可提供氧气的鼻罩及其制备方法与流程

文档序号:17928071发布日期:2019-06-15 00:34阅读:252来源:国知局

本发明涉及鼻罩领域。更具体地说,本发明涉及一种可提供氧气的鼻罩及其制备方法。



背景技术:

缺氧是指机体得不到充足的o2,或无法充分利用o2时组织和细胞代谢、机能、甚至形态结构发生异常变化的病理过程。随着经济、国防、政治和文化的发展需要,由低海拔区域快速进驻高海拔区域的人越来越多。高原地区大气氧分压下降,含氧量减少,对急进高原的平原人群会带来严重的身体伤害。初期会出现头晕、胸闷、恶心、呕吐、失眠等急性高原缺氧应激反应,进而影响机体的神经、呼吸及循环等系统,进而导致机体功能、代谢和结构上的病理生理学改变,最终可诱发心、脑、肺等多器官的缺氧性损伤。

目前高原环境中大规模制氧方法主要有深冷法、化学试剂法、电解水法、膜分离法、变压吸附法。这四种方法在能耗、o2浓度、投资成本等方面各有特点,都有各自适合的应用领域,且起着非常重要的作用。供氧方式的研究多种多样,如建立富氧室、制备液态氧、高压氧、压缩空气等。与此同时,个人便携式供氧装备有相应的研发,如轻便的加压舱(袋),单兵高原增氧仪,便携式呼吸头盔等,但这些供氧设备在高原实际应用中均存在缺陷,如在极端低温低压环境中制氧效率较低,需要外源性提供稳定的电能促发氧气的产生,已制备完成的氧气储存设备效能低下不易运输,因此,在高原低压低氧的环境中,o2的制备和供给就显得尤为重要,急需一种携带方便、使用方便的制氧装备。



技术实现要素:

本发明的一个目的是解决至少上述问题,并提供至少后面将说明的优点。

本发明还有一个目的是提供一种可提供氧气的鼻罩及其制备方法,具有易于携带、使用方便的效果。

为了实现根据本发明的这些目的和其它优点,提供了一种可提供氧气的鼻罩,由远离面部到贴近面部的方向依次包括:透明层、复合纺丝纤维膜层、pu膜层和无纺布层,所述透明层上设有可供注射蓝细菌培养基的开口,所述开口上设有可启闭的开口罩;

所述复合纺丝纤维膜层的制备方法为:按重量比2:1:1取热塑性弹性体、木质纤维素、柠檬酸置于乙醇中搅拌,形成热塑性弹性体占总重量10%的第一溶液,按重量比3:1将粉碎的苎麻纤维和乙基纤维素置于乙酸中搅拌,形成乙基纤维素占总重量8%的第二溶液,按重量比50:40:1:1:1取第一溶液、第二溶液、聚二甲基硅氧烷、魔芋胶、麦芽糖醇在磁力搅拌子的作用下混合,搅拌10h,形成静电纺丝液,将休眠的蓝细菌加入到静电纺丝液中使蓝细菌的质量占比为1%,继续搅拌1h,连续静电纺丝120min,真空干燥,得复合纺丝纤维膜层;

所述透明层的制备方法为:按重量比10:1将熔融的聚丙烯和硅油混合,形成第三溶液,按重量比8:1:1取长链纤维素、果胶、阿拉伯胶溶于乙醇中,搅拌10h,形成阿拉伯胶占总重量2%的第四溶液,将第四溶液滴加到第三溶液中,边滴加边搅拌,形成第五溶液,按重量比30:1取第五溶液和二氧化钛粉末混合,升温至60℃,搅拌2h,得透明溶胶,将透明溶胶加入双螺杆挤出机中,挤出,得透明层。

优选的是,所述无纺布层包括与pu膜层接触的热风无纺布层和与面部接触的纺粘无纺布层。

优选的是,所述透明层厚度为150μm。

优选的是,静电纺丝的方法为:将加入蓝细菌的静电纺丝液装入喷丝头,在湿度40%、温度50℃的条件下在无纺布基底上进行纺丝,纺丝距离为15cm,纺丝电压强度为15kv,形成薄膜,将薄膜置于60℃的真空烘箱干燥10h,得复合纺丝纤维膜层。

