一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，属于大气污染防治领域。本发明制备的负离子竹炭纺丝过滤层通过电气石的热电性和压电性产生负离子，PM2.5在负离子的电荷作用下吸附、聚集、沉降，利用竹炭发达的孔隙，巨大的比表面积和极强的吸附能力来对PM2.5进行沉降去除，净化口鼻周围的空气，形成一层隔离层，从而达到防霾的效果。本发明制得的防雾霾负离子竹炭纺丝面罩透气性极佳，对PM2.5以及空气中有害颗粒去除彻底，清洁周期短，使用年限长。
【专利说明】
_种防雾霾负禹子竹炭纺丝面罩
技术领域
[0001]本发明涉及一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，属于大气污染防治领域。
【背景技术】
[0002]雾霾是大气中各种悬浮颗粒物含量超标的表述，尤其是PM2.5被认为是造成雾霾天气的“元凶”。汽车尾气、工业排放、建筑扬尘、垃圾焚烧等都是雾霾的源头，雾霾对大气的严重污染，易诱发心血管疾病，呼吸道疾病，增加传染病的概率等;持续高发、频发、连片、且越来越严重的雾霾，已成为公众最关心的问题之一。环境污染与我们每个人息息相关，日益严重的雾霾天气，其影响范围大，持续时间长，含有大量对人体有害的飘浮颗粒物，通过呼吸系统直接进入人身体内部。对人类的健康造成了极大的损害，不容忽视。据研究显示，当PM2.5浓度每增加103微克/立方米时，居民全部死因的超额死亡风险会增加2.29%，滞后时间在1-2天。心脑血管疾病增加的超额死亡风险更高，为3.08%。
[0003]所谓防雾霾口罩，除了具有普通口罩的阻止粉尘进入人体呼吸器官的功能外，最主要的目的是防止PM2.5被人体吸入。从技术层面来讲，目前市场上较流行的防霾口罩有两种类型。一种是通过增加纤维密集程度来隔离可吸入颗粒物侵入;另一种是内置活性炭等过滤物质进行空气净化的口罩。而目前这两种方法都遇到了一些技术瓶颈。
[0004]负离子具有除尘作用，PM2.5在负离子的电荷作用下容易吸附、聚集、沉降，使空气得到很好净化。空气负离子还可抑制细菌、病毒生长。
[0005]电气石所在环境的温度和压力有微小变化时，可引起矿石晶体之间电势差的变化，即这类矿石具有热电性和压电性。由于静电压的形成可促使周围空气发生电离，而脱离出的电子附着于邻近的水和氧分子使之转化为空气负离子。
【发明内容】
[0006]本发明主要解决的技术问题:针对目前传统的防雾霾口罩主要是通过增加纤维密集度来隔离可吸入颗粒物的侵入，但是随着密集度的增加，透气性也会变差，影响呼吸，并且对于PM2.5这种细尘，隔离效果并不理想的缺陷，提供了一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体、负离子竹炭纺丝过滤层、面罩固定带和面部护具，面罩主体与面部护具由真空成型工艺一体成型，面罩固定带与面部护具经热压工艺固定，其中面罩主体由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。本发明制备的负离子竹炭纺丝过滤层通过电气石的热电性和压电性产生负离子，PM2.5在负离子的电荷作用下吸附、聚集、沉降，利用竹炭发达的孔隙，巨大的比表面积和极强的吸附能力来对PM2.5进行沉降去除，净化口鼻周围的空气，形成一层隔离层，从而达到防霾的效果。
[0007 ]为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是:
一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体、负离子竹炭纺丝过滤层、面罩固定带和面部护具，其特征在于:所述面罩主体与面部护具由真空成型工艺一体成型，面罩固定带与面部护具经热压工艺固定，面罩主体由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。
[0008]所述的负离子竹炭纺丝过滤层的制备步骤为:
(1)称取I?2kg电气石放入粉碎机粉碎后过200目标准筛，将过筛后的电气石粉体按固液比为I: I和去离子水混合均匀后得电气石粉浆料并倒入球磨机中，再加入20?30颗氧化锆球磨珠和电气石粉总浆料I?3%聚丙烯酸钠作助磨剂，湿法球磨2?4h;
(2)球磨完成后，过滤回收氧化锆球磨珠，将过滤得到的浆料放入烘箱，在105?110°C下干燥2?3h，得到超细电气石粉，备用；
