一种防雾霾口罩的制作方法

技术领域：
本发明涉及一种防雾霾口罩，属于家用纺织品制造领域。
背景技术：
：雾霾是目前环境污染导致的一种特殊天气现象，包括雾和霾。雾是大量悬浮在地表空气中的微小水滴或冰晶的气体融合系统。霾是混合在空气中的微小灰尘颗粒、二氧化硫、硫酸、硝酸有机碳氢化合物等物质而悬浮在空中，导致空气混浊，能见度降低的一种天气现象。霾多伴随雾存在的直径小于2.5微米颗粒(PM2.5)的混沌气象，统称为“雾霾”。它可通过人体的鼻咽部进入呼吸系统，导致心肺等主要脏器功能的损害，常常表现为鼻咽喉部位的干痒、刺痛、出血、以及咳嗽、咯痰、胸闷、心悸等不适症状。1952年的“伦敦烟雾事件”，4天内死亡人数高达4000多人，后续2月陆续出现8000余人死亡。据报道，我国因大气污染造成呼吸系统疾病的门诊病例>30万以上。我国古代中医早就认识“雾霾”，录于《尔雅·释天》：“风而雨土曰霾”。持续性接触雾霾可以导致肺癌、心肌损害、不孕不育症等等。大大危害人类的健康与日常生活。常规带口罩减少雾霾的接触等预防措施外，日常保健显得日益重要。呼吸阻力达到100Pa以上就会呼吸困难，如果达到200Pa，基本上就无法呼吸了，会有胸闷的感觉。”专家解释说，“很多消费者存在误区，觉得只要过滤效率高口罩就好，实则不然。一款性能好的防霾口罩，必须是过滤效率高、呼吸阻力小，两者兼具，缺一不可。”按照专家的观点，一款过滤材料过滤效率达90%以上、呼吸阻力小于80Pa，才是最理想的。而一款口罩即便PM2.5(颗粒物)过滤效率再高，如果呼吸阻力过大，也不能算合格产品。实际上，过滤效率与呼吸阻力不能两全的现象，在现有过滤材料中非常普遍。据研究调查，近些年，对空气过滤膜的研究发展迅速。在现有的文献和专利中，公开号为：CN103480285A的专利公开了通过静电纺丝法制备增强聚砜纳米纤维过滤膜用于空气过滤；公开号为：CN103585898A的专利公开了利用聚四氟乙烯口罩过滤膜进行PM2.5过滤；公开号为CN104174306A专利公开了一种抗菌空气过滤膜，以聚羟基丁酸戊酸共聚酯为原料，以甲壳素为抗菌剂，用于吸附空气中的污染物。公开号为CN103657256A的专利以壳聚糖、聚丙烯酸等制备nm纤维鼻腔滤膜；公开号为CN103691206A的专利利用热塑性可降解材料PLA制备空气净化可降解纱窗用夹层材料，通过加入MnO2实现对甲醛等有毒气体的吸附。可见，目前的空气过滤材料主要由聚丙烯、聚四氟乙烯等塑料的合成纤维制备而成，这给废弃后的产品回收再利用带来困难，处理不当易造成环境污染，且在制备过程中使用的一般都是有毒溶剂，同时到目前为止，空气过滤材料的主要功能还是过滤空气中的颗粒杂质，鲜有材料可以在不用添加剂的情况下实现对有毒有害气体的吸附，更不用说实现对细菌和病毒的多功能阻隔和杀灭。随着空气过滤膜使用的普遍化，环保型多功能材料将成为空气滤清器市场未来发展的趋势之一。生物高分子与其聚合物由于成本的优势和强大的功能性促使我们致力于环保级空气滤清材料的研发。这种环保型，多功能孔洞结构的空气过滤膜同时对空气污染和环境保护具有重大意义。技术实现要素：本发明提供一种口罩，采用的手段如下：口罩包括口罩主体(1)、设置在所述口罩主体(1)两侧的挂耳绳(2)，其特征在于：所述口罩主体内部设置通气防雾霾纤维膜。