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基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩及制備方法與流程

文檔序號(hào):12044304閱讀:來源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩,包括口罩本體,其特征在于,所述口罩本體的周邊上設(shè)置有壓縮痕,所述口罩本體從外到里依次由抗靜電處理層、氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米濾芯層、負(fù)離子纖維無紡布層、抗菌抑菌層順序疊合而成,所述抗靜電處理層的外側(cè)裸露面上設(shè)置有對(duì)稱的固定扣,與固定扣可拆卸式的連接有彈力帶,在所述口罩本體中間靠上位置的抗菌抑菌層的外側(cè)面上設(shè)置有鼻托,在鼻托下側(cè)設(shè)置有位于抗靜電處理層和氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米濾芯層之間的鋁條。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩,其特征在于,所述口罩本體上設(shè)置有一條沿其豎向中心線布置的折疊邊痕,所述折疊邊痕與向外打開的鋁條形成一具有立體呼吸空間的口罩。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩,其特征在于,所述口罩本體上與人體面部中嘴或鼻相對(duì)應(yīng)的位置設(shè)置有呼氣閥,所述呼氣閥內(nèi)設(shè)置有用于限制顆粒雜物進(jìn)入口罩內(nèi)側(cè)的擋片。

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

(1)將丙綸無紡布基材平鋪在內(nèi)部接地的金屬平板上,所述丙綸無紡布的面密度為30-75g/㎡;

(2)在反應(yīng)容器中將氧化石墨烯、納米二氧化硅以4:3的比例混合,在非中性條件下10-80℃攪拌反應(yīng)1-15h,得到氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合物;

(3)將氧化石墨烯/二氧化硅復(fù)合物、高分子聚合物溶解于溶劑中,攪拌至完全溶解,得到紡絲溶液,所述紡絲溶液的質(zhì)量百分比濃度為5-20wt%;

(4)將步驟(3)制得的紡絲溶液加入到注射泵內(nèi),控制環(huán)境濕度為20-60%,環(huán)境溫度為20-50℃,使注射泵與噴絲頭通過管道連接,使噴絲頭置于平鋪有丙綸無紡布的金屬平板的上方,噴絲頭與金屬平板的間距為15-35cm,在噴絲頭和金屬平板之間施加高壓電,使通過管道從注射泵到達(dá)噴絲頭中的紡絲溶液,以0.1-3.5mL/h 的流量噴出氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米纖維,氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米纖維降落在金屬平板表面的丙綸無紡布基材上,收集丙綸紡布基材上的氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米纖維,得到氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米膜過濾層材料;

(5)將負(fù)載了氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米膜過濾層材料的丙綸無紡布基材從金屬平板上取下,將另一層丙綸無紡布復(fù)合于負(fù)載了氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米膜過濾層材料的丙綸無紡布基材上,形成丙綸無紡布/氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米膜過濾材料;

(6) 將步驟(5)制得的丙綸無紡布/氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米膜過濾材料靜置1.5-2.5h后放入真空干燥箱,溫度設(shè)置為10-30℃,烘干后再靜置10-15h后,得到氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米濾芯層;

(7)依次將抗靜電處理層、氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米濾芯層、負(fù)離子纖維無紡布層、抗菌抑菌層順序疊合后,將周邊熱壓粘合,制得口罩本體,在所述口罩本體上壓制一條沿其豎向中心線布置的折疊邊痕;

(8)將步驟(7)制得的口罩本體中間靠上位置的抗菌抑菌層的外側(cè)面上安裝鼻托,在抗靜電處理層的外側(cè)裸露面上安裝對(duì)稱的固定扣,在鼻托下側(cè)安裝上位于抗靜電處理層和氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米濾芯層之間的鋁條,所述折疊邊痕與向外打開的鋁條形成一具有立體呼吸空間的口罩。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于:所述步驟(3)中的高分子聚合物為聚丙烯腈、聚偏氟乙烯、聚氨酯、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯、尼龍、聚羥基丁酸酯、聚羥基丁酸戊酸共聚酯中的任意一種或幾種。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于:所述步驟(3)中的溶劑為水、乙醇、二氯甲烷、三氯甲烷、N,N- 二甲基甲酰胺、甲醇、乙醇、甲酸、乙酸中的任意一種或幾種。

7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于:所述步驟(2)中氧化石墨烯、納米二氧化硅的混合比例為4:3。

8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于:所述步驟(4)中的高壓電電壓為20-50KV。

9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于:所述步驟(7)中的抗靜電處理層的基材為丙綸無紡布,負(fù)離子纖維無紡布層和抗菌抑菌層的基材均為再生纖維素纖維無紡布。

10.根據(jù)權(quán)利要求4-9中任一項(xiàng)所述的基于氧化石墨烯的復(fù)合納濾防霾抗菌抑菌口罩的制備方法,其特征在于:所述步驟(6)中制得的氧化石墨烯/二氧化硅/高分子聚合物復(fù)合納米濾芯層的過濾效率為96%-99.66%。

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