一種中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩及制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在中國大氣污染比較嚴重，霧霾天氣幾乎常態(tài)化，霧霾天氣現(xiàn)象會給氣候、環(huán)境、健康、經(jīng)濟等方面造成顯著的負面影響，例如引起城市大氣酸雨、光化學煙霧現(xiàn)象，導致大氣能見度下降，阻礙空中、水面和陸面交通；提高死亡率、使慢性病加劇、使呼吸系統(tǒng)及心臟系統(tǒng)疾病惡化，改變肺功能及結(jié)構(gòu)、影響生殖能力、改變?nèi)梭w的免疫結(jié)構(gòu)等。盡管國家采取了很多措施治理大氣污染，但是霧霾天氣有增無減。因此，怎樣減少吸入霧霾空氣中的PM2.5等有害物質(zhì)成為我們保護自己最有效的措施。而其中最方便的方式就是佩戴防霧霾口罩。
[0003]目前市場上的防霧霾口罩多種多樣，有一次性的，還有長久使用的；有用活性炭吸附的，還有用化纖類吸附劑吸附的等等。目前市場上防霧霾效果最好口罩組成為納米抗菌材料+活性炭+潮汐纖維濾片，即專用防病毒PM2.5 口罩。但目前市場使用量最大是的純芳紗布過慮型防霧霾口罩，因為其價格低廉。但其也顯著的缺點:長期使用過濾效果差，不可再生。因此現(xiàn)在仍然在開發(fā)更適用的方霧霾口罩。
[0004]活性炭纖維是利用炭纖維技術(shù)和活性炭技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的一種新型炭質(zhì)吸附材料，與傳統(tǒng)的顆粒活性炭相比，活性炭纖維具有比表面積大、微孔發(fā)達、孔徑分布窄、吸附速度快、吸附能力強和再生容易等特點。活性炭纖維還兼有纖維的外形和特性，能翩成紗、線、布和氈等，給工藝設(shè)備的簡化和工程上的使用帶來很大方便。而且活性炭纖維表面含有多種集團，對很多物質(zhì)具有特殊的吸附能力，所以，廣泛適用于空氣凈化和廢水處理；制作化學防護服和防毒面具；吸附放射性物質(zhì)及微生物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明是為了解決目前市場上的防霧霾口罩長期使用過濾效果差和不可再生的問題，而提出的一種中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩及制備方法。
[0006]—種中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩，其特征在于，所述中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩包括口罩主體(1)、紗布⑶以及位于二者之間的活性碳纖維過濾片⑵；
[0007]在口罩主體(1)與鼻孔對應位置設(shè)置兩個活性碳纖維過濾片(2)，在每個活性碳纖維過濾片(2)上對應覆蓋一層紗布(3)，紗布(3)可拆卸地連接在口罩主體(1)上；活性碳纖維過濾片(2)、紗布(3)的大小與鼻孔大小相吻合。
[0008]—種中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩的制備方法按以下步驟實現(xiàn):
[0009]步驟一:對碳纖維進行預處理；
[0010]步驟二:對步驟一預處理后的碳纖維進行活化，得到活化后的碳纖維；
[0011]步驟三:用步驟二得到的活化后的碳纖維制備2個活性碳纖維過濾片(2);
[0012]步驟四:利用步驟三得到的活性碳纖維過濾片(2)進行防霧霾口罩的制備。
