CN104740797A

CN104740797A - 一种可有效过滤pm2.5的口罩

Info

Publication number: CN104740797A
Application number: CN201310751677.4A
Authority: CN
Inventors: 史东方; 李双双
Original assignee: Zhenjiang New Element Pharmaceutical Technology Co Ltd
Current assignee: Zhenjiang New Element Pharmaceutical Technology Co Ltd
Priority date: 2013-12-31
Filing date: 2013-12-31
Publication date: 2015-07-01
Anticipated expiration: 2033-12-31
Also published as: CN104740797B

Abstract

本发明公开了一种可有效过滤PM2.5的口罩，包含无纺布层、新材料高效过滤层、一般防护层、熔喷无纺布层、无纺布层，所述各层可相互任意叠放设置，并通过缝合或压合连接成整体。本发明的口罩在长时间内对于PM2.5的过滤效果依然有效。

Description

一种可有效过滤PM2.5的口罩

技术领域

本发明涉及到一种口罩，尤其涉及一种可有效过滤PM2.5的口罩。

背景技术

随着中国工业化及城市化进程的迅猛发展，国内出现严重雾霾污染天气的地区和城市是越来越多，雾霾发生频率越来越高，持续周期越来越长。甚至连被称为“世界第三极”的西藏拉萨都出现了不同程度的雾霾污染。全国多个城市的监测站点检测数据都严重超标，空气质量达到了严重污染。

同时，日本环境省2012年度12月25日发表了日本全国细颗粒物“PM2.5”的监测结果。数据显示，在日本全国437个监测地点中，达到标准的共计178个，占40.7%。素有“花园城市”美称的新加坡也由于化工产业和柴油车辆导致二氧化硫和微细颗粒PM2.5的浓度超标，新加坡国家环境局从2012年8月24号起，每天三次公布PM2.5浓度。可见PM2.5的超标已是一个世界性的问题。

这个被称为雾霾元凶的空气污染物即PM2.5，也称“可入肺颗粒物”，是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物。因为其直径过小不易被呼吸道阻挡，所以被吸入人体后会直接进入支气管和肺泡，干扰肺部的气体交换，并引发其他疾病。同时PM2.5粒径小，其表面易富含大量的有毒、有害物质且在大气中的停留时间长，输送距离远，因而对人体造成多种健康的威胁。

多地区空气中PM2.5颗粒浓度值偏高已是客观现实，为应对PM2.5的污染，口罩是首选的防护用具。目前市场上的口罩种类繁多，既有结构复杂价格昂贵的，也有简易的，但是还没有几种能够有效过滤PM2.5、并作用效果持续时间长的口罩。为了防止空气污染对人身体健康的伤害，特别是空气中可吸入颗粒物对人体损害，所以亟需一种使用舒适、可有效过滤PM2.5、并且作用效果持续时间长的口罩。

发明内容

目前市场上普通口罩、无纺布口罩无法阻挡PM2.5颗粒物，而部分口罩虽然有着一定的防PM2.5的作用，但存在作用效果持续时间短，透气率差的不足。例如：CN202115176U实用新型专利报道了一种可有效过滤PM2.5的口罩，通过“粒量”PM2.5实时检测仪器在环境PM2.5的平均值为250的情况下进行测试，前40分钟经该口罩过滤后的PM2.5浓度都在40μg/m³以下，然而60分钟后的测试数据激增至180μg/m³。专业N95防护口罩，是一种工业级口罩，通过加密纤维来拦截粉尘，透气性差，长时间佩戴容易使人呼吸困难。本发明的主要目的就是要发明一种可有效过滤PM2.5的口罩，具有作用效果持续时间长，透气率好的特点。

为了达到上述目的，一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于：经过数百次的筛选试验，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良好过滤效果的硅气凝胶颗粒经涂覆在聚丙烯树脂（PP）或涤纶树脂（PET）上而形成的特殊无纺布材料制作的口罩。实验中发现许多硅气凝胶纳米材料并不具有对PM2.5的过滤效果。同时，实验也发现含有硅气凝胶的新材料高效过滤层与如活性炭、硅藻纯、熔喷无纺布或竹纤维等一般吸附材料结合使用，可大大提高对PM2.5的过滤效率及有效过滤时间。

