一种新型抗菌防尘防毒过滤件的制作方法

本发明属于防护用品技术领域，具体涉及一种新型抗菌防尘防毒过滤件，特别针对过滤件内的抗菌防尘部分和防毒部分的材料进行了改性。

背景技术：

防毒面具是用于防止由于毒气、粉尘、细菌、有毒有害气体或蒸汽等有毒物质引起人体损害的防护器材。目前，防毒面具主要是由过滤元件、罩体、眼窗、呼气通话装置以及头带等部件组成，而过滤元件是防毒面具的把关卫士，将空气中的杂质过滤。现有技术中的过滤元件大多过滤效果不理想，不能充分防护、过滤各类有毒物质，且使用时存在不能均匀过滤，过滤效果差、过滤时效短等缺陷，影响使用。同时目前的防毒面具功能比较单一，没有抗菌等功效，在目前各种病毒肆虐，特别是新冠病毒广泛传播，对防毒面具的使用场合和需求也越来越多，一般的防毒面具已满足不了使用要求。

技术实现要素：

为了克服上述缺陷，本发明的目的在于提供一种新型抗菌防尘防毒过滤件，通过结构设计和对材料的改性，不仅可以防毒、还可以抗菌、防尘，而且防范范围广，效果好，使用时间长。

为了实现上述目的，本发明的技术方案为：

一种新型抗菌防尘防毒过滤件，包含抗菌防尘层和防毒层两部分，所述抗菌防尘层内设有负载有抗菌剂的过滤基材，所述抗菌剂各组分配比为：按质量百分比计，五聚赖氨酸酞菁锌2%~5%，聚六亚甲基双胍盐酸盐2%~5%，正硅酸乙酯2%~5%，一水合柠檬酸0.2%~1%，羧甲基纤维素钠0.1%~0.5%，十二烷基苯磺酸钠0.1%~0.5%，其余部分为乙醇的水溶液；其中乙醇的水溶液浓度为10%~50%。

本发明通过配方配比设置，形成了相互促进、互补的杀菌主要成分和辅助成分，还配比了分散剂使各成分能够充分溶解，同时设置了一水合柠檬酸和羧甲基纤维素钠等成分，使抗菌剂在干燥过程中能够均匀、稳定、牢固的粘合、附载在过滤基材上，并在使用过程中无粉尘产生，且无刺激，无腐蚀。

本发明能对多种细菌、病毒、真菌等均有抑制和杀灭作用，例如对大肠杆菌，变形杆菌，金黄色葡萄球菌，绿脓杆菌，炭疽杆菌，伤寒和副伤寒杆菌，痢疾杆菌等均有较好的杀灭作用，同时对一些流行性传染性疾病病菌也具有较好的防疫、杀菌作用。

作为本发明的进一步改进：负载有抗菌剂的过滤基材具体加工工艺为：将抗菌剂喷涂、涂覆或者浸渍在过滤基材上，将过滤基材在真空干燥箱内进行烘干1~6小时，烘干温度为50~80℃，真空度为0.06mpa~0.09mpa。

本发明在加工过程中控制烘干温度，减少各成分的分解，保持各成分的稳定性，特别是杀菌成分，而控制真空干燥，进一步使附载在过滤基材上物料的深层水分干燥，从而扩大过滤吸附基材的孔道，增强吸附效果，降低呼吸阻力。

作为本发明的优选实施例：所述过滤基材为无纺布、玻纤纸、熔喷布中的一种或多种复合。

作为本发明的进一步改进：负载有抗菌剂的过滤基材采用折叠方式置于抗菌防尘层内，具体折叠方式为：折叠高度为0.3cm~1cm，折叠密度为每5cm折叠有10~25折。这样可以进一步在有效单位面积内增加过滤基材的使用面积，提高杀菌效果，同时可以延长杀菌时间。

为了保证折叠过的过滤基材使用的稳定性；本发明中设有梳子状的加强隔条，所述加强隔条的梳齿插入折叠层中。这样既可以调整和控制折叠间距又能保持折叠滤棉不发生形变。

作为本发明的进一步改进，为了提高本产品对有害气体的综合防护效果，对防毒层中的活性炭进行改性，具体操作方法为：

配制浸渍溶液：按质量百分比计，各组分配比为：碳酸氢铵1%~3%，碱式碳酸铜2%~10%，碱式碳酸锌0.2%~1%，氯化铵2%~6%，硝酸银0.1%~0.5%，氯化钙3%~15%，氨水20%~60%，其余为去离子水；

