一种抗菌保健口罩
阅读说明：本技术 一种抗菌保健口罩 (Antibacterial health-care mask ) 是由 刘慧卿 解立斌 王琳 于 2021-08-04 设计创作，主要内容包括：本发明属于卫生保健品技术领域,具体公开一种抗菌保健口罩,包括口罩本体和口罩带,所述口罩本体由外而内依次分为面层、中间层和内层,中间层为含有杀菌物质的富氢缓释层,面层和内层为含有特定组分的富氢复合材料制成的无纺布,富含大量的氢离子,在自身杀菌的同时还能活化材料中的金属离子,显著提高金属离子的杀菌效果,实现对人体吸入和呼出气体中病毒和细菌的过滤,氢离子还能借助人体呼出的水蒸气缓慢溶解并释放出氢气,与富氢缓释层释放的氢气一同进入人体,清除人体细胞内的恶性氧,修复受损的细胞,增强人体免疫力,具有一定的保健作用,富氢缓释层中间的杀菌物质还能进一步提升口罩的灭菌能力,延长口罩的防护时效。(The invention belongs to the technical field of health care products, and particularly discloses an antibacterial health care mask, which comprises a mask body and a mask belt, wherein the mask body is sequentially divided into a surface layer, an intermediate layer and an inner layer from outside to inside, the intermediate layer is a hydrogen-rich slow release layer containing a sterilizing substance, the surface layer and the inner layer are non-woven fabrics made of a hydrogen-rich composite material containing specific components, the non-woven fabrics are rich in a large amount of hydrogen ions, the non-woven fabrics can activate metal ions in the material while sterilizing the non-woven fabrics, the sterilizing effect of the metal ions is obviously improved, viruses and bacteria in the inhaled and exhaled air of a human body are filtered, the hydrogen ions can be slowly dissolved by water vapor exhaled by the human body and release hydrogen, the hydrogen ions and the hydrogen released by the hydrogen-rich slow release layer enter the human body together, malignant oxygen in cells of the human body is eliminated, damaged cells are repaired, the immunity of the human body is enhanced, a certain health care effect is achieved, and the sterilizing capability of the mask can be further improved by the sterilizing substance in the hydrogen-rich slow release layer, the protective time effect of the mask is prolonged.)
