一种过滤pm2.5的口罩的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种过滤PM2.5的口罩，其包括吊带及与吊带相连的口罩层，口罩层为六层结构。口罩层的第一层为外罩布层，第二层为新材料高效过滤层，第三层为熔喷无纺布层，第四层为新材料高效过滤层，第五层为熔喷无纺布层，第六层为面部贴合层。本实用新型的口罩过滤效率值大于99%，且呼吸阻力值远低于国标KN95的规定限值，适合在PM2.5超标的空气环境下佩带。
【专利说明】—种过滤PM2.5的口罩
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种过滤PM2.5的口罩，适用于日常生活、实验室、学校、医院、工厂等有粉尘及微粒的各种场合下对空气污染防护有要求的人群使用。
【背景技术】
[0002]国内外许多城市都出现了严重的雾霾污染天气，这与近年来的城镇化、车辆增多、工业快速发展紧密相关。雾霾天气产生的机制很多，其化学成分也非常复杂，它不是一种物质，而是几十种物质，这些物质可能引发癌症及其它严重疾病。PM2.5是空气污染物中对人危害最大的细颗粒物，此细颗粒物的直径等于或者小于2.5微米。PM2.5在医学上叫可入肺颗粒物，一般来说医用口罩大概能够有效过滤PM4的微粒，但对PM2.5微粒的过滤效果不佳，目前防PM2.5 一般要求达到N95级别的口罩。
[0003]面对污染的现状，市场上的各类纱布、棉布、无纺布等材质的口罩，都被描述为防PM2.5的口罩，甚至还有拿简易口罩来冒充N95等防颗粒口罩。而实际上判断口罩能否防PM2.5，不以产品的外观或纱布层数为标准，是以过滤效率、泄漏率和呼吸阻力等综合性指标，以及相关PM2.5仪器的检测结果来验证。
[0004]根据不同的用途和需求，口罩有不同的种类与分级，简单说明如下:
[0005]一般口罩:这种口罩没有经过额外的处理，其纤维结构的孔隙相当大(约10微米)，该类口罩对于比较容易进入人类呼吸系统的微尘并没有防护的效果，仅对颗粒较大的灰尘起到一定的阻隔作用。
[0006]活性炭口罩:活性炭具有多孔隙的结构。其过滤层的主要功用在于吸附有机气体及粉尘。这种活性炭口罩所用的活性炭粉极易饱和，使吸附效率短时间内大大降低。同时活性炭粉容易脱落，使过滤功能失效，而且活性炭粉中的孔隙均匀性不好，吸附性能不稳定，无法满足快速吸附和隔绝臭味的要求。
[0007]医疗用口罩:医用口罩主要是为了避免飞沫影响疾病，功能设计并不是要免于吸入粒状有害物，标准的外科医疗用口罩可挡住90%以上的5微米的颗粒物，但是对于PM2.5几乎没有防护效果。
【发明内容】
[0008]为解决现用防护口罩存在的上述问题，本实用新型提供一种硅气凝胶新材料制作的具有过滤空气中PM2.5悬浮颗粒，且呼吸阻力小、佩戴舒适的防护口罩。
[0009]一般来说，硅气凝胶无色无毒，且比表面积大，孔隙率高，具有很强的吸附能力，能与细小颗粒物充分接触，从而起到净化作用。然而，实验中发现大多数的硅气凝胶纳米材料并不能很好地过滤PM2.5悬浮颗粒。
[0010]本实用新型解决技术问题所采取的方案是，采用从自主研发的(CN201310343936.X、CN201310344363.2)由烷氧基硅烷为原料制备的硅气凝胶材料中选出具有对PM2.5具有良好过滤效果的硅气凝胶材料或其混合物和/或活性炭按一定比例混合，经涂覆或喷熔在聚丙烯树脂(PP)、涤纶树脂(PET)或水刺布上形成的单层结构作为新材料高效过滤层。
[0011]本实用新型的技术方案是包括吊带及与吊带相连的口罩层，所述的口罩层为六层结构，其中第一层为外罩布层；第二层为新材料高效过滤层；第三层为熔喷无纺布层；第四层为新材料高效过滤层；第五层为熔喷无纺布层；第六层为面部贴合层。
[0012]所述的外罩布层和面部贴合层为无纺布、棉布或竹纤维布。
[0013]所述的新材料高效过滤层为一种或多种烷氧基硅烷制备的硅气凝胶材料或其混合物和/或活性炭按一定比例混合后涂覆或喷熔在载体上的单层结构。
[0014]所述的新材料高效过滤层的规格为30?75g/m2，其中一种或多种烷氧基硅烷制备的硅气凝胶材料或其混合物和/或活性炭的含量为10?50g/m2。
[0015]所述的熔喷无纺布层的规格为15?40g/m2。
[0016]所述的涂覆载体为聚丙烯树脂(PP)、涤纶树脂(PET)或水刺布。
[0017]本实用新型的有益效果是，具有防尘功效，对空气中的微米、亚纳米或纳米级悬浮颗粒和中性微粒子的过滤效率极高，可有效过滤PM2.5悬浮颗粒。并经权威机构检测，过滤效率值大于99%，且呼吸阻力值远低于国标KN95的规定限值，适合在PM2.5超标的空气环境下佩带。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为本实用新型防PM2.5的口罩六层结构示意图。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本实用新型作进一步说明:
[0020]PM2.5的过滤效果检测方法
[0021]采用甲乙两台“粒量”PM2.5实时检测仪(仪器生产厂家为北京清风康华科技有限公司，其型号为KHS-PMA)进行PM2.5的实时测量，两台仪器的测量误差为l_3yg/m3。
[0022]甲仪器进行“空白PM2.5值”的测量，是指在无口罩的情况下，所选区域在一定时间内测得的PM2.5的平均值。其检测步骤:1)将检测仪放置在平面上，面向所选测试环境；2)开机预热两分钟后，机器正式开始采集数据；3)根据屏幕显示情况读取测量数值。
[0023]乙仪器进行“佩戴口罩后的PM2.5值”的测量，是指在佩戴口罩的情况下，所选区域在一定时间内测得的PM2.5的平均值。其检测步骤:1)将所测口罩的面部贴合层紧密贴置于检测仪的探测口，面向测试环境；2)开机预热两分钟后，机器正式开始采集数据；3)根据屏幕显示情况读取测量数值。
[0024]实施例一
[0025]本实用新型的口罩罩体共六层，包括:第一层为25g/m2PP无纺布层；第二层为25g/m2的娃气凝胶材料涂覆在25g/m2的丙纟仑布(PP)上形成的50g/m2的新材料高效过滤层；第三层为20g/m2熔喷无纺布层；第四层为25g/m2的硅气凝胶材料涂覆在25g/m2的丙纶布(PP)上形成的50g/m2的新材料高效过滤层；第五层为25g/m2熔喷无纺布层；第六层为25g/m2PP无纺布层。
[0026]按照上述口罩层制作口罩，委托《国家劳动保护用品质量监督检验中心(北京)》，依据GB2626-2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》标准进行检测，测得过滤效率为99.6%，吸气阻力为24Pa，呼气阻力为lOOPa，符合KN95标准。
[0027]实施例二
[0028]本实用新型的口罩罩体共六层，包括:第一层为25g/m2PP无纺布层；第二层为25g/m2的娃气凝胶材料涂覆在25g/m2的丙纟仑布(PP)上形成的50g/m2的新材料高效过滤层；第三层为20g/m2熔喷无纺布层；第四层为30g/m2的硅气凝胶材料和活性炭按8:1比例混合后涂覆在25g/m2的丙纟仑布(PP)上形成的55g/m2的新材料高效过滤层；第五层为25g/m2熔喷无纺布层；第六层为25g/m2PP无纺布层。
[0029]按照上述口罩层制作口罩，委托《国家劳动保护用品质量监督检验中心(北京)》，依据GB2626-2006《呼吸防护用品自吸过滤式防颗粒物呼吸器》标准进行检测，测得过滤效率为99.6%，吸气阻力为47Pa，呼气阻力为135Pa，符合KN95标准。
[0030]按照上述口罩层制作口罩，采用甲乙两台“粒量” PM2.5实时检测仪连续检测8小时，分别得到“空白PM2.5值”和“佩戴口罩后的PM2.5值”。其中:1?2小时测得佩戴口罩后的PM2.5值为11-13 μ g/m3 (空白PM2.5值为290-287 μ g/m3) ;3?4小时测得佩戴口罩后的PM2.5值为16-20 μ g/m3 (空白PM2.5值为341-282 μ g/m3) ;5?6小时测得佩戴口罩后的PM2.5值为20-26 μ g/m3 (空白PM2.5值为322-301 μ g/m3) ;7?8小时测得佩戴口罩后的 PM2.5 值为 25-24 μ g/m3 (空白 PM2.5 值为 253-262 μ g/m3)。
[0031]测试结果表明，本实用新型口罩对PM2.5具有优良的过滤效果，且持续作用时间长。
【权利要求】
1.一种过滤PM2.5的口罩，其包括吊带及与吊带相连的口罩层，其特征在于:所述的口罩层为六层结构，其中第一层为外罩布层；第二层为新材料高效过滤层；第三层为熔喷无纺布层；第四层为新材料高效过滤层；第五层为熔喷无纺布层；第六层为面部贴合层。
2.根据权利要求1所述的一种过滤PM2.5的口罩，其特征在于:所述的外罩布层和面部贴合层为无纺布、棉布或竹纤维布。
3.根据权利要求1所述的一种过滤PM2.5的口罩，其特征在于:所述的新材料高效过滤层为一种或多种烷氧基硅烷制备的硅气凝胶材料或其混合物和/或活性炭按一定比例混合后涂覆或喷熔在载体上的单层结构。
4.根据权利要求3所述的一种过滤PM2.5的口罩，其特征在于:所述的新材料高效过滤层的规格为30?75g/m2,其中一种或多种烧氧基娃烧制备的娃气凝胶材料或其混合物和/或活性炭的含量为10?50g/m2。
5.根据权利要求1所述的一种过滤PM2.5的口罩，其特征在于:所述的熔喷无纺布层的规格为15?40g/m2。
6.根据权利要求3所述的一种过滤PM2.5的口罩，其特征在于:所述的涂覆或喷熔载体为聚丙烯树脂(PP)、涤纶树脂(PET)或水刺布。
【文档编号】B01D39/14GK203776206SQ201420150991
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年3月29日 优先权日:2014年3月29日
【发明者】史东方, 李双双 申请人:镇江新元素医药科技有限公司