CN103932428B - 仿生湿式防霾轻便口罩 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仿生湿式防霾轻便口罩，改变原来口罩的干式过滤为湿式吸附，从本质上改变了除尘的原理。本发明是采用亲水性的多孔材料组成湿性骨架，吸收适量水分后，孔隙表面粘附水，即形成复杂、曲折的空间水面系统。当含尘霾的空气通过曲折的孔道时，尘霾会与孔壁碰撞而被湿性表面吸附而达到除霾的目的，与呼吸系统的功能相似。另外，高湿度环境下尘霾会因水气雾化而被去除。吸气时，局部形成负压，会降低露点，更能促进雾的形成，可加强去除尘霾的功能。

Description

仿生湿式防霾轻便口罩

技术领域

本发明涉及一种仿生湿式防霾轻便软口罩，属卫生防护技术领域。

背景技术

雾霾频发，引起人们对这一健康威胁的关注。追本朔源，PM2.5并非雾霾元凶。危害人类健康的罪魁，应当是小于1微米或者更微小的、能直达肺泡的颗粒。清除这些颗粒物才是最根本的当务之急。基于干式过滤法的各款口罩，对付这样微小的颗粒，统统都是无实效的。因为需过滤的颗粒物越小，过滤材料本身尺寸更小，技术难度很大，即使能做成，透气性也会极差，令人呼吸受阻，缺乏实用性。本发明提出仿呼吸系统生理功能的湿式防霾口罩则模拟生物呼吸状态，又能够通过通气道的设计使得吸附取得超自然的效果。

人分分秒秒都需要呼吸空气，雾霾对人体健康的不良影响远非逐步采取的环境保护措施所能解决的。所以必须采取措施来降低颗粒物的危害。用湿性吸附式口罩隔离尘霾，或许是唯一在短期内有可能找到出路的途径。

市场上供应的各式口罩，花色品种甚多，不少号称可以防止PM2.5。由于现在对防PM2.5没有国家标准，更没有检测防PM2.5口罩的仪器。市场处于无序状态，致使一些缺少社会责任感的商家、企业，浑水摸鱼，甚至以国际大品牌、高科技蒙混视听。消费者一般不了解内情，被广告误导，结果是耽误了健康保护，人财两失。

市场上所有过滤型干式口罩，对小于1微米的颗粒物都没有防御能力，没有实效。

发明内容

为了克服上述干式过滤法口罩的不足，本发明提供了一种仿人体呼吸系统功能的湿式防尘霾口罩。人体本身就具有防御尘霾的能力，从鼻腔的鼻粘膜及鼻毛开始是第一道防线，能粘附和过滤尘霾。气管、支气管及多级小支气管的内膜粘液和纤毛，在人们呼吸的过程中能粘附和排出尘霾。而一些最终能到达肺泡的微小颗粒，被肺泡内膜粘液吸附，而后被巨噬细胞吞食，最终排出体外。本方案即是模仿呼吸系统粘液吸附尘霾的过程。提出一种湿性骨架，完成类似呼吸系统粘液吸附尘霾的过程，用以去除尘霾。

以普通口罩改制的湿式防雾霾轻便口罩，让空气在进入鼻腔前，彻底清除有害颗粒物，同时又保持了传统口罩的轻便以及薄柔服帖的良好外观，保证对人体呼吸过程没有任何的妨碍，也没有发生意外时伤害人体的可能性，容易为大众所接受。

与干式口罩相比较，本发明除尘霾的原理，从过滤法转变为吸附法。孔隙尺度大，通气性好，人呼吸时不会感到憋气。吸附法对去除超微颗粒更有效。

本发明的主要技术内容如下：

一种仿生湿式防霾轻便口罩，所述口罩采用普通纱布口罩改制，所述口罩从外至内依次包括外层纱布、第一塑料薄膜、湿性骨架、第二塑料薄膜以及内层纱布，所述湿性骨架通过第一塑料薄膜和第二塑料薄膜包裹密封，形成独立的局部空间，以保持其湿度，所述湿性骨架采用亲水性多孔材料。

上述亲水性多孔材料选用亲水性的海绵、塑料泡沫海绵、无纺棉、无纺布，布、脱脂棉、脱脂棉布，有机纤维或纳米复合材料中的一种。

上述第一塑料薄膜上对称开设两个第一进气口，所述第二塑料薄膜上对称开设两个第二进气口，所述第二塑料薄膜上还设置一个出气口。

上述第一进气口与第二进气口是长弧形的；所述出气口为圆形，位于第二塑料薄膜中央位置。

上述湿性骨架是由两个对称的曲尺形多孔材料所组成，其孔隙形成通气道，通气道有两个连通并且平行的通道，分别是进气通道和出气通道，圆弧部分使得通气道里面的空气旋转180°流动；所述进气通道与第一塑料薄膜的两个第一进气口位置相对应，形成两条通道，所述出气通道的出气端口截掉一段通道，使得出气端口与第二塑料薄膜上的的第二进气口位置对应，形成两条通道。

