防pm两点五高透气性口罩、面罩或面具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有高透气性并防PM2.5 口罩、面罩或面具，用于防止大气中的PM2.5级细小颗粒、粉尘、细菌、病毒吸入人体内。
【背景技术】
[0002]PM,英文全称是particular matter, B卩为颗粒物。PM2.5是指大气中直径小于或等于2.5μπι的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。其粒径过小不易被呼吸道阻挡，被吸入人体后会直接进入支气管和肺泡，干扰肺部的气体交换，并引发其他疾病。同时ΡΜ2.5粒径小，其表面易富含大量的有毒，有害物质且在大气中停留时间长，输送距离远，因而对人体造成多种健康的威胁。
[0003]伴随我国经济高速增长，多个大中城市空气中的ΡΜ2.5颗粒浓度偏高，严重危害人体健康。为防止空气污染，通常采用佩戴口罩防护，但现有的大部分口罩对于ΡΜ2.5 (空气中直径小于或等于2.5微米的悬浮颗粒物)没有防护效果，也不具备杀菌灭菌功能。
[0004]目前，市场上具有防护ΡΜ2.5的口罩都是在其中加入带有一定过滤能力的无纺布，薄片膜等。但是对于过滤材料来说，分离性能和透气量是一对相互矛盾的参数。即过滤精度越高其有效孔径越小，透气量越小。而过滤精度较差其有效孔径较大，透气量也大。对于空气中的ΡΜ2.5来说，其粒径较小，要求过滤部分的过滤精度高，孔径比较小，所以应用于去除ΡΜ2.5的过滤材料的透气量往往都比较小。对于口罩来说，平板式分离材料的有效过滤面积比较小，透气性不够，造成使用者憋闷的感觉。在相同体积下，中空纤维式过滤材料的有效过滤面积是平板式过滤材料的10-100倍。中空纤维式毛细管膜的过滤分离孔径分布在毛细管膜管壁上，便于封装。因此，选用具有中空纤维式毛细管膜作为过滤材质，可以大幅度提高口罩的透气性，消除使用者的憋闷感。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是以中空纤维式毛细管膜过滤材料代替传统的平板式过滤材料，以保证防ΡΜ2.5的同时大幅度提高口罩的透气性。
[0006]为实现上述目的，本发明采用的技术方案为:
[0007]防ΡΜ2.5高透气量口罩、面罩或面具，包括口罩主体、面罩主体或面具主体，过滤芯件；
[0008]口罩主体、面罩主体或面具主体又称之为外罩，于外罩的内表面或四周边缘设有一环型弹性密封圈；过滤芯件包括中空纤维毛细管膜；
[0009]空气经中空纤维毛细管膜过滤后进入环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域。
[0010]实现空气经中空纤维毛细管膜过滤后进入环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域的防ΡΜ2.5颗粒、灰尘、细菌或病毒等高透气量口罩、面罩或面具结构为下述二类情形中的任意之一种结构或二种以上结构的组合，
[0011]第一类:过滤芯件由1根以上的中空纤维毛细管膜组成；
[0012]A.所述中空纤维毛细管膜置于环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域；中空纤维毛细管膜的二端开口、或一端开口另一端密闭，中空纤维毛细管膜的开口端经环型弹性密封圈伸出至外罩之外与空气相连通，或者中空纤维毛细管膜的开口端通过导气管或装有呼吸气单向阀的导气管经环型弹性密封圈伸出至外罩之外与空气相连通；
[0013]B.所述中空纤维毛细管膜置于外罩的外部或四周边缘，中空纤维毛细管膜的二端开口、或一端开口另一端密闭，开口端经环型弹性密封圈伸入至环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域，或者中空纤维毛细管膜的开口端通过导气管或装有呼吸气单向阀的导气管经环型弹性密封圈伸入至环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域；
[0014]第二类:过滤芯件包括1根以上的中空纤维毛细管膜和带有进气口或出气口的柔性或刚性的(密闭或非密闭的)容器，1根以上的中空纤维毛细管膜组成束装入置于容器内；
[0015]A.过滤芯件置于外罩的外部或四周边缘；中空纤维毛细管膜的二端开口、或一端开口另一端密闭；密闭容器的进气口与空气相连通，中空纤维毛细管膜的开口端经环型弹性密封圈伸入至环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域，或者中空纤维毛细管膜的开口端通过导气管或装有呼吸气单向阀的导气管经环型弹性密封圈伸入至环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域；
