TWM512416U

TWM512416U - 過濾布及抗菌口罩

Info

Publication number: TWM512416U
Application number: TW104208240U
Authority: TW
Inventors: 王雅玢; 游勝傑; 蔡宗穎
Original assignee: 中原大學
Priority date: 2015-05-27
Filing date: 2015-05-27
Publication date: 2015-11-21

Description

過濾布及抗菌口罩

本新型是有關於一種個人衛生防護用品，且特別是有關於一種過濾布及抗菌口罩。

一般口罩內層的過濾布，大多以棉布或不織布製成，用以過濾生物氣膠。然而，在使用者使用口罩的過程中，因呼氣產生的濕度和溫度，反而提供了微生物一個良好的生長環境，因此，長期配戴口罩可能將口罩內層上滋生的細菌或真菌吸進人體呼吸道中。

一般為了使口罩內層的過濾布能達到抑菌的功效，會添加化學抗菌劑於過濾布上，然而化學抗菌劑不利於環境與人體健康。因此，相關技術領域人士亦曾嘗試改用天然中草藥植物萃出物作為抗菌劑，來取代慣用的化學抗菌劑，希望在不污染環境的情況下，藉由中草藥本身的抗菌功效來抑制口罩內層過濾布上的細菌生長，同時達到治療疾病的效果。然而，將中草藥萃出物作為過濾布上的抗菌劑使用，目前仍存在許多缺點。舉例而言，習知的中草藥抗菌劑缺乏黏附力，因此僅能沉積於過濾布表面，造成中藥抗菌劑容易在清洗過濾片的過程脫落，使過濾片的抗菌效果隨時日或清洗次數而遞減。

有鑑於此，本領域亟需一種改良的口罩用過濾布及包含此改良過濾布的抗菌口罩，以改善先前技術不足之處。

為解決上述問題，本揭示內容提出一種改良的口罩用過濾布及包含此改良的口罩用過濾布之抗菌口罩，能有效抑制口罩用過濾布上的細菌，使其不致滋生。

本揭示內容所提的口罩用過濾布，在結構上包含一本體和複數個微膠囊。所述複數個微膠囊係塗佈於本體上，其中每一微膠囊包覆一中藥成分。

在一具體實施方式中，所述口罩用過濾布之本體為一棉布。依據其他實施方式，該口罩用過濾布本體也可以是不織布。

依據本揭示內容一實施方式，過濾布中的微膠囊係由殼醣胺所組成。依據本揭示內容另一實施方式，每一所述微膠囊中包覆的中藥成分可以是黃芩萃出物、苦參萃出物或其組合。

依據本揭示內容一具體實施方式，本揭示內容的口罩用過濾布，係由以下方法所製成：以索式萃取法萃取一中藥材得到一中藥萃取液；混合該中藥萃取液、一藻酸鈉和一氯化鈣溶液，以得到一含藻酸鈉的中藥萃取液；混合一殼醣胺溶液和該含藻酸鈉的中藥萃取液，以得到一微膠囊懸浮液；加入一檸檬酸至該微膠囊懸浮液；將一棉布浸泡至該微膠囊懸浮液，並靜置3-10分鐘；以及乾燥該棉布。

在可任選的實施方式中，所述中藥材為黃芩、苦參或其組合。

在一實施方式中，所述中藥萃取液的濃度範圍為0.5克/毫升至25克/毫升。

本揭示內容另一態樣係有關於一種抗菌口罩，其包含一本體，及一依據本揭示內容任一實施方式所製成之過濾布設於其中。

在其他任選的實施方式中，所述抗菌口罩的本體包含至少二布件，彼此相疊並耦接。

為了使本揭示內容的敘述更加詳盡與完備，下文針對了本新型的實施態樣與具體實施例提出了說明性的描述；但這並非實施或運用本新型具體實施例的唯一形式。實施方式中涵蓋了多個具體實施例的特徵以及用以建構與操作這些具體實施例的方法步驟與其順序。然而，亦可利用其他具體實施例來達成相同或均等的功能與步驟順序。

