一种口罩叠层复合过滤芯材结构及口罩的制作方法

[0001]
本实用新型属于口罩技术领域，特别涉及一种口罩用叠层复合过滤芯材结构及口罩。


背景技术：

[0002]
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本实用新型的总体背景的理解，而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
[0003]
目前，作为隔离病毒和微生物颗粒主要作用的口罩成为较为重要的医用和民用物资，对口罩使用要求和耐用寿命的升级，口罩材料和功能化水平也不断提出了更高的要求。
[0004]
目前使用的口罩基本为聚丙烯的超细纤维的纺粘无纺布织物或者熔喷纤维无纺布织物叠合之后，通过热熔胶粘合而成的组合结构，通过叠层后的多种织物的发达孔隙结构实现对多种病菌以及粉尘污染物的吸附隔离。还有一些研发单位在热塑性聚丙烯纤维的无纺布织物中添加活性炭或者活性碳纤维等超高吸附特性的材料开发出来的吸附特性更好的功能化口罩过滤材料。
[0005]
而目前这些用于口罩的吸附材料虽然达到了一定的过滤和阻隔要求，但是基本属于不可逆的使用状态，尤其是口罩在长时间使用时，会导致口罩湿气较重，容易导致细菌滋生，影响佩戴舒适性和使用寿命。


