本发明属于日用防护品技术领域，涉及一种口罩，具体涉及一种抗菌增氧口罩及其制备方法。
背景技术：
随着经济发展和人们生活水平的提高，人们对于环境越来越重视，人们的健康意识也逐渐增强，而口罩作为人们首选的维护健康的卫生用品，在工作、学习及日常生活中得到广泛应用。
目前人们使用的口罩，都是由纱布和衬棉经缝纫制造，在秋冬多风的季节为了防风和沙尘及雾霾时佩带。这样简单的口罩对于颗粒大的飞尘及雾霾虽然能够起到一定的过滤防护作用，但在空气质量逐渐变差，工业污染日趋严重，空气中的污染颗粒悬浮物增多的情况下，则很难起到防吸入作用，尤其对于一些污染较严重的区域来说，选择一款性能优异的口罩尤为重要。
一般来说，口罩可分为空气过滤式口罩和供气式口罩，用于阻止空气中对人体有害的可见或不可见的物质进行过滤，但戴口罩时口罩与脸部接触，也可能产生不适。口罩内部因为呼出的二氧化碳及水汽增加，氧气含量也不如开放空间的供给充足，口罩内空气质量的下降，会对长期佩戴口罩的使用者造成不适。
cn205831143u公开了一种增氧抗菌口罩，其包括覆盖部，所述覆盖部的两端设有悬挂部，覆盖部的内侧设有鼻梁筋，覆盖部包括保护层，所述保护层的内侧设有保温层，所述保温层的内侧设有增氧层，所述增氧层为含有过氧碳酸钠的透气性材料，增氧层的内侧设有熔喷纤维层，所述熔喷纤维层的内侧设有纳米纤维层，所述纳米纤维层的内侧设有由羧甲基壳聚糖纤维、壳聚糖纤维和低熔点的es纤维制备而成的微熔无纺布层，所述微熔无纺布层的内侧设置有一银离子藻酸盐纤维与棉花混纺的平纹水刺无纺布材质的内层。虽然该实用新型的口罩可以增氧抗菌，但是其结构过于复杂，制备成本高。
因此，开发一种在保护健康的同时能够提升佩戴舒适性的口罩仍然是本领域的研究重点。
技术实现要素：
针对现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种抗菌增氧口罩。该口罩不仅能够有效过滤空气中的灰尘、细菌，还具有给人们提供清新空气的富氧功能。
为达此目的，本发明采用以下技术方案：
本发明提供一种抗菌增氧口罩，所述口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
在本发明中，采用石墨烯纺粘无纺布组成的第一无纺布层，可以在起到过滤效果的同时具有抗菌的功效，石墨烯熔喷无纺布组成的抗菌过滤层进一步进行深层的过滤，并且也能起到抗菌的效果，即纺粘无纺布抑菌粗效过滤，抗菌过滤层、负离子增氧层，高效过滤，且石墨烯层抑菌，负离子层增氧，纺粘无纺布和石墨烯熔喷无纺布实现了双层抗菌，石墨烯熔喷无纺布和负离子熔喷无纺布实现了双层过滤，从而将空气中的颗粒进行彻底过滤，增强抗菌功效，保护人体健康。
优选地，所述石墨烯纺粘无纺布的制备原料包括空白聚丙烯切片和含有石墨烯的聚丙烯母粒。
优选地，所述空白聚丙烯切片和含有石墨烯的聚丙烯母粒的质量比为(85-95):(5-15)，例如85:15、87:13、88:12、90:10、95:5、93:7等
优选地，所述含有石墨烯的聚丙烯母粒包括如下质量百分比的组分：85-90％(例如86％、87％、88％、89％、90％等)的聚丙烯、5-9％(例如5％、5.3％、5.5％、5.8％、6％、6.3％、6.5％、6.8％、7％、8％、8.5％、9％等)的石墨烯粉体和1-3％(例如1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、2.8％或3％等)的助剂。
优选地，所述助剂为分散剂和/或抗氧剂。
优选地，所述石墨烯纺粘无纺布中石墨烯的含量为0.5-1.5％，例如0.5％、0.8％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％等。在本发明中，虽然增加石墨烯含量，可以增强抑菌效果，然而如果石墨烯太多，母粒的可纺性会降低，进而影响整个石墨烯纺粘无纺布的质量和性能的发挥。
优选地，所述石墨烯纺粘无纺布的克重为20-25g/m2，例如20g/m2、20.5g/m2、21g/m2、21.5g/m2、22g/m2、22.5g/m2、23g/m2、23.5g/m2、24g/m2、24.5g/m2或25g/m2等。
在本发明中，所述石墨烯纺粘无纺布是由所述空白聚丙烯切片和含有石墨烯的聚丙烯母粒经过纺粘工艺制备而成。
优选地，所述石墨烯熔喷无纺布的制备原料包括石墨烯熔喷母粒和聚丙烯熔喷切片。
优选地，所述石墨烯熔喷母粒包括如下质量百分比的组分：87-90％(例如87％、88％、88.5％、89％、89.5％、90％等)聚丙烯、4-10％(例如4％、5％、6％、7％、8％、9％、10％等)的石墨烯粉体和1-3％(例如1％、1.3％、1.5％、1.8％、2％或3％等)的助剂。
优选地，所述助剂为分散剂和/或抗氧剂。
优选地，所述石墨烯熔喷无纺布中石墨烯含量为0.3-1％，例如0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％、0.8％、0.9％或1％等。在本发明中，虽然增加石墨烯含量，可以增强抑菌效果，然而如果石墨烯含量太高，则母粒的可纺性就会变差，进而影响整个石墨烯熔喷无纺布的质量和性能的发挥。
优选地，所述石墨烯熔喷无纺布的克重为15-25g/m2，例如15g/m2、17g/m2、19g/m2、20g/m2、22g/m2、23g/m2、24g/m2或25g/m2等。
优选地，所述石墨烯熔喷无纺布是由如上所述的石墨烯熔喷母粒和聚丙烯熔喷切片经熔喷工艺制备得到。
优选地，所述负离子增氧层由负离子熔喷无纺布组成。
优选地，所述负离子熔喷无纺布的制备原料包括负离子熔喷母粒和聚丙烯熔喷切片。
优选地，所述负离子熔喷母粒包括如下质量百分比的组分：85-95％(例如85％、86％、87％、88％、89％、90％、91％、92％、93％、94％或95％等)的聚丙烯、3-12％(例如3％、5％、7％、9％、10％、11％、12％等)的纳米负离子粉和1％-3％(例如1％、1.5％、1.8％、2％、2.5％、2.8％或3％等)的助剂。
优选地，所述负离子熔喷无纺布中纳米负离子粉的含量为0.3-1.5％，例如0.3％、0.5％、0.8％、1％、1.1％、1.2％、1.3％、1.4％或1.5％等。在本发明中，如果在聚丙烯中加入过多的纳米负离子粉，则由于其与聚丙烯之间相容性的问题可能会影响整个负离子熔喷无纺布的质量，造成生产过程不顺利。
优选地，所述负离子熔喷无纺布的克重为15-25g/m2，例如15g/m2、17g/m2、19g/m2、20g/m2、22g/m2、23g/m2、24g/m2或25g/m2等。
在本发明中，所述负离子熔喷无纺布是由所述负离子熔喷母粒和聚丙烯熔喷切片经熔喷工艺制备得到。
在本发明中采用石墨烯熔喷无纺布和负离子熔喷无纺布，这样的双层熔喷布，可以结合石墨烯的抗菌功能和纳米负离子的增氧功能，通过双层抗菌和双层过滤，极大的提高了抗菌效果，保证过滤效果的同时又给人体增氧，提高了口罩佩戴的舒适性。
