CN104997196A - 一种用于抑菌和防护粉尘的口罩 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，由口罩主体(1)和口罩耳带(2、3)组成。所述口罩主体(1)由第一无纺布层(4)、金属离子吸附层(5)、抑菌层(6)和第二无纺布层(7)自上而下依次叠放制成。本发明抑菌和防护粉尘的口罩经过过滤效率，呼吸阻力及阻菌性系列试验，结果显示具有很好的功效：(1)对金属粒子具有良好的吸附作用；(2)有很好的过滤效率，呼吸阻力优于现有的N90，N95，N100的口罩；(3)有很好的阻菌效果。因此，使用本发明口罩能有效防护粉层，防护雾霾粒子，防护电厂粉尘，防护煤炭粉尘等，有效防护病菌入侵。还可用于临床手术防护，适于人们佩戴，具有较大的应用价值。本发明口罩制备简单，宜于工业化生产。

Description

一种用于抑菌和防护粉尘的口罩
技术领域
本发明涉及防护用品，具体涉及一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，尤其涉及一种新型防护PM2.5粉尘的口罩。 
背景技术
近几年来，中国大部分地区遭遇了比较严重的雾霾天气，对环境，对经济，对人类健康都带来了巨大的危害。随着雾霾的漫延，人们对于自身安全也越来越关注。随之而来的各种各样的PM2.5防尘口罩也应运而生。目前符合标准的防护PM2.5口罩具有较高的截留率，但是透气性比较差，舒适度较低。本发明人发现PM2.5富集因子中含有多种金属离子，而壳聚糖或其衍生物都具有较强的络合效应，可以有效吸附PM2.5中的金属离子。因此，研究如何利用壳聚糖及其衍生物制作，既能高效防护PM2.5，又能在佩戴时舒适性高的口罩是亟待解决的问题，尤其适用于呼吸肌薄弱或是心肺功能不好的老弱病残幼。 
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于克服上述不足之处，研究设计用壳聚糖或其衍生物为原料制作的能高效防护PM2.5，在佩戴时舒适性 高的口罩，尤其适用于呼吸肌薄弱或是心肺功能不好的老弱病残幼。本发明提供了一种用于抑菌和防护粉尘的口罩。 
本发明所述的用于抑菌和防护粉尘的口罩由口罩主体和口罩耳带组成。 
本发明所述口罩主体由第一无纺布层、金属离子吸附层、抑菌层和第二无纺布层自上而下依次叠放制成。 
本发明所述口罩主体的无纺布层共设置两层，第一无纺布层置于口罩主体的外层，第二无纺布层置于口罩主体的内层。所述第一无纺布层和第二无纺布层材料相同，为医用无纺布。 
本发明所述口罩主体的金属粒子吸附层设置于第一无纺布层的下面；所述制作金属粒子吸附层的材料由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布组成，每平方米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为≥1g，其最优每平方米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为5g。 
本发明所述口罩主体的抑菌层设置于金属离子吸附层下面；所述制作抑菌层的材料由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布组成，每平方米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为≥2g，其最优每平方米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为8g。 
本发明所述的口罩耳带共有2根，分别连接于口罩主体部的左右两侧，用于人们佩戴口罩时挂在两耳。所述口罩耳带选自尼龙系带、棉系带、橡胶系带或皮筋系带。 
本发明基于以下技术原理： 
(1)口罩主体增加金属粒子吸附层，可以有效吸附金属粒子，很好 地起到防护粉尘的作用，尤其可以防护PM2.5。因为PM2.5富集粒子中有多种金属离子，而壳聚糖或其衍生物对金属离子具有非常强的络合效应。(文献《壳聚糖及其衍生物对金属离子的吸附研究》由孙胜玲、王丽、吴瑾、王爱勤2005年10月发表于“高分子通报”。) 
(2)由于制作口罩的纤维原料中添加壳聚糖及其衍生物，使其通透性大大提高，克服了一般口罩为防护粉尘而使用高密度纤维所带来透气性差的缺陷。 
(3)由于口罩抑菌层添加了天然无毒的壳聚糖及其衍生物，可以有效防护和阻挡白色念珠菌、大肠杆菌、金黄色葡萄球菌等的侵入。文献《几种壳聚糖的抑菌性能》吴小勇2005年发表于食品与发酵工艺。 
