一种多功能防护口罩及其制备方法
技术领域
本发明属于口罩技术领域，具体涉及一种多功能防护口罩及其制备方法。
背景技术
近年来，随着大气污染、呼吸道传播疾病等问题的日益严重，口罩作为日常防护用品，是生活中不可缺少的产品。但是佩戴口罩或多或少对呼吸舒畅程度有所影响，长时间佩戴可能会引起头晕等不适症状，如果佩戴者患有呼吸系统疾病，如上呼吸道感染、鼻炎等，呼吸不适会明显加重。鼻腔毛细血管丰富，易于药物吸收，并且可以作为药物进入呼吸道其它部位的重要通道。如果口罩中加入具有呼吸道吸入效果的药物，就可以在防护的同时起到一定的治疗作用。
植物来源的纤维素是地球上最丰富的可再生资源，具有价廉、可降解和环境友好等特点。丝瓜络就是这种优质的天然纤维素。丝瓜络具有亲油和亲水的化学结构，可吸附多种水剂和油剂。通过显微镜观察，丝瓜络表面凹凸不平，存在大量的沟脊背，内部空间分布着密级的洞孔，其独特的多孔性结构，吸附力和透气性强，具有良好的承载外在物质的作用。同时丝瓜络具有通络作用，是鼻腔这种毛细血管丰富部位药物治疗的良好载体和媒介。既往有专利关于丝瓜络作为药物媒介制备口罩，但口罩结构比较复杂，而且单用丝瓜络作为药物媒介，没有对丝瓜络进行预处理使其软化和增强药物吸附作用，也没有一定的加热装置，可能会对药物的疗效及使用舒适性有一定影响。
发明内容
针对现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种多功能防护口罩及其制备方法，能够实现自发热、重复利用且兼具缓解治疗疾病的目的。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
一种多功能防护口罩，包括罩体和对称设置在罩体两侧的挂带，所述罩体的内侧中部设置有吸湿发热层，所述吸湿发热层与罩体围合形成袋状容纳腔，所述袋状容纳腔内放置有丝瓜络载体层；所述丝瓜络载体层上负载有治疗病症所需的药剂。
作为优选的技术方案，所述吸湿发热层由吸湿发热纤维制成；吸湿发热纤维的吸湿发热的原理为：(1)纤维分子上强亲水性的极性基团与空气中具有高动能的水蒸气分子通过氢键结合，使得高动能的水蒸气分子被纤维分子吸附而静止，由能量守恒定理可知，物体由动态变为静态，在没有势能变化的条件下，必将动能转化成热能，致使纤维材料具有吸湿发热性能；(2)利用相态变化事发生的能量变化，即水蒸气转化为液体时会向外界放热。纤维通过吸收空气中或者口腔鼻腔呼出的水蒸气，并将其转化成液体发热，致使其具有吸湿发热功能；所述吸湿发热纤维市购可得。
作为优选的技术方案，所述病症为鼻炎、感冒、鼻塞、哮喘或鼾症。
本发明的另一个目的是提供上述所述的多功能防护口罩的制备方法，步骤如下：将吸湿发热层缝合在罩体的内侧，通过吸湿发热层和罩体的拼接形成袋状容纳腔；对丝瓜络进行软化预处理制得丝瓜络载体层，将丝瓜络载体层放置在药液中浸渍，使药物负载在丝瓜络载体层上，然后将丝瓜络载体层放置在袋状容纳腔内即制备得到所述的多功能防护口罩。
作为优选的技术方案，对丝瓜络进行软化预处理制备丝瓜络载体层的方法为：将丝瓜络放置在NaOH和乙醇组成的混合溶液中，在常温下进行浸渍，然后对其进行超声处理，最后经过洗涤、压平、干燥制备得到丝瓜络载体层。丝瓜络中的纤维素聚集成多层次的高结晶化合物，衍生化反应困难。碱溶液能够使丝瓜络纤维组分中的木质素、纤维素降解，从而破坏纤维致密的结晶结构，显微镜下观察发现碱处理后在丝瓜络起伏的沟脊表面上会产生大量的孔洞，增强其吸附特性；乙醇可以提高纤维素的吸附碱量，且乙醇对木质素有较好的溶解性，能够将降解的木质素快速从丝瓜络纤维组分中析出，对碱液处理进程有协同促进的作用。同时本发明使用超声波处理，利用超声波产生的微射流对丝瓜络纤维产生不定向剪切作用，能够降低纤维与纤维之间的结合能力，破坏其细胞结构，使其表面和内部的结构受到损伤，变得松散，表面积增加，使丝瓜络和试剂或药物的接触面积增加；同时较强的超声波产生的微射流能够加强化学试剂的传质作用，达到提高碱化程度和药物吸附能力的作用，且超声波处理反应速度快、价格低廉。经过软化预处理的丝瓜络纤维不仅可以提高与药物的亲和力，增加药物吸附量，且质地变得柔软，更易弯曲形变，使用时在罩体的外力作用下易于形变成与人体脸部相符合的形状，使用效果更佳。