[0016]B.过滤芯件置于外罩的外部或四周边缘；中空纤维毛细管膜的二端开口、或一端开口另一端密闭，中空纤维毛细管膜的开口端与空气相连通；密闭容器的出气口经环型弹性密封圈伸入至环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域，或者密闭容器的出气口通过导气管或装有呼吸气单向阀的导气管经环型弹性密封圈伸入至环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域；
[0017]C.过滤芯件置于环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域；中空纤维毛细管膜的二端开口、或一端开口另一端密闭；密闭容器的出气口与环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域相连通；中空纤维毛细管膜的开口端经环型弹性密封圈伸出至外罩之外与空气相连通，或者中空纤维毛细管膜的开口端通过导气管或装有呼吸气单向阀的导气管经环型弹性密封圈伸出至外罩之外与空气相连通；
[0018]D.过滤芯件置于环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域；中空纤维毛细管膜的二端开口、或一端开口另一端密闭；中空纤维毛细管膜的开口端与环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域相连通；密闭容器的进气口经环型弹性密封圈伸出至外罩之外与空气相连通，或者密闭容器的进气口通过导气管或装有呼吸气单向阀的导气管经环型弹性密封圈伸出至外罩之外与空气相连通。
[0019]外罩由不透气或过滤精度0.01-0.1 μ m的材料制成。
[0020]不透气材料为塑料、橡胶或树脂中的一种或二种以上；过滤精度0.01-2.5μπι优选0.05-0.5 μ m的材料为无纺布、带孔塑料、带孔橡胶或带孔树脂中的一种或二种以上。
[0021]所述的中空纤维式毛细管膜制备材料包括而不仅限于无机材料、砜类高分子材料、氟类高分子材料、烯烃类高分子材料、纤维素类高分子、酰胺类高分子、酰亚胺类高分子、聚碳酸酯类高分子、聚丙烯腈类高分子、橡胶类高分子中的一种或二种以上高分子材料的混合物或二种以上高分子材料共聚物；中空纤维式毛细管膜的外径分别在0.25-5_之间，优选0.3-1.5mm ;壁厚在0.05_2mm之间，优选0.1-0.5mm ;毛细管膜壁上有孔可供通气，其孔过滤精度为0.01-2.5 μ m，优选0.05-1 μ m。
[0022]砜类高分子材料为聚砜、聚醚砜、聚砜酰胺中的一种或二种以上，氟类高分子材料为聚四氟乙烯、聚偏氟乙烯、聚三氟乙烯、聚氟乙烯、及它们与乙烯共聚物中的一种或二种以上，烯烃类高分子材料为聚丙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丁烯中的一种或二种以上；纤维素类高分子材料为纤维素、硝化纤维素、二醋酸纤维素、三醋酸纤维素、混合纤维素、再生纤维素中的一种或二种以上，酰胺类高分子材料为尼龙11、尼龙12、尼龙6、尼龙66、尼龙610、尼龙612、尼龙8、尼龙9、尼龙1010中的一种或二种以上，酰亚胺类高分子材料为聚酰亚胺、聚醚酰亚胺中的一种或二种以上；橡胶类高分子材料为天然橡胶、合成橡胶、硅橡胶中的一种或二种以上；
[0023]无机材料为陶瓷、氧化锆、氧化铝、氧化钛、氧化硅、碳化硅、玻璃、不锈钢、钯、银、中的一种或二种以上。
[0024]容器可以是管状或扁平片状，毛细管膜与容器在两侧用胶粘剂粘接成一体，毛细管膜内腔敞开的；
[0025]过滤芯件与口和/或鼻腔有连接两种方式:或者毛细管膜内腔直接通大气，容器上通气孔通过带或不带单向阀导气管与外罩相通，导入洁净空气供吸气用；或者容器上通气孔直接通大气，毛细管膜内腔通过带或不带单向阀导气管与外罩相通，导入洁净空气供吸气用。
[0026]环型弹性密封圈在外罩骨架内侧周边形成一密合框，使外罩一部分紧密扣在口和/或鼻腔上，它是口罩、面罩或面具与佩戴者面部贴合部件，起密封作用，由弹性柔软(如橡胶等)材料制成。
[0027]所述的过滤芯件可以作成口罩、面罩或面具的系带、外罩边框、或一个单独部件悬挂在使用者身上中的一种或二种以上；
[0028]所述单独部件为围巾、披肩、衣服、头饰、腰带、帽子中的一种或二种以上。
[0029]于环型弹性密封圈所围绕的外罩的内表面所在区域设有通孔，作为进气孔或排气孔，排气孔处设有用于外罩内表面向外表面排气的单向阀。
[0030]该方法具有结构紧凑，成本低廉，性能优良。
[0031]本发明既可以有效阻挡PM2.5颗粒，又可以保持较大的透气性，能同时保证产品使用过程中的过滤效果和呼吸舒适性。利用过滤精度为孔径0.01-2.5 μ m的中空纤维式毛细管膜代替传统的平板式、管式过滤材料和无纺布等，得到远大于传统口罩的过滤面积，在确保有效分离PM2.5颗粒的情况下，大幅度提高口罩的透气性，具有能舒畅呼吸气又能防风、防尘、防菌等多功能的防护罩。
【附图说明】
[0032]图1A为中空纤维式毛细管膜组装成过滤芯件(3)结构示意图；
[0033]图1B