墨烯和氧化层都要小，但其结构不会发生变化。因此，它不仅具备了石墨烯的优异性能，而且还具备了它特有的物理和化学性能，且石墨烯量子点安全无毒。
[0005]石墨烯已在熔喷布及口罩中已经有初步的应用，但是石墨烯量子点的应用尚不常见，且植物抗菌剂在熔喷布及口罩中的应用也尚不常见。因此，需要进一步的研究石墨烯量子点和植物抗菌剂在熔喷布中的应用。

技术实现思路

[0006]本专利技术旨在解决上述问题，提供了一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布及其制备方法。该口罩使用了石墨烯量子点和植物抗菌剂作为抗菌材料，提高了熔喷布抗菌抗病毒的效果，相较于传统银离子抗菌效果更优且更安全。
[0007]石墨烯量子点的专利技术原理：由于石墨烯和石墨烯的衍生物具有特殊结构和生物化学特性，使其在抗菌方面具有较大的发展空间。石墨烯量子点可以催化过氧化氢产生活性氧，并且对细菌的生长具有超强的抑制作用。通过对活性氧产生过程的研究，发现石墨烯量子点可以催化过氧化氢而分解出羟基自由基，阻碍细菌的生长，从而达到杀灭细菌的效果。富勒烯类的石墨烯量子点不仅在抑制金黄色葡萄球菌方面具有突出的灭菌性能，而且由于其特殊的窄谱的特性，在高需求的精准医学时代也扮演着举足轻重的角色。
[0008]石墨烯量子点具有锋利的边缘结构，细菌细胞与石墨烯材料接触后，细菌细胞被
纳米片包裹，其锋利的外表对病原菌中的微生物起到了切割作用，对细菌细胞膜的完整性造成了破坏，促使了病原菌中微生物的死亡。
[0009]一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，所述石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布的制备原料按质量份数计包括如下组分：
[0010]超高流动性聚丙烯88％
‑
93％；聚丙烯接枝马来酸酐0.01％
‑
0.02％；羟基化石墨烯0.1％
‑
0.2％；驻极母粒2％
‑
4％；白油1％
‑
2％；石墨烯量子点2.5％
‑
3.0％；抗菌剂2％
‑
6％；硅烷偶联剂0.8％
‑
1.5％；分散剂0.1％
‑
1％。
[0011]在上述方案基础上，所述抗菌剂为植物抗菌剂，所述植物抗菌剂包括芦荟、蕺菜：金银花、石榴皮、迷迭香、金露梅提取物和壳寡糖混合溶液，体积比为：10％:10％:12％:6％:2％:5％:0.5％，其余为蒸馏水。
[0012]在上述方案基础上，所述石墨烯量子点的制备方法为震荡冲击法，具体步骤如下：
[0013]首先在惰性气体的保护下，将石墨粉通过加料管的进料管道进入到第一震荡冲击机的腔体内，石墨粉在第一震荡冲击机腔体和冲击介子的高效运动下，即可得到石墨烯量子点的半成品，通过第一震荡冲击机的出料口将石墨烯量子点的经加料管加入第二震荡冲击机腔体，石墨烯量子点半成品在惰性气体的保护下，继续经过第二震荡冲击机的震荡冲击，得到合格的球形纳米石墨烯量子点。
[0014]在上述方案基础上，所述石墨烯量子点种类为富勒烯类的石墨烯量子点，所述富勒烯类的石墨烯量子点的直径在20nm以下。
[0015]在上述方案基础上，所述超高流动性聚丙烯的熔体流动速率不小于1200g/10min。
[0016]在上述方案基础上，所述驻极母粒的助剂为纳米级电气石粉和聚四氟乙烯中的混合物，质量比为3:1。
[0017]在上述方案基础上，所述分散剂包括聚乙烯吡咯烷酮、亚甲基双荼磺酸钠、聚乙二醇、石蜡或聚醚中的任意一种或几种的组合。
[0018]在上述方案基础上，所述植物抗菌剂的制备方法如下：
[0019]S1.采用超临界萃取法，以CO2流体为萃取剂，以纯水为夹带剂，从芦荟、蕺菜：金银花、石榴皮、迷迭香、金露梅中分别提取植物精油，纯水与各原料的质量比为1:1；
[0020]S2.将芦荟、蕺菜：金银花、石榴皮、迷迭香、金露梅、壳寡糖按照10％:10％:12％:6％:2％:5％:0.5％的比例混合均匀，加蒸馏水定容，得到植物精油混合剂；
[0021]S3.将S2得到的植物精油混合剂转移至反应釜中，在80