本发明的另一目的是提供了所述一种用于抑菌和防护粉尘的口罩制备方法，该方法为：按常规方法通过平面口罩生产设备、折叠式口罩生产设备或鸭嘴型口罩生产设备进行口罩打片或塑型。 
具体步骤：(1)下料：将口罩各层原料按次序：第一无纺布层4、金属离子吸附层5、第二抑菌层6和第二无纺布层7自上而下依次叠放； 
(2)通过口罩生产设备进行口罩打片或塑型制成口罩主体1； 
(3)在口罩主体部的左右两侧连接口罩耳带2和口罩耳带3。 
本发明用于抑菌和防护粉尘的口罩经过过滤效率，呼吸阻力及阻菌性系列试验，结果显示具有很好的功效： 
(1)对金属粒子具有良好的吸附作用； 
(2)有很好的过滤效率，呼吸阻力优于现有的N90，N95，N100的口 罩； 
(3)有很好的阻菌效果。 
因此，使用本发明口罩能有效防护粉层，防护PM2.5雾霾粒子，防护电厂粉尘，防护煤炭粉尘等，有效防护病菌入侵。还可用于临床手术防护，适于人们佩戴，具有较大的应用价值。本发明口罩制备简单，宜于工业化生产。 
附图说明
图1本发明用于抑菌和防护粉尘的口罩结构示意图 
1-口罩主体  2-口罩耳带  3-口罩耳带 
图2本发明口罩主体组成的结构示意图 
4-第一无纺布层  5-金属离子吸附层  6-抑菌层 
7-第二无纺布层 
具体实施方式
实施例1 
结合图1所示本发明所述的用于抑菌和防护PM2.5口罩由口罩主体部1和口罩耳带2、3组成。 
结合图2所示本发明用于抑菌和防护PM2.5的口罩所述口罩主体1由第一无纺布层4、金属离子吸附层5、抑菌层6和第二无纺布层7自上而下依次叠放制成。 
所述第一无纺布层4和第二无纺布层7相同，所述无纺布材料为 医用无纺布，购自苏州艾美医疗用品有限公司。 
所述金属离子吸附层5，由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布(购自苏州艾美医疗用品有限公司)组成。制备方法如下：将壳聚糖或其衍生物配置成10％浓度，然后均匀喷涂于无纺布上面，80℃边喷涂边烘干，每平方米喷涂50ml。 
所述抑菌层6由壳聚糖及其衍生物与医用无纺布(购自苏州艾美医疗用品有限公司)组成。制备方法如下：将壳聚糖或其衍生物配置成10％浓度，然后均匀喷涂于无纺布上面，80℃边喷涂边烘干，每平方米喷涂80ml。 
所述口罩耳带材料为弹性尼龙系带。 
制备口罩方法： 
(1)下料：将口罩各层原料按次序：第一无纺布层4、金属离子吸附层5、抑菌层6和第二无纺布层7；自上而下依次叠放； 
(2)通过全自动平面口罩生产设备(口罩成型机HD-LHKXJ800B)进行口罩打片制成口罩主体； 
(3)通过超声波焊接仪(HD-LHKX2007D)在口罩主体1的左右两侧连接口罩耳带2、3。 
注：步骤(2)还可以通过折叠式口罩生产设备(HD-LHBDJ008F)或鸭嘴型口罩(HD-LHKZJ8100)生产设备进行口罩打片制成口罩主体。 
以下对本发明制备的口罩按中国国家标准化管理委员会公布的呼 吸防护用品GB2626-2006标准进行检测。 
实施例2 
本发明用于抑菌和防护粉尘的口罩(实施例1制得)对金属粒子粉尘的吸附作用试验，经江苏省特种防护用品检测中心检测。 
1.分组：实验分硫酸铜气溶胶组、氢氧化铁气溶胶组、醋酸铅气溶胶组、氯化钠气溶胶组，每大组分为实验组一气溶胶浓度为20mg/m3、实验组二气溶胶浓度为80mg/m3、实验组三200mg/m3，每组10只。 
2、实验步骤 
器材：气溶胶发生器、气泵、气体流量计、颗粒物检测器 
检测条件：气流通量85L/min、温度25℃左右、相对湿度30％左右、浓度0-200mg/m3。 
操作：通过气溶胶发生器制备硫酸铜、氢氧化铁、醋酸铅、氯化钠的气溶胶，微粒直径为0.1-0.5μm。调整过滤效率检测系统、用适当的夹具将口罩固定于检测装置上。检测开始后，记录初始的过滤效率，一直持续到过滤效率到达最低点为止。最终数据取平均值。 
3、实验数据 
1.硫酸铜气溶胶组 
2氢氧化铁气溶胶组 
3.醋酸铅气溶胶组 
4.氯化钠气溶胶组 
实验结论：以上数据表明，本发明口罩符合KN95的技术指标，并且对于重金属离子具有较强的吸附作用。 
实施例3检测本发明口罩的呼吸阻力，经江苏省特种防护用品检测中心检测。 
1.器材：试验头模呼吸管道、测压管、微压计、流量计、气泵、压缩机 
2.检测条件：气流通量85L/min 
3.操作：将口罩(实施例1制得)佩戴于试验头模，检测气密性，调整气流通量85L/min，打开气泵或者压缩机，记录吸气阻力和呼气阻力。计算平均值 
3.实验数据 
样品 气流通量 吸气阻力(Pa) 呼气阻力(Pa)
  85 66 85
