一种口罩循环利用处理装置及其处理方法与流程

本发明属于口罩循环使用技术领域，具体涉及一种口罩循环利用处理装置及其处理方法。

背景技术：

口罩是一种用于过滤进入口鼻的空气，阻挡颗粒、飞沫、病毒等进入口鼻的卫生用品。以医用外科口罩为例，口罩结构包括外层无纺布，防止液体飞溅及大颗粒物；中层静电熔喷层，利用静电吸附作用有效阻隔微小颗粒，特别是携带纳米级病毒的微粒或飞沫，实现对病毒等微粒的有效阻隔；内层无纺布，用于阻隔呼出的水汽。口罩的过滤作用主要依赖于中间熔喷层的静电吸附作用。在口罩使用过程中，由于颗粒、飞沫的沉积，特别是呼出水汽的影响，熔喷层的静电吸附作用大大衰减，甚至完全消失，口罩滤除病毒等作用显著下降。

口罩循环利用或再生主要考虑两个方面：一是对使用过的口罩进行杀菌消毒；二是对使用过的口罩进行静电再生，使其重新具有静电吸附能力。在实现以上两方面要求的同时，需要避免口罩微观结构的破坏。

目前，口罩成为人们日常防护的必需品，然而其使用时间只有约4小时，消耗速度极快，即使口罩产能能够满足巨大的市场需求，也会由此带来口罩垃圾处理和环保问题。因此，一次性口罩的再生具有必要性，对疫情防控和社会具有重要意义。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种口罩循环利用处理装置及其处理方法，延长口罩的有效使用寿命，缓解新冠肺炎疫情期间口罩供应压力以及口罩垃圾造成的环境压力，对当下的疫情防控、今后的个人防护、环境保护具有重要意义。

本发明采用以下技术方案：

一种口罩循环利用处理装置，包括盒体和设置在其上的盒盖，盒盖内设置有消毒单元和静电再生单元，消毒单元用于对口罩进行杀菌消毒，静电再生单元用于对口罩进行静电加载，盒体内对应消毒单元和静电再生单元设置有口罩放置台，口罩放置台两侧的设置盒体处设置有干燥单元，干燥单元用于对口罩进行干燥处理，口罩放置台的下方设置有检测单元，检测单元用于检测环境的温度、湿度及静电强度信息，消毒单元、静电再生单元、干燥单元和检测单元分别经控制单元与供电单元连接。

具体的，静电再生单元包括多个，间隔设置在盒盖内，消毒单元设置在静电再生单元的两侧。

进一步的，静电再生单元为负离子发生器，消毒单元为紫外线消毒灯。

具体的，盒盖、盒体、口罩放置台采用聚四氟乙烯材料制成。

具体的，盒体和盒盖采用铰接方式连接，盒体和盒盖上设置有锁扣。

具体的，盒体的前侧设置有电源开关、显示屏和指示灯，显示屏用于显示装置内温度、湿度以及静电强度，电源开关、显示屏和指示灯分别与控制单元连接。

具体的，供电单元为锂离子电池，供电单元上设置有用于连接外部电源进行充电的电源插口。

本发明的另一个技术方案是，一种口罩循环利用处理方法，利用所述的口罩循环利用处理装置，将口罩平放于口罩放置台上，控制单元控制消毒单元和干燥单元工作，检测单元检测环境温度和湿度值并传递给控制单元；当装置内温度为35～50℃，且湿度低于15％rh时，干燥单元停止工作；工作5～30min后消毒单元关闭；静电再生单元开始工作，检测单元检测静电强度并传递给控制单元；当装置内静电强度达到±15kv时，静电再生单元停止工作，口罩循环利用处理结束。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种口罩循环利用处理装置，盒体与盒盖共同围合成一个相对密闭空间，一方面避免紫外线外漏造成伤害；另一方面有利于提高负离子密度，增强静电再生的处理效果，通过干燥单元对使用过的口罩进行干燥；通过消毒单元对使用过的口罩进行杀菌消毒；通过静电再生单元对失去静电吸附能力的口罩进行静电加载再生，从而在不破坏口罩微观结构的前提下恢复口罩的过滤能力，实现口罩的循环使用。

进一步的，负离子发生器能够高速放出大量电子，迅速在空气中形成大量氧负离子，高浓度的负离子聚集产生静电，对口罩进行静电加载。

进一步的，紫外线消毒灯能够有效杀灭细菌、病毒、真菌，相比于其他消毒手段，紫外线具有杀菌消毒快、效果好、效率高、无二次污染等优点。

进一步的，选用聚四氟乙烯材料制作装置，一方面其绝缘性不会对负离子产生影响；另一方面其良好的紫外线反射能力有助于增强消毒效果。

进一步的，显示屏和指示灯能够展示装置所处的工作阶段，电源开关便于用户控制装置的工作状态。

进一步的，检测单元用于检测干燥单元和静电再生单元的处理效果，协同控制单元对干燥单元和静电再生单元的工作状态进行控制。

一种口罩循环利用处理方法，开启电源后可自动对口罩进行干燥、消毒、静电加载，处理结束后的口罩清洁无毒并恢复过滤能力，可对口罩进行多次处理、循环使用。

综上所述，本发明操作简单、携带方便，使一次性口罩多次使用成为可能，对个人防护具有重要意义，人们戴口罩出行或将成为一种常态，具有长期使用价值。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明处理装置结构示意图；