雖然用以界定本新型較廣範圍的數值範圍與參數皆是約略的數值，此處已盡可能精確地呈現具體實施例中的相關數值。然而，任何數值本質上不可避免地含有因個別測試方法所致的標準偏差。在此處，「約」通常係指實際數值在一特定數值或範圍的正負10%、5%、1%或0.5%之內。或者是，「約」一詞代表實際數值落在平均值的可接受標準誤差之內，視本新型所屬技術領域中具有通常知識者的考量而定。除了實驗例之外，或除非另有明確的說明，當可理解此處所用的所有範圍、數量、數值與百分比（例如用以描述材料用量、時間長短、溫度、操作條件、數量比例及其他相似者）均經過「約」的修飾。因此，除非另有相反的說明，本說明書與附隨申請專利範圍所揭示的數值參數皆為約略的數值，且可視需求而更動。至少應將這些數值參數理解為所指出的有效位數與套用一般進位法所得到的數值。在此處，將數值範圍表示成由一端點至另一段點或介於二端點之間；除非另有說明，此處所述的數值範圍皆包含端點。

在此，所述「生物氣膠」一詞係指懸浮於空氣中的生物微粒，包括：病毒、細菌、放射菌、真菌、花粉以及昆蟲等有生命的物體及不具生命的動植物碎片以及微生物的代謝產物等。在一實例中，每一生物氣膠的大小範圍約為0.02 μm至 50 μm。在另一實例中，所述生物氣膠的大小範圍可小於0.02 μm。

除非本說明書另有定義，此處所用的科學與技術詞彙之含義與本新型所屬技術領域中具有通常知識者所理解與慣用的意義相同。此外，在不和上下文衝突的情形下，本說明書所用的單數名詞涵蓋該名詞的複數型；而所用的複數名詞時亦涵蓋該名詞的單數型。

本新型提供一種新穎的口罩用過濾布及包含此口罩用過濾布的抗菌口罩，利用將包覆中藥成分的微膠囊塗佈於過濾布上，並使該過濾布與抗菌口罩本體緊密結合，因而能有效提升抗菌口罩過濾生物氣膠的效率，並達成抑制口罩本體細菌滋生的效果。

第1圖為依據本新型一實施方式所示之口罩用過濾布100的結構示意圖。如圖所示，本新型之口罩用過濾布100的結構，包括一本體110和複數個微膠囊150塗佈於本體110上，且每一個微膠囊150包覆有一中藥成分，因而能達到抑制口罩過濾布本體110上細菌生長效果。具體而言，所述本體110為一片狀材料。在可任選的實施方式中，本體110可以由棉布或不織布所製成。在一較佳的實施方式中，過濾布本體為一棉布。再者，所述微膠囊150係由殼醣胺所組成，並利用交聯反應使其能本體110的表面緊密結合不易脫落，以提升本新型過濾布的抗菌生長效果、其耐用性及生物氣膠過濾效率均極為優良。在可任選的實施方式中，所述中藥成分155為黃芩萃出物、苦參萃出物或其組合，其能有效地抑制革蘭氏陽性菌和革蘭氏陰性菌的生長，因此，本新型之過濾布具有抗菌效果，且能有效濾除生物氣膠。

第2圖為第1圖所示之微膠囊150的結構示意圖。如圖所示，微膠囊150為一球體，其可將中藥成分155包覆於其中。再者，微膠囊150本身係由殼醣胺所組成，其具有高黏附性可長時間與過濾布100之本體110結合不易脫落，且可控制中藥成分155的釋放速率，使本新型之過濾布100能持續提供抗菌功效一段時間。