技术领域
本发明属于卫生保健品技术领域，尤其涉及一种抗菌保健口罩。
背景技术
近些年来，随着经济快速发展的同时，也带来了一系列的环境问题，例如雾霾天气，雾霾主要由二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物等组成，这些微颗粒物质吸入人体，可能会给呼吸道、肺部带来极大的伤害，并且，空气中还弥漫着许多种细菌和病毒，其中最为严重的，已经引起社会广泛关注的有流感病毒、SARS病毒以及新型冠状病毒等，这些病毒都可以通过飞沫、接触等多种途径传播，对人们的生命健康造成危害。随着人们卫生防护意识的提高，为了防止有害病毒的吸入与接触，越来越多的人选择带上了口罩。
目前市售的口罩有很多，但是大多数口罩强调的是过滤效果，不具有灭菌能力，少有的具有灭菌功能的口罩也存在灭菌能力较差且防护时效短等问题，越来越不能满足消费者的需求。因此研发一种灭菌能力强，有效期持久的口罩一直是本领域技术人员的研究方向。
发明内容
针对现有技术中灭菌口罩灭菌能力差，防护时效短的技术问题，本发明提供一种抗菌保健口罩，灭菌能力强，防护时效长，并且该灭菌口罩还能增强人体免疫力，具有一定的保健功能。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种抗菌保健口罩，包括口罩本体和口罩带，所述口罩本体由外而内依次分为面层、中间层和内层，其中所述面层和内层为由富氢复合材料制成的熔喷无纺布，所述中间层为含有杀菌物质的富氢缓释层；所述富氢复合材料包含以下质量百分含量的物质：聚丙烯90％～94％；氯化银和氯化铜混合颗粒4％～7％；富氢物质2％～4％和稳定剂1％～2％。
本发明提供的口罩中的面层和内层为无纺布结构，采用特定组成的富氢复合材料制成，其中富氢物质含有大量的H-，H-是一种理想的杀菌剂，还能与银离子和铜离子产生协同作用，激发银离子和铜离子的灭菌活性，显著提高口罩的杀菌效果，实现对人体吸入和呼出气体中病毒和细菌的过滤，同时在使用过程中，富氢复合材料中的H-能够借助人体呼出的水蒸气缓慢溶解并释放出氢气，与富氢缓释层释放的氢气一同进入人体，去除人体内的自由基，清除人体细胞内的恶性氧，修复受损的细胞，增强人体免疫力，具有一定的保健作用，富氢缓释层中间的杀菌物质还能进一步提升口罩的灭菌能力，延长口罩的防护时效。
优选地，所述富氢物质为富含H-的精致钙，所述稳定剂为硬脂酸单甘油酯和三硬脂酸甘油酯中的一种。
精致钙是一种优质的载体，其多孔的结构能够富集大量的H-，同时具有很强的吸附力，在氧浓度较低的环境中不易脱附，保存时间长。优选的稳定剂能使所述氯化银和氯化铜的混合颗粒和富氢物质在聚丙烯中分散均匀且保持稳定状态，避免发生团聚，保证所述熔喷无纺布的材料均匀性和保存稳定性。
优选地，所述富含H-离子的精致钙的制备方法为：
将珊瑚钙在无氧的氢气气氛中以300～500℃的温度煅烧30～40min得到精致钙，氢气压力为1.0～2.0MPa；将煅烧温度提高至600～800℃，氢气压力提高至2.5～3.5Mpa后继续煅烧30～40min，降至室温，研磨后即得所述富含H-的精致钙。
300～500℃的煅烧温度可以使珊瑚钙完美地转化成为多孔的精致钙，同时配合无氧环境下的特定压力的氢气气氛，能使部分氢气初步电离并成H+和H-并使少量的H-初步沉积至所得精致钙中。600～800℃的煅烧温度能够保证精致钙结构，结合提高后的氢气压力，能够提高氢气的电离效率和H-的吸附效率，保证精致钙中H-的吸附量，据测试，采用本发明提供的制备方法所制得的精致钙制备的熔喷无纺布中氢的释放量达1000～1500ppb。
优选地，所述熔喷无纺布的制备方法为：
S1、将所述氯化银和氯化铜混合颗粒、富氢物质和所述稳定剂在无水无氧的条件下加入到所述聚丙烯中，混合搅拌5～10min后进行造粒，即得所述富氢复合材料；