图2为本发明处理装置盒盖结构示意图；

图3为本发明处理装置盒体及口罩放置台结构示意图；

图4为本发明处理装置盒体结构示意图；

图5为新口罩、旧口罩、负离子发生器处理10分钟后的旧口罩吸附碎纸屑照片图；

图6为口罩在50℃烘箱中放置20分钟前后的显微镜照片图，其中，(a)为处理前，(b)为处理后。

其中：1.盒盖；2.盒体；3.电源开关；4.显示屏；5.指示灯；6.锁扣；7.消毒单元；8.静电再生单元；9.干燥单元；10.口罩放置台；11.检测单元；12.控制单元；13.电源插口；14.供电单元。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“一侧”、“一端”、“一边”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1、图2、图3和图4，本发明提供了一种口罩循环利用处理装置，包括：盒盖1、盒体2、电源开关3、消毒单元7、静电再生单元8，干燥单元9、口罩放置台10、控制单元12和供电单元14。

盒盖1设置在盒体2的上方，与盒体2活动连接，口罩放置台10设置在盒体2内，口罩放置台10下方的盒体2内设置有检测单元11、控制单元12和供电单元14，口罩放置台10两侧的盒体2上对应设置有干燥单元9，盒盖1内部对应口罩放置台10的两侧设置有消毒单元7，两个消毒单元7之间设置有多个静电再生单元8，盒体2外侧设置有电源开关3、显示屏4和指示灯5，电源开关3、显示屏4、指示灯5、消毒单元7、静电再生单元8和干燥单元9分别与控制单元12连接，供电单元14用于为整个装置供电。

显示屏4用于显示装置内温度、湿度以及静电强度；

消毒单元7用于对口罩进行杀菌消毒；

静电再生单元8用于对口罩进行静电加载，恢复其静电吸附能力；

干燥单元9用于对使用过后带有水汽的口罩进行干燥，同时创造适合静电加载的环境；

检测单元11用于检测装置内温度、湿度以及静电强度，与控制单元协同工作；

控制单元12用于协调控制各个单元工作状态。

请参阅图2，静电再生单元8采用负离子发生器，包括7个，7个负离子发生器间隔设置在盒盖1内，消毒单元7采用紫外线消毒灯，设置在负离子发生器的两侧。

请参阅图3，盒体2为长方体结构，盒盖1和盒体2上对应设置有锁扣6，干燥单元9为暖风机，对应设置在盒体2的短边侧，口罩放置台10通过支撑柱设置在盒体2内，盒盖1、盒体2、口罩放置台10采用聚四氟乙烯材料制成。

请参阅图4，控制单元12为智能电路板，检测单元11包括温度传感器、湿度传感器和静电检测仪，温度传感器、湿度传感器和静电检测仪设置在口罩放置台10下方，与智能电路板连接，供电单元14通过电源插口13与外部电源连接，供电单元14为锂离子电池。

智能电路板包括开关电路、时钟电路以及电压转换电路。开关电路通过电源开关信号、传感器信号控制紫外线消毒灯、暖风机和负离子发生器的开启和关闭；时钟电路对紫外线消毒灯工作时间进行计时；电压转换电路连接供电单元与各用电单元，为用电单元提供合适的电压。

本发明一种口罩循环利用处理装置的使用流程具体为：

将口罩平放于口罩放置台10上，扣上盒盖1，使锁扣6闭合；

打开电源开关3，紫外线消毒灯开始工作，智能电路板中的计时器计时5～30min；同时暖风机开始工作，检测单元11的湿度传感器不断检测温度和湿度值并传递给智能电路板；

当检测到温度为35～50℃，且湿度低于15％rh时，智能电路板控制暖风机停止工作；当计时结束后，智能电路板控制紫外线消毒灯关闭；

当紫外线消毒灯与暖风机均结束工作时，负离子发生器开始工作，检测单元11的静电检测仪检测静电强度并传递给智能电路板；

当静电强度达到-15kv时，智能电路板控制负离子发生器停止工作，处理结束。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中的描述和所示的本发明实施例的组件可以通过各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图5，口罩的过滤作用主要依赖于中间熔喷层的静电吸附作用，以吸附碎纸屑数量表征口罩的吸附能力，新口罩具有一定的吸附能力；在口罩使用过程中，由于呼出水汽的影响，静电吸附作用大大衰减，旧口罩几乎失去吸附能力；使用负离子发生器对旧口罩进行静电加载再生，处理10分钟，口罩重新具有较强吸附能力。

下表为在相对湿度28％环境下采用静电测试仪，对新、旧口罩以及负离子发生器分别处理5分钟、10分钟、20分钟的旧口罩测得的静电强度。优选负离子发生器处理10分钟，静电强度达到-15kv作为装置静电再生单元的作用条件。

请参阅图6，将口罩置于50℃烘箱中20分钟，处理前后用显微镜观察，其结构无明显变化，表明50℃不会破坏口罩微观结构。

综上所述，本发明一种口罩循环利用处理装置及其处理方法，利用紫外线灯对口罩进行杀菌消毒、利用负离子发生器对口罩进行静电再生，从而恢复口罩过滤能力，实现循环使用，对疫情期间乃至今后的个人防护具有重要意义，同时减少了口罩垃圾，具有环保价值。

以上内容仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明权利要求书的保护范围之内。