‑
90℃的条件下充分反应，制得植物抗菌剂。
[0022]基于同一个专利技术创造，本专利技术还提供了一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布的制备方法：
[0023]S1.按照质量百分比，将超高流动性聚丙烯、聚丙烯接枝马来酸酐、羟基化石墨烯、驻极母粒、白油、硅烷偶联剂和分散剂在50
‑
60℃温度下混合均匀，制得混合料；
[0024]S2.向步骤S1的混合料中加入石墨烯量子点和抗菌剂，并在50
‑
60℃温度下混合均匀，制得熔喷布原料；
[0025]S3.将步骤S2中制得的熔喷布原料加入到螺杆挤出机中进行熔融处理，所述螺杆挤出机有若干个温度不同的区，将各区温度设定到工艺要求值并保温20min，采用计量泵将熔融得到的熔体送至喷丝组件；
[0026]S4.依次打开主机、风机及接收网帘，风机的热风进行喷吹，待熔喷布正常喷出后，打开收卷辊和驻极电压，收卷辊收卷成型，制得熔喷布成品。
[0027]在上述方案基础上，所述螺杆挤出机有5个温度呈递增趋势的区；一区温度为170℃，二区温度为200℃，三区温度为210
‑
240℃，四区温度为230
‑
250℃，五区温度为205
‑
225℃。
[0028]基于同一个专利技术创造，本专利技术还提供了一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布还包括一层纳米纤维膜，该纳米纤维膜包括一种包膜固定的防本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，其特征在于，所述石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布的制备原料按质量份数计包括如下组分：超高流动性聚丙烯88％
‑
93％；聚丙烯接枝马来酸酐0.01％
‑
0.02％；羟基化石墨烯0.1％
‑
0.2％；驻极母粒2％
‑
4％；白油1％
‑
2％；石墨烯量子点2.5％
‑
3.0％；抗菌剂2％
‑
6％；硅烷偶联剂0.8％
‑
1.5％；分散剂0.1％
‑
1％。2.根据权利要求1所述的一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，其特征在于，所述抗菌剂为植物抗菌剂，所述植物抗菌剂包括芦荟、蕺菜、金银花、石榴皮、迷迭香、金露梅提取物和壳寡糖混合溶液，体积比为：10％:10％:12％:6％:2％:5％:0.5％，其余为蒸馏水。3.根据权利要求1所述的一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，其特征在于，所述石墨烯量子点的制备方法为震荡冲击法，具体步骤如下：首先在惰性气体的保护下，将石墨粉通过加料管的进料管道进入到第一震荡冲击机的腔体内，石墨粉在第一震荡冲击机腔体和冲击介子的高效运动下，即可得到石墨烯量子点的半成品，通过第一震荡冲击机的出料口将石墨烯量子点的经加料管加入第二震荡冲击机腔体，石墨烯量子点半成品在惰性气体的保护下，继续经过第二震荡冲击机的震荡冲击，得到合格的球形纳米石墨烯量子点。4.根据权利要求1所述的一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，其特征在于，所述石墨烯量子点种类为富勒烯类的石墨烯量子点，所述富勒烯类的石墨烯量子点的直径在20nm以下。5.根据权利要求1所述的一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，其特征在于，所述超高流动性聚丙烯的熔体流动速率不小于1200g/10min。6.根据权利要求1所述的一种石墨烯量子点抗菌抗病毒熔喷布，其特征在于，所述驻极母粒的助剂为纳米级电气石粉和聚四氟乙烯中的混合物，质...

【专利技术属性】
技术研发人员：王爱国，慕春霞，曲健，李京远，郑艳，李路路，
申请(专利权)人：青岛国恩熔喷产业有限公司，
类型：发明
国别省市：