上述湿性骨架浸润有液体，所述液体为水或者有一定粘性的胶体。

本发明采用湿式吸附装置借助亲水性多孔材料，使孔表面吸附水后，形成复杂的空间水膜系统。空气从中通过，因孔道复杂曲折，尘霾与孔壁碰撞而被水膜吸附，类似于人体呼吸系统的作用。人造吸附装置的孔道尺寸比气管、支气管尺寸小很多倍，且孔隙曲折复杂，碰撞机会多，可期望用较小的尺度，解决吸附过程，达到除霾的目的。

借由上述技术方案说明，本发明至少具有下列优点：

1.从干式口罩改为湿式，从过滤法转变为吸附法，技术上并不困难，生产加工的难度反而降低了。

2.仿生湿式防霾口罩，通气性好，人佩带更舒适。

3.湿式吸附法去除超微颗粒更优越。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为骨架的结构示意图；

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。

普通口罩不能防住微细颗粒的原因，是这类口罩的孔隙相对较大，又因为是干燥物，没有吸附作用，所以微细颗粒很容易通过。如果在口罩中加一个湿性骨架，空气必须通过湿性骨架才能到达鼻腔，尘霾将被截留。因普通口罩的厚度尺寸小，如果直接加一层薄的湿性骨架，空气到达鼻腔前，穿越骨架的路程较短，尘霾被吸附的比例可能较小。为增长路径，气道可做适当安排。

如图1、图2所示，一种仿生湿式防霾轻便口罩，口罩采用普通纱布或无纺布口罩改制，口罩从外至内依次包括外层纱布1、第一塑料薄膜2、湿性骨架3、第二塑料薄膜4以及内层纱布5，湿性骨架3通过第一塑料薄膜2和第二塑料薄膜4包裹密封，形成独立的局部空间，以保持其湿度，湿性骨架3采用亲水性多孔材料。

上述亲水性多孔材料选用亲水性的海绵、塑料泡沫海绵、无纺棉、无纺布，布、脱脂棉、脱脂棉布，有机纤维或纳米复合材料中的一种。

上述第一塑料薄膜2上对称开设两个第一进气口21，第二塑料薄膜4上对称开设两个第二进气口41，第二塑料薄膜4上还设置一个出气口42。

上述第一进气口21与第二进气口41是长弧形的；出气口42为圆形，位于第二塑料薄膜4中央位置。

上述湿性骨架是由两个对称的曲尺形多孔材料所组成，其孔隙形成通气道，通气道有两个连通并且平行的通道，分别是进气通道31和出气通道32，圆弧部分使得通气道里面的空气旋转180°流动；进气通道31与第一塑料薄膜2的两个第一进气口21位置相对应，形成两条通道，出气通道32的出气端口33截掉一段通道，使得出气端口33与第二塑料薄膜4上的的第二进气口41位置对应，形成两条通道。

上述湿性骨架3浸润有液体，液体为水或者有一定粘性的胶体。

工作原理：

在使用时，空气从口罩上面穿过外层纱布1，通过第一塑料薄膜2上的长弧形的第一进气口21，进入湿性骨架3内，转折90º进入进气通道31，然后旋转180°进入出气通道32，到达出气端口33，转折90º通过第二塑料薄膜4上的第二进气口41，然后穿过内层纱布5到达鼻腔，雾霾颗粒截留在骨架体内，呼吸到的是清洁空气。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内,当可利用上述揭示的技术内容，作出改动或修饰为等同变化的等效实施例,但凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (4)

1.一种仿生湿式防霾轻便口罩，其特征在于：所述口罩采用普通纱布口罩改制，所述口罩从外至内依次包括外层纱布、第一塑料薄膜、湿性骨架、第二塑料薄膜以及内层纱布，所述湿性骨架通过第一塑料薄膜和第二塑料薄膜包裹密封，形成独立的局部空间，以保持其湿度，所述湿性骨架采用亲水性多孔材料；

所述第一塑料薄膜上对称开设两个第一进气口，所述第二塑料薄膜上对称开设两个第二进气口，所述第二塑料薄膜上还设置一个出气口；

所述湿性骨架是由两个对称的曲尺形多孔材料所组成，其孔隙形成通气道，通气道有两个连通并且平行的通道，分别是进气通道和出气通道，圆弧部分使得通气道里面的空气旋转180°流动；所述进气通道与第一塑料薄膜的两个第一进气口位置相对应，形成两条通道，所述出气通道的出气端口截掉一段通道，使得出气端口与第二塑料薄膜上的的第二进气口位置对应，形成两条通道。

2.根据权利要求1所述的仿生湿式防霾轻便口罩，其特征在于： 所述亲水性多孔材料选用亲水性的海绵、无纺布、脱脂棉、有机纤维或纳米复合材料中的一种。

3.根据权利要求1所述的仿生湿式防霾轻便口罩，其特征在于：所述第一进气口与第二进气口是长弧形的；所述出气口为圆形，位于第二塑料薄膜中央位置。

4.根据权利要求1所述的仿生湿式防霾轻便口罩，其特征在于：所述湿性骨架浸润有液体，所述液体为水或者有一定粘性的胶体。