S2、将所述富氢复合材料喂入熔喷装置，加热熔融并搅拌20～30min，挤出形成纤维、成网后加固即得所述熔喷无纺布。
优选地，所述氯化银和氯化铜混合颗粒的粒径为1～3μm，所述富氢物质的粒径为1～3μm，所述聚丙烯的粒径为1～5μm。
优选地粒径，可以保证各种原料的充分混合，使制得的无纺布表面裸露有充足的金属粒子和富氢物质，进一步提高面层和内层的杀菌能力。
优选地，所述富氢缓释层包括吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维，所述富氢杀菌混合物包括以下质量百分含量的物质；富含H-离子的精致钙5％～10％；AgNO3 20％～30％；Cu(NO3)25％～15％；无水乙醇50％～60％和分散剂5％～10％。
脱脂纤维具有良好的透气性和吸水性，对金属离子也有良好的吸附力，吸附完富氢杀菌混合物的脱脂纤维，会吸收人体呼出的二氧化碳和水蒸气，缓慢释放金属离子进行杀菌，延长口罩的杀菌周期，同时吸附的富氢物质也会缓慢释放出氢气，进一步增强口罩的保健作用。
优选地，所述分散剂为聚乙烯吡咯烷酮和聚丙烯酸酯类分散剂中的一种。
优选的分散剂，可以使所述富氢杀菌混合物中的各组分在无水乙醇溶剂中分散均匀，因无水乙醇挥发导致的富氢缓释层内杀菌物质和富氢物质的分散不均，影响使用效果。
优选地，所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维的制备方法为：
步骤一、将所述富含H-离子的精致钙、AgNO3、Cu(NO3)2和分散剂加入所述无水乙醇中，在无氧的氢气气氛中进行混合20～30min后得混合浆料，混合过程中的氢气压力为0.5～1.5MPa；
步骤二、将所述脱脂纤维在所述混合浆料中浸泡20～30min，使浆料中的有效物质吸附到所述脱脂纤维的表面，在干燥环境中烘干除去无水乙醇后即得吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维。
将得到的吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维压制或纺织成片状，即得所述富氢缓释层。压制时应根据实际情况调节压力，以确保所得产品具有良好的透气性。
优选地，所述富氢缓释层可拆卸地安装在所述面层和内层中间。
优选的富氢缓释层的安装结构满足生产的绿色观念，使用失效的富氢缓释层可以进行更换，进一步延长口罩的使用寿命。
优选地，所述口罩的面层外侧还设有无纺布疏水层，所述口罩的内层内侧还设有亲肤无纺布亲水层。
无纺布疏水层可以防止空气中的水分进入口罩内部，避免面层、中间层和内层中的富氢物质收到环境中水蒸气的影响，过早过快地释放氢气而变质。亲肤无纺布亲水层可以提高口罩的佩戴舒适度，并收集人体呼出的水蒸气，使口罩中的氢离子释放并激发铜离子、银离子的灭菌活性而发挥作用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供一种抗菌保健口罩，包括口罩本体和口罩带，所述口罩本体由外而内依次为：无纺布疏水层、面层、中间层、内层和亲肤无纺布亲水层；
所述面层和内层为富氢复合材料制成的熔喷无纺布：其中
所述富氢复合材料由以下质量百分含量的物质组成：93％的聚丙烯、4％的氯化银和氯化铜的混合颗粒，2％的富含H-的精制钙和1％的硬脂酸单甘油酯稳定剂；
所述富含H-离子的精制钙的制备方法为：
将珊瑚钙在无氧的氢气气氛中以400℃的温度煅烧35min得到精致钙，氢气压力为1.5MPa；将煅烧温度提高至650℃，氢气压力提高至3.2Mpa后继续煅烧40min，降至室温后研磨为粒径1～3μm的粉末即得所述富含H-的精致钙。
所述熔喷无纺布的制备方法为：
S1、将粒径为1～3μm的氯化银和氯化铜混合颗粒、富含H-的精致钙和硬脂酸单甘油酯稳定剂混合均匀后加入粒径为1～5μm的聚丙烯中，混合搅拌8min后进行造粒，即得所述富氢复合材料；
S2、将所述富氢复合材料喂入熔喷装置后，加热熔融并搅拌20min，挤出形成纤维、成网后加固即得所述熔喷无纺布。
