一種過(guò)濾pm2.5的口罩的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其包括吊帶及與吊帶相連的口罩層，口罩層為六層結(jié)構(gòu)。口罩層的第一層為外罩布層，第二層為新材料高效過(guò)濾層，第三層為熔噴無(wú)紡布層，第四層為新材料高效過(guò)濾層，第五層為熔噴無(wú)紡布層，第六層為面部貼合層。本實(shí)用新型的口罩過(guò)濾效率值大于99%，且呼吸阻力值遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)KN95的規(guī)定限值，適合在PM2.5超標(biāo)的空氣環(huán)境下佩帶。
【專利說(shuō)明】—種過(guò)濾PM2.5的口罩
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種過(guò)濾PM2.5的口罩，適用于日常生活、實(shí)驗(yàn)室、學(xué)校、醫(yī)院、工廠等有粉塵及微粒的各種場(chǎng)合下對(duì)空氣污染防護(hù)有要求的人群使用。
【背景技術(shù)】
[0002]國(guó)內(nèi)外許多城市都出現(xiàn)了嚴(yán)重的霧霾污染天氣，這與近年來(lái)的城鎮(zhèn)化、車輛增多、工業(yè)快速發(fā)展緊密相關(guān)。霧霾天氣產(chǎn)生的機(jī)制很多，其化學(xué)成分也非常復(fù)雜，它不是一種物質(zhì)，而是幾十種物質(zhì)，這些物質(zhì)可能引發(fā)癌癥及其它嚴(yán)重疾病。PM2.5是空氣污染物中對(duì)人危害最大的細(xì)顆粒物，此細(xì)顆粒物的直徑等于或者小于2.5微米。PM2.5在醫(yī)學(xué)上叫可入肺顆粒物，一般來(lái)說(shuō)醫(yī)用口罩大概能夠有效過(guò)濾PM4的微粒，但對(duì)PM2.5微粒的過(guò)濾效果不佳，目前防PM2.5 一般要求達(dá)到N95級(jí)別的口罩。
[0003]面對(duì)污染的現(xiàn)狀，市場(chǎng)上的各類紗布、棉布、無(wú)紡布等材質(zhì)的口罩，都被描述為防PM2.5的口罩，甚至還有拿簡(jiǎn)易口罩來(lái)冒充N95等防顆?？谡?。而實(shí)際上判斷口罩能否防PM2.5，不以產(chǎn)品的外觀或紗布層數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)，是以過(guò)濾效率、泄漏率和呼吸阻力等綜合性指標(biāo)，以及相關(guān)PM2.5儀器的檢測(cè)結(jié)果來(lái)驗(yàn)證。
[0004]根據(jù)不同的用途和需求，口罩有不同的種類與分級(jí)，簡(jiǎn)單說(shuō)明如下:
[0005]一般口罩:這種口罩沒(méi)有經(jīng)過(guò)額外的處理，其纖維結(jié)構(gòu)的孔隙相當(dāng)大(約10微米)，該類口罩對(duì)于比較容易進(jìn)入人類呼吸系統(tǒng)的微塵并沒(méi)有防護(hù)的效果，僅對(duì)顆粒較大的灰塵起到一定的阻隔作用。
[0006]活性炭口罩:活性炭具有多孔隙的結(jié)構(gòu)。其過(guò)濾層的主要功用在于吸附有機(jī)氣體及粉塵。這種活性炭口罩所用的活性炭粉極易飽和，使吸附效率短時(shí)間內(nèi)大大降低。同時(shí)活性炭粉容易脫落，使過(guò)濾功能失效，而且活性炭粉中的孔隙均勻性不好，吸附性能不穩(wěn)定，無(wú)法滿足快速吸附和隔絕臭味的要求。
[0007]醫(yī)療用口罩:醫(yī)用口罩主要是為了避免飛沫影響疾病，功能設(shè)計(jì)并不是要免于吸入粒狀有害物，標(biāo)準(zhǔn)的外科醫(yī)療用口罩可擋住90%以上的5微米的顆粒物，但是對(duì)于PM2.5幾乎沒(méi)有防護(hù)效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]為解決現(xiàn)用防護(hù)口罩存在的上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種硅氣凝膠新材料制作的具有過(guò)濾空氣中PM2.5懸浮顆粒，且呼吸阻力小、佩戴舒適的防護(hù)口罩。
[0009]一般來(lái)說(shuō)，硅氣凝膠無(wú)色無(wú)毒，且比表面積大，孔隙率高，具有很強(qiáng)的吸附能力，能與細(xì)小顆粒物充分接觸，從而起到凈化作用。然而，實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)大多數(shù)的硅氣凝膠納米材料并不能很好地過(guò)濾PM2.5懸浮顆粒。