具有防雾霾性能的纤维膜的制造方法为：(1)先将沙参12-15g、金银花6-10g、薄荷13-16g、青果2-5g、胖大海1-5g、甘草7-8g、生地6-9g、山豆根5-10g、水200-400g装入容器中，在90-110℃温度下，进行煎煮提取30min-60min，去渣静置，取上清液，在0-3℃低温状态下保存备用；取沙棘进行榨汁萃取，然后用多层过滤装置进行过滤，去除果渣、种皮类杂质，精滤，得到沙棘汁，置于0-3℃低温状态下溶液罐中，保存备用；取上述两种备用液混合；（2)将有机硅树脂19-20g、聚乳酸70-90g加热至熔融状态，熔融温度在130-240℃，加入步骤（1）制备的混合液15-30g、偶联剂1-5g和光催化剂2-7g、防老剂1-3g、固化剂0.1-1g、促进剂1-2g；通过螺杆挤出机挤出，挤出头为微米到纳米级多孔板，多孔板的孔的数目为300-1000个，孔直径为50纳米-20微米；挤出头与接收板之间有高压电场，挤出头与接收板之间的高压电场为5千伏到20万伏，挤出头与接收板之间的距离为1-100厘米，利用静电纺丝技术制备纳米防雾霾纤维膜。光催化剂由重量分数为锐钛矿20-30份、纳米锐钛矿40-60份、纳米四角针状氧化锌9-25份以及纳米二氧化硅10-22份的混合物构成。所述偶联剂为钛酸酯类偶联剂，所述偶联剂为异丙基二油酸酰氧基钛酸酯偶联剂、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯、异丙基三油酸酰氧基钛酸酯中的至少一种；所述促进剂为过氧化苯甲酰、亚乙基硫脲、丙烯基硫脲的一种或多种；所述固化剂为二甲基乙醇胺、甲基二乙醇胺、二乙基乙醇胺和间苯二胺中的一种或多种；所述防老剂为2-甲基-2-亚硝基甲烷、苯基-N-叔丁基硝酮和2,2-二苯基-1-三硝基苯肼的一种或多种。进一步，本发明所述的纳米纤维膜具有多种用途，可以将上述纳米纤维膜过滤材料按照口罩的制备方法和程序加工成口罩，该口罩能够用于防雾霾、防粉尘，在极端恶劣天气条件下、恶劣工况条件下以及普通防护条件下佩戴。此外，还可以将所述的纳米纤维膜过滤材料加工成为规定尺寸，用于空调或空气净化器的滤芯，或用作空调或空气净化器的滤芯，或作为制作防雾霾纱窗的材料。有益效果1.通常熔融静电纺丝技术是基于溶液静电纺丝技术发展而来。与溶液静电纺丝技术相比，本发明熔融静电纺丝技术的产量较高且可以解决溶液静电纺丝过程中溶剂挥发对环境造成的危害。在熔融静电纺丝过程，熔体通过挤出头后，在高压电场的牵引下向接收板移动。提高温度使得熔体粘度降低，在相同的电压下，熔体粘度的降低(温度升高)，纤维直径减小。当熔体粘度固定时，提高电压可以有效的增加熔体射流的牵引力，继而降低纤维直径，反之，纤维直径增加。同时，当温度和电压保持恒定，熔体的分子量对熔体粘度和纤维直径有直接影响，提高熔体的分子量，熔体分子链之间的缠绕力增强，从而导致熔体粘度增加且纤维直径增加，反之，纤维直径降低。本发明与传统熔融纺丝相比，增加了高压电场组件，通过高压电场力将纺丝拉细，比传统纺丝技术制备的纤维更细可以达到纳米量级，所制备的纤维材料具有更高的孔隙率和比表面积，用作微纳米颗粒过滤材料具有更高的过滤效率和更低的气阻。如果在同样过滤效率下，可以节约生产原料，所用材料是传统过滤材料的10％-50％。2.本发明采用了可生物降解的聚乳酸合成的可生物降解聚合物，具有价格低廉，耐热性能及力学性能好，和加工性能优异等优点。易被自然界的多种微生物或动植物体内的酶分解、代谢，微生物首先侵蚀聚酯的表面，然后由微生物分泌的酶对聚酯中的酯键发生作用使其水解，最终分解为二氧化碳和水，是典型的可完全降解的生物降解性的聚酯。3.本发明的原料是从大量具有清肺、防雾霾功能的物质中进行的选择，采用特定的方式制造出的纤维膜，具有更好的过滤效率以及较小的呼吸阻力。