实验结论：本发明口罩呼吸阻力较低。 
实施例4 
本发明抑菌和防护粉尘的口罩对病菌的阻挡试验，经江苏省特种防护 用品检测中心检测。 
1.实验步骤： 
1.1.器材：气溶胶发生器、气泵、气体流量计、颗粒物检测器 
1.2.检测条件：气流通量85L/min、温度25℃左右、相对湿度30％左右、浓度0-200mg/m3。 
1.3通过气溶胶发生器制备金黄色葡萄球菌气溶胶，微粒直径为0.1-0.5μm。调整过滤效率检测系统、用夹具将口罩固定于检测装置上。检测开始后，记录初始的过滤效率，一直持续到过滤效率到达最低点为止。最终数据取平均值。 
1.4实验数据 
2.试验结论：从1.4表格得出其过滤效率达95.88％，能够有效阻挡细菌。 

Claims (10)

1.一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述口罩由口罩主体(1)和口罩耳带(2、3)组成。
2.根据权利要求1所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述口罩主体(1)由第一无纺布层(4)、金属离子吸附层(5)、抑菌层(6)和第二无纺布层(7)自上而下依次叠放制成。
3.根据权利要求2所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述口罩主体(1)的金属粒子吸附层(5)设置于第一无纺布层(4)的下面；所述制作金属粒子吸附层(5)的材料由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布组成，每平方米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为≥1g。
4.根据权利要求3所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述制作金属粒子吸附层(5)的材料由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布组成，每平方米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为5g。
5.根据权利要求2所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述口罩主体(1)的抑菌层(6)设置于金属离子吸附层(5)下面；所述制作抑菌层(6)的材料由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布组成，每平米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为≥2g。
6.根据权利要求3所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述制作抑菌层(6)的材料由壳聚糖或其衍生物与医用无纺布组成，每平米无纺布中壳聚糖或其衍生物的含量为8g。
7.根据权利要求2所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述制作口罩主体(1)的第一无纺布层(4)和第二无纺布层(7)的材料相同。
8.根据权利要求1所述的一种用于抑菌和防护粉尘的口罩，其特征在于，所述口罩耳带(2、3)，分别连接于口罩主体(1)的左右两侧，用于人们佩戴口罩时挂在两耳，所述制作口罩耳带耳带(2、3)的材料选自尼龙系带、棉系带、橡胶系带或皮筋系带。
9.如权利要求1所述一种用于抑菌和防护粉尘的口罩的制备方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：
(1)下料：将口罩各层原料按次序：第一无纺布层(4)、金属离子吸附层(5)、抑菌层(6)和第二无纺布层(7)自上而下依次叠放；
(2)通过口罩生产设备进行口罩打片或塑型制成口罩主体部(1)；
(3)在口罩主体(1)的左右两侧连接口罩耳带(2、3)。
10.权利要求1所述一种用于抑菌和防护粉尘的口罩的制备方法，其特征在于，所述金属离子吸附层(5)的制备方法为：将壳聚糖或其衍生物配置成10％浓度，然后均匀喷涂于无纺布上面，80℃边喷涂边烘干，每平方米喷涂50ml；所述抑菌层(6)的制备方法为：将壳聚糖或其衍生物配置成10％浓度，然后均匀喷涂于无纺布上面，80℃边喷涂边烘干，每平方米喷涂80ml。
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