(3)称取800?900g青竹篾，用去离子水冲洗表面浮尘3?5遍，将冲洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化炉中，向里通入氮气置换出所有空气后，先以5°C/min速率程序升温至100?1500C，预炭化30?40min，再以10°C/min速率升温至300?400V，保温炭化I?2后，放入刚玉研钵中研磨后过200目标准筛，得竹炭粉末；
(4)称取500?600g聚酰胺切片、20?30g备用的超细电气石粉、5?1g竹炭纤维和3?5g聚乙二醇放入双螺杆造粒机中挤出造粒，其中螺杆直径为25mm，长径比35，进料速度为25r/min，螺杆转速为 170r/min;
(5)将上述制得的纺丝母粒和聚酰胺切片按质量比为1:1进行混合后装入小型熔融纺丝机中，在纺丝温度为270?275°C、纺丝速度为600?700m/min和拉伸速度为700?800m/min的条件下进行纺丝并以无序状排列在收集板上，最终经热压机以10?15MPa的压力压制成型，裁剪成直径为5cm的圆形纺布，即为负离子竹炭纺丝过滤层。
[0009]所述的面罩固定带共两段，分别分布在面部护具的两侧，经扎结方式固定在头部。
[0010]本发明的原理是:本发明制备的负离子竹炭纺丝过滤层通过电气石的热电性和压电性产生负离子，PM2.5在负离子的电荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭发达的孔隙，巨大的比表面积和极强的吸附能力来对PM2.5进行沉降去除，净化口鼻周围的空气，形成一层隔离层，从而达到防霾的效果。
[0011]本发明的有益效果是:本发明制得的防雾霾负离子竹炭纺丝面罩透气性极佳，对PM2.5以及空气中有害颗粒去除彻底，清洁周期短，使用年限长。
【附图说明】
[0012]图1为本发明“一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩”的立体图。
[0013]其中，1、面罩主体;2、负离子竹炭纺丝过滤层;3、面罩固定带;4、面部护具。
【具体实施方式】
[0014]—种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体、负离子竹炭纺丝过滤层、面罩固定带和面部护具，其特征在于:所述面罩主体与面部护具由真空成型工艺一体成型，面罩固定带与面部护具经热压工艺固定，面罩主体由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。
[0015]所述的负离子竹炭纺丝过滤层的制备步骤为:
称取I?2kg电气石放入粉碎机粉碎后过200目标准筛，将过筛后的电气石粉体按固液比为I: I和去离子水混合均匀后得电气石粉浆料并倒入球磨机中，再加入20?30颗氧化锆球磨珠和电气石粉总浆料I?3%聚丙烯酸钠作助磨剂，湿法球磨2?4h;球磨完成后，过滤回收氧化锆球磨珠，将过滤得到的浆料放入烘箱，在105?110 °C下干燥2?3h，得到超细电气石粉，备用;称取800?900g青竹篾，用去离子水冲洗表面浮尘3?5遍，将冲洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化炉中，向里通入氮气置换出所有空气后，先以5°C/min速率程序升温至100?150°C，预炭化30?40min，再以10°C/min速率升温至300?400°C，保温炭化I?2后，放入刚玉研钵中研磨后过200目标准筛，得竹炭粉末;称取500?600g聚酰胺切片、20?30g备用的超细电气石粉、5?I Og竹炭纤维和3?5g聚乙二醇放入双螺杆造粒机中挤出造粒，其中螺杆直径为25mm，长径比35，进料速度为25r/min，螺杆转速为170r/min;将上述制得的纺丝母粒和聚酰胺切片按质量比为I: I进行混合后装入小型熔融纺丝机中，在纺丝温度为270?275°C、纺丝速度为600?700m/min和拉伸速度为700?800m/min的条件下进行纺丝并以无序状排列在收集板上，最终经热压机以10?15MPa的压力压制成型，裁剪成直径为5cm的圆形纺布，即为负离子竹炭纺丝过滤层。
[0016]所述的面罩固定带共两段，分别分布在面部护具的两侧，经扎结方式固定在头部。
[0017]实例I
一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体、负离子竹炭纺丝过滤层、面罩固定带和面部护具，其特征在于:所述面罩主体与面部护具由真空成型工艺一体成型，面罩固定带与面部护具经热压工艺固定，面罩主体由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。
[0018]所述的负离子竹炭纺丝过滤层的制备步骤为:
称取Ikg电气石放入粉碎机粉碎后过200目标准筛，将过筛后的电气石粉体按固液比为I: I和去离子水混合均匀后得电气石粉浆料并倒入球磨机中，再加入20颗氧化锆球磨珠和电气石粉总浆料1%聚丙烯酸钠作助磨剂，湿法球磨2h;球磨完成后，过滤回收氧化锆球磨珠，将过滤得到的浆料放入烘箱，在105°C下干燥2h，得到超细电气石粉，备用;称取SOOg青竹篾，用去离子水冲洗表面浮尘3遍，将冲洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化炉中，向里通入氮气置换出所有空气后，先以5°C/min速率程序升温至100°C，预炭化30min，再以10°C/min速率升温至300°C，保温炭化I后，放入刚玉研钵中研磨后过200目标准筛，得竹炭粉末;称取500g聚酰胺切片、20g备用的超细电气石粉、5g竹炭纤维和3g聚乙二醇放入双螺杆造粒机中挤出造粒，其中螺杆直径为25mm，长径比35，进料速度为25r/min，螺杆转速为170r/min ；将上述制得的纺丝母粒和聚酰胺切片按质量比为I: I进行混合后装入小型熔融纺丝机中，在纺丝温度为270°C、纺丝速度为600m/min和拉伸速度为700m/min的条件下进行纺丝并以无序状排列在收集板上，最终经热压机以1MPa的压力压制成型，裁剪成直径为5cm的圆形纺布，即为负离子竹炭纺丝过滤层。
[0019]所述的面罩固定带共两段，分别分布在面部护具的两侧，经扎结方式固定在头部。
[0020]本发明的原理是:本发明制备的负离子竹炭纺丝过滤层通过电气石的热电性和压电性产生负离子，PM2.5在负离子的电荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭发达的孔隙，巨大的比表面积和极强的吸附能力来对PM2.5进行沉降去除，净化口鼻周围的空气，形成一层隔离层，从而达到防霾的效果。
[0021]实例2
一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体、负离子竹炭纺丝过滤层、面罩固定带和面部护具，其特征在于:所述面罩主体与面部护具由真空成型工艺一体成型，面罩固定带与面部护具经热压工艺固定，面罩主体由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。
[0022]所述的负离子竹炭纺丝过滤层的制备步骤为:
称取Ikg电气石放入粉碎机粉碎后过200目标准筛，将过筛后的电气石粉体按固液比为I: I和去离子水混合均匀后得电气石粉浆料并倒入球磨机中，再加入25颗氧化锆球磨珠和电气石粉总浆料I?3%聚丙烯酸钠作助磨剂，湿法球磨3h;球磨完成后，过滤回收氧化锆球磨珠，将过滤得到的浆料放入烘箱，在108°C下干燥2h，得到超细电气石粉，备用;称取850g青竹篾，用去离子水冲洗表面浮尘4遍，将冲洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化炉中，向里通入氮气置换出所有空气后，先以5°C/min速率程序升温至135°C，预炭化35min，再以10°C/min速率升温至350°C，保温炭化I后，放入刚玉研钵中研磨后过200目标准筛，得竹炭粉末；称取550g聚酰胺切片、25g备用的超细电气石粉、Sg竹炭纤维和4g聚乙二醇放入双螺杆造粒机中挤出造粒，其中螺杆直径为25mm，长径比35，进料速度为25r/min，螺杆转速为170r/min;将上述制得的纺丝母粒和聚酰胺切片按质量比为1:1进行混合后装入小型熔融纺丝机中，在纺丝温度为273°C、纺丝速度为650m/min和拉伸速度为750m/min的条件下进行纺丝并以无序状排列在收集板上，最终经热压机以13MPa的压力压制成型，裁剪成直径为5cm的圆形纺布，即为负离子竹炭纺丝过滤层。
[0023]所述的面罩固定带共两段，分别分布在面部护具的两侧，经扎结方式固定在头部。
[0024]本发明的原理是:本发明制备的负离子竹炭纺丝过滤层通过电气石的热电性和压电性产生负离子，PM2.5在负离子的电荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭发达的孔隙，巨大的比表面积和极强的吸附能力来对PM2.5进行沉降去除，净化口鼻周围的空气，形成一层隔离层，从而达到防霾的效果。
[0025]实例3
一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体、负离子竹炭纺丝过滤层、面罩固定带和面部护具，其特征在于:所述面罩主体与面部护具由真空成型工艺一体成型，面罩固定带与面部护具经热压工艺固定，面罩主体由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。