作为优选的技术方案，NaOH和乙醇组成的混合溶液的制备方法为:首先配置质量分数为50％-80％的乙醇溶液,然后将NaOH溶解在上述乙醇溶液中,搅拌均匀即可；混合溶液中NaOH的质量分数为20-40％；所述超声处理的功率为800-1000W，超声处理时间为30-60min。进一步优选的，乙醇溶液的质量分数可以为50％、60％或80％；所述超声处理的功率可以为800W、900W或1000W，超声处理时间可以为30min、50min或60min。
作为优选的技术方案，所述浸渍是在密封容器中进行的。因为乙醇易挥发且易燃，通过在密封容器中进行浸渍，能够防止乙醇挥发进入空气中，避免产生安全隐患。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明通过在罩体的内侧设置吸湿发热层，使用过程中，吸湿发热层可以吸入空气中和鼻腔中呼出的水蒸气，并转化为热能，较高的温度能够促进丝瓜络载体层上药物的挥发，类似于雾化作用，促进治疗效果。
(2)本发明采用丝瓜络载体层作为药物载体，因丝瓜络与药物亲和性强，可以负载较多的药物，延长其使用周期；且丝瓜络吸附力强且具有网状孔部结构，可以避免药物颗粒经鼻腔吸入；
(3)本发明通过NaOH和乙醇组成的混合溶液中对丝瓜络进行化学浸渍，并结合超声波的辅助作用对丝瓜络进行软化预处理，经过软化预处理的丝瓜络纤维不仅可以提高与药物的亲和力，增加药物吸附量，且质地变得柔软，更易弯曲形变，使用时在罩体的外力作用下易于形变成与人体脸部相符合的形状，使用效果更佳。
(4)本发明通过将吸湿发热层与罩体围合形成袋状容纳腔，使丝瓜络载体层能够方便插入或取出，达到及时更换的目的；且能够根据使用者需要，更换负载有不同药物的丝瓜络载体层，实现口罩重复使用，环保性更佳。
附图说明
图1为本发明多功能防护口罩的结构示意图；
附图标记：1-罩体，2-挂带，3-吸湿发热层，4-袋状容纳腔，5-丝瓜络载体层。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作更进一步的说明。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种多功能防护口罩，包括罩体1和对称设置在罩体1两侧的挂带2，所述罩体1的内侧中部设置有吸湿发热3层，所述吸湿发热层3由吸湿发热纤维制成；所述吸湿发热层3与罩体1围合形成袋状容纳腔4，所述袋状容纳腔4内放置有丝瓜络载体层5；所述丝瓜络载体层5上负载有治疗病症所需的药剂。
为了提高丝瓜络对药物的吸附作用以及改善丝瓜络的柔软度，本发明通过NaOH和乙醇组成的混合溶液中对丝瓜络进行化学浸渍，并结合超声波的辅助作用对丝瓜络进行软化预处理。具体工艺为：首先配置质量分数为80％的乙醇溶液，然后将NaOH溶解在上述乙醇溶液中,配制得到NaOH质量分数为30％的混合溶液；室温下(20±2℃)在密封容器中将丝瓜络浸渍在上述混合溶液中48h后，对其进行超声处理，超声波的功率为1000W，超声处理时间为50min；为了进一步增加软化效果，超声处理完毕后，将物料放置在80℃恒温水浴中回流3h后，用去离子水洗涤至中性，干燥后压平即得到丝瓜络载体层。碱溶液能够使丝瓜络纤维组分中的木质素、纤维素降解，从而破坏纤维致密的结晶结构，显微镜下观察发现碱处理后在丝瓜络起伏的沟脊表面上会产生大量的孔洞，增强其吸附特性；乙醇可以提高纤维素的吸附碱量，且乙醇对木质素有较好的溶解性，能够将降解的木质素快速从丝瓜络纤维组分中析出，对碱液处理进程有协同促进的作用。经过软化预处理的丝瓜络纤维不仅可以提高与药物的亲和力，增加药物吸附量，且质地变得柔软，更易弯曲形变，使用时在罩体的外力作用下易于形变成与人体脸部相符合的形状，使用效果更佳。
使用时，可以根据使用者需要，利用丝瓜络载体层负载不同的药物；比如可以采用薄荷水煎后将丝瓜络浸泡其中，晾干后使用，可以达到提神效果；可以采用麻黄、细辛、白芷、辛夷、防风、柴胡和丁香的中药方剂水煎后浸泡丝瓜络，具有祛风燥湿、解痉抗毒、祛风散寒、通鼻窍止痛的效果，可用于预防和辅助治疗感冒；可以采用苍耳子、薄荷、辛夷和白芷中药方剂水煎后浸泡丝瓜络，具有通鼻窍，祛风湿，止痛的作用，可用于慢性鼻炎和感冒的辅助治疗；可以采用生黄芪、白芍、白术、防风、柴胡、苍耳子、蝉蜕、辛夷花、五味子和甘草的中药方剂水煎后浸泡丝瓜络，温肺益气固表、散寒化饮，调节免疫功能，可用于辅助治疗过敏性鼻炎；此外，还可以与西医雾化吸入药物配合使用等。