[0010]本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采取的方案是，采用從自主研發(fā)的(CN201310343936.X、CN201310344363.2)由烷氧基硅烷為原料制備的硅氣凝膠材料中選出具有對(duì)PM2.5具有良好過(guò)濾效果的硅氣凝膠材料或其混合物和/或活性炭按一定比例混合，經(jīng)涂覆或噴熔在聚丙烯樹(shù)脂(PP)、滌綸樹(shù)脂(PET)或水刺布上形成的單層結(jié)構(gòu)作為新材料高效過(guò)濾層。
[0011]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是包括吊帶及與吊帶相連的口罩層，所述的口罩層為六層結(jié)構(gòu)，其中第一層為外罩布層；第二層為新材料高效過(guò)濾層；第三層為熔噴無(wú)紡布層；第四層為新材料高效過(guò)濾層；第五層為熔噴無(wú)紡布層；第六層為面部貼合層。
[0012]所述的外罩布層和面部貼合層為無(wú)紡布、棉布或竹纖維布。
[0013]所述的新材料高效過(guò)濾層為一種或多種烷氧基硅烷制備的硅氣凝膠材料或其混合物和/或活性炭按一定比例混合后涂覆或噴熔在載體上的單層結(jié)構(gòu)。
[0014]所述的新材料高效過(guò)濾層的規(guī)格為30?75g/m2，其中一種或多種烷氧基硅烷制備的硅氣凝膠材料或其混合物和/或活性炭的含量為10?50g/m2。
[0015]所述的熔噴無(wú)紡布層的規(guī)格為15?40g/m2。
[0016]所述的涂覆載體為聚丙烯樹(shù)脂(PP)、滌綸樹(shù)脂(PET)或水刺布。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是，具有防塵功效，對(duì)空氣中的微米、亞納米或納米級(jí)懸浮顆粒和中性微粒子的過(guò)濾效率極高，可有效過(guò)濾PM2.5懸浮顆粒。并經(jīng)權(quán)威機(jī)構(gòu)檢測(cè)，過(guò)濾效率值大于99%，且呼吸阻力值遠(yuǎn)低于國(guó)標(biāo)KN95的規(guī)定限值，適合在PM2.5超標(biāo)的空氣環(huán)境下佩帶。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型防PM2.5的口罩六層結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明:
[0020]PM2.5的過(guò)濾效果檢測(cè)方法
[0021]采用甲乙兩臺(tái)“粒量”PM2.5實(shí)時(shí)檢測(cè)儀(儀器生產(chǎn)廠家為北京清風(fēng)康華科技有限公司，其型號(hào)為KHS-PMA)進(jìn)行PM2.5的實(shí)時(shí)測(cè)量，兩臺(tái)儀器的測(cè)量誤差為l_3yg/m3。
[0022]甲儀器進(jìn)行“空白PM2.5值”的測(cè)量，是指在無(wú)口罩的情況下，所選區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的PM2.5的平均值。其檢測(cè)步驟:1)將檢測(cè)儀放置在平面上，面向所選測(cè)試環(huán)境；2)開(kāi)機(jī)預(yù)熱兩分鐘后，機(jī)器正式開(kāi)始采集數(shù)據(jù)；3)根據(jù)屏幕顯示情況讀取測(cè)量數(shù)值。
[0023]乙儀器進(jìn)行“佩戴口罩后的PM2.5值”的測(cè)量，是指在佩戴口罩的情況下，所選區(qū)域在一定時(shí)間內(nèi)測(cè)得的PM2.5的平均值。其檢測(cè)步驟:1)將所測(cè)口罩的面部貼合層緊密貼置于檢測(cè)儀的探測(cè)口，面向測(cè)試環(huán)境；2)開(kāi)機(jī)預(yù)熱兩分鐘后，機(jī)器正式開(kāi)始采集數(shù)據(jù)；3)根據(jù)屏幕顯示情況讀取測(cè)量數(shù)值。
[0024]實(shí)施例一
[0025]本實(shí)用新型的口罩罩體共六層，包括:第一層為25g/m2PP無(wú)紡布層；第二層為25g/m2的娃氣凝膠材料涂覆在25g/m2的丙纟侖布(PP)上形成的50g/m2的新材料高效過(guò)濾層；第三層為20g/m2熔噴無(wú)紡布層；第四層為25g/m2的硅氣凝膠材料涂覆在25g/m2的丙綸布(PP)上形成的50g/m2的新材料高效過(guò)濾層；第五層為25g/m2熔噴無(wú)紡布層；第六層為25g/m2PP無(wú)紡布層。
