CN103830980A - 高效滤霾核孔膜滤片及高效滤霾核孔膜口罩 - Google Patents

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刘昕
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Abstract

本发明公开了一种高效滤霾核孔膜滤片及高效滤霾核孔膜口罩，该滤片包括核孔滤膜及支撑网，所述核孔滤膜与支撑网层叠连接在一起，该高效滤霾核孔膜口罩包括口罩本体，所述口罩本体包括透气性的内层体和外层体，所述内层体和外层体的边缘相互连接，使内层体和外层体之间形成夹层，所述内层体与外层体的边缘上设有开口，至少一片高效滤霾核孔膜滤片通过所述开口设置于夹层内。本发明高效滤霾核孔膜滤片及高效滤霾核孔膜口罩结构简单、使用方便，并可达到有效过滤PM2.5细颗粒物的良好效果。

Description

高效滤霾核孔膜滤片及高效滤霾核孔膜口罩
技术领域
本发明涉及一种口罩，特别指一种高效滤霾核孔膜滤片及高效滤霾核孔膜口罩。
背景技术
严重的工业污染及过度的资源消耗导致的环境恶化形成了难以逆转的气候异常。污染物的大量排放及不利于污染物排放的异常气候条件，是我国人口密集区域出现大范围高频次的雾霾天气的主要因素。尺寸小于2.5微米的细颗粒物即PM2.5对人体健康构成严重威胁，不容忽视。
口罩是人们出行时防止污染物通过呼吸道进入人体的有效防护手段。各国对粉尘类呼吸防护产品均有明确的国家标准，我国也不例外，因此无论哪种口罩都应满足国家标准的要求(GB6223-86UDC614.894)。如我国国标要求，口罩必须隔断悬浮颗粒粒径小于5微米的90％以上，小于2微米的70％以上，流量42.5L／min。除这些明确的技术指标要求外，口罩还应满足与人脸型密合、佩戴舒适的要求。空气就像水流一样，哪里阻力小就先向哪里流动。当口罩形状与人脸不密合，空气中的危险物一样会从不密合处泄漏进去，进入人的呼吸道。那么，即便你选用滤料再好的口罩。也无法保障您的健康。国外许多法规标准规定，工人应定期进行口罩密合性测试。目的是为了保证工人选用合适大小的口罩并按正确步骤佩带口罩。佩戴舒适要求呼吸阻力要小，重量要轻，佩带卫生，保养方便。这样使用者才会乐意坚持佩带，并保证佩戴者的呼吸通畅而得到充足的氧气供应。
目前我国市场上的口罩种类繁多，使用的材质各异，形状亦五花八门。如由多层无纺布层叠而成的一次性使用口罩、内设可更换多层无纺布叠层的棉布口罩、由双层绒布或多层棉布组成的口罩、内设可更换多层层叠滤膜的立体口罩等等。虽然种类繁多，但能同时满足上述国标、与人脸密合(无侧漏)及佩戴舒适(气阻小、佩戴卫生、保养方便)要求的口罩不多见。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效滤霾核孔膜滤片及高效滤霾核孔膜口罩，其结构简单、使用方便，并可达到有效过滤PM2.5细颗粒物的良好效果。
为了实现上述目的，本发明提供一种高效滤霾核孔膜滤片，其中包括核孔滤膜及支撑网，所述核孔滤膜与支撑网层叠连接在一起。
本发明高效滤霾核孔膜滤片，其中所述支撑网由无菌织物代替。
本发明高效滤霾核孔膜滤片，其中还包括无菌织物，所述无菌织物、核孔滤膜及支撑网依次层叠连接在一起。
本发明高效滤霾核孔膜滤片，其中所述支撑网为由PET或PE或PP织成的尼龙网。
本发明高效滤霾核孔膜滤片，其中所述核孔滤膜采用单锥孔型的核孔膜，所述核孔滤膜的孔径范围为20纳米至8微米，所述核孔滤膜的孔密度为2.0×105／cm2～3.7×1010／cm2，所述核孔滤膜的厚度5微米～50微米，所述核孔膜层的材质为聚酯或聚碳酸酯或聚丙烯或聚乙烯。