熔喷无纺布中氢的释放量可达1000～1500ppb，不仅能提高口罩的杀菌作用，还能进入人体去除体内的自由基，清除细胞内的恶性氧并修复受损的细胞，增强人体的免疫力，具有一定的保健作用。
所述中间层为含有杀菌物质的富氢缓释层，由吸附了富氢杀菌物混合物的脱脂纤维；可拆卸地安装在所述面层和底层之间，所述富氢杀菌混合物由以下质量百分含量的物质组成：富含H-离子的精致钙6％，AgNO3 20％，Cu(NO3)210％，无水乙醇57％，聚乙烯吡咯烷酮分散剂7％。
所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维的制备方法为：
步骤一、将所述富含H-离子的精致钙、AgNO3、Cu(NO3)2和聚乙烯吡咯烷酮分散剂分散剂加入所述无水乙醇中，在无氧的氢气气氛中进行混合30min即得混合浆料，混合过程中的氢气压力为0.8MPa；
步骤二、将所述脱脂纤维在所述混合浆料中浸泡20min，使浆料中的有效物质吸附到所述脱脂纤维的表面，在干燥环境中烘干除去无水乙醇后即得所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维；
将得到的吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维压制或纺织成片状，即得富氢缓释层。压制时应根据实际情况调节压力，以确保所得产品具有良好的透气性。
所有原材准备完毕以后，采用常规工艺组装即得本实施例所提供的抗菌保健口罩。
实施例2
本实施例提供一种抗菌保健口罩，包括口罩本体和口罩带，所述口罩本体由外而内依次为：无纺布疏水层、面层、中间层、内层和亲肤无纺布亲水层；
所述面层和内层为富氢复合材料制成的熔喷无纺布：其中
所述富氢复合材料由以下质量百分含量的物质组成：90％的聚丙烯、5％的氯化银和氯化铜的混合颗粒，3％的富含H-的精制钙和2％的硬脂酸单甘油酯稳定剂；
所述富含H-离子的精制钙的制备方法为：
将珊瑚钙在无氧的氢气气氛中以350℃的温度煅烧40min得到精致钙，氢气压力为1.2MPa；将煅烧温度提高至700℃，氢气压力提高至2.6Mpa后继续煅烧35min，降至室温后研磨为粒径1～3μm的粉末即得所述富含H-的精致钙。
所述熔喷无纺布的制备方法为：
S1、将粒径为1～3μm的氯化银和氯化铜混合颗粒、富含H-的精致钙和硬脂酸单甘油酯稳定剂混合混合均匀后加入粒径为1～5μm的聚丙烯中，混合搅拌10min后进行造粒，即得所述富氢复合材料；
S2、将所得富氢复合材料喂入熔喷装置后，加热熔融并搅拌15min，挤出形成纤维、成网后加固即得所述熔喷无纺布。
熔喷无纺布中氢的释放量可达1000～1500ppb，不仅能提高口罩的杀菌作用，还能进入人体去除体内的自由基，清除细胞内的恶性氧并修复受损的细胞，增强人体的免疫力，具有一定的保健作用。
所述中间层为含有杀菌物质的富氢缓释层，由吸附了富氢杀菌物混合物的脱脂纤维制成；可拆卸地安装在所述面层和底层之间，所述富氢杀菌混合物由以下质量百分含量的物质组成：富含H-离子的精致钙10％，AgNO3 25％，Cu(NO3)213％，无水乙醇45％，聚丙烯酸酯类分散剂7％。
所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维的制备方法为：
步骤一、将所述富含H-离子的精致钙、AgNO3、Cu(NO3)2和聚丙烯酸酯类分散剂加入所述无水乙醇中，在无氧的氢气气氛中进行混合20min即得所述混合浆料，混合过程中的氢气压力为0.7MPa；
步骤二、将所述脱脂纤维在所述混合浆料中浸泡30min，使浆料中的有效物质吸附到所述脱脂纤维的表面，在干燥环境中烘干除去无水乙醇后即得所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维；
将得到的吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维压制或纺织成片状，即得富氢缓释层。压制时应根据实际情况调节压力，以确保所得产品具有良好的透气性。
所有原材准备完毕以后，采用常规工艺组装即得本实施例所提供的抗菌保健口罩。