优选地，所述第二无纺布层由憎水性纺粘无纺布组成，优选地，所述憎水性纺粘无纺布为憎水性聚丙烯纺粘无纺布。
优选地，所述纺粘无纺布的克重为20-30g/m2，20g/m2、22g/m2、24g/m2、25g/m2、27g/m2、29g/m2或30g/m2等。
在本发明中，所述纺粘工艺或熔喷工艺为本领域常规的工艺，主要包括以下流程：混合物喂入-熔融挤出-纤维成型-纤维冷却-气流成网-加固成布。
另一方面，本发明提供了如上所述的抗菌增氧口罩的制备方法，所述方法为：从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
相对于现有技术，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的口罩使用石墨烯纺粘无纺布组成的第一无纺布层，可以在起到过滤效果的同时具有抗菌的功效，石墨烯熔喷无纺布组成的抗菌过滤层进一步进行深层的过滤，并且也能起到抗菌的效果，纺粘无纺布和石墨烯熔喷无纺布实现了双层抗菌，石墨烯熔喷无纺布和负离子熔喷无纺布实现了双层过滤，保证将空气中颗粒进行彻底过滤，增强抗菌功效，保护人体健康。本发明提供的口罩适用范围广，可适应各种环境，不仅能够有效过滤空气中的灰尘、细菌，还具有给人们提供清新空气的富氧功能。
本发明提供的口罩，结构简单，制备工艺简便、携带方便。
具体实施方式
下面通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。本领域技术人员应该明了，所述实施例仅仅是帮助理解本发明，不应视为对本发明的具体限制。
实施例1
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是90％，石墨烯粉体的占比是8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后按照石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片以质量比为10:90的比例混合通过纺粘工艺制备出20g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，石墨烯粉体的占比为9％，分散剂和抗氧化剂占比为1％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出20g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是92％，纳米负离子粉体的占比为6％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出20g/m2的无纺布。
取克重为20g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
实施例2
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备，首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是90％，石墨烯粉体的占比是9％，分散剂和抗氧化剂占比为1％；然后将石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片10:90的比例混合通过纺粘工艺制备出25g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布层的制备，首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，石墨烯粉体的占比为8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出20g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布层的制备，首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，纳米负离子粉体的占比为8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片混合通过熔喷工艺制备出20g/m2的无纺布。
取克重为20g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合制备得到所述抗菌增氧口罩。
实施例3
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是90％，石墨烯粉体的占比是9％，分散剂和抗氧化剂占比为1％。然后将石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片10:90的比例混合通过纺粘工艺制备出20g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布层的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，石墨烯粉体的占比为8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出15g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布层的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，纳米负离子粉体的占比为8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片混合通过熔喷工艺制备出15g/m2的无纺布。
取克重为20g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合制备得到所述抗菌增氧口罩。
实施例4
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是90％，石墨烯粉体的占比是8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后按照石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片以质量比为10:90的比例混合通过纺粘工艺制备出23g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是88％，石墨烯粉体的占比为10％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出25g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是86％，纳米负离子粉体的占比为12％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出18g/m2的无纺布。