一种高效滤霾核孔膜口罩，包括口罩本体，其特征在于：所述口罩本体包括透气性的内层体和外层体，所述内层体和外层体的边缘相互连接，使内层体和外层体之间形成夹层，所述内层体与外层体的边缘上设有开口，至少一片所述的高效滤霾核孔膜滤片通过所述开口设置于夹层内。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述开口设置于内层体和外层体的上端。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述口罩本体由位于左端的竖直向第一直线、位于第一直线右侧下端的第一弧线、第二弧线、第三弧线、位于右端的竖直向第二直线、位于第二直线左侧上端的第一斜线、第四弧线和第二斜线依次首尾相接而成的闭合图形，所述第一、二直线左右对称，所述第一弧线的左端与第一直线下端连接，所述第一弧线向右下方延伸且向上凸起，所述第二弧线向下凸起，所述第三弧线与第一弧线呈左右对称，所述第一斜线的左端向左上方倾斜，所述第四弧线向上凸起，所述第二斜线与第一斜线呈左右对称，所述第二斜线右端与第一直线上端连接。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述第一弧线和第三弧线的弧度均为R=8.65cm，其二者的水平长度均为2cm，所述第二弧线的弧度为R=14.65cm，其水平长度为14cm，其竖直向高度为1.85cm，所述第二弧线的底部到第一、二直线下端的竖直向高度为2.7cm，所述第一斜线与第二斜线的水平长度均为7.5cm，所述第一斜线与第二直线之间、第二斜线与第一直线之间的夹角均为∠78°，所述第四弧线的弧度为R=7.5cm，其水平长度为3cm，其顶部到第一、二直线上端的竖直向高度为1.7cm，所述第一直线和第二直线的长度为4.2cm，所述口罩本体的竖直向宽度为8.6cm。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述滤片外形与所述口罩本体外形相同。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述内层体由无菌棉布制成，所述外层体由无菌织物制成。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述口罩本体内层上端还镶嵌有柔性金属条，所述柔性金属条可手工捏合使其与鼻部接触的部位紧密贴合。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，其中所述口罩本体上端还连接有橡胶体，所述橡胶体上边缘与鼻部脸部接触的部位紧密贴合。
采用上述方案后，本发明高效滤霾核孔膜滤片采用由核孔滤膜及支撑网层叠连接而成，该核孔滤膜为单锥形微孔结构，其平面形状为可完全包裹人体面部呼吸器官，保证空气只能通过核孔滤膜过滤后进入人体呼吸道，可达到有效过滤PM2.5细颗粒物的良好效果。
本发明高效滤霾核孔膜口罩，通过将外层体与内层体边缘连接，且外层体与内层体间为上端开口的口袋形状，通过此开口使内层体与外层体的夹层中设置高效滤霾核孔膜滤片，该滤片可被方便更换，而该滤片的核孔滤膜为单锥形微孔结构，其平面形状为可完全包裹人体面部呼吸器官，保证空气只能通过滤片过滤后进入人体呼吸道，该口罩结构简单，使用方便，采用特定参数的单锥孔型结构核孔滤膜，结合滤片的异形结构和大尺寸，可达到有效过滤PM2.5细颗粒物的良好效果。
附图说明
图1为本发明高效滤霾核孔膜口罩的立体示意图；
图2为本发明实施例一的口罩本体主视示意图；
图3为本发明实施例一的滤片分解示意图；
图4为本发明实施例二的滤片分解示意图；
图5为本发明实施例三的口罩本体主视示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。