附图说明图1-2纳米纤维滤膜的显微电镜照片具体实施方式实施例1(1)先将沙参12g、金银花10g、薄荷16g、青果2g、胖大海1g、甘草8g、生地6g、山豆根10g、水400g装入容器中，在110℃温度下，进行煎煮提取30min，去渣静置，取上清液，在0℃低温状态下保存备用；取沙棘进行榨汁萃取，然后用多层过滤装置进行过滤，去除果渣、种皮类杂质，精滤，得到沙棘汁，置于0℃低温状态下溶液罐中，保存备用；取上述两种备用液混合；（2)将有机硅树脂19g、聚乳酸70g加热至熔融状态，熔融温度在240℃，加入步骤（1）制备的混合液30g、钛酸酯类偶联剂5g和光催化剂为锐钛矿7g、防老剂2-甲基-2-亚硝基甲烷3g、固化剂二甲基乙醇胺0.1g、促进剂过氧化苯甲酰1-2g；通过螺杆挤出机挤出，挤出头为微米到纳米级多孔板，多孔板的孔的数目为300个，孔直径为50纳米；挤出头与接收板之间有高压电场，挤出头与接收板之间的高压电场为5千伏，挤出头与接收板之间的距离为100厘米，利用静电纺丝技术制备纳米防雾霾纤维膜。实施例2(1)先将沙参15g、金银花10g、薄荷16g、青果5g、胖大海5g、甘草8g、生地9g、山豆根10g、水400g装入容器中，在110℃温度下，进行煎煮提取60min，去渣静置，取上清液，在3℃低温状态下保存备用；取沙棘进行榨汁萃取，然后用多层过滤装置进行过滤，去除果渣、种皮类杂质，精滤，得到沙棘汁，置于3℃低温状态下溶液罐中，保存备用；取上述两种备用液混合；（2)将有机硅树脂20g、聚乳酸90g加热至熔融状态，熔融温度在240℃，加入步骤（1）制备的混合液30g、偶联剂异丙基三油酸酰氧基钛酸酯5g和光催化剂纳米二氧化硅7g、防老剂2,2-二苯基-1-三硝基苯肼3g、固化剂间苯二胺0.1g、促进剂过氧化苯甲酰1g；通过螺杆挤出机挤出，挤出头为微米到纳米级多孔板，多孔板的孔的数目为1000个，孔直径为20微米；挤出头与接收板之间有高压电场，挤出头与接收板之间的高压电场为20万伏，挤出头与接收板之间的距离为1厘米，利用静电纺丝技术制备纳米防雾霾纤维膜。对比例1（1）先将沙参12g、金银花10g、薄荷16g、青果2g、胖大海1g、甘草8g、生地6g、山豆根10g、水400g装入容器中，在110℃温度下，进行煎煮提取30min，去渣静置，取上清液，在0℃低温状态下保存备用；取沙棘进行榨汁萃取，然后用多层过滤装置进行过滤，去除果渣、种皮类杂质，精滤，得到沙棘汁，置于0℃低温状态下溶液罐中，保存备用；取上述两种备用液混合；（2）将聚丁二酸丁二醇酯加热至180℃，与步骤（1）的混合液20g混合，通过螺杆挤出机挤出，挤出头为50个1微米的微孔板；挤出头与接收板之间有150万伏高压电场，纺丝距离为15厘米，利用静电纺丝技术制备纳米纤维气体过滤材料。对比例2：（1）先将百合12g、罗汉果10g、黄精16g、茯苓2g、甜杏仁1g、桑叶8g、桔梗6g、炙甘草10g、矿泉水300g装入容器中，在110℃温度下，进行煎煮提取60min，去渣静置，取上清液，在4℃低温状态下保存备用；取沙棘放入多功能压榨萃取罐进行榨汁萃取，然后用多层过滤装置进行过滤，去除果渣、种皮等杂质，得到果汁液体，精滤，得到沙棘果汁，置于4℃低温状态下溶液罐中，保存备用；取上述两种备用液混合。（2）步骤（2）同实施例2。对本发明实施例和对比例进行测试，本次测试使用的是美国TSI公司的8130型自动滤料测试仪，测试用气溶胶类型为NaC1，气溶胶质量中值直径为0.26μm；呼吸阻力的测试是在每分钟32升空气量的环境下进行。测试主要集中在PM2.5(颗粒物)过滤效率以及呼吸阻力两个指标。表1过滤效率%呼吸阻力Pa实施例197.1278实施例298.8870对比例130.97203对比例261.34200当前第1页1 2 3