取克重为30g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
实施例5
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是88％，石墨烯粉体的占比是9％，分散剂和抗氧化剂占比为3％；然后按照石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片以质量比为10:90的比例混合通过纺粘工艺制备出22g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是89％，石墨烯粉体的占比为8.5％，分散剂和抗氧化剂占比为2.5％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出18g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是88％，纳米负离子粉体的占比为10％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片10:90的比例混合通过熔喷工艺制备出25g/m2的无纺布。
取克重为25g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
实施例6
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是89％，石墨烯粉体的占比是8％，分散剂和抗氧化剂占比为3％；然后按照石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片以质量比为15:85的比例混合通过纺粘工艺制备出20g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是89％，石墨烯粉体的占比为9％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片15:85的比例混合通过熔喷工艺制备出15g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是88％，纳米负离子粉体的占比为10％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片以15:85的比例混合通过熔喷工艺制备出20g/m2的无纺布。
取克重为25g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
实施例7
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是88％，石墨烯粉体的占比是9％，分散剂和抗氧化剂占比为3％；然后按照石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片以质量比为12:88的比例混合通过纺粘工艺制备出23g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，石墨烯粉体的占比为8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片12:88的比例混合通过熔喷工艺制备出18g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是86％，纳米负离子粉体的占比为12％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片以5:95的比例混合通过熔喷工艺制备出23g/m2的无纺布。
取克重为20g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
实施例8
在本实施例中，提供一种抗菌增氧口罩，该口罩从外至内依次包括第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层，所述第二无纺布层为与皮肤接触层，所述第一无纺布层由石墨烯纺粘无纺布组成，所述抗菌过滤层由石墨烯熔喷无纺布组成。
第一无纺布层即石墨烯纺粘无纺布层的制备：首先制备石墨烯丙纶母粒，聚丙烯的占比是90％，石墨烯粉体的占比是8％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后按照石墨烯丙纶母粒与空白聚丙烯切片以质量比为15:85的比例混合通过纺粘工艺制备出24g/m2的无纺布。
抗菌过滤层即石墨烯熔喷无纺布的制备：首先制备石墨烯熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是90％，石墨烯粉体的占比为9％，分散剂和抗氧化剂占比为1％；然后将石墨烯熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片8:92的比例混合通过熔喷工艺制备出22g/m2的无纺布。
负离子增氧层即负离子熔喷无纺布的制备：首先制备负离子熔喷母粒，聚丙烯熔喷切片的占比是86％，纳米负离子粉体的占比为12％，分散剂和抗氧化剂占比为2％；然后将负离子熔喷母粒与空白熔喷聚丙烯切片以5:95的比例混合通过熔喷工艺制备出25g/m2的无纺布。
取克重为30g/m2的普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布作为第二无纺布层。
从外到内依次按第一无纺布层、抗菌过滤层、负离子增氧层、第二无纺布层的顺序通过超声波粘合法将四层材料复合，得到所述抗菌增氧口罩。
对比例1
该对比例中，口罩只采用石墨烯纺粘无纺布和普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布，制备方法与实施例1相同。
对比例2
该对比例与实施例1不同之处仅在于，该对比例中口罩采用石墨烯纺粘无纺布、负离子熔喷无纺布和普通憎水性质的聚丙烯纺粘无纺布制备，每层的材料均与实施例1相同，制备方法与实施例1相同。
性能测试：
(1)过滤效率，按gb2626-2006的标准进行测试；
(2)抑菌率，按gb/t20944.3-2008的标准进行测试；
性能测试结果见表1：
表1
本发明通过上述实施例来说明本发明的抗菌增氧口罩及其制备方法，但本发明并不局限于上述实施例，即不意味着本发明必须依赖上述实施例才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。