在可任選的實施方式中，所述微膠囊150的尺寸約為1至1,000μm間。在另一實施方式中，微膠囊150的尺寸約為200至500μm間。

所屬技術領域中具有通常知識者可依據其通常經驗及其實際使用的狀況，調整微膠囊150的殼體（即，殼醣胺）厚度，以製作出不同釋放時間的緩釋劑型。

依據本新型其他實施方式，本新型過濾布係由以下方法所製成，具體的流程如下：以索式萃取法萃取一中藥材得到一中藥萃取液；混合該中藥萃取液、一藻酸鈉和一氯化鈣溶液，以得到一含藻酸鈉的中藥萃取液；混合一殼醣胺溶液和該含藻酸鈉的中藥萃取液，以得到一微膠囊懸浮液；加入一檸檬酸至該微膠囊懸浮液；將一棉布浸泡至該微膠囊懸浮液，並靜置3-10分鐘；以及乾燥該棉布。

在可任選的實施方式中，所述中藥材可以是黃芩、苦參或其組合。再者，依據上述製備方法所製成的過濾布經由多次清洗，仍可提供高效率的抗菌效果。在一實施例中，所述過濾布經清洗至少30次後，其抗菌效果仍可達到90％以上。

第3圖為依據本新型一實施方式所示之抗菌口罩305的結構示意圖。本新型所揭示的抗菌口罩305含有依據本新型任一實施方式所示之過濾布300。所屬技術領域中具有通常知識者可依據所述抗菌口罩305的構型及尺寸，修改本新型過濾布300的形狀及厚度。

具體而言，本新型之抗菌口罩305本體可以由複數層布件所組成（圖中未繪示）；例如，上層為不織布，下層為親膚性複合纖維，而本新型之過濾布300設於上層和下層之間，再以習知口罩製程技術壓合，形成本新型之抗菌口罩305。

雖然上文實施方式中揭露了本新型的具體實施方式，然其並非用以限定本新型，本新型所屬技術領域中具有通常知識者，在不悖離本新型之原理與精神的情形下，當可對其進行各種更動與修飾，因此本新型之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。

下文提出多個實驗例來說明本新型的某些態樣，以利本新型所屬技術領域中具有通常知識者實作本新型，且不應將這些實驗例視為對本新型範圍的限制。據信習知技藝者在閱讀了此處提出的說明後，可在不需過度解讀的情形下，完整利用並實踐本新型。此處所引用的所有公開文獻，其全文皆視為本說明書的一部分。

實施例

實施例 1 本新型過濾布之製備

1.1 中藥萃取物製備

利用三種不同溶劑(甲醇、乙醇、水)透過索式萃取中藥黃芩或苦參，將所萃取出來的中藥萃取液進行離心並抽氣過濾，確保萃取液中無任何雜質，並將中藥萃取液進行減壓濃縮後，保存於4℃冰箱中。

索式萃取法的具體步驟如下：圓筒濾紙使用前 8 個小時，先以 100 ℃溫度烘乾，以去除空氣中附著於濾紙的上水氣，以免影響實驗。將圓筒濾紙放置於索式萃取管中，量取萃取溶劑300 ml (甲醇、乙醇或水)加入平底燒瓶，預洗8小時，每小時迴流至少四次以上。預洗結束後，移除萃取溶劑。再加入萃取溶劑和20克中藥材(黃芩或苦參) 於圓筒濾紙中，繼續迴流萃取，每小時迴流至少四次以上。萃取完畢後待索萃系統冷卻，將廢棄中藥材以及圓筒濾紙瀝乾後丟棄，並將索式管中之萃取液移至下方圓底燒瓶中收集，得到中藥萃取物，並用錫箔紙封口。

1.2 製備中藥微膠囊懸浮液

利用殼醣胺形成微膠囊外殼，並將中藥萃取物作為芯材，形成包覆中藥之微膠囊，本新型中藥微膠囊懸浮液具體製備步驟如下：

首先，將0.5克殼醣胺加入1公升0.5 %醋酸中，得到0.5 %殼醣胺溶液。另外，將0.0057克藻酸鈉加入中藥萃取液9.5毫升並混合均勻，再加入0.5毫升之18 mM氯化鈣溶液，得到含有藻酸鈉之中藥萃取液。

