CN103445329A - 一种固体颗粒防护口罩 - Google Patents

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焦志伟
李博
丁玉梅
杨卫民
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Abstract

本发明公开一种固体颗粒防护口罩，主要由过滤层、口罩支架和系带组成。过滤层分为三层，由外到内分别是外棉布层、静电纺丝纤维层和内棉布层，外棉布层和内棉布层包覆静电纺丝纤维层，过滤层的尺寸比口罩支架透气孔的形状略大一些，利用胶黏剂将过滤层粘覆在口罩支架内表面上，使过滤层覆盖整个透气区域；口罩支架是通过现有的激光扫描技术得到人脸轮廓并辅以3D打印机和快速成型技术制作而成，具有唯一性，口罩支架内开透气孔，用于安放过滤层，透气孔是鼻孔与外界进行气体交换的主要通道；系带采用棉质材料，利用胶黏剂将棉质系带粘覆在口罩支架边缘上。本发明解决了口罩鼻孔两侧漏气的缺陷；静电纺丝纤维层能有效阻挡现有空气中的污染颗粒。

Description

一种固体颗粒防护口罩
技术领域
本发明涉及一种日常用品，尤其涉及一种防止行人吸入空气中有害颗粒的口罩，属于劳动卫生防护装置技术领域。 
背景技术
城市空气质量与人体健康息息相关，口罩作为一种日常防护用品，可有效过滤掉对人体有害的可见或不可见的物质。随着空气污染问题日益突出，口罩性能的好坏也越来越重要。常见的空气颗粒有尘粒、粉尘、亚微粉尘、炱、雾尘、滴、烟、化学烟雾、煤烟等。PM2.5是测控空气污染程度的重要指标，特指细颗粒物。细颗粒物是指空气中直径等于或小于2.5μm的颗粒物，可被直接吸入人体支气管内，干扰肺部气体交换，引发哮喘、支气管炎和心血管病等疾病。使用口罩来阻挡这些空气颗粒进入人体是一种简单易行的方法。市面上流通的口罩大致可以分为空气过滤式口罩和供气式口罩，其中空气过滤式口罩占据了较大的市场比重。空气过滤式口罩因使用不同的滤材，口罩的性能也不尽相同。空气过滤式口罩可以分为防尘口罩、外科手术口罩和活性炭口罩，其中防尘口罩主要用于防尘，在阻挡较大微粒时有效，但其对于直径小于5μm的颗粒物阻隔效果十分有限，且抗菌能力较弱；外科手术口罩由三层无纺布制造，适用于手术室环境，可阻隔直径约4μm以上的微粒；活性炭口罩加入了吸附剂——活性炭，可有效吸附空气中的苯、甲醛等有害气体，但对于PM2.5无法进行有效阻隔，此外，活性炭本身就是一种颗粒物，被佩戴者吸入也会对人体造成危害。 
目前，市面上流通的空气过滤式口罩的过滤孔一般都很粗，只能阻隔 空气中较大的颗粒，无法有效过滤细微颗粒，防护效果并无保障，纱布口罩几乎无用。另外，口罩与人脸不贴合，造成口罩在鼻孔两侧的漏气很大，无异于给空气中可吸入颗粒开辟了一条捷径。 
发明内容
为了克服现有技术存在的上述缺陷，本发明提供了一种可有效防范PM2.5，且能够阻挡直径在0.4 ~ 0.8μm的固体颗粒的日常口罩。 
本发明一种固体颗粒防护口罩，主要由过滤层、口罩支架和系带组成。其中，过滤层分为三层，由外到内分别是外棉布层、静电纺丝纤维层和内棉布层，外棉布层暴露在空气中，可以在上面绣制个人喜好的图案，静电纺丝纤维层采用静电纺丝纤维制成，该层静电纺丝纤维的直径为500~800nm，将静电纺丝纤维进行随机撑列，形成纤网结构，采用机械或热粘等物理方法加固做成过滤层的主要部分，静电纺丝纤维层能够阻挡直径在0.4~0.8μm的固体颗粒，外棉布层和内棉布层包覆静电纺丝纤维层，利用针线将三层缝合在一起并裁剪成口罩支架透气孔的形状，过滤层的尺寸比口罩支架透气孔的形状略大一些，利用胶黏剂将过滤层粘覆在口罩支架内表面上，使过滤层覆盖整个透气区域；口罩支架是通过现有的激光扫描技术得到人脸轮廓并辅以3D打印机和快速成型技术制作而成，具有唯一性，与人脸贴合率达90%以上，口罩支架内开透气孔，用于安放过滤层，透气孔是鼻孔与外界进行气体交换的主要通道；系带采用棉质系带，利用胶黏剂将棉质系带粘覆在口罩支架边缘上。 
本发明的有益效果是：3D打印机能制作出与人脸贴合率达90%以上的口罩支架，成功解决了口罩鼻孔两侧漏气的缺陷；静电纺丝纤维层能有效阻挡现有空气中的污染颗粒；口罩支架通过扫描人脸制作而成，具有唯 一性。 
附图说明
图1为本发明一种固体颗粒防护口罩的结构示意图。 
图中，1-过滤层，2-口罩支架，3-系带。 
具体实施方式
本发明一种固体颗粒防护口罩，主要由过滤层1、口罩支架2和系带3组成。其中，过滤层1分为三层，由外到内分别是外棉布层、静电纺丝纤维层和内棉布层，外棉布层暴露在空气中，可以在上面绣制个人喜好的图案，静电纺丝纤维层采用静电纺丝纤维制成，该层静电纺丝纤维的直径为500~800nm，将静电纺丝纤维进行随机撑列，形成纤网结构，采用机械或热粘等物理方法加固做成过滤层1的主要部分，静电纺丝纤维层能够阻挡直径在0.4~0.8μm的固体颗粒，外棉布层和内棉布层包覆静电纺丝纤维层，利用针线将三层缝合在一起并裁剪成口罩支架2透气孔的形状，过滤层1的尺寸比口罩支架2透气孔的形状略大一些，利用胶黏剂将过滤层1粘覆在口罩支架2内表面上，使过滤层1覆盖整个透气孔区域；口罩支架2是通过现有的激光扫描技术得到人脸轮廓并辅以3D打印机和快速成型技术制作而成，与人脸贴合率达90%以上，口罩支架2内开透气孔，用于安放过滤层1，透气孔是鼻孔与外界进行气体交换的主要通道，口罩支架2具有唯一性；系带3采用棉制系带，利用胶黏剂将棉质系带3粘覆在口罩支架2边缘上。  

Claims (3)

1.一种固体颗粒防护口罩，其特征在于：由过滤层、口罩支架和系带组成，过滤层分为三层，由外到内分别是外棉布层、静电纺丝纤维层和内棉布层，外棉布层暴露在空气中，静电纺丝纤维层采用静电纺丝纤维制成，外棉布层和内棉布层包覆静电纺丝纤维层；口罩支架是通过激光扫描技术得到人脸轮廓并辅以3D打印机和快速成型技术制作而成，口罩支架内开透气孔；系带采用棉质系带，过滤层的尺寸比口罩支架透气孔的形状略大一些，利用胶黏剂将过滤层粘覆在口罩支架内表面上，并利用胶黏剂将棉质系带粘覆在口罩支架边缘上。
2.根据权利要求1所述的一种固体颗粒防护口罩，其特征在于：在外棉布层上面绣制个人喜好的图案。
3.根据权利要求1所述的一种固体颗粒防护口罩，其特征在于：静电纺丝纤维的直径为500~800nm，将静电纺丝纤维进行随机撑列，形成纤网结构。
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