一种羟基增强型冷等离子梳子及其发生方法技术

本发明专利技术公开一种羟基增强型冷等离子体梳子及其发生方法，该等离子体梳子包括吸附式空气捕水模块、梳齿、梳身、冷等离子体发生器等，吸附式空气捕水模块内嵌于梳身中或贴附于梳身外部，并设有用于捕集空气中水分子的吸湿材料；梳齿在梳身底部间隔排列；充电口通过电源线与供电部相连；冷等离子体发生器为一组或多组，在梳身的分布方式为居中、阵列排布；冷等离子体发生器为SDBD结构，包括绝缘介质层、第一等离子体电极和第二等离子体电极，第一、第二等离子体电极通过电源线与电源连接，二者由绝缘介质层隔开，冷等离子体形成于第一等离子体电极周围的气隙中。本发明专利技术可提高冷等离子体中羟基自由基生成量，优化冷等离子体的杀菌效果。果。果。

【技术实现步骤摘要】
一种羟基增强型冷等离子梳子及其发生方法


[0001]本专利技术涉及一种羟基增强型冷等离子梳子及其发生方法。

技术介绍

[0002]近年，养宠物已成为一大热门爱好，宠物健康行业越来越受到人们的青睐，打理宠物毛发的需求也愈加旺盛。宠物毛发易滋生细菌，当前宠物杀菌除臭通常通过涂抹、浸泡药物或化学清洁剂的方式实现，然而宠物毛发茂密，会吸收大部分的药剂，致使药剂难以达到毛发深处及皮肤表面，导致杀菌不彻底。
[0003]冷等离子体是电子、正负离子、紫外线、基态或激发态原子或分子等多种粒子的混合体系，是物质存在的第四态，其具有优良的灭菌效果，适用于宠物毛发的杀菌和护理。
[0004]在冷等离子体的众多组分中，羟基自由基(
·
OH)是影响冷等离子体杀菌特性的关键组分之一，对细菌有极高的细胞毒性。其能有效造成细胞膜上多不饱和脂肪酸的氧化，进一步导致细胞膜破裂、细胞内容物渗出等，对细胞造成不可逆的损伤，实现高效灭菌，并且研究表明
·
OH致死微生物体的时间约为常用消毒剂的千分之一，剂量约为常用消毒剂的万分之一。空气冷等离子体中的
·
OH由水分子解离形成，其合成途径如式(1)～(6)所示。
[0005]H2O+e*
→
H+
·
OH +e
ꢀꢀꢀ
(1)
[0006]H2O+e*
→
H
‑
+
·
OH (2)
[0007]H2O+e*
→<br/>H
+
+
·
OH+2e (3)
[0008]H2O
+
+e
→
H+
·
OH (4)
[0009]M2*+H2O
→
2M+H
+
+
·
OH
ꢀꢀꢀ
(5)
[0010]H2O+O
→2·
OH (6)
[0011]由
·
OH合成途径可知，水分子的存在对冷等离子体中
·
OH的生成至关重要。现有技术采用雾化器、喷水装置等，提高冷等离子体放电区域的水分子含量，由此提高冷等离子体中的
·
OH生成量。然而，前述方法均需配备储水容器、喷水装置以及驱动源，造成发生器体积、质量增加，使得便携性和可靠性下降。相较于前述方式，新型吸附式空气捕水材料更适用于开发小型羟基增强型冷等离子体发生器，其利用温度、湿度差异，捕获并释放空气中的水分子，无需额外的能量输入。
[0012]在冷等离子体发生器方面，合理的设计是提升活性粒子产生的关键，也是冷等离子体技术运用于宠物毛发护理的前提。介质阻挡放电(DBD)结构是常见的冷等离子体发生器结构之一，可分为空间DBD、沿面DBD以及浮动电极DBD等。其中，空间DBD结构需设有放电间隙，不适用于宠物毛发护理场景；沿面DBD结构具有扩散率高、表面积大、不受放电间隙约束等优点，解决了空间DBD结构放电空间位于电极内部、不能直接作用于生物组织表面的问题，可被应用于毛发护理产品的开发，例如专利号202210593808.X的专利文件公开的等离子体发生器及等离子体梳；浮动电极DBD结构为高压电极悬空、将被处理对象作为接地电极的放电形式，不受放电间隙限制，可应用于毛发护理等场景，例如专利号CN110536531A的专利文件公开的一种浮动电极式的介质阻挡放电方式。另外，射流结构也是常见的冷等离子
体发生器结构之一，其利用电场和流场的作用，将放电区域电离产生的活性粒子输送至敞开区域，适用于毛发护理产品的，例如专利号CN109602141A的专利文件公开的一种等离子梳子。
[0013]在冷等离子体中羟基含量增益方面，现有技术通过向放电区域内引入水雾的方式，提高放电区域的水分子含量，由此提高羟基生成量，例如专利号CN115666663 A的专利文件公开的用于产生等离子体和羟基自由基的灭菌设备。
[0014]类似于专利号CN109602141A的专利文件公开的射流结构的等离子梳子，存在
·
OH等短寿命的活性粒子较难抵达被处理表面的问题，使得杀菌除味效果较差。
[0015]类似于专利号202210593808.X的专利文件公开的沿面DBD反应器，由于其表面微放电的特性，存在
·
OH等关键活性组分形成量不足的问题。
[0016]类似于专利号CN 110536531 A的专利文件公开的浮动电极式反应器，其问题在于宠物毛发旺盛，对宠物皮肤有极佳的遮挡效果，而等离子体无法在毛发等非生物组织的接触面形成，这导致浮动电极式DBD结构较难形成稳定有效的等离子体用于宠物毛发的杀菌消毒除味。
[0017]类似于专利号CN 115666663 A的专利文件公开的水雾引入式羟基增强方法，需配备储水容器、薄雾发生器、驱动源等模块，降低了装置的便携性、实用性和可靠性，不适用于宠物梳子的开发。