如图1所示，本发明高效滤霾核孔膜口罩，包括口罩本体1，口罩本体1包括透气性的内层体2和外层体3，内层体2由无菌棉布制成，外层体3由无菌织物制成，如棉布或化纤织物。内层体2和外层体3的边缘通过缝制连接，使内层体2和外层体3之间形成夹层，内层体2与外层体3的边缘上设有开口4，开口4设置于内层体2和外层体3的上端，使内层体2和外层体3形成口袋。内层体2边沿还镶嵌有柔性金属条6，至少一片高效滤霾核孔膜滤片5通过开口4设置于夹层内。
结合图2所示，口罩本体1由位于左端的竖直向第一直线7、位于第一直线7右侧下端的第一弧线8、第二弧线9、第三弧线10、位于右端的竖直向第二直线11、位于第二直线11左侧上端的第一斜线12、第四弧线13、第二斜线14依次首尾相接而成的闭合图形。第一直线7和第二直线11左右对称，第一直线7和第二直线11的长度均为4.2cm。第一弧线8的左端与第一直线7的下端连接，第一弧线8向右下方延伸且向上凸起，其弧度为R=8.65cm，其水平长度为2cm，第二弧线9向下凸起，其弧度为R=14.65cm，其水平长度为14cm。其竖直向高度为1.85cm，第二弧线9的底部到第一直线7、第二直线11下端的竖直向高度为2.7cm，第三弧线10与第一弧线8呈左右对称，其弧度为R=8.65cm，其水平长度为2cm，第一斜线12的左端向左上方倾斜，其水平长度为7.5cm，其与第二直线11的夹角为∠78°，第四弧线13向上凸起，其弧度为R=7.5cm，其水平长度为3cm，其顶部到第一直线7、第二直线11上端的竖直向高度为1.7cm，第二斜线14与第一斜线12左右对称，其水平长度为7.5cm，第二斜线14与第一直线7之间的夹角为∠78°，该口罩本体1的竖直向宽度为8.6cm。
如图3所示，高效滤霾核孔膜滤片5的外形与口罩本体1的外形相同，滤片5由依次层叠的第一无菌织物15(即无纺布，其密度为20～40g／m2)、核孔滤膜16(20μm厚、锥孔为小孔径d=0.1μm、大孔径D=2.0μm，锥孔密度为2×108／cm2)及第二无菌织物17(棉布或化纤织物，其密度为20～40g／m2)连接而成。
本发明实施例一通过核孔滤膜16特殊的锥孔结构及附在孔壁表面的静电荷可以将细小粉尘吸附住，达到很高的阻尘效率。并且过滤材料的厚度很薄，大大降低了使用者的呼吸阻力，并感到舒适，从而达到了好的过滤材料所具备的三个必要条件：一是在面具与使用者面部密合良好的情况下过滤效率高；二是呼吸阻力小；三是使用者感觉舒适。有了好的过滤材料，配合本发明科学设计的面具结构，就构成了一个高效优质的口罩。它能使佩戴者感到使用方便、舒适，真正地保护佩戴者的健康。该口罩对PM2.5的阻隔效率可达97％，空气流量可达104L／min(按滤片面积16cm*8cm计算)，大于欧盟标准95L／min。(此参数核孔膜气流量为488m3／m2·h)。
如图4所示，为本发明的第二实施例，其口罩本体与实施例一的相同，不同之处在于，该实施例中设置于口罩本体1内的滤片组成是由依次层叠的核孔滤膜16(10μm厚、锥孔的小孔径d=2.0μm、大孔径D=6.0μm，锥孔密度为2.3×106／cm2)及由PET／PE／PP等织成的尼龙网18组成。该实施例中通过核孔滤膜16特殊的锥孔结构及附在孔壁表面的静电荷可以将细小粉尘吸附住，达到很高的阻尘效率。并且过滤材料的厚度很薄，大大降低了使用者的呼吸阻力，并感到舒适，从而达到了好的过滤材料所具备的三个必要条件。配合科学设计的面具结构，就构成了一个高效优质的口罩。它能使佩戴者感到使用方便、舒适，真正地保护佩戴者的健康。该口罩对PM2.5的阻隔效率可达90％以上。空气流量可达150L／min(按滤片面积16cm*8cm计算)。(此参数核孔膜气流量为702m3／m2·h)。
如图5所示，为本发明高效滤霾核孔膜口罩的第三实施例，其滤片5与实施例一或实施例二的结构相同，其口罩本体1与实施例一及实施例二有所区别，该口罩本体1的上端还连接有橡胶体19，橡胶体19上边缘与鼻部脸部接触的部位紧密贴合。保证口罩本体1与佩戴者面部贴合的紧密性，防止污染物从口罩本体上端与佩戴者面部之间的间隙进入呼吸道。