[0026]所述的负离子竹炭纺丝过滤层的制备步骤为:
称取2kg电气石放入粉碎机粉碎后过200目标准筛，将过筛后的电气石粉体按固液比为I: I和去离子水混合均匀后得电气石粉浆料并倒入球磨机中，再加入30颗氧化锆球磨珠和电气石粉总浆料3%聚丙烯酸钠作助磨剂，湿法球磨4h;球磨完成后，过滤回收氧化锆球磨珠，将过滤得到的浆料放入烘箱，在110°C下干燥3h，得到超细电气石粉，备用;称取900g青竹篾，用去离子水冲洗表面浮尘5遍，将冲洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化炉中，向里通入氮气置换出所有空气后，先以5°C/min速率程序升温至150°C，预炭化40min，再以10°C/min速率升温至400°C，保温炭化2后，放入刚玉研钵中研磨后过200目标准筛，得竹炭粉末;称取600g聚酰胺切片、30g备用的超细电气石粉、1g竹炭纤维和5g聚乙二醇放入双螺杆造粒机中挤出造粒，其中螺杆直径为25mm，长径比35，进料速度为25r/min，螺杆转速为170r/min;将上述制得的纺丝母粒和聚酰胺切片按质量比为I: I进行混合后装入小型熔融纺丝机中，在纺丝温度为275°C、纺丝速度为700m/min和拉伸速度为800m/min的条件下进行纺丝并以无序状排列在收集板上，最终经热压机以15MPa的压力压制成型，裁剪成直径为5cm的圆形纺布，即为负离子竹炭纺丝过滤层。
[0027]所述的面罩固定带共两段，分别分布在面部护具的两侧，经扎结方式固定在头部。
[0028]本发明的原理是:本发明制备的负离子竹炭纺丝过滤层通过电气石的热电性和压电性产生负离子，PM2.5在负离子的电荷作用下吸附、聚集、沉降，再利用竹炭发达的孔隙，巨大的比表面积和极强的吸附能力来对PM2.5进行沉降去除，净化口鼻周围的空气，形成一层隔离层，从而达到防霾的效果。
【主权项】
1.一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，包括面罩主体(I)、负离子竹炭纺丝过滤层(2)、面罩固定带(3)和面部护具(4)，其特征在于:所述面罩主体(I)与面部护具(4)由真空成型工艺一体成型，面罩固定带(3)与面部护具(4)经热压工艺固定，面罩主体(I)由面罩固定带固定在头部，雾霾气体经负离子竹炭纺丝过滤层(2)吸入过滤后进入人体，可以起到明显的防雾霾效果。2.根据权利要求1所述的一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，其特征在于:所述的负离子竹炭纺丝过滤层的制备步骤为: (1)称取I?2kg电气石放入粉碎机粉碎后过200目标准筛，将过筛后的电气石粉体按固液比为I: I和去离子水混合均匀后得电气石粉浆料并倒入球磨机中，再加入20?30颗氧化锆球磨珠和电气石粉总浆料I?3%聚丙烯酸钠作助磨剂，湿法球磨2?4h; (2)球磨完成后，过滤回收氧化锆球磨珠，将过滤得到的浆料放入烘箱，在105?110°C下干燥2?3h，得到超细电气石粉，备用； (3)称取800?900g青竹篾，用去离子水冲洗表面浮尘3?5遍，将冲洗后的竹篾自然晾干后，移入炭化炉中，向里通入氮气置换出所有空气后，先以5°C/min速率程序升温至100?1500C，预炭化30?40min，再以10°C/min速率升温至300?400V，保温炭化I?2后，放入刚玉研钵中研磨后过200目标准筛，得竹炭粉末； (4)称取500?600g聚酰胺切片、20?30g备用的超细电气石粉、5?1g竹炭纤维和3?5g聚乙二醇放入双螺杆造粒机中挤出造粒，其中螺杆直径为25mm，长径比35，进料速度为25r/min，螺杆转速为 170r/min; (5)将上述制得的纺丝母粒和聚酰胺切片按质量比为1:1进行混合后装入小型熔融纺丝机中，在纺丝温度为270?275°C、纺丝速度为600?700m/min和拉伸速度为700?800m/min的条件下进行纺丝并以无序状排列在收集板上，最终经热压机以10?15MPa的压力压制成型，裁剪成直径为5cm的圆形纺布，即为负离子竹炭纺丝过滤层。3.根据权利要求1所述的一种防雾霾负离子竹炭纺丝面罩，其特征在于:所述的面罩固定带(3)共两段，分别分布在面部护具(4)的两侧，经扎结方式固定在头部。
【文档编号】A41D13/11GK105831850SQ201610208980
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】王力威, 林茂平
【申请人】常州市奥普泰科光电有限公司