优选的是,双螺杆挤出机转速为800r/min。

还提供一种可提供氧气的鼻罩的制备方法,其特征在于,将无纺布层、pu膜层、复合纺丝纤维膜层、透明层依次叠放,一次复合成型,得可提供氧气的鼻罩。

本发明至少包括以下有益效果:目前市面上提供的个人便携式供氧装备在高原实际应用中均存在缺陷,如轻便的加压舱在极端低温低压环境中制氧效率较低,单兵高原增氧仪需要外源性提供稳定的电能促发氧气的产生,便携式呼吸头盔氧气储存设备效能低下,本发明提供了一种可以利用蓝细菌光合作用提供氧气的鼻罩,制氧效率稳定,不需要提供稳定的电能,易于携带,制作简单,使用方便,适用人群广泛,满足了市场对于解决缺氧装备的部分要求,打破了市场上该类产品的空白,复合纺丝纤维膜层的设置利于提高鼻罩的溶存氧能力,透明层的设置利于降低鼻罩的呼吸气阻力。

本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步的详细说明,以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

需要说明的是,下述实施方案中所述实验方法,如无特殊说明,均为常规方法,所述试剂和材料,如无特殊说明,均可从商业途径获得。

<实施例1>

可提供氧气的鼻罩,由远离面部到贴近面部的方向依次包括:透明层、复合纺丝纤维膜层、pu膜层和无纺布层,所述透明层上设有可供注射蓝细菌培养基的开口,所述开口上设有可启闭的开口罩;

所述复合纺丝纤维膜层的制备方法为:按重量比2:1:1取热塑性弹性体、木质纤维素、柠檬酸置于乙醇中搅拌,形成热塑性弹性体占总重量10%的第一溶液,按重量比3:1将粉碎的苎麻纤维和乙基纤维素置于乙酸中搅拌,形成乙基纤维素占总重量8%的第二溶液,按重量比50:40:1:1:1取第一溶液、第二溶液、聚二甲基硅氧烷、魔芋胶、麦芽糖醇在磁力搅拌子的作用下混合,搅拌10h,形成静电纺丝液,将休眠的蓝细菌加入到静电纺丝液中使蓝细菌的质量占比为1%,继续搅拌1h,连续静电纺丝120min,真空干燥,得复合纺丝纤维膜层;

所述透明层的制备方法为:按重量比10:1将熔融的聚丙烯和硅油混合,形成第三溶液,按重量比8:1:1取长链纤维素、果胶、阿拉伯胶溶于乙醇中,搅拌10h,形成阿拉伯胶占总重量2%的第四溶液,将第四溶液滴加到第三溶液中,边滴加边搅拌,形成第五溶液,按重量比30:1取第五溶液和二氧化钛粉末混合,升温至60℃,搅拌2h,得透明溶胶,将透明溶胶加入双螺杆挤出机中,挤出,得透明层。

所述无纺布层包括与pu膜层接触的热风无纺布层和与面部接触的纺粘无纺布层。

所述透明层厚度为150μm。

静电纺丝的方法为:将加入蓝细菌的静电纺丝液装入喷丝头,在湿度40%、温度50℃的条件下在无纺布基底上进行纺丝,纺丝距离为15cm,纺丝电压强度为15kv,形成薄膜,将薄膜置于60℃的真空烘箱干燥10h,得复合纺丝纤维膜层。

双螺杆挤出机转速为800r/min。

可提供氧气的鼻罩的制备方法,将无纺布层、pu膜层、复合纺丝纤维膜层、透明层依次叠放,一次复合成型,得可提供氧气的鼻罩。

可提供氧气的鼻罩的使用方法:使用前,自所述透明层上的开口处加入蓝细菌培养基,使其缓释氧气,蓝细菌培养基组分为:硝酸钠1.5g/l,磷酸氢二钾0.04g/l,七水硫酸镁0.075g/l,二水氯化钙0.036g/l,柠檬酸0.006g/l,柠檬酸铁铵0.006g/l,edta二钠0.001g/l,碳酸钠0.02g/l,1000x微量元素1.0ml,用1mol/l的盐酸调节ph至7.0,121℃灭菌15min,冷却后加入3滴氯仿,得蓝细菌培养基。

<对比例1>

鼻罩,由远离面部到贴近面部的方向依次包括:透明层、棉纱层、pu膜层和无纺布层,所述透明层上设有可供注射蓝细菌培养基的开口,所述开口上设有可启闭的开口罩;

所述棉纱层的制备方法为:将休眠的蓝细菌加入到棉纱网中,得棉纱层;

所述透明层的制备方法为:按重量比10:1将熔融的聚丙烯和硅油混合,形成第一溶液,按重量比8:1:1取长链纤维素、果胶、阿拉伯胶溶于乙醇中,搅拌10h,形成阿拉伯胶占总重量2%的第二溶液,将第二溶液滴加到第一溶液中,边滴加边搅拌,形成第三溶液,按重量比30:1取第三溶液和二氧化钛粉末混合,升温至60℃,搅拌2h,得透明溶胶,将透明溶胶加入双螺杆挤出机中,挤出,得透明层。