以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (13)

1.一种高效滤霾核孔膜滤片，其特征在于：包括核孔滤膜及支撑网，所述核孔滤膜与支撑网层叠连接在一起。
2.根据权利要求1所述的高效滤霾核孔膜滤片，其特征在于：所述支撑网由无菌织物代替。
3.根据权利要求1所述的高效滤霾核孔膜滤片，其特征在于：还包括无菌织物，所述无菌织物、核孔滤膜及支撑网依次层叠连接在一起。
4.根据权利要求1所述的高效滤霾核孔膜滤片，其特征在于：所述支撑网为由PET或PE或PP织成的尼龙网。
5.根据权利要求1-4之一所述的高效滤霾核孔膜滤片，其特征在于：所述核孔滤膜采用单锥孔型的核孔膜，所述核孔滤膜的孔径范围为20纳米至8微米，所述核孔滤膜的孔密度为2.0×105／cm2～3.7×1010／cm2，所述核孔滤膜的厚度5微米～50微米，所述核孔膜层的材质为聚酯或聚碳酸酯或聚丙烯或聚乙烯。
6.一种高效滤霾核孔膜口罩，包括口罩本体，其特征在于：所述口罩本体包括透气性的内层体和外层体，所述内层体和外层体的边缘相互连接，使内层体和外层体之间形成夹层，所述内层体与外层体的边缘上设有开口，至少一片如权利要求1-5之一所述的高效滤霾核孔膜滤片通过所述开口设置于夹层内。
7.根据权利要求6所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述开口设置于内层体和外层体的上端。
8.根据权利要求6所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述口罩本体由位于左端的竖直向第一直线、位于第一直线右侧下端的第一弧线、第二弧线、第三弧线、位于右端的竖直向第二直线、位于第二直线左侧上端的第一斜线、第四弧线和第二斜线依次首尾相接而成的闭合图形，所述第一、二直线左右对称，所述第一弧线的左端与第一直线下端连接，所述第一弧线向右下方延伸且向上凸起，所述第二弧线向下凸起，所述第三弧线与第一弧线呈左右对称，所述第一斜线的左端向左上方倾斜，所述第四弧线向上凸起，所述第二斜线与第一斜线呈左右对称，所述第二斜线右端与第一直线上端连接。
9.根据权利要求8所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述第一弧线和第三弧线的弧度均为R=8.65cm，其二者的水平长度均为2cm，所述第二弧线的弧度为R=14.65cm，其水平长度为14cm，其竖直向高度为1.85cm，所述第二弧线的底部到第一、二直线下端的竖直向高度为2.7cm，所述第一斜线与第二斜线的水平长度均为7.5cm，所述第一斜线与第二直线之间、第二斜线与第一直线之间的夹角均为∠78°，所述第四弧线的弧度为R=7.5cm，其水平长度为3cm，其顶部到第一、二直线上端的竖直向高度为1.7cm，所述第一直线和第二直线的长度为4.2cm，所述口罩本体的竖直向宽度为8.6cm。
10.根据权利要求6所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述滤片外形与所述口罩本体外形相同。
11.根据权利要求6所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述内层体由无菌棉布制成，所述外层体由无菌织物制成。
12.根据权利要求6所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述口罩本体内层上端还镶嵌有柔性金属条，所述柔性金属条可手工捏合使其与鼻部接触的部位紧密贴合。
13.根据权利要求6所述的高效滤霾核孔膜口罩，其特征在于：所述口罩本体上端还连接有橡胶体，所述橡胶体上边缘与鼻部脸部接触的部位紧密贴合。
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