CN104095322A - 用于预防pm2.5伤害的口罩及口罩用过滤层 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预防PM2.5伤害的口罩，其包含有脂肪烃组合物，所述脂肪烃组合物由C24-C37的脂肪烃组成。本发明的产品可以有效防止PM2.5对人体的损伤，还可以用于防止其他可吸入颗粒物的侵害，例如花粉、有害气体等。

Description

用于预防PM2.5伤害的口罩及口罩用过滤层

技术领域

本发明涉及一种日用品，具体涉及一种口罩，更具体涉及一种预防雾霾伤害的口罩。

背景技术

眼下，伴随着中国经济的快速发展，汽车数量、工业排放量迅速增加，而与之相适应的环境保护措施尤其是污染排放控制没有得到有效实施，因此，近年来中国的空气质量迅速恶化。以北京为例，有新闻报道，自2013年1月1日起半个月的时间内，北京市京南榆垡、大兴黄村镇、房山良乡3个空气监测点的重度污染天数分别为10天、9天、9天，严重污染天气分别为7天、6天、6天。而且，这种空气污染已经呈区域化趋势，表现为高频率、大范围的雾霾天气的出现。例如，2013年一月份，从北京、天津到石家庄，从郑州、南通到贵阳，我国大范围雾霾天气已经持续近一周左右。

由于空气污染治理是复杂的系统工程，对于中国人而言，不能指望在短短几年内就能成功遏制住这种污染，而要做长期的承受准备。因此，对于个人而言，加强自我保护，尽量减轻雾霾或可吸入颗粒物的伤害是较为实际的选择。

PM2.5代表细颗粒物，又称细粒、细颗粒，指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5μm(微米)的颗粒物，也称细颗粒物。这个值越高，就代表空气污染越严重。细颗粒物粒径小，含有大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。气象专家和医学专家认为，由细颗粒物造成的灰霾天气对人体健康的危害甚至要比沙尘暴更大。粒径10微米以上的颗粒物，会被挡在人的鼻子外面；粒径在2.5微米至10微米之间的颗粒物，能够进入上呼吸道，但部分可通过痰液等排出体外，另外也会被鼻腔内部的绒毛阻挡，对人体健康危害相对较小；而粒径在2.5微米以下的细颗粒物，直径不足人类头发丝的1/20大小，不易被阻挡。被吸入人体后会直接进入支气管，干扰肺部的气体交换，引发包括哮喘、支气管炎和心血管病等方面的疾病。

然而，现有技术中还未发现有效的手段用来防护PM2.5对人体的伤害。CN102764230A披露一种用于干预和或治疗吸入性过敏症的鼻用凝胶或软膏制剂，该制剂可以用于抗花粉过敏，但是对PM2.5没有呈现理想效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种预防PM2.5伤害的口罩，其包含由C24-C37碳链组成的直链饱和脂肪烃。

优选地，所述脂肪烃基本均匀地覆盖C24-C37的全范围。

该口罩可以由3-8层纱布构成，其中至少两层纱布施加有所述脂肪烃。

进一步地，该口罩由5至6层纱布构成，其中，内层的3层施加有所述脂肪烃。

在另一种实施方式中，该口罩中包含一层碳纤维布，所述碳纤维布施加了所述脂肪烃。

本发明还可以提供一种口罩过滤层，其为附着有上述脂肪烃的碳纤维布。

本发明的产品可以有效防止PM2.5对人体的损伤。还可以用于防止其他可吸入颗粒物的侵害，例如花粉、有害气体等。

具体实施方式

发明人曾经尝试用普通石蜡和普通凡士林(其是碳数范围为C19-C52的石油烃混合物)作为鼻用软膏的基材，未取得理想效果。进而经过复杂的材料筛选和试验，发现具有特定分子量范围的脂肪烃组合物在过滤PM2.5方面显现出良好效果，因而获得本发明。

根据本发明的脂肪烃组合物是碳数在C24-C37范围的直链饱和脂肪烃，其制备原料为石油裂解后的留下的重烃，主要成分为饱和直链脂肪烃。在本发明的典型实施例中，制备原料采用德国MERKUR公司生产的MERKUR773。可以理解，使用其他类似材料也可以达到本发明的目的。在使用本发明下述的制备方法尤其适用于采用该原料。

本发明中，该组合物的碳链长度范围并非越窄越好，其最好基本均匀地覆盖C24-C37的全范围。具体而言，在该组合物中，在C24-C37范围的各种链长的碳链皆有包含；或者有着类似均匀的分布，例如，其中同时含有C24、C26、C28、C30、C32、C34、C36碳链，或者同时含有C25、C27、C29、C31、C33、C35、C37碳链，或者同时含有C24、C25、C26、C28、C29、C31、C32、C34、C36、C37。从这些举例可以看出，该碳链分布最好跨C24-C37的全部范围，或者在该范围内间隔地缺少少数几个链长的碳链。相反，仅有例如C30-C37或者C24-C30的碳链分布不是优选。具有上述碳链分布特征的脂肪烃组合物具有较好的PM2.5过滤作用和膜致密性。