技术实现思路

[0018]为解决现有技术存在的上述问题，本专利技术提出一种羟基增强型冷等离子梳子及其发生方法。
[0019]本专利技术可采用以下技术方案予以实现：
[0020]一种羟基增强型冷等离子体梳子，包括吸附式空气捕水模块、梳齿、梳身、开关、风扇、充电口、冷等离子体发生器、供电部、电源；所述吸附式空气捕水模块内嵌于梳身中或贴附于梳身外部，并设有用于捕集空气中水分子的吸湿材料；所述梳齿在梳身底部间隔排列；所述开关通过电源线与供电部、电源相连，用于接通或停止为电源提供低压直流电；所述充电口通过电源线与供电部相连，所述冷等离子体发生器为一组或多组，在梳身的分布方式为居中、阵列排布；所述冷等离子体发生器为沿面介质阻挡放电(SDBD)结构，包括绝缘介质层、第一等离子体电极和第二等离子体电极，所述第一、第二等离子体电极均为导电材质，通过电源线与电源连接，二者由绝缘介质层隔开，所述冷等离子体形成于第一等离子体电极周围的气隙中。
[0021]进一步地，所述吸附式空气捕水模块为网状或圆盘型结构。
[0022]进一步地，所述吸附式空气捕水模块设有用于捕集空气中水分子的吸湿材料，为聚合物质材料、多孔材料、盐类复合物中的单一/混合体；所述聚合物材料为具有毛细现象的聚苯乙烯类聚合物或聚丙烯酸钠，所述多孔材料为硅胶网，活性炭网，碳纳米球，纳米纤维，分子筛，金属有机骨架化合物(MOFs)或共价有机框架材料(COFs)，所述盐类复合物为LiCl，LiBr，MgCl2或CaCl2卤素盐。
[0023]进一步地，所述梳齿长度为10～30mm，材质为PDMS，硅橡胶，凝胶，聚氨酯，硅胶或橡胶柔性绝缘材质，或绝缘硬质材料。
[0024]进一步地，所述梳身为塑料材质。
[0025]进一步地，所述介质层为氧化铝陶瓷，玻璃纤维环氧树脂(fr4)，石英玻璃，聚四氟乙烯，聚酰亚胺，硅橡胶，氟橡胶或聚醚醚酮绝缘材料，厚度本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种羟基增强型冷等离子体梳子，其特征在于，包括吸附式空气捕水模块、梳齿、梳身、开关、风扇、充电口、冷等离子体发生器、供电部和电源；所述吸附式空气捕水模块内嵌于梳身中或贴附于梳身外部，并设有用于捕集空气中水分子的吸湿材料；所述梳齿在梳身底部间隔排列；所述开关通过电源线与供电部、电源相连，用于接通或停止为电源提供低压直流电；所述充电口通过电源线与供电部相连，所述冷等离子体发生器为一组或多组，在梳身的分布方式为居中、阵列排布；所述冷等离子体发生器为沿面介质阻挡放电结构，包括绝缘介质层、第一等离子体电极和第二等离子体电极，所述第一、第二等离子体电极均为导电材质，通过电源线与电源连接，二者由绝缘介质层隔开，所述冷等离子体形成于第一等离子体电极周围的气隙中。2.根据权利要求1所述的一种羟基增强型冷等离子体梳子，其特征在于，所述吸附式空气捕水模块为网状或圆盘型结构。3.根据权利要求1所述的一种羟基增强型冷等离子体梳子，其特征在于，所述吸附式空气捕水模块设有用于捕集空气中水分子的吸湿材料，为聚合物质材料、多孔材料、盐类复合物中的单一/混合体；所述聚合物材料为具有毛细现象的聚苯乙烯类聚合物或聚丙烯酸钠，所述多孔材料为硅胶网，活性炭网，碳纳米球，纳米纤维，分子筛，金属有机骨架化合物或共价有机框架材料，所述盐类复合物为LiCl，LiBr，MgCl2或CaCl2卤素盐。4.根据权利要求1所述的一种羟基增强型冷等离子体梳子，其特征在于，所述梳齿长度为10～30mm，材质为PDMS，硅橡胶，凝胶，聚氨酯，硅胶或橡胶柔性绝缘材质，或绝缘硬质材料。5.根据权利要求1所述的一种羟基增强型冷等离子体梳子，其特征在于，所述梳身为塑料材质。6.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：柏怡文，金伟，于丙文，刘祖佑，吴文杰，
申请(专利权)人：浙江大学湖州研究院，
类型：发明
国别省市：