接著，將20毫升0.5 %殼醣胺溶液加入上述含藻酸鈉之中藥萃取液中，並於室溫下，以400 rpm進行攪拌，持續30分鐘，得到一混合液。離心該混合液（1100 rpm，10分鐘），並抽取上清液，再次進行離心(5000 rpm，離心10分鐘)，離心後去除上清液，並以50毫升二次水沖洗沉澱物，即可得到中藥微膠囊懸浮液。

1.3 製備過濾布

將一棉片(2cm×2cm)浸泡於含有中藥微膠囊懸浮液和檸檬酸的混合液中，浸泡 5分鐘，室溫下風乾，再以 160℃烘烤1分鐘，以得到本新型之過濾布。

實施例 2 本新型過濾布抗菌測試

以棉織物標準抗菌測試AATCC-100進行本新型過濾片抗菌測試，本實施例針對大腸桿菌（Escherichia coli ）、金黃色葡萄球菌（Staphylococcus aureus ）測試本新型過濾布之抗菌效率。

將過濾布置入容積為150 毫升之錐形瓶中加入100毫升氯化鈉緩衝溶液，並進行震盪將微生物從過濾布上洗下。取1毫升之洗液至培養皿上，再加入TSA培養基，輕微搖晃混合使洗液分散，待培養基凝固，最後將培養基置於 37℃恆溫培養箱，培養 24 小時，計算其菌落數，並計算其抗菌率。

本試驗的結果如第4A圖和第4B圖所示，其中第4A圖為本新型過濾布對大腸桿菌（E .coli）之抗菌效率，第4B圖為本新型過濾布對金黃色葡萄球菌（S .aureus）之抗菌效率。

基於第4A圖所示之結果，可以得知本新型過濾布對於大腸桿菌有良好的抗菌效果，在培養時間為第0小時，本新型過濾布之抗菌率達到99.9 %以上，並且在經過24小時培養後，抗菌率仍可維持在99.9 %以上，且在黃芩萃取液濃度為20 克/毫升與10 克/毫升下並無顯著差異，而未包覆中藥成分的微膠囊（控制組）抗菌效果較差。

另外，基於第4B圖所示之結果，本新型過濾布對於金黃色葡萄球菌亦具有良好的抗菌效果。具體而言，在黃芩萃取液濃度為1.25 克/毫升與0.625 克/毫升下，皆能有效抑制金黃色葡萄球菌，在培養時間第0小時之抗菌率，兩者都達到了99.9 %以上，且其抗菌率並無隨著時間增加而有下降之趨勢，而未包覆中藥成分的微膠囊（控制組）抗菌效果較差。

實施例 3 本新型過濾布耐久性試驗

將實施例1之過濾布以中性清潔劑洗滌後並用二次水沖洗，洗滌次數分別為0、5、10、15、20、25、30次，將不同洗滌次數之過濾布再進行實施例2抗菌試驗，比較其抗菌率。

結果如第5圖所示。將塗佈黃芩微膠囊之過濾布進行耐洗性抗菌測試後，可以發現到過濾布之抗菌率隨著清洗之次數增加而有下降的趨勢，但下降的趨勢並不明顯，在對於大腸桿菌之抗菌試驗中，過濾布清洗次數從0至30次，其抗菌率從99.25 %下降為93.5 %，僅僅下降6 %（圖中以E.coli表示）。在對於金黃色葡萄球菌之抗菌試驗中，過濾布清洗次數從0至30次，其抗菌率從99.9 %下降為94.75 %，僅下降不到5 %（圖中以STA表示）。因此，可以得知本新型過濾布進行沖洗時，由於其微膠囊已經完整接枝於棉布本體上，而不只是沉積於表面上，所以在結構上有較好的強度，能避免在沖洗時中藥活性成分被沖落而導致抗菌效率降低，也能確實達到長時間抗菌的功效。