本发明的技术方案是所述的口罩包括无纺布层、新材料高效过滤层、一般防护层、熔喷无纺布层、无纺布层，所述各层相互叠放设置。

本发明的优选方案，所述无纺布层、新材料高效过滤层、一般防护层、熔喷无纺布层、无纺布层相互缝合连接或压合连接。

本发明的优选方案，所述新材料高效过滤层是含有一种或多种烷氧基硅烷制备的硅气凝胶或硅气凝胶的混合物的无纺布层。

本发明的优选方案，所述的含有硅气凝胶颗粒的无纺布是通过喷涂而得，所述硅气凝胶颗粒粘附在无纺布的纤维层表面、粘附在无纺布的纤维间的空隙中或粘附在两层无纺布中间。

本发明的优选方案，所述一般防护层为含有活性炭颗粒的无纺布、含有二氧化硅颗粒的无纺布、熔喷无纺布或竹纤维布。

本发明的优选方案，所述的可有效过滤PM2.5的口罩对PM2.5具有良好的过滤作用。

除非另有说明，下列用在权利要求书和说明书中的术语有如下含义：

“PM2.5”是指环境空气中空气动力学当量直径小于等于2.5微米的颗粒物。

“无纺布”是指一种非织布，它是直接利用高聚物切片、短纤维或长丝纤维通过气流或机械成网，然后经过水刺，针刺，或热轧加固，最后经过后整理形成的无编织的布料。

“硅气凝胶”是特指专利（CN201310343936.X、CN201310344363.2）中所描述的，并经过实验筛选后具有过滤PM2.5功效的由烷氧基硅烷为原料制备的特殊硅气凝胶材料。

“活性炭颗粒”是指具有发达的孔隙结构、良好的吸附性能、易反复再生的能够用于有毒气体的净化、废气等处理的外观呈黑色不定性颗粒。

“竹纤维布”是指竹子为原料经特殊工艺成竹纤维，经纺织而成的新型面料。具有抗菌抑菌、除臭吸附等功能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步说明，本发明书中部分原材料来源如下：

无纺布、熔喷无纺布（购自于江苏昆山永安非织造实验厂）；含有活性炭颗粒的无纺布（购自于江苏南通森友碳纤维有限公司）；新材料高效过滤层（为从公司专利（CN201310343936.X、CN201310344363.2）制备的硅气凝胶材料中筛选出的具备防PM2.5效果的特殊硅气凝胶材料经喷涂于无纺布制备成的特殊过滤层）。

本说明书中所述的相关性能测试方法如下：

PM2.5的过滤效果检测方法

采用“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）对口罩进行过滤PM2.5效果的测定。

空白PM2.5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；4）测量后关闭机器。

不同口罩过滤PM2.5的检测步骤：1）将所测口罩的与面部接触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；4）测量后关闭机器。

“空白PM2.5”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。

实施例一

1.本发明的口罩罩体共五层，包括：第一层：无纺布（25g/m²），第二层：熔喷无纺布（25g/m²），第三层：新材料高效过滤层（由硅气凝胶新材料30g/m²经喷涂附着在两层25g/m²的无纺布之间），第四层：熔喷无纺布（25g/m²），第五层：无纺布（30g/m²），其中第五层为与面部接触层。按照如上层次及材料说明，设计并制作口罩。

2.按照PM2.5的过滤效果检测方法进行检测。检测结果如下表1所示：

表1五层口罩1小时（h）内对PM2.5过滤的检测结果

实施例二

1.本发明的口罩罩体共五层，包括：第一层：无纺布（25g/m²），第二层：熔喷无纺布（25g/m²），第三层：新材料高效过滤层（由硅气凝胶新材料25g/m²经喷涂附着在一层25g/m²的无纺布上），第四层：熔喷无纺布（25g/m²），第五层：无纺布（30g/m²），其中第五层为与面部接触层。按照如上层次及材料说明，设计并制作口罩。