[0026]按照上述口罩層制作口罩，委托《國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(北京)》，依據(jù)GB2626-2006《呼吸防護(hù)用品自吸過(guò)濾式防顆粒物呼吸器》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得過(guò)濾效率為99.6%，吸氣阻力為24Pa，呼氣阻力為lOOPa，符合KN95標(biāo)準(zhǔn)。
[0027]實(shí)施例二
[0028]本實(shí)用新型的口罩罩體共六層，包括:第一層為25g/m2PP無(wú)紡布層；第二層為25g/m2的娃氣凝膠材料涂覆在25g/m2的丙纟侖布(PP)上形成的50g/m2的新材料高效過(guò)濾層；第三層為20g/m2熔噴無(wú)紡布層；第四層為30g/m2的硅氣凝膠材料和活性炭按8:1比例混合后涂覆在25g/m2的丙纟侖布(PP)上形成的55g/m2的新材料高效過(guò)濾層；第五層為25g/m2熔噴無(wú)紡布層；第六層為25g/m2PP無(wú)紡布層。
[0029]按照上述口罩層制作口罩，委托《國(guó)家勞動(dòng)保護(hù)用品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心(北京)》，依據(jù)GB2626-2006《呼吸防護(hù)用品自吸過(guò)濾式防顆粒物呼吸器》標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢測(cè)，測(cè)得過(guò)濾效率為99.6%，吸氣阻力為47Pa，呼氣阻力為135Pa，符合KN95標(biāo)準(zhǔn)。
[0030]按照上述口罩層制作口罩，采用甲乙兩臺(tái)“粒量” PM2.5實(shí)時(shí)檢測(cè)儀連續(xù)檢測(cè)8小時(shí)，分別得到“空白PM2.5值”和“佩戴口罩后的PM2.5值”。其中:1?2小時(shí)測(cè)得佩戴口罩后的PM2.5值為11-13 μ g/m3 (空白PM2.5值為290-287 μ g/m3) ;3?4小時(shí)測(cè)得佩戴口罩后的PM2.5值為16-20 μ g/m3 (空白PM2.5值為341-282 μ g/m3) ;5?6小時(shí)測(cè)得佩戴口罩后的PM2.5值為20-26 μ g/m3 (空白PM2.5值為322-301 μ g/m3) ;7?8小時(shí)測(cè)得佩戴口罩后的 PM2.5 值為 25-24 μ g/m3 (空白 PM2.5 值為 253-262 μ g/m3)。
[0031]測(cè)試結(jié)果表明，本實(shí)用新型口罩對(duì)PM2.5具有優(yōu)良的過(guò)濾效果，且持續(xù)作用時(shí)間長(zhǎng)。
【權(quán)利要求】
1.一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其包括吊帶及與吊帶相連的口罩層，其特征在于:所述的口罩層為六層結(jié)構(gòu)，其中第一層為外罩布層；第二層為新材料高效過(guò)濾層；第三層為熔噴無(wú)紡布層；第四層為新材料高效過(guò)濾層；第五層為熔噴無(wú)紡布層；第六層為面部貼合層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其特征在于:所述的外罩布層和面部貼合層為無(wú)紡布、棉布或竹纖維布。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其特征在于:所述的新材料高效過(guò)濾層為一種或多種烷氧基硅烷制備的硅氣凝膠材料或其混合物和/或活性炭按一定比例混合后涂覆或噴熔在載體上的單層結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其特征在于:所述的新材料高效過(guò)濾層的規(guī)格為30?75g/m2,其中一種或多種燒氧基娃燒制備的娃氣凝膠材料或其混合物和/或活性炭的含量為10?50g/m2。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其特征在于:所述的熔噴無(wú)紡布層的規(guī)格為15?40g/m2。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種過(guò)濾PM2.5的口罩，其特征在于:所述的涂覆或噴熔載體為聚丙烯樹(shù)脂(PP)、滌綸樹(shù)脂(PET)或水刺布。
【文檔編號(hào)】B01D39/14GK203776206SQ201420150991
【公開(kāi)日】2014年8月20日 申請(qǐng)日期:2014年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月29日
【發(fā)明者】史東方, 李雙雙 申請(qǐng)人:鎮(zhèn)江新元素醫(yī)藥科技有限公司