實施例 4 本新型過濾布生物氣膠過濾效率測試

設置一腔體模擬人體肺部，以國內統計之成人平均呼吸頻率設定模擬人體肺部的呼吸頻率。以繼電器調整採樣頻率，使用安德森一階採樣器進行採樣，腔體採樣口之高度設定在離地150公分處，採樣時間為三分鐘，並測定生物氣膠過濾效率。

再者，實驗組係將本新型塗佈黃芩微膠囊之過濾片放置於採樣口，再進行採樣，採樣結束將培養基置於 37℃ 恆溫培養箱，培養24小時，計算其菌落數。

結果如第6A圖和第6B圖所示，當使用本新型過濾布進行採樣測試時，其生物氣膠之濃度相較於控制組的濃度低。本新型過濾布組的細菌濃度為17 CFU/m³ 、真菌為71 CFU/m³ ；而控制組的細菌濃度為406 CFU/m³ 、真菌為724 CFU/m³ （第6A圖），由此可知，本新型之過濾布能有效降低生物氣膠濃度。

另外，有關本新型過濾布的生物氣膠過濾效率，如第6B圖所示，使用本新型過濾布對於細菌之過濾效率能達到95.81 %；而對於真菌的過濾效率為90.19 %。

100、300 過濾布 110 本體 150 微膠囊 155 中藥成分 305 抗菌口罩

為讓本新型的上述與其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂，所附圖式之說明如下：

第1圖為依據本新型一實施方式所示之過濾布100的結構示意圖；第2圖為第1圖所示之微膠囊150的結構示意圖；第3圖為依據本新型一實施方式所示之抗菌口罩300的結構示意圖；第4A圖為依據本新型一實施例所示之本新型過濾布對大腸桿菌（E .coli）之抗菌效率結果；第4B圖為本新型過濾布對金黃色葡萄球菌（S .aureus）之抗菌效率結果；第5圖為依據本新型另一實施例所示之本新型過濾布耐久性試驗的結果；以及第6A圖和第6B圖為依據本新型一實施例所示之本新型過濾布生物氣膠過濾效率測試的結果。

根據慣常的作業方式，圖中各種特徵與元件並未依比例繪製，其繪製方式是為了以最佳的方式呈現與本新型相關的具體特徵與元件。此外，在不同圖式間，以相同或相似的元件符號來指稱相似的元件/部件。

100‧‧‧過濾布

110‧‧‧本體

150‧‧‧微膠囊

155‧‧‧中藥成分

Claims

一種口罩用過濾布，包含：一本體；以及複數個微膠囊，塗佈於該本體上，其中每一該微膠囊包覆一中藥成分。
如請求項1所述之過濾布，其中該本體為一棉布。
如請求項1所述之過濾布，其中該些微膠囊係由殼醣胺所組成。
如請求項2所述之過濾布，其中該中藥成分為黃芩萃出物、苦參萃出物或其組合。
如請求項2所述之過濾布，其係由以下方法所製成：以索式萃取法萃取一中藥材得到一中藥萃取液；混合該中藥萃取液、一藻酸鈉和一氯化鈣溶液，以得到一含藻酸鈉的中藥萃取液；混合一殼醣胺溶液和該含藻酸鈉的中藥萃取液，以得到一微膠囊懸浮液；加入一檸檬酸至該微膠囊懸浮液；將一棉布浸泡至該微膠囊懸浮液，並靜置3-10分鐘；以及乾燥該棉布。
如請求項5所述之過濾布，其中該中藥材為黃芩、苦參或其組合。
如請求項6所述之過濾布，其中該中藥萃取液的濃度範圍為0.5克/毫升至25克/毫升。
一種抗菌口罩，包含一本體及請求項1至7任一項所述之過濾布設於其中。
如請求項8所述之抗菌口罩，其中該本體包含至少二布件彼此相疊並耦接。