2.按照PM2.5的过滤效果检测方法进行检测。检测结果如下表2所示：

表2五层口罩1小时（h）内对PM2.5过滤的检测结果

实施例三

1.本发明的口罩罩体共五层，包括：第一层：无纺布（30g/m²），第二层：新材料高效过滤层（由硅气凝胶新材料25g/m²经喷涂附着在一层25g/m²的无纺布上），第三层：含有活性炭颗粒的无纺布（其中活性炭为25g/m²，无纺布25g/m²），第四层：熔喷无纺布（25g/m²），第五层：无纺布（25g/m²），其中第五层为与面部接触层。按照如上层次及材料说明，设计并制作口罩。

2.按照PM2.5的过滤效果检测方法进行检测。检测结果如下表3所示：

表3五层口罩2小时（h）内对PM2.5过滤的检测结果

实施例四

1.本发明的口罩罩体共五层，包括：第一层：无纺布（30g/m²），第二层：含有活性炭颗粒的无纺布（其中活性炭为25g/m²，无纺布25g/m²），第三层：新材料高效过滤层（由硅气凝胶新材料25g/m²经喷涂附着在一层25g/m²的无纺布上），第四层：熔喷无纺布（25g/m²），第五层：无纺布（25g/m²），其中第五层为与面部接触层。按照如上层次及材料说明，设计并制作口罩。

2.按照PM2.5的过滤效果检测方法进行检测。检测结果如下表4所示：

表4五层口罩2小时（h）内对PM2.5过滤的检测结果

实施例五

1.本发明的口罩罩体共五层，包括：第一层：无纺布（30g/m²），第二层：新材料高效过滤层（由硅气凝胶新材料25g/m²经喷涂附着在一层25g/m²的无纺布上），第三层：熔喷无纺布（25g/m²），第四层：含有活性炭颗粒的无纺布（其中活性炭为25g/m²，无纺布25g/m²），第五层：无纺布（25g/m²），其中第五层为与面部接触层。按照如上层次及材料说明，设计并制作口罩。

2.按照PM2.5的过滤效果检测方法进行检测。检测结果如下表5所示：

表5五层口罩2小时（h）内对PM2.5过滤的检测结果

通过上述实施例的检测结果显示，本发明的五层口罩在2个小时的时间内对于PM2.5的过滤效果依然优良，PM2.5的测试数值大部分低于30μg/m³以下。由此可以证明本发明的专利是一款有效过滤PM2.5、且作用持续时间较长的口罩。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明所揭露的技术范围内，可不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权力要求书所限定的保护范围为准。

Claims

1.一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于，口罩包括无纺布层、新材料高效过滤层、一般防护层、熔喷无纺布层、无纺布层，所述各层相互叠放设置。

2.根据权利要求1所述的一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于，所述无纺布层、新材料高效过滤层、一般防护层、熔喷无纺布层、无纺布层相互缝合连接或压合连接。

3.根据权利要求1所述的一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于，所述新材料高效过滤层是含有一种或多种烷氧基硅烷制备的硅气凝胶颗粒或硅气凝胶颗粒的混合物的无纺布层。

4.根据权利要求3所述的一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于，所述的含有硅气凝胶颗粒的无纺布是通过喷涂而得，所述硅气凝胶颗粒粘附在无纺布的纤维层表面、粘附在无纺布的纤维间的空隙中或粘附在两层无纺布中间。

5.根据权利要求1所述的一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于，所述一般防护层为含有活性炭颗粒的无纺布、含有二氧化硅颗粒的无纺布、熔喷无纺布或竹纤维布。

6.根据权利要求1-5所述的一种可有效过滤PM2.5的口罩，其特征在于，所述的新材料口罩对PM2.5具有良好的过滤作用。