实施例3
本实施例提供一种抗菌保健口罩，包括口罩本体和口罩带，所述口罩本体由外而内依次为：无纺布疏水层、面层、中间层、内层和亲肤无纺布亲水层；
所述面层和内层为富氢复合材料制成的熔喷无纺布：其中
所述富氢复合材料由以下质量百分含量的物质组成：94％的聚丙烯、3％的氯化银和氯化铜的混合颗粒，2％的富含H-的精制钙和1％的三硬脂酸甘油酯稳定剂；
所述富含H-离子的精制钙的制备方法为：
将珊瑚钙在无氧的氢气气氛中以450℃的温度煅烧30min得到精致钙，氢气压力为2.4MPa；将煅烧温度提高至750℃，氢气压力提高至2.8Mpa后继续煅烧40min，降至室温后研磨为粒径1～3μm的粉末即得所述富含H-的精致钙。
所述熔喷无纺布的制备方法为：
S1、将粒径为1～3μm的氯化银和氯化铜混合颗粒、富含H-的精致钙和三硬脂酸甘油酯稳定剂混合均匀后加入粒径为1～5μm的聚丙烯中，混合搅拌8min后进行造粒，即得所述富氢复合材料；
S2、将所得富氢复合材料喂入熔喷装置后，加热熔融并搅拌18min，挤出形成纤维、成网后加固即得所述熔喷无纺布。
熔喷无纺布中氢的释放量可达1000～1500ppb，不仅能提高口罩的杀菌作用，还能进入人体去除体内的自由基，清除细胞内的恶性氧并修复受损的细胞，增强人体的免疫力，具有一定的保健作用。
所述中间层为含有杀菌物质的富氢缓释层，由吸附了富氢杀菌物混合物的脱脂纤维制成；可拆卸地安装在所述面层和底层之间，所述富氢杀菌混合物由以下质量百分含量的物质组成：富含H-离子的精致钙9％，AgNO3 21％，Cu(NO3)213％，无水乙醇50％，聚乙烯吡咯烷酮分散剂7％。
所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维的制备方法为：
步骤一、将所述富含H-离子的精致钙、AgNO3、Cu(NO3)2和聚乙烯吡咯烷酮分散剂加入所述无水乙醇中，在无氧的氢气气氛中进行混合30min即得所述混合浆料，混合过程中的氢气压力为1.2MPa；
步骤二、将所述脱脂纤维在所述混合浆料中浸泡20min，使浆料中的有效物质吸附到所述脱脂纤维的表面，在干燥环境中烘干除去无水乙醇后即得所述吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维；
将得到的吸附了富氢杀菌混合物的脱脂纤维压制或纺织成片状，即得富氢缓释层。压制时应根据实际情况调节压力，以确保所得产品具有良好的透气性。
所有原材准备完毕以后，采用常规工艺组装即得本实施例所提供的抗菌保健口罩。
对比例1
本对比例提供一种口罩。除所述富氢复合材料由以下质量百分含量的物质组成：95％的聚丙烯、4％的氯化银和氯化铜的混合颗粒和1％的硬脂酸单甘油酯稳定剂外；
所述富氢杀菌混合物由以下质量百分含量的物质组成：AgNO3 20％，Cu(NO3)210％，无水乙醇63％，聚乙烯吡咯烷酮分散剂7％外，其余工艺制备参数与实施例1相同。
对比例2
本对比例提供一种口罩，除所述富氢复合材料中所用的稳定剂为羟甲基纤维素外，所述富氢杀菌混合物中所用分散剂为羟甲基纤维素外，其余工艺参数与实施例1相同。
检测例：
从实施例1～3，对比例1和对比例2中制得的口罩中各选取5个样品，每个样品等分为5份，采用GB/T20944.3-2008振荡法分别测验样品对5种细菌和病毒的抑制率和抗病毒性能，结果如表1所示：
表1
注：*表示与实施例1相比，P＜0.05。
根据表1中的数据可以看出，实施例1～3中所得口罩对不同细菌的抑菌率和不同病毒的抗病毒活性率均在98.50％以上，明显优于对比例1，对比例1和实施例1中所得的数据存在显著性差异。
从对比例2的标准差值来看，不同样品对各病毒和细菌的抑菌率存在较大偏差，说明各样本之间的抑菌率由较大差异，即对比例2中所得口罩中的抗菌物质分布不均匀。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
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