在本发明的典型实施方式中，通过柱层析法获得本发明的组合物。在一个实施例中，将物料MERKUR773加适量混合溶剂(2,2,4-三甲基戊烷：正己烷＝2:1)搅拌溶解，进行柱色谱分离，色谱柱由氧化铝层和硅胶层交替组成，装填高度不低于上样层高的12倍，其中第一层和最末层均为氧化铝层，且每层高为上样层的1.5-2倍，洗脱剂同混合溶剂。采用这种柱层析条件，可以很理想地实现分离效果。然后，分段收集洗脱液，GC-MS监测，将含有预订链长范围组合物的洗脱液合并，浓缩去掉溶剂，即得根据本发明的脂肪烃组合物。

容易理解，本发明不局限于上述洗脱液，采用类似极性的有机溶剂同样适用于本发明。

在本发明的优选实施方式中，使用岛津公司型号为GCMS-QP2010Ultra的气相色谱质谱联用仪，采用以下监测条件：色谱柱：Rxi-5Sil MS(直径：0.25mm，长：30m)；载气：氦气；流速：1.5ml/min；分流比：1：10；柱温：程序升温，0min柱温为150℃，保持2min，以10℃/min的升温速率升到280，然后保持15min；；进样口温度：200℃；进样体积：1μL；MS条件离子源为EI，离子源温度250℃，接口温度250℃，电子能量70eV，质量范围50～500amu，溶剂延时2.0min。

图1为采用上述条件检测的液体石蜡的GS-MS图，图2为采用该条件检测的医用级凡士林的GC-MS图，图3是采用该条件检测的本发明的产品的GC-MS图。

本发明限定的脂肪烃组合物的典型应用是鼻用软膏，其优选不含有其他辅料，具有10.1mm²/s-11.6mm²/s的粘度，例如10.8mm²/s。换句话说，该应用基本上排除引入其他辅料的技术方案，因为其可能显著影响软膏的粘度或者成膜致密性。

在另一种应用中，可以将本发明的脂肪烃组合物施加到口罩上，作为一次性口罩或者口罩的耗材使用，在后一种情况下，将该过滤器材料制成夹心材料，夹在口罩中间，在使用一次或者若干次后更换该夹心材料。在一个具体应用例中，该口罩可以由3-5层，优选3层或4层的纱布构成，该纱布是常用多层口罩(例如8-24层口罩)的纱布，浸渍有本发明的组合物。在口罩有3至4层纱布时，可以将所有层的纱布均浸渍上本发明的组合物；在使用5层纱布的情况下，可以将中间3层浸渍本发明的组合物。在另一具体应用例中，在纱布口罩中设置一层碳纤维布，该碳纤维布可以是网格布或者无纺布，具有50-500微米、优选100-300微米的孔径，该碳纤维布施加有本发明的组合物。

在上述应用于口罩的情况下，可以将本发明的脂肪烃组合物加热成液体，然后用喷雾机喷洒至纱布上；也可以用溶剂调成乳液状，然后喷洒或者浸渍到口罩布或者碳纤维布上。可以使用的溶剂优选为挥发性溶剂，例如正己烷、乙酸乙酯、乙醚等。

实施例  口罩应用效果评价

用喷雾器在三块口罩用纱布(贝德氏上海医疗用品有限公司提供)上分别喷洒本发明上述方法制得的脂肪烃组合物、图1测试的液体石蜡和图2测试的医用级凡士林，按照每平米10g的量施加，然后将纱布折成3层，密封待用。2013年10月28日，在北京市房山区良乡镇(当时室外PM2.5值430微克/立方米，达到严重污染)进行室外试验。用该三种纱布分别包住60cm×60cm×60cm的铁丝网笼子，包好后在室内用抽气泵从笼子抽气约1分钟，移至室外，放置3小时后，用美国DYLOS激光粒子检测仪监测笼内PM2.5值，分别为86微克/立方米、157微克/立方米、166微克/立方米、189微克/立方米。实验证实根据本发明的产品比对照品具有较佳的过滤效果。

虽然以上仅以口罩的形式例证了本发明产品的预防PM2.5伤害的效果，但是可以合理预见，该产品同样可以以鼻用软膏的形式加以利用，使用时将该鼻用软膏挤入鼻腔内，然后轻捏鼻子，使得软膏均匀覆盖鼻腔内粘膜即可，不喜欢戴口罩的人士可以方便使用。

Claims (6)

1.一种用于预防PM2.5伤害的口罩，其包含由C24-C37碳链组成的直链饱和脂肪烃。

2.权利要求1所述的口罩，其中所述脂肪烃基本均匀地覆盖C24-C37的全范围。

3.权利要求2所述的口罩，其由3-8层纱布构成，其中至少两层纱布施加有所述脂肪烃。

4.如权利要求3所述的口罩，其为5至6层纱布构成，其中，内层的3层施加有所述脂肪烃。

5.如权利要求1所述的口罩，其中包含一层碳纤维布，所述碳纤维布施加了所述脂肪烃。

6.一种口罩用过滤层，其为附着有上述脂肪烃的碳纤维布。