所述无纺布层包括与pu膜层接触的热风无纺布层和与面部接触的纺粘无纺布层。

所述透明层厚度为150μm。

双螺杆挤出机转速为800r/min。

可提供氧气的鼻罩的制备方法,将无纺布层、pu膜层、棉纱层、透明层依次叠放,一次复合成型,得鼻罩。

可提供氧气的鼻罩的使用方法:使用前,自所述透明层上的开口处加入蓝细菌培养基,使其缓释氧气,蓝细菌培养基组分为:硝酸钠1.5g/l,磷酸氢二钾0.04g/l,七水硫酸镁0.075g/l,二水氯化钙0.036g/l,柠檬酸0.006g/l,柠檬酸铁铵0.006g/l,edta二钠0.001g/l,碳酸钠0.02g/l,1000x微量元素1.0ml,用1mol/l的盐酸调节ph至7.0,121℃灭菌15min,冷却后加入3滴氯仿,得蓝细菌培养基。

<对比例2>

可提供氧气的鼻罩,由远离面部到贴近面部的方向依次包括:透明塑料层、复合纺丝纤维膜层、pu膜层和无纺布层,所述塑料透明层上设有可供注射蓝细菌培养基的开口,所述开口上设有可启闭的开口罩;

所述复合纺丝纤维膜层的制备方法为:按重量比2:1:1取热塑性弹性体、木质纤维素、柠檬酸置于乙醇中搅拌,形成热塑性弹性体占总重量10%的第一溶液,按重量比3:1将粉碎的苎麻纤维和乙基纤维素置于乙酸中搅拌,形成乙基纤维素占总重量8%的第二溶液,按重量比50:40:1:1:1取第一溶液、第二溶液、聚二甲基硅氧烷、魔芋胶、麦芽糖醇在磁力搅拌子的作用下混合,搅拌10h,形成静电纺丝液,将休眠的蓝细菌加入到静电纺丝液中使蓝细菌的质量占比为1%,继续搅拌1h,连续静电纺丝120min,真空干燥,得复合纺丝纤维膜层;

所述无纺布层包括与pu膜层接触的热风无纺布层和与面部接触的纺粘无纺布层。

静电纺丝的方法为:将加入蓝细菌的静电纺丝液装入喷丝头,在湿度40%、温度50℃的条件下在无纺布基底上进行纺丝,纺丝距离为15cm,纺丝电压强度为15kv,形成薄膜,将薄膜置于60℃的真空烘箱干燥10h,得复合纺丝纤维膜层。

双螺杆挤出机转速为800r/min。

可提供氧气的鼻罩的制备方法,将无纺布层、pu膜层、复合纺丝纤维膜层、透明塑料层依次叠放,一次复合成型,得可提供氧气的鼻罩。

可提供氧气的鼻罩的使用方法:使用前,自所述透明塑料层上的开口处加入蓝细菌培养基,使其缓释氧气,蓝细菌培养基组分为:硝酸钠1.5g/l,磷酸氢二钾0.04g/l,七水硫酸镁0.075g/l,二水氯化钙0.036g/l,柠檬酸0.006g/l,柠檬酸铁铵0.006g/l,edta二钠0.001g/l,碳酸钠0.02g/l,1000x微量元素1.0ml,用1mol/l的盐酸调节ph至7.0,121℃灭菌15min,冷却后加入3滴氯仿,得蓝细菌培养基。

<鼻罩性能评价>

对实施例1和对比例1的鼻罩的溶存氧能力进行评价,取实施例1和对比例1的鼻罩,加入蓝细菌培养基,置于光照下8h,用碘量法对鼻罩中的溶存氧进行测定,实施例1鼻罩中的溶存氧较对比例1鼻罩中的溶存氧增加了15%,表明蓝细菌在复合纺丝纤维膜层中具有较好的储存氧的能力;

对实施例1和对比例2的鼻罩的呼吸气阻力进行评价,取实施例1和对比例2的鼻罩用口罩呼吸阻力测试仪进行测定,实施例1中鼻罩的呼吸气阻力为87pa,对比例2中鼻罩的呼吸气阻力为102pa,表明透明层的设置有助于降低呼吸气阻力。

尽管本发明的实施方案已公开如上,但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用,它完全可以被适用于各种适合本发明的领域,对于熟悉本领域的人员而言,可容易地实现另外的修改,因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下,本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的实施例。

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