[0013]本發(fā)明使用活性炭纖維來制作高效率、可再生的防霧霾口罩，由于直接使用活性碳纖維不能有效吸附空氣中PM2.5及有害氣體，因此在使用前對其進行預處理，提高碳纖維的吸附活性，并采用綠色環(huán)保的活化技術(shù)，增強碳纖維表面極性，提高吸附效果。同時本發(fā)明采用的中空疊加式活性碳纖維過濾片，清洗后可重復使用，且長期使用不會影響過濾效果；中空疊加式設(shè)計吸附過濾效果顯著，可通過第一層，吸附和過濾大的顆粒以及部分氣體，第二層進一步過濾剩余氣體。本發(fā)明具有操作簡單、制作容易、原材料容易獲取、成本低廉、容易再生等優(yōu)點。
【附圖說明】
[0014]圖1活性碳纖維過濾片俯視圖；
[0015]圖2紗布俯視圖；
[0016]圖3中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩俯視圖。
【具體實施方式】
[0017]【具體實施方式】一:一種中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩，所述中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩包括口罩主體(1)、紗布(3)以及位于二者之間的活性碳纖維過濾片
(2)；
[0018]在口罩主體(1)與鼻孔對應位置設(shè)置兩個活性碳纖維過濾片(2)，在每個活性碳纖維過濾片(2)上對應覆蓋一層紗布(3)，紗布(3)可拆卸地連接在口罩主體(1)上；活性碳纖維過濾片(2)、紗布(3)的大小與鼻孔大小相吻合。
[0019]活性碳纖維過濾片(2)的設(shè)置為可拆卸鏈接，如縫接等。
[0020]【具體實施方式】二:本實施方式與【具體實施方式】一不同的是:所述活性碳纖維過濾片(2)為正方形，正方形的邊長為1.9-2.1cm，中間厚度0.2-0.5cm。
[0021]【具體實施方式】三:本實施方式與【具體實施方式】一或二不同的是:所述紗布(3)為正方形，正方形的邊長為2.2-2.4cm。
[0022]【具體實施方式】四:本實施方式與【具體實施方式】一至三之一不同的是:所述在每個活性碳纖維過濾片(2)上對應覆蓋一層紗布(3)的具體方法為:
[0023]活性碳纖維過濾片(2)與紗布(3)對中疊放在一起，且活性碳纖維過濾片(2)與紗布(3)的中心重合。
[0024]【具體實施方式】五:一種中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩的制備方法，所述中空疊加式活性碳纖維防霧霾口罩的制備方法包括以下步驟:
[0025]步驟一:對碳纖維進行預處理；
[0026]步驟二:對步驟一預處理后的碳纖維進行活化，得到活化后的碳纖維；
[0027]步驟三:用步驟二得到的活化后的碳纖維制備2個活性碳纖維過濾片(2);
[0028]步驟四:利用步驟三得到的活性碳纖維過濾片(2)進行防霧霾口罩的制備。
[0029]【具體實施方式】六:本實施方式與【具體實施方式】五不同的是:所述步驟一中對碳纖維進行預處理的具體過程為:
[0030](1)將碳纖維絲均勻地在2.4-2.6cm*ll.9-12.1的不銹鋼矩陣鋼架上纏繞35-45圈后，將其放入索氏提取器中；
[0031](2)組裝好索氏提取器，加入150-180ml的丙酮，通過調(diào)節(jié)電熱套電壓，控制索氏提取器每小時虹吸4-5次，共處理24-25小時；
[0032](3)索氏提取器處理結(jié)束后，將碳纖維放入115_125°C干燥箱干燥4-5小時后放入活性干燥器內(nèi)保存。
[0033]【具體實施方式】七:本實施方式與【具體實施方式】五或六不同的是:所述步驟二中預處理后的碳纖維進行活化的具體步驟為:取8_15g預處理后的碳纖維放入微波爐中，低檔加熱5-20分鐘，完成后取出并干燥容器內(nèi)保存。
[0034]【具體實施方式】八:本實施方式與【具體實施方式】五至七之一不同的是:所述步驟三中制備2個活性碳纖維過濾片(2)的具體過程為:
[0035]將活化后碳纖維紡成碳布，剪下4塊正方形碳布，正方形的邊長為1.9-2.1cm，制成2個中空的兩層正方形碳布，正方形碳布的邊長為L 9-2.1cm，中間厚度(λ 2-0.5cm，使用碳纖