改性活性炭：以活性炭与浸渍溶液按照1：3的质量比，将活性炭浸渍在浸渍溶液中4h~6h，过滤将浸渍后的活性炭置于烘箱中，在氮气保护下，温度140~160℃，烘干40~60分钟得到改性活性炭。

本发明改性过的活性炭为综合防护活性炭，对a、b、e、k四个类别的气体均具有防护作用。其中，a类气体为苯、苯胺类。四氯化碳、硝基苯等有机气体；b类气体为氯化氰、氢氰酸、氯气等无机酸性气体；e类气体为二氧化硫；k类气体为氨气等碱性气体。此外，本系列的活性炭对硫化氢也有很好的防护作用。本发明通过改进配方，在发明所述形式的过滤件中，可以实现对a类气体的防护时间大于120分钟，b类气体的防护时间大于45分钟，e类气体的防护时间大于50分钟，k类气体的防护时间大于60分钟，对硫化氢的防护时间大于80分钟。

特别需要说明的是，本发明所述活性炭为无铬配方的活性炭。常规的含铬炭对hcn的防护时间通常较长，可以达到35分钟以上，但是无铬炭对hcn的防护时间一般来说较短，仅约10到15分钟左右。本发明通过调整配方，配比加入了氯化钙等，同时加入了氨水溶液调整浸渍药剂的ph值，从而调整了改性活性炭的ph值，使得本发明所述的活性炭对hcn的防护时间也大于45分钟。

附图说明

图1为本发明中过滤件的结构示意图；

图2为本发明中加强隔条与过滤基材的装配结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

实施例一，如图1所示，本实施例涉及一种新型抗菌防尘防毒过滤件，包含壳体1、抗菌防尘层2和防毒层4，抗菌防尘层2内为折叠的负载有抗菌剂的过滤基材21，防毒层4内设置有改性活性炭。如图1和图2所示：折叠的负载有抗菌剂的过滤基材21的具体折叠方式为：折叠高度为0.8cm，折叠密度为每5cm折叠有18折；设有梳子状的加强隔条22，加强隔条22的梳齿插入折叠层中调整和控制折叠间距又能保持折叠滤棉不发生形变，加强隔条22则与壳体胶装固定连接。

抗菌防尘层2的制备方法为：使用激光切割工艺，将折叠抗菌过滤基材切割成合适的形状，使用胶装工艺封装于过滤件的上层，形成抗菌防尘层。

防毒层4的制备方法为：取一定量的改性活性炭装于过滤件的下层，使用振动装填工艺使活性炭装填密实，使用超声波诱导焊接工艺，将隔板3焊接在防毒层上方。

防毒层4和抗菌防尘层2之间使用隔板和无纺布分隔，避免改性活性炭污染抗菌防尘材料。本发明中过滤基材可为无纺布、玻纤纸、熔喷布中的一种或多种复合，本实施例中选用无纺布。

本实施例中：负载有抗菌剂的过滤基材的具体加工工艺为：将抗菌剂喷涂、涂覆或者浸渍在过滤基材上，将过滤基材在真空干燥箱内进行烘干4小时，烘干温度为60℃，真空度为0.08mpa。烘干温度主要根据五聚赖氨酸酞菁锌和聚六亚甲基双胍盐酸盐等主要成分设定。

本实施例中所用抗菌剂各组分配比为：按质量百分比计，五聚赖氨酸酞菁锌4%，聚六亚甲基双胍盐酸盐3%，正硅酸乙酯3%，一水合柠檬酸0.6%，羧甲基纤维素钠0.3%，十二烷基苯磺酸钠0.3%，其余部分为乙醇的水溶液；其中乙醇的水溶液浓度为30%。

本实施例中：防毒层涉及的改性活性炭，具体操作方法为：

配制浸渍溶液：按质量百分比计，各组分配比为：碳酸氢铵2%，碱式碳酸铜6%，碱式碳酸锌0.6%，氯化铵4%，硝酸银0.3%，氯化钙7%，氨水40%，其余为去离子水；

改性活性炭：以活性炭与浸渍溶液按照1：3的质量比，将活性炭浸渍在浸渍溶液中5h，过滤将浸渍后的活性炭置于烘箱中，在氮气保护下，温度150℃，烘干50分钟得到改性活性炭。

显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。