技术实现要素：

[0006]
为了解决现有技术中存在的技术问题，本实用新型的目的是提供一种口罩用叠层复合过滤芯材结构及口罩。
[0007]
为实现上述实用新型目的，本实用新型的一个或多个实施例公开了以下技术方案：
[0008]
本实用新型一方面提供了一种口罩用叠层复合过滤芯材结构，包括碳纤维织物电加热层，碳纤维织物电加热层与相邻层之间设置有防粘无纺布绝缘阻隔层；
[0009]
碳纤维织物电加热层的两端分别埋设有一个电极，两个电极通过电线与电池连接。
[0010]
本实用新型另一方面提供一种口罩，包括所述叠层复合过滤芯材结构。
[0011]
与现有技术相比，本实用新型的以上一个或多个技术方案取得了以下有益效果：
[0012]
口罩在长期使用时，具有吸湿作用，会影响口罩的使用舒适性，且会导致口罩的细菌滋生，通过碳纤维织物电加热层实现了加热功能，可以对整个叠合过滤结构的吸附层进行脱湿处理，采用加热可以排除湿气，同时对呼吸环境进行改善。
附图说明
[0013]
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本
实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
[0014]
图1为本实用新型实施例的一种口罩用具有电加热特性和温度调节特性的叠层复合过滤芯材结构示意图。
[0015]
其中，1、纺粘无纺布防水层，2、第一纺粘无纺布绝缘阻隔层，3、活性碳纤维吸附层，4、碳纤维织物电加热层，5、熔喷无纺布亲肤层，6、接线端子，7、温度传感器，8、电池，9、第二纺粘无纺布绝缘阻隔层，10、第三纺粘无纺布绝缘阻隔层。
具体实施方式
[0016]
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0017]
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0018]
本实用新型一方面提供了一种口罩用叠层复合过滤芯材结构，包括碳纤维织物电加热层，碳纤维织物电加热层与相邻层之间设置有防粘无纺布绝缘阻隔层；
[0019]
碳纤维织物电加热层的两端分别埋设有一个电极，两个电极通过电线与电池连接。
[0020]
在一些实施例中，所述碳纤维织物电加热层内埋设有温度传感器。
[0021]
还可以在电路上设置可调电阻，通过调节可调电阻的阻值，来调节碳纤维织物电加热层的加热温度。
[0022]
在一些实施例中，所述碳纤维织物电加热层采用网格布进行碳纤维丝束排布。
[0023]
进一步的，碳纤维织物电加热层中的碳纤维采用3k或6k碳纤维长丝，其中碳纤维选自t300、t700、t800或t1000。
[0024]
进一步的，碳纤维丝束的排布结构为0/90
°
排布或
±
45
°
的纤维排布结构。
[0025]
更进一步的，碳纤维丝束的单束纤维之间的间距为1-3mm。以上设计是考虑到织物的整体强度设计。
[0026]
在一些实施例中，所述电池为纽扣电池或5号电池。较佳为纽扣电池。
[0027]
可通入0.2-0.3a的电流对整个叠合装置进行加热，加热温度在20-60℃之间调节。采用加热可以排除湿气同时可以对呼吸环境进行改善，碳纤维具有耐温性，该温度范围可以耐受。
[0028]
纽扣电池体积较小，可以埋设在口罩的一侧。
[0029]
在一些实施例中，所述口罩用叠层复合过滤芯材结构还包括防粘无纺布防水层和活性碳纤维吸附层，活性碳纤维吸附层与碳纤维织物电加热层之间设置有第二防粘无纺布绝缘阻隔层。
[0030]
进一步的，防粘无纺布防水层和活性碳纤维吸附层之间设置有第一防粘无纺布绝缘阻隔层。用于保护功能层。
[0031]
进一步的，所述防粘无纺布防水层的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯硫醚、对苯二甲酸乙二醇酯、对苯二甲酸丁二醇酯等热塑性树脂中的一种。
[0032]
更进一步的，防粘无纺布防水层的克重为15-30g/m2，单片克重为0.4-0.9克。
[0033]
进一步的，所述活性碳纤维吸附层的材料为pan基碳纤维或黏胶基碳纤维长丝，其比表面积在1500-3000m2/g。
[0034]
更进一步的，所述pan基碳纤维选自t300、t700、t800、t1000中的一种或者黏胶基碳纤维。
[0035]
pan基碳纤维经过活化处理后的比表面积为1500-3000m2/g。
[0036]
再进一步的，所述pan基碳纤维的单丝表面的平均孔径为1.0-4.0nm，微孔体积占总体积的80-95％。
[0037]
进一步的，所述活性碳纤维吸附层采用短切纤维毡结构叠合多层构成。
[0038]
更进一步的，单层活性碳纤维吸附层的克重为10-30g/m2，单片克重为0.4-0.9克。
[0039]
在一些实施例中，纺粘无纺布绝缘阻隔层的材料选自聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚酰胺、聚甲醛、聚醚酮、聚醚醚酮、聚苯硫醚、对苯二甲酸乙二醇酯或对苯二甲酸丁二醇酯中的任意一种。
[0040]
进一步的，纺粘无纺布绝缘阻隔层的克重为15-30g/m2。
[0041]
进一步的，纺粘无纺布绝缘阻隔层的编织方式为平纹、斜纹或缎纹。
[0042]
更进一步的，单片纺粘无纺布绝缘阻隔层的厚度为0.2-0.5mm。
[0043]
在一些实施例中，还包括熔喷无纺布亲肤层，设置于最内侧，与碳纤维织物电加热层之间设置有第三纺粘无纺布绝缘阻隔层。
[0044]
进一步的，熔喷无纺布亲肤层的原料选自涤纶、丙纶、锦纶、氨纶或腈纶纤维中的任意一种。
[0045]
再进一步的，熔喷无纺布亲肤层的体密度为0.05-0.1g/cm3，单层网状过滤层厚度在0.5-1mm。
[0046]
再进一步的，熔喷无纺布亲肤层的单丝纤维比表面积为0.01-0.1m2/g。
[0047]
再进一步的，熔喷无纺布亲肤层的克重为20-30g/m2，单片克重为0.6-0.9克。
[0048]
本实用新型另一方面提供一种口罩，包括所述叠层复合过滤芯材结构。
[0049]
实施例1
[0050]
一种口罩用的叠层复合过滤芯材结构，包括：纺粘无纺布防水层1、第一纺粘无纺布绝缘阻隔层2、活性碳纤维吸附层3、第二纺粘无纺布绝缘阻隔层9、碳纤维织物电加热层4、第三纺粘无纺布绝缘阻隔层10、熔喷无纺布亲肤层5等七层叠合组成。其中，在碳纤维织物电加热层4中埋入接线端子6和温度传感器7，通过电池8连接供电对整个叠合结构进行温度调节加热。
[0051]
纺粘无纺布防水层1的材料为聚乙烯，克重15g/m2，单片0.7克；
[0052]
活性碳纤维吸附层由3层活性炭短切纤维毡叠合而成，由t1000碳纤维经活化处理制得，碳纤维单丝的平均孔径在2nm，比表面积在2000m2/g。活性炭短切纤维毡的微孔体积80％，单片克重0.6克.
[0053]
碳纤维织物电加热层采用6k的t300碳纤维长丝以0/90
°
排布结构，单束纤维间距
在2mm，构成网格布结构。在碳纤维网格布的两侧位置埋入电源接线端子，可以方便与纽扣电池或5号电池连接，可通入0.2-0.3a的电流对整个叠合装置进行加热，加热温度在20-60℃之间调节。当进行活性碳纤维层脱附处理时，采用50-60℃的加热温度脱附20-50min。
[0054]
纺粘无纺布绝缘阻隔层的材料为聚乙烯，克重为20g/m2，厚度为0.3mm。
[0055]
熔喷无纺布亲肤层的原料为涤纶，体密度为0.1g/cm3，单层网状过滤层厚度在1mm，克重为30g/m2，单